成矿规律和成矿模式

成矿模式与组合成矿规律~

由前述矿床分类和矿床实例可见，中国这类矿床最重要、最具前景的成矿模式可以归纳为以下两种：
一、小侵入体矿床成矿模式
(一)20世纪上半叶以前
世界范围内由于发现并探测了加拿大萨德贝里(Sudbury)硫化镍矿，岩体面积1000多km2，形态盆状，主要由层状苏长岩组成，为世界最大的硫化镍矿；南非布什维尔德(Bushveld)，岩体面积大于6万km2，形态盆状，主要由层状苏长岩、斜长岩、辉石岩组成，产世界最大的铂族矿床、超大型铬铁矿床和超大型钒钛磁铁矿床；以及津巴布韦大岩墙(Great dyke)，岩体面积约5000 km2，形态是延伸达几百公里长的岩墙，横切面上，岩相成层并向中心倾斜，由上而下主要由苏长岩、辉石岩和斜辉橄榄岩组成，产超大型铂族矿床和超大型铬铁矿矿床等这样一些最大的岩浆矿床。因此长期以来流行一种观点，即认为规模越大的，产状缓(岩盆、岩盘)、基性岩(苏长岩)、层状结构的岩体，越有利于形成大的岩浆矿床。后来又发现了美国斯提尔沃特(Stillwater)超大型层状铂族、铬铁矿矿床等多处层状大矿床，更加强化了这种认识。一代又一代的地学工作者和某些天体工作者，考察研究这些矿床，形成大量的科学文献。
(二)金川小侵入体镍铜铂矿的发现与勘探
1958～1974年，金川小侵入体镍铜铂矿的发现与勘探成功，证实金川岩体的面积只有1.34 km2，却赋存了545万t镍(Ni，1.06%)和350万t铜，这样巨大的金属储量怎么在这样小的岩体中形成的? 因此，作为一个典型的“小侵入岩体成大矿”的实例而受到国内外广泛的关注。后来我国又发现和勘查了一系列小侵入体岩浆矿床如吉林红旗岭1、红旗岭7、赤柏松，新疆喀拉通克、黄山等，正是金川和这批矿床的开发利用，保证了我国镍矿的基本自给，提高了铜钴铂族金属的自给程度。由于我国迄今没有发现100 km2以上那种大型层状岩体矿床。赋存矿体的岩体面积一般都在几平方公里以下，大多数都小于1 km2，所以可以说，我国的岩浆硫化物矿床，是以小侵入体为主的类型。
(三)小侵入体岩浆矿床的定义
小侵入体岩浆矿床是指那些“规模小的岩浆岩体的内部和/或附近的围岩中形成了与岩浆岩体有关的规模相对大而富的矿体的矿床”。岩浆岩体面积一般可以大到n(n＜10)km2，小到0.00n km2(汤中立，1996，2002)；所谓“相对大而富”是相对于岩体的规模而言。
(四)深部预富集与小岩体成大矿
由于岩体小，矿体相对大而富，这种矿体不可能从这个小岩体自身产生出来。因此，矿体在就位现存空间之前的深部或在就位过程中，发生了预富集成矿作用。其中岩浆硫化物矿床的预富集机制为：深部熔离-贯入成矿机制，即指母岩浆侵入现存空间之前，在深部岩浆房内或深部通道中就发生了熔离作用和部分结晶作用，使母岩浆由上而下分离为不含矿岩浆、含矿岩浆、富矿岩浆、矿浆几部分(四层结构)，然后对现存空间一次或多次上侵贯入成矿。一般来说，经过深部熔离后的不含矿岩浆的体积，比含矿岩浆、富矿岩浆和矿浆的体积要大得多，在上侵过程中，不含矿岩浆大部分都侵入到不同的空间形成岩群或岩带，剩余的岩浆、含矿岩浆、富矿岩浆和矿浆可以多次贯入同一空间成岩、成矿(金川)，也可以分别贯入不同的空间成岩、成矿(红旗岭)。比照就地熔离的矿床，这种深部熔离-贯入矿床的岩体体积就小得多，含矿率和矿石品位也高得多，所以这种成矿作用导致形成小岩体，大矿床(图4-3-1)。

图4-3-1 组合成矿模式示意图

(五)小侵入体岩浆矿床的主要特点：
1)我国的这种矿床主要产出于元古宙和晚古生代，前者产于古大陆边缘的裂谷环境，后者主要产于造山带弛张阶段。
2)这种矿床往往都赋存于区域镁铁、超镁铁岩带或岩群中，这种岩带或岩群通常沿区域性深大断裂或其次级断裂分布，由几个、几十个甚至更多的岩体所组成，同一个与岩浆矿床有关的镁铁、超镁铁岩带或岩群一般应当是一期，可以是几次，往往是同源上侵的产物。
3)在一个镁铁、超镁铁岩带中，可以只有一个岩群、也可以包含几个岩群，组成岩带或岩群的岩体一般呈倾斜的，不规则的岩株状、岩墙状、透镜状、脉状以及漏斗状等不规则的形态产出，其中含矿的岩体，只有一个或几个，组成一个矿集区。
4)对于一个矿集区的含矿岩体来说，具有就地分异和深熔-贯入两种成因作用，前者形成的矿石较贫，往往工业价值较小；后者形成的矿石一般较富，常常工业价值较大。
5)深熔-贯入的次数常常和成矿的丰度正相关，尤其是晚期的海绵状和块状矿体的贯入，往往对矿床的价值起决定性作用。
6)矿床的成矿深度较大，对于一个超大型矿床来说，其深度至少在1000m 以上(金川)。
二、与大陆溢流玄武岩有关的侵入体矿床成矿模式
大火成岩省中铜镍铂岩浆硫化物矿床研究成果显示，在与CFB有关的镁铁、超镁铁岩盆或岩盘侵入体中，具有成大矿的突出表现，特别是西伯利亚暗色岩系中诺里尔斯克(Noril'sk)-塔尔纳赫(Talnakh)带上多个大型、超大型铜镍铂矿床的出现更是让世人注目。
我国是世界上二叠纪CFB发育的国家之一，但CFB侵入体型矿床研究始终没有突破，即使在扬子陆块西缘大火成岩省中，存在有诸如杨柳坪、金宝山、白马寨等侵入体型矿床，但由于空间产状的关系，以往的研究还没有把成矿岩体与CFB真正联系起来。
世界上CFB侵入体型矿床的研究，进展主要体现在对西伯利亚暗色岩系中诺里尔斯克(Noril’sk)-塔尔纳赫(Talnakh)带上铜镍铂矿床的研究成果。Naldrett(1996)把Noril’sk地区Ni-Cu-PGE岩浆硫化物矿床的成矿概括为：①区域热地幔导致大量玄武岩浆生成；②大规模的隆升；③存在控制岩浆侵入与侵出作用的主要断裂；④岩浆的地壳混染和混染岩浆的亲铜元素亏损；⑤岩浆侵入使亏损岩浆中的残余硫化物再迁移；⑥玄武岩下的沉积层序中蒸发岩的存在。这一成果集中体现了该领域研究的前缘性关键科学问题，即成矿背景——地幔柱与大规模CFB喷发；构造控制——岩浆通道断裂系统；成矿作用机制——岩浆及其地壳混染作用、硫源及硫化作用、成矿元素的亏损与富集等。Naldrett(1996)从不同矿床的地质背景对比研究出发，论述了在深部岩浆房中，由于混染作用等原因，形成一种“带有不混熔硫化物岩浆”再向上侵位的成矿机制。Lightfoot等(1997)通过Noril'sk和West Greenland地球化学对比研究，总结了熔岩中地壳混染和Ni、Cu亏损之间的关系，指出如此巨量的金属堆积必然与巨大体积的岩浆相联系。
在我国该方面研究正处于起步阶段，已有的成果主要体现在对峨眉山玄武岩分布区域铂矿或含铜镍铂钯矿的研究。王登红等(2000，2001)认为杨柳坪矿区的基性-超基性岩层状侵入体中，除岩浆结晶分异、熔离作用形成镍、铜、铂族矿体之外，还存在热液形成的矿体。陶琰等(2000)通过对金宝山成矿岩浆中元素初始浓度的测算，并结合98%的矿量集中在底部和中部矿层中，各矿层储量与其上的岩层垂高比例基本一致等地质事实，认为该矿床元素垂向变化规律正是岩浆脉动贯入与熔离堆积作用的表现。
基于以上国内外研究现状，本项目选择扬子陆块西缘峨眉山大火成岩省大陆溢流玄武岩最发育的丽江、宾川和金平等地的玄武岩和金宝山、白马寨等矿床为重点研究对象，对与大陆溢流玄武岩有关的侵入体矿床进行了研究，初步总结出了该类矿床的成矿模式。
(一)地质依据
研究表明，研究区镍、铜、铂族矿床成矿岩体与CFB之间的关系主要反映在以下几个方面：
1)成矿岩体发育于CFB发育区及临近(白马寨、荒草坝等)；
2)与成矿有关的镁铁、超镁铁岩体一般侵位于二叠系之下的地层中，在丽江拉马古、宾川大营一带见橄榄辉绿岩、橄榄岩侵位于二叠纪火山岩的上部层位中；
3)岩石地球化学研究，成矿岩体与高镁系列玄武岩(包括苦橄岩类)的地球化学特征具有诸多相似之处和一致性(参见第五章)，揭示它们具有相同的源区组成；
4)成矿元素研究显示，金宝山铂族元素矿床与峨眉山玄武岩可能具有相同的物质来源，是同一源区经不同途径演化的产物(邓海琳等，2000)。
以上岩体产状特征以及岩石地球化学显示，研究区二叠纪玄武岩与白马寨、金宝山等镁铁、超镁铁成矿岩体侵入岩应属同一大地构造背景下(峨眉地幔柱)，幔源岩浆经历不同演化而先后喷发与侵位的结果，应归为同一构造-岩浆事件的产物。
(二)成矿模式
依据上述，并结合白马寨、金宝山等典型矿床，以及昔腊坪、拉马古等成矿元素异常的超镁铁岩体研究结果，可建立如图4-3-2所示的区域成矿模式。在该模式中需要说明的是：成矿岩体与二叠纪CFB是同一构造-岩浆事件的产物，只是经历了不同的演化阶段而形成；成矿岩体与CFB 的形成物可能源于同一岩浆体系；模式中的两类矿床式反映了熔离-堆积和深部熔离-脉冲式贯入两种成矿机制。

图4-3-2 与大陆溢流玄武岩有关的

侵入体矿床成矿模式
1—拉斑玄武岩(低镁系列)；2—苦橄质玄武岩(过渡系列)；3—苦橄岩(高镁系列)；4—玄武岩、粗面质火山角砾岩
(1)无矿岩体；(2)贫矿体；(3)富矿体；(4)块状矿
三、组合成矿规律
对上述矿床实例和成矿模式综合分析之后，对我国镍铜-铂族岩浆硫化物矿床的组合成矿规律可表述于下。
(一)矿床类型划分
按照构造环境、侵位方式、岩体规模、主要岩石、矿床规模和主矿元素将中国岩浆硫化物矿床划分为4种主要类型：①与古大陆边缘裂解有关的小侵入体矿床；②与大陆溢流玄武岩有关的侵入体矿床；③与褶皱带后造山伸展有关的小侵入体矿床；④与蛇绿岩有关的矿床。按照成因可归结为3种模式：①小侵入体矿床模式；②与大陆溢流玄武岩有关的侵入体矿床模式；③蛇绿岩型矿床模式。
(二)主要矿床类型
在以上4类矿床中，结合中国的地质情况分析认为，应以前3种类型为主，第四种类型比较次要。从成矿的角度，前3种类型又可归结为两类矿床，即“小侵入体矿床”和“与大陆溢流玄武岩有关的侵入体矿床”。第四种蛇绿岩型矿床的岩石组合由下而上一般包括超镁铁杂岩、辉长质堆积杂岩、镁铁质席状岩墙杂岩和镁铁质火山杂岩(含枕状构造)四部分，不同部位的成矿作用不尽相同，通常成矿是在洋壳的生成和迁移阶段，由于构造侵位而以残片被保留于造山带中。残片代表的部位不同，显现了成矿的多样性。由于这类岩浆矿床的母岩多为镁质超基性岩，在我国的地质背景条件下，虽然形成了煎茶岭大型贫镍矿，德尔尼大型富铜矿等一些重要矿床，但是总体看来其成矿条件与找矿前景仅占次要的地位。
(三)矿石类型与矿物成分
岩浆硫化物矿床的矿石主要有3种基本类型：①星点(浸染)状矿石，金属硫化物似星点浸染于硅酸盐矿物晶间；②海绵陨铁(网状)状矿石，金属硫化物连续分布于硅酸盐矿物晶间，交织成网；③块状矿石，金属硫化物在矿石中达到95%～100%。除此之外，常常由于金属硫化物聚集的程度和粒度不同，也可以由于构造影响或后来矿化叠加，往往衍生出一系列过渡性和变异性矿石。如稠密浸染状矿石、稀疏浸染状矿石、斑杂状矿石、伟晶状矿石、半海绵陨铁状矿石、变海绵陨铁状矿石、半块状矿石、条带状矿石等。矿石中的矿石矿物以硫化物为主，主要为磁黄铁矿、镍黄铁矿、黄铜矿和黄铁矿。在一些矿床的浅部，还可见到紫硫镍矿、少量针镍矿、硫镍矿等，在一些具有多次矿化和热液矿化叠加的矿床中，可以见到方黄铜矿、墨铜矿以及Ni、Co、PGE、Au、Ag的砷化物、铋化物、碲化物、锑化物、自然元素和金属互化物等矿物产出。
(四)就地熔离成矿与深部熔离-贯入成矿
就地熔离成矿是指岩浆侵入现存空间之后，由于环境变化引起温度、压力的改变，或者同时发生地壳成分的同化混染，促使岩浆发生熔离不混融作用，如果岩浆冷凝较慢而能较长时间保持液态，由于重力分异作用，这些不混融硫化物液还能进一步向岩浆体的底部聚集，形成一些较富的矿石，否则这些不混融硫化物液就只能散布于硅酸盐岩石中，形成星点状贫矿石。一般来说，以这种机制为主的矿床，多以贫矿为主。如黄山、红旗岭1、大坡岭等。
深部熔离-贯入成矿是指母岩浆侵入现存空间之前，在深部就发生了熔离作用和部分结晶作用，使母岩浆由上而下分离为不含矿岩浆、含矿岩浆、富矿岩浆、矿浆几部分(四层结构)，然后对现存空间一次或多次上侵贯入成矿。一般来说，经过深部熔离后的不含矿岩浆的体积，比含矿岩浆、富矿岩浆和矿浆的体积要大得多，在上侵过程中，上部的不含矿岩浆大部分都先侵入到不同的空间形成岩群或岩带，剩余的岩浆(对应形成镁铁、超镁铁岩石)、含矿岩浆(对应形成星点(浸染)状矿石)、富矿岩浆(对应形成海绵陨铁(网状)状矿石)和矿浆(对应形成块状矿石)可以多次贯入同一空间成岩、成矿(金川)，也可以分别贯入不同的空间成岩、成矿(红旗岭)。比照就地熔离的矿床，这种深部熔离-贯入矿床的岩体体积就小得多，含矿率和矿石品位也高得多，所以这种成矿作用导致形成小岩体，大矿床，如金川、红旗岭7、喀拉通克、白马寨等。
(五)小侵入体矿床的成矿前景
我国这类矿床表现为：
1)成矿时空广阔，成矿实例众多。它们主要形成于元古宙和海西期。前者一般发育在古大陆边缘，形成于古大陆的裂解时期，如金川、赤柏松、铜硐子等；后者多发育在造山带内，一般形成于造山作用后期的弛张阶段，如喀拉通克、红旗岭、黄山等。由此可见，这种类型几乎囊括了所有重要矿床，成矿条件相对优越。所以在新区勘查中，要充分注意寻找这种矿集区。
2)外围余地充裕，找矿潜力较大。前已述及，在一个岩带上，可以有一个以上的岩群。但是在一定地段的一个岩群中，往往就只有一个矿集区。因此在已知矿集区的外围找矿中，应当大力寻找外围新岩群中可能存在的矿集区，而不必在已知矿集区所在的岩群中下过大的工夫。
3)岩体小，易隐藏。由于这种含矿岩体小，一般大不过几平方公里，小可只有0.001 km2，很容易被现有的勘查间距所越过，也很容易被晚近的沉积物所覆盖。因此，在地质构造分析的基础上，综合运用物、化、遥、测试、坑、钻，仍然可能找到这种新矿集区。
4)找通道，求突破。
这类矿床被认为是深部地幔岩浆上侵的产物。按照前述的成矿模式，上侵的通道或岩浆进入现存空间的通道口，应当是富矿岩浆或矿浆的可能分布区，因此大力寻找这种通道或通道口，是已知矿集区取得深部突破、解决矿山危机、扩大矿区远景的主要途径之一。然而至今还没有一个已知矿集区真正找到了这种通道或通道口，所以在这方面还有大量的工作要做。也就是说，有的已知矿集区的深部，可能还有很大的资源远景。
(六)与大陆溢流玄武岩有关矿床的成矿前景
这里主要是指与大火成岩省(LIPs)即与地史时期的大规模大陆溢流玄武岩(CFB)喷发相关的岩浆侵入成岩成矿，这种类型的特点之一，就是它们通常侵入到溢流玄武岩内或溢流玄武岩附近的围岩中。因此判断这类矿床的两个必要条件应当是：①喷发相和侵入相具有密切的空间关系；②喷发相和侵入相应当是同期产物。世界最大的镍、铜、铂族矿床Noril’sk-Talnakhj就产于俄罗斯的Siberia暗色岩(CFB)中。按照这一概念，本次研究了云南的丽江-弥渡-金平地区，广西宝坛地区，甘新交界的北山地区。
关于这些地区的成矿前景，根据本书研究，是很具潜力的(参见第五章)，其主要依据是：
1)在这些地区，都有大陆溢流玄武岩发育，且都有玄武岩同构造背景下的镁铁-超镁铁侵入体发育；
2)已有成矿显示较好，如在丽江-弥渡-金平地区、北山地区和桂北；
3)岩石地球化学研究显示，在丽江-弥渡-金平地区，有相当数量的侵入体与二叠纪玄武岩(高镁部分)具有相似的地球化学特征，那么借鉴国外研究的成功经验，对这些岩体的进一步找矿，应是很有潜力的；
4)峨眉山大火成岩省以及甘-新交界的北山所处的塔里木大火成岩省，与西伯利亚大火成岩省发育的地质时代相同，具有全球意义的相似构造背景，基于成矿背景学分析，其成矿潜力不容忽视。

成矿模式和成矿系列的概念已广泛地为广大矿床地质工作者所接受和运用，并不断增添新的内容，在找矿实践中正在起着重要的作用。
1）成矿模式
成矿模式是一组相似（或同一类型）矿床特征的综合地质表征，是对同一类型的每一个矿床基本地质特征的系统整理，并归纳出具有一定理性认识的、反映该类型矿床共性的标准样式，从而为矿产地质工作者辨认该类型矿产的全貌、发现该类型矿产中的某一矿产或新类型矿床提供类比模式。此概念主要是从国外引入的，它是对某一矿床类型的成矿地质背景、矿床地质特征、矿物组成、分带、围岩蚀变、矿质来源、成矿物理化学条件、成矿机理等成矿全过程的理论总结和概括。矿床模式这一概念的建立是由矿床分类学长期研究而发展起来的。同一类事物具有共同的性质，分类就是为认识其共性并从共性中发现个体提供有效的方法。随着矿床地质研究和矿床勘查工作的发展，V.Clark在20世纪60年代初提出了矿床模式的概念，即把已划分出的矿床类型的地质特征进行模式化；至70年代中演变为与矿床类型的地质环境和成矿地质特征相结合的标准模式（R.G.Roberts和P.A.Sheahan）；60年代以来，矿床模式的研究，在矿产地质领域已获得空前发展，其中对世界级典型矿床，如斑岩铜、钼矿床、黑矿矿床、热泉型金矿床、密西西比铅锌矿床等等，建立了完整的矿床模式并由加拿大（R.G.Robert等，1989）和美国（D.P.Cox等，1987）地调所出版了矿床类型和矿床模式专著，较全面地反映了成矿地质规律，对找矿起到了很大的促进作用。例如美国克莱梅克斯斑岩钼矿模式的建立，在科罗拉多成矿带范围内取得十分明显的找矿效果，在20年内先后发现了亨德逊和埃孟斯两个大型隐伏钼矿床，钼矿储量增加了一倍以上，为美国钼矿储量居世界前列做出了重要贡献。近二十多年来日本黑矿的进一步大量发现，也应归功于黑矿成矿模式的研究及与深部地球物理工作的结合。我国在对矿床成矿模式研究的基础上，于1974年提出区域成矿模式，李文达、陈毓川等在1975、1983年在长江中下游宁芜火山岩成矿带内建立了“宁芜玢岩铁矿成矿模式”，把此地区与中生代大王山火山旋回有关的相互在时、空与成因上有联系的各类金属、非金属矿床统一构成区域成矿模式，为发展区域成矿规律研究开拓了新的方向。20世纪80、90年代区域成矿模式的研究在我国得到广泛的发展，对区域成矿工作起到了促进作用。
裴荣富等（1994b）在对矿床模式的研究中对下列问题进行了探讨：①矿床模式研究的目的是建立一类矿床地质特征的综合样板，为发挥其在地质勘查中的找矿作用，除应遵循普通属性的类比原则外，还应重视类比的外推，尤其应重视既求同，又求异的原则；②矿床模式一词是国际通用的，它是对一类型矿床最基础的总结研究，也是成矿（因）模式、找矿模式、数学模式、定量模式等模式研究的基础，矿床模式建立得越完整，其他模式的效应也越佳；③矿床模式的综合表征应是具有足够品位、储量（吨位）和一定经济潜力的矿床，矿化太弱或不能形成矿床者不能建模；④矿床模式的研究方向和建立的原则应力求是开放的，以利新内容和新模式的增补，不断修改补充，日臻完善。
近20年来国内外都把对矿床模式的研究作为矿床学研究的前沿，国际地质科学联合会（IUGS）和联合国教科文组织（UNESCO）联合制定了矿床模式计划（DMP）。其宗旨是提高地球科学知识，将矿床模式用于资源的勘查、评价和开发，自1984年开始至今一直开展学术交流。在第30届国际地质大会上国内外学者对一些铜、铅－锌、金、钨等矿床提出了成矿模式。中国自1974年提出玢岩铁矿成矿模式以来，在南岭、长江中下游、三江、秦巴等地区以及对全国主要矿床先后建立了矿床成矿模式与区域成矿模式，不少矿区还建立了地质－地球物理－地球化学找矿模型，对矿产勘查起到了促进作用。这方面的研究正向建立动态的、考虑时间因素的反映四维空间的矿床及区域成矿模式方向发展。
2）成矿系列
矿床的成矿系列概念是中国地质学家程裕淇等（1979、1983）提出的。它是研究成矿作用在四维空间中的规律，探索在地球发展过程中成矿的时、空演化及分布规律，从而提高对全球地质规律的认识，以更有效地指导矿产预测工作，促进矿床资源的勘查。这个研究方向是当前矿床学研究的前沿领域。在地质历史中成矿的演化是多年来历届国际地质大会矿床学领域中重要的学术讨论课题。
矿床成矿系列概念的建立是我国几十年来矿产勘查和矿床研究工作经验和认识的概括，其含义是：在一定的地质历史发展阶段所形成的地质构造单元内，与一定的地质成矿作用有关，在一定的地质构造部位形成不同矿种、不同类型而且有成因联系的矿床组合，称为矿床成矿系列。这是四维空间中具有内在联系的矿床自然组合——一个成矿整体或成矿体系。矿床成矿系列的研究内容是：建立在各地质历史发展阶段各地质构造单元中的矿床成矿系列及其成矿模式和成矿规律；探索矿床成矿系列在地球演化过程中的时、空及成矿物质演化规律，并在此基础上探索地球演化规律；编制地区性、全国性、全球性矿床成矿系列图件；建立矿床成矿系列的矿产预测系统及信息系统，指导矿产勘查工作。程裕淇等在1975～1983年根据我国广大矿床地质工作者在长江中下游、南岭等地区长期进行矿产勘查和成矿规律研究的基础上不断完善矿床成矿系列的概念。成矿系列把成矿区域地质背景、地质作用演化过程和在时空成因上相关的各种矿床类型联系起来进行研究，进行区域成矿规律研究及成矿的地质预测，成矿系列的提出，具有重要的理论与实践的意义。
矿床成矿系列概念视成矿是地质历史发展过程中所形成的地质环境中的组成部分，其本身是四维空间中的成矿整体，它们在地史演化过程中从空间的分布、成矿物质的组成都经历着演化，并有一定规律。这方面的研究目前还处于初步阶段，但从近20年来不断研究与应用情况看，此概念具有生命力，今后应着重研究：①继续进行矿床成矿系列的基础性研究工作，从成矿带（区）研究至全国建立矿床成矿系列系统，编制相应图件，总结区域及全国的成矿规律；②深入开展重点地质构造地区的矿床成矿系列及在时、空、成矿物质的演化规律研究；③在面上基础性研究和重点地区研究基础上，进一步完善和发展矿床成矿系列概念、研究方法、成矿系列体系的内部结构以及有关形成矿床成矿系列的叠加、改造、再造、演化等问题；④矿床成矿系列的研究要充分应用本地区及邻区已有地质、地球物理、地球化学等方面的工作成果，与之紧密结合，深化综合研究的广度和深度；⑤从周边国家及重点地质构造地区起步，开展全球矿床成矿系列的研究；⑥努力开展以矿床成矿系列研究成果去研究区域与全球重点地质问题，探讨其地质演化及规律；⑦进一步应用矿床成矿系列概念及研究成果进行成矿远景区域规划，不同比例尺的成矿预测，并在此过程中完善预测方法，提高预测可靠度，促进矿床勘查工作（陈毓川，1999）。

一、成矿规律和找矿模型

在大地构造位置上，石碌地区处于东南地洼区南部雷琼地洼系琼中地穹列的西段(见图2-2)，华南褶皱系五指山褶皱带中抱板隆起带与白沙坳陷带的接触部位。该区出露的地层主要是蓟县-青白口系石碌群、古生代海相浅变质岩的细粒碎屑岩夹碳酸盐岩。岩浆活动频繁而强烈，且构造运动期次多，NE，SN，NW和EW向构造十分发育。多阶段的大地构造发展历史为各种矿床的形成提供了良好的成矿地质条件。石碌铁、钴、铜等矿产的富集规律明显受地层、岩性、构造、岩浆活动等多种因素的控制。

以矿床地质特征的系统认识为基础，结合矿区及邻区大地构造演化阶段，主要根据石碌矿区构造与成矿关系的分析、成矿物质和成矿流体的来源示踪以及成矿时代的分析，可以将石碌铁矿床的成矿规律和找矿模型归纳总结如下:

1)构造控制。受轴向NW—SE或近EW向的复式向斜严格控制，矿体则主要赋存在向斜的槽部和/或两翼向槽部过渡的部位，且矿体一般呈上铁、下铜的叠置关系。

2)地层控制。石碌铁矿床主要赋存在中新元古代石碌群浅变质地体内，原岩为一套浅海相、浅海相—滨海相/潟湖相的含铁火山-碎屑沉积建造和碳酸盐建造。

3)岩性控制。铁矿体主要赋矿岩性为条带状二透岩和含石榴子石条带二透岩(或角闪岩质铁英岩);钴铜矿体主要为二透岩化白云岩(或白云岩质铁英岩)和白云岩等。

4)构造改造。矿区后期韧-脆性剪切变形对先成矿床有重要的改造和富化作用，并往往表现同剪切构造成矿的特点。

5)岩浆控制。与印支—燕山早期以来的花岗岩密切;深部有隐伏岩体存在，矿化发育于岩体隆起部位的外接触带，围绕岩体向外出现CoCu，Fe(Au)，PbZn的环形分带。

6)热液蚀变。多期次构造-岩浆活动主要引起硅化、绿帘石化、绿泥石化、黄铁矿化、碳酸盐化、透闪石透辉石化、阳起石化、钾长石化和石榴子石化等。

7)明显出现航磁ΔT异常。异常走向总体上与矿区主要控矿构造基本一致，特别是ΔT正异常场分布梯度变化的形态与主要控矿构造的形态较为吻合。

8)在有二透岩存在的地段，凡有磁力和重力异常相叠加的部位，往往可以找到与之相应的铁矿体。因而该类型矿床可通过航磁和大地测磁清晰地圈定，也可通过重力、地电和电磁法得以揭示(如Sandrin and Elming，2006、2007)。

二、成矿模式

前人曾将石碌铁矿床划分为四个成矿阶段:矽卡岩阶段、赤铁矿阶段(主要成矿阶段)、硫化物阶段和氧化淋滤阶段(见图3-19)。我们根据区域大地构造演化特征、构造变形特征、沉积建造、岩浆活动和变质作用，并结合成矿时代、矿物共生组合和交代关系，进一步将它划分为5个成矿作用阶段，其过程如下(图8-8)。

图8-8 石碌铁钴铜多金属矿床成矿作用演化模式

(1)第一阶段

为矿源层或矿胚成矿期(约840Ma以前至中元古代:图8-8a)。可能是在中新元古代时期，因弧或弧后盆地裂解，弧地壳来源的含成矿物质的中酸性火山熔浆在沿断裂上升和喷溢过程中，与当时沉积于该弧后盆地内一套碳酸盐岩相互作用和/或同熔混合碳酸盐岩，最终形成一套富铁、钴、铜成矿元素的矿源层或含矿胚的火山-碎屑岩和碳酸盐岩地层，即中新元古代石碌群，为该类型矿床奠定了Fe，Co，Cu等矿物质基础。本研究及已往研究也表明(华南富铁科研队，1986;侯威等，1996)，石碌群具较高的B，Ba，Fe，Mn，Ti，Ni，Co，Cu，Pb，Zn，Au等元素丰度，反映与海相火山－沉积作用有关。

(2)第二阶段

为火山-沉积变质成矿期(约840～250Ma:图8-8b)，晋宁期以来的SN向构造挤压作用及伴随的区域变质作用，导致了石碌群近EW向褶皱构造变形和矿区性(低)绿片岩相变质，所产生的变质流体可能促使了矿源层或矿胚中成矿元素进一步活化、迁移和富集，从而产生火山-沉积变质型基础矿床。

(3)第三阶段

为改造富化期(约240～210Ma:图8-8c)。该时期因古特提斯洋封闭导致的弧-陆/陆-陆碰撞晚期(Lietal.，2002;Xu et al.，2007b、2008)，地壳应力由挤压向伸展转变，因印支—燕山早期挤压-伸展型花岗岩广泛侵入，在石碌矿区出现一系列标志变质核杂岩构造的顺层剪切褶皱和褶叠层构造、S-L/S-B构造岩和高角度正断层等(详见第四章 )。这一成矿期，构造-岩浆活动主要起两个关键作用:一个是印支期—燕山早期花岗岩的热扰动可能导致深部流体(卤水)向上运移，促使矿源层和/或基础矿床中的矿物质再次活化、迁移和富化;再一个是，使富化的成矿物质产生高温塑性流体，因同剪切构造变形和高温塑性流动共同驱动富铁的塑性流体向向斜构造低应力区迁移形成富铁矿体。

(4)第四阶段

为热液叠加成矿期(约130～90Ma:图8-8d)，与燕山晚期断裂重新活动和大量小规模脉岩侵位有关，形成脉状、网脉状、胶状(热液型)角砾岩型铜钴矿床及角砾岩型铁矿体。根据同位素地球化学示踪(见第六章 )，成矿流体部分来源于岩浆热液。

(5)第五阶段

为氧化淋滤期，因大气降水加入，可能导致了先成富铁矿体进一步氧化和去硅作用而形成富赤铁矿体。

由上说明，该类型矿床成岩-成矿作用持续了近800Ma，是导致石碌矿区形成以超大型富赤铁矿为主的多金属矿床的基本因素。

---

土默特右旗13896297630： 对成矿规律与成矿预测的认知和理解 - ？
东郭定盐酸： 成矿预测常用的方法有以下4种:①地质类比法和就矿找矿法.矿床或矿田存在本身表明了多方面控矿因素的最佳结合.研究总结已知典型矿床的成矿地质环境和控矿地质因素,以作为类比并推断未知地区成矿可能性的依据.找矿经验表明,这...

土默特右旗13896297630： 地质勘查报告的内容有哪些??? - ？
东郭定盐酸： 第一章绪言 一、工作目的和任务 二、位置交通及自然经济地理概况 三、以往地质工作评述 一以往基础地质工作 二以往矿产勘查开发工作 三以往其它地质工作 四、本次工作情况及取得的主要成果 一矿产地质填图 二物探工作 三化探工作 四遥感...

土默特右旗13896297630： 成矿地质特征研究包括哪几方面 - ？
东郭定盐酸： 该地区的地质背景(区域成矿地质背景),该矿床的成矿机理、矿床成因、成矿规律、成矿模式,找矿方向.

土默特右旗13896297630： 研究成矿规律的意义是什么? - ？
东郭定盐酸： 成矿规律既是进行成矿分析的向导,又是成矿分析的结晶,它对预测找矿工具有重要的指导作用.谢谢~~

土默特右旗13896297630： 急需<伟晶岩型宝石矿床的地质特征及成矿规律>要详细的谢谢 - ？
东郭定盐酸： 先说下伟晶岩型宝石矿床有有透明绿柱石,电气石,金绿宝石,紫水晶等矿床,常和细晶岩,花岗岩,片麻岩关系密切.一般灰白色,肉红色,浅灰绿色.成分一般与花岗岩相似,主要由石英和碱性长石组成,可有斜长石,白云母,锂云母,电...

土默特右旗13896297630： 请问研究矿床的成矿规律要从哪些方面进行研究?？
东郭定盐酸： 首先从成矿规律的概念来看,它指矿床形成的空间关系、时间关系、物质共生关系及内在成因关系等的总和.那么,实际上研究成矿规律主要要研究矿床的成矿区域、成矿时代和成矿系列.

土默特右旗13896297630： 请问研究矿床的成矿时代有哪些办法? - ？
东郭定盐酸： 1、可以用地球化学的方法:根据矿床中一些放射性元素的衰变规律及其半衰期反推,计算得到矿床的成矿年代; 2、可以用地质的方法:内生矿床,可以根据岩体的产状、岩体与地层的接触关系、岩浆侵入的地层判断岩浆和沉积岩层哪个先形成,从而得知岩体侵入的年代;外生矿床,也可以根据矿床赋存和接触的地层判断它形成于哪个时代.因为地层都是已知了形成时间的.通过比较时间的先后就可以得知矿床的形成时代.

土默特右旗13896297630： 地质学专业题目??? - ？
东郭定盐酸： 这个“构造类型”我不是很理解……难道是块状构造这些(那一般都是块状构造了⊙﹏⊙b)?或者是晶型?只能靠我的理解回答了:1、黄铜矿:块状构造.四方偏三角面体晶类,使晶体多呈假四面体或八面体状.特征:硬度:3-4 比重:4.1-...

土默特右旗13896297630： 矽卡岩型矿床通过何种方式成矿?为什么只出现在中酸性侵入体和碳酸盐类岩石的接触带附近? - ？
东郭定盐酸： 问题一:矽卡岩型矿床 一般都是经历了多次汽水热液交代作用的方式形成的. 矽卡岩的成矿过程:两个成矿期和五个成矿阶段. 一·矽卡岩期:主要形成各种钙·镁·铁·铝的硅酸岩矿物,无石英形成. 包括早期矽卡岩阶段,晚期矽卡岩阶段...

土默特右旗13896297630： 成矿理论有哪几种?具体内容是什么? - ？
东郭定盐酸： 波浪状镶嵌构造学说,是张伯声教授创立的一种地壳构造和地壳运动理论学说.这该学说认为,地洼阶段是一个重要成矿期,其特点是形成丰富的有色金属、稀有