流体构造动力学及其研究现状与进展

流体构造动力学是介于流体地质学和构造地质学之间的一个重要前沿领域 ,主要研究由流体的温度和压力等物理状态及其变化、流体的迁移与运动和流体与岩石矿物发生化学反应等物理与化学过程所引起的构造作用和动力学机制 ,研究内容涉及流体与构造的关系、流体的构造作用方式、流体构造类型与动力学成因机制。对流体构造动力学主要研究方向的研究成果进行了总结和回顾 ,介绍了流体构造动力学的一些研究进展 ,并指出流体是地壳运动、造山作用及岩石的褶皱和断裂等构造过程的重要参与者和组织者。     

黔西北富锗银铅锌矿集区成矿流体运移方向及其制约因素

黔西北矿集区作为川滇黔富锗铅锌多金属成矿区的重要组成部分,成矿条件优越,找矿潜力巨大。已有研究表明,该区铅锌矿床成矿时代为印支晚期,但对成矿流体运移方向的研究相对薄弱,这也直接影响到区内资源勘查部署。在综合剖析该矿集区典型矿床的矿体特征、成矿温度、同位素组成和成矿年龄等资料的基础上,本文划分成矿流体类型,系统总结铅锌成矿作用过程中与成矿流体运移相关的“行迹”标志,研判成矿流体在区域尺度的运移方向,进一步讨论流体运移的制约因素。研究表明,在黔西北富锗银铅锌矿集区,构造为成矿流体运移提供了主要的驱动力和通道,成矿构造的优势方位决定成矿流体的主体运移方向。成矿温度、同位素组成和成矿构造等方面的区域性变化特征均指示成矿流体在平面上主体从南东至北西方向运移;除印支期陆块碰撞作用导致古特提斯洋闭合的因素外,雪峰山陆内变形构造作用也可能为成矿流体运移提供了动力,进而控制了流体的运移方向。该研究不仅对黔西北矿集区的“战略性”铅锌找矿部署具有现实意义,而且为热液矿床成矿流体运移方向研究提供了路径。     

非岩浆后生热液矿床构造—流体耦合成矿作用研究现状综述

构造—流体耦合成矿作用是矿床学研究的核心问题之一。本文聚焦非岩浆后生热液矿床成矿系统的构造—流体耦合成矿作用研究成果,从构造对流体作用、流体对构造作用两个方面,总结了构造活动与流体作用同步进行且相互影响的机制。通过典型实例分析,认为构造—流体耦合成矿作用研究要从时间、空间、物质方面的耦合关系阐明构造与流体成矿作用过程及其“矿源—输运—聚集”过程,揭示构造活动与流体成矿作用机理。在此基础上,提出了构造—流体耦合成矿作用研究的主要方向及发展趋势。该研究对丰富热液矿床成因理论研究和成矿规律的认识具有重要意义。     

易门式大型铜矿床构造成矿动力学模型

针对金属矿床隐伏矿定位预测的关键问题,在提出构造成矿动力学的分支学术方向的基础上,以易门式大型铜矿床为例,从成矿地质背景、矿田构造、构造地球化学和成矿构造应力场等方面进行构造成矿动力学研究,阐述在构造应力场控制下成矿流体运移和聚集的规律。构造地球化学研究认为,构造地球化学异常反映矿体的原生晕;构造地球化学异常受构造控制,其分带特征可指示成矿流体的流向,并提供矿床成因和隐伏矿(化)体相对埋深的信息。构造应力场的控矿特征主要表现在:构造应力场导致控矿构造的形成,并驱动成矿流体的运移;构造应力场控制了成矿能量场;应力和能量的高值集中区分布特点可反映某些构造型式。在此基础上建立构造成矿动力学模型,概括隐伏矿成矿预测准则,据此提出若干重点找矿靶区和靶位,其中部分靶区得到工程验证,表明构造成矿动力学方法对隐伏矿定位预测和评价具有重要的指导意义。     

黔西南地区Au、Sb成矿与找矿方向探讨

通过区域成矿地质背景结合矿产分布特征的总结分析,认为峨眉地幔柱活动是幔源成矿物质来源的重要地质事件,深部岩浆活动为区内成矿提供了另一部分物质来源和重要的热源,断裂和沉积不整合界面是深源成矿流体运移的主要通道;从成矿系列的角度对黔西南金等中低温热液成矿进行了探讨,物源、热源和液源为成矿系列的形成、运移、成矿提供了物质基础,成矿系列与印支—燕山期沉积作用—构造活动—岩浆活动密切相关,初步分析认为黔西南地区金等中低温矿床属南盘江—右江地区燕山期与岩浆活动、沉积作用、构造活动有关的金、砷、锑、汞(铊)矿床成矿系列。通过成矿分析提出本区域横向和纵向找矿方向。     

脉金矿床研究进展

近年来脉金矿床在成因模式研究方面,有岩浆成因模式,变质模式、地幔去气—麻粒岩化和连续成矿模式等。并着重从成矿流体、矿质来源、沉淀过程和构造背景方面,探讨了脉金产出的地球动力学背景,控矿构造特征,煌斑岩（脉）与金成矿时空关系等。指出我国主要产于花岗岩中的脉金矿床,其流体来源性质,花岗岩中构造对成矿的控制作用,花岗岩的地球动力学背景是值得注意的研究课题。并指出应谨慎对待同位素测年资料。     

构造-岩浆活动与成矿作用

论述了构造事件、岩浆活动和成矿作用之间的相互联系和作用，讨论了构造-岩浆-成矿过程中流体的作用及其对成矿作用的贡献。构造作用是主导因素，它控制着整个地质作用过程的走向，又提供作用背景和动力条件，岩浆是构造作用的反映，是地球物质运动和能量转换的一种形式，它通过自身演化促进物质及能量交换，成矿是地质作用的一个结果，它通过流体介质和能量作用，使物质之间发生反应。整个过程中，流体及其地质作用十分关键，是构造-岩浆活动与成矿作用的催化剂，对区域成矿具有重要的意义。     

焦家金矿床成矿流体运移的通道、方式及驱动机制

流体输导系统是成矿研究中的一个重要内容.本文通过焦家金矿床地质特征研究及趋势面分析等手段,探讨矿床成矿流体运移的通道和方向,进而对流体运移的方式和驱动作了分析.认为矿体的形成和空间分布受断裂流体输导系统的控制,流体总体从南西向上和侧向运移;由于断裂构造带不同部位岩石破碎程度不同,从而导致具有差异的孔隙度和渗透率,进而影响流体的运移方式;流体运移的驱动力主要由构造产生的附加静水压力所引起,同时重熔岩浆的上侵作用加速了流体的运移速率.     

滇西马厂箐钼铜金矿床中赋矿斑状花岗岩定年及其地质意义

马厂箐钼铜金多金属矿床是滇西地区金沙江-哀牢山构造带内与新生代富碱斑岩有关的典型矿床之一。根据赋矿斑状花岗岩中锆石的阴极发光图像、LA-ICP-MS微量元素分析和U-Pb定年以及辉钼矿Re-Os法测年研究等,结合前人研究成果,应用透岩浆流体成矿理论,进一步讨论了马厂箐矿床的成因机制。研究表明：该矿床的多金属成矿与赋矿斑状花岗岩的成岩基本同时,其成岩成矿过程统一受制于与该区大规模活动的新生代富碱岩浆和深部地壳重熔的花岗质岩浆同步运移的成矿流体作用。这种成矿流体是包含于岩浆并与其互不混溶的含矿地幔流体。但在上侵运移过程中,伴随岩浆的成岩作用,流体与岩浆发生不同程度分离,表现为：产于富碱斑状花岗岩体内,形成正岩浆成矿的斑岩型钼矿;产于岩体与围岩接触带,形成接触交代成矿的矽卡岩型铜（钼）矿;产于地层围岩中则形成构造破碎蚀变岩型金矿。在这一成岩成矿过程中,地幔流体可以运载和沿途活化成矿物质至适宜容矿部位集中,并随其对地壳岩石的交代蚀变以及深度和环境变化引起的物理化学条件变化,其流体属性由熔浆流体→超临界流体→热液流体转化,促使壳幔物质相互作用而叠加成矿,导致在不同部位形成不同矿种和不同类型的系列成矿效应。     

成岩成矿深度：主要影响因素与压力估算方法

成岩成矿深度是金属矿床成矿地质体的重要空间参数,受到地质构造、岩浆岩、围岩等诸多因素的影响。初步讨论了成矿深度的主要影响因素：岩浆因素和构造因素。内生矿床,特别是岩浆热液矿床的形成深度与岩浆作用的深度有关,岩浆侵位深度限定了矿床形成深度的下限,而岩浆上升和侵位过程中分异出的热液的深度直接决定了成矿深度。构造变形直接控制了多孔介质的渗透率,渗透率制约了流体的流动,成矿流体运移和就位则直接与成矿深度相关联。还阐述了成岩成矿深度(压力)的估算方法,以流体包裹体温压计为主,结合其它矿物地质温度计和压力计,并综合考虑成矿地质构造、岩浆岩、围岩等因素,才能获得合理和符合地质实际的成矿深度,为找矿勘查提供经得起检验的深度参数。     

中亚成矿域斑岩铜矿床基本特征

中亚成矿域发育许多大型和超大型斑岩铜矿床,是世界上重要的斑岩铜矿成矿域。我们对9个大型和超大型斑岩铜矿床进行了研究,包括地质特征、含矿岩体地球化学、SIMS锆石U-Pb定年和成矿流体成分等,结合前人成果,我们认为中亚成矿域斑岩铜矿床具有如下特点:(1)成矿时代为古生代和中生代,成矿高峰期为泥盆纪和石炭纪;(2)含矿岩浆为钙碱性中酸性岩浆和少量的碱性岩浆,含矿岩体为花岗闪长岩、闪长岩、英云闪长岩和少量的二长岩;(3)含矿岩浆大多数源于新生的洋壳,少量有古老的基底物质和围岩物质参与;(4)成矿构造背景主要为岛弧,少量为陆缘弧和岛弧向陆缘弧过渡的环境;(5)矿床可分为三类,包括斑岩型Cu-Au、Cu(Au,Mo)和Cu-Mo矿床;(6)成矿流体可分为两类,包括氧化性H2O-Na Cl-CO2-SO2体系和少量的还原性H2O-Na Cl-CH4-CO2体系;(7)成矿系统可分为三类,包括简单的斑岩系统和少量的斑岩-矽卡岩成矿系统和斑岩-浅成低温热液成矿系统。     

论与斑岩矿床有关的矿化角砾岩成因类型及其地质意义

伴随有各类矿化角砾岩的斑岩矿床是深成源岩在浅成-超浅成条件下侵位-矿化的产物。本文详细阐述了与斑岩矿床有关的各类矿化角砾岩的地质特征、成因分类和识别标志,并从中国独特的构造环境出发,对与矿化角砾岩有关的各种地质现象作了初步剖析,指出矿化角砾岩的形成从根本上讲是深成岩浆侵位的多旋回性造成的,以岩浆水为主体的热流体是含矿斑岩体系从封闭环境转为开放环境的主要动力条件。因此,矿化角砾岩不仅是金属元素的原始富集条件,而且是重要的找矿标志之一。我国与斑岩矿床有关的矿化角砾岩的主要成因类型为爆破角砾岩、侵入角砾岩、火山角砾岩等。多种角砾岩的叠加现象十分明显,热液交代角砾岩的叠加作用为矿化过程的指示标志.     

富铜斑岩岩浆形成机制与演化过程

斑岩铜矿在现代经济和科学中扮演了重要的角色,已成为一种最重要的铜矿床类型。自Schwartz(1947)首次使用"斑岩铜矿(porphyry copper deposit)"术语以来,地质学家对其开展了系统研究,取得一系列重要进展。本文对斑岩铜矿成矿岩浆形成机制及演化过程的研究进展进行了总结与回顾。结果显示,富铜斑岩岩浆的形成经历了在洋壳俯冲或大陆岩石圈地壳拆沉机制下形成含矿岩浆,中间岩浆房岩浆的结晶分异与成矿流体、成矿物质的富集,以及富成矿流体与成矿物质的岩浆(富矿斑岩岩浆)上侵至地壳浅部结晶固化并与围岩、地下水相互作用等过程,斑岩铜矿是该"生产线"的"终端产品"。最后,本文对斑岩铜矿形成机制待进一步研究的一些问题进行了思考与概括。     

滇西北衙金多金属矿床成矿构造特征及地质勘查意义

通过对北衙矿区构造地质特征和侵入体构造特征的野外详细调查,并结合前人的科研成果,系统总结了北衙金多金属矿床成矿构造和成矿结构面的特征,构建了矿区成矿构造的空间格架,建立了成岩成矿构造有序、配套的矿床成矿构造系统。研究认为燕山期?喜马拉雅早期形成的SN向北衙向斜和断裂、EW向隐伏断裂、层间破碎带、富碱斑岩侵位形成的接触带构造是矿区主要的成矿构造。以SN向断裂构造为主体,相配套的EW、NE、NW向断裂构造,深部与马鞍山断裂带及金沙江?红河深大断裂连接,构成了矿区构造?岩浆活动?成矿的网络构造系统,控制了斑岩?矽卡岩?热液脉型矿床成矿系统的发育和空间分布。山间盆地构造和不整合面构造是表生作用形成的风化?堆积型铁金矿床的重要成矿构造。山间盆地构造及其中发育的上新统三营组和成矿后的SN向逆掩?推覆构造,对斑岩?矽卡岩型矿床和风化?堆积型矿床的变化与保存具有重要的控制作用。矿区构造演化经历了燕山期?喜马拉雅早期EW向主压应力作用→喜马拉雅中期主压应力从EW向转为SN向→喜马拉雅晚期主压应力方向转变为近EW向的三期构造作用过程。成矿构造研究成果对提高控岩控矿规律认识和指导勘查工作部署具有重要的理论和实际意义。     

初论“构造流体动力学”

研究发现地壳中存在着大量的流体，它们以气体、液体、岩浆的形式存在于地壳的不同深度，甚至地幔中。这些流体夹杂在地壳之中，既是各种构造活动的环境因素，也是一种活跃的动力因子；既是物质和能量转移和传递的载体，也是多种能源和矿液的实体。对于地壳这个固、液、气多相共存体，受动力作用而呈现出来的非线性运动过程的种种力学问题，已无法用传统的构造地质学知识或经典的渗流力学来解释。很多现象促使我们去探索一种新的方法或思路，从新的角度去研究这一课题。文章提出“构造流体动力学”这一概念，作为研究地壳浅部流体与地壳构造关系的学科，为今后进一步深入研究这方面的问题勾画出一个初步的轮廓。     

新疆东准噶尔松喀尔苏铜金矿区斑岩型矿床成因研究

松喀尔苏铜金矿区位于卡拉麦里石炭纪陆相火山岩带。文章通过矿床地质、围岩蚀变、含矿斑岩、流体包裹体和同位素研究,探讨了矿床成因类型。研究表明,松喀尔苏矿床具斑岩型矿床的特征,铜金矿化体产于岩体接触带,围岩蚀变具有分带性,从岩体向围岩依次发育绢英岩化带、高岭石化带和青磐岩化带,绢英岩化带与成矿相关。含矿斑岩复式岩体系同期陆相火山活动产物,成矿作用在时间、空间和成因上与复式岩体中晚期花岗斑岩有关。花岗斑岩具有富水、富挥发性组分和岩浆爆破作用的氧化性岩浆特点,具有后碰撞花岗岩类的地球化学亲缘性,其岩浆起源于后碰撞挤压-伸展转换期的壳-幔岩浆过渡带。幔源岩浆注入、软流圈地幔底侵作用和壳-幔岩浆混合作用是形成含矿斑岩岩浆的主导因素。流体包裹体包括液相包裹体、气相包裹体和含子晶多相包裹体,激光拉曼探针分析表明,气相成分以CO₂和CH₄为主。成矿流体具有从高温、高盐度岩浆体系向低温、低盐度与大气降水混合的演化过程,流体沸腾或不混溶作用及温度、盐度降低是导致流体中成矿物质沉淀的主要因素。氢、氧同位素组成表明成矿流体以岩浆水为主,在成矿晚期混有大气降水。硫同位素具幔源硫的特征。铅同位素组成显示成矿作用起源于下地壳-上地幔过渡带的岩浆作用。综上所述,该矿床属于与陆相火山-侵入岩有关的斑岩型铜金矿床。     

斑岩铜矿若干问题的最新研究进展

斑岩铜矿是最重要的铜矿床类型,对其成矿作用的认识对找矿实践具有重要指导意义,为此,文章通过收集和整理有关文献总结了近年来斑岩铜矿研究在构造和岩浆对成矿作用的控制、成矿金属和成矿流体来源、矿石伴生金属组分含量的影响因素等方面所取得的成果。近几年的研究工作揭示:斑岩铜矿的大规模成矿作用与洋壳高浮力块体(包括无震海岭和洋底高原)的俯冲有关,高氧逸度的岩浆活动有利于斑岩铜矿的形成,与无矿斑岩体相比,含铜斑岩体一般具有低稀土元素含量以及亏损Ho和Er等特征;斑岩铜矿中铜和金多由俯冲洋壳所释放的流体对地幔中硫化物的氧化作用释放而来;在部分斑岩铜矿中,岩浆来源流体可构成绢英岩化期流体的主体;斑岩铜矿伴生金属组分的含量受许多因素控制,其中包括岩浆源区地幔演化、火成岩岩石类型、岩浆侵位深度和成矿温度等多个方面。部分研究成果应作为找矿标志在实践中运用。     

还原性斑岩型Cu与Mo-Cu矿特征与形成机制

还原性斑岩型Cu矿是近年新识别的一类斑岩型矿床,以岩浆阶段发育大量磁黄铁矿和成矿流体富CH4为主要特征。成因上,还原性斑岩型Cu矿与钛铁矿系列I型花岗岩伴生,形成于俯冲环境或者后碰撞环境。成矿流体为岩浆流体。岩浆阶段磁黄铁矿的结晶沉淀将导致岩浆中成矿元素Cu进入硫化物相而贫化,不利于成矿元素在流体中富集,结果导致还原性斑岩型Cu矿的矿化和蚀变规模较小。对比研究发现西准噶尔宏远Mo-Cu矿也具有还原性斑岩型矿床的特征,可能为还原性斑岩型矿床的新类型。     

西南“三江”格咱岛弧斑岩成矿系统

西南“三江”格咱岛弧是“三江”古特提斯演化形成的重要地质构造单元,该单元从晚三叠世洋壳俯冲、洋盆关闭转入碰撞及走滑剪切阶段都产生酸性岩体,形成斑岩Cu-Mo-Au矿床,并构成独立的成矿系统.笔者将格咱岛弧成矿作用以三大岩浆活动期次为基础划分为三套成矿系统,即印支期斑岩Cu多金属成矿系统、燕山期斑岩Mo-Cu多金属成矿系统和喜马拉雅期富碱斑岩Au-Mo-Cu多金属成矿系统.本文从成矿时间、成矿物质来源、成矿流体系统和成矿动力学背景等方面详细总结论述了格咱岛弧的三套斑岩成矿系统.同一地区三大成矿系统反映三次地质构造事件,这种构造演化的连续性和成矿对应性使得该带的研究具有重要意义.