成矿系统分析与新类型矿床预测

新类型矿床的发现常能带来矿产储量的巨量增长 ,是新世纪中保障矿产资源供应的一个重要途径。成矿系统分析对发现新类型矿床有重要意义。 (1)掌握一个区域成矿系统中各矿床类型间相互关系 ,由已知矿床类型找寻未知矿床类型 ,这已在长江中下游成矿带的找矿历史中得到证实。 (2 )认识成矿系统的空间结构 ,主要是垂向分带 ,有助于找寻深部的隐伏矿床类型。 (3)查明成矿系统的时间结构 ,包括成矿过程中矿床类型的迭变关系 ,可由已知矿化链条查找缺失的矿化链条 (矿床类型 ) ,这在岩浆热液成矿系统中常能奏效。 (4 )查明成矿系统中矿床类型多样性的制约因素 ,可据此分析相关区域中发现新类型矿床的潜力。 (5)研究新的成矿环境和新的成矿作用 ,从而发现新的矿床类型。在生物成矿系统、深海成矿系统、低温成矿系统、构造成矿系统及叠加成矿系统中有更大的发现新类型矿床的几率。文中提出近期内可能发现的新的铂族元素矿床类型。笔者还指出今后的找矿目标 ,应是整个成矿系统 ,而不是局限于单个矿床及单个矿床类型 ,这样才可能不失去发现新类型矿床的机会。     

成矿系统嵌套分形结构和自有序效应

成矿系统具有嵌套分形结构 ,岩石孔隙结构的传输性质制约着聚矿功能的实现。矿床(脉 )群聚分形分布特征明显 ,数量随时代先后呈幂律增长 ,成矿裂隙系统分维值大 ,高含量矿脉分维值低 ,这为隐伏矿床 (体 )预测提供了依据。裂隙生长是一种自组织临界现象 ,矿脉起源于微裂隙发展而成的张性裂隙 ,并最终形成脉系。超大型矿床的裂隙系统表现为临界分维状态 (5～ 12 5km ,D≈ 1 5;0 5～ 2 0km ,D≈ 1 3;1～ 10 0cm ,D≈ 1 5;0 0 0 36～ 0 18cm ,D =1 2 8～1 39)。成矿元素运移通过扩散和渗流实现 ,扩散速率的差异性导致运移路径的有序性 ,流体流动导致金及金属硫化物在界面处发生反应而沉淀成矿 ,矿床密度分布随矿化中心距离增大而减小的自有序效应保证了成矿系统的组织层次性。输运反应耦合成矿动力学计算机模拟验证了分形脉体演化模式和自有序效应。     

中国北部得尔布干成矿带构造演化与成矿作用

得尔布干断裂带控制了火山 侵入杂岩作用 ,形成了多金属成矿带。多期次构造 岩浆活动 ,在成矿带内形成了不同时期规模不等的侵入岩体及大面积分布的中生代火山岩。在区内已发现金、银、铜等多金属矿产地百余处 ,矿床空间分布明显受断裂控制。研究表明 :得尔布干断裂带经历了加里东期到第三纪多期构造演化并伴有相应的岩浆活动。深断裂控制区域构造发展 ,次级断裂对成矿起导矿、容矿作用。本文从构造控矿作用入手 ,分析研究区内各类矿床的构造控矿因素 ,提出了成矿带内多级构造控矿作用 ,对今后在我国东北部找矿有一定的指导意义。     

大型金矿构造-成矿系统及幔-壳多层循环体成因模式-以吉林夹皮沟金矿为例

基于目前代表性金矿成因模式的局限性,以吉林夹皮沟金矿为例把金矿的形成总结为定位、流体、物源、封闭、加热和构造成矿六大系统,建立新的幔-壳多层循环体成因模式:1)以幔源流体、岩浆热液和浅-表部水来源为主,按深、中、浅构成三个层次循环体;2)金质来自多层循环流体对多类型围岩的萃取、沟通混合及多次构造应力共同作用的结果;3)断层泥、迭瓦状构造地质体等可作为成矿封闭屏障;4)中生代(隐伏)花岗岩和各类型脉岩为主要加热热源;5)矿带座落在韧性构造超壳断裂之上及附近,而矿体却主要赋存在脆性构造内,主成矿时代为燕山期,整体受构造-成矿系统控制.该模式对燕山期花岗岩中金矿是一种检验,对其它变质岩区金矿则是一种启迪.     

构造体制转换与流体多层循环成矿动力学

基于成矿系统动力学研究进展的综合分析, 认为构造体制转换与流体多层循环成矿动力学研究是地球科学跨世纪的重要前沿领域之一, 进而提出这一领域的研究主题和关键问题、研究思路及方法, 阐释其重要意义, 指出构造体制转换与流体多层循环成矿动力学研究以构造演化、流体活动及区域地球化学和地球物理不均一性为基础, 通过变形-流动高温高压实验及计算机数值模拟再现成矿作用过程和机理, 解析构造体制转换与流体多层循环成矿动力学特征, 揭示成矿界面时-空演化规律, 建立成矿系统物质和能量交换-反馈耦合成矿的定量模型.这是深化矿床成因认识的重要基础和实现科学找矿的有效途径, 对地球系统科学和大陆动力学的研究也具有重要意义.      

鄂尔多斯盆地石炭纪中央古隆起形成机制

将鄂尔多斯盆地简化为受南北挤压的等厚各向同性弹性薄板模型进行应力—应变场数值模拟,力图揭示鄂尔多斯地区石炭纪出现的细腰状中央古隆起的形成机制。模拟中Z轴方向应变(εz)正值区对应于盆地内部的隆起区,zε正等值线形态对应于隆起形态;单轴挤压条件下,εz正等值线总会呈现沿应力轴方向延伸的细腰状形态;点作用力产生的zε正等值线范围局限,而线作用力产生的εz正值区分布较广。模拟结果表明鄂尔多斯盆地石炭纪细腰状隆起是在南北边界受挤压条件下,应力—应变在盆地内部传递过程中所必然出现的结果,南北向点作用力比南北向线作用力产生的zε等值线形态更接近于鄂尔多斯盆地中央古隆起形态;点作用力可能代表了石炭纪微板块间的点碰撞或者弧—陆碰撞。     

滇黔桂盆地及邻区二叠纪层序地层格架及古地理演化

滇黔桂盆地及邻区的二叠系包括船山统、阳新统和乐平统。船山统与阳新统之交的黔桂运动主幕不整合面、阳新统和乐平统之交的东吴运动主幕不整合面的不整合特征明显,同时因其代表了研究区沉积盆地性质发生较大变化的界面而成为较为典型的I型层序界面。滇黔桂盆地及邻区的二叠系以其明显的沉积相分异而引人注目：在连陆台地上发育含煤地层,而在连陆台地边缘及孤立台地上发育海绵生物礁,形成一个典型的“台-盆-丘-槽”的古地理格局。伴随着强烈的东吴运动第一幕,研究区西北部发生强烈的火山活动,形成分布范围较广的峨嵋山玄武岩;东南部的“钦防残留海槽”关闭,使研究区的古地理格局发生了较大变化。二叠系与三叠系之交发生的较为典型的台地淹没事件形成了一个较为典型的淹没不整合面。根据沉积物的时间演化序列和沉积相的空间展布形式所指示的规律,研究区的二叠系可以划分为以下三级层序：船山统与下伏石炭系顶部的地层构成一个三级层序(SQ¹⁹),阳新统包含四个三级层序(SQ²⁰到SQ²³),乐平统包括两个三级层序(SQ²⁴和SQ²⁵)。在层序地层框架内,系列古地理图和系列层序地层格架栅状图较为系统地反映了研究区二叠纪复杂而有序的时间和空间相变特征。主要的时间相变面即形成层序界面,具有明显的“跳相”和地层间断现象,由于在不同地点间断的时限不一致而造成“间断面穿时”;沉积环境的空间变化,以及伴随着时间变化中的相带迁移所造成的空间相变,其相应的相变面总是斜交时间面而造成“相变面穿时”;不同沉积阶段的层序具有不同的相序组构,并在空间上形成有序的变化,从而代表了不同的古地理背景。因此,层序地层研究的核心内容是“沉积物的时间演变序列和沉积相的空间展布形式所代表的规律性”,结合生物地层特征,这种规律性本身也可以作为地层划分和对比的标志。     

上扬子区下古生界层序地层格架的初步研究

上扬子区下古生界在贵州及其邻区发育较为完整。在震旦纪与寒武纪之交的台地淹没事件之后,寒武系形成一个从深水盆地相黑色页岩系到大套台地碳酸盐的沉积序列,其中下寒武统包含5个三级层序而可以进一步归为一个二级层序,中上寒武统构成一个二级层序而且可以进一步划分为7个三级层序。奥陶纪艾家山世末期的都匀运动、奥陶纪末期的与冈瓦纳大陆冰期相响应的全球海平面下降事件以及志留纪末期广西运动的共同作用,造成扬子地台大幅度的古地理变迁以及残留不全的奥陶系和志留系。详尽追踪和对比的结果可以将奥陶系划分为8个三级层序且可以进一步归为一个二级层序,在残留不全的的志留系中可以划分出7个三级层序并可以进一步归为一个二级层序。层序地层格架的建立,可以大致解读许多有趣的地质现象,如寒武纪碳酸盐台地的生长过程,奥陶纪与志留纪之交的“浅海静水”型黑色页岩系的发育特点,志留纪由北而南的海侵所造成的复杂的志留系展布特征等等;同时也意味着许多有待于进一步研究的问题,早寒武世数次快速海侵事件与生物事件的关系,奥陶系顶部特殊的“观音桥灰岩”的成因,奥陶系红花园组海绵生物礁的基本沉积模式等等。     

河南卢氏—栾川地区铅锌矿成矿多样性分析及成矿预测

河南省卢氏-栾川地区位于华北陆块南缘与秦岭造山带的衔接部位,是中国重要的钼、钨、铅、锌多金属成矿区。通过控矿地质条件与成矿环境多样性分析,将研究区铅锌矿划分为3种成因类型:岩浆热液交代型铅锌矿床、MVT型铅锌矿床和SEDEX型铅锌矿床。在此基础上,利用“成矿专属性”和“成矿多样性”相结合的找矿思路,对矿区不同类型矿床成矿进行远景评价,指出具有良好的找矿前景。     

凡口铅锌矿床海底热泉喷溢成矿的物理化学环境

凡口铅锌矿是发育于碳酸盐岩建造中的海底喷溢沉积矿床 ,以“一大二富三集中”的特点和典型的地质地球化学特征吸引着中外矿床地质工作者。叠层状矿体发育于同沉积断裂的旁侧 ,矿层与灰岩呈沉积接触关系。矿石具沉积碎屑组构 ,黄铁矿、闪锌矿具外生特征。稀土元素组成和硫同位素组成反映矿床与同生作用有关。铅同位素组成具有壳源和下地壳来源铅的特征。矿区主要矿层经历海底热泉喷溢沉积—成岩的演化