地质力学矿田构造的进展与前景

[摘 要]地质力学矿田构造研究秉承李四光教授构造体系的理论和方法,研究地质构造对成矿区带、矿田、矿床及与成矿有关的岩层、岩体、脉体的形成、改造、分布的控制规律和内在作用机理,实现矿产资源找寻和勘查突破,这是矿田构造研究的基本任务。本文归纳总结了地质力学矿田构造在内生矿产资源方面所取得的成就和进展,指出了地质力学矿田构造预期的发展前景和发展方向,该门学科将在指导矿产资源调查评价和勘探开发中,为国家矿产资源的寻找和勘查作出重要贡献。     

中国大北方上古生界油气勘探新领域（代序）

矿田构造是指在矿田范围内,控制矿床的形成和分布的地质构造因素的总和。在矿田构造和矿床构造的含义中,既包括构造形迹和岩石组构特征,又包括控矿构造的形成机制和发展历史。近10几年来的矿田矿床研究不仅强调构造对于矿体的形态、分布和组合的控制作用,也深入于构造作用对成岩成矿过程的研究。综合分析了矿田构造研究的研究历史、研究内容、研究现状与问题,对矿田构造与找矿研究的发展方向进行了展望。     

矿田构造的研究历史、现状与发展

矿田构造是指在矿田范围内,控制矿床的形成和分布的地质构造因素的总和。在矿田构造和矿床构造的含义中,既包括构造形迹和岩石组构特征,又包括控矿构造的形成机制和发展历史。近10几年来的矿田矿床研究不仅强调构造对于矿体的形态、分布和组合的控制作用,也深入于构造作用对成岩成矿过程的研究。综合分析了矿田构造研究的研究历史、研究内容、研究现状与问题,对矿田构造与找矿研究的发展方向进行了展望。     

矿田构造地球化学

研究矿田构造地球化学的步骤是:①鉴定构造地球化学形迹;②划分构造地球化学类型;③确定构造地球化学体系;④探讨构造控矿的地球化学机制。通过系统研究和分析,把地质力学和地球化学结合起来,促进构造地球化学发展,也有利于地质力学水平提高。     

关于构造体系控矿的若干地球化学问题

不同力学性质的构造形迹或同一构造形迹的不同构造部位具有不同的成矿地球化学条件,其形成的矿床和矿化类型也不同。换言之,成矿物质元素的地球化学特性决定了在不同地质构造条件下,它们表现出不同的集散、迁移和转化规律。 把结构面性质与地球化学现象结合起来,根据不同力学性质构造形迹所具有不同的地球化学特征,可以区分不同的构造地球化学形迹。我们的工作步骤是:第一,鉴定构造地球化学形迹;第二,划分构造地球化学类型;第三,确定构造地球化学体系;第四,探讨构造体系控矿的地球化学机制。     

学习和运用地质力学——第四讲 鉴定构造体系

前面我们讲了地质力学野外工作方法的基础——构造形迹(结构面)的力学性质鉴定和辨别构造形迹的序次和转化。下面接着介绍确定构造体系的存在和它们的范围,以及划分巨型构造带和鉴定构造型式。 (一)构造体系的概念毛主席教导我们:“一切客观事物本来是互相联系的和具有内部规律的”。地质构造现象也不例外。地质力学工作,在长期实践中,逐渐认识到组成地壳的各种岩层、岩体(包括各种形态的矿体)中的每项构造形迹,都有和它相伴而生的一群构造形迹,它们互相联系,其分布是有规律可寻的。因此,研究地质构造,不能孤立地看单个构造现象,而应从构造形迹的相互关系及其发生发展上去研究分析问题,从总体上去探讨一个地区地质构造的内在联系和固有的规律性。每一群构造形迹和其它有成生联系的构造形迹,往往各别形成构造带。构造带之间,有时存在着构造形迹不甚显著的地块,和围绕     

黔西北铅锌多金属矿集区成矿构造体系及其控矿机制

黔西北矿集区作为川滇黔铅锌多金属成矿区的重要组成部分,构造控矿-成矿机制一直是该区深化研究的热点和难点。针对长期困扰该区铅锌矿床成矿理论提升和制约深部找矿突破的构造研究瓶颈,基于10个主要铅锌矿床的矿体赋存规律研究,运用矿田地质力学理论和方法,解析了成矿构造的几何学、运动学、力学等特征,识别和厘定了该区存在五种控矿构造组合样式:正断层-背斜式、双向断层-背斜组合式、同向斜落走滑—断褶构造组合式、反倾断层-背斜式、同向斜冲走滑—断褶构造组合式。结合典型矿床构造控矿规律和地球物理深部探测等信息,研究认为,自印支期以来,该区构造体系呈现从NE构造带→NW构造带→SN构造带(构造体系)的成生发展过程。其中,NE构造带为黔西北铅锌矿集区的成矿构造体系,进而论证了构造控矿作用机制,构建了构造控矿模式,为区域勘查部署和深部找矿突破提供了理论依据。     

地质力学在矿田构造研究中的应用与进展

本文介绍了地质力学在矿田构造研究中的应用成果和进展,内容主要包括八个方面:(一)构造动力作用下岩石矿物形变相变与元素聚散的关系;(二)构造动力成岩成矿;(三)同成矿构造体系及其控岩控矿作用;(四)构造体系控岩控矿规律;(五)构造地球化学;(六)构造应力场控矿规律及模拟实验;(七)控矿构造模式;(八)成矿预测。实践证明,地质力学理论和方法在矿田构造中有所创新和发展,在许多应用领域取得了良好的效果,进一步显示出地质力学在矿田构造研究中的旺盛生命力。      

成矿构造研究的回顾和展望

地质构造对矿床的形成、改造和保存有重要作用，本文扼要论述了矿田构造、大型构造和全球构造与成矿关系的研究简史。成矿构造研究由单个构造控矿→综合构造控矿→构造成矿→构造成矿动力学是逐步深入的过程。文中提出：①成矿构造研究与区域地球化学研究相结合是探索成矿规律的重要方法；②构造－流体－矿床（体）是一个自然系统；③伸展、挤压、走滑等不同构造体制十产生不同成矿系统；④将构造成矿与构造破矿研究相结合，将矿床的形成、破坏或保存、产出现状等作为一个演化过程加以研究，以便更有成效地指导勘查工作；⑤采用先进技术，加强对典型矿田的构造研究。     

构造体系的确定及其在研究矿产展布中的意义

研究区域地质构造和矿田构造,需要认识构造的形态、展布规律和了解它们的发生、发展过程。因此,就要从鉴定构造形迹的力学性质入手,把不同力学性质的构造形迹按照它们的成生联系组合起来,得出它们应当归属的构造体系。研究一个地区的构造体系的构造型式,对于普查找矿和矿体勘探有着指导意义。     

中国铅锌矿的弧型构造控制

苜次从新的视角运用地质力学观点较系统地研究了中国铅锌矿的区域构造控矿规律,也可说是运用地质力学观点研究单矿种矿床的区域构造控矿规律。发现中国铅锌矿与弧型构造之闾有极密切的时空关系,绝大多数大(超大)、中型铅锌矿床均定位于成矿期前或同成矿期弧型构造的一定部位,弧型构造控制了中国铅锌矿的区域分布。运用这种规律,对于寻找新的铅锌矿床(特别是隐伏、半隐伏矿床)、择优筛选靶区和远景区带的潜力评价,既简明适用又很有意义。同时也为铅锌成矿作用等提出了一些有待深人研究的科学问题。     

关于多旋回开合构造及区域成矿若干观点的认识

板块说与槽台说相结合是研究大陆演化和矿产形成的重要理论依据。开合构造、板块构造与槽台构造三者在形成机制上具有内在的联系。多旋口开合构造是指以多旋回开合观点研究的构造，它是研究开合过程中所有地质现象，包括开合序列、开合旋回等。开合构造的主要表现形式包括区域性断裂，地壳的扩张与挤压，地壳的水平运动与垂直运动，构造过渡与构造迁移。开合演化过程称为“多旋回四阶段开合递进律”。开合构造的主要特征具有多旋回性、方向性、不平衡性、迁移性、两重性、层次性和有限性等。开合构造和岩石圈演化的基本动力是地球内部热能运转的结果，导致地壳和岩石圈裂开和聚合运动，包括传送带式、手风琴式和雪撬式三种主要的不同运动方式。正是多旋回开合构造发展，导致了多旋回成矿作用。在研究矿床分类时，首先要以多源的成矿物质来源作为矿床分类的主要依据，同时，也需要注意结合诸如成矿作用、成矿构造环境、成矿理化条件以及含矿建造等因素，以多旋回开合构造一成矿的观点来研究成矿控制和成矿规律。     

目录

矿田构造是指矿田（勘查区）范围内与成矿作用密切相关且制约矿床（体）空间位置的构造,它既包括构造形迹和岩石组构特征,又包括构造对成矿地球化学、物理化学过程的影响机制和发展历史。由于构造不仅能提供成矿流体运移的通道和储集就位的空间,还能提供物质交换和运动的能量。因此,构造不仅控制矿床（体）的空间就位和分布规律,而且控制矿床（体）在时间上的演化。矿田构造研究是掌握控制矿床和矿体形成、分布、产状、改造等地质构造因素的不二法门,对详查、勘探和采矿的意义不言而喻。
短短半世纪,矿田构造研究可谓突飞猛进,形成了一些新的研究方向,开辟了一系列新的研究内容和方法。应用矿田地质力学、构造地质学、矿床学原理和方法来研究构造与成矿关系的矿田构造学,已成为矿床学和构造地质学之间的一门分支学科,在成矿理论研究和矿产勘探实际问题解决中举足轻重,指导找矿预测并取得成功的实例比比皆是。但是,随着地表矿、浅部矿、易识别矿日益减少,深部找矿风险大、未知因素多等问题愈加凸显,而相应的矿田构造理论和方法及其应用水平亟待提升,还需不断注入和融合新鲜血液,深入开展相关问题的研究迫在眉睫。
在此背景下,《地质力学学报》在2020年第3期刊发“矿田构造理论和方法及找矿预测”专辑（共12篇文章）,涵盖三个方向的主要研究成果：矿田构造理论和方法、构造解析与找矿预测、构造地球化学与找矿预测。本专辑以原创性论文为主,是各位作者（团队）长期以来锲而不舍的研究所取得的重要成果,相信该专辑的出版对查明矿田（床）形成和改造的地质构造条件、揭示矿床分布规律、提高找矿预测水平等都具有重要的参考价值和实用意义。
矿田构造理论和方法栏目包括3篇论文：陈柏林厘定了钦杭构造带火山热液脉型邹家山铀矿床断裂构造的发育过程及控矿构造的形成演化;赵茂春等总结并揭示了斑岩型矿床水压致裂容矿裂隙形成机理及其脉体特点;聂冠军等模拟并讨论了新生代右江地区断裂活动及构造变形机制。构造解析与找矿预测栏目包括6篇论文：冯志兴等阐明了柴北缘锡矿山VSHMS型铅锌矿控矿构造特征及找矿方向;张康等精细解析了南秦岭带长沟卡林型金矿控矿构造并构建了其控矿模式;薛玉山等总结了南秦岭带王家坪造山型金矿构造控矿规律;赵冻等、宋丹辉等分别揭示了西南特提斯小河、青山会泽型铅锌矿构造控矿模式及构造岩-岩相分带机理;谌鹏远等构建了钦杭构造带斑岩型铜多金属矿床构造控岩控矿模式。构造地球化学与找矿预测栏目包括3篇论文：龚红胜等、程三友等、张涛等分别展示了构造地球化学勘查、遥感异常提取等技术方法在西南特提斯铅锌矿、东昆仑造山带矽卡岩型多金属矿及南天山带造山型金矿找矿中的应用。通过上述理论和方法创新及其应用示范,将在深化矿田构造解析和定量化、建立和发展构造成矿系列、构造岩相学系统、构造岩相和构造物理化学界面成矿、找矿预测等研究方面,从一定程度上推动中国地质力学矿田构造的研究和发展,不断提升构造成岩成矿、构造驱动流体成岩成矿理论研究层次和深部找矿预测水平,并取得良好的找矿效果。上述成果尽管还在不断研究深化和完善之中,却大大丰富了我国矿田、矿床构造研究的内涵。
感谢所有作者、审稿专家和编辑部人员为本期论文撰稿、审稿和发表所付出的辛勤劳动和努力！近20位专家参加了专辑的审稿工作,他们严把学术质量关,提出了真知灼见的修改意见,保证了本专辑的论文质量。感谢编辑部同仁的指导和帮助,并亲自参与了稿件的形式审查和主题栏目的精心策划。
读者的信赖、支持和期许是我们工作的动力和源泉。希望各位读者同行以本专辑成果的发表为契机,在积极推动矿田构造理论与方法的深入研究及其找矿预测工作的同时,促进地质力学矿田构造人才队伍的培养,共同为完善矿田构造理论与方法体系加砖添瓦,愿中国地质力学矿田构造研究的洪荒之力,不断破解深部资源展布格局之奥秘,实现深部找矿突破之梦想。热忱欢迎广大读者提出更多建设性的建议和意见,并敬请批评指正！     

黔西北矿集区亮岩铅锌矿区成矿构造解析

亮岩铅锌矿是川滇黔接壤区黔西北铅锌矿集区的典型矿床之一。基于矿田地质力学理论与方法,通过对该矿床三个中段出露的垭都—蟒硐断裂带结构进行精细解析,综合矿床地质特征和区域构造分析,认为该区至少历经了三期构造成生发展过程,相应的主压应力方向依次变化为北西向→北东向→东西向,其中在成矿期主要受北西—南东向挤压作用,为北东构造带。因该断裂带走向变化,在其不同部位的力学性质相应发生改变,导致矿体赋存特征存在明显差异。结合黔西北矿集区内其它典型矿床控矿构造的对比研究,发现这些矿床具有相似的构造控矿规律,而且与滇东北矿集区会泽型（HZT）铅锌矿均受到统一的构造应力场控制。不同于垭都—蟒硐成矿带在成矿期受北西构造带构造体系控制的传统观点,该新认识认为燕山期北东—西南向挤压作用所形成的北西构造带构造体系为成矿后构造（破矿构造）。这些认识为该区乃至黔西北矿集区深部找矿预测提供了重要启示。      

湘西花垣铅锌矿田的成矿构造

在对湘西花垣铅锌矿田的成矿地质背景、矿床地质特征和矿石结构构造研究的基础上,重点分析了花垣矿田成矿构造特征,包括成矿前构造、成矿期构造和成矿后构造。通过矿田地质调查,认为铅锌成矿作用与液压角砾岩关系密切,而液压角砾岩为成矿期构造;根据成矿后断裂的主要特征,结合擦痕产状,反演出花垣矿田成矿后共受到3期构造应力作用;根据成矿期构造的空间分布规律(成矿期构造受花垣—张家界断裂左行走滑形成的张性空间控制)和原始礁灰岩台地的分布规律,预测了远景勘查区域。     

湖南水口山矿田开放体系构造成矿动力学

湖南水口山矿田成矿作用受构造控制明显，主要与压剪性断裂作用有关。Ｈ、Ｏ、Ｃ、Ｓ、Ｐｂ同位素资料、断裂构造地球化学与矿床地球化学分析表明矿床形成于开放体系条件。开放体系下的（断裂）构造作用控制了矿田成矿元素的活化迁移与含矿流体的形成、流体的迁移、汇聚及矿液的沉淀与矿床的定位，文中分析了其动力学机理。最后建立了矿田的开放体系构造成矿动力学综合数学模型，对成矿过程进行了计算机模拟。     

成矿作用的空间分布不均匀性及其控制因素探讨

全球矿产资源时空分布的不均匀性及其形成机制,已成为地球科学关注的热点和前沿领域。本文在对全球矿产资源的空间分布规律及其不均匀性分布特点的研究进展进行全面阐述的基础上,重点分析了控制成矿作用空间分布不均匀性的主要因素,如地壳组成与演化的差异、地壳/地幔化学组成的不均一性、成矿构造环境的差异、重大地质构造事件的影响、构造转换或转折和叠加、矿床形成与保存能力等。研究认为,深刻理解全球矿产资源空间分布的不均匀性特征及其形成的根本原因,应加强以下五个方面的研究:①大陆成矿作用的空间分布不均匀性的机制;②从全球构造角度,揭示成矿作用的时空分布规律;③强调深部成矿过程,以阐明成矿作用不均匀性原因;④加强成矿系统、成矿系列研究;⑤加强矿产资源时空分布不均匀性的形成机制研究。     

关于矿田构造研究的若干问题

矿田构造系指控制矿床形成和分布的地质构造要素的总和。研究矿田构造有助于深入认识矿床成因和矿床分布规律,因而在矿床勘查、评价和采矿工作中都有着广泛的实用意义。随着地质研究程度的提高,隐伏矿床的找寻已提高到重要地位,矿田构造研究工作也愈来愈受到重视。近年来,整个地质科技工作的进步,典型矿田和矿床地质的深入研究,以及一些新技术方法的引进,都推动了矿田构造研究工作的开展,并取得了新的成果。现就构造与成矿的关系、矿田构造的研究简史和现状以及矿田构造的研究趋势等三个问题加以论述。     

苏联金属矿田、矿床构造的研究方向

1977年3月,在莫斯科召开了苏联内生金属矿床地质构造会议。会议确定了内生金属矿田、矿床构造领域今后的主要任务是: 1.结合深部构造和地壳的发育,研究内生金属矿床形成和赋存的构造条件。 2.研究矿田、矿床的分类体系,揭示限定大型矿床产生的一整套构造—地质要素。 3.研究不同深度水准上成矿构造条件、流体动     

新疆阿合奇马场地区地球化学特征及与成矿关系探讨

通过马场地区成矿元素地球化学特征分析,解释该区金属矿产与热液作用的内在联系,指导该区地质找矿和工作部署.通过分析研究,元素在时间、空间上的分布、变化、异常形态及规模指示该区主要地质构造形迹,成矿作用是多期复杂地质作用综合结果.该区分布矿床、矿(化)点与所指示主要地质构造形迹有密切关系.