矿田构造研究与找矿预测

矿田是地壳上的某一成矿显著地段,包含着在地质构造、物质成分和成因上具有成生联系的两个以上的矿床和矿点。矿田构造是指在矿田范围内控制矿床形成和分布的地质构造因素及其组合和叠加、改造关系的总和,它既包括构造形迹和岩石的组构特征,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。地质力学用力学的观点来研究地壳构造和地壳运动规律,进而涉及地球各圈层的相互作用,体现了系统论的思想,在研究和生产实际中提出了“构造体系”、“构造成生联系”等观点;并从结构面力学性质、构造形迹的序次和等级、构造体系的存在和范围、岩石力学性质和模拟实验研究等角度,来探讨矿产资源的形成和分布规律,在诸多矿产资源研究勘查方法当中,逐渐形成了中国地质力学矿田构造研究的特色。     

矿田构造研究与找矿预测

为推动矿田构造研究及其理论与方法的创新和发展,服务国家经济建设,自20世纪70年代以来,我国地质学家先后出版了《成矿构造研究法》《矿田构造与成矿》《矿田构造学》《构造物理化学与金矿成矿预测》《矿田地质力学理论与方法》《矿田构造调查工作指南》等专著,并分别于1982年（第一届）、1986年（第二届）、2010年（第三届）、2014年（第四届）、2018年（第五届）组织召开了全国矿田构造学术研讨会,提出了“成矿构造学”“矿田构造学”的概念,进一步明确了矿田构造的研究范畴、目标、内容和方法,提出了“动力成岩成矿”“构造驱动流体控岩控矿”等理论,阐述了构造-流体-成矿的相互作用及其耦合关系,为正确理解矿床形成的动力学过程与机理、服务找矿勘查做出了重要贡献,丰富了我国成矿学研究内容,提升了我国矿床学理论研究与找矿实践的国际学术地位。近年来,矿田构造研究在构造-岩浆活化成矿理论及应用、成矿末端效应的构造控矿机理、层脉统一的构造控矿模型等基础理论方面有了新的研究进展;矿田构造填图方法进一步规范并细化,大比例尺矿田构造填图指导找矿有新的突破;构造-流体成矿动力学数值模拟和成矿结构面物理化学特征、区域构造隆升-剥蚀与矿床保存等有了新的飞跃;矿田构造研究呈现出从定性描述向半定量—定量化解释的根本性转变,促使矿田构造进入了以“深层次、多领域、系统化、定量化、精细化和数字化”为特点的新的发展阶段。自第五届全国矿田构造学术研讨会召开以来,我国矿田构造研究与找矿预测又取得了一系列新的进展和成果,进一步推进了矿田构造在矿床研究和找矿勘查应用方面的创新。经中国地质学会批准,原计划于2021年10底在湖南省长沙市召开“第六届全国矿田构造与深部找矿预测学术研讨会”,并相继颁发了一号和二号通知。会议旨在进一步总结矿田构造的最新研究进展、未来发展趋势和学科前沿问题,结合我国重要成矿区带、整装勘查区和典型矿集区等地质勘查部署,围绕找矿突破战略行动和战略性矿产资源勘查,探讨如何在矿业投入紧缩大背景下继续保持和加强矿田构造研究,实现矿田构造研究与我国矿产资源勘查的有机结合,在战略性矿产资源和深地资源勘查中发挥更大的作用。然而由于新冠疫情出现变化,为了落实常态化疫情防控的指示精神,中国地质学会于2021年10月19日紧急决定会议延期举办,具体的举办时间另行通知。为全力配合第六届矿田构造与深部找矿预测学术研讨会,会务组在本次会议召开之前,发出了会议论文及摘要征集函,并拟在《地质力学学报》上择优出版,重点征集内容为中国大陆构造变形与成矿及其深部过程、构造与成矿的理论体系与研究方法等,突出资料性和创新应用性,具有独到的见解和价值。虽然第六届矿田构造与深部找矿预测学术研讨会延期举办,但是会务组已经收到了大量投稿文章,经过择优筛选、专家审稿和作者反复修改后,集中在本期发表,形成“第六届矿田构造与深部找矿预测会议专辑”,以迎接研讨会召开。本专辑共收集了12篇文章,归纳汇总为以下四个方面：矿田构造理论与技术方法（文章3篇）,矿田构造解析与找矿进展（文章4篇）,构造地球化学及流体成矿作用（文章3篇）,盆地构造与能源地质（文章2篇）。传统构造地质学是运用摩尔-库伦准则和贝克尔的应变椭球体的理念分别解释地壳中的脆性断层和塑性变形,将变形局部化的韧性剪切带形成解释为平行应变椭球体的圆切面。北京大学的郑亚东、张进江和张波认为变形局部化是独立于脆性和塑性变形外的变形领域,受最大有效力矩准则控制,认为最大有效力矩准则与变位形分解是地质学与力学的完美结合,是20世纪构造地质学的两大理论支柱。西洛郎杰和王根厚等以冈底斯南缘的叶巴岩群内发育的膝折构造为研究对象,分析了其分布特征、变形及扩容方式,估算了形成的温度环境,探讨了形成的大地构造背景,认为脆-韧性转换构造域的膝折构造为25 Ma以来南拉萨地体伸展滑覆构造背景之下的变形作用的产物,为进一步分析膝折构造与容矿空间之间的关系提供了支撑材料;李艺豪和杜星星等分析了青藏高原东北缘武威盆地内部正断层展布特征,利用光释光测年确定了断层活动的时代,探讨了伸展构造的形成机制,认为武威盆地的构造变形受控于青藏高原东北缘的构造活动。长江铀矿田是中国华南地区最重要的硬岩型铀矿田之一,北北西（近南北）向断裂带为该矿田主要的含矿构造,但矿区内发育的北东东向棉花坑断裂及北西西向油洞断裂与铀成矿的关系长期存在争论,也是下一步找矿预测关键问题之一。陈柏林等在精细野外地质观测基础上,通过断裂的分期和配套,提出了“油洞断裂不是高级序控矿断裂,仅仅局部含矿,棉花坑断裂为成矿后断裂,区域进一步的找矿方向应沿着北北西（近南北）向含矿构造及现有矿化带的走向和倾向深部”的新观点。该观点也是作为科技部华南铀矿深地资源找矿项目科学验证的深钻长江1号孔位选择与部署的主要构造依据。焦和等通过锆石U-Pb测年及其岩石地球化学测试,分析了青海昆仑河北地区的岩浆活动特征及其形成的大地构造背景、金矿成矿特征,并综合区域的化探和地球物理资料,认为该成矿带具有较大的找矿前景。西藏隆子县那穷锑金矿是近年来通过区域地质矿产调查新发现的金多金属矿床,其矿化带主要受断裂构造控制,娄元林等对区域成矿地质背景、成矿地质条件开展了深入的研究,结合包裹体研究、遥感及其地球物理与地球化学特征,认为那穷锑金矿区成矿条件优越,找矿潜力较大。广西平果上二叠统合山组沉积型铝土矿储量大,伴生有稀散元素镓。密静强和陈远荣等研究了平果铝土矿的地球化学特征,探讨了形成环境及其与镓成矿的相互关联性,研究成果为矿山企业的综合回收利用和经济价值的提升提供了重要的参考。在构造地球化学及流体成矿作用方面,袁航和韩润生等以川西南大梁子铅锌矿床为研究对象,通过矿化-蚀变岩相学填图,分析了蚀变类型、强度和蚀变岩组构等特征,探讨了矿化蚀变与矿化元素、元素组合之间的成生联系,进而建立了蚀变分带模型,为深化矿床成矿理论研究和深部找矿预测提供了新的案例。闵壮等对黔西南近年来新发现的、赋存于玄武岩中的大型微细浸染型的架底金矿床,开展了不同成矿阶段流体包裹体测试分析工作,研究成果揭示了主成矿阶段流体混合和区域伸展构造引起流体沸腾作用是导致矿区金等成矿物质沉淀的主要机制,这为进一步揭示金矿的成矿作用机理及其区域矿床勘查提供了支撑。王晓虎和郭涛等开展了南秦岭烂木沟金矿的成矿背景、地质特征研究,利用原位分析技术,测试了矿石及地层中黄铁矿的地球化学特征,测定了成矿时代,认为烂木沟金矿床应属于造山型金矿。在盆地构造和能源研究方面,邓路佳和吴孔友等认为断裂体系分析可以广泛应用于盆地构造分析,为盆地的形成背景、演化过程等方面提供支撑。他们利用高精度地震资料及钻井资料,开展了断裂类型、组合样式、叠加关系等多方面的研究,认为渤海湾盆地东营凹陷现河矿区古近系伸展与走滑作用叠加明显,受控于双重动力构造背景,为油气勘探提供了基础素材。王波等以渤海莱州湾凹陷不同类型烃源岩为研究对象,通过岩石热解实验系统开展了不同类型烃源岩活化能影响因素研究,分析了干酪根类型、有机硫含量、可溶有机质和黏土矿物对烃源岩活化能的影响,为有机质成烃动力学理论研究及其油气资源客观评价提供了依据。     

胶东玲珑金矿田不同矿段构造变形岩相带特征与深部找矿预测

大规模勘探结果表明,胶东主要金矿田深部存在第二富集带,显示深部找矿潜力巨大。"深部第二富集带"受什么因素控制,深部预测的目标是什么,成矿边界在哪里,这些关键问题值得深入研究。结合"岩浆核杂岩隆起-拆离凹陷"构造系统和"米字型"构造控矿模式,提出将"构造变形岩相带"作为深部找矿预测目标和成矿边界,建立新的深部找矿预测标志。以玲珑矿田为例,综合对比各矿段3个主要方向(NEE、NE、NNE)构造变形岩相带的空间分布、物质成分、结构构造、形成时间、成岩成矿深度等特征,总结矿化富集规律及其向深部的变化趋势,探讨不同方向构造变形岩相带的时空演化关系。从"深部第二富集带"发育程度看,这些已知构造变形岩相带的深部都有找矿潜力,其外围可能存在平行的、更大深度的构造变形岩相带。     

矿田构造与成矿预测

矿床与构造的关系早在远古时代就为采矿者所注意,只是到本世纪初期才重视对它的研究,并逐渐向新的边缘学科发展。我国老一辈地质学家在解放前就注意到矿床与构造的关系,60年代开始在一些大学中开设了矿田构造课程[1,2]。      

铜官山矿田深部构造的三维计算模拟及其找矿意义

计算模拟已成为研究矿田深部三维构造重要可行手段,对深部找矿具有重要意义。基于铜官山矿田地质背景及所获勘查数据特征,我们采用知识驱动下多级约束和多源数据融合建模方法模拟矿田范围内–2000 m以上主要地质界面。以逆冲推覆导致断展–断弯褶皱理论模式解释大地测深的电阻率数据,推断地质界面位置,在Micromine-GOCAD耦合平台上在多级约束下融合多源的界面位置数据,以离散光滑插值算法和Delaunay三角网剖分法重构主要地质界面,在计算机虚拟空间再现矿田三维构造格架。结果显示:铜官山岩体和天鹅抱蛋岩体三维形态变化复杂,总体上向西倾,向深部岩体规模快速变小。位于铜官山岩体东接触带的铜官山铜矿田深部无找矿潜力,原因是接触带产状变陡,并且是岩体直接与上泥盆统砂岩接触;矿田深部主要构造为走向NE并沿倾向弯曲的逆冲推覆断层;铜官山背斜东翼含矿的中–上石炭统层位向深部倒转后又在–1200 m至–1500 m深度返转成向东南缓倾的正常层位,其底部与逆冲推覆断层重合,是深部找矿的有利靶区。     

矿田构造在矿田地质找矿中的重要意义

矿田构造学是研究在矿田范围内,控制矿床形成、改造和空间分布的地质构造要素的总和学科。受惠于前苏联学者的研究理论和方法系统,矿田构造学是在地质找矿方面比较成功的研究领域(吕古贤,2011)。我国在近半个世纪中,矿田构造的研究获得了长足的发展,矿田构造学是指导找矿最为成功     

大黄山井田构造应力分析及深部构造预测

大黄山井田位于江苏省徐州市东偏北10公里,属贾汪含煤向斜盆地的一部份。这一北方型的煤田中,煤层稳定而构造复杂,特别是一些中小型构造对煤层的切割破坏,直接影响采掘工程的正常进行,而生产的高速发展又急待认识和掌握这些构造,并预测出它们可能出现的情况。     

矿田构造岩相形式的地质找矿意义

杨开庆(1979;1986)通过实践和总结,探讨了矿田构造型式的研究方法.这一研究思路具有重要的地质找矿意义.矿田构造型式试图将地质力学的构造体系和构造型式的概念,延伸到三维空间,运用到构造结合岩石地球化学的解析上,深化了构造矿规律的认识,开阔了隐伏矿床预测的思路.     

丹池成矿带南段五圩矿田构造变形、控矿特征和找矿预测

五圩矿田处于丹池成矿带南段,通过矿田尺度地质构造调查与矿床范围控矿构造解析,识别出4期构造应力场和2类控矿构造样式。4期构造应力场分别为：① NE向挤压（D1）,为印支运动的产物,与古特提斯洋的闭合,即印支地块与华南板块的碰撞、拼合有关;② NWW—近EW向挤压（D2）,形成于中侏罗世中晚期的早燕山运动,其动力来源于古太平洋板块（或伊泽奈崎板块）对华南板块的俯冲;③ 近SN向挤压（D3）,发生于晚白垩世早期,其动力学背景可能是古太洋板块或伊泽奈崎板块对华南的N—NNW向俯冲、碰撞;④ 近SN向引张（D4）,可能与古太平洋板块俯冲过程中的高角度俯冲或板片后撤引发的弧后扩张作用有关。两类控矿构造样式分别是NEE—NE向切层断裂、裂隙控矿和顺层滑动破碎带控矿。切层断裂、裂隙于D4期的伸展活动控制了雁列式脉状矿体的形成,使得单矿体具向西的侧伏趋势,而矿带则呈现朝东侧伏的规律。似层状矿体受D1期褶皱虚脱空间和D3期构造挤压影响,表现出局部膨大、尖灭再现等现象。根据构造控矿规律和控矿构造组合特征,认为Ⅰ号主矿体南南东方向（矿带侧伏方向）是下一步找矿的首选区段;近EW向褶皱、NEE—NE向断裂和NNW—近SN向顺层滑动破碎带的复合部位是重要的找矿方向;NNW—近SN向顺层滑动破碎带具等距性控矿特点,应加强其走向上的追索。     

小秦岭金矿田Q240控矿构造特征及深部成矿预测

对小秦岭金矿田Q240号矿脉进行构造与矿化蚀变特征分析研究,结果表明该脉体经历了多期构造活动改造。构造带早期以左行脆韧性剪切变形为主,发育北西走向石英脉,其构造线理倾伏向南西,石英脉中矿化特征以黄铁矿为主,呈条带状分布;而后期右行脆韧性剪切变形则形成北东东走向的黄铁矿石英脉。对3个矿体平面上变化特征的分析表明,矿体被多期构造-热液活动叠加,主成矿构造应该与北东走向的左行剪切变形相关,并在后期遭受了右行走滑变形改造,以北东东走向的缓倾结构面为容矿空间。结合应力环境和控矿规律以及矿体侧伏特征,依据构造蚀变特征,认为矿体在走向和倾向上均有似等距规律。据此,在Q240矿脉深部圈定出3处成矿靶区。      

铜官山铜金矿田深部资源潜力预测分析

依据大量的矿床(点)地质勘查成果以及航磁、重力等异常资料,结合本区层控热液叠加改造型金硫矿床成矿模式,分别对铜官山铜金矿田主要金、硫、铜矿床深部资源潜力进行预测分析,为该区指明了深部找矿方向。     

四川里伍铜矿矿田构造特征与找矿方向

<正>里伍铜矿田位于青藏高原东部扬子地台西缘木里—盐源推覆构造带江浪变质核杂岩穹隆构造中。自上世纪60年代以来,已先后在该穹隆中发现了里伍、挖金沟、柏香林、黑牛洞、上海底、白岩子、笋叶林等一批重要铜矿床和铜矿点,为扬子地台西缘地区铜矿集中产出区之一。该区铜成矿条件优越,具有形成大型、超大型铜     

胶东焦家金矿田“三位一体”找矿预测地质模型与深部找矿示范

焦家金矿田是胶东地区金矿最富集的三大金矿田之一。为开展焦家金矿田深部找矿预测工作,在焦家金矿田深部调查工作总结的基础上,运用勘查区找矿预测理论构建了找矿预测地质模型。结果显示,早白垩世郭家岭型花岗岩是焦家金矿田的金矿成矿地质体;成矿构造系统为焦家断裂构造系统,成矿结构面主要包括主断裂面、次级断裂面、裂隙面等;热液蚀变类型主要有钾长石化、黄铁矿化、绢英岩化、硅化、碳酸盐化等。以勘查区找矿预测地质模型为指导,开展了深部找矿预测,圈定了深部找矿靶区2处,经钻探验证均取得了较好的见矿效果,开拓了深部找矿空间。     

内蒙古哈达门沟金矿田13号脉构造叠加晕模型及深部找矿预测

<正>哈达门沟金矿田位于内蒙古包头市以西约30 km的阿嘎如泰苏木境内。自1986年黄金部队在此发现第一条矿脉以来,目前累计探获金资源量目前已超过百吨,是华北克拉通北缘金属成矿带的重要组成部分。目前矿田内规模最大的13号脉开采深度已达千余米,深部潜力究竟如何,亟待科学评价。本次利用构造叠加晕方法对13号脉开展了深部找矿预测,为矿山的进一步找矿勘查工作指明了方向。1 13号脉地质特征13号脉位于矿区东部,由含金石英脉及含金钾长化蚀变碎裂岩组成。地表控制长度达2 200 m。矿脉     

小秦岭地区矿田构造深部探测初步认识

通过地震剖面、钻孔资料对比,利用1∶5万重力资料和广域电磁测深资料对小秦岭地区矿田构造深部特征进行了探讨。初步认为:小秦岭地区太华群埋深1 500、2 500、3 500 m处是重要的构造界面,特别是1 500 m处可能限制了大多数的石英脉矿体就位,1 500～2 500 m网格状电磁剖面南倾、北倾视电阻率交汇部位有可能形成较大规模金矿体;巡马道断裂结构复杂,其上盘可能以构造片岩、碎裂岩为主,3 500 m深部可能存在燕山期侵入岩体,具有寻找石英脉型金矿的前景,又具备形成构造蚀变岩型金矿的条件;太要断裂呈"阶梯状"北倾,其北1.5～3 km范围内,第四系下伏太华群埋深在800～1 500 m,该断裂西宽东窄,东西两段断距存在差异;提出了该地区深部找矿应重点关注巡马道断裂中西段两侧电性结构特征复杂地段的认识。     

相山矿田游坊地区地电提取找矿预测

为在江西相山矿田游坊地区实现找矿突破,在该区开展地电提取测量工作进行深部找矿预测。研究发现:异常明显受断裂控制,主要沿控矿断裂及断裂交汇处展布;运用聚类分析和因子分析发现各微量元素之间具有显著相关性,据此得出相应的元素组合:F1因子(Ti-V-Mo-Th-U)、F2因子(As-Pb-Sb)、F3因子(Co-Ni);铀钍比的空间分布与AMT推测基底深度呈现明显正相关关系,推测主要受火山岩厚度的控制。综合地电提取元素异常特征和相山矿田成矿规律,建立综合地质—地电化学找矿模式,并在研究区内圈定出两个相应的靶区,其中1号靶区具有良好找矿前景。     

矿田构造基础

引言构造条件是成矿的外部因素,它和成矿内因一样,是成矿的必备条件之一。因此,研究和确定成矿区域内不同期次的各种构造类型及其在空间上的分布规律,恢复地质构造—成矿过程发展史,乃是矿田构造研究的基本任务之一。在此基础上才能更好地研究构造对成矿的控制作用,掌握矿产的分布规律及指导找矿勘探、矿产预测和开采工作。本文简要论述矿田构造的基础问题,即矿田的分类,矿田构造的分期、矿田构造的形成(包     

矿田构造基本规律

根据我们对中国境内一系列矿田构造的研究,并参考了国外一些实例,对矿田构造形成发展的规律性作一初步归纳.(一)矿田构造形成发展的历史是一个长期演化的过程,这个过程是多期次和多阶段的,即矿田构造活动的多期次性.     

山东玲珑金矿田西山矿床断裂构造控矿规律及深部预测研究

山东玲珑金矿,矿山采金历史近千年,是我国目前重要的黄金生产基地。该矿的产金规模在全国名列前茅。为了适应“四化"建设的发展,亟待不断扩大矿山生产规模。通过笔者四年来的矿区成矿规律研究,认为该矿区深部和外围都有可能扩大远景。从1980年开始,武汉地质学院矿产系山东金矿科研组和冶金部招远金矿协作,对玲珑矿田进行了系统的基础地质研究。在工作中,我们以西山108号脉和55号脉为重点,利用上部