论地球系统四维成矿及矿床学研究趋向——七论矿床的成矿系列

矿床的成矿系列(简称"成矿系列")概念是地球系统四维成矿的学术思想。成矿系列亦是矿床的一种新的分类——矿床自然分类。成矿系列概念的创新点:突出成矿在特定的时间域和特定的空间域(地质构造环境),作为四维时空域整体进行成矿作用的成矿过程及其形成矿床的研究;厘定地球系统演化各个时空域中的成矿实体——矿床成矿系列,给每个矿床在地球演化的时空域中定位;开展各时空域成矿体之间的内在联系、组成的各层次成矿体系及地球成矿体系的研究;确定5类成矿作用(岩浆、变质、沉积、表生及非岩浆非变质含矿流体成矿作用);建立成矿系列的5个序次,同时构成新的矿床自然分类体系。提出矿床学研究趋势与内容:深化矿床成因及其形成过程研究、地球系统四维时空域中区域成矿研究、急需战略性矿产研究、矿产预测、勘查与发展矿业的研究、配合找矿技术方法研发与应用。     

几种重要热液矿床成矿的岩浆作用贡献探讨

本文运用地球科学相关基础学科的基本理论知识,结合地质工作实践认识和矿床地质特征分析,对几种重要热液矿床成矿的岩浆作用贡献进行分析探讨,提出了新的认识。研究结果认为:(1)地下水是通过补给和排泄交替循环的,因此,通过简单的地下水的循环逐步转化为含矿热液成矿是难以实现的,地下水层控热液矿床成矿流体往往是经历了深部岩浆房驱动的热水循环。(2)地下卤水不是形成内生多金属矿床的矿源体,其本身不具有形成多金属矿床的成矿物质条件,产于板缘地热异常带内的热卤水中的多金属元素,是板块活动引起的强烈的岩浆-火山活动所提供,卤水起到了活化、富集和搬运金属元素的作用。(3)MVT铅锌矿床和卡林型金矿床的矿床特征本身说明它们的成矿与岩浆热液有成因关系。(4)根据变质作用和变质岩的定义,所有的变化是在固态条件下进行的,变质作用和变质岩难以形成变质热液矿床,其成因类型可归为岩浆热液矿床。(5)韧性剪切带是岩浆热力作用和构造应力作用下的塑性变形,成矿是岩浆热液在后期脆性断裂中充填交代而成。对矿床成因的正确认识,可有效的指导找矿勘查工作。岩浆成矿作用是最广泛、最强烈的成矿作用之一。     

甘肃省矿床成矿系列研究

通过对省内矿床的形成时代、成矿环境、地质成矿作用及矿床"自然组合"的研究认识,认为矿床是地质环境中的组成部分,成矿作用是形成地质环境的地质作用中的一个组成部分;在各个地质历史阶段的地质构造环境(单元)中的矿床与一定的地质成矿作用有关。利用在一定的地质历史时期或构造运动阶段,在一定的地质构造单元及构造部位,与一定的地质成矿作用有关,形成一组具有成因联系的矿床的自然组合这一成矿系列概念,基本确定了甘肃省内成矿系列序次,重点是对成矿系列进行了划分和鉴别,提出全省有11个成矿系列类型、39个成矿系列的新认识。论证了成矿系列的产出特征,确定出各系列的矿床式。     

吉林白山市大横路Cu-Co矿床变质成矿流体特征

大横路Cu-Co矿床为一产于元古宙老岭群大栗子组变质地层中的新类型层控矿床，矿床形成经历了沉积成岩成矿、区域变形变质成矿两期主要成矿作用过程。对变质热液期形成的石英、方解石等矿物中发育的流体包裹体研究表明，成矿流体为一中低温、以H2O为主、含CO、CO2、N2及Cl^-、HCO3^-、SO4^2-、HS^-、CH4、C2H4、C3H8、C4H6等有机质的盐水溶液，早期成矿流体盐度ω(NaCl)可高达45．72％，晚期热液盐度ω（NaCl)为2.06%-12.53%。反映在来源上，早期成矿流体主要来自变质热液，晚期则有大量大气降水参与。变质热液成矿作用对Cu-Co工业矿床形成起了重要作用。     

怒江-澜沧江-金沙江区域矿床成矿系列

根据程裕琪、陈毓川等(1979)关于矿床成矿系列的概念，笔者在编制怒江澜沧江金沙江区域地质矿产系列图及相应课题研究的基础上，对该区的矿床，按与岩浆活动、沉积作用和地下热液活动，变质作用有关的三类矿床成矿系列组合进行了初步划分。一与岩浆活动有关的矿床，主要依据成矿时代、岩相(岩类)、成矿作用划分系列：同一系列按成矿期、岩石性质划分亚系列；同一亚系列按成因类型建立矿床类型式。与沉积一成岩作用及地下热液（喷溢)活动有关的矿床，主要依据成矿时代、成矿作用划分系列；按成矿期、容矿围岩性质、含矿建造划分亚系列；按矿床成因类型(矿物组合)建立矿床类型式。与变质作用有关的矿床，接受变质作用及超深变质的成矿作用划分系列；按原岩及成矿矿物来分亚系列：按成因类型来分矿床类型式。     

矿床成矿系列——五论矿床的成矿系列问题

矿床的成矿系列(简称成矿系列)是矿床学领域的一个理论性概念,由五级序次组成。矿床成矿系列是成矿系列的第二序次,是成矿系列的核心部分。矿床成矿系列的划分,以岩浆、沉积、变质、表生和流体(非岩浆-非变质成因流体)5种成矿作用为基本原则,以成矿地质环境为基础,结合成矿的时段与形成的矿床组合进行划分。本文对矿床成矿系列时空范围、时空组成结构、矿化强度与演化、成矿区带内不同矿床成矿系列之间的演化、叠加和复合作用及对指导找矿的意义进行了论述。     

内蒙古白乃庙铜多金属矿床地质特征及成因讨论

白乃庙铜多金属矿床产于遭受了韧性变形的白乃庙群变质火山岩和花岗闪长斑岩中,矿床的地质-地球化学特征表明,除了赋矿围岩不同外,南、北两矿带中的其他地质特征基本一致,成矿流体具有深源特点,韧性剪切对成矿有叠加改造作用,连续发生的斑岩成矿作用和韧性剪切成矿作用产生于加里东期.矿床为复因多位的铜(钼)多金属矿床.     

豫西小秦岭出岔—乱石沟金矿床成因机制的研究

流体包裹体地球化学研究表明.出岔一乱石沟金矿床为中高温热液矿床,矿床在弱还原、弱酸性成矿流体中形成,成矿流体兼有变质水和岩浆水的特点。稳定同位素地球化学分析揭示,矿质来源于下地壳太华群火山碎屑岩系的深熔作用,但其活化、迁移、富集成矿则与晚燕山期酸性岩浆热事件有关。出岔一乱石沟金矿床的成矿作用是中高温开放体系水-岩反应过程。     

区域变质成矿作用与变质矿床的评价(着重变质水及有关问题)

地质研究须注意两个观点:一是演化的观点,只有研究其发生、发展和转化的全过程,才能真正了解地质现象;二是综合的观点,自然界是互相联系的,地质现象的形成绝非一种地质作用,只有综合认识,并查明不同阶段的主导因素,才能避免片面.研究变质矿床,这两个观点尤其重要. 区域变质成矿作用区域变质矿床的形成既包括变质原岩或原矿的形成过程,也包括变质成矿后的叠加改造.但区域变质成矿作用主要限于与区域     

关于变质深熔作用与成岩成矿关系的思考

变质作用与地壳形成演化过程密切伴生 ,并与成岩、成矿作用具密切关系。从动力学系统分析 ,区域变质作用混合岩化作用变质深熔作用是温压递进性变质作用。变质深熔作用是变质过程一个重要组成部分 ,它具有独特的温压、热力学、动力学及地球化学特性 ,文中定义为变质深熔系统 ,简称MAS ,它是由物质来源、能量来源、作用形式 ,物质转移与富集 ,形成时间与位置等要素组成。文中列举与变质深熔作用有关的花岗质岩石及矿床实例 ,并据MAS要素分析其成岩、成矿机制 ,剖析了哀牢山变质带、云开变质带花岗质岩石属变质深熔成因 ,变质带中伟晶岩矿床、剪切带金矿床形成与变质深熔作用具密切关系。当前国际上十分重视在矿床形成和物质转移中的变质作用研究 ,因此深入开展变质深熔作用与成岩、成矿关系研究具重要理论和实践指导意义。     

成矿地质体找矿预测理论与方法

在大量典型矿床剖析的基础上,以矿物学、岩石学、矿床学、构造地质学、地球化学等基础理论为指导,以大量实地观察和实验数据为支撑,通过总结矿山深部和外围找矿实践和典型矿床研究成果,按照成矿作用内因和外因相结合的辩证思维,成矿作用时间、空间、物质能量相统一的综合思维,以及元素地球化学分类和找矿预测矿床分类的比较思维,提出成矿地质体、成矿构造和成矿结构面、成矿作用特征标志等概念。成矿地质体是形成矿床主要矿产、决定主成矿阶段空间位置的成矿地质作用的实物载体,划分为沉积作用、火山作用、岩浆作用、变质作用和大型变形作用形成的5类成矿地质体。成矿结构面是赋存矿体的各类界面,包括构造界面、岩性界面、物理化学转换界面;成矿作用特征标志是能够直接指示矿体赋存位置和对找矿预测具有特殊意义的标志。依据成矿地质作用对中国主要矿床类型进行梳理划分,归纳总结了主要矿床类型的地质特征,构建了反映矿体赋存位置的成矿地质体-成矿结构面-成矿作用特征标志“三位一体”找矿预测地质模型。在此基础上,提出勘查区找矿预测的工作方法,对矿床学研究、找矿预测、矿产勘查工作具有重要的指导意义。     

滇西兰坪盆地多金属矿床碳、氧、氢同位素组成及其地质意义

兰坪盆地多金属矿床碳、氧和氢同位素组成特征表明,成矿流体中的CO2源自海相碳酸盐岩(或蚀变海相碳酸盐岩)的热解作用和沉积有机物的氧化作用或脱羧基作用;成矿流体为古大气降水在一定地质条件下与盆地和基底岩石发生水-岩作用而形成的盆地热卤水,其中金顶铅锌矿床的成矿流体尚有变质水的混入.这表明盆地内多金属矿床的成矿物质应源自地壳(基底和盆地地层),喜马拉雅期盆地周缘碱性岩浆活动对盆地内多金属矿床的成矿作用贡献是间接的,沉积有机物直接参与了成矿作用.     

滇东富乐铅锌矿区及外围闪锌矿流体包裹体特征

云南罗平富乐铅锌矿是川滇黔铅锌成矿域内赋矿层位最新的大型铅锌矿床,成矿流体研究薄弱,铅锌成矿作用过程的认识缺少实际地球化学依据。对该矿床及邻近矿点中闪锌矿流体包裹体的研究表明,该区矿床(点)闪锌矿中流体包裹体以气液相包裹体为主,其次为含子矿物多相包裹体,显微测温获得闪锌矿流体包裹体均一温度主要分布在120~160℃和180~210℃两个区间,盐度分布在4%~10%和16%~22%两个区间,矿区存在低温和中温两类成矿流体,该类流体属于少量油田水混入的Na~+-Mg~(2+)-SO_4~(2-)-Cl~-型流体,结合富乐矿区矿体及矿石组构特征分析,该区成矿流体具有低温和中温流体混合特征,在成矿流体混合部位形成富厚矿体。该成果为认识该区铅锌成矿作用提供了新的地球化学证据。     

四川省拉拉铜矿床同位素地球化学特征及成矿意义

拉拉铜矿床位于康滇地轴西南缘,赋矿围岩是古元古界变质火山岩。通过矿床硫同位素、氢氧同位素、K-Ar同位素、铅同位素、Rb-Sr同位素及辉钼矿中Re-Os同位素的组成特点讨论了成矿时代、物质来源、成矿介质性质及矿床成因等问题。新元古代晋宁期发生的区域变质作用是促使矿床形成的主要成矿作用,古元古代形成的火山岩提供了大部分的成矿物质来源,成矿介质以变质水为主后期有大量地下水的加入。矿床为火山沉积-变质成因的层控型铜矿床。     

矿床成矿系列与成矿区带融合关系的探讨

矿床成矿系列（以下简称成矿系列）是矿床或矿床类型组合的自然分类,是矿床地质科学和矿产资源评价中研究成矿规律的成矿学理论之一。矿床在自然界并非单个（或孤立地）存在,它们靠成因联系,并相互依赖着构筑成矿床组合的自然体,赋存在与成矿作用相匹配的特定的地质构造单元中,构成一个矿床成矿系列。即：在一定的地质历史时期或构造运动阶段;在一定的地质构造单元及构造部位;与一定的地质成矿作用有关;形成一组具有成因联系的矿床组合自然体,称为矿床成矿系列（陈毓川等,2006）。特定的时间域是指一定的地质历史发展阶段内一个大地构造活动旋回（或相对独立的构造活动阶段）;特定的空间域是指一定的地质构造单元,亦就是成矿的地质构造背景,一般相当于形成的三级构造单元（或跨越、或包含在老的构造单元内）;特定的地质成矿作用是指特定的时、空域中发生的地质成矿作用,即岩浆成矿作用,沉积成矿作用（在水体中沉积成矿）,变质成矿作用,表生成矿作用,与岩浆、变质成矿作用无关的流体成矿作用（陈毓川等,2015）;并形成有成因联系的矿床组合的自然体。     

从29届地质大会看矿床地质学研究的进步

本文全面概括地介绍了第29届国际地质大会有关矿床地质学的进展和发展趋势,重点对海底热水成矿、浅成低温热液金矿和黑矿型矿床新模式作了详细介绍,此外也对成矿流体、矿床成因理论、矿床实验研究、矿床形成环境和演化规律,以及隐伏矿床的勘查方法等方面作了简要介绍。地幔流体研究和区域成矿学日益受到重视,一些新的基础理论,如化学动力学、表面化学、耗散结构、分形几何学以及非线性热力学和动力学等开始引用于矿床学研究。同位素地球化学方法在勘查中的应用有较明显的进展。矿床学研究的4个重要趋势是:1．向宏观发展:如地球历史中成矿作用的时空演化和成矿的大地构造背景;2．向微观深入:如同位素地球化学、成矿实验和水—岩作用机理的研究;3．成矿多来源、多成因和多阶段的研究;4．现代成矿作用与古老成矿作用的对比研究。     

与区域变质作用有关的钨矿床及控矿因素

区域变质和超变质作用是受变质岩石中钨元素聚集定位而形成矿床的重要地质因素。在华南地区,按变质成矿作用的不同特点,可划分为变质热液钨矿床、混合岩化热液钨矿床和花岗岩化钨矿床三大类型。中元古界—古生界中的含钨沉积建造,是变质成矿的物质基础;含矿流体的形成,是变质成矿的重要环节;有利的控矿构造和地球化学障,是促使成矿流体中矿质聚集淀积的重要因素;混合岩化前锋外缘,是成矿物质汇聚的重要场所;印支—燕山期花岗岩化,在区域成矿中有重大意义;多期变质作用叠加的复变质带,为成矿的有利地区。     

苏鲁超高压榴辉岩中的钛成矿作用:大陆板块汇聚边界的成矿作用

榴辉岩型钛矿床是重要的钛矿床类型之一。苏鲁超高压榴辉岩中的钛成矿作用以金红石型钛矿床为主,其中金红石以变质矿物中的包裹体、晶间颗粒或脉状形式出现。富钛石榴子石是金红石包裹体出溶的初始矿物。岩石地球化学研究表明,有利于金红石成矿的榴辉岩为高钛榴辉岩,其源岩为富钛基性岩。利用红外显微镜对金红石进行的流体包裹体研究表明,金红石中主要存在三类流体包裹体,即型H2O溶液包裹体、型CO2-H2O包裹体和型CH4包裹体,其中I型原生和假次生流体包裹体和型流体包裹体反映出的压力范围为0.6~1.3GPa,与榴辉岩角闪岩相退变质作用的压力相当,说明与这类金红石形成有关的变质流体源于榴辉岩退变质作用所释放的水。苏鲁地区超高压榴辉岩是华南—华北板块碰撞的结果,巨量陆壳物质俯冲—折返形成了多样式的高压—超高压岩石,与此同时也发生了以金红石为主要矿石矿物的钛成矿作用。综合矿物学、岩石学、地球化学等研究,我们提出大陆板块汇聚边界的钛成矿作用应该经历了原岩的初始富集、陆壳物质俯冲过程中钛的成矿作用、俯冲板块折返过程中钛的成矿作用和流体阶段的金红石成矿作用四个主要成矿阶段。     

新疆蒙库铁矿床的变形变质及其成矿作用

新疆蒙库铁矿床产于阿尔泰南缘下泥盆统康布铁堡组下亚组变质火山沉积岩中,矿床赋存受康布铁堡组中的铁木下尔衮向形构造控制。研究表明,在海相火山沉积成矿期后,矿床经历了区域变质成矿作用及其后的热液交代成矿作用,前者包括浸染状-条带状磁铁矿阶段和块状磁铁矿阶段,后者包括钙硅酸盐交代阶段、硫化物阶段和方解石石英脉阶段。其中区域变质是蒙库铁矿最重要的成矿期,经压溶富集形成透镜状、条带状分布的块状磁铁矿。类矽卡岩是热液在富Ca沉积岩和富Si酸性火山岩系层间活动经交代形成的,其形成晚于块状磁铁矿的形成。晚期铜矿化与热液交代成矿期有关。反映区域变质作用的顺层石英脉(Q2)中,测得早期包裹体的均一温度(Th)为235～511℃,晚期次生流体包裹体Th为157～326℃;晚期热液石英脉(Q3)中包裹体的Th为122～337℃包裹体。用等容线交叉法获得Q2脉中共生的纯CO2包裹体和盐水溶液包裹体的捕获压力73～90MPa。磁铁矿氧同位素(δ18OSMOW)为-2‰～+1.28‰,平均-0.15‰,其组成特征显示了火山沉积变质成矿作用特征,与国内外沉积变质矿床磁铁矿氧同位素组成相似,而与典型的矽卡岩矿床有区别;磁铁矿爆裂曲线也显示了变质作用改造的特征。总体来看,区域变质-热液叠加改造是蒙库铁矿最重要的成矿作用。     

山东玲珑金矿田断裂构造控矿作用探讨

控矿因素中,构造至为重要。经过长期生产实践,人们逐渐认识到构造不只是单纯地提供有利的成矿空间,更重要的是构造控制着成矿作用的发生和发展。随着构造物理和构造地球化学等的深入研究,对构造控矿作用的认识提高到了一个新的高度,并逐步应用于成矿预测实践。不同级别的构造控制了许多矿带、矿田、矿床、矿体及有关的岩浆岩带、岩体的成生和演化,同时也控制了变质作用和变质相带等。深入研究构造控矿作用,对有效地确定矿床预测评价准则,开创矿产勘查评价的新局面具有重要的意义。