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初论成矿场与矿产勘查意义

魏俊浩

魏俊浩. 初论成矿场与矿产勘查意义[J]. 地质科技通报, 2020, 39(1): 114-129. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0113
引用本文: 魏俊浩. 初论成矿场与矿产勘查意义[J]. 地质科技通报, 2020, 39(1): 114-129. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0113
Wei Junhao. Preliminary discussion on the theory of ore-forming field and its significant role for mineral exploration[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2020, 39(1): 114-129. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0113
Citation: Wei Junhao. Preliminary discussion on the theory of ore-forming field and its significant role for mineral exploration[J]. Bulletin of Geological Science and Technology, 2020, 39(1): 114-129. doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0113

初论成矿场与矿产勘查意义

doi: 10.19509/j.cnki.dzkq.2020.0113
基金项目: 

国家自然科学基金项目"辽宁五龙金矿田岩浆深部演化与金成矿作用:年代学及微区地球化学制约" 41772071

中国地质调查局项目"青海都兰沟里金矿整装勘查区矿产地质调查与找矿预测" DD20190159-05

详细信息
    作者简介:

    魏俊浩(1961-), 男, 教授, 博士生导师, 主要从事矿床学和矿产勘查学的教学和研究工作。E-mail:junhaow@163.com

  • 中图分类号: P611

Preliminary discussion on the theory of ore-forming field and its significant role for mineral exploration

  • 摘要: 成矿场是指地质历史时期某成矿地区引起岩石变形的应力场,承载成矿作用引起流体效应的流体场,以及成矿元素迁移、沉淀、富集、叠加改造形成的物质场的总称。分析了一个成矿地区应力场、流体场、物质场的空间关系、研究内容与研究方法。根据成矿背景、控制因素、成矿环境将其分为7类成矿场,即:逆冲(推覆)-后伸展构造背景成矿场、走滑-伸展(伸展-走滑)-后逆冲构造背景成矿场、中酸性火山(次火山)岩浆活动背景成矿场、基性-超基性岩浆活动背景成矿场、盆地裂谷-海底喷流环境成矿场、外生海相建造环境成矿场、外生陆相建造环境成矿场。对前5类成矿场(以内生矿产为主)进行了系统的内涵表述。在此基础上对前5类成矿场的矿产勘查过程中关键地质因素进行了归纳分析,这对具体矿产勘查工作具有现实的指导意义。

     

  • 图 1  成矿场中应力场、流体场、物质场之间的相互关系示意图

    1.应力场构造背景;2.流体场分布范围;3.物质场分布范围;4.构造系统;5.蚀变构造;6.含矿构造

    Figure 1.  The relationship among stress field, fluid field and material field in ore-forming field

    图 2  东昆仑地区金矿构造控矿格架

    A.东昆仑地区主干断裂与矿点分布简图;B.青海五龙沟金矿区断裂构造简图;C.青海都兰沟里金矿区断裂构造简图(据文献[1-3]修改);1.断裂带; 2.大型断裂; 3.次级断裂; 4.金矿床; 5.金矿点; 6.钴金矿点; 7.多金属矿点; 8.金铜铅锌矿点

    Figure 2.  The ore-controlling tectonic framework of gold deposit in East Kunlun area

    图 3  赣南某铅锌银矿区构造要素剖面(据文献[5]修改)

    1.变质砂岩;2.千枚状板岩;3.断裂面;4.节理;5.石英脉;6.断层角砾岩;7.库里组变质砂岩;8.产状

    Figure 3.  Tectonic elements section of lead zinc silver mining area in southern of Ganzhou

    图 4  山东沂南地区地质简图(据文献[6-7]修改)

    1.第四系;2.白垩系青山群;3.石炭系月门沟群;4.奥陶系马家沟组;5.寒武-奥陶系九龙群三山子组;6.寒武系九龙群炒米店组;7.寒武系九龙群崮山组;8.寒武系九龙群张夏组;9.寒武系长清群馒头组;10.寒武系长清群朱砂洞组;11.新元古界土门群佟家庄组;12.新太古界泰山岩群雁翎关组;13.辉石闪长岩;14.角闪闪长玢岩;15.石英闪长玢岩;16.二长花岗岩;17.二长花岗斑岩;18.矽卡岩;19.实测推测断层;20.地质界线

    Figure 4.  Geological map of Yinan gold orefield

    图 5  斑岩型铜矿床的蚀变分带与典型矿床矿化分带模型(据文献[8]修改)

    Figure 5.  Alteration zoning and mineralization zoning model of porphyry copper deposit

    图 6  某地区土壤化探异常结构特征(a)和某斑岩型钼矿岩浆岩组合与土壤化探分带模型(b)(据文献[9-11]修改)

    1.第四系;2.交闪斜长片麻岩;3.爆破角砾岩;4.石英正长岩;5.中粒花岗岩;6.细粒花岗岩;7.花岗闪长岩;8.闪长岩;9.闪长玢岩;10.花岗斑岩;11.角闪岩;12.断层;13.岩相界线;14.铅锌矿脉;15.沙坪沟钼矿区范围;16.铅锌异常;17.钼异常;18.钨锡异常

    Figure 6.  Structural characteristics of soil geochemical anomalies in a certain area (a) and model of magmatic rock assemblage and soil geochemical zoning of porphyry molybdenum deposits (b)

    图 7  金矿不同矿化叠加导致金成矿物质场差异

    A.多次金成矿叠加导致矿化强度不均一的物质场;B.简单金成矿叠加显示弱矿化强度均一的物质场

    Figure 7.  The different mineralization superimposition of gold leads to the difference of gold mineralization field

    图 8  东昆仑沟里地区区域断裂与局部控矿断裂构造剖面样式(据文献[12-13]修改)

    A.东昆仑区域构造剖面;B.东昆仑昆中-昆南带控矿构造样式;1.三叠系巴颜喀拉山群;2.二叠系-三叠系布青山群马尔争组;3.上二叠统格曲组砂砾岩段推覆体;4.上二叠统格曲组灰岩段推覆体;5.上二叠统格曲组-下三叠统洪水川群前陆盆地沉积;6.中下二叠统树维门科组推覆体;7.印支期闪长岩;8.加里东期花岗闪长岩;9.前印支期活动基底;10.前寒武纪变质基底;11.巴颜喀拉浊积盆地基底;12.主要边界逆冲断裂;13.一般逆冲断裂;14.金矿化带;15.蛇绿岩

    Figure 8.  Structural section styles of regional faults and local ore-controlling faults in Gouli area, East Kunlun Orogen

    图 9  胶东金矿集中区控矿构造剖面(A)(据文献[15-16])、胶东地区主干控矿构造时序演化(B)(据文献[17-18]修改)以及三山岛金矿海域矿段剖面(C)(据文献[19]修改)

    1.白垩纪莱阳群青山群、王氏群;2.变质基底;3.超高压变质岩;4.白垩纪花岗岩;5.晚侏罗世花岗岩; 6.矿体; 7.区域深大断裂; 8.断裂; 9.构造蚀变带;10.金矿体;11.钻孔

    Figure 9.  Profile of ore-controlling structures in Jiaodong gold concentration area, eastern Shandong (A), temporal evolution of main ore-controlling structures in the eastern Shandong (B), profile of marine ore block in Sanshandao gold deposit (C)

    图 10  我国东南地区火山-次火山热液型矿床的区域成矿模式图(据文献[17]修改)

    1.火山角砾岩;2.火山凝灰岩;3.管道火山角砾;4.花岗质次火山岩;5.花岗斑岩;6.灰岩;7断层;8.流体方向;9.矿床及矿床类型

    Figure 10.  Regional metallogenic model map of volcanic-subvolcanic hydrothermal deposits in Southeast China

    图 11  独立侵入体与层状溢流体镁铁-超镁铁质岩性分带与矿化体关系(据文献[26]修改)

    A.造山带独立侵入体型镁铁-超镁铁质岩性分带与矿化体关系;B.层状溢流型镁铁-超镁铁质岩性分带与矿化体关系;1.橄榄辉石岩;2.斜方辉石;3.辉长苏长岩;4.矿体;5;矿化体;6.玄武岩;7.辉长苏长岩;8.层状辉石岩-纯橄岩;9.过渡带纯橄岩;10.层状异剥橄榄岩;11.方辉橄榄岩-二辉橄榄岩; 12.辉绿岩脉

    Figure 11.  Relationship between mafic-ultramafic lithologic zonation of independent intrusion and laminaroverlow and mineralization

    图 12  SEDEX矿床沉积盆地构造格架(A)和VMS矿床形成不同层次地质剖面(B)(据文献[30-32]修改)

    1.大陆地壳;2.矿体;3.正断层;4.流体运移方向;5.海水补给;6.岩席;7.蒸发岩;8.砂岩;9.页岩;10.地壳;11.长英质熔体;12.地层;13.铁镁质熔体

    Figure 12.  Structural framework of SEDEX type deposit sedimentary basin (A) and geological sections of different levels of VMS type deposit (B)

    表  1  SEDEX与VMS型矿床地质特征

    Table  1.   Geological characteristics of SEDEX- and VMS- type deposits

    Sedex型矿床 VMS型矿床
    大地构造
    背景
    ①离散板块边缘或离散板块内部裂谷;
    ②汇聚板块动力学背景下的远离弧后的大陆拉张盆地
    ①弧后裂谷或弧间裂谷(岛弧);
    ②洋中脊(海底扩张)
    矿体形态 层状、似层状、薄板状、透镜状,且常有多层矿体 层状、似层状、透镜状、具有网脉状结构的堆垛矿体、管状矿体
    矿石结构
    构造
    浸染状、块状、网脉状、角砾状、似层状、条带状 构造主要为块状、角砾状、条带状等;结构多为细粒、交代充填结构
    围岩蚀变 硅化、硅铁碳酸盐化、电气石化、绿泥-绿帘石化。 绿泥-绿帘石化、绢云母化、黄铁矿化
    近矿标志性地质体 同生断裂、层状重晶石岩、硅质岩、电气石岩、钠长石岩、同生断裂、铁氧化物及铁镁碳酸盐岩 矿体上部往往出现热水沉积岩,主要有重晶石岩、菱铁矿、白云岩和含铁锰硅质岩
    金属矿物 方铅矿、闪锌矿、黄铁矿、磁黄铁矿和少量黄铜矿。 闪锌矿、方铅矿、黄铜矿、黝铜矿、黄铜矿和少量毒砂、硫锑铅矿和车轮矿
    成矿元素 富含Zn和Pb,伴生Ag和Ba,贫Cu,大多不含Au Zn、Pb、Cu、Ag和Au主要成矿元素,同时也是Co、Sn、Se、Mn、Cd、In、Bi、Te、Ga和Ge伴(共)生元素
    赋矿围岩 细碎屑岩和碳酸盐岩 海相火山岩
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  • 收稿日期:  2019-12-14

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