4成矿规律.ppt

第四章 成矿规律,规律被认为是现象内部本质的联系，这种联系决定了现象必然的合乎逻辑的发展。成矿规律的研究，最早在由L.德洛内（1892）提出。之后，BH斯米尔诺夫、P鲁蒂埃等从不同方面进行了研究。目前形成了全球成矿规律，区域成矿规律、矿区成矿规律以及单矿种为主的专门成矿规律等不同分支。,第四章 成矿规律,R.W.Boyle(1979)在讨论金矿床的成矿规律时强调，研究成矿规律必须考虑三个基本问题：矿床中成矿元素的来源；矿床中成矿元素赖以达到其沉积场所的通道，包括输导构造和渗透性岩石；沉积场所或包含矿床的圈闭，包括有利于交代 和浸染作用的构造和容矿岩石。此外，还应该包括成矿作用随着时间的进程而发生的变化，以及成矿过程中介质的来源和热源等。,第四章 成矿规律,成矿规律，是对矿床形成和分布的时间、空间、成因及共生关系的高度概括。换句话说：成矿规律就是指成矿作用在时间、空间、物质成分共生与组合上的分布规律。根据卢作样等(1988)归纳，成矿规律包括：矿床时间分布规律、空间分布规律，矿质来源规律和矿床共生规律等四个方面。,第四章 成矿规律,本章主要介绍四个规律：矿床时间分布规律空间分布规律矿质来源规律矿床共生规律,第四章 成矿规律,成矿作用在时间和空间上的分布都是很不均匀的。已有的研究成果表明，在不同的地质时期，在不同的地区，只要成矿控制条件适宜，都有形成矿床的可能性。同时必须承认，在某一地质时代的某一地区，或某一地区的某一时代，对于某些矿种和矿床来说，可能表现出特殊的的重要性和集中性。这种重要性和集中性具体就表现为地史上的分布规律(成矿时代)以及地理上的分布规律(成矿区域)。,第一节 矿床时间分布规律,据统计：前寒武系集中了全世界70左右的黄金，60以上的铁、镍、钴；80的钨形成于中生代，85以上的钼矿形成于中、新生代，50的锡矿形成于中生代末，40以上的铜矿形成于新生代等。在外生矿床中，世界上的煤主要形成于石炭二叠纪，岩盐和钾盐主要形成于二叠纪，石油主要形成于新生代等。这种成矿作用矿集中于某一特定地史时期原因比较复杂，既与地球在历史上不同时期的演化和地壳厚度有关，又与不同时期和地域的成矿条件的差异和变化有关。,第一节 矿床时间分布规律,1、根据地史演化和大地构造发展阶段，可将中国的成矿作用划分出八个成矿期（4-1）。其中最主要成矿期的有五个：(1)前寒武纪成矿期；(2)加里东成矿期；(3)海西成矿期；(4)燕山成矿期；(5)喜马拉雅期。,一、我国主要的成矿期,表4-1 我国成矿期成矿特征简表,表4-1 我国成矿期成矿特征简表,表4-1 我国成矿期成矿特征简表,表4-1 我国成矿期成矿特征简表,(1)前寒武纪成矿期,这是我国一个重要的成矿期，其地质历史延续很长，但地壳发展情况复杂。就现有资料，太古代存在一些前地槽阶段的古老硅铝层构造单元；太古代末到早元古代，华北、华南及西北塔里木等地进入地槽阶段，构造、岩浆活动及区域变质作用较为普遍和强烈；晚元古代，华北、伊陕等地转为地台。该成矿期形成的重要的矿产有：北方诸省的变质铁矿(鞍山式含铁石英岩)、绿岩带金矿、变质磷矿、滑石菱镁矿床(辽宁)，石墨矿床(山东)和刚玉矿床等，此外，还有裂谷火山岩型铜矿(云南、山西)、岩浆型钒钛磁铁矿(河北)，以及内蒙和新疆等地的稀有金属伟晶岩矿床等。,(2)加里东成矿期,我国境内稳定区和活动区均较发育。华北，西南进入相对稳定的地台期，以产于浅海地带和古陆边缘海进层序底部的Fe、Mn、P、U等外生矿产为主。如宣龙式铁矿，瓦房子锰矿，湘潭式锰矿，昆阳式、襄阳式磷矿等；中期海浸范围扩大，形成灰岩，白云岩矿床；晚期在海退环境下形成泻湖相石膏和盐类矿床；祁连山、龙门山、南岭等地进入地槽期，以内生成矿为主，也有变质矿床。主要矿产有黄铁矿型铜矿(白银厂式)，镜铁山式铁矿(北祁连山)、还有铬镍矿床，伟晶岩矿床及气成热液矿床。,(3)海西成矿期：,与加里东期相似，东部仍处于地台阶段，以稳定的浅海相、海陆交互相，泻湖相及陆相沉积为主，相应形成一系列外生矿床。如宁乡式铁矿，遵义式锰矿，石炭二叠系的煤、铝土矿、粘土矿等；我国西北部地区仍处于地槽发展阶段，以内生矿为主。有秦岭和内蒙的铬、镍矿床，内蒙白云鄂博式稀土一铁矿床，阿尔泰、天山地区的稀有金属伟晶岩，与花岗岩有关的W、Sn、Pb、Zn，南祁连的有色金属，川滇等地的Cu、Pb、Zn以及力马河Cu-Ni硫化物矿床。,(4)燕山成矿期,燕山期是我国最重要的内生成矿期，此期间我国西部地区大都结束了地槽阶段，进入地台期。东部地区，则由地台进入活化(地洼)期，活动性大增，构造、岩浆活动及火山作用强烈，形成丰富多样的矿床。早期形成一系列与中酸性岩浆岩有关的W、Sn、Mo、ni、Fe、Cu、Pb、Zn矽卡岩型和热液型矿床，晚期形成与一系列小侵人岩有关的Fe、Pb、Zn、Hg、Sb、Au、稀有金属、萤石、明矾石等矿床。喜马拉雅山地区及台湾仍处于地槽发展时期，有超基性和基性岩浆活动及有关的Cr、Ni、Cu、Pb、Ag等矿床。在小型内陆盆地还有Fe、Cu、u、煤、盐、油页岩等外生矿床产出。,(5)喜马拉雅期,进入喜山运动期，东部各个地洼区的发展，均经历了剧烈的构造变动及岩浆活动，进人余动期；西部地区，除了阿尔泰、南疆、青甘地区、藏北、滇西等处，于中生代已存在的地洼区继续发展外，又有天山，准噶尔以及南喜马拉雅地洼区的出现。中生代开始发展的喜马拉雅地槽和台湾地槽成为仍在强烈活动的地槽褶皱区，产出有伴随基性一超基性岩浆活动的CrPt矿床(西藏)，Cu-Ni矿床，火山岩中的Cu、Au矿床(台湾)及Pb、Zn、S矿床(新疆)等。在外生矿床方面，以沉积和风化淋滤矿床为主，主要有含铜砂岩，风化淋滤型镍矿，风化壳型铝土矿，各类砂矿、盐类、高岭土等，还有钾盐(云南)、煤炭和石油等。,一、我国主要的成矿期,由上可见，我国各类矿床在成矿时期上是很不均匀的，其中 Cr、Ni、Fe、Mn、Au等矿床在地史早期较为丰富，W、Sn、Mo、Cu、Hg、Sb、As、稀散元素等在地史晚期相对集中。前寒武纪、加里东、海西成矿期是我国最重要的铁、锰成矿期；磷矿以前寒武纪和加里东期最为重要；Cr、Ni、V、Ti集中在加里东和海西期；铝土矿以海西期的石炭一二叠系为主；W、Sn、Mo、Cu、稀有金属则以燕Lh期为主，海西期次之；Pb、Zn、Hg、Sb以燕山期为主。,一、我国主要的成矿期,2不同地区在成矿时代上也有所差异 例如华南与花岗岩成矿有关的重要时代主要有雪峰期、加里东期、印支期、燕山早期和燕山晚期。其中金的重要成矿时代为雪峰期和加里东期，W、Sn、Be、Pb、Zn为燕山早期和燕山晚期，Nb、Ta为印支期和燕山期，Sb的重要成矿时代为燕山晚期（图4-1）。总体而言：,一、我国主要的成矿期,(1)花岗岩类岩石虽然与许多内生金属矿床关系密切，但不同时代的花岗岩的成矿专属性很不相同，是成矿时代对成矿控制的一种表现；(2)不同矿种的主要成矿时期也不一样。例如金矿往往与地槽褶皱回返的前期旋回或主旋回所形成的花岗岩关系密切，而后旋回所形成的花岗岩类则以W、Sn、B、Nb、Ta等为主。,二、全球最主要的成矿期,根据构造活动、岩期活动、沉积作用和成矿作用的一系列特征，特瓦尔奇列利哲将全球分为七个最主要的成矿期(表4-2)：阿尔卑斯期(50Ma)海 西 期(200Ma)贝加尔期(700500Ma)哥 达 期(1000900Ma)赫德森期(17001650Ma)白 海 期(20001800Ma)南罗得西亚期(17002500Ma),表4-2 全球主要成矿期及有关矿床（据特瓦尔奇列利哲，1970）,二、全球最主要的成矿期,该表归纳了世界最主要的成矿期，并包括世界上最主要的一些矿产，但对比我国及世界一些地区来看，尚有几个问题值得进一步探索：(1)特瓦尔奇列利哲把所有的矿产都归因于地槽和地台成矿理论，忽略了活化区(地洼区)的出现与成矿；对太平洋运动的作用及中新生代成矿期的强度估计不够充分。,二、全球最主要的成矿期,实际上中新生代成矿期所形成的W、Sn、Cu、Mo、Cr等矿产矿化作用强度很大，受板块构造控制的环太平洋成矿带、阿尔卑斯成矿带规模巨大，这无论在我国和全球都具有十分重大的意义。(2)全球成矿期中，前寒武纪成矿期金矿化强度和规模较大，矿化类型较多。但对比我国则不明显，其中原因尚需研究。,三、地壳成矿演化的特点,成矿演化是个重要而复杂的课题，但又有规律可循。表4-1和表4-2显示，成矿演化总的趋势是由简单到复杂，由单一到多样，由量变到质变。金属矿化的强度，由弱到强，强弱交替，许多矿种和矿床类型，都有其优势的成矿时期。对比我国和全球主要成矿期，可以总结规律，找出问题。指导我们在某一地质时代的某一地区，或某一地区的某一时代，预测和找寻某些特别重要的矿种或矿床。,三、地壳成矿演化的特点,在地壳成矿演化过程中，虽然许多矿产的形成都有其最主要的成矿时代，但绝大部分又不止一个时代，其成矿演化具有一些明显的规律性，掌握这些成矿演化规律，极有利于成矿预则工作。这些规律包括：成矿作用的长期性 成矿作用的多旋回(多阶段)性 成矿作用的递进性 成矿作用的方向性等,1、成矿的长期性,成矿的长期性已为许多地质事实所证实，它表现在下列二方面：许多矿种或成矿物质是在长期演化和发展中逐步集中、富集成矿。例如胶东西北部金成矿历史就长达十几亿年：太古代海底火山喷发形成蓬夼组含铁镁硅酸盐建造（18000m），平均含金0.07gt，为地壳酸性岩及其他地层中金的十几倍以上，成为金的矿源层；,1、成矿的长期性,古元古代晚期区域变质作用中，胶东群遭受褶皱、变形、变质、部分混合岩化，金进一步活化运移；中生代，随着构造，岩浆活化，金再次活化运移，集中到重熔岩浆岩的边缘及断裂裂隙中，形成含金石英脉和破碎带蚀变岩型矿床。在许多层控矿床中，甚至有第一矿源层和第二矿源层，经常期活化、富集成矿。,1、成矿的长期性,与花岗岩有关的矿床的形成时间，也常常可延续很长时间，相对造山运动长得多。例如华南燕山期花岗岩的成矿史表明：在160一185Ma：形成漂塘、西华山、大吉山、瑶岗仙等岩体，以及大量黑钨石英脉、矽卡岩型白钨矿床及稀土矿床；在90一110Ma：形成大厂、个旧、德兴等岩体，主要形成锡石硫化物和多金属矿床。可见华南钨锡花岗岩的成矿史是较长的，成矿演化也是长期的，在每一期岩浆演化和成矿演化中，大量工业矿化总是与较晚期花岗岩有关。,2成矿的多旋回(多阶段)性,成矿旋回是指与大地构造旋回有内在联系的成矿发展阶段。陈国达称成矿多旋回为成矿多阶段，并认为成矿的多阶段性与地壳发展的多阶段性是相一致的。他提出(1959)地壳“动”“定”转化递进律，指出地壳活动区(地槽区、地洼区等)与稳定区(地台区等)是多旋回、螺旋式互相转化、相互递叠，对立统一地向前发展的。,2成矿的多旋回(多阶段)性,在地台区：表现为隆起和拗陷的产生和发展上；在地槽区：具有多旋回造山运动，伴随多旋回的沉积作用，多旋回的岩浆活，多旋回的变质作用和多旋回的成矿作用。成矿的多旋回性与地壳发展的多阶段性是相一致的，他提出(1959)地壳运动、多旋回的变质作用与多旋回的成矿作用。,2成矿的多旋回(多阶段)性,从中国东南情况来看，已知成矿旋回(成矿阶段)至少有三个：第一旋回是地槽成矿阶段（元古代到早古生代），这时内生矿产由于岩浆活动强烈而复杂，已知有与海相火山喷发岩有关的火山一沉积变质铁矿，以及与花岗岩有关的W、Sn、Au、Pb、Zn、As等；第二旋回为地台成矿阶段(晚古生代到中三叠世)，以Fe、A1、P等沉积矿产为主；第三旋回为地洼成矿阶段(晚三叠世至今)，这里内生矿产又因岩浆活动强烈而多样化，产出大量的有色和稀有金属，如W、Sn、Mo、Bl Cu、Pb、Zn、Au、Sb、Hg、Fe等。,2成矿的多旋回(多阶段)性,外生沉积矿床的成矿演化，正如叶连俊指出的，在我国地史发展过程中存在着四个沉积成矿周期，每个成矿周期内，一般有类似的矿产组合Fe-Mn-P-A1-煤-Cu-盐顺序出现。震旦纪以前所形成的I、II成矿期的成矿序列只有前期的矿床(Fe、Mn、P、A1)形成；晚古生代及中生代所形成的第III成矿周期的成矿序列是完整的；中生代末到新生代所形成的第成矿序列只有后期矿床(P、Al、Cu、煤、盐)发育。这种成矿演化的多旋回性与方向性特点，明显反映了地壳发展的多旋回性和气候条件规律变化以及变化的方向性。,3、成矿的继承性,继承成矿不仅是一种成矿的时间演化规律，而且是一种空间分布规律，它有两种表现形式：任何一种构造单元，它一方面既有自已的成矿专属性，另一方面又可以继承历代前身的矿产。例如地台区，除可找到地台型的矿产组合之外，还可找到地槽型及前地槽型矿产组合；同样在地洼区，除可找到地洼型矿产组合外，还可找到它所继承下来的地台型、地槽型及前地槽型矿产组合。因而发展顺序愈晚的构造单元，矿产组合愈复杂，这也就形成了“成矿的递进性”(陈国达，1988)。,3、成矿的继承性,区域内同一种或同一组元素，在不同时代或阶段以相同或不同形式再次出现，相继成矿。在某一特定的地球化学区形成某些标型金属或元素组合。例如我国川南滇北铁铜成矿区的成矿继承性就非常典型：老基底大红山群中产出有与地槽型细碧角斑岩建造有关的大红山铁铜矿和拉拉厂式铜矿；地台期有满银沟式、鲁奎山式铁矿和东川式铜矿；随后有受南北向深断裂控制的与基性超基性岩有关的岩浆型钒钛磁铁矿和铜镍硫化物矿床(攀技花式、力马河式)；在地洼期盖层中有沉积铁矿，在陆相盆地中形成含铜砂岩型铜矿。总之在该区铁铜以不同的矿床类型反复再现，相继成矿。,4、成矿的方向性,成矿演化的方向性，即不可逆性，是指成矿虽有多阶段性和继承性，但决不是简单的重复，而是螺旋式递进发展。表现在下列四个方面：地史演化上，地槽面积逐渐缩小，而成矿作用的规模并不相应减小。总的规律是地壳活动区与稳定区递叠(如前所述)，矿化规模和强度大小交替，但不是简单重复，而是递进展，特别是矿产组合在愈晚的构造阶段愈复杂；,4、成矿的方向性,每一时代地槽系的发展，开始是亲玄武岩类矿化占优势，晚期是亲花岗岩类矿化占优势。这种成矿演化的方向性是由岩浆活动演化的方向性所决定的。但地洼区的岩浆演化顺序在大多数情况下和地槽区相反，一般趋势是由酸到基，并控制了相应的成矿演化的方向；,4、成矿的方向性,在继承成矿中同一种元素的成矿特点随时间演化而有所变化，亦表现了成矿演化的方向性。例如SiO2，太古代时主要形成火山沉积型碧玉矿床；古生代则主要形成化学沉积型燧石矿床；到新生代则由生物作用而形成硅藻土。又如铁的成矿，20Ga前以条带状含铁石英岩为主，20Ga后以鲕状赤铁矿为主；中生代以菱铁矿为主。说明成矿演化的方向性与构造活动，岩浆活动及沉积环境和岩相古地理环境的演化方向性相关；,表4-3 主要金属矿产在各地质时代中所占的含量比重(),在地史演化中不同元素成矿演化的方向性：表现在亲铁元素一般倾向早期富集，亲硫元素以晚期富集为特征(见表4-3)。,4、成矿的方向性,龙德克维斯特从元素浓度克拉克值的角度，研究了成矿元素时间分布的方向性规律。他指出某一金属元素明显富集形成矿床的时代顺序，与该元素浓度克拉克值Cc(Cc=工业矿石中某元素的平均含量该元素克拉克值)的大小有关：前寒武纪和早古生代：明显富集成矿的是Cc=10100的元素(Fe、Ti、Ni、Co等)；,4、成矿的方向性,晚古生代至中生代：明显富集成矿的是Cc=1001000的元素(Cu、Pb、Zn等)；中生代：明显富集的是Cc=100010000的元素(W、Sn、Be等)；中生代至新生代：明显富集成矿的是Cc=10000100000及以上的元素(Sb、Hg、Ag、Bi、As等)。这种成矿演化的方向性对预测找矿具有重意义。但也要注意，这种演化方向只是一种总体发展趋势而己，要结合时间演化的其它特点分析。,4、成矿的方向性,综上所述，成矿时代的专属性(成矿时期)，成矿演化的多旋回(多阶段)性，方向性(递进性)，长期性、继承性等规律能有效地指导预测找矿，启发我们由此及彼，举一反三、辩证预测，提高矿床的发现率。同时要认识到，成矿的时间控制，实际上是有利的成矿环境和条件历史地再现，部分重复。因此，在成矿预测时，必须将成矿的时间规律与具体条件和具体地区相结合，进行深人分析，才能卓有成效。,第二节 矿床空间分布规律,矿 床空间分布规律强调下列四个方面：1、丛集性规律 2、分带性规律 3、等距离分布规律 4、矿床叠加规律,一、丛集性规律,矿床在空间上的分布和在时间上的分布一样，也是不均匀的。这种空间分布上的不均匀性表现在不同级别和大小的空间范围内(区域、地区、矿田、矿床等)，某些矿种或矿床类型特别发育，同时不可避免地特别贫乏或短缺另一些矿产或矿床类型，形成成矿空间分布上的丛集性(集中性)规律。根据矿床的丛集性规律，掌握我国主要的成矿区域，有助于我们在成矿预测中选好选准找矿区带，做好靶区预测工作。,一、丛集性规律,矿床的丛集性规律，主要表现为成矿作用在空间上的丛集分布，具体表现为：(1)成矿区域：(2)矿化集中区(3)矿田(4)大型超大型矿床,(1)成矿区域：,指某种或某些矿床类型特别发育、地质发展历史相近，成矿作用上具有一定的共性的地区。成矿区域的范围常与一定的大地构造单元，一定的构造岩浆带或一定的构造一岩相带相符合。在一定的构造岩浆带中常产出某些内生矿床，在一定的构造岩相带中常赋存某些外生矿床或变质矿床。,(1)成矿区域：,这种成矿的区域性特征，是成矿专属性在空间分布上的一种表现。若成矿区域的范围与一定的大地构造单元相联系，则形成了大地构造单元的成矿专属性。在地槽区、地台区和地洼区除了生成共同的、通见的矿种或矿床类型外，还有各自重点矿种或矿床类型；如果成矿区域的范围与一定的构造一岩浆带相一致，则可形成岩浆岩带的成矿专属性。,(1)成矿区域：,地槽区：岩浆活动强烈，尤以基性，超基性岩大量发育为标志，因此其重点矿种或矿产组合为Fe、Cr、Ni、Co等；地台区：以基性岩浆活动为主，主要形成与基性岩有关的Cu、Ni、Fe等矿床；地洼区：岩浆活动也很强烈，尤以地洼激烈期花岗岩类及有关的W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn、Sb、B、Li等发育为特征。,(1)成矿区域：,成矿区域和区域地球化学场关系密切。矿产在地壳上分布不均匀，主要是由于元素在地壳(以及上地幔)内分布不均匀。每个成矿区域都有一定的区域地球化学特点，据此可划分出不同级次的区域地球化学单位(区、带、省等)，分别与大地构造单元和各级成矿区域对应。因此，成矿区域的成矿专属性是和地球化学区的“金属专属性”相一致的。,(2)矿化集中区：,在地区范围内矿产空间分布的丛集性表现为矿化集中区。即在一个不太大的范围内，某些矿产或矿产组合特别丰富，同时不可避免地特别贫乏或短缺另一些矿产或矿床类型，形成具有一套固定的标型矿产或矿床组合的地区。这种矿化集中区在国内外实例很多。,(2)矿化集中区：,如我国南岭地区为钨、锡、稀有和稀土元素的矿化集中区；湘黔交界地区为汞，锑矿化集中区；长江中下游为铁、铜矿化集中区；川南滇北亦为铁、铜矿化集中区；鞍本、翼东为铁的矿化集中区；辽西、翼北为钼和铅锌矿化集中区；胶东半岛为金的矿化集中区；邯邢、茉芜地区亦为铁的矿化集中区；东秦岭地区为钼、金的矿化集中区等。,(3)矿田范围,大多数矿床常常是成片成群，集中产出。据BM克列特尔统计，全世界有80的矿床都分布在矿田范围内，除了目前正在探采的露头矿和浅部矿之外，多数将是深部矿和盲矿。根据丛集性这一分布规律，加强大比例尺成矿规律研究和成矿预测工作，将是今后一项重要的任务。,(4)大型超大型矿床,大型超大型矿床的理论研究和勘查实践表明，地球表层目前所知金属矿产的含量，约有65集中在只占矿床总数约7的大型超大型矿床中。例如70年代发现的南澳大利亚澳林匹克坝Cu、Au、U矿床，南非维特瓦特斯兰德金铀砾岩矿床等。,(4)大型超大型矿床,澳林匹克坝矿床集中了3200 x104t铜，1200t黄金以及1200t氧化铀矿；白云鄂博矿床集中了世界稀土含量的80；甘肃金川镍矿床，其含量占全国镍总含量的70左右。江西德兴铜矿，云南兰坪金顶铅锌矿，东坡柿竹园钨锡钼铋矿床等，都集中了全国的铜或铅、锌或钨总含量的百分之十几。矿床储量的集中性亦是丛集性规律的一个方面。,二、分带性规律,矿床分带规律，或带状分布规律，是指在成矿过程中矿石物质组成、结构构造或矿物组合等在空间有规律地交替变化。这种变化范围大至全球，小至矿床矿体甚至微观领域，普遍存在，广为及见，根据规模级别一般可分为：全球成矿带、区域及矿区分带，矿床和矿体分带。,（1）全球成矿带：,受全球性构造系统控制的成矿带，如全球性的裂谷或板块缝合带、贯通性深大断裂带等。最著名的有环太平洋成矿带，古地中海喜马拉雅成矿带等。环太平洋成矿带 即环绕太平洋的中、新生代构造岩浆成矿带。在构造上届于岛弧型或安第斯型板块俯冲带。它自南美洲南端起，沿美洲西海岸，经白令海峡转亚洲东部及东南部，延长4万多公里，规模十分巨大。,（1）全球成矿带：,整个成矿带又可分为内、外两带内带：属新生代成矿带，在美洲西海岸沿滨海断裂发育，主产铜、金矿床；在亚洲东部沿岛弧分布，主要发育第三纪的火山岩有关的块状硫化物(Cu、Zn等)及Au、Ag矿床，沿断裂带有基性、超基性岩及有关的Cr、Ni、Pt矿床；外带：属中生代成矿带，位于大陆部分，主产W、Sn、Mo、Bi、Pb、Zn、Sb、Hg、Cu、Ag、Fe等矿产，在我国还可进一步分出三个亚带：钨锡亚带，从赣南粤北直到滇东，有东钨西锡的特点；汞锑亚带：湘、黔交界；铅锌亚带，与钨锡亚带交叉及部分重叠。,（1）全球成矿带：,古地中海一喜马拉雅成矿带：包括地中海沿岸和亚洲西南部及南部，经我国西藏、川西、云南，属于地缝合线型消亡板块边界。沿这一成矿带广泛发育有斑岩铜矿、块状黄铁矿、铬铁矿、钒钛磁铁矿及铅、锌等矿床。上述两个全球成矿带均位于消亡板块边界，是构造活动，岩浆活动、变质作用和成矿作用最强烈的地带。具板块消亡带特征的构造岩浆成矿作用是全球性成矿作用模式之一（图4-2）。,1-增生板块边界；2-逆转板块边界；3-消亡板块边界，箭头示下降板块方向；4-性质或位置不确定的板块边界；5-板块相对移动方向；6-始新世后矿化区；7-推断矿化区；8-著名矿床,（2）区域分带,区域分带是指区域性的矿床分带，常用矿种、矿种组合或矿床类型作为分带标志。全球成矿带中的亚带，如环太平洋成矿带中的 W、Sn亚带，Pb、Zn亚带，Hg、Sb亚带等均属于区域性矿产分带。例如：赣南钨锡矿床分带：诸广山W、Sn和稀土元素矿带 于 山W、Ta、Be矿带 武夷山Nb、Ta、W矿带,（2）区域分带,再如秦岭褶皱带：拗 陷 较 深 部 位：夕卡岩铜、钨矿床 一侧和端部延伸部位：中低温Pb、Zn矿床 再 向 外 侧：低温Sb、Hg矿床,(3)矿区分带,在矿区内，不同类型矿床在空间上呈有规律的分布。其分带标志除了矿种和矿床类型外，也可用有用矿物组合作为分带标志。这类矿产分带，以热液型内生矿床的原生分带表现最多。例如南岭构造成矿带上的香花岭矿区和柿竹园矿区，显示了两种类型的矿区分带（图4-3）。,(3)矿区分带,香花岭矿区围绕癞子岭花岗岩体向外，出现：Ta、Nb矿床云英岩型W、Sn矿床夕卡岩和热液型Li、Be、B矿床似层状Sn、Pb、Zn矿床脉状Pb、Zn矿床；柿竹园式矿床与花岗岩的凹部有关，自凹部矿化中心向上，依次出现：细网脉云英岩夕卡岩W、Mo、Bi矿床夕卡岩W、Bi矿床大理岩Sn、Bi矿床，Be、Sn矿床等。,（4）矿体分带,沿矿体走向或倾向出现矿石成分、组构规律性分带。可进一步化分为：矿化形态和结构构造分带。这种分带在我国赣南粤北一带黑钨一石英脉矿床中十分明显，形成著名的“五层楼”模式，即矿化从隐伏岩浆岩穹隆向上直至地表可分为大脉带、薄脉带、细脉薄脉带、细脉带、线脉带等五个带，每一带有一定的深度范围、称为一层楼，工业矿化主要产于前3-4带中。,（4）矿体分带,地表线脉带一般不具工业价值，但具找矿意义，称为标志带。矿物成分下部富钼中部富钨一上部富锡（图4-4）。这种矿化形态和结构构造分带对深部矿化预测有重要作用，赣南粤北一带用这种标志带找矿成功的例证不少。在俄罗斯的一些铅锌矿床、锡石硫化物矿床，上部也是网状脉开始，深部逐渐汇集成大脉。,（4）矿体分带,矿石类型分带及相变分带：内生矿床中矿石类型分带表现明显。一般特点是最下部形成温度较高的、较还原性质的矿石类型；上部形成温度较低的、偏氧化性质矿石类型。例如云南个旧锡矿，深部为接触带矽卡岩型透镜状锡石一铜多金属，往上为锡石一硫化物矿体，再往上为锡石石英脉矿体（图4-5）。大厂锡石多金属矿的最下部为接触带矽卡岩中似层状、透镜状闪锌矿、黄铜矿，往上为锡石石英脉，再上过渡为似层状和脉状锡石硫化物和方解石等。,（4）矿体分带,外生矿床的矿石类型表现出明显的相变分带。例如沉积铁锰矿床，在近海岸充分氧化环境下形成高价铁锰氧化物，而在远海岸还原环境下多形成铁锰的碳酸盐相和硫化物相。在平缓的盆地地形，上述各相可展布数公里。磷块岩的相变分带是从海岸一深海：由碳酸盐相燧石岩磷块岩，暗色炭质灰岩；含铜砂页岩的相变分带是从岸一海：由碎屑岩相碳酸盐相，成矿元素亦由Cu-Pb、Zn分带；盐类矿床的相变分带是从湖岸湖心，由石膏一岩盐钾盐。,（4）矿体分带,上述相变分带规律，在矿产预测中也极为重要，在找矿时当发现了某一相带时，应考虑其它相带可能出现的方向和位置。例如前苏联在二次世界大战期间，在奇柯图拉锰矿首先发现的是菱锰矿，后来根据其相变分带规律向海岸方向找到了含锰更高的水锰矿和软锰矿相，有力地支援了卫国战争。,（4）矿体分带,矿物及元素分带 矿物及元素分带在矿床中表现十分普遍，特别在中酸性岩体与碳酸盐围岩接触所形成的矿床中，不同的矿物、元素或组合类型围绕岩体或矿体呈水平或垂直的带状分布。例如河南某热液交代型磁铁矿多金属矿床的矿物及元素分带：,（4）矿体分带,花岗斑岩岩体内接触带夕卡岩外带白云岩辉钼矿化 磁铁矿、菱铁矿铅锌矿化Cu、Mo Fe、Cu Pb、Zn、（Ag）矿床的元素分带又称为地球化学分带，这已在前面述及，在热液矿床中广为及见。,（4）矿体分带,矿床带状分布的原因，有不同的学派现点，最早有WH艾孟斯的温度分带理论，CC斯米尔诺夫的脉动分带学说，我国郭文魁的沉淀序列分带，及柳志青的浓度分带等学说。近年来，多数学者认为单一的分带学说，不能概括错综复杂的自然成矿分带现象。应该结合实际情况作具体分析。要联系成矿物质来源，注意综合控矿因素研究。,（4）矿体分带,例如在一些矿床中，既具有脉动分带特征，但在每一次脉动活动中，地温递变对每一次矿液的运移和沉淀又起了很大作用。矿床带状分布，是一种十分普遍的地质现象，也是矿床学研究中一个非常重要的理论课题，是预测找矿的重要依据之一。,三、等距离分布规律,近30年来，人们还发现矿床在空间分布上存在某种等距离分布规律。所谓等距离分布，是指矿体，矿床、矿田、矿带等在空间分布上大致以相等距离有规律地分布。它可表现为直线等距，亦可表现为弧形等距，等距间隔可大可小，类型也有不同。,(1)矿床等距离分布的级别,最大级别规模为成矿带的等距离分布。例如北半球有六条巨型纬向构造成矿带，每相临两条间距大约为纬度8度左右，在我国境内有三条：阴山天山成矿带：BW：4043o，主产Fe、Cr、Ni、V、Ti、Cu、pb、Zn矿床 秦岭昆仑成矿带：BW：32o31133o301，主产Cr、Ni、Cu、Fe、Mo、Au、pb、Zn矿床 南岭成矿带：BW：23o31125o301，主产W、Sn、Sb、Hg、有色、稀有和稀土矿床。,(1)矿床等距离分布的级别,矿带、矿田、矿床、矿体之间也存在着不同级别的等距分布，或不同级别的韵律间距。例如豫北安林地区的矽卡岩型铁矿床，呈南北向延伸的两个矿带平均间距为89km，各矿带中的若干矿田之间的距离也为89km，此为一级韵律间距；其中矿床间距为矿田间距的一半，约45km，此为二级韵律间距；矿床内的矿体间距，按矿体大小，其间距分别为2.5-2.0km、1.25一lkm、0.250.5km，此为三级和三级以上韵律间距。有如山东乳山地区言体育金矿的分布（下图）。,山东乳山地区金矿床(点)分布及控矿构造体系图,山东乳山中东部地区金矿构造侧伏规律图,(2)矿床等距离分布的类型：,控矿断裂或构造带等距：矿床、矿田、矿带受近于等距离分布的线性构造所控制，或产于网络构造或块状断裂的结点。例如上述北半球巨型成矿带的等距离分布到矿田，矿床等距离分布主要受不同级别的控矿构造带或断裂结点所控制；,(2)矿床等距离分布的类型：,又如赣南西华山阳眉寺钨矿带，即是受区域性南北向对扭应力作用而形成的NNE向构造岩浆成矿带控制，该带和近东西向构造的交汇部位，形成不同规模的矿床。其中大型钨矿床从南至北有西华山漂塘天门山等，韵律间隔为10-12km，此为该矿带内的一级韵律间隔；其中西华山至漂塘之间，又产有荡坪、木梓园、大龙山等中型矿床，韵律间距约3-4km，此为二级韵律间距（图4-6）。,(2)矿床等距离分布的类型：,成矿岩浆岩体等距：矿床由于受近于等距离分布的岩浆岩体的控制而造成的等距。上面提到的赣南西华山阳眉寺矿带中的矿床等距，实际上也是成矿岩体等距。因为钨矿床即产于岩浆岩体内或其顶部的围岩中。,(2)矿床等距离分布的类型：,又如豫西卢氏北部的Fe、Cu、Zn、S、Mo、Pb等矽卡岩型和热液型矿床，严格地受NE向和近东西向构造交叉部位侵人的岩浆岩体所控制，纵横展布等距出现。在纵向上沿着各带自南而北，每隔6km左右出现一个小岩体及与之相关的矿床（图4-7）。,(2)矿床等距离分布的类型：,容矿构造圈闭等距：矿床中的工业矿体产于近于等距离分布的容矿构造圈闭中。例如山东玲珑金矿55脉及108脉中的几个大矿体中心距离约600m；湖南桃林铅锌矿的几个矿段(银孔山、上塘冲、官山、断山洞等)中心距离约1500m；香花岭似层状锡石硫化物矿床中的几个矿段(新风、砂子岭、唐官铺等)的中心距离约1500-1600m。,(2)矿床等距离分布的类型：,这些矿体或矿段的等距离分布，都是由于主要控矿断裂呈舒缓波状，在成矿期叠加剪切活动中产生局部引张和局部挤压分段分带特征，形成近于等距分布的容矿构造圈闭所致。,(3)矿床等距离分布的原因和条件,形成机制：目前还没有进行深人的实验和研究，但驻波原理被大多数人所认可：即等距性的存在与地应力波的缓和（膨胀）有关。地壳的每一次运动都是有限区域承受应力，应力的传播具有波动性质，应力的传播结果便形成等距离分布的断裂，断裂又控制了岩浆岩体及有关矿床。,(3)矿床等距离分布的原因和条件,另一方面，地壳活动总是动定递进，应力活动常是压张交替，在岩石压缩的情况下，不利于岩浆和矿液的迁移聚集，只有在张性和张剪性叠加改造环境下，能形成有利的成岩成矿空间。,(3)矿床等距离分布的原因和条件,边界条件：决定了矿床(或含矿岩体)等距离分布的范围。在一定的构造边界条件内，矿床可呈现等距离分布规律，而在构造边界之外，由于应力波的折射和反射，等距离分布现象可能不复存在，或者以一种新的形式或距离出现。这样的边界条件，大到大陆和大洋板块边界(控制巨型成矿带的等距分布)，小到一条控矿断裂的顶底盘(控制工业矿体或矿段的等距离分布)。,(3)矿床等距离分布的原因和条件,构造条件：在同一时期所形成的同等级别的构造所控制的岩体和矿床，可呈等距离分布；而不同时期的构造和岩浆活动所形成的矿床和矿体不一定等距；不同规模和级别的构造控制不同等级的韵律间距；构造和岩浆活动的叠加和改造，可能破坏原有的等距离分布或使其复杂化。,(3)矿床等距离分布的原因和条件,岩性条件：只有在均一的地层岩性条件以及不考虑应力波被介质吸收而造成衰减的情况下，才有可能出现较严格的矿床等距分布。实际上由于地层岩性的变化，应力波传播速度的不同，而造成矿床空间分布在不同程度上偏离等距。,(3)矿床等距离分布的原因和条件,矿化集中性对等距离分布的影响，两者对立统一。矿床或矿体等距离间隔出现，是矿化相对集中的表现；但如果矿化特别集中则可能出现独生子”而无法再现矿化的韵律间隔。例如某些成矿环境及构造部位对成矿特别有利，而周围环境无以类比，可能控制独特的超大型矿床的产出。,(3)矿床等距离分布的原因和条件,总之，在自然界完全相同的条件是没有的，差异是普遍存在的，不等距现象是绝对的，但在类似的边界条件和成矿环境下，可出现相对的近似的韵律间距。因此在找矿预测中，必须仔细分析构造、岩浆及成矿活动的边界条件，演化规律，岩性条件，构造级序等，才能更深入地掌握矿床空间分布特征，发现不同类型和级别的等距离分布规律。,四、矿床叠加规律,矿床叠加是指空间上不同方向(或构造单元)的金属域、时间上不同成矿期(或不同大地构造发展阶段)所形成的矿产，在空间上的叠加现象。包括不同矿种的矿化或不同成因类型的矿床的叠加，亦可包括不同时期同一矿种的叠加改造和富集。,四、矿床叠加规律,P鲁蒂埃(1980)将这种矿床叠加现象，作为区域成矿规律的一部分，并提出横向构造定律和叠加定律来解释金属域在空间分布上的叠加（图4-8）。陈国达(1988，1992)提出叠生矿床概念和过渡际成矿理论。归纳起来，矿床叠加规律可包括下列四个个方面内容：,四、矿床叠加规律,(1)不同方向的金属域或构造成矿带在空间叠加。在叠加而成的“富集脊”上可形成大量的金属堆积，而一些次要的过渡带却是空白的，或金属填充很少。例如大西洋两岸的铅锌矿带内，横向褶隆区，或者相当于横向构造富矿脊，往往是矿床的聚集处；沿南北方向的大型铜矿带的巨大铜区及萤石区明显地横交锌铅矿带。,四、矿床叠加规律,(2)不同大地构造发展阶段或不同成矿期产生的矿化，或形成的矿床叠加改造和富集，形成一种新的成因类型叠生矿床。例如我国白云鄂博铁稀土矿床，就是由两个不同时期、两种不同成因类型的成矿作用叠加而成。在14001500Ma年前的元古代前地槽阶段，首先发生铁和大部分稀土元素的沉积作用；而后在270Ma年的海西期，发生了热液作用叠加，形成超大型白云鄂博铁稀土矿床。,四、矿床叠加规律,(3)地壳不同演化阶段转变的过渡时期，或同一大地构造正单位与负单位的过渡衔接地带，是新旧或性质不同的大地构造成矿因素互相交织、或交叉重叠的部位，常成为空间上重要的成矿带。陈国达(1992)称这样的地段成矿为“过渡际成矿”。过渡际包括过渡期和过渡带时、空两方面的衔接交织，这一理论是成矿规律的重要进展。,四、矿床叠加规律,(4)多代同堂成矿叠加现象：出现越晚的构造单元(如地洼区)，矿种或矿床类型愈多。包括不同矿种、不同成因类型的矿床，也可包括矿种相同、但成因类型不同的矿床叠加一起。多代同堂成矿叠加现象，往往具有重大意义：为综合找矿提供十分有利的天然条件作为预测隐伏矿床的理论依据 例如华北地洼区有宣龙式铁矿分布之处，其附近大都可以找到鞍山式铁矿，因为前者是后者的继承或叠生的产物。,第三节 成矿物质来源规律,成矿物质来源，历来是矿床学复杂而棘手的问题之一，也是成矿规律学基本理论问题之一，人们在进行成矿规律研究和成矿预测时，必然要涉及到成矿区的各种成矿物质的来龙去脉以及聚集地点，以便指导类似地区、类似矿床的预测找矿实践。,第三节 成矿物质来源规律,目前国内外普遍公认：内生成矿物质主要有三大来源：幔源、壳源，渗滤源；此外，有些矿床可能属于宇宙源，如加拿大肖德贝里铜镍矿床。还有大量的矿床的成矿物质并非单一来源，而是多来源，如许多层控矿床。研究矿质来源的意义在于：有利于深入掌握矿床成因机制；有利于从实际出发，深入总结矿床形成与分布规律。,第三节 成矿物质来源规律,本节将从下列三个方面阐述成矿物质来源规律：内生成矿物质的主要来源 及时空分布特点 地壳演化过程中内生 成矿物质来源的演变 矿质来源的判别标志及类比标准,一、内生成矿物质的主要来 源及时空分布特点,内生以及介于内、外生金属矿床(叠加、改造型)的矿质来源十分复杂，初步可归纳为（表4-4）：宇宙源 特例：肖德贝里 上地幔源 地槽-地台-地洼均可能地壳来源 地槽中晚期地表渗滤源 地台、地洼阶段多来源 地