矿床的成矿系列与区域成矿规律研究.ppt

矿床的成矿系列与区域成矿规律研究陈毓川,前 言 一种概念或理论的提出，都是一定科学研究历史阶段的产物，它们都经历了前人长期的探索和不断萌发的新的认识的积累。新概念或理论的提出实际上是某一方面阶段性研究成果在理论上的总结与提高，从提出的那一天起就将在使用中受到检验、并不断修正、再进一步发展。,矿床的成矿系列Minerogenic Series of Ore Deposits,一矿床的成矿系列概念的形成及建立,矿床学界一直关注和重视的一个问题是：在区域中矿床或矿化之间的关係。此问题受到许多学者的不断探索。上世纪 20 年代，艾孟斯(1924)提出矿床地热分带的观点，列出自岩体向外因受地热梯度的控制，形成了金属分带的次序：Sn-W-Bi-As-Cu-Zn-Pb-Ag-(Au,Ag)-Sb-Hg。,上世纪 30 年代，C.C.斯米尔诺夫(1937)提出成矿脉动分带的认识。在 1946 年提出“矿床组合”的概念，1950 年毕利宾给予以下定义：“这是矿床的自然组合，这些矿床具有相似的金属矿物(或金属)组合；相似的形成矿床的构造-岩浆环境及成因上与相关的岩浆岩有关；相似的形成深度及温度范围；相似的工业特征”。1964 年阿布杜拉耶夫等提出“矿床成因序列”，他们把矿床与反映地质构造不同的发展阶段所形成的岩石建造联係起来，划分出相应的各种成因序列。,在国内，翁文灏(1920,1927)提出了华南矿物分带问题。50、60 年代郭文魁等编制 1:300 万全国金属矿床成矿规律图，进行了湖南郴县 1:20 万区域成矿规律研究；张炳熹等在南岭地区进行区域成矿规律研究。1966 年江西省地质局 908 地质队、广东省有色金属勘察公司 932 地质队针对石英脉型黑钨矿矿床提出了五层楼式成矿控制规律。1974 年以陈毓川和李文达为首的研究集体提出宁芜火山岩区区域矿床成矿模式“宁芜玢岩铁矿成矿模式”。,玢岩铁矿理想成矿模式,1-青龙群石灰岩(T1-2);2-黄马青组砂页岩(T3);3-象山群砂岩(J1-2);4-龙王山、大王山两旋回火山岩(J3/K1);5-辉长闪长玢岩-辉长闪长岩;6-蚀变分带界线;7-角砾岩化带及角砾状矿石;8-块状矿石;9-镜铁矿或磁铁矿脉;10-层状矿体;11-黄铁矿化;12-浸染状磁铁矿化 龙旗山式；竹园山式；龙虎山式；梅山式；凹山式；陶村式；向山式(黄铁矿)；姑山式 I-下部浅色蚀变带；II-中部深色蚀变带；III-上部浅色蚀变带,II,I,III,1975 年程裕淇等通过研究全国铁矿成矿规律，提出铁矿类型组、铁矿成矿系列概念。1979 年程裕淇、陈毓川、赵一鸣发表“初论矿床的成矿系列问题”的文章，正式提出成矿系列的概念，并提出了19 个矿床成矿系列。1983 年研究集体又发表了“再论矿床的成矿系列问题”的文章，进一步完善矿床成矿系列概念，又新建了 6 个矿床成矿系列，提出成矿系列序次的划分。自矿床成矿系列概念提出以来，受到国内矿床界、尤其是矿产勘查部门的关注，近三十年来对矿床成矿系列的研究及在矿产勘查工作中的应用获得很大的进展。,先后对南岭地区、长江中下游地区、秦岭地区、西南三江地区、阿尔泰地区、新疆、黑龙江、河北等 12 个省(区)以及全国金矿及全国主要成矿区带的矿床成矿系列进行了第一轮的研究，2000年编制、出版了第一代全国前寒武纪、古生代及中-新生代矿床成矿系列图。“九五”期间(1992-1995)，原地质矿产部第二轮全国成矿远景区划工作採用了矿床成矿系列概念作为成矿分析的地质理论基础，对促进成矿预测工作起到了很好的作用。该项成果2004年获国家科技进步二等奖。,1999-2004年组织开展了中国成矿体系和区域成矿评价大调查综合研究项目，该项目组织了四十个科研、教学、地勘单位的200多位科技骨干参加，其中包括七位院士，较系统地综合研究了全国及各省、区的区域成矿规律问题，取得了丰硕成果，其中对成矿系列的研究达到了新高度，进一步完善了成矿系列的概念，在全国建立了214个矿床成矿系列，434个矿床成矿亚系列，978个矿床式，编制了第二代全国前寒武纪、古生代、中生代及新生代成矿系列图。2006年发表了三论矿床的成矿系列问题。,2004/8/15,中国成矿体系与区域成矿评价,2004/8/15,中国成矿体系与区域成矿评价,2004/8/15,中国成矿体系与区域成矿评价,2004/8/15,中国成矿体系与区域成矿评价,二矿床的成矿系列概念的基本内涵及结构,（一）成矿系列概念及研究对象 成矿系列是矿床地质科学中研究区域成矿规律的一种学术思想，用系统论、活动论观点研究在地质历史发展各阶段、各特定地质构造环境中成矿作用的过程及形成的矿床组合自然体。矿床的成矿系列亦是一种矿床的自然分类。,主要学术思想是：1、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；2、矿床在自然界并非单个存在，而是以有成因联系的矿床组合自然体存在；3、在一定的地质历史期间或构造运动阶段，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；,4、矿床成矿系列内的矿床在时空域中具有一定的演化规律和分布规律；5、在同一地区先后形成的矿床成矿系列具有一定的继承性及演变性，并可出现对早期矿床成矿系列的叠加、改造；6、同一地区相近时期形成的矿床成矿系列可以相互叠合；7、在一个地质构造旋回涉及的构造单元内所形成的各类矿床成矿系列，具有一定的演化规律、分布规律及内在联系，组成矿床成矿系列组；,8、不同时代、不同地区但具有类似地质构造环境和同类成矿作用，可形成类似的矿床成矿系列，但又各具特色，组成矿床成矿系列类型；9、成矿系列可分出五个序次（层次）。,成矿系列划分为五个序次,成矿系列所研究的对象是时空域中矿床的自然体及其时空结构、形成地质构造环境、形成过程、演化规律以及矿床自然体之间存在的各种关系。通过对这些客观规律的研究、探索和掌握，应用于指导区域找矿，提高找矿效率，并在此过程中进一步提高对成矿规律的认识。,（二）矿床成矿系列的内含与划分 矿床成矿系列是成矿系列序次中的第二序次,亦是核心组成部分,它是时空域中基本的矿床组合自然体。它是全球矿床世界的“细胞”，由它组成了全球矿床世界。矿床成矿系列的定义可简略为：在特定的四维时间、空间域中，由特定的地质成矿作用形成有成因联系的矿床组合。,特定的时间域是指一定的地质历史发展阶段内，一般是指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，是指上述地质构造活动所涉及的地质构造单元，亦就是成矿的地质构造环境，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在此特定的时空域中发生的地质成矿作用；形成有成因联系的矿床组合是指在上述特定的时空域内由特定的地质成矿作用形成的矿床组合，它们之间具有内在的成因联系。,地质成矿作用的确定原则是：每一个矿床成矿系列以一种主导的地质成矿作用来构筑，地质成矿作用按矿床界通用的划分为岩浆成矿作用、沉积成矿作用、变质成矿作用三大类，另外单独列出表生成矿作用，还另列一类含矿流体成矿作用（包括暂时成因不明的矿床）。有的矿床成矿系列的形成同时还伴有其它的地质成矿作用，在对这类矿床成矿系列的研究与论述时应充分给予重视。,这四个因素组成一个矿床成矿系列，构成特定时空域中一个矿床组合自然实体。因此，每一个矿床成矿系列在全球均是唯一的矿床组合实体。也可以说每一个矿床成矿系列就是一个完整的亦是最基本的成矿系统（此处的成矿系统概念不包含翟裕生院士提出的后期改造过程）。,矿床成矿系列,矿床成矿系列内部结构,通过对典型矿床成矿系列形成机制的研究，将矿床成矿系列的内部结构概括为三个方面：物质结构指矿源供应、矿化强度、矿种、矿床类型和规模等的有序配置，具有同源性、多样性、继承性和互补性；空间结构指成矿要素、成矿强度的空间分布、变化及所形成的矿化分带和矿化网络，具有共生性、分带性、过渡性、集约性和重叠性；时间结构指成矿作用过程和矿化阶段，具有时限性、阶段性、渐进性和突发性。成矿物质在一定的时间、空间中的运动是一个不可分割的整体，研究成矿系列要有四维观念。,成矿过程,初步总结出矿床成矿系列中矿床类型多样化的制约因素，包括矿质充分；热液环流系统畅通且持久；成矿方式多样；多阶段成矿；成矿过程稳定、持续，自组织能力强等。尝试将矿床成矿系列按成矿时间和成矿过程划分为若干类型：漫长成矿型；短暂成矿型；突发成矿型；多重富集成矿型。,矿床成矿系列研究的对象是：在四维时、空域中有成因联系的一组矿床，研究它们的成矿地质构造环境、成矿作用及其过程、演化，各类矿床的时空结构及分布规律，探索它们之间的成因联系。,（三）成矿系列的序次与命名成矿系列划分为五个序次,第一序次可分出三类：第一类：矿床成矿系列组合，是由不同地质成矿作用所形成的矿床成矿系列集合体。可分为：1、岩浆作用矿床成矿系列组合；2、沉积作用矿床成矿系列组合；3、变质作用矿床成矿系列组合；4、表生作用矿床成矿系列组合；5、含矿流体作用矿床成矿系列组合（包括暂时成因不明的矿床成矿系列）。,岩浆作用形成的矿床成矿系列组合是指与不同成分岩浆岩以侵入（不同深度）或火山（在水中或是在陆上）成矿作用有关，形成的各种矿床成矿系列构成矿床成矿系列组合。,沉积作用形成的矿床成矿系列组合是指在地质历史年代中，在海洋、河流、湖泊水体中通过机械沉积、生物作用沉积和化学反应沉积形成的各种矿床成矿系列，组成矿床成矿系列组合。,变质作用形成的矿床成矿系列组合是指地质体（包括矿床）在地壳内受到动力与热能的作用而变质形成各种矿床成矿系列，组成矿床成矿系列组合。,表生作用形成的矿床成矿系列组合是指在地表（包括海底）由水圈、气圈、及地球引力对地表地质体的物理、化学、生物作用形成的各种矿床成矿系列，组成矿床成矿系列组合。,含矿流体作用形成的矿床成矿系列组合是指在地壳中存在与岩浆、变质作用无直接成因联系的含矿流体与围岩接触交代和充填作用形成的矿床成矿系列，组成矿床成矿系列组合。暂时把成因尚不清楚的矿床成矿系列亦列入此组合。,第二类：矿床成矿系列类型，是不同时代、不同地区、在类似的地质构造环境，同类成矿作用，形成的各具某些特色的相似的矿床成矿系列，组成矿床成矿系列类型。从地质历史演化角度，不同地质历史时期都会出现类似的地质构造环境，并伴有同类成矿作用，形成一组矿床自然体（矿床成矿系列），各个时期的这类矿床成矿系列在很大程度上具有相似性，但又各具时代的特色，而有所差异。,在全球范围内，同一时期亦可以在不同地区形成类似的地质构造环境，并伴有同类成矿作用，形成一组矿床自然体（矿床成矿系列）。各地区的这类矿床成矿系列在很大程度上亦具有相似性，但又各具地区的特色，而有所差异。,第三类：矿床成矿系列组，是在一个成矿区带内，同一个大构造旋回活动过程中，在不同阶段、不同地质构造环境条件中形成的各种矿床成矿系列的组合。因为一个大地构造旋回的活动是有规律的，活动的各阶段都形成各具特色的地质构造环境及相应的成矿作用和有关的矿床成矿系列。因此，各阶段的地质构造成矿活动之间，存在着某些内在和必然的联系，亦应具有规律性。因此，把它们归为一个矿床成矿系列组是合乎客观规律，探索它们之间存在的时空结构与演化规律将有助于指导区域找矿。,成矿系列的第二序次是矿床成矿系列，这在前面已有论述，是成矿系列序次中最核心的组成部分。,成矿系列的第三序次是矿床成矿亚系列，属于矿床成矿系列的组成部分。有的矿床成矿系列产出的地质构造区较大，形成时间相对较长，成矿强度很大，而区内不同地段形成的地质构造条件有一定差异，成矿作用除具有共性外，亦具有某些特性，这些地段形成的矿床组合构成矿床成矿系列内的亚系列。,成矿系列的第四序次是矿床式（矿床类型）。矿床成矿系列中的矿床组合由各种具有相同成因和相似的矿物构成的矿床类型所组成，各个矿床类型的代表性矿床为矿床式，每个矿床成矿系列至少由一个或一个以上矿床式所组成。,成矿系列的第五个序次是矿床。这是矿床成矿系列最基础的组成单位，在工作程度较低地区，一些有资源前景的矿点、矿化点亦应列入研究的范围。,矿床成矿系列的命名需要规范化，命名的原则应当既要体现主要内容，又要尽可能简单明了，又有利于查讯。因此，初步考虑同时采用两种形式，一种是文字命名，另一种给予数字代号。,文字命名应反映四种要素，即成矿空间、时间、作用与成矿矿种。空间建议用地区名，时间建议对岩浆、变质作用有关的矿床成矿系列用大地构造旋回，对沉积作用、表生作用有关的矿床成矿系列用地质年代，矿种主要表达形成独立矿床的矿种，矿种多时可表示主要的。例如南岭地区燕山期与花岗岩有关的有色、稀有、稀土、铀矿床成矿系列。数字化代号正在研究之中，争取简明实用。,（四）成矿系列是一种新的矿床分类矿床自然分类 中外对矿床的分类可归纳为两类：成因分类；工业分类。成因分类又包括了各种分类方案，如以成矿温度分类、以成矿作用分类、以物质来源分类等。我们提出的这个矿床的自然分类是以矿床的自然组合为原则，以矿床成矿系列为基本单元（细胞）并分别可归类为：成因归类为矿床成矿系列组合；构造旋回归类为矿床成矿系列组；地质构造环境归类为矿床成矿系列类型。而矿床成矿系列本身由亚系列、矿床式及众多的矿床所组成。,矿床成矿亚系列,矿床自然分类,（五）成矿系列与成矿系统 对成矿系统的定义存在两种不同的观点：一种是把矿床形成的全过程及产物作为一个成矿系统；另一种观点是把矿床形成过程及产物和形成后的改造过程作为一个成矿系统。我们倾向于第一种观点。因为“系统”通常理解为有内在联系的事物所构成的整体，如“辞海”上解释为“相同或相类似的事物，按一定的秩序和内在联系组合而成的整体”。,我们对成矿系统的理解是“成矿系统是在一个特定的地质构造环境区域内，从成矿物质来源及其迁移到富集成矿的全过程，最终形成的矿床和矿化组合的整体”，实际上成矿系统由三部分组成：成矿的地质构造环境及演化、成矿物质迁移、富集的成矿作用过程、成矿作用的产物矿床、矿化、异常及其时空分布。这些都是属于有内部联系的整体。,而矿床形成后的再度改造及其保存状况是属于另外一个系统作用过程的产物。作为对区域矿床或矿床的研究，两个系统进行统一研究是十分必要，但把这二个系统列入一个系统，这与“系统”本身的概念是不一致的。,（六）成矿系列研究的理论性与实用性成矿系列的研究具有重大的理论意义。首先通过研究将对每一个矿床、每一组矿床组合自然体进行时空定位，从而可以提供一个地区甚至整个地球成矿物质时、空分布、组成结构及存在的演化规律；其次通过对成矿物质在各地质年代的组成、矿床类型的组合及其在时空域的演化规律研究，将有可能从一个方面探索地球演化过程与规律，如壳幔作用过程及演化，地球各层圈的演变等。,成矿系列研究工作的实用性非常突出，从本项研究工作开始就是以更好指导找矿实际需要为目标。经过三十年的研究，成矿系列研究可从三方面为找矿工作提供指导：1、成矿系列概念中的核心思想之一是认为矿床是以矿床组合自然体存在，而这种矿床组合是在一定的地质构造环境中，可以由不同矿种、不同成因的矿床所组成，并在区域分布上有一定规律。这为区域综合找矿工作提供了理论依据；,2、矿床成矿系列类型的提出，为具有同类地质构造环境及同类地质成矿作用的地区找矿工作提供了重要指导，可通过类比寻找类似的矿床组合，这为新区域确定找矿目标提供有科学依据的指导，为老区找矿提供可能遗漏矿种的找矿目标；3、矿床成矿系列组的建立，提出了从一个大地构造旋回内在不同的地质构造环境中可能形成的矿床成矿系列，这为大区域找矿部署提供了思路。,通过近三十年来不少地质单位运用成矿系列概念进行找矿的实践都取得了不同程度的找矿效果，并归纳出成矿系列缺位找矿的思路和方法。1992年到1995年原地质矿产部进行全国第二轮成矿区划工作，就采用了成矿系列概念作为区划工作的主要地质理论基础，对开展区划工作及指导成矿预测取得了很好的效果。,三矿床成矿系列及区域成矿规律研究实例,（一）.长江中下游与燕山期中酸性火山-侵入活动有关的铁、铜、金等矿床成矿系列 翟裕生院士(1992)分出三个成矿亚系列：矽卡岩型-斑岩型铜-钼-金成矿亚系列；矽卡岩型铁和铁-铜成矿亚系列；玢岩铁矿成矿亚系列。,长江中下游构造-成矿带(准裂谷带)断裂构造及岩浆岩分佈图(翟裕生等,1992),1-前白垩系;2-前震旦系;3-喜马拉雅期玄武岩;4-燕山晚期中性,中偏酸性火山岩及次火山岩;5-燕山晚期中酸性-酸性火山岩;6-燕山期中酸性侵入体;7-印支期-燕山早期花岗岩;8-岩石圈断裂;9-晋宁期板块对接带;10-印支期板块对接带;11-壳断裂;12-盖层大断裂;13-推覆构造;14-长江中下游 Fe-Cu-Pb-Zn-Au-非金属成矿带范围,0 60 120 180 km,长江中下游 Moho 面深度相对变化与矿产分佈图(据长江中下游铜铁硫金成矿远景区划,1986),Fe,Fe-Cu,Cu,Cu-Fe,Cu-Au,Cu-W,Cu-Mo,Mo,多金属,Au-Pb,Au-S,黄铁矿,长江中下游区域岩石圈与中生代两类花岗岩 成岩系列有关矿床的成矿模式图(常印佛,1995),1陆相火山岩盆地;2海相沉积盖层;3泥砂质基底;4基性酸性火山岩基底;5幔源超铁镁岩;6基性岩;7中性岩;8碱性岩;9中酸性岩;10酸性岩;11成矿元素;12深大断裂;13 Conrad 面;14 Moho 面;15地球物理参数(曹洛华等,1987),扬 子 陆 块,下扬子坳陷,江南台隆,大 别 陆 块,长江中下游地区与燕山期中酸性火山-侵入活动有关的铁、铜金等矿床成矿系列,南京,苏州,铜陵,大冶,4,3,2,1,CuAuS,Fe CuAu S,Cu,Fe,S,Au,Ag,Pb,Zn,Pb Zn Ag(Sn W),宁芜地区与燕山期陆相火山作用有关的Fe(Cu、P、S)矿床成矿亚系列,区域地质构造位置宁芜火山岩盆地位於黄汲清先生命名的扬子准地台内的下扬子褶皱带，为夹於淮阳地块与江南地轴之间的长江中下游弧形构造带。是一个从震旦纪至三叠纪长期下陷的断陷带，发育一套海相沉积。印支旋回晚期和燕山旋回早期发生构造运动并褶皱後，堆积中、晚侏罗世陆相碎屑沉积(象山群砂岩层)。燕山旋回中期沿构造带断裂加深，深切地壳，达地幔，发生了强烈的中基性火山活动，形成一系列火山盆地。燕山晚期(晚白垩世)火山活动变弱，为碱性、酸性火山岩。新生代以来仍有玄武岩喷发。,宁芜地区地质构造图,各旋回次火山岩岩石组合与火山岩岩石系列对比,宁芜火山盆地中的成矿作用,1.最早在龙王山火山旋回期後有微弱的铜矿化，形成小型大平山热液铜矿。2.在大王山火山旋回期间及期後先後形成以下矿化(矿床):初期火山碎屑喷发与沉积期有：(1).湖相的火山-沉积铁矿形成(龙旗山式矿床)；主喷发期黑云母辉石安山岩大量喷发期後，次火山岩辉石闪长玢岩、辉石闪长岩侵入，之後发生强烈的矿浆与成矿热液的成矿活动，在不同地质构造部位形成矿床：(2).在火山岩中火山沉积铁矿被热液改造，形成石榴子石绿帘石磁铁矿矿床(竹园山式矿床)；(3).在火山岩中中低温热液充填脉状石英镜铁矿矿床(龙虎山式矿床)；,在次火山岩体(辉长闪长玢岩辉石安山玢岩)及其附近火山岩层中的矿床：(4).次火山岩体与火山岩接触带上下高温气液交代充填矿床及矿浆充填矿床，具透辉石石榴子石磷灰石磁铁矿组合(梅山式矿床)；(5).次火山岩体上部脉状、网脉状、角砾状、块状及部分插入火山岩中的高温气液交代充填伟晶脉状矿床，具阳起石(透辉石)磷灰石磁铁矿组合(凹山式矿床)；(6).次火山岩体中岩浆晚期高温气液交代矿床，由钠长石(钠柱 石)辉石磷灰石磁铁矿组成(陶村式矿床)；次火山岩体(辉长闪长岩-辉长闪长玢岩-钠长闪长岩)与前火山岩系沉积岩接触带中形成的矿床：(7).中高温气液交代充填矿床，具有金云母磷灰石磁铁矿(有时有透辉石或阳起石)组合(凤凰山式矿床)；(8).在次火山岩体顶部矿浆充填矿床，矿物组合为透辉石磷灰石磁铁矿(姑山式矿床)。,3.姑山火山旋回期间及期後未见矿化。4.娘娘山火山旋回期後，於娘娘山火山口附近形成脉状铜金矿床，具菱锰铁矿黄铜矿自然金组合(铜井铜金矿床)。在火山活动过程中，矿化依次演化为:早期为铜，主体矿化期间为铁，最後为铜金。,江苏省江宁县龙旗山铁矿床地质剖面图(据江苏省地矿局,1986),J3d大王山组安山岩；J3l龙王山组安山岩；J3dth龙王山组凝灰角砾岩；J3yt云台山组凝灰岩；Fe铁矿层,北西,南东,南京梅山铁矿勘探线剖面图(据江苏省地矿局,1986),1.富铁矿体;2.贫铁矿体;3.表外矿体;4.黄铁矿体;5.蚀变分带界线,NW,SE,近矿指示蚀变带,浅色蚀变带,浅绿色蚀变带,凹山岩体构造示意图,1-地质界线;2-推测地质界线;3-断层;4-岩层产状;5-岩体流面产状;6-岩体接触面产状;7-岩体流面构造线;8-铁矿;9-辉长闪长玢岩体;10-晚期脉岩及岩体;11-大王山旋回上部火山岩系上层(沉凝灰岩夹沉凝灰岩角砾);12-大王山旋回上部火山岩系中层(凝灰岩夹角砾凝灰岩及熔岩);13-大王山旋回上部火山岩系下层(熔岩夹角砾熔岩),向 塘,山,马,伏 贤,落 星,大东山,小东山,金山,殿庵山,凹山,丁山,大王山,梅子山,大东山铁矿矿体投影及剖面图,凹 山 铁 矿 剖 面 图,1-凝灰岩;2-安山岩;3-辉长闪长玢岩;4-闪长玢岩岩脉;5-铁矿体;6-透辉石化岩石;7.+25米水平;8.-25米水平;9.-75米水平,1-第四纪坡积物;2-凝灰岩;3-安山岩;4-辉长闪长玢岩;5-角砾岩化地段;6-黄铁矿矿石;7-富铁矿矿石 阳起石(透辉石)-磷灰石-磁铁矿;8-中品位铁矿石 钠长石(变钠柱石)-阳起石(透辉石)-磁铁矿;9-贫铁矿矿石钠长石(变钠柱石)-阳起石(透辉石)-磁铁矿;10-富铁矿石阳起石(透辉石)-磷灰石-磁铁矿;11-含磁铁矿阳起石(辉石)-钠长石带;12-含辉石钠长石岩;13-蚀变岩界线;14-蚀变带界线.I-深色蚀变带;II-叠加蚀变带;III-浅色蚀变带,A,B,15045,姑山铁矿床 7 线地质剖面图,1-第四系;2-姑山旋回安山岩;3-姑山旋回凝灰岩或沉凝灰岩;4-姑山旋回安山质凝灰角砾岩及角砾熔岩;5-姑山旋回粉砂质黏土岩和含砾粉砂质黏土岩;6-黄马青组砂页岩;7-青龙群钙质白云岩;8-碳酸盐化辉长闪长岩;9-硅化及高岭石化辉长闪长岩;10-角砾岩;11-晚期辉绿岩脉;12-网(细)脉状铁矿化;13-块状富铁矿体;14-角砾状矿体;15-经晚期硅质或铁碧玉质改造的矿体;16-地质界线及推测地质界线;17-蚀变带界线;18-断层;19-推测控制次成矿期断层;20-钻孔,SSE,江苏省江宁县凤凰山铁矿区勘探剖面图(据江苏省地矿局,1986),1-铁矿体;2-辉长闪长玢岩;3-实测及推测断层,SE,0 105 300 km,NW,根据爆裂法测温获得的各式铁矿床磁铁矿形成温度范围(箭头表示温度变化总趋势),不同矿床及矿石类型的磁铁矿和赤铁矿单矿物V2O5/TFe、TiO2/TFe百分比值相关图,1-凹山式铁矿 伟晶状透辉石(阳起石)-磷灰石-磁铁矿矿石(A);2-陶村式铁矿 细脉浸染状透辉石-磷灰石-磁铁矿矿石(B);3-陶村式铁矿 细脉浸染状钠柱石(钠长石)-磷灰石-磁铁矿矿石(B);4-梅山式、姑山式铁矿 块状含透辉石、石榴子石假象赤铁矿-磁铁矿矿石(C);5-凤凰山式铁矿(透辉石、阳起石、碱性长石)-金云母-磷灰石-磁铁矿矿石(D);6-龙旗山式、竹园山式铁矿 石英-赤铁矿矿石及绿帘石-阳起石-磁铁矿矿石(E);(层状铁矿)7-矿床代号:1.大东山,2.凹山,3.卧儿岗,4.太山,5.罗河,6.陶村,7.南山,8.吉山,9.和尚桥,10.牛首山,11.梅山,12.姑山,13.钟九,14.和睦山,15.白象山,16.龙山,17.麒麟山,18.龙旗山,19.竹园山,20.梅子山,21.老母岘,22.查塘,23.尹山,24.丁山.A-E.各矿石类型.附注:龙旗山、丁山、凹山样品为矿石分析,V2O5/TFe100,陶 村 式,凹 山 式,梅 山 式,姑 山 式,凤凰山式,龙虎山式(陶村式),磁 铁 矿,磁 铁 矿,磁 铁 矿,570C 未爆裂 磁 铁 矿,磁 铁 矿 700C 未爆裂假象赤铁矿,赤 铁 矿,第一类 陶村式、凹山式、梅山式铁矿矿化蚀变特征,*较少见的蚀变岩,陶村式、凹山式、梅山式铁矿矿化蚀变分带,梅山-凹山式-陶村式铁矿蚀变分期分带示意图,III 上部浅色蚀变带 IIIc-高岭石岩相带 IIIb-蚀变石英岩相带 IIIa-黄铁矿-硬石膏岩相带II-III 强烈叠加蚀变带中期蚀变：类青磐岩化，叠加在早期蚀变带(中-下部蚀变带)内II 中部深色蚀变带 IIc-石榴子石岩相带 IIb-辉石岩相带 IIa-方柱石岩相带I 下部浅色蚀变带,碱性长石岩相带,晚期蚀变泥英岩化,早期蚀变类矽卡岩化,1-辉石安山岩；2-辉长-闪长玢岩；3-中期蚀变类青磐岩化(透闪石-绿帘石-绿泥石-钠长石化)(後退蚀变、叠加蚀变)；4-沿裂隙硅化、泥化、水云母化(叠加蚀变)；5-富铁矿体；6-浸染状磁铁矿；7-黄铁矿-赤铁矿-石英-碳酸盐化带(叠加蚀变带),700 米,300-400 米,第二类 凤凰山式、姑山式铁矿矿化蚀变特征,宁芜地区矿化蚀变进程及主要特征,表示岩体与沉积岩接触带附近矿床；表示岩体与安山质火山岩中的铁矿,蚀 变 分 带 分 期 示 意 图,A-早期蚀变形成中下部蚀变带；B-中晚期蚀变改造了中下部蚀变带的一部分又在外围(前进方向)形成浅色蚀变 1-早期蚀变;2-中期蚀变(後退蚀变的叠加);3-晚期蚀变(浅色蚀变);4-晚期蚀变对早期蚀变的叠加部分;5-气液 主要运移方向,上部蚀变带(上部浅色蚀变带),中部蚀变带(深色蚀变带),下部蚀变带(下部浅色蚀变带),原岩,原岩,A,B,1,2,3,4,5,玢岩铁矿理想成矿模式,1-青龙群石灰岩(T1-2);2-黄马青组砂页岩(T3);3-象山群砂岩(J1-2);4-龙王山、大王山两旋回火山岩(J3/K1);5-辉长闪长玢岩-辉长闪长岩;6-蚀变分带界线;7-角砾岩化带及角砾状矿石;8-块状矿石;9-镜铁矿或磁铁矿脉;10-层状矿体;11-黄铁矿化;12-浸染状磁铁矿化 龙旗山式；竹园山式；龙虎山式；梅山式；凹山式；陶村式；向山式(黄铁矿)；姑山式 I-下部浅色蚀变带；II-中部深色蚀变带；III-上部浅色蚀变带,II,I,III,（二）.阿尔泰地区与海西期岩浆作用有关的 Fe,Cu,Ni,Pb-Zn,Au,稀有金属矿床成矿系列,分为五个成矿亚系列:海西早期海相火山铁、铜、铅锌、金、银矿床成矿亚系列；海西中期伟晶岩稀有金属-白云母矿床成矿亚系列；海西中晚期基性-超基性岩铜-镍矿床成矿亚系列；海西中晚期铜-金矿床成矿亚系列；海西晚期剪切带金矿成矿亚系列。,1、阿勒泰地区在中亚的地位,阿勒泰地区是中亚阿尔泰成矿带的重要组成部分,完成的主要工作-成矿系列图1:500000,2、阿勒泰地区主要矿产,构造成矿带,北阿尔泰铁铜铅锌钨锡成矿带南阿尔泰稀有金属白云母宝石成矿带阿舍勒冲乎尔阿勒泰麦兹铜铁铅锌金银成矿带额尔齐斯铜镍钴铂金成矿带布尔津二台金铜铅锌钨锡成矿带,阿勒泰的矿产,矿种：铁、铜、铅、锌、钼、镍、金、稀有金属（锂、铍、铌、钽）和白云母成矿时代：分为前寒武纪、加里东期、海西早期、海西中期、海西晚期、印支期、燕山期和新生代，共8个成矿时代演化阶段：、中-新生代陆壳活化（？）时段、海西期（晚古生代）裂陷-造山时段、加里东期（早古生代）陆坡-造山时段、元古代阿尔泰（微）陆块形成时段,成矿系列,范围：东径86309100，北纬4600东段、4700西段4915，南乌伦古河列表和图示形式表示了5个成矿系列、8个成矿亚系列和21个矿床式,3、阿勒泰地区的成矿系列,阿尔泰成矿省的矿床成矿系列划分如下：-前寒武纪成矿系列；-与加里东期变质-岩浆作用有关矿床成矿系列-与海西期造山演化过程有关的矿床成矿系列，-印支-燕山期与造山期后碱长-偏碱性岩浆作用有关稀有金属、白云母、宝石、贵金属、有色金属矿床成矿系列沉积矿床成矿系列组合包括：古生代、中生代和新生代冲积砂矿床成矿系列。,(1).前寒武纪成矿系列,前寒武纪地质体已经强烈变质，有的花岗岩化，残留成矿遗迹库尔提,加里东构造旋回与岩浆变质作用有关的矿床成矿系列在我国境内比较确定的是变质伟晶岩型含稀有金属白云母矿床成矿亚系列也拉曼变质伟晶岩绿柱石白云母矿床Rb-Sr等时线42613Ma（Sr初始值0.70281)那森恰变质伟晶岩型白云母矿床Ar-Ar447Ma青河拜城变质伟晶岩铍锂白云母矿床Ar-Ar436Ma,(2)加里东期,伟晶岩型含,Be,白云母矿床,变质矿床,侵入岩,热液矿床,Pt,变质岩,加里东期成矿系列,可分为两个亚系列：中国以伟晶岩型白云母矿床为主,(3)海西构造旋回成矿系列,可以进一步划分为5个亚系列：-1-海西早期裂陷拉张过程中与火山作用有关的铁、铜、铅、锌、金、银矿床成矿亚系列；-2-海西期造山过程中与岩浆作用有关稀有金属、白云母、宝石矿床成矿亚系列；-3-海西中晚期准噶尔盆地北缘及阿尔泰地区与幔源偏碱性岩浆作用有关的锡、金、铜矿床成矿亚系列；-4-海西中晚期与幔源基性超基性岩有关铜镍铂族金属矿床成矿亚系列；-5-海西中晚期造山过程中与构造-岩浆活动有关的岩金矿床成矿亚系列,海西旋回的构造成矿演化,第一成矿亚系列分布在南阿尔泰、西伯利亚板块西南边缘，自东向西发生裂解拉张，海相双峰式火山活动，形成FeFe-Pb-Zn Fe-Cu-Zn-Au-Ag成矿亚系列，时间在海西早期400380Ma（D1-3)：,阿巴宫矿区,可可塔勒矿区,海西早期与海相火山作用有关铁、铜、铅锌、金银矿床成矿亚系列,热,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,I,阶段,地幔物质上涌,地壳裂陷拉张,II,阶段,成矿物质聚集,形成含矿卤水池,Cu,2+,、,Fe,2+,、,Pb,2+,、,Zn,2+,氧化，铁,还原,Cu-Zn,Pb-Zn,壳源岩浆,壳源岩浆,幔源岩浆,蒙库式,阿舍勒式,可可塔勒式,地壳,地壳,地壳,地壳,海西旋回的构造成矿演化,第二成矿亚系列分布在北阿尔泰，挤压环境中与花岗岩化伟晶岩有关的稀有金属白云母矿床成矿亚系列，时间在海西早中期370Ma左右。典型矿床如大桥库威稀有白云母矿床，369.78Ma(白云母Ar-Ar),海西旋回的构造成矿演化,准噶尔微板块与西伯利亚陆块发生碰撞，强烈挤压，发生在340330Ma,海西旋回的构造成矿演化,反弹伸展，碰撞带内形成额尔齐斯深断裂带。地幔来源超基性岩侵入，形成Cu-Ni矿床成矿亚系列，时代320280Ma。在南、北阿尔泰沿张裂带有陆相中酸性火山岩浆活动，可能存在一个Cu-Au多金属成矿亚系列？沿碰撞带有碱性花岗岩侵入，在东准噶尔有Sn-Au-Cu成矿亚系列，也是320300Ma,铜镍硫化物矿床成矿亚系列,天山黄山等地(320305.4Ma)、箐布拉克(324313.5Ma),阿尔泰喀拉通克317281Ma,北准锡、铜、金矿床成矿亚系列,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,塔斯特式,金矿,布尔克斯岱式金矿,索尔库都,萨惹什克式锡矿,碱性花岗岩,隐爆角砾,岩或斑岩,碱长花岗岩,剪切带,320.3316Ma,292263Ma,307294Ma,干梁子307305Ma黄羊山304Ma,克式铜矿274Ma,海西旋回的构造成矿演化,沿额尔齐斯断裂带极其南侧又发生挤压，形成韧性剪切带，形成微细浸染型脉型金矿成矿亚系列，时代为300Ma前后,多拉那萨依 金矿区,269Ma,赛都 金矿区,海西中晚期岩金矿床成矿亚系列,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,+,多拉那萨依,萨尔布拉克,+,+,+,+,赛,都,阿希勒,泥盆系,泥盆系,石炭系,泥盆系,+,+,隐伏矿,?,花岗岩,花岗岩,中酸性岩,中酸性岩,哈巴河岩体284.4Ma,2,69Ma,2,72Ma,3,04Ma,西,东,阿舍勒矿区英安斑岩275Ma,成矿系列的演化(海西期),阿尔泰成矿省海西期矿床成矿系列的演化,成矿系列的演化(海西初期),海西构造旋回初期，西伯利亚陆块西南缘裂解张开,成矿系列的演化(海西早中期),海西构造旋回早中期400380Ma拉张阶段，在裂陷带内发生双峰式火山活动及成矿作用，形成第1成矿亚系列-火山岩型铁矿及块状硫化物铜铅锌金银钡矿床组合,成矿系列的演化(海西中期),海西构造旋回中期370330Ma挤压阶段，裂陷带闭合、褶皱，在北阿尔泰地壳深处再形成深变质花岗岩穹隆体并伴有伟晶岩型稀有金属-白云母矿床第2成矿亚系列,成矿系列的演化(海西中晚期),海西构造旋回中晚期320280Ma，拉张阶段，沿碰撞带形成深断裂，有地幔熔浆上侵，形成与基性-超基性岩有关的铜镍成矿亚系列（第3亚系列）和与偏碱性花岗岩有关的锡铜金成矿亚系列（第4亚系列）,成矿系列的演化(晚期),V.海西构造旋回晚期300250Ma挤压阶段，山前断裂构造剪切带，形成与花岗岩类有关的金矿成矿亚系列（第5亚系列）,4印支燕山旋回的成矿系列,可进一步分为3个亚系列：-1-与印支期花岗岩有关稀有金属、白云母矿床成矿亚系列。大喀拉苏式；-2-与燕山期花岗岩有关稀有金属、白云母、宝石矿床成矿亚系列。考虑到-1与-2两个亚系列在许多方面的一致性，也可以将它们和为一个亚系列；可可托海式、阿祖拜式；-3-与燕山期岩浆作用有关的贵金属、稀有、有色金属矿床成矿亚系列。,稀有金属矿床的主要类型,将稀有金属矿床分为三类：产于基性岩体(和/或碱性岩)内部或边部的综合性稀有金属矿床，富含Nb、Ta、Li、Be等。如可可托海、塔尔恰特沟口、库吉尔特、库威、库鲁木图等；产于花岗岩内部及其接触带的稀有金属或宝石矿床。如大桥库威、大喀拉苏、小喀拉苏、阿祖拜、琼库二号、阿尔沙特等；产于变质岩中的稀有金属白云母矿床，一般以白云母为主含稀有金属。如也拉曼、那森恰、拜城、阿斯道恰、阿拉散沃萨依等。,可可托海,4、阿尔泰成矿带区域成矿谱系,成矿演化的年代学依据,认识,成矿的继承性陆壳在有热点长期活动的情况下，花岗岩化可以长期存在，与伟晶岩有关的稀有金属成矿作用具有成矿的继承性成矿的演变性在不同的构造演化阶段，壳幔相互作用的演变（裂陷挤压碰撞印张再挤压），在壳幔相互作用的不同空间部位、不同发展阶段分别形成Fe、Cu-Ni、Sn等新生成矿作用，但这些不同的成矿作用受到共同的构造体制制约，是有规律的。,（三）.华南地区矿床成矿系列,华南地区是我国重要的有色金属、非金属矿产基地。矿床分布十分密集，特别是南岭地区与燕山期花岗岩有关的钨、锡、锑、铋等矿产著名於世。对此地区燕山时期的丰富矿床，我们以矿床成矿系列概念划分出 5 个矿床成矿系列:,长江中下游与燕山期中酸性火山-侵入活动有关的 Fe,Cu,Au 等矿床成矿系列；南岭地区与燕山期花岗岩有关的有色、稀有、稀 土、铀矿床成矿系列；东南沿海与燕山期火山-侵入活动有关的 Cu,Pb,Zn,Au,Ag 及非金属矿床成矿系列 赣东北地区与燕山期火山-侵入活动有关的 Cu,Pb,Zn,Au,Ag,U 矿床成矿系列 武夷-云开地区与燕山期花岗岩有关的金、稀有、锡矿床成矿系列。,华南地区中生代形成的5 个矿床成矿系列,N,华南地区各成矿系列岩浆岩地球化学特征,南岭地区与燕山期花岗岩有关的有色、稀有、稀土、铀金属矿床成矿系列,南岭在大地构造上是黄汲清命名的华南加里东褶皱区，在燕山时期的构造-岩浆活化带，主要表现为断裂构造及花岗岩活动，活动范围跨越了几个加里东-海西期三级构造单元，即赣南-粤北加里东褶皱基底隆起区、湘南-桂东南晚古生代凹陷区和桂西北江南地轴边缘断陷带。涉及范围比较大。在此范围内形成 4 个矿床成矿亚系列：,即：赣南-粤北与燕山早、中期花岗岩有关的 W,REE,Nb,Ta 等矿床成矿亚系列 湘南-桂东南与燕山期花岗岩有关的 W,Sn,Pb,Zn,Nb,Ta,Be,Bi,Mo 等矿床成矿亚系列 广西河池-南丹地区与燕山晚期花岗岩有关的 Sn,Pb,Zn,Sb,A