成矿系统与找矿
成矿系统时空演化及其找矿意义
第22卷 第2期2008年4月现 代 地 质GE OS C I E NCEVol 122 No 12Ap r 12008成矿系统时空演化及其找矿意义翟裕生1,2,王建平1,2,邓 军1,2,彭润民1,2,刘家军1,2(11中国地质大学地质过程与矿产资源国家重点实验室,北京 100083;21中国地质大学岩石圈构造、深部过程及探测技术教育部重点实验室,北京 100083) 收稿日期:2008204201;改回日期:2008204220;责任编辑:楼亚儿。
基金项目:国家自然科学基金项目(40234051,40602010);国家重点基础研究发展规划项目(2006CB403503);中国地质调查局“全国矿产资源潜力评价”项目。
作者简介:翟裕生,男,教授,博士生导师,中国科学院院士,1930年出生,矿床学专业,主要从事矿床学、矿田构造和区域成矿学的教学和研究工作。
E mail:yszhai@cugb 1edu 1cn 。
摘要:成矿系统是复杂地球巨系统的有机组成部分,其形成分布受地球系统演化的控制。
地球历史演化的不同时期发育不同成矿系统,这些成矿系统既是地球系统演化的产物,也在一定程度上记录了地球系统的演化进程。
我国地处古亚洲、特提斯—喜马拉雅和环太平洋成矿域的结合部位,构造演化历史十分复杂,成矿系统的叠加复合作用明显,是我国区域成矿的一个特色。
成矿系统的空间分布受控于地球动力学的不均一性,以古陆边缘为例,离散型、会聚型、转换型3类构造动力环境各有其特定的成矿系统。
成矿系统的形成深度、演变及现存深度取决于所在构造环境的演变。
采用构造层含矿性分析法可预估一个区域中的可能矿床类型及其潜力。
论文提出了隐伏矿带的概念,将找寻隐伏矿床扩展为找寻隐伏矿带,拓宽了深部找矿思路,是区域成矿学及找矿学的一个进展。
关键词:成矿系统;时空演化;叠加复合;隐伏成矿带;找矿预测中图分类号:P61 文献标识码:A 文章编号:1000-8527(2008)02-0143-08Te m pora l 2Spa ti a l Evoluti on of M et a llogen i c Syste m s and Its S i gn i f i cance to M i n era l Explora ti onZHA I Yu 2sheng 1,2,WANG J ian 2p ing 1,2,DE NG Jun1,2,PENG Run 2m in1,2,L IU J ia 2jun1,2(11S tate Key Laboratory of Geological Processes and M ineral R esources,China U niversity of Geosciences,B eijing 100083,China21Key L aboratory of L ithospheric Tectonics and L ithoprobing Technology of M inistry of Education,China U niversity of Geosciences,B eijing 100083,China )Abstract:Metall ogenic syste m s are an i m portant component of the mega 2earth syste m.Their for mati on and dis 2tributi on are contr olled by the evoluti on of the earth syste m.D ifferent metall ogenic syste m s f or med at different stages of the geol ogical hist ory are the p r oducts of earth syste m evoluti on .These syste m s als o document the evo 2luti onal p r ocesses of the earth t o a certain extent .A s l ocated in the juncti on of three tect onic metall ogenic do 2mains such as the Palaeo 2A sia,the Tethys 2H i m alaya and the circu m 2Pacific p lates,the China continent under 2went very comp lex tect onic evoluti onal p r ocesses .So the superi m positi on bet w een metall ogenic syste m s is obvi 2ous in China .This constitutes one of main regi onal metall ogenic features of China .Spatial distributi on of metal 2l ogenic system s is contr olled by the unevenness of dyna m ics of the earth syste m.For exa mp le,different metall o 2genic syste m s occurred in divergent,convergent,and transfor mati onal tect onic regi m es in palaeocontinental mar 2gins .O re 2f or m ing dep th,evoluti on and p reservati on dep th of a metall ogenic syste m depend on the evoluti on of tect onic setting .Analysis of ore 2bearing p r obability of structural layers is an effective way t o esti m ate p r obable ore deposit types and m ineral res ource potential in a regi on .The concep t of concealed ore belt,which is put f or 2ward in this paper,will enlarge p r os pecting target fr om concealed ore deposit t o concealed ore belt .Theref ore it constitutes an i m portant p r ogress of regi onal metall ogeny and m ineral exp l orati on .Key words:metall ogenic syste m,te mporal2s patial ev oluti on,superi m posi on,concealed ore belt,ore p r ognosis 成矿系统是指在一定地质时空域中,控制矿床形成和保存的全部地质要素和成矿作用过程,以及所形成的矿床系列和异常系列构成的整体,它是具有成矿功能的一个自然系统[1]。
矿床成矿模式与找矿预测技术
矿床成矿模式与找矿预测技术矿床成矿模式和找矿预测技术是矿床学与矿产资源勘查的重要内容。
了解矿床的成矿模式可以帮助我们解决矿产资源勘查中的难题，提高勘查工作的效率和成功率。
本文将从矿床成矿模式、找矿预测技术以及实例分析三个方面来探讨这一主题。
矿床成矿模式是指矿床形成的地质过程和控制因素，包括岩浆活动、变质作用、重力沉积、热液作用等。
通过研究与区别不同成矿模式，我们能够推测矿床在某一区域的可能性，从而指导矿产资源勘查工作。
找矿预测技术则是指利用现代科技手段来寻找矿床的方法与技术手段。
随着科技的不断发展，现代找矿技术被广泛应用于矿产资源勘查中，其中包括地球物理勘查、化学勘查、遥感勘查和测井勘查等。
这些技术可以通过地下探测仪器和设备来获取矿床的地质信息、地磁场变化、电磁波反射等，以达到发现矿床的目的。
下面通过一个实例来说明矿床成矿模式与找矿预测技术的应用。
我们考虑一种典型的矿床成矿模式——火山喷发型矿床。
火山喷发型矿床是由火山喷发活动中释放的热液所形成的，其中含有丰富的金、银、铜等金属矿物。
在找矿预测技术方面，我们可以利用地球物理勘查技术来寻找潜在的火山岩体和矿体。
地球物理勘查技术可以通过测量矿床的地磁场、电磁波反射等参数来预测矿床的存在与分布。
此外，火山喷发型矿床常常伴有特殊的地貌特征，如矿床附近的火山锥、热液喷泉等。
因此，我们还可以利用卫星遥感技术来探测这些特殊地貌，并结合地球物理勘查技术进一步确认矿床的存在。
火山喷发型矿床的成矿模式和找矿预测技术仅是众多矿床类型和找矿手段中的一个例子。
在现实勘查中，矿床的成矿模式和找矿预测技术往往是复杂多样的。
因此，我们需要根据不同的地质环境和矿床类型，选择合适的找矿方法和技术手段。
总结起来，矿床成矿模式与找矿预测技术是相辅相成的。
了解矿床的成矿模式可以提供找矿预测的思路和方向，而找矿预测技术则是实现成矿模式研究的手段和路径。
通过矿床成矿模式与找矿预测技术的应用，我们能够更好地开展矿产资源勘查工作，为经济的可持续发展提供支持。
浅析成矿的预测方法及科学找矿
浅析成矿的预测方法及科学找矿[摘要]随着社会发展对矿产资源需求的提高，对于有限的矿产资源开发难度也再不断增加，而成矿预测方法的发展也得到了质的发展。
这对于矿产资源开发时非常有利的。
[关键词]成矿预测方法科学找矿0前言在本文中，笔者就成矿预测以及找矿做出了综合陈述，并对目前已有的成矿预测方法进行了介绍。
并对其中几个比较典型成矿预测方法在找矿中的应用进行了分析与研究。
1成矿预测、找矿概述作为目前世界上最大的发展中国家，我国在发展国民经济的现阶段对于矿产资源需求是极高。
所以矿产资源也就理所当然成为了影响我国国民经济发展的关键因素之一。
目前矿产市场的趋势是对不可再生矿产资源是供不应求，当然随着矿产资源的不断开发，找矿、采矿难度也就相应增加了。
这也就成为了我国矿产行业未来发展将要面临的一个直面严峻挑战。
而成矿预测技术的出现在很大一方面对这一困难进行了改善。
主旨是以科学找矿为基础，在减低勘察风险的前提下，提高勘探效益。
成矿预测主要是已基本理论为基础，根据具体的成矿地质理论、成矿地质环境、成矿条件、控矿因素和找矿标志对未开发的矿床进行判断与分析，最后提出相应的矿床开采方法，以实现对矿产资源的开发利用。
在这一工作执行过程中，同样是通过系统的分析研究为基础，实事求是、理性的去完成每一步工作决策。
成矿预测是实现地质理论转换为实际勘察成果的重要媒介。
2现有的成矿预测方法经过了长久的成矿预测实践，在总结方式方法和经验理论的过程中产生了成矿预测理论。
该理论的形成对于矿产行业的发展有着非常普遍的指导意义。
再经过了近100年的发展，成矿预测已经逐渐形成了以规律和预测为主导的一门综合性经济地质学科。
其主要包括：矿床结构模型理论、相似类比相似类比-地质异常致矿-地质条件组合控矿成矿预测理论、成矿系统理论、矿床成因模型预测理论、成矿系列理论、综合信息预测理论、隐伏矿预测的/资料-过程-准则-模型理论（美国）、系统勘察、局部预测、立体填图、目标预测、预测普查组合-理论（前苏联）、矿床统计预测理论、工业矿体定位预测的构造控矿理论和成矿动力学、成矿热力学理论。
成矿地质体找矿预测理论与方法在找矿预测中的应用
成矿地质体找矿预测理论与方法在找矿预测中的应用摘要：随着我国的矿产资源开发，金矿开发工作得到了推进，其中找矿手段也变得更加丰富。
金矿床在长期的地质演化下产生，具有一定的成矿规律，通过对金矿成矿规律的研究可为找矿工作提供支持。
金矿的勘查具有高风险的特点，难度比较高，对找矿理论及技术需要进一步完善，使找矿的效果加强。
针对金矿田深部找矿工作，可结合地质特点进行找矿预测，建立有效的找矿体系，可使找矿效率提升。
因此，应对金矿区深部的找矿进行详细的分析，为矿产资源的开发带来帮助。
关键词：成矿地质体找矿预测理论；方法；找矿预测；应用1开展预研究，初步确定矿床类型，提出找矿思路预研究是对以往地质工作成果的总结与重新解释，是新一轮矿产勘查工作的基础，主要研究内容包括：（1）全面收集地质矿产资料，编制区域及勘查区工作程度图；（2）研究区域成矿地质条件，分析地球物理、地球化学、重砂、遥感异常等特征，圈定找矿靶区，解决在哪找矿的问题；（3）研究勘查区大地构造背景，分析勘查区可能形成的矿种及矿床类型组合，将找矿具体为找什么类型的矿；（4）在矿田或矿集区范围内开展典型矿床研究，分析矿床类型、控矿因素、成矿地质要素、找矿标志，建立典型矿床成矿模式，总结找矿预测要素，建立典型矿床找矿预测综合信息模型，为勘查区找矿提供类比依据，解决怎么找矿的问题；（5）研究勘查区地质特征，确定勘查区找矿预测工作程度，分析找矿可能性；（6）根据勘查区地层、构造、岩浆岩、矿化蚀变等基本地质特征，按照找矿预测矿床类型划分方案，确定勘查区找矿预测矿床类型。
2构建“三位一体”找矿预测地质模型2.1专题地质填图根据不同矿床类型，应开展不同侧重的专题地质填图。
沉积类矿床，包括沉积型、碎屑岩喷流沉积型、碳酸盐岩容矿的非岩浆热液型矿床，开展大比例尺沉积岩岩性构造专题地质填图。
火山岩类矿床，包括海相火山岩型、陆相火山岩型矿床，开展大比例尺火山岩岩性岩相构造专题地质填图。
2015成矿与找矿地质模型
●应用——类比/求异进行
类比—指导同类型矿床的发现与勘查 求异—指导新类型矿床的发现
●矿床成矿模式包括 :
• 区域地质背景 • 控矿条件 • 矿体产状及组合规律 • 矿化蚀变特征及分带性 • 矿化期次（阶段） • 成矿物理化学条件 • 成矿物质来源及成矿机制
应用模式指导找矿富有成效
引进促进了三次找矿大突破
●斑岩铜矿成矿模式 ●层控矿床成矿模式 ●卡林型金矿成矿模式
对指导我国找矿突破起重要作用的成矿模式还有： ●岩浆热液型钨矿“五层楼”成矿模式（华南） ●矽卡岩型铜矿“三位一体”成矿模式（铜陵） ●玢岩铁矿成矿模式(庐枞泥河）
近十年来我国找矿重大突破
• 矿体通常分布在距离成矿地质体0-3km范围内。 岩脉发育区是成矿的有利地段
• 胶东、小秦岭、冀东和冀西北的金成矿作用分 别主要发生在约115Ma、140Ma、170Ma和 230Ma，与各地区的主成岩事件相适应。
“三位一体找矿预测地质模型
•
图2-5-28 石英脉型和蚀变岩型金矿找矿预测地质模型
“三位一体” 找矿预测地质
模型
（引自叶天竺，2013）
（引自姚书振，2012）
■成矿地质构造背景
●大型矿集区主要产于太古代-元古代以TTG 岩系为特征的花岗岩-绿岩地体中。
●发育基性岩脉，时间跨度大，属于地幔岩 长期垂向加积区
●大规模成矿作用发生在区域伸展阶段，而 非碰撞造山阶段
■成矿地质体
• 成矿地质体主要为具有壳幔混源特征的花岗岩 类侵入体。其形成时代主要为燕山期，其次为 印支期，少数为喜山期，侵位深度一般在58km。
• 通过矿体构造研究，可以追溯矿体的隐伏地段，预 测富矿段的产出地段。
铀矿成矿条件与找矿预测技术研究
铀矿成矿条件与找矿预测技术研究铀矿成矿条件与找矿预测技术研究是地质学中一个重要的研究领域。
铀是一种重要的放射性矿产资源，具有广泛的应用价值。
然而，铀资源的分布非常不均衡，因此寻找并确定铀矿床的成矿条件和预测技术对于提高铀矿资源的利用效率具有重要意义。
铀矿的成矿条件是指形成铀矿床所需要的一系列地质环境条件。
首先，地壳中含有较高浓度的铀元素是形成铀矿的基础条件。
然而，铀元素在地壳中分布极不均匀，主要集中在特定的地质构造带和区域中。
其次，地质构造活动是形成铀矿床的重要条件。
地质构造的发育程度和类型对于铀矿床的形成有着至关重要的影响。
例如，断裂带和隆起带常常是铀矿床的良好成矿构造，因为它们可以提供相对较高的流体运移空间。
此外，适宜的岩石类型和矿床形成环境也是形成铀矿床的重要条件。
在这些岩石类型和矿床形成环境中，铀元素能够与其他元素结合形成矿石矿物。
为了准确地预测和寻找铀矿床，研究人员不断开发和改进各种找矿预测技术。
其中，地球物理勘探技术是最常用的方法之一。
地球物理方法主要通过测量地壳中各种物理场的参数变化，来寻找和确定铀矿床的存在和分布。
地球物理方法主要包括地震勘探、重力勘探、磁力勘探和电磁勘探等。
通过对地球物理场参数的精确测量和分析，可以确定铀矿床的潜在位置和规模。
除了地球物理勘探技术外，地球化学勘探技术也是寻找铀矿床的重要手段。
地球化学勘探主要通过分析地球表层物质中的元素含量和组分，来推断地下矿床的存在和分布。
地球化学方法主要包括土壤、水体和植物等样品的采集和分析。
通过对这些样品中铀元素含量和特征的分析，可以确定铀矿床的丰度和分布。
近年来，随着遥感技术的快速发展，遥感勘查技术也成为铀矿床寻找的重要手段之一。
遥感勘查主要通过对地表和地下物质的反射、辐射和散射等特征进行遥感观测和分析，来推断铀矿床的存在和分布。
通过对遥感数据的解译和分析，可以确定地表和地下的特征性反射和发射特征，从而判断铀矿床的潜在位置。
成矿系统研究与找矿1
成矿系统研究与找矿翟裕生(中国地质大学,北京,100083)摘 要:成矿系统研究适应了地球科学系统化的发展趋势,是当今矿床学研究的重要内容之一。
文中在对成矿系统的定义、结构、要素、作用产物等进行论述的基础上,提出成矿系统研究的4个要点:¹按构造动力体制划分成矿系统大类;º多因耦合、临界转换的成矿作用机理;»矿床系列和异常系列构成的矿化网络;¼矿床形成-变化-保存的演变过程。
作者明确了成矿系统研究应从矿化网络入手的方法,总结了矿化网络研究的主要内容,提出了通过成矿系统研究发现新类型矿床的几个途径,分析了成矿系统研究的资源环境效应,并探讨了成矿系统研究的理论意义。
关健词:成矿系统;矿化网络;新类型矿床;资源环境效应中图分类号:P 61 文献标识码:A文章编号:1672-4135(2003)02-65-07收稿日期:2003-01-23基金项目:国土资源部地质调查项目(K1-4-1-5);中国地质调查局项目(200110200069)作者简介:翟裕生(1930),男,中国科学院院士,教授,博士生导师,矿床学专业,现任国际矿床成因学会矿田构造组主席。
1 概述成矿系统研究是系统科学方法在矿床学中的一种创新性应用,它是在矿床组合、成矿系列等研究的基础上发展起来的,体现了现代矿床学向系统化、全球化发展的一种趋势,拓宽了矿床学研究领域,给矿床学研究注入了新的活力。
1.1 成矿系统的定义成矿系统一词最早出现在1973的俄文地质辞典[1]中,它被解释为/由成矿物质来源、运移通道和矿化堆积场所组成的一个自然系统0。
之后 . .马祖洛文[2]、 . .森雅克夫[2]、 . .契克夫[3]、A.L.贾奎斯[3]以及我国学者於崇文[4、5]、李人澍等也先后有过关于成矿系统的论述。
翟裕生[7、8]提出/成矿系统是指在一定的时空域中,控制矿床形成和保存的全部地质要素和成矿作用动力过程,以及所形成的矿床系列、异常系列构成的整体,是具有成矿功能的一个自然系统0。
东川矿区多因复成成矿系统及找矿意义
东川矿区经历了多期构造体制的转换 ， 从伸展（ 元 古代） 一挤压（ 晋宁运动） 一伸展（ 晚震旦） 一挤压（ 喜山运 动） 一伸展（ 新生代） ， 发展演化经历了初始裂陷成堑 、 断 裂坳陷 、 沉降坳 陷和挤压收缩封闭等 ４ 个演化阶段 ， 发 展演化各个 阶段 皆伴随着不同程度 的火山活动 ， 且活 动周期长 ， 岩浆活动的高峰为因民期和晋宁晚期 ， 其中 因民期 以火山岩为主 ， 晋宁晚期 以侵入岩为主 。多次 火 山喷发和喷流 、 后期岩浆侵入 、 谷内断陷盆地的沉积 作用 、 构造岩浆带形成热异常区等诸多成矿因素 ， 多种 矿体类型 、 多 成 因类 型 、 多 控 矿 因素 、 多成 矿 作 用 和 多 成矿物质来源的矿体常产于同一矿床（ 段） 中， 表现 出同 源性 、 继 承性 、 阶段性 的 内在 联 系［ ３ ］ 。 多种矿体类型与不同演化阶段的火山—沉积建造相 对 应地形 成 了“ 五楼 多梯 ” 的成矿 系列 ， “ 五楼 ” 层 状矿 即
东川矿 区资源丰富， 金属矿产 以铜为主 ， 已发现铜 矿床 、 矿点达 １ ５ ０ 多个 ， 次为铁矿床、 矿点有 １ ８ 个， 铅、 锌 矿床 、 矿点 有 １ ０ 多个 ， 金 矿 点有 ４ 个， 而且 ， 铜 矿 中 的伴
生 银金 属 量 １ ６ ８ ９ ｔ ， 伴生 金 属 还有 锗 金属 量 ９ ８ ｔ 、 镓 金 属
环境 、 构 造、 火 山作 用等 因素控矿 。根据 该 区成矿 规律 和控矿 因素 ， 总结 出区 内找矿靶 区及找 矿地段 。
关键词 ： 东川矿 区； 多 因复 成 ； 成矿 系统
中 图分 类 号 ： Ｐ ６ １ １文 献标识 码 ： Ａ 文章编 号 ： １ ０ ０ ４ — ５ ７ １ ６ （ ２ ０ １ ７ ） ｏ ２ — ０ ０ ６ ９ — ０ ４
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白垩纪油气和金属成矿高峰
Oil 25%
gas 4%
150 Ma以来地 磁极及地球表 层温度变化： 120-85 Ma 正 向磁化 高于现今平均 温度100 C 《IODP初始科 学计划》
140 Ma以来pCO2演化。K2时CO2量为现今4-10倍
（Wallman et al. 2001）
白垩纪洋中脊扩张率变化（>正常值1.8倍)
一、矿床研究任务 与思路
矿床学是研究矿床特征、 矿床成因 和矿床分布规律的 学科。它服务于矿产资源的 勘查、开发和利用. 矿床学发展的基础： 矿业发展 地学进步
中部过渡成矿带 栖霞成矿带
西部成矿带 招莱成矿带 东部成矿带 牟乳成矿带
杜家崖
山东三山岛，深钻 4006米，在3388米
处，发现玲珑花岗岩和金矿化蚀变带
“上天、入地、下海”是探测地 球 系 系统的基本手 上天 段
入 地 下海
？
地球系统与成矿系统的关联
1--地球系统中包含成矿系统 2—地球提供成矿物质、能量和 产出环境 3--地球各层圈相互作用是对成 矿系统发生和演变的根本性控 制因素
成矿系统研究
成矿系统是地球系统的一个组成部分， 特点是:
1.有用物质由物质基础
矿产是地球物质分异富集的“精华”
矿产既稀少，又不能再生
节约矿产资源，实现可持续发展 提供资源信息 普及科学知识
矿床学对地球科学的反哺
矿床学是地球科学的一部分,它依靠 地学而发展，又能反作用于地学。
矿床研究中对地层、构造、岩矿、 地化、地物等新发现和提出研究问题 可促进相关学科的发展。反哺作用
矿
历 史 观
地球演化的各个阶段都有矿床 形成；许多矿床在生成后又经历了 变形、变质、风化、剥蚀等变化。 用历史思维去研究矿床的发生史 是矿床学的核心内容，也是矿床勘 查评价工作的一个关键问题。
我 国 主 要 矿 产 的 成 矿 时 代 （翟裕生，2010）
矿床研究的历史观
全球成矿演化
成矿物质（矿种）由少到多 矿床类型 由简到繁 成矿频率 由低到高 聚矿能力 由弱到强
成矿系统研究 与找矿实践
翟 裕 生
2 0 1 4- 2- 11 于北京
提
纲
1. 矿床研究任务和思路 2. 成矿系统与找矿实践 3. 科研工作心得
矿产资源：社会发展物质基础
为人类提供了95% 的能源
提供了80% 以上的工业原料
提供了70% 以上的农业生产资料
矿产资源: 生命的物质支撑
一生需要1678吨矿产 （据USGS）
一辆普通轿车平均重1150千克，使用600种材料 包括化石能源、金属、非金属的数十种矿产
矿产资源：社会发展物质基础
世界人口和经济的快速增长（ 2050 年将达96亿）将增加对矿产资 源的需求。我国要实现工业化、信 息化、城镇化、农业现代化，更需 要大量矿产资源.
急需加强矿床研究 发现新的矿产资源
成
矿
系
统
及
演
变
成矿要素
成矿过程 矿床系列
异常系列
环 境 变 化
现在环境
成
矿
环
境
后期变化
现存矿床 及异常
成 矿 系 统 五 要 素
源
运
矿 环
储
境
环 境 变 化
现在环境
成
变
保
成矿系统论要点
1、成矿的大地构造环境 2、矿源、水源、能源的追溯 3、运矿的通道 4、矿质的储集、成矿 5、矿床的变化 6、矿床的保存 7、矿床的资源-环境效应
―祸兮福之所倚，福兮祸之所伏‖ 老子在春秋时期已经认识到一切事 物都有正反两方面的对立，并意识 到对立面的转化。
经 济 观
矿床是在现有经济、技术条件下能 开发利用的地质体。矿床既有地质属 性，又有经济属性。 研究矿床不仅 是地质学，还应关注矿床经济价值、 矿业经济学。矿业市场全球化
矿床经济价值评估（市场供求、矿 产品价格、矿床规模-质量、开发条件 、环保、成本-利润等）
矿源体类型：岩浆、热液、岩石、海洋、 湖泊、生物群落…. 能源：地热、核能、动能、重力能…
岩浆来源的矿质
表生来源的矿质
矿源的研究方法
1-区域地球化学
成矿元素的丰度、活化度、供给量 2-矿物标型特征 3-矿物流体包裹体 4-微量元素、稀土元素、惰性气体 5-同位素地球化学
关键：源区规模巨大、矿质易于分离
2013-1 海南保亭
系 统 观
矿床是综合地质作用的产物， 其形成涉及多种地质因素和物理、 化学及生物作用，它本身是一个 复杂的自然系统。 矿床学是综合性学科，需要应 用系统的、整体的观点加以研究
系统地研究矿床
点面结合、深浅结合、宏观微观结合 区域背景、控矿要素、成因、成矿时代 岩矿地化研究与构造解析相结合 重视研究“群体”，矿床组合，就矿找
沉积—岩浆热液两套成矿的叠加
云南老厂
第三纪 Eocene Cu-Mo (40 Ma) C2---Pb-ZnAg
石炭纪
（300 Ma)
原 有 小 矿 变 大 矿----- 江西朱 溪
新田
铜坞 （朱溪） 弹岭 月形
塔前
30
ZK-4211 孔深1944 米，见矿 视厚度 800米。 邻近孔品 位WO3 0.4-0.6% 原有小矿 变大矿
中白垩世超级 地幔柱活动
（据Jones and Jenkyns, 2001）
陆地生物显著更替与地质事件
由恐龙演化到鸟类
窃蛋龙
北票龙
中国鸟龙
始祖鸟
？
白垩纪发生多个特殊事件，许多 巨型矿床和油气田形成 ，这些重
大事件的内在联系及其根源？
需要开展对地球系统的整体研究
地球系统科学
地球系统的联系 (Earth system linkage)：探讨层 圈间相互作用和相 互联系，即地球系 统的整体行为 地球系统的演化 (Earth system evolution)：研究 地球形成后变化 过程和发展趋势
矿 床 学 服 务 领 域
矿床研究思维
―地质学按其性质来说，主 要是研究那些不但我们没有 经历过，而且任何人都没有 经历过的过程”（恩格斯） 针对矿床的特点提出六个观点
实 践 观
矿床理论来自对矿床的周密观测
矿床学科史表明,成矿思想的 突破，总是与矿床新发现密切相 关。精确观察、收集第一手资料 ，任何时候都具有首要科学意义
对矿床研究的历程（翟）
成矿系统
成矿系列
矿床组合 单个矿床
成矿系统：是地球系统的一
个组成部分。它是指“在一定的地 球时–空域中，控制矿床形成、变 化、保存的全部地质要素和成矿作 用动力过程，以及所形成的矿床系 列、矿化异常系列构成的整体，是 具有成矿功能的自然系统（翟裕生, 1999）
成 矿 系 统 及 演 变
成矿系统的大地构造环境
Volcanic MS Sedimentary MS
Porphyry MS
VMS
不同的地球动力学背景：克拉通、造山带、 裂谷、盆地, 各有特定的成矿系统
不同的成矿动力学背景
洋中脊热液成矿系统
洋中脊
黑烟囱
俯冲带斑岩成矿系统
成 矿 物 质 来 源
矿源、水源、能源的追溯
成矿物质多来源：地幔、地壳、地表、 水圈、生物圈 岩浆及有关金属多来自壳-幔边界
矿 质 的 运 输
驱动力：构造应力、热力、围压、重力 通 道：
构造的、岩性的、复合的； 缓慢的、快速的、突发的； 大范围(区域）、小范围（局部）
通畅、稳定、圈闭 是关键
赣南“五层楼+地下室”找矿模型
“五层楼+地下室”找矿模型示意图
王登红等，2010
加拿大
Voisey,s Bay Cu-Ni 矿床
经济观
环境观
（坚持实践第一 （建立系统观念 （注重历史分析 （运用辩证思维 （具备经济头脑 （树立环境意识
） ） ） ） ） ）
（翟裕生，1998, 2007 )
地球科学面临的形势
当前正处在一个以地球系统科学为主 导的地学革命时代，这对我国地学发展， 既是重大的挑战，又是宝贵的机遇 由于众所周知的原因，上世纪60年代 我们失去了在以板块构造为主体的地学革 命中发展我国地学的难得机遇，落后了几 十年，这次一定要抓住。只有这样，我国 地学才能迎头赶上世界先进水平
环 境 观
作为一个综合地质体，矿床 （主要是浅表矿床）影响生态环 境，矿床具有环境属性。矿床研 究不仅为找矿采矿服务 ,也要为 环境保护服务。既要金山银山， 又要绿水青山。 绿色矿山
矿业生产方式的转变
绿色矿业、循环经济、可持续发展
矿床学思维 6 观点
实践观 系统观
历史观
辩证观
物组合、粒度、矿层厚度、矿石品位
等方面与常规缓慢形成（渐变）的滨
海砂矿大不相同（N.Baku，2007，
Environ.Geol.） 这是地球重大事件导致：灾害-资 源双重效应的一个实例
自然灾害与自然资源之间不存 在绝对界限，它们都是地球重大事 件的结果，是一个事物的两个方面， 是自然辩证法的生动体现。
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ZK4209中 粗大白钨矿 WO3 8. 8%
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原有大矿变小矿
地质灾害与资源：火山喷发
火山喷发既是灾害 又常生成矿产资源
火山喷溢成矿(
智利拉科 Fe ) 火山热液成矿( Cu、Pb、Au ) 火山-沉积成矿（Fe、Cu、S ) 大量火山岩型矿石（珍珠岩等） 火山伴生地热资源（热泉等）
苏门答腊 9.3 级地震
(2004-12-26)
欧亚板块