成矿系统

1.O ×lO
-5
5.76 O.034 3.85
0.25
57.5
O.8
0.006
81.64 4.56
F
-
克分子/1000g 0.07 溶液
4.52 0.077 0.0026
成矿系统基本要素
（3）成矿能量 促使成矿的动力是广义的，有热梯度、压力梯度、 浓度梯度、速度梯度和化学反应亲合力等。 对于区域成矿作用来说，成矿所需的能量主要来源 于有一定规模的构造运动、岩浆活动和地热能。
举例：东昆仑古特提斯活动陆缘区域成矿分析
举例：东昆仑古特提斯活动陆缘区域成矿分析
1 、前寒武纪 — 陆 台阶段（＞ 600Ma） 2 、加里东期 — 裂 陷 阶 段 （ 600Ma~403Ma ）
3、海西—印支 期 — 陆 缘 阶 段 （ 403Ma~190Ma ） 4、燕山—喜马拉 雅期—陆内阶段 （190Ma）
二、成矿系统
（一）成矿系统的概念 成矿系统是指在一定的时空域中，控制矿床形成、变 化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、矿化异常系列构成的整体，是具 有成矿功能的一个自然系统。
矿床及其形成作用是岩石圈系统的一个 组成部分和一种运动(作用)形式。
研究矿床的形成和分布规律
研究成矿系统本身： 成矿要素、成矿作 用动力学过程和成 矿演化。
成矿系统基本要素 （4）成矿流体通道 指矿质及成矿流体在地质体中运输并趋向富集 的渠道和路径，它是联系矿源场和储矿场的构 造—岩石网络，也被称为运移场或中介场。 通道包括岩石中的孔隙、裂隙、断层、空洞等 形式，具有连通性、方向性和局域性(不太散漫)。
（5）矿石堆积场地
成矿系统基本要素
指矿床定位场所。在石油地质学中称为圈闭，在金属成
四个阶段的成矿作用在不同成矿环境、成矿系 统中的表现形式不同，有的有很大差别：
如岩浆成矿系统：源（岩浆源）、运（岩浆侵位）、
储(结晶分异、熔离、混合作用) 、保。
四个阶段的成矿 作用在不同成矿 环境、成矿系统 中的表现形式不 同，有的有很大 差别： 如岩浆成矿系统： 源（岩浆源）、 运（岩浆侵位）、 储(结晶分异、熔 离、混合作用) 、 保。
海水面 氧化带(O2)
高价铁 氧化物 赤铁矿 铁的硅 褐铁矿 酸盐鲕 铁的碳酸盐 绿泥石 菱铁矿
化学沉淀
弱还原带(CO2)
铁的硫化物 黄铁矿 白铁矿
强还原带(H2S)
图 9-11 海相沉积铁矿床铁矿物相示意图（转引自姚凤良等，
（五） 成矿系统作用产物
一个成矿系统的作用产物包括矿化带、矿化区等， 它们由多个矿床、矿点和各类异常组成。
氧化还原界面和湖、海、洋的水体底界也可起到圈闭成矿的作用。
矿石堆积场地
成矿物质
成矿流体通道
成矿流体
成矿能量
南秦岭热水沉积成矿系统
2、成矿系统作用过程 (1)源——从矿源地分离萃取矿质的作用，包括溶解、溶蚀、 吸附、风化剥蚀、自变质作用等。 (2) 输 —— 输运矿质的作用，包括溶解 ( 化合物、配合物 ) 、 胶体、悬浮、水-岩反应、淋滤、渗滤等。 (3)储——沉淀矿质的作用，因温度和压力突变、不同类型 流体混合、沸腾、相分离、过饱和、蒸发、重力差异等 因素造成的化学沉淀、生物化学沉淀、肢体沉淀和机械 碎屑物堆积等。 (4)保——矿床形成后的改造和保存作用，有物理风化、化 学风化、生物风化、热液改造、大气降水改造等。
表5-1各种金属卤化物在水中的溶解度（18℃）
阴离子 阳离子 g/100g Cl
-
Mn
2+
Fe
2+
Fe
3+
Ni
2+
Cu+Fra bibliotekCu2+
Ag
+
Zn
2+
Pb
2+
Sn
2+
Hg
2+
Sb
2+
43.6
40.7
47.9
39.0 1.5
43.1
1.51 ×10
-4
78.6
0.96
73.0
6.80
溶液 克分子/1000g 3.46 溶液 g/100g 溶液 O.66 2.50 O.25 3.2l 2.95 3.09 O.15 3.20
东昆仑古特提斯活动陆缘成矿系统 海西-印支期东昆北与花岗岩类有关的铁铜铅锌钨锡 多金属成矿系列；海西-印支期东昆仑与造山作用有 关的金矿成矿系列。。。。
2、成矿系统与成矿区(带)
作为一个自然作用体系，成矿系统有其时间和空间边界。
成矿区(带)是一个地质地域概念，是经长期地史演化的一个或几个地 体组成的复杂的地质巨系统，其中包括成矿系统(一个或多个)。二者可具 空间上的联系 ，空间上成矿区(带)包含成矿系统。 对成矿系统形成的规律性有较多认识之后，可以参照这些认识在条件 可类比的新区(原来认为的无矿区或少矿区)进行成矿预测和勘查，如经工 作发现新矿床和成矿系统，则该地域被升级为成矿区带。
研究成矿的地质 构造背景（包括 壳幔作用对成矿 的控制）
（二）成矿系统结构
（三）成矿系统、成矿系列、成矿区带的联系与区别 1、成矿系统与成矿系列
程裕淇(1993)提出，“矿床成矿系列是在一定地质时期和一定地
质环境中，在一定的主导地质成矿作用下形成的，在时间、空间和成因 上都有密切联系，但其具体生成条件是有差别的一组(两个以上)矿床类 型的组合”。 从研究对象看，两者是从不同角度研究矿床问题。 成矿系列 ( 或称矿床成矿系列、矿床组合 )主要从矿床类型组合的 角度去研究相关矿床之间的联系。 成矿系统则从成矿因素、过程和产物（矿床类型组合等）去研究 矿床之间的内在联系。 从研究对象看，成矿系统应包括成矿系列。 在研究内容上，成矿系统在理论内容探索上更为全面。
3、成矿系统与成矿环境
成矿环境也是一个有空间含义的整体，但具有构 造背景环境的内涵。（如岛弧环境、同生断陷盆地、 裂谷、地幔柱） 成矿系统都产在一定的地质环境中，属于开放系 统。 成矿环境与成矿系统处于相互交替和互相作用的 状态。一般情况下难以具体划分出两者的边界。
（四）成矿系统的基本要素与作用过程
1、成矿系统基本要素 （1）成矿物质； （2）成矿流体； （3）成矿能量； （4）成矿流体的运输通道： （5）矿石堆积场地。
（1）成矿物质；
玄武岩 辉铜矿 自然铜
成矿系统基本要素 （2）成矿流体 指各类地质流体经过一定的地质演化而演变为包 含和搬运成矿物质的那一部分流体。 包括来源于大气降水、海水、地层水、岩浆水、 变质水和幔源的流体等。 一些矿化剂如碳、氮、氟、氯、硫、磷等也以多 种形式被溶于水中参与对矿质的搬运和沉淀作用， 在研究成矿流体时常将它们包括在内。
保
硫化物熔离 岩浆侵位
地幔源
沉积成矿系统：源（风化、剥蚀、溶解、生物）、运（河流、 洋流）、储(化学沉淀、机械堆积、生物淀积) 、保.
坡积砂矿床 残积砂矿床 洪积砂矿床 阶地砂矿床 原生矿脉 河谷砂矿床
河床砂矿床
机械堆积
图 9-4
各类砂矿床在河谷横剖面中的分布示意图
（转引自袁见齐等，1985）
pH Eh
矿学中矿石堆积地称成矿圈闭(冯景兰，1963)或场地准备。
形成矿石堆积场地有三个条件：
一是有足够的矿石堆积空间； 二是有利于矿石沉淀的物理化学条件，常称为地球化学 障、地球物理障或构造物理化学障，指物理化学性质的 突变带； 三是有封闭矿液使之汇聚而不致分散流失的圈闭(封闭) 条件，包括岩性圈闭和构造圈闭或两者的复合。