成矿系统
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成矿系统的作用过程根本的成矿概述前述各成矿要素之间的相互联系、相互作用最终可以到达成矿物质的高度浓集形成矿床。
按成矿作用发生、开展的阶段和过程，可将成矿作用分为4类：①从矿源地别离萃取矿质的作用〔初步分异〕：包括溶解、溶蚀、吸附、风化剥蚀、自变质作用等;②输运矿质的作用〔进一步分异〕：溶解〔化合物、配合物〕、胶体、悬浮、水-岩反响、淋滤、径流等；③沉淀矿质的作用:由温度和压力突变、不同类型流体混合、沸腾、相别离、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、胶体沉淀和机械碎屑物堆积等；④矿床形成后的改造作用：物理风化、化学风化、生物风化以及热液改造、大气降水改造等。
这4类作用是互相连贯一环扣一环的，不能中断，不能旁移分散。
对形成大矿，那么需要成矿作用的反复持续进展，即多重富集作用。
这4 个阶段的成矿作用，在不同成矿环境和不同成矿系统中的表现形式不同，有的有很大差异，如岩浆成矿系统中主要作用方式是岩浆分异作用〔结晶分异、溶离〕、岩浆混合作用；在热液成矿系统中成矿方式主要是流体运移、水-岩反响、充填、交代等；在沉积成矿系统中主要是流水的冲蚀、搬运作用和湖水、海水中的沉淀、堆积、成岩及沉积分异作用；而在变质矿床中主要是变质重结晶、变质交代、脱水反响、矿物相变等；在表生成成矿系统中生物有机质广泛参与成矿作用。
由于成矿作用方式的明显差异而造成一个系统中可形成多种矿床成因类型。
成矿作用的发生成矿系统研究的核心问题之一，是成矿作用何以能发生、能启动，这涉及复杂的成矿作用动力学研究。
根据大量矿床成因研究的资料，可将发生成矿的条件概括为2种：①突变成矿-各种控制因素和成矿参量的突变；②界面成矿-地体边缘、岩体边缘、地层界面、岩相界面、地下水界面、氧化复原界面及其它各种临界面。
突变成矿和界面成矿这二者是相辅相成的，是物质运动从量变演化到质变的不同变现形式。
突变成矿和界面成矿都包括时间和空间因素，突变是在一定时空条件发生的，界面液存在于一定时空条件中。
对成矿系统的评述
Ｒ ｉ ｇａ， ｇ ｇ ｅｇＷａｇ ｉ ｎ ｕＺｎｙｏＷａ Ｌ ｎｓ ｎ， Ｙｔ ｏ ｎ ｏ ｈ ｎ ｉ ａ
（ ｓｔｅ ｎｒ Ｒａ ｕ ｅ， ｅｅ ｄｍ ｏＧ ｏ ｇ ａＳｉ ｃｓＢｉ ｇ ０７Ｃ ｉ ） Ｉ ｔ ｔｏＭｉ ａ ｅｓ ｒ ｓＣ ｉ ｓＡａｅ ｙ ｅｌ ｉ ｌ ｎｅ ｅｉ １０３， ａ ｎｉ ｕ ｆ ｅ ｌ ｏ ｃ ｈ ｎ ｃ ｆ ｏ ｃ ｃ ｅ ， ｎ ０ ｊ ｈ ｎ
参 考 文 献
陈杭川主编 １９． ９９ 中国主要成矿区带矿产资源远景评价． 北京：地质出版社．３ ５６ 成都地质学院 《 矿床学》偏写组．９８ 矿床学上册、下册． １７． 北京：地质出版社．２ ３９ 程裕淇，陈胶川， 程裕淇，陈肺川， 苗宗瑶，李荫清，
宋天锐．９３ 再论矿床的成矿系列问题— 兼论中生代某些矿床的 １８． 成矿系列． 地质论评，２ （） １ －１ ９ ： ３ ２ ２ ７ ９
Ｇ ｉｅ Ｊ ｎ Ｐｒ ＣＥ１８． ｇｏ ｇ ｏ ｏ ｄｐｓｓＮ ｗ ｒ ： Ｈ Ｆｅｍ ｎ ｃｍ ａｙ９５ ｕｂｒ ａｄ ｋ ９６Ｔ ｅ ｌ ｙ ｒ ｏｉ． Ｙ ｋ ． ａ ａｄ ｐｎ， ｌ ｔ Ｍ ａ ｈ ｅ ｏ ｆ ｅ ｔ ｅ ｏ Ｗ． ｒ ｅ ｅ ｎ ｏ ８
影响 矿床形成的地质因 素总和称为成矿系统。 成矿系统具有自 组织性、 相似性和形成过程的 自 振荡性， 因 此任何一个成矿系统均可看作为开放的、远离平衡的、时空上延展的动力学过程。 影响 矿床形成的 地质因 素很多， 其中最主要的 有以下方面： 成矿作用、矿质来源、岩石、 成矿环境、 板块构造和成矿流体等。这些影响 矿床形成的主要地质因素， 构成了 人们对成矿系统的４ 种主要认识。 第一种是以 成矿作用主线建立成矿系统，反映在以往的中 外矿床学教科书中。 １ 如 ８世纪的 水成和火 成之争， 后来的内生和外生矿床分类， 及到近期的矿床学分类仍然延用正岩浆矿床、 以 岩浆一 气液矿床、 伟 晶 岩矿床、 气化一 热液矿床、 侧分泌矿床、 风化矿床、 沉积矿床、 变质矿床和亚生矿床等 （ 成矿地质学院 《 矿 床学》编写组，１ ８。 ９ ） 其实矿床形成的时空延展性就决定成矿作用往往是非单一的， ７ 有时是很复杂的过 程或叠加过程。 例如ＳＤ Ｒ型和Ｖ Ｓ ＥＥ Ｍ 型矿床， 从成矿的 海底沉积系统来看， 矿体呈整合的层状， 矿石呈 块状一 层纹状构造， 无热液蚀变， 为典型的同生沉积特点： 但从成矿的 补给热液系统来看， 矿体呈不整合的 漏斗状， 矿石呈细脉浸染状构造， 具绿泥石一 水云母一 钠长石化蚀变等，为典型的后生热液特点。 郑明 （ 华等 成都地质学院 《 矿床学》编写组，１ ８ 在矿床分类时也注意成矿物质来源对于成矿系统 ９ ） ７ 的影响。 他们将正岩浆型、 夕卡岩型和斑岩型矿床认为来源于上地慢岩浆： 将伟晶 岩型、 钨锡等夕卡岩型、 云英岩型和中一 低温热液型矿床认为来源于硅铝层重熔一 再熔混合岩浆； 侧分泌矿床来源于地壳上部岩石； 将风化、沉积矿床认为来源于地表岩石； 将变质和叠生矿床认为来源于变质岩等。 第二种是以 成岩作用和成矿环境为主线建立成矿系统，反映在程裕淇和陈 毓川等 （９９ １ ３ 的成 １ ， ） ７ ９ ８ 矿系列中。 例如划分出 与岩浆作用有关的、与沉积成岩有关的和与变质作用有关的成矿系列。 根据成矿环 境进一步划分出： 拗陷带或边缘拗陷带内 与酸性中、 浅成侵入活动有关的 成矿系列； 拗陷带内 与中、 酸性 浅成侵入活动有关的成矿系列、 拗陷带中与中性中、浅成侵入活动有关的成矿系列；陆相断陷盆地中与富 碱玄武安山 质火山 侵入岩浆活动有关的成矿系列；较新拗陷带中与海陆交替相 （ 一 向陆相过渡）中 性火山 － 侵入活动有关的 成矿系列、 古老地槽拗陷带中与海相角斑质中、 酸性火山 侵入活动有关的浅变质成矿系列、 一 古 老地槽拗陷带内 与细碧角斑质火山 侵入活动有关的浅变质成矿系列、 起区断裂带与铁质基性、 一 隆 超基性 岩浆侵入活动有关的成矿系列、 与镁质或钙镁铁质基性、 超基性岩浆侵入活动有关的成矿系列、 与碱性岩 浆侵入活动有关的 成矿系列、与沉积成岩有关的成矿系列、与变质作用有关的成矿系列等。 最近陈毓川等 （９９ 强调大地构造演化对于成矿系统的 １ ） ９ 制约， 将成矿系列看成为一定地质历史、一 定成矿地质背景和一定成矿作用下的产物，故将成矿系列组合定义为成矿谱系。 丙宗瑶等 １９）根据容矿岩石特征划分出５ （９４ 大类 １ 小类铜矿床。 ０ （） １ 与镁铁质一 超镁铁质岩有关铜矿床： 铜镍硫化物型铜矿床； ① （）与花岗质岩有关的铜矿床：② 夕卡岩型铜矿床：③ 斑岩型铜矿床；④ 其他热液型铜矿床： ２
5 第五讲 成矿系统简介
第三节 成矿系统的基本要素与 作用过程
• 一、成矿系统基本要素
– 一个系统由诸要素组成，各要素之间既互相 独立，又互相联系。各个要素在系统中的地 位和作用是不同的，有的处于主导地位，有 的处于从属地位，但都是系统中不可缺少的 部分。成矿系统中的基本要素有：①成矿物 质；②成矿流体，③成矿能量；④成矿流体 的输运通道；⑤矿石堆积场地。
• 研究古流体通道有较大难度，可采用多 学科综合方法，以区域中的蚀变岩带、 蚀变构造、蚀变角砾岩、热液充填脉、 火成岩脉、矿物流体包裹体、元素分布 异常等作为流体运动的示踪标志，重建 一定时期中的含矿流体运移网络。而这 个网络的结点，经常是矿质大量堆积形 成大型矿床的地段。
• （五）矿石堆积场地
• 二、成矿系统与成矿区（带）
– 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）。成矿区带是成矿系统作用的环境，也 是成矿系统的载体，而成矿系统则是成矿区 带这个复杂巨系统中的一个起核心作用的子 系统。正是由于成矿系统发生和存在于该地 域中，才使它能区别于一般的地体而成为成 矿区带。
• 裂谷的中深部产出拉张环境中侵位的基 性、碱性和超基性岩带，某些地区表现 为岩盆（如南非布什维尔德岩盆）或岩 墙（如津巴布韦“大岩墙”），有关的 成矿系统为镁铁质一超镁铁质岩类成矿 系统（铬、铜、镍、铂族元素、钒、钦、 铁等）。现有资料表明，并不是每一裂 谷都有完整的垂直分带，这一模式只在 规模巨大、时代较老和长期活动的裂谷 带表现明显。
• 一、成矿系统的定义 • 成 矿 系 统 （ metallogenic system, ore-forming system)一词自70年代初见于地质文献，反映了 人们试图运用系统观念研究成矿学矿系列研究也属于这一方面的重要进展（程 裕淇、陈毓川等，翟裕生等）。於崇文、李人 澎、翟裕生等曾论述过成矿系统的研究内容和 方法。
透辉石地质背景及成矿系统
透辉石、透闪石矿成矿地质背景及成矿系统1成矿地质背景本区地处胶辽台隆（Ⅱ），北部为胶北台拱（Ⅲ），南临胶莱台陷（Ⅲ），横跨6个Ⅳ级构造单元。
区内镁质碳酸盐岩发育，均受到一定程度的区域变质作用和岩浆活动的影响，对透辉石、透闪石矿床的形成极为有利。
1.1地层区内地层主要为新太古代胶东岩群（Ar3j）、古元古代粉子山群（Pt1f）、荆山群（Pt1j）、芝罘群（Pt1Z^）和新元古代震旦纪蓬莱群（Zp）,它们组成结晶基地。
缺少古生代地层。
盖层只有中生代白垩系（K）及新生代新近系（N）和第四系（Q）。
粉子山群、荆山群镁质碳酸盐岩建造是重要的含矿层位，古元古代粉子山群（Pt1f）主要岩性为大理岩、黑云变粒岩、透闪岩、透辉岩、石墨透闪岩、浅粒岩、斜长角闪岩、磁铁石英岩、矽线黑云片岩等。
从岩性组合看，粉子山群原岩下部以碎屑岩为主；中部以富镁碳酸盐岩为主，为透辉石、透闪石矿的形成提供了原岩基础；上部则以泥质岩系为主。
本群岩石变质达高绿片岩相—低角闪岩相。
本群经历了比较强烈的多期褶皱变形。
直接覆盖于太古宙岩系之上。
荆山群野头组（Pt1j Y）是透辉石矿的又一含矿层位。
本组据其岩性组合分为二段，下部祥山段为一套变质的钙镁碳酸盐岩及碎屑岩，各地横向变化较大。
上部定国寺段基本岩性为大理岩，相对比较稳定。
从原岩分析，祥山段主要为正常沉积的碎屑岩和钙镁质碳酸盐岩，但在各地均发育的斜长角闪岩，其原岩应为基性火山岩类，说明此段沉积过程中，曾普遍发生过较强烈的基性火山喷发作用。
定国寺段在各地延伸稳定，其原岩主要为含杂质的灰岩及白云岩类，但在牟平祥山、莱阳荆山地区、莱西南墅地区尚夹斜长角闪岩，表明伴随沉积，火山喷发事件在这些地区时有发生。
从变质建造看，荆山群是一套经历了高角闪岩相—麻粒岩相变质的石榴矽线黑云片岩、石墨岩系、大理岩系。
根据以上地层分析，透辉石、透闪石均形成于镁质碳酸盐岩建造和中，且经历了火山喷发作用及变质作用。
1.2岩浆岩区内岩浆岩分布广泛，自太古代以来，区内发生三期岩浆岩活动，相应形成三期岩浆岩。
成矿系统
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。
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。
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。
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。。。。
中国成矿系统研究的来龙去脉
中国成矿系统研究的来龙去脉国土资源网 (2005年9月23日 15:15)李晓明■成矿系列或矿床系列是成矿系统内涵的一个部分，成矿系统论是成矿系列研究的深入和提高■5个理论要点：成矿系统形成的构造背景，成矿系统多因耦合、临界转换的成矿机制，矿床系列和异常系列构成的矿化网络，矿床形成、变化、保存的演化过程，成矿系统资源环境的双重效应■全面研究和认识成矿规律，是对矿床个体、局部、静态研究扩展到系统、整体、动态的研究最近，在第八届国际矿床地质会议和第六届华人地质科学研讨会上，中国科学院院士、著名矿床地质学家翟裕生两度报告了中国成矿系统研究的最新进展，引起了国内外地学界和矿业界的关注。
究竟什么是成矿系统，其研究的价值和意义何在，记者日前采访了翟裕生院士。
记者：您是什么时候开始研究中国成矿系统的？翟裕生：我们是从上个世纪 90年代初开始这一研究的。
矿床学研究十分复杂，矿床的成因和分布规律涉及多种因素、多种地质条件，矿床形成后变化较多，分布和产出情况又多种多样。
如何深入研究矿床成因和演化规律，必须解决思路和方法问题。
在矿床研究早期，人们是从单个矿床的解剖入手，后来注意到研究矿床群体、矿床组合。
上世纪 80年代初，程裕淇院士、陈毓川院士等提出矿床成矿系列理论，做了系统的研究工作。
同时，中国地质大学在教学中也开始讲授矿床组合和成矿系列理论。
成矿系列研究本身是矿床学的一个进步，对研究成矿规律，指导找矿有重要的实际意义。
在这个基础上，我们从矿床研究的描述性研究进一步探索成矿系列的动力学机制。
1996年，我主笔的《成矿系列研究》专著出版，对成矿系列的理论基础作了较全面的探讨，引起了广泛的关注，也为进一步研究成矿系统打下基础。
记者：在您的研究中，成矿系统指的是什么？翟裕生：广义的成矿系统概念，是指在一定的地质时空域中，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。
成矿作用及成矿系统
内生成矿作用
主要由于地球内部能量，包括热能、动能、 化学能等的作用，导致形成矿床的各种地质 作用。除了到达地表的火山成矿作用并相应 形成火山成因矿床外，其他各种内生成矿作 用都是在地壳内部，即在较高温度和较大压 力条件下进行的
内生成矿作用按其含矿流体性质和物理化学条件不 同可分为以下几种： 岩浆成矿作用：指在岩浆的结晶和分异过程中，有 用组分富集成矿的作用，这种作用形成的矿床叫岩 伟晶成矿作用：指富含挥发组分的熔浆，经过结晶 浆矿床。含矿岩浆经过比较完全的分异作用使铁、 分异和气液交代，使有用组分聚集成矿的作用，这 铜、镍、铬等金属及其化合物高度集中而成的熔浆 种作用形成伟晶岩矿床； 热液成矿作用：在含矿热液活动过程 (包括与围岩的 称为矿浆，矿浆沿母岩中裂隙贯入而生成贯入矿体 相互作用过程 (多为富矿)； )中，使有用组分集中成矿的作用，其 接触交代成矿作用：在岩浆侵入体与围岩接触带上， 形成的矿床称热液矿床(见气化热液矿床)。热液矿床 主要由于气水溶液的交代作用而使成矿物质富集的作 的形成条件复杂多样，矿床数量很多； 用，其形成的矿床叫接触交代矿床。由于这类矿床经 常产在侵入岩与碳酸盐岩之间并形成典型的夕卡岩矿 物组合，故也称夕卡岩矿床
变质成矿作用
指在接触变质和区域变质过程中所发生的成矿 作用或使原有矿床发生变质改造的作用，其所 形成的矿床称变质矿床。变质成矿作用发生在 地壳内部，成矿的温度和压力较高
按照成矿的地质环境和成矿方式，变质成矿作用可 分为： 接触变质成矿作用：指侵入体与围岩接触时，围岩 受热变质重结晶而形成矿床的作用，所形成的矿床 区域变质成矿作用：指在区域变质作用下，使有用矿 称为接触变质矿床； 物富集的作用，所形成的矿床称为区域变质矿床； 混合岩化成矿作用：指在深变质条件下，由于富碱 硅质深熔熔浆和变质热液交代而发生混合岩化的过 程中，使围岩中的有用物质活化转移而在有利条件 下富集成矿的作用，这种作用形成ห้องสมุดไป่ตู้矿床叫混合岩 化矿床。
成矿系统介绍 [兼容模式]
成矿系统介绍CO A +++++++++++2Au Cu H 2O FP B何谓成矿系统？成矿系统就是控制各类矿床形成和保存的地质和地球动力学因素的总和。
研究成矿地质和地球动力学因素的总和研究成矿系统就是，通过究已知矿赋存地区的区域背景；矿床的时空分布；控矿地层；控矿背景矿床的时空分布控矿地层控构造；物理化学过程；流体、岩浆及其他热源的演化过程；氧化、风化、剥蚀、堆积过程。
些重要的概念一些重要的概念矿床：由同成矿系统形成，有足够的资源/储量•矿床：由同一成矿系统形成，有足够的资源和品位达到可以开采的水准的若干矿体组成的矿体群。
•矿点：有一定厚度和品位的单工程见矿点，但不足于达到储量计算的条件。
足于达到储量计算的条件•矿化点：存在矿化异常，但达不到工业利用品位的点。
的点•远景区：已经探查存在成矿可能的地区•废弃矿床：尽管存在一定得储量，但是由于某种原因（如：经济效益过低）而停止开采的矿床矿床的分类标准•根据围岩划分，例如：以沉积岩为围岩的；与矽卡岩为围岩的；•根据对矿床模型的理解和认知划分，例如：造根据对矿床模型的理解和认知划分例如造山型；PCD(斑岩型)；VMS(与火山作用有关的块状硫化物矿床）•根据金属组合划分，例如：铜、铅、锌型；•根据与原始类型的对比划分，例如：卡林型。
•根据矿石类型分类，氧化矿、硫化矿。
当今最新成矿模式•与火山岩有关的矿床（VMS)与火山岩有关的矿床浅成低温热液矿床（Cu Pb、Zn、Au、•、Ag）•海底喷流沉积矿床(Sedex）(d•斑岩矿床•卡林型金矿床•矽卡岩矿床•高镁铁质岩铜、镍、矿床Vms矿床构造背景与火山岩有关硫化物的矿床（VMS)•一、此类矿床的赋存位置此类矿床的赋存位置矿床赋存在海底板块结带其两翼平•矿床赋存在海底板块结合带及其两翼的平行断裂带形成的火山弧和弧后盆地。
•矿床往往受平行板块边缘断裂和与板块边缘断裂走向大角度相交的断裂交切部位。
•此类矿床形成海的海水较深一般大于3000米米。
成矿系统的基本要素
成矿系统的基本要素一个系统有诸要素组成，各要素之间即互相独立，有互相联系。
各个要素在系统中的地位和作用是不同的，有的处于主导地位，有的处于从属地位，但都是系统中不可缺少的部分。
成矿系统中的基本要素有：①成矿物质；②成矿流体；③成矿能量；④成矿流体的输运通道；⑤矿石堆积场地。
成矿物质是成矿系统中的物质基础，包括金属元素、非金属元素、有机质和他们的化合物。
地幔、地壳和水圈是成矿物质的总仓库，能源源不断地供应成矿物质。
按成矿物质来源可分为幔源、壳源、壳幔混源、海水源、大气降水源以及星外源等，其中地幔、地壳来源是最重要的。
成矿物质即可直接来源于一般岩石，也可来源于已初步富集某些矿质的矿源层（岩）。
对矿源层研究的大量文献表明，具备矿源层（岩）固然有利于成矿；不具备矿源层（岩）但成矿地质作用强烈、持续或反复多次，也能将一般岩石中某些成矿物质反复萃取和高度浓集而形成矿体。
矿质来源地壳称为矿源场，类似名词但更宏观的有金属省或地球化学省，它们作区域性分布，并能在较长的地质历史中贡献成矿物质。
一个成矿系统中有一个或若干个矿源场，可是同一性质的，液可以是不同性质的。
矿床中的矿质可是单组成的，如单一的铜矿，液可以是多组成的，它们或来自同一个矿源场，或来自不同矿源场而在运动汇集过程中实行多组分耦合而形成多矿种矿体。
作为矿质直接来源的含矿岩石建造比较易于查明，而作为矿质间接来源的原生矿源地，因其反复变动或距矿产地很远而不易追溯。
现今已有较系统的同位素地球化学和元素等示踪方法，用以提供关于成矿物质来源地的线索。
成矿流体是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，一些矿化剂也以多种形式被溶于水中参与对矿质的搬运和沉淀、聚集成矿物质，是沟通矿源场、运移场合储运场的纽带和媒介，因而是成矿系统中最为活跃的要素。
流体的稳定、充分供应是成矿系统能否正常运行的关键。
对中国成矿体系的初步探讨
2006年4月April,2006 矿 床 地 质 MIN ERAL DEPOSITS第25卷 第2期Vol.25 No.2文章编号:0258-7106(2006)02-0155-09对中国成矿体系的初步探讨Ξ陈毓川1,王登红2,徐志刚2,朱明玉1(1中国地质科学院,北京 100037;2中国地质科学院矿产资源研究所,北京 100037)摘 要 文章通过对中国成矿体系的含义、特点、表达方式及演化过程的分析、界定,提出中国成矿体系是指中国境内各个地质历史时期所形成的矿床及其与成矿作用密切相关的地质要素所共同构成的整体。
这一成矿体系是中国疆域在其漫长的演化过程中逐步形成的最终结果,具有明显的阶段性、多期叠加和成矿演化特征。
应用矿床的成矿系列概念和方法初步构筑起中国成矿体系这一复杂体系的框架,有助于今后系统地研究其形成机制,并为成矿预测提供理论依据。
这一体系大致可进一步分为太古宙的陆核成矿体系、元古宙的陆块边缘裂谷-裂陷槽为主的成矿体系、古生代的板块成矿体系及中-新生代的大陆成矿体系。
关键词 地质学;中国成矿体系;成矿系列;成矿规律;成矿预测中图分类号:P612 文献标识码:APreliminary study of Chinese mineralization systemCHEN YuChuan1,WAN G DengHong2,XU Zhi G ang2and ZHU Ming Yu1 (1Chinese Academy of G eological Sciences,Beijing,100037,China;2Institute of Mineral Resources,CA GS,Beijing,100037,China)AbstractChina has rich mineral resources.This paper deals with the systematical summarization of the metallogenic regularity with the purpose of serving the ore-prospecting work better.The Chinese Continental Mineralization System(CCMS)can be referred to as the whole group of mineral deposits located in the present continent of China and their genetically related geological factors.The Chinese Continental Mineralization System is the final result of mineralization through the whole evolutionary history of Chinese continental crust,obviously chara-cterized by multiple stages of ore-forming evolution and overprinted by late stages of mineralization.Although the Chinese mineralization system is very complex,its framework can be outlined by the concept and methodolo2 gy of the minerogenic series.The Chinese mineralization system can be divided into four sub-systems of mineral2 ization,i.e.,the Archean nucleus mineralization system,the Proterozoic land marginal rifting mineralization system,the Paleozoic plate tectonic mineralization system and the Mesozoic-Cenozoic continental mineralization system.The construction of the framework of the Chinese mineralization system contributes greatly to the fur2 ther study of its formation mechanism and the ore prognostic work.K ey w ords:geology,Chinese mineralization system,minerogenic series,evolution regularity,ore prognosis Ξ本文得到地质大调查项目(中国成矿体系与区域成矿评价、中国成矿体系综合研究、我国西部重要成矿区带矿产资源潜力评估)和国家科技攻关计划课题(中国西部优势矿产资源潜力评价技术及示范研究)的联合资助第一作者简介 陈毓川,男,1934年生,中国工程院院士,研究员,长期从事矿产资源的研究。
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1.O ×lO
-5
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81.64 4.56
F
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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。