金矿综合信息成矿系列预测理论体系
山东胶东金矿成矿理论体系
第33卷第7期山东国土资源2017年7月地质与矿产山东胶东金矿成矿理论体系李洪奎，于学峰，禚传源，梁太涛，耿科，李大鹏，单伟(山东省地质科学研究院，国土资源部金矿成矿过程与资源利用重点实验室，山东省金属矿产成矿地质过程与资源利用重点实验室，山东济南250013)摘要:在对胶东地区成矿地质背景、各种致矿地质构造事件在时间和空间上的耦合、金矿床点时空结构、内在成生 联系及时空配置关系研究的基础上，厘定了胶东金矿的概念、特征及主要表现形式，并对其进行了阐述，系统地提 出了胶东地区金矿成矿的理论体系，即独具特色的四位一体构造叠置成矿背景、挤压伸展手风琴式构造岩浆成 矿作用方式和壳幔流体多种来源的成矿物质，概括起来就是地质条件、定位方式和物质来源的有机耦合共同构成 了胶东地区金矿成矿理论体系，这一理论解释了为何在该区形成巨量金矿的原因，是对胶东地区金矿理论研究的 创新性成果。
关键词:胶东金矿;理论体系；四位一体;挤压伸展;成矿方式;壳幔混合;山东胶东 中图分类号:P 618.51文献标识码:A引文格式:李洪奎，于学峰，禚传源，等.山东胶东金矿成矿理论体系[J ].山东国土资源，2017,33(7): 1 6.LI Hongkui , YU Xuefeng , ZHUO Chuanyuan , ,etc -.Metallogenic - System of Jiaodong Gold Deposit in Shandong Province [ J ]. Shandong Land and Resources , 2017,33(7) ：1 6.胶东地区是我国最大的金矿矿集区，已探明3 个超千吨的世界级金矿田，焦家金矿田已探明资源 储量1 260 t ,三山岛金矿田已探明资源储量累计达 1 100 t ,玲珑金矿田已探明资源量亦达到1 057 t 。
区内有超大型、大型、中型金矿床30多处以及上百 个小型金矿床。
桂西北微细浸染型金矿综合信息成矿预测——以乐业隆起带为例
５ ４ １ ０ ０ ４ ；
摘
要 ：桂西 北地 处 “ 滇黔桂 金 三角 ” 东南 端 ，区内微 细浸 染型金 矿 集 中分 布 于右 江 裂 陷盆 地 内的 局域
性 隆起 带周缘 ， 形成 了若 干 以穹窿 为单元 的独 立或 叠合 型矿 集 区。 基 于 这一 区域成 矿 规俸 的基本 认 识 ， 选 取乐 业 隆起 带 为典 型研究 区 ， 在成 矿地 质 背景和 典型 矿床 分析 的基 础上 ， 通 过 已知 矿床 与 区域 地 质 、 化探、 遥感 等数 据资 料 的空间关 联分 析 ， 提取 了百逢 组含 矿 地层 、 地层 组 合熵 、 断 裂等 密 度 、 控 矿 断 裂缓 冲区 、 Ａ ｕ 化探 异 常区 、 遥感 线性 构造 和环 形构 造缓 冲 区等 ８ 个 成矿 信息 预测 变量 ， 构 建 了基 于 ＭＲ Ａ Ｓ系 统 的综 合信 息证 据权 重找矿 预测 模 型。通过 网格单 元 （ １ ． ５ ５ ｋ ｍ×１ ． ５ ５ ｋ ｍ） 计 算后 验 概 率 ， 采 用 最 大值 与最小 值 ４ 级 优选 分级 评价 方法在 研究 区 圈定 出三 级 成矿 远 景 区 ， 预测 结 果 与实 际吻合 性 较 好 。结果 显示 ， 在乐 业 一 甘田 一 浪平、 龙车 一 平 山和 花坪 一 马庄 一带 具有 形成 微细 浸染 状金 矿床 的 良好 潜力 。
。
为 推动 桂 西 北 微 细 浸 染 型 金 矿 区 的成 矿 预测
浸染 型金 矿 ，也 被 称 之 为 卡 林 型 金 矿 或 右 江 型 金 理论 研究 ，并有 效 指 导 找 矿 勘 探 工 作 ，本 研 究 采
矿… ， 代 表 性 矿 床 有 高 龙 金 矿 、金 牙 金 矿 、明 山 用基于 Ｇ Ｉ Ｓ 平台的综合信息成矿预测理论和技术 ， 金 矿 、林 旺 金矿 等 。 自 ２ ０世 纪 ８ ０年 代 以来 ， 前 人 选 取乐 业 隆 起 带 作 为 典 型 示 范 研 究 区 ，在 对 宏 观 对该 类矿 床 的地 质 找 矿 和 科 学 研 究 取 得 了 大 量 成 地 质背 景 和 成 矿 规 律 进 行 总 结 的 基 础 上 ，从 定 量 果 ， 积 累 了丰富 的基 础 资料 ，为 该 区今 后 的找 化 、综 合化 视 角 圈定 乐 业 隆起 带 的 成 伟 ，郭 威 ，郭建 东 ，庞保成 ，柴 明春 ，黄 小荣
岫岩金矿新甸金矿区定位成矿预测原理及效果
岫岩金矿新甸金矿区定位成矿预测原理及效果岫岩金矿和新甸金矿区是中国辽宁省的两个重要金矿产区，定位成矿预测是对矿产资源的潜力进行评估和预测的一种方法。
本文将介绍岫岩金矿和新甸金矿区定位成矿预测的原理及其效果。
一、岫岩金矿定位成矿预测原理及效果1.原理岫岩金矿位于辽河中下游地区，属于岫岩石英脉型金矿。
定位成矿预测是根据矿床地质特征、成矿作用、区域构造背景等信息，通过建立成矿预测模型来预测潜在矿床。
在岫岩金矿的定位成矿预测中，主要采用了多种方法，包括地质地球化学、遥感、地球物理、矿床学等。
2.效果岫岩金矿的定位成矿预测取得了一些成果。
通过对区域地质地球化学特征的解释，发现了一些潜在的金矿点。
此外，通过对区域地球物理数据的分析，发现了一些与金矿形成有关的构造体。
通过对区域遥感数据的解译，发现了一些可能存在金矿的地层、断裂和蚀变体等。
通过对矿床学的研究，发现了一些与含矿脉体相关的成矿标志。
二、新甸金矿区定位成矿预测原理及效果1.原理新甸金矿区位于辽宁省西部，是中国著名的石英脉型金矿区。
定位成矿预测是通过对地质、地球化学、地球物理、遥感等信息的分析和解释，预测潜在金矿的发现。
在新甸金矿区的定位成矿预测中，同样采用了多种方法，包括地质、地球化学、地球物理、矿床学等。
2.效果新甸金矿区的定位成矿预测也取得了一些成果。
通过对矿床产状、构造背景和地质特征的解释，发现了一些潜在的金矿点。
通过地球物理勘查，揭示了一些与金矿成因有关的构造体。
通过遥感影像解译，发现了一些与金矿有关的地层、断层和蚀变带等。
通过矿床学研究，研究了一些与含矿脉体相关的成矿标志。
三、定位成矿预测效果的分析定位成矿预测的效果主要体现在以下几个方面：1.提高资源勘查效率通过定位成矿预测，能够明确矿区的潜在矿产资源分布，从而指导勘探工作的布局，提高勘探效率。
2.明确矿产资源潜力通过定位成矿预测，能够揭示矿产资源存在的可能性和潜力，为矿业开发提供科学依据。
综合信息成矿预测
（三）成矿预测方法分类研究
• 1.成矿预测方法的理论基础 • 2.成矿预测方法分类
1.成矿预测方法的理论基础
•
成矿预测是对发生在过去的成矿事件的未 知特征进行的估计或推断。预测的过程实质上 是一个严密的科学逻辑思维过程，包括观察、 分析、归纳、演绎及推理等认识环节。成矿预 测方法则既是对这种思维过程的一种具体体现 及反映，又是保证这种思维过程得以顺利完成 的有效途径，其是在一定的理论基础上，结合 成矿预测的具体特点而发展起来的。这种理论 基础就是客观事物的发展变化过程中所具有的 普遍规律：惯性原理、相关原理和相似原理。
5）定量预测准则
• 定量预测是成矿预测的重要内容之一，也是成
矿预测现代化标志之一。成矿预测要计算机化， 人工智能化，都必须以预测工作的定量化为基 础。同时，定量化也是现代成矿预测所追求的 目标，即预测成果形式应包括“四定”：定成 矿远景区空间位置，定矿产资源种类，定矿产 质量和定矿产资源量。有时，为了更加完善， 还应要求定找矿概率及定控矿地质因素和找矿 标志最有利成矿和找矿的数值区间。这样就达 到了六定。
3）相似原理
• 相似原理是指特性相近的客观事物的变化常有
相似之处。在成矿预测研究中可以将其理解为 在相似的地质环境中应该有相似的矿床产出(如 矿床的种类、类型、规模、储量等)。依据客观 事物发展、变化的相似性，由已知事物的变化 特征可以类推具有相似特征的预测对象的未知 状态。即由已知区类推地质环境相似的未知区 的成矿特性，由已知矿床类推未知矿床的有关 特征。成矿预测的类比法就是依据于相似原理 而提出并迅速得到普及及推广的。
2.成矿预测的准则
• • • • • 1）最小风险最大含矿率准则 2）优化评价准则 3）综合预测评价准则 4）尺度对等准则 5）定量预测准则
综合信息成矿预测第二章成矿预测的理论和方法体系PPT课件
第二节 基本理论
• 成分异常：包括地质体岩石化学成分或微量元素 成分异常。成分异常的标准，在地球化学中常以 异常下限来确定。
• 岩性异常：包括异常岩性的岩浆岩、变质岩或沉 积岩，以及岩浆岩、变质岩或沉积岩中的异常岩 性部位等；
第二节 基本理论
• 岩相异常：包括岩浆岩、变质岩或 Nhomakorabea积岩中的异 常相或相带，如岩浆岩中的异常缘相或火山中心 相，变质岩中的特殊变质相带，沉积岩中对成矿 特别有利的沉积相等；
第一节 基本概念
成矿系列概念的提出使得人们对矿床的单个 研究，发展到对矿种共生、矿床组合类型的研究， 将成矿作用研究与区域地质背景联系起来。
成矿系列从高到低分为：矿床系列组合、矿床 成矿系列类型、矿床成矿系列、矿床成矿亚系列、 矿床式(矿床类型)、矿床、矿床成因类型共7个层 次。
第一节 基本概念
地构造背景、地球化学背景以及地球物理背景， 通过典型矿床形成环境的研究建立环境类比模型。
第二节 基本理论
（2）成矿条件（控矿因素）类比：主要包括控 矿构造、岩浆岩、地层、岩性、岩相古地理等条件 的对比。对内生矿产而言，主要是构造-岩浆活动 因素类比；对外生矿产而言，主要是构造-岩相因 素或岩相古地理因素的类比；对变质矿产而言，主 要是岩性、变质相及变质程度类比，通过典型矿床 的成矿条件分析，建立条件类比模型。
第二章 综合信息矿产预测 理论和方法体系
第二章 综合信息矿产预测理论和方法 体系
• 一、基本概念 • 二、基本理论 • 三、方法体系 • 四、方法体系分类
第一节 基本概念
1、矿产预测：是在成矿地质理论指导下，总结 矿床成矿模式；以地质、物探、化探、遥感等信 息为依据，总结找矿模式；依据成矿模式和找矿 模式建立切实可行的矿产预测准则；对预测区内 的潜在矿产资源作出预测，圈定成矿远景区段和 优选成矿靶区，并提出进一步的找矿部署意见。
成矿预测理论发展与研究
浅议成矿预测理论发展与研究[摘要]：学习和研究成矿预测理论，可以全面、系统的对研究区潜在的资源作出评价，建立完善矿床成矿系列的预测系统和信息系统，对矿床（体）预测和评价工作有指导意义。
笔者论述了成矿预测理论在国内外研究的现状，概括了目前该领域主要的几种理论体系，总结了成矿预测中的问题以及未来的研究方向。
[关键词]：成矿预测地质矿床中图分类号：c961.9 文献标识码：c 文章编号：1009-914x（2012）32- 0295 -01一、前言以科学预测理论的指导成矿预测工作，分析成矿地质条件，全面的分析与研究矿化信息（找矿标志）、总结成矿规律，以此来圈定不同级别的预测区或三维空间内的找矿靶区的一项综合性工作。
在成矿预测过程中，利用各种矿化信息进行深入研究和综合分析做为重要手段的成矿预测方法，是关系到预测成败的重要技术问题，这些问题一直被国内外矿产勘查学者所关注。
本文重点关注了该领域尤其是我国该领域研究的状况，并指出了这当前的研究热点以及待解决的核心问题。
二、科学找矿理论指导成矿预测在长期的矿产勘查过程中，人们已经充分认识到矿床预测理论对指导矿床预测、科学决策的重要性，自觉不自觉地进行成矿预测理论的研究。
成矿预测实质上是人们对发生在过去的成矿事件感兴趣的未知特征做出的一种主观估计和推断，也是一种严密的科学逻辑思维过程。
（一）、相似类比预测理论是成矿预测的重要理论之一的相似类比预测理论是赵鹏大院士首先提出的，其主要内容是：在特定的地质条件下产出一定类型的矿床，相似地质条件下赋存有相似的矿床，同类矿床之间可以进行类比，将与已知矿床的地质背景相似的地区（段）认为是成矿远景区或圈定为找矿靶区。
应用的假设前提：一是：在相似的地质环境下，应该有相似的成矿系列或矿床产出；二是：在相同的（足够大）地区范围内应有相同或相似的矿产资源。
（二）、针对地质异常的预测理论地质异常预测理论是由赵鹏大等提出的，主要内容包括：地质异常是在成分结构、构造或成因序次上与周围环境有明显差异的地质体或地质组合。
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。
岫岩金矿新甸金矿区定位成矿预测原理及效果
岫岩金矿新甸金矿区定位成矿预测原理及效果岫岩金矿新甸金矿区是中国辽宁省岫岩满族自治县境内的一个金矿区，具有丰富的金矿资源。
定位成矿预测是一种在地球物理勘探中常用的方法，通过分析地下电磁场、地磁场、地化异常等信息，预测成矿脉体的位置和性质，为矿产勘探工作提供重要的参考。
本文将从岫岩金矿新甸金矿区定位成矿预测原理及效果两个方面进行详细介绍。
定位成矿预测原理：1.地球物理勘探原理地球物理勘探主要包括地电、地磁、重磁、地震等方法。
其中，地电法是最常用的一种方法。
地球物理勘探测地下电阻率、磁化率、密度、速度等物理参数，通过不同的物理特性来推断地下矿体存在的可能性。
2.数据采集和处理通过在矿区范围内进行地电法、地磁法、电磁法等地球物理勘探方法的数据采集，获取地下层的电阻率、磁化率、导电率等信息，并进行数据处理，建立地下物性模型。
3.地质结构分析将采集到的数据与地质资料进行综合分析，确定矿体在地质空间中的分布规律。
地质结构对成矿有很大的影响，通过分析不同的地质构造特征，可以推测矿体的存在和运移规律。
4.成图与解译根据采集到的数据和地质构造分析结果，进行成图与解译，确定可能的成矿脉体分布。
成图与解译是定位成矿预测的重要一环，它将数据处理结果转化为图像，展示出地下潜在矿体的分布特征。
定位成矿预测效果：1.高精度的空间定位定位成矿预测能够通过采集大量的地球物理勘探数据，建立相应的地下物性模型，实现对潜在矿体在地质空间中的精确定位。
高精度的空间定位有助于矿产勘探工作的方向确定和资源开发。
2.提高成矿潜力预测准确率定位成矿预测方法通过分析地球物理场异常和地质构造，揭示了成矿规律，并将其反映在地下地质体系中。
通过成图与解译，确定可能的成矿脉体分布，进而提高潜在矿体的预测准确率。
3.降低勘探成本定位成矿预测方法能够提高勘探效率，降低勘探成本。
通过地球物理方法，可以在大范围内快速采集数据，并对数据进行处理与解译，快速确定目标矿体的位置和性质。
西秦岭成矿带金矿资源综合信息预测评价
中生代侵入岩浆活动异常强烈, 各种规模的中酸 性岩浆侵入体广泛分布。中生代侵入岩与成矿关系 密切, 特别是一些浅成高位的小斑岩体和岩脉及其伴 随的隐爆角砾岩。其中印支期主要发育中酸性侵入 岩, 多分布于西部地区; 燕山期中酸性侵入岩多分布 于东部地区, 岩石类型以中酸性岩为主, 特别是二长 花岗岩、花岗闪长岩及石英闪长岩, 碱性和偏碱性岩 发育也是燕山期岩浆岩的一个特点。
牛翠 祎等: 西秦岭成矿带金矿资源综合信息预测评价
3
3 金矿成矿地质控制条件分析
3. 1 地层及其含金性 区内金矿床都产于一定的岩性地层内, 其可能是
金矿成矿的矿源层。与金矿关系密切的岩层主要为 古生界浅变质岩系 [ 6] , 是本区重要的成矿、容矿矿源 岩系。此外, 三叠系地层中已发现鹿尔坝金矿。
NW 向分支断裂
硅 化、碳酸 盐 化、黄 铁 矿化
黄铁矿化碎裂岩 型、雄 黄 黄铁 矿 化 碎 裂 岩 型
金山、马泉
中下石 炭 统月 亮 寨组 灰 色、灰绿 色薄 层 千枚 状、 粉 砂 质 板 岩、灰 色 泥 灰 岩、长石石英砂岩及灰岩
距中 川岩体 3. 5km, 矿 区内岩脉发 育, 有花 岗 斑 岩 脉、闪长 玢 岩 脉、 云斜煌斑岩脉
图 1 西秦岭及邻区区域构造简图 [2] M Q-中新生界; T-三叠系; Pz2-上古 生界; Pz1 + Pz2-下 古生界和 上古生界; Z-Pz1-震 旦系 下古生界; Pt-Pz1-元古宇 下古 生界; Pt-元古 宇; 1. 花岗岩 /次火山岩; 2. 古缝合线; 3. 结合带边界; 4. 主要逆冲推覆断裂; 5. 逆冲 断层; 6. 平推断层; 7. 一般断层; 8. 构 造边界: SF1-武 山 天水 商丹古缝合线; SF2-勉略 阿尼玛卿古缝合线; 9. 构造单元: A-华北板块西部边缘: A1-华北克拉通盆地; A 2-北秦岭弧 盆碰撞 带; A 3-祁连山加里东造山带; B-西秦岭造山带 (原西秦岭微板块 ) : B1-西秦岭北缘被动陆缘带; B2-西秦岭微板块裂陷沉积盆地; B3-西秦 岭微板块台地沉积带; B4-西秦岭同德沉积盆地; C-扬子 板块北 缘: C1-汉 南地块; C2-龙门 山逆冲 推覆构 造带; C3-碧口地 块; C4-若 尔盖 ( 隐伏 ) 地块; C5-松潘 甘孜 巴颜喀拉造山带; 八渡 固关断裂; 渭河断裂; 珉县 宕昌 凤县 断裂带; 徽县 江口断 裂带;
GIS技术在金矿成矿预测中的应用综述
GIS技术在金矿成矿预测中的应用综述[摘要]随着找矿难度的日益增大，应用地质、地球物理、地球化学、遥感等资料进行综合信息成矿预测是目前找矿工作发展的一个重要趋势。
GIS技术已成为多元信息深层次提取与综合，实施综合信息成矿预测的有效工具。
利用GIS 进行矿产资源预测的成功与否，在很大程度上取决于对研究区成矿规律的认识程度和成矿预测方法的合理应用。
本文分析了金矿成矿控制条件，探讨了应用GIS 开展金矿矿产预测的方法，提出了基于GIS技术进行金矿成矿区预测的技术流程。
[关键字]GIS金矿成矿预测成矿规律0引言地质找矿领域中的GIS初步应用开始于20世纪80年代中期，在国内外，有一些遥感地质专家、数学地质专家基于GIS技术上，通过对多源数据进行处理，提取有关成矿信息，并开展综合分析，最后形成矿产预测专题图[1，2]。
金矿成矿预测是在地质科学理论基础上，综合分析研究区地质、地球化学、地球物理和遥感地质等基础资料，查明研究区的成矿控制因子和矿床成矿规律，获得地质找矿信息，并建立一定的找矿模型，最后划定不同等级的成矿预测区域。
当前，随着社会经济发展对各种矿产的需求量日益增大和现代科学技术的革新，传统的成矿定性预测已经转为定量预测。
传统的定性预测大多忽略数据的空间关系，严重影响成矿预测的精度，而地理信息系统（GIS）技术则能充分体现各种数据的空间关系，也能通过计算机开展各种空间关系的计算，其应用于成矿预测，能够提高成矿预测的效率和精度，并且具有定量评价的特点[3-9]。
应用GIS开展矿产的远景区预测，其成功与否往往取决于研究人员对研究区成矿规律的分析程度和采用的成矿预测方法的正确度。
本文以金矿成矿预测为例，在分析其成矿控制因素基础上，探讨了应用GIS开展金矿成矿预测的方法，提出了基于GIS技术进行金矿成矿区预测的技术流程。
1金矿成矿条件及表现特征分析成矿规律的研究是金矿成矿预测的基础，就金矿而言，主要的控矿因素包括地质构造因素、岩浆活动情况、地球化学和地层分布情况，这些因素可以通过以下几个方面表现出来。
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第1卷 第1期1995年3月黄金地质GOLD GEOLOGYVo l.1 No.1M ar.,1995金矿综合信息成矿系列预测理论体系王世称 陈永清(长春地质学院 长春 130026) (中国地质大学 武汉 430074)摘要 结合金的区域成矿预测,系统地阐述了综合信息成矿系列预测的基本概念以及地球化学、地球物理和遥感地质基础,阐明了综合信息成矿系列找矿模型的特点和作用,针对目前找矿预测存在的某些问题,提出了找矿预测应遵循的原则,并初步建立了综合信息成矿系列预测的理论体系。
关键词 金矿 综合信息 成矿系列 成矿预测 自90年代以来,我们试图将综合信息矿产预测的基本原理和方法与成矿系列理论研究相结合,开展系列矿床(或矿产)预测。
综合信息成矿系列预测就是信息找矿与理论找矿有机结合的产物。
它系指在成矿系列理论指导下,深入研究成矿系列产出的地质背景特征、成矿作用特征和矿床共生组合规律,建立成矿系列的区域找矿模式;以成矿模式为基础,统计对比分析同一成矿系列已知矿床的地质标志、地球化学标志、地球物理和遥感地质标志,建立以成矿系列综合标志信息为特征的综合信息成矿系列找矿模型;运用找矿模型实现对未知矿化单元成矿系列的预测。
1 成矿系列及其类型划分70年代末,我国著名地质学家程裕淇教授[1]认为,有必要将一些生成条件虽有所不同,而在成因上有相互联系的矿床类型分别纳入几个共同的类型组,以表达其形成过程的内在联系。
此后,程裕淇、陈毓川等[2,3]系统地论述了成矿系列的基本概念,并对不同地质环境下形成的矿床(或矿产)进行了系统的系列划分。
所谓成矿系列系指形成于一定的地质构造单元,具有统一的成矿过程,时、空上具有伴生特点,成因上具有内在联系的一组矿床类型或类型组合。
地质成矿作用可划分为变质成矿作用、沉积成矿作用、火山成矿作用和岩浆侵入成矿作用。
据成矿作用及成矿地质环境,将成矿系列划分为四大类、八亚类(表1)。
上述成矿系列之间具有什么关系呢?组成地壳岩石的多样性以及地壳中所含矿产的复杂性首先是由原始地球物质组成的非均一性及其物质的内生和外生分异作用造成的,前者可能是制约矿化集中区发育的物质基础。
变质岩系是构成上地壳结晶基底的古老复杂岩系,其原岩是由组成早期地壳的火山岩、沉积岩、侵入岩以及它们的过渡类型的岩石组成的,并在漫长的地壳演化过程中经历了多期变质变形。
变质岩系不仅蕴藏着丰富的矿产,而且亦是形成后寒武纪系列矿床(或矿产)的物质基础,如太古宙绿岩含金建 1994-12-22收稿。
表1 成矿系列基本类型类亚 类 主 要 矿 产 Ⅰ:变质成矿系列Ⅰa:变质同生成矿系列Fe、P、M g、B、M n、AlⅠb:变质后生成矿系列Au、Ag、Pb、Zn、C uⅡ:沉积成矿系列Ⅱa:沉积同生成矿系列Fe、M n、P、Al、煤Ⅱb:沉积后生成矿系列Pb、Zn、Cu、Au、AgⅢ:火山成矿系列Ⅲa:陆相火山成矿系列Fe、Cu、Au、Ag、金刚石Ⅲb:海相火山成矿系列Cu、Pb、Zn、SⅣ:侵入成矿系列Ⅳa:基性、超基性岩浆侵入成矿系列Cr、Fe、(Co、Ni)、V、Cu、Pt、石棉Ⅳb:中、酸性岩浆侵入成矿系列Cu、Pb、Zn、Ag、W、M o、S n、Sb、Nb、Ta、REE造。
鲁西地区成矿系列综合研究表明¹,该区具有形成四类金成矿系列的地质条件,目前已发现三类金成矿系列。
其中变质金成矿系列(以泰安纸房韧性剪切带型金矿为代表)赋存于出露基底的含金绿岩建造中(泰山群雁翎关组),矿化受北西向韧性剪切带控制,成矿时代为早元古代。
侵入金成矿系列(以平邑归来庄金矿为代表)分布于隐伏基底,矿体赋存于绿岩带(深部矿体)和寒武、奥陶系灰岩(浅部矿体)中,矿化受中生代中酸性浅成侵入杂岩体控制,成矿时代为燕山晚期。
火山金成矿系列(以邹平王家庄金铜矿为代表)发育于前寒武纪结晶基底之上的断陷火山盆地边部的中基性火山岩系中,矿化受火山机构控制,成矿时代为燕山期。
而在继承性沉积盆地内部迄今没有发现金的矿化。
综上可知,虽然鲁西地区金成矿系列成矿作用不同,成矿时代各异,但在空间分布上皆受前寒武纪结晶基底制约。
此外,该区基底构造线呈北西向展布,中生代构造岩浆带、断陷火山盆地以及金矿化带亦皆呈北西向分布。
上述事实说明了金成矿系列矿源的统一性、成矿作用的叠加性以及成矿物质的继承性;基底构造样式制约其后控岩控矿构造的发展演化,即控矿构造亦具有继承性。
2 矿化系列及基本类型2.1 矿化系列地质成矿作用在形成系列矿床的同时,通常伴有各种有用元素不同程度的自然浓集,形成广义的矿产资源体(mineral endow-ment bo dy)。
它包括目前经济技术条件下具有工业开采价值的矿床和无工业开采价值的矿化岩石。
矿床赋存于矿产资源体中,二者的界限是一条动态边界;而矿产资源体又赋存于特定的地质体中,二者的界限是恒定的,不受经济技术因素的制约。
既然矿床是矿产资源体的组成部分,二者随经济技术条件的变化可以相互转化,那么,矿产资源体和矿床一样,亦具有系列性。
我们称矿产资源体系列为矿化系列,它系指在统一地质成矿作用下,形成于一定地质构造单元上的所有有益元素的浓集地段(其中包括矿床、矿点、矿化点及原生晕)。
故矿化系列更全面、客观、具体地反映了成矿作用的特征。
我们正是通过对成矿系列的矿化系列的规律研究达到成矿系列预测之目的。
2.2 矿化系列基本类型据矿化系列的控制因素及其产出形态,2黄金地质1995年¹陈永清.鲁西综合信息金成矿系列预测理论和方法研究,长春地质学院博士学位论文.1994。
将其划分为以下四种基本类型。
2.2.1 层控矿化系列 矿化受某一时代的地层或岩性控制,具有一种或几种元素地球化学场高的特点,地球化学异常呈面形分布,通常代表同生成矿系列的矿化系列特征。
2.2.2 裂控矿化系列 矿化受某一方向的断裂控制,地球化学异常呈线形分布,通常代表后生成矿系列的矿化系列特征。
2.2.3 岩(侵入体)控矿化系列 矿化受侵入体控制,围绕岩体发育成矿元素的环形地球化学异常(或异常组合)。
自岩体向外,有时可见异常组分的有序分带现象。
2.2.4 叠加矿化系列 通常是受矿体(或其组合)控制的一种矿化系列。
其主要特征是在成矿元素的面型或环形异常上,叠加成矿元素的线形组合异常;主成矿元素异常强度大,浓度分带清晰,组合异常的组分带不明显。
常见的类型有“环-线”叠加型(如与侵入体有关的脉状热液矿床)和“面-线”叠加型(如绿岩带中的韧性剪切带金矿)。
上述分类是从成矿预测的角度研究矿化系列的一种尝试。
单一矿化系列有时仅仅反映成矿系列形成的一种有利地质背景(地层、岩体和构造等)。
例如,鲁西含金绿岩建造中金的低缓面状异常是一种同生沉积异常,它反映该绿岩建造具有金的高丰度,是金成矿的有利地质背景(矿源层);在后期的变质变形过程中,形成于韧性剪切带中的金的线形组合异常(Au-Cu-Zn)反映了金矿脉的存在。
因此,叠加矿化系列的成矿元素组合异常才是成矿系列预测的真正目标。
3 综合信息成矿系列预测的地球化学基础元素富集是一种很普遍的自然现象,从而导致了众多的矿点、矿化点和化探异常的存在,但工业矿床的形成则是一个异常复杂的问题。
它取决于多种成矿条件是否达到最佳及其组合是否达到最优(成矿环境的稳定性、成矿作用的长期性和成矿物质的充分性)。
上述问题是矿床学的基本理论问题。
近年来,某些学者致力于完善各类矿床的普查和评价准则的研究,以提高找矿实效,并相继建立了地球化学勘查模型、地质-地球物理勘查模型、地质-地球物理-地球化学勘查模型和综合信息找矿模型等。
在众多的找矿信息中,地球化学信息从异常结构和异常强度等方面直接揭示了矿床及其产出地质背景的地球化学特征。
综合信息金成矿系列预测,实际上是运用数学模型(公式化的综合找矿模型)对金地球化学异常及其产出的地质背景的综合定量评价。
3.1 元素丰度评价准则元素丰度是划分含矿建造类型的主要地球化学指标。
据金的丰度,母瑞身[4]和刘英俊[5]分别对我国主要含金建造进行了初步划分,并认为含金建造是形成金矿化集中区的物质基础,是形成金矿床的主要物质来源。
矿源一直是矿床学家争论的焦点。
自1953年克奈特提出矿源层以来,人们对此展开了广泛系统的研究,尤其是对金的矿源层的研究更为深入。
多数学者认为矿源层含有高于正常含量的金,但也有一些研究者(Till-ing,Gotfr id,Row e,1973)认为各类型岩石中金背景值的水平对于确定区域中金的矿化作用并非至关重要。
肯叶斯和史考特(1976)强调,对于成矿的任何矿源岩主要取决于是否有超量的或活泼的金存在。
R. Saager[6]通过对南非太古宙绿岩带和欧洲阿尔卑斯山古生代超镁铁质杂岩中金的分布研究发现,金在岩体硅酸盐相和硫化物相中的分配是不均一的,且具有双成分分布模式。
金在硫化物相中以固溶体和包体两种形式产出,并与粒间微粒金一起构成了金含量的超量点群(X-A u=33×10-9,占总体的19%,N =98);赋存在硅酸盐和氧化物中的金构成了金含量的背景值点群(X-A u=1.0×10-9,占总3第1期王世称等:金矿综合信息成矿系列预测理论体系体的81%,N=98)。
金的超量点群构成了金的后生矿床的潜在矿源,这是因为硫化物相中的金和微粒金比硅酸盐和氧化物中的金更易于被流动的热液溶蚀和溶解。
R.Saag er[6]将这种具有超量点群的岩石定义为金的矿源岩。
刘英俊等[5]通过对华南含金和含钨建造的研究得出了同样的结论,即成矿元素的双峰(双成分)分布是后生成矿系列含矿建造的共同特征。
根据上述讨论,定量估计含矿建造中成矿元素的潜在资源量的公式可表达为: Q=X-A×N AN×V×D其中Q为潜在资源量,X-A为成矿元素在超量点群中的平均含量,N A为构成超量点群的样品数,N为总体样品数,V为含矿建造体积, D为含矿建造密度。
N A可由辛克莱Log概率图解等方法求得。
元素地壳丰度是影响其资源特征的主要因素之一。
如同生成矿系列以常量元素为成矿特点,常量元素在地壳中具有较高丰度,同生成矿作用即可形成工业矿床;后生成矿系列以微量元素成矿为特点,微量元素地壳丰度低,必须多次成矿作用叠加,才能形成工业矿床。
此外,元素地壳丰度制约其矿床在地壳中的最大储量,通常元素的克拉克值愈高,其矿床的最大储量就愈大。
3.2 地球化学异常类型及其组合评价准则在一定的地质构造单元上,不同类型的成矿系列具有不同的地球化学异常类型及异常元素组合。
在鲁西地区,变质金成矿系列形成于太古宙绿岩带地质背景上,矿化受早元古代韧性剪切带控制,其地球化学异常为“面-线”叠加型,以发育金的高中温地球化学组合(Au-W、M o-As-Cu-Zn)异常为特征。