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控矿条件和成矿规律
本章着重从区域地球化学、构造、岩浆、地层和岩相等方面介绍了矿床形成的
控制条件,并在矿床产出的地质及地球化学背景的基础上,阐明矿床在时间上、空
间上的分布规律及成矿系列、成矿系统和成矿模式。比较详细的介绍了层控矿层的
有关概念及成矿作用、控矿因素等。同时还以板块构造理论,分析了板块构造环境
与成矿作用的关系,
矿床作为一种特殊的地质体,是在一定的地质时期在特定的地质条件下形成的,是地球内部(地壳与地幔)和外部(水圈-大气圈-生物圈)相互作用的结果。它们在地壳中的分布具有明显的规律性。
第一节控矿条件
一、区域地球化学特征
区域地球化学特征是指一定地区元素的丰度和分布特征,以及在该区地质演化过程中元素迁移、富集或分散的历史。元素在地壳中的分布是不均匀的,往往一些元素集中分布于这个区域,而另一些元素又集中于另一个区域,元素分布具有区域性特点。构成所谓的地球化学省,如中国华南的W,广西北部的Sn,俄罗斯远东的Sn,澳大利亚西部的Au,美国西部的Cu,南非的Cr、U、Au等十分集中,这些地区分别构成相应元素重要的成矿区(带)。
Noble(1970,1973)在研究美国西部的金属成矿省时发现金属富集区的空间位置与地壳表层构造无关,不能用地壳中发生的作用来解释。形状简单而且呈线状分布的金属省可能代表一种深成控制作用,起源于地壳底部和上地幔。张本仁(1991)通过对秦岭地区深源岩石(包括基性火山岩、侵入岩、深源包体等)地球化学丰度的对比研究也发现,区域矿床类型与下地壳-上地幔元素丰度间存在一定的对应关系。近年来人们又注意到加拿大科迪勒拉成矿带内不同构造单元中均有铜矿床产出,包括斑岩铜矿、块状硫化物铜矿和层状铜矿。不同成因类型铜矿床在同一成矿带内产出表明铜矿的形成并不只是受地壳表层地质构造因素的控制,其富集的原因可能要归结于该带内铜丰度值高的上地幔。
上述几个典型地区地球化学特征研究虽然还是初步的,但已较明确地显示地壳中元素分布的不均匀性主要是由于上地幔化学成分的不均匀性所引起的。将地壳作用和上地幔作用联系起来研究成矿物质来源,可以
合理地解释不同区域内成矿专属性的问题。这类研究也是目前国际地学方面重要的前沿课题,其成果可为区域矿产预测提供重要信息。
二、控矿构造条件

大地构造背景是矿床形成最根本的控制因素,它决定了成矿物质来源、深度、元素种类、成矿类型及矿床时空分布等。
大地构造运动是岩石圈深部,尤其是软流圈热动力显著变化所导致的地球物质的大规模运动。这种运动引起地球上部层圈的物质输运、能量交换和动能传递,推动着岩石圈的演化。从区域性层次看,构造运动常能诱发沉积、岩浆、变质和流体作用,以及改变区域地球物理场的特征。在一定的时空域中,一定性质的构造环境和构造运动,对于成岩和成矿来说,均有其特定的物源、热源、物理化学和动力学条件。这里的物源指地幔和岩石圈的不同结构层以及它们的不同岩石组合。热源指构造运动的摩擦生热、地幔流体对地壳加温、软流层上涌或热点、地壳变厚增温等。物理化学条件包括岩层静压力与地温梯度、构造运动对应力场与地温的改变、流体与挥发分的分压等。动力学条件包括板块离散与俯冲速率、构造应力的拉张、挤压及其速率,以及俯冲、底辟和垫托作用等造成的动力学因素。而这些因素又或直接或间接地影响区域成岩、成矿的环境、因素和作用过程。因此,区域构造背景,尤其是深部构造背景的研究对认识区域成矿规律有至关重要的作用。

构造运动是驱使壳幔物质包括成矿物质运动的主导因素,构造为含矿流体运移和矿质堆积提供空间,矿床的定位和分布又明显受构造控制。控矿构造的规模差别很大,可分为区域性大型控矿构造和局部性中、小型控矿构造。大型控矿构造的特点是:①规模大,一般延伸几十千米,可达几百或上千千米;②切割深,深切下地壳或上地幔;③贯通性强;④一般具长期活动的历史。区域性大型控矿构造既是决定该区域地质构造基本格局的根本因素之一,也是导致各类有关成矿物质大规模分异和富集,形成大型、超大型矿床的基本条件,同时控制区域成矿区和成矿带的形成和分布。
中、小型控矿构造是区域性大型控矿构造的次级控矿构造,其形成和演化受控于区域性大型控矿构造。
中、小型控矿构造包括矿田构造、矿床构造等。矿田构造是指在矿田范围内,控制矿床的形成和分布的地质构造总和。矿床构造是指控制矿体的形态、产状和分布的地质构造因素总和。研究矿田、矿床构造对找矿、勘探和采矿等具有十分重要的意义。
控制矿床和矿体的构造类型是复杂多样的,主要包括:①褶皱构造;②断裂构造;③侵入体内部构造(流动构造、原生破裂构造及隐爆角砾岩筒);④侵入体与围岩的接触带构造;⑤火山构造(环状及放射状构造、爆发角砾岩筒);⑥成层