翟裕生院士-成矿系列讲解课件.ppt

1、 在一定的地质阶段所形成的地质构造单元内，与一定的成矿作用有关且在一定的地质构造部位形成的不同矿种、不同类型而且有成因联系的矿床组合，称为矿床成矿系列。矿床成矿系列是具有内在联系的矿床自然组合成矿整体或成矿体系。1.构造单元一致性2.构造时期或阶段的一致3.构造部位的一致4.成矿作用的一致 50年代末至60年代，郭文魁等编制了1:300万中国铅锌矿成矿规律略图，进行了彬县地区1:20万区域成矿规律和成矿预测的研究，张炳熹等率北京地质学院师生亦在南岭地区进行了区域成矿规律研究，探讨了区域内矿床之间的关系；1966年江西省地质局908地质队和广东省有色金属勘察公司923队针对石英脉型黑钨矿床提出了

2、五层楼成矿控制概念；1974年由陈毓川、李文达为首的研究集体通过对宁芜地区与燕山期火山、次火山岩浆活动有关的铁、铜、硫、磷等矿床研究提出“玢岩铁矿”模式，把本地区与燕山期火山成矿作用有时空及成因联系的各类金属、非金属矿床归为一个“矿床成因组”。1975年，程裕淇等提出铁矿“类型组”，“铁矿成矿系列”的概念，指出每一成矿系列包含不同矿床类型，许多具有空间上或时间上伴生的特点，即在不同地区、不同成矿期但具有相似的地质背景时，可大致重复出现。1979年程裕淇等发表“初论矿床的成矿系列问题”文章，初步较系统地探索了矿床成矿系列问题，提出了十九个矿床成矿系列，首次对矿床成矿系列概念给予了以下含义：“矿床

3、成矿系列是由两个或更多的矿床类型(或矿石相)所组成，它们分别含有一定的共同的及(或)各自的有用组分(元素、矿物)，产出在一定地质单元内的不同地质部位，其具体的生成地质条件虽有所不同，但都在一定的主要地质作用的影响之下，主要形成于一定的地质历史时期(即统称的成矿期)的同一或不同阶段，且从区域地质的发展历史角度来考虑，彼此之间存在着内在的联系，并构成一个四维成矿整体，即一个成矿系列”。1983年程裕淇等又发表“再论矿床的成矿 系列问题”文章，进一步完善矿床成矿系列 的概念，提出了成矿系列的四级分类方 案，即“矿床成矿系列组合”、“矿床成矿系 列”、“矿床成矿亚系列”、“矿床类型”，又 新建了6个矿

4、床成矿系列。 刘敦一等（刘敦一等（1991）在白家坟奥长花岗岩中获）在白家坟奥长花岗岩中获得了得了38045Ma的离子探针锆石铀铅年龄。伍的离子探针锆石铀铅年龄。伍家善等（家善等（1998）在该区获得相近的）在该区获得相近的Sm-Nd等时等时年龄。但人们对该区古太古代仍然了解有限。但年龄。但人们对该区古太古代仍然了解有限。但这两个花岗质岩石的年龄值说明在古太古代时，这两个花岗质岩石的年龄值说明在古太古代时，该区已有古陆核的存在。该区已有古陆核的存在。 龙岗花岗片麻岩穹隆的TTG杂岩及有关表壳岩的年龄为29003100Ma（徐公愉等，1986；王松山等，1987；翟明国等，1993；刘敦一等，1

5、994）；东鞍山花岗岩锆石U-Pb年龄29948Ma，不整合之上的鞍山群硅铁建造年龄为2700Ma（乔广生等，1990），说明，龙岗铁架山花岗-片麻岩穹隆在中太古时期已经定型。 清源岩群形成于2600Ma以前，夹皮沟群（三道沟群）形成2650-2750Ma，龙岗群的表壳岩系亦形成于2600Ma以前，鞍山群表壳岩形成于2500 Ma以前（伍家善等，1998）。说明该区花岗绿岩带的绿岩主要形成于新太古代。 在25002000Ma期间的古元古代，在华北克拉通太古宙结晶基底的基础上，在辽宁营口宽甸吉林通化白山集安地区出现一个巨大的大陆裂谷带，沉积了巨厚的碎屑岩火山岩碳酸盐岩建造和碎屑岩碳酸盐岩建造。前

6、者为下辽河群（辽宁省）和集安群（吉林省），后者为上辽河群（辽宁省）和老岭群（吉林省）。辽河运动（1800Ma？）使下元古界变质、变形，从而结束了华北克拉通基底演化。 长城纪初期，在汎河地区，形成一个裂陷槽。它是燕辽中晚元古代裂陷槽的北东端，在长城纪、蓟县纪和青白口纪，接受厚约7174.7m的沉积。 青白口纪早期开始，该区沉积范围扩大，在汎河凹陷以外的桓仁牛毛大山和永宁步云山的山间盆地和旅顺老铁山一带均有沉积作用发生。经蔚县运动后，在青白口纪晚期，辽吉成矿带整体成海。在青白口纪末，汎河凹陷上升为陆地。 震旦纪至二叠纪末，该区处于广泛的陆表海环境。只是在震旦纪（末）、早奥陶世（末）、早石炭世（末）

7、和早二叠世（末），出现几次造陆运动。 在华北克拉通北缘，自早古生代开始已成为活动陆缘。自四平下二台子至乐山镇西南是早古生代火山岩浆弧（唐克东等，1992），其南侧为弧后盆地，发育呼兰群中压变质带和花岗岩带。 晚古生代，海西地槽在早古生代基础上发育。晚二叠世，除珲春一带外，均为陆相沉积，而上、下二叠统之间为平行不整合接触关系，说明此时刚好处于南北大陆的初碰撞期。二叠纪末的晚海西运动使晚古生代地层褶皱，并形成广泛的变质作用以及基性和中、酸性岩浆侵入活动。 三叠纪时，由于华南板块和西伯利亚板块从南北两个方向的挤压，在辽吉成矿带以及胶东地区形成一个增厚的陆壳。可以看作是华北板块海西末陆内造山作用。这一

8、作用可能一直延续到燕山早期。 燕山晚期，中国东部进入到泛裂谷时期。近东西向伸展作用在中国东部形成一系列盆岭构造。在辽吉成矿带主要表现为叠加在早期不同地质时期构造带上的火山盆地。1. 矿床分类原则和分类方案 矿床分类大至经历了形态分类、成因分类、成因矿质来源分类、构造成因分类等 为避免陷入矿床分类方案的争论以及针对本次工作的性质，首先按金属类型进行划分，分为等，对金属类型之下，根据含矿建造（结合考虑成矿地质作用）进行划分。2. 金矿类型 从“矿床类型就是矿床本质特征相近的一类矿床”这一思路，从矿床地质特征相近、产于相同或相近的含金建造、控矿因素基本相同三点对金矿类型进行划分，从而把该区金矿分为如

9、下8种类型：1)、产于太古宙绿岩带中的中深成脉状金矿2)、产于太古宙绿岩带硅铁建造中的金矿3)、产于海相碳酸盐-细碎屑岩建造中的层状金矿4)、产于细碧角斑岩建造中的金矿5)、产于深成侵入体内、外接触带的中深成 脉状金矿6)、产于陆相火山岩、次火山岩建造中的浅 成脉状金矿7)、矽卡岩型金矿8)、伴生金矿 主要产在太古宙线型构造区（清原夹皮沟绿岩带），代表矿床为夹皮沟一带的金矿和辽宁清原地区的南龙王庙等金矿。 这类矿床的基本特征是：（1）是中深成石英脉型金矿或浸染状金矿；（2）产于花岗绿岩地体的绿岩带中的韧性剪切带中；（3）大矿脉与剪切叶理整合，部分小型脉可能与糜棱叶理平行。 绿岩带型金矿在国外金

10、储量中占重要地位。多发育在绿岩带中的韧性剪切带中，绿岩带本身即为金的成矿带并为金矿形成提供物源，因为绿岩带本身往往金的丰度值很高。高家堡子银矿ZK12-2Zk9102Zk8826ZK12-1Ptld xcl34Ptld bd34Ptld slp34Ptld bd35 Ptlg -1126 00128 000m0m020 40 60mOO Ptlg LLYY123456789高家堡子银矿线剖面图12小佟家堡子金矿122 00123 00100200104m134m二坑0103020M-1 Ptld bd 34Ptld slp34Ptld bd35 Ptlg Ptld xcl34ZK12-3ZK1

11、2-4ZK12-7C M 124-12F1F1OO LLL#12345678910Ptld xcl34Pt ld b d 34Ptld sl p34Ptld bd35 Ptlg #LLF5Zk12C m 1 24Xz12-3Xz12-2小佟家堡子金矿线剖面图12小佟家堡子金矿0102030m24 0025 00100104134180oPtld xcl34Ptld b34dPtld slp34Ptld bd35 Ptlg -1ZK32 - 1123456789 Ptlg Zk32F5F4#2424 0025 00小佟家堡子金矿剖面图30A 荒沟山金矿区地质图1.大栗子组片岩；2.珍珠门组下段；

12、3.珍珠门组中段；4.老秃顶子花岗岩；5.铅锌矿体；6.金矿体；7.韧性或韧脆性剪切带；8.脆性断裂 该类金矿床共同特征是：（1）与陆相火山岩、次火山岩有明显时空关系；（2）火山岩、次火山岩为中酸性岩酸性岩；（3）属浅成中、低温热液脉状金矿；（4）受火山构造或控制火山或次火山岩构造控制。 陆相火山岩、次火山岩建造有关的金矿是近二、三十年金矿勘查中取得重大突破的一类金矿床。在环太平洋火山岩带、地中海喜马拉雅火山岩带和蒙古鄂霍茨克火山岩带，发现了一批超大型（400t），特大型（100400t）和大型（100t）的金矿床。据统计，全世界该类矿床金的金属储量已超过2万吨。是一种非常重要的金矿类型。 3

13、.1、铜镍硫化物矿2、海相火山岩型铜矿3、陆相火山岩、次火山岩型铜矿4、斑岩型铜矿5、矽卡岩型铜矿6、与中深成侵入体有关的脉状铜矿7、海相火山岩细碎屑岩碳酸盐岩或海相细碎屑岩碳酸盐岩型（钴）铜矿或（金）铜矿4.铅锌矿铅锌矿类型1、海相火山岩型铅锌矿(VMS)2、海相碳酸盐型沉积层状铅锌矿(Sedex)3、海相碳酸盐型热液层状铅锌矿(MVT)4、陆相火山岩、次火山岩型铅锌矿5、产于中、深成侵入体内外接触带的脉状铅 锌矿6、矽卡岩型铅锌矿5.其他金属矿床其他金属矿床类型15.1铁矿 火山沉积变质铁矿 沉积变质铁矿 沉积铁矿 矽卡岩铁矿 热液脉状铁矿 岩浆型矾钛磁铁矿5.其他金属矿床其他金属矿床类型

14、2 5.其他金属矿床其他金属矿床类型3 5.其他金属矿床其他金属矿床类型4 5.其他金属矿床其他金属矿床类型5 5.其他金属矿床其他金属矿床类型6 辽吉成矿带镍矿主要分布在吉林褶皱带和延边褶皱带。以红旗岭铜镍硫化物矿床为代表。亦有磐石齐家、和龙305、安图石人沟小型矿床。在华北克拉通内的吉林省通化县赤柏松辽宁省桓仁县拐磨，亦有以赤柏松硫化铜镍矿为代表的镍矿分布。从矿床类型看，主要为与基性、超基性岩有关的岩浆熔离矿床，仅辽宁省新宾县柜子哈达镍钴矿矿点为热液成因的。 5.其他金属矿床其他金属矿床类型7 钴很少有独立矿床，多是在其他矿床中呈伴生组分出现。有三种情况：在硫化铜镍矿中，在钴镍矿中，在钴铜

15、矿中。 前述红旗岭、赤柏松、拐磨、齐家等硫化铜镍矿床中均有伴生钴，只红旗岭硫化铜镍矿床的伴生钴就达中型钴矿规模。 钴镍矿只出现于辽宁新宾县（柜子哈达钴镍矿），是一个矿点，工业意义不大。 钴铜矿是近年在辽吉成矿带发现的一种新类型矿种，产于古元古代老岭群大栗子组富硼细碎屑岩泥岩碳酸盐建造中，典型矿床为吉林省白山市三道沟镇大横路钴铜矿，其钴储量达2.8万吨，为大型钴矿床。在辽河群里尔峪组和高家峪组，亦有富钴层，形成类型相似的钴铜或铜钴小型矿床、矿点或矿化点。5.其他金属矿床其他金属矿床类型8 辽吉成矿带所有钒、钛矿均为岩浆型钒钛磁铁矿。有十一处矿点和矿化点，分布在吉林省双阳土顶子、汪清南城子、安图宣

16、羊砬子、三岔东沟、桦甸大稗子沟、蛟河桃山、辽宁省辽阳隆昌和海城。吉林省双阳土顶子矿为与碱性岩有关的钛铁矿，其余为与基性中基性岩有关的钒钛磁铁矿。 5.其他金属矿床其他金属矿床类型9 锰矿有四种类型：沉积变质锰矿、矽卡岩锰矿、热液锰矿和残积锰矿。 沉积变质锰矿沉积变质锰矿除辽宁省东沟县黄土坎子锰矿产于盖县组地层外，其余如四平地区梨树县马家油坊锰矿、伊通满族自治县景家台锰矿和东丰县西保安锰矿均产于呼兰群西保安组含锰、磷地层中。 矽卡岩型锰矿矽卡岩型锰矿点1处，位于敦化县（马圈子锰矿），产于上古生界大理岩与海西期黑云母花岗岩的接触带。 岩浆热液锰矿岩浆热液锰矿有小型矿床1处（辽宁铁岭老宫屯锰矿），矿

17、点2处（桦甸县暖木条子锰矿和桦甸县清水沟锰矿）。 残积锰矿残积锰矿点1处：靖宁县干沟屯锰矿。 5.其他金属矿床其他金属矿床类型10 经过半个世纪对海底热水成矿作用的研究以及对大陆 地区地质历史时期中形成的同类矿床的比较，人们总结 出：1、现代海底热水沉积可能形成于岛弧、弧后、弧前和扩张脊 环境；2、容矿岩石即可以是火山岩、火山碎屑岩、也可以是正常 沉积的半远洋沉积和浊流沉积岩；3、成矿作用有三个过程：岩浆热源驱动海水在海底循环， 加热海水与渗透性洋壳发生反应，含矿热水在海底排泻 成矿；4、热水流体与冷海水的混合作用是硫化物沉积的关键因素；5、成矿物质主要源自含矿岩系和下伏基底，是循环的海底热

18、水从中淋滤出来的。 VMS SedexMMM摩丽红山西大坳东 南山树基沟西北 山树林背斜部顺山 地北矿带红旗山老坟底六家子红透山曾家顶子拉谷东部曾家顶子124356781091112131410151112192 02 22 12 32 4012kmGMGM南天 门矿带金凤岭红矿带景家沟隆起稗子沟张胡 子沟清原 县苍石 镇大荒 沟线金厂景家沟MMMMQ1角砾岩体中的矿体角砾岩体中的矿体1.碳酸盐岩；2.云母片岩；3. 角砾岩体；4.矿体；5.断层 红旗岭硫化铜镍矿红旗岭硫化铜镍矿 赤柏松硫化铜镍矿赤柏松硫化铜镍矿红旗岭硫化铜镍矿红旗岭硫化铜镍矿 红旗岭矿区地质图赤柏松硫化铜镍矿赤柏松硫化铜镍矿

19、 火山火山次火山热液成矿作用次火山热液成矿作用 岩浆热液成矿作岩浆热液成矿作 接触交代成矿作用接触交代成矿作用 盆地热卤水成矿作用盆地热卤水成矿作用 变质热液成矿作用变质热液成矿作用新 部落504425203052271823507440260500m12765438910111213延边成矿带地质矿产图 K大榆树川马号敦化明月镇天宝山KK延吉百 草沟 刺 猬沟汪 清K天桥岭脊阳张家店K地荫沟荒沟小西南岔春化珲春开山屯图门通化省江龙黑黑龙江省俄罗斯朝鲜02040km1K234567K新 部落504425203052271823507440260500m12765438910111213 小西南

20、岔金铜矿Sb050kmMoSo香坑河北山南山 Mo123456789农坪金铜矿地质图8线马滴达 乡农坪珲春河01km678510923411 11 2农坪金铜矿08线剖面图A881246357200 20 40m二秘铜矿火山盆地地质图二密 铜矿00.5 1km123416789105二秘铜矿东区爆破角砾岩筒12345678315135望宝山II号岩筒Z n2 mZ n2Z n2687078020 40m岩浆热液成矿作岩浆热液成矿作接触交代成矿作用接触交代成矿作用接触交代型（矿卡岩型）内生金属矿包括金矿（兰家金矿）、铜矿（蛟河二道沟铜矿）、铅锌矿（二棚甸子铅锌矿）、铁矿、（二道河子铁矿）、钼矿（

21、冰湖沟铜钼矿）、钨矿（白石砬子钨矿）、锰矿等。成矿时期有晚海西期、印支期和燕山早期，并以晚海西期为主。 盆地热卤水成矿作用盆地热卤水成矿作用即是在前章矿床分类中的海相碳酸盐型热液层状铅锌矿。以前曾称密西西比河谷型铅锌矿。这类矿床具有一般低温热液矿床的特点，但没有与成矿有关的岩体，所以前人称之为远程低温热液矿床。但现代同位素分析技术揭示：成矿介质为混合的盆地内的富盐卤水，在温度为120170（最高可达220）范围内，以充填方式成矿于一定层位内的层间角砾岩带、层间裂隙带、溶洞等成岩期或成岩期后的构造中。因此是盆地热卤水型的低温热液矿床。在辽吉成矿带，该类矿床仅发育在汎河凹陷，以关门山铅锌矿为代表。

22、变质热液成矿作用变质热液成矿作用1. 中、新太古代发育在龙岗中、新太古代发育在龙岗铁架山隆起区铁架山隆起区与海底火山活动有关的与海底火山活动有关的Fe、Au、（、（P）成）成矿系列矿系列2.在清原在清原桦甸太古宙线型构造区与海底火桦甸太古宙线型构造区与海底火山作用有关的山作用有关的Cu、Zn、Au、Fe、硫铁矿、硫铁矿成矿系列成矿系列 3.辽吉古元古代裂谷带中层控辽吉古元古代裂谷带中层控Pb、Zn、Au、Ag、Cu、Co、Fe 成矿系列成矿系列 4.中元古代裂谷盆地中与盆地热卤水成矿作中元古代裂谷盆地中与盆地热卤水成矿作用有关的用有关的Pb、Zn成矿系列成矿系列 5.早古生代岛弧区与海底火山一

23、沉积作用有早古生代岛弧区与海底火山一沉积作用有关的关的Fe、Mn、Co、P、Pb、Zn、Ag、硫、硫铁矿成矿系列铁矿成矿系列6.晚古生代华北克拉通北缘陆缘区与海相火晚古生代华北克拉通北缘陆缘区与海相火山山沉积建造有关的沉积建造有关的Au、Ag、Cu、成矿、成矿系列系列 7. 晚古生代晚期在华北拉通北缘陆缘增生带晚古生代晚期在华北拉通北缘陆缘增生带与中、酸性深成侵入作用有关的与中、酸性深成侵入作用有关的Au、Ag、Cu、Pb、Zn、W、Mo、Fe、Mn成矿系列成矿系列 8. 印支期印支期早燕山期与中、酸性岩浆侵入作用有早燕山期与中、酸性岩浆侵入作用有关的关的Au、Ag、Cu、Pb、Zn、W、Mo

24、成矿系列成矿系列 9.晚印支期与镁铁质晚印支期与镁铁质超镁铁质岩浆侵入作用有超镁铁质岩浆侵入作用有关的关的V、Ti、Fe、Cr、Cu、Ni、Co成矿系列成矿系列10 .燕山期与中、酸性深成侵入作用有关的燕山期与中、酸性深成侵入作用有关的Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo、Fe、Mn、成矿系列、成矿系列11.燕山期与中、酸性火山、次火山作用有关的燕山期与中、酸性火山、次火山作用有关的Au、Ag、Cu、Mo、Pb、Zn、成矿系列、成矿系列12. 晚燕山期与镁铁质晚燕山期与镁铁质超镁铁质岩浆侵入作用超镁铁质岩浆侵入作用有关的有关的V、Ti、Fe、Cu、Ni、Co成矿系列成矿系列人有了知识，就会具备各种分析能力，明辨是非的能力。所以我们要勤恳读书，广泛阅读，古人说“书中自有黄金屋。”通过阅读科技书籍，我们能丰富知识，培养逻辑思维能力；通过阅读文学作品，我们能提高文学鉴赏水平，培养文学情趣；通过阅读报刊，我们能增长见识，扩大自己的知识面。有许多书籍还能培养我们的道德情操，给我们巨大的精神力量，鼓舞我们前进。