阜山金矿成矿构造物理化学参量因子分析与成矿环境综合研究

采用因子分析方法 ,对影响阜山金矿成矿作用的各构造物理化学参量进行了相关分析 ,其目的是试图在传统定性研究的基础上 ,通过定量研究来探讨阜山金矿最佳成矿构造物理化学条件 ,进而建立一个初步的成矿构造物理化学模式。该模式指出 ,阜山金矿各构造物理化学参量的分布在矿区内是不均匀的 ,构造作用是控制成矿流体分布与状态的重要因素。在构造力松弛部位和构造力集中部位各参量分布场表现出不同的变化规律 ,两者之间存在一个构造物理化学界面 ,矿化主要发生在该界面附近构造力松弛部位。

构造物理化学成矿理论问题探讨

构造物理化学成矿研究涉及以下新的认识:构造体制下矿源岩系演化序列,构造动力热液淬取成矿机制,构造附加动力驱动热液成矿机制,构造应力场转化成矿机制,成矿流体水-岩反应的浓缩成矿机制以及构造物理化学场结构与界面成矿特点。

玲珑-焦家式金矿构造地质特征及成矿构造物理化学参量因子分析——以阜山金矿区为例

在玲珑金矿田地质与构造特征研究基础上 ,建立该区玲珑 焦家式金矿成矿模式 ,开展 1∶2 0 0 0阜山金矿矿区矿源岩系构造变形岩相形迹填图 ,提出矿化趋势度的概念 ,并进行了较广泛的构造及水 岩系统物理化学参量的测算 ,共选择 15个参量进行大量测试数据因子分析。结果表明 ,在对该类金矿床成矿作用贡献程度上 ,这些参量的排序从大到小依次是 :pH ,均一温度 ,构造附加静水压力 (ps) ,最小压力 pmin,CO2 /H2 O ,lgfCO2 ,lgfO2 ,F-/Cl-和Na/K 。

阜山金矿床构造物理化学界面与成矿分析

以场的概念出发 ,通过分析成矿作用时矿床的地质界面、流体物理化学界面 ,力图揭示构造应力应变对成矿物理化学环境的影响。指出 ,构造应力应变是通过流体的温度和压力条件来影响各构造物理化学参量的分布 ,进而影响成矿过程。矿化大多发生在构造物理化学参量值的突变 (界面 )部位 ,成矿温度场。

焦家金矿田的成矿构造物理化学场结构分析

以焦家金矿田为例，采用成矿构造物理化学场结构分析方法，对与金矿床（体）空间定位相关的地质、物探、化探综合异常结构和成矿构造物理化学场结构进行了解析，通过对研究区重、磁、激电异常场和成矿地球化学异常场结构特征的揭示与厘定，初步探讨了成矿构造物理化学场结构与金矿床（体）空间定位的耦合关系，提出了本区新一轮金矿勘查的预测评价准则．

阜山金矿区构造变形岩相填图与成矿流体构造物理化学特征研究

在构造动力成岩成矿思路的指导下，通过构造变形岩相形迹填图区分不同的岩石构造单元，并在此基础上研究不同构造带的流体特征，进行物理化学场结构与界面分析及流体参量填图。

构造物理化学基本问题与金矿成矿预测

本文初步定义构造物理化学为研究地壳物质在构造力作用下发生的物理变化和化学变化相互关系的领域，提出该领域研究的基本问题：构造附加静水压力、构造影响热和构造岩石物理性质、成岩成矿ｐＴ变化及相组成，讨论了该领域的发展和应用前景。本文还以《金矿重点矿化区带隐伏矿床找矿方法和预测》项目（ＪＧ９４７１１０）成果为主，介绍用构造物理化学成矿找矿理论、方法开展金矿成矿预测方面的主要进展。

构造动力成岩成矿和构造物理化学研究

“动力成岩成矿”的理论是地质力学构造控岩控矿研究方面的重要进展,是上世纪70—80年代初,在构造地球化学领域关于应力矿物、岩石变形-变质关系、构造控矿等研究基础上提出的。应用动力成岩成矿载体的“构造岩相带”,在新疆沙尔托海铬铁矿开展深部找矿取得重大突破。后续研究,从“动力成岩成矿”阶段,发展到现今的“构造物理化学”阶段。基于固体力学原理,研究认为变形岩石由偏应力场引起,偏应力场可分为差应力状态和各向等正应力状态两个部分,后者被命名为“构造附加静水压力”。“构造附加静水压力”不仅能引起岩石体积变化,也能影响其中化学平衡,是一个物理化学变量。结合胶东金矿的长期研究发现,元素地球化学分布是化学平衡的结果,物理化学环境才是化学作用的原因,提出“构造力改变压力温度等条件影响化学平衡”的认识。创建“成矿深度构造校正”方法,预测胶东金矿深部“第二富集带”得到证实,促进胶东从危机矿山重灾区转而成为全球第三大金矿区。经过40多年的理论研究、地质调查和找矿实践,构造物理化学取得显著进展,1996年地质力学专业委员会设立“构造物理化学专业学组”。2018年,中国地球物理学会成立“构造物理化学专业委员会”。

阜山金矿区构造变形岩相特征与成矿流体构造物理化学特征研究

在构造动力成岩成矿思路的指导下 ,通过构造变形岩相形迹填图区分不同的岩石构造单元 ,并在此基础上研究不同构造带的流体特征 ,进行物理化学场结构与界面分析及流体参量填图 。

成矿规律与构造物理化学研究

成矿规律与构造物理化学研究吕古贤李晓波（中国地质科学院地质力学研究所）以地球动力学分析入手探索矿床形成和分布的规律业已成为成矿学发展的必然趋势（Ａｂｒａｍｏｖｉｃｈ，１９９０）。虽然板块构造理论为宏观尺度上揭示成矿区带的演化背景提供了先进的地球动力学...

金矿床的构造物理化学成矿理论问题探讨

构造物理化学是研究地壳物质受构造作用产生的物理和化学变化相互关联的学科。构造物理化学关注构造作用产生或引起的压力、温度和其他物理化学条件变化及其对各种化学平衡的影响。金的成矿作用与构造物理化学环境密切相关,金的构造物理化学成矿研究涉及到构造体制下矿源岩系演化序列,构造动力热液淬取成矿机制,构造附加动力驱动热液成矿机制,构造应力场转化成矿机制,成矿流体水 岩反应的浓缩成矿机制以及构造物理化学场结构与界面成矿理论。

成矿构造物理化学场结构预测法及其应用——以山东河东金矿为例

以“构造—物性—物质组合控矿”理论为方法学基础 ,提出并讨论了隐伏矿体定位预测中的成矿构造物理化学结构预测方法 ,并以典型脉状金矿床为例 ,进行山东河东金矿成矿构造应力场结构、激电异常场结构、原生晕异常场结构 ,成矿构造物理化学场组合结构分析和矿区外围找矿靶区优选及深部隐伏矿体定位预测准则的实例剖析。

甘肃文县阳山金矿床高楼山矿段构造叠加晕地球化学特征及岩浆—构造—成矿耦合关系简析

甘肃文县阳山金矿是产于勉县—略阳弧形缝合带中段内的超大造山型金矿床。在26年的勘探工作中,安坝和葛条湾矿段一直是阳山金矿勘查的核心矿段。高楼山矿段于2021年正式进入普查阶段。本文旨在更好地了解矿区的深部隐伏盲矿,并对其未来的发展前景进行预测。结果表明,高楼山矿段69号勘探线剖面的成矿及伴生元素构造叠加晕的轴(垂)向分带序列从上而下依次为:Cu-As-Pb-Zn-Mn-Co-Ag-Au-Sb-Mo-Bi;共圈定两处深部找矿靶区,在1850 m标高处,213号矿脉的前缘晕仍然存在,而且随着深度的增加,前缘晕的强度也在不断加强,这表明矿体正在向更深处延伸;而在1750 m标高处,前缘晕的增强更加显著,这暗示着深部可能存在隐伏的矿体。此外,在分析69号勘探线3个钻孔构造叠加晕的基础上,提出新的阳山金矿构造控矿模式——推覆体复式褶皱构造控矿,并对ZK4901岩心的千枚理、断层、岩体、矿(化)体产状特征,利用统计分析方法进一步佐证了该模式。本文研究认为阳山金矿主体受逆冲断裂构造作用控制,含矿构造以北倾为主,局部受到褶皱的制约,岩浆岩主要沿断裂带产出,可形成矿(化)体,并根据岩浆岩有无矿化,将矿(化)体产出类型分为“2大类、5小类”,同时指出岩浆热液与成矿关系密切,但高品位的矿体主要分布在千枚岩中。这将为今后的勘探和开采提供重要的参考。

构造物理化学的思路、研究和问题

构造物理化学是研究地壳物质受构造作用产生的物理和化学变化相互关联的领域。构造力可以分解为两部分一部分是均应力,指各向相等的应力,它叠加在原有压力之上,并且影响着各种化学反应的平衡,也是成岩、成矿和变质作用的影响因素。另一部分是差应力,固体中受外力作用普遍产生差应力,它引起地壳物质变形,产生各种构造形迹。构造物理化学特别关注构造作用产生或引起的压力、温度及其他的物理化学条件的变化,研究这些构造附加参量对各种化学平衡的影响,逐渐发展成为独立的学科研究领域。

小秦岭西段驾鹿金矿田成矿流体特征、物理化学条件及演化

以成矿系列理论为指导,在对比性研究了小秦岭西段驾鹿金矿田的葫芦沟、莲子沟和王排三个金矿床的赋矿地层、控矿构造、矿化蚀变类型及分带性、成矿期、成矿阶段划分和矿床类型等地质特征的基础上,运用包裹体测温学、流体成分分析及计算方法,研究了三个矿床不同成矿阶段的包裹体特征、成矿的物理化学条件和成矿溶液的组分特征及演化,认为:(1)虽然它们的矿床类型不同,主要地质特征差异明显,但所经历的成矿期、成矿阶段和相同阶段的矿物共生组合十分相似。在空间位置上,从下到上矿床类型由蚀变岩型过渡到石英脉型,因而隶属于同一成矿系列。(2)从蚀变岩型到石英脉型金矿床,成矿的物理化学条件和成矿溶液具有与之相对应的变化特征:①各成矿阶段的平均均一温度降低;②成矿的压力和深度减少;③成矿溶液的盐度相当或有所增加。(3)在金的成矿作用过程中,从Ⅰ→Ⅳ阶段各矿床的物理化学条件的演化具有下述类似的特征:①成矿的温度、压力逐渐降低;②成矿溶液的酸碱度具有从弱碱性(中性)→弱酸性→酸性→弱碱性的演化规律;③氧化还原电位表现为相对氧化→相对还原→相对氧化的变化趋势。

热液金矿床控矿断裂性质与成矿流体的物理化学

热液金矿床的成矿物理化学条件与控矿断裂构造环境有着密切联系。作者对比了不同构造环境（小秦岭、焦家、玲珑和太白金矿）流体包裹体物理化学参数特征，表明韧性剪切带环境中的金矿成矿流体压力大、ＣＯ２／Ｈ２Ｏ数值也高。不同构造环境中流体Ｋ＋／Ｎａ＋、Ｆ－／Ｃｌ－的差别不仅与容矿岩石化学特征有关，也与构造应力作用有关，同一矿田内，甚至同一断裂带内，因所处构造部位不同，成矿流体压力也不同，致使其他物理化学参数的系统变化，这对地质找矿具有实际意义。

热液成矿系统构造控矿理论

构造对成矿的控制是热液成矿系统的典型特征之一,系统剖析多重尺度控矿构造的几何学、运动学、动力学、流变学和热力学对认识矿床成因和预测找矿至关重要;而如何实现控矿构造格架、渗透性结构、成矿流体通道和矿化变形网络由静态到多尺度时-空四维动态的转变,查明流体通道和矿床增量生长过程与控制因素,揭示热液成矿系统的构造-流体耦合成矿机制和定位规律是亟待解决的关键科学难题。为此,我们在对已有相关成果系统梳理的基础上,提出了科学构建热液成矿系统构造控矿理论的基本要点与对应方法及应用范畴:(1)流体而非构造是构造控矿理论的中心,热液系统的流体流动与成矿作用受控于断裂带格架及其渗透性结构,其中渗透率是将流体流动与流体压力变化联系起来理解控矿构造的核心;(2)不同控矿构造组合的关键控制是构造差应力和流体压力的大小,而矿化类型的变化可能是由于构造应力场引起的容矿构造方位的不同和赋矿围岩之间的强度差异所致;(3)流体通道的生长始于超压流体储库上游围岩中孤立的微裂隙沿流体压力梯度最大的方向、随裂隙发育且相互连结而形成新的长裂隙,并最终连通形成断裂网络内的流体通道,矿床的增量生长发生在高流体通量的短爆发期,断层反复滑动驱动其内流体压力、流速和应力快速变化,当由此诱发的流体通道生长破坏了流体系统的动态平衡时,随之而来的流体快速降压就成为金属沉淀成矿的关键驱动因素;(4)以热液裂隙-脉系统野外地质观测和构造-蚀变-矿化网络三维填图为基础,通过宏观与微观各级控矿构造相结合、地质历史与构造应力分析相结合、局部与区域点-线-面相结合、浅部与深部相结合、时间与空间相结合、定性和定量相结合,对各种控矿因素开展多学科、多尺度、多层次、全方位综合研究,是应遵循的基本原则;(5)通过构造-蚀变-矿化网络填图,将蚀变-矿化体与控矿构造的类型、形态、规模、产状和间距等几何学特征联系起来,利用热液裂隙-脉系统和断裂网络拓扑学及矿体三维几何结构分析等定量方法查明控矿构造格架和渗透性结构并揭示矿化变形网络的连通性与成矿潜力;(6)合理构建地质模型,选取合适的热力学参数和动力学边界条件,利用HCh和COMSOL等方法,定量模拟成矿过程中的流体流动、热-质传递、应力变形和化学反应等的时-空变化,是揭示构造-流体耦合成矿机理和定位规律、预测矿化中心和确定找矿目标的有效途径。进而提出了构造控矿理论的研究流程:聚焦构造-流体耦合成矿机制和定位规律这一关键科学问题,选择热液裂隙-脉系统和构造-蚀变-矿化网络为重点研究对象;通过几何学描述、运动学判断、流变学分析、动力学解析和热力学综合,厘定控矿构造格架,定位矿化中心,示踪成矿流体通道和多种矿化样式的增量生长过程及其关键控制,揭示渗透性结构的时-空演变规律及构造再活化与成矿定位的成因关联,建立构造-流体耦合成矿模式,服务新一轮战略找矿突破。以胶东焦家金矿田为例,开展控矿构造理论研究和成矿预测应用实践,证实了其科学性和有效性。

盐构造变形特征与变形机制:基于地震解析与构造模拟的研究探讨及对复杂构造区岩盐迁移与成矿的启示

钾盐是我国长期紧缺矿种之一,我国钾肥对外依存度约30%~45%。现代盐湖钾盐储量有限。随着多年开采,资源量锐减,亟需开展对古代深层含盐盆地的钾盐成矿研究。深入研究盐构造的变形机制与变形特征,揭示不同构造环境下盐构造变形及盐体迁移、聚集、保存规律,对我国钾盐勘探新区、新层位具有重要意义。本文综述了岩盐物理性质及盐构造驱动力,结合构造物理模拟和地震解释分析盐构造变形机制,揭示了复杂构造区岩盐迁移规律,最终以库车坳陷和勐野井地区为例,结合离散元数值模拟分析了复杂构造地区的钾盐有利成矿区。结果表明:①克拉通盆地盐构造主要受重力负载作用控制,在进积前缘产生差异负载,有利于发育大型盐刺穿构造;②拉张环境下上覆地层减薄和正断层的存在为盐底辟的上涌提供了空间,岩盐在断层处汇聚;③挤压环境下岩盐在背斜构造核部汇聚,同构造沉积、先存盐底辟、基底隆起会影响盐背斜的形成与演化;④库车坳陷岩盐在南部秋里塔格构造带和北部克拉苏构造带背斜核部汇聚增厚,北部克拉苏构造带受挤压变形强烈,南秋里塔格构造带已发现含钾显示,为钾盐有利勘探区;⑤勐野井钾盐为深部源盐、浅部聚集的“二层楼”模式,深部侏罗海相层系源盐成矿潜力巨大,地表浅层出露小范围岩盐的断裂带附近可能存在隐伏钾盐矿床。