矿田构造变形岩相分类与应用效果

矿田相当于Ⅴ级成矿区带的地质找矿勘查对象,需要研究"构造与建造共生"的地质现象,建立相应的概念和野外观测方法,有别于"沉积构造岩相"、"岩浆岩相"、"变质岩相"、"大地构造相"、"构造岩相"、"构造相"等理论观点。在长期矿田构造和深部外围找矿实践基础上,研究提出"构造变形岩相"的地质概念。构造变形岩相被理解为"显示构造变形的那部分岩相",是喻示受构造影响的那部分(沉积、岩浆和变质地质作用的)岩相,是包含构造变形及建造特征的地质实体,或构造建造形迹。构造变形岩相,是岩石形变和相变密切共生的地质体,既能反映成岩地质环境又包含成岩物理化学条件,是一种适用于开展"构造结合建造"观测和分析的构造岩石单元。依据地质作用类型,划分了4种矿田构造变形岩相:沉积构造变形岩相、岩浆构造变形岩相、变质构造变形岩相和复成构造变形岩相。根据地质亚相,划分了矿田尺度的27类构造变形岩相。建立矿田构造变形岩相的观测和分析方法,不仅推动了构造结合建造的地质调查和研究,而且为矿田构造向矿田地质学的发展奠定了基础。构造变形岩相研究,用1∶1000~1∶50000不同精度,可以调查几十至几百平方千米范围的地质找矿问题,直接服务于已知矿床的深部外围找矿。地表结合中段大比例尺填图,三维刻画矿化岩相带的分布特征,成为圈定靶区的最佳途径。在"就矿找矿"的基础上,探讨了中距离找矿的预测方向--构造变形岩相界面成矿带。

构造变形岩相形迹的大比例尺填图及其对隐伏矿床地质预测──以胶东玲珑—焦家式金矿为例

以胶东玲珑—焦家式金矿床典型矿区为例，在基础地质图件的基础上，开展大比例尺构造变形、岩相形迹填图，把成矿、成岩、各阶段蚀变和各阶段成矿所体现出的构造岩石单元区分开来，从而为恢复各阶段的变形场和应力场，建立该区构造蚀变岩带的构造成矿演化模式，为探讨矿化矿脉分布规律提供科学评价依据，并为分析构造作用下流体的构造物理化学场结构与界面成矿提供基础地质资料。

胶东玲珑金矿田不同矿段构造变形岩相带特征与深部找矿预测

大规模勘探结果表明,胶东主要金矿田深部存在第二富集带,显示深部找矿潜力巨大。“深部第二富集带”受什么因素控制,深部预测的目标是什么,成矿边界在哪里,这些关键问题值得深入研究。结合“岩浆核杂岩隆起-拆离凹陷”构造系统和“米字型”构造控矿模式,提出将“构造变形岩相带”作为深部找矿预测目标和成矿边界,建立新的深部找矿预测标志。以玲珑矿田为例,综合对比各矿段3个主要方向(NEE、NE、NNE)构造变形岩相带的空间分布、物质成分、结构构造、形成时间、成岩成矿深度等特征,总结矿化富集规律及其向深部的变化趋势,探讨不同方向构造变形岩相带的时空演化关系。从“深部第二富集带”发育程度看,这些已知构造变形岩相带的深部都有找矿潜力,其外围可能存在平行的、更大深度的构造变形岩相带。

矿田构造变形岩相带的地球物理资料解译与找矿应用

基于岩(矿)石物性参数和矿床成因类型建立的地球物理勘查模型,在深部找矿预测中出现了多解性的问题,急需找到地球物理方法能够高精度识别的地质体目标。多年的找矿实践表明,矿田构造变形岩相带就是一个重要的选项,业已取得显著的找矿效果。目前,大比例尺的矿区地球物理勘查工作较多,而中比例尺的矿田地球物理研究比较薄弱,且两者均缺乏分层次的战略指导。为了建立矿田构造变形岩相带的地球物理判别标志,需要厘清地质与地球物理的复杂时间-空间关系,加强地质力学与地球物理勘探方法的联系。文章提出分层次处理和解释地球物理信息的思路,即根据研究区构造形迹的“米字型”结构特征和构造体系阶段性发展的特点,从矿田、矿床2个层次解析不同尺度-维度的地球物理勘查资料,提取构造变形岩相带信息。具体操作流程为先在矿田范围内布置面积性物探,解译“米字型”断裂构造系统,选定张性和张扭性含矿断裂构造,预测找矿方向;再在含矿断裂带布置大深度物探剖面,分析剥蚀程度和埋藏深度,结合化探信息圈定找矿靶区位置。文中以内蒙古赤峰柴胡栏子金矿田为例,介绍该方法的找矿应用效果。首先从矿田地球物理资料中解译出新华夏构造体系“米字型”分布的构造形迹,然后在2个矿区内确认了北北西和北西西走向的构造变形岩相带是主要的含矿构造带,且两者之间存在时空上的先后关系,为深部找矿预测提供了依据。

矿区构造变形岩相形迹填图、矿化趋势度的实测及其地质找矿——以胶东玲珑金矿田阜山金矿区为例

以玲珑金矿田阜山金矿区为实测地区,研究了胶东构造岩浆活化区玲珑-焦家式金矿的矿源岩系,对2km2内矿源岩的构造变形岩相形迹进行1/2000填图。在此基础上,提出矿化趋势度(MTD)的概念并完成阜山金矿区矿化趋势度的分布图。矿化趋势度的概念及其填图研究方法对于探讨将成矿模型转化为找矿模型、逐步建立更具体量化的找矿预测实测方法有重要的参考价值和应用前景。

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。

基于深部地球物理信息的构造变形岩相分类研究

"构造变形岩相"填图方法的创立和应用为老矿区深部及外围的找矿工作指明了方向,在实践中取得了显著的效果,需要大力推广和深入研究。对于构造变形岩相带的深部结构认识,需要依靠地球物理信息的解译。与地球物理场性质相类似,构造变形岩相带也是一个现存的地质体;物探工作目的是要探测和揭示构造变形岩相带的埋深、轮廓、内部结构构造等特征,为确定其形成时间和演化过程提供依据。由于地质与地球物理的复杂时空关系,如果仅以新鲜岩石标本物性参数的差异作为判别标志,难以提高地球物理方法的分辨率和有效性。结合构造变形岩相进行综合解译,更能提高解释推断成果的多学科融合性。作为终极勘探目标,需要紧密结合构造控矿级序,建立构造变形岩相带的三级分类标准,提取对应的地球物理信息:一级构造变形岩相带为目标物所处的构造单元及构造应力场,及其所对应的区域地球物理场特征,如隆凹构造相间的伸展构造域;二级构造变形岩相带为目标物所处的控矿构造体系,及其所对应的矿田地球物理场特征,如岩浆核杂岩隆起-拆离构造系统;三级构造变形岩相带为目标物所在的有利成矿构造部位,及其所对应于关键剖面的地球物理特征,如侵入岩体与围岩的接触带或者含矿断裂带等。选择国际流行的典型金属矿床类型,介绍了三级构造变形岩相带的地球物理组合信息特征及其分级利用操作流程,为有效应用地球物理勘探方法开展深部找矿预测提供了范例。

内蒙古维拉斯托锂锡多金属矿含矿构造变形岩相分带和分布

内蒙古自治区克什克腾旗维拉斯托矿区是近年新发现的大型锂锡多金属矿床。矿区深部为Sn、Zn、Rb、Nb、Ta等成矿元素为主体的强云英岩化、天河石化花岗斑岩型矿(化)体;中部为以Li元素为主、伴生Sn、Mo等成矿元素的隐爆角砾岩型矿(化)体;浅部为Sn、W、Zn、Cu、Mo、Ag等成矿元素的热液脉状矿(化)体。多金属矿化受断裂和岩浆热液蚀变双重控制。断裂蚀变分带实测剖面显示,以断裂为中心,两侧蚀变分带对称分布,依次发育硅化、云英岩化、萤石化和碳酸盐化,由此确定蚀变分带:①内带为硅化蚀变岩相带,宽度在2~5 m之间,矿体硅化强度高,围岩也发育硅化,浅色矿物变多,暗色矿物减少,岩石变硬变脆,局部可见石英小细脉;②中带为云英岩化蚀变岩相带,宽度在5~10 m之间,云英岩化带发育在硅化带外侧,在矿体与围岩接触部位一般发育结晶粒度较大的云母片,其他部位的云母为细粒类型,包括锂云母、白云母、金云母、绢云母等;③外带为萤石-碳酸盐化蚀变岩相带,宽度一般在20~30 m之间,较大者可达100 m以上;萤石-碳酸盐化蚀变带距矿体较远,多数以细脉状或薄膜状填充在围岩裂隙中。通过对该矿床含矿构造变形岩相带三维空间分布特征的研究,建立起该区构造变形岩相成矿和找矿模型,为下一步地质勘查工作提供新的地质依据。

构造变形岩相形迹学对滥泥坪铜矿隐伏矿体预测研究

针对老矿山隐伏矿体难识别、难发现定位预测的难题,通过多年在滥泥坪铜矿深、边部的找矿研究和实践,总结提出了构造变形岩相形迹学的研究内容和方法,首先对滥泥坪矿区构造岩相形迹填图,在此基础上,采用运动学和动力学研究矿区构造和岩体几何状况,恢复成矿构造动力学体制,分析成矿规律、矿体时空结构、岩相特征等,对矿区深部及外围隐伏矿定位预测及评价,提出重点找矿靶区。通过实践,认为构造变形岩相形迹学适于老矿山"边、深、新、空"隐伏矿体大比例预测的实用方法之一。

论沉积盆地构造岩相变形史研究方法及应用

基于(非)金属矿产-铀-煤-油气资源同盆共存,盆内构造岩相变形史与成藏成矿事件的耦合结构一直是科学难题。在构造岩相学填图和构造岩相变形史研究基础上,将沉积盆地构造岩相变形史划分为前盆地期、成盆期、盆地反转期、盆地构造变形改造期、盆内岩浆叠加期和盆地表生变化期6个演化期。研究发现,采用构造岩相学填图创新方法,可有效圈定沉积盆地内同生构造样式与构造组合。在火山岩区采用次火山岩侵入、火山隐爆-侵出、火山爆发-喷发等12个相系进行构造岩相填图,有助于有效圈定火山机构中心、火山热液成岩成矿中心和火山热水沉积成岩成矿中心的位置。盆-山-原转换构造岩相带是流体大规模运移和储集构造岩相带,也是(非)金属矿-铀-煤-油气资源同盆共存富集成藏成矿的有利构造岩相带;前陆盆地、山间盆地和后陆盆地具有不同的变形构造组合;构造岩相学研究和填图有助于研究沉积盆地变形期内古热储构造、冠羽状垂向热流柱构造、煤系烃(矿)源岩生排烃成藏成矿事件序列等问题。壳源岩浆、幔-壳混源岩浆、幔源岩浆在盆地岩浆叠加期,形成了相应的岩浆叠加构造样式和岩浆叠加成岩相系。在盆内岩浆底拱侵位形成的穹状不对称复式褶皱系统内,发育了强烈的岩浆-构造-岩性-热流体四重耦合结构,形成了与盆内岩浆再造-叠加成岩成矿有关的电气石热流柱构造,以底拱旋转断褶带、电气石和白云母蚀变相系为特征。与盆内岩浆-改造作用有关的富CO_(2)型热流柱构造,表现为热启断裂组和铁锰碳酸盐矿物垂向分带,并与菱铁矿矽卡岩相→矽卡岩化大理岩相→铁锰碳酸盐化大理岩相→大理岩化结晶灰岩垂向分带相共生。

胶东金矿成矿深度的构造校正测算方法研究

深部找矿是我国保障能源矿产安全的重要任务。深部找矿勘查的一个重要前提是矿床形成深度测算。然而成矿深度研究和测算是地质科学领域的难题,目前尚未很好的解决。成矿深度测算的方法当前存在的主要问题是:成岩成矿深度计算中使用重力除以岩石密度(简称“重力/比重”)的测算方法基本都是建立在地下岩石“静流体压力”假设之上。但是“静流体压力”理论假设及其深度测算方法,存在理论缺陷。2000年召开的“地壳异常压力学术研讨会”,专家对上述岩石压力来自“静流体压力”假设和岩石形成深度的“重力/密度”测算方法提出了不同见解:浅部地壳直至地幔深处的岩石都是固体状态,开展地质作用深度的测算必须把地壳岩石看作固体,在计算成岩成矿深度时,除重力之外需要考虑构造力的作用。在上述专家学者的研讨基础上,出现了对成矿深度理论的新思考和新的测算方法。研究提出构造应力场的“各向等压应力部分”,即是“构造附加静水压力”的概念,建立变形比-古差应力的联立方程,计算三维主应力,从而获得“构造附加静水压力”。在此基础上,提出“构造力复合重力的岩石压力”新模型,形成先去掉“构造附加静水压力”,再推算成矿深度的“构造校正测算”方法。开展成矿深度构造校正测算需要以下条件:(1)确定成矿模式;(2)开展野外构造变形岩相测量;(3)测量岩石矿物应变,恢复成矿构造应力场,计算构造附加静水压力;(4)测算成矿深度。据“成矿深度构造校正测算”方法,获得胶东多个典型金矿成矿深度的测算结果:夏甸金矿成矿深度为–1 979.5~–3 014.72 m、焦家金矿成矿深度为–1 632.4~–2 331.6 m、大尹格庄金矿成矿深度为–2 775.4~–4 164.5 m、新城金矿成矿深度为–1 781.29~2 750.0 m、玲珑金矿成矿深度为–7 20.55~–3 454.97 m。据以上典型金矿成矿深度的测算结果认为,胶东金矿属深–1000~–4500m的浅成热液剪切带型矿床,胶东典型金矿矿体主要部分仍赋存在深部。按照“构造校正测算”方法得到的成矿深度,结合地质、物探和化探信息,预测金矿发育“深部第二富集带”,已得到胶东金矿勘查工作的证实。

胶东金矿集中区构造体系多层次控矿规律研究

提出中新生代东亚大陆与西太平洋带活动带相互关联的构造剪切带即是NNE向新华夏系巨型构造带。胶东金矿集中区产生于洋-陆过渡关联的该NNE向构造剪切带。对胶东构造体系进行了进一步研究,指出胶东中生代主要发育新华夏体系和华夏式构造系,而纬向构造体系,即EW向构造不发育。在此基础上,对胶东金矿集中区构造控制矿带、矿床、矿脉、地球化学分布和物理化学条件等不同层次特征加以分析,提出了胶东金矿成矿期构造具有多层次控矿特点,新华夏系NEE向泰山式构造控制胶东区域金矿带的展布;新华夏系NNE向区域剪切带控制金矿田产生部位;构造带断裂性质控制金矿矿床类别;构造断裂带的产状控制矿床矿体的倾伏侧伏规律;剪切构造两盘的运移特点和断裂组合形式控制矿脉的分布规律;构造变形岩相带控制构造地球化学特征;构造控制水岩系统成矿物理化学条件等认识。成矿构造研究、测量和资料分析证实,成矿阶段构造应力场最大主应力和最小主应力轴面是近于水平的,而中间主应力接近于垂直;区域成矿期应力场呈水平反钟向扭动剪切状,具有新华夏系应力场特征。从中生代应力场分析发现,除了区域反钟向挤压剪切构造特征外,主要成矿阶段构造环境还表现出应力松弛和拉张的特点,有普遍的断裂上盘下滑的构造成矿的特征。

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 。

构造岩浆活化区金矿矿源岩系的矿化趋势度概念与研究性填图方法——以胶东玲珑焦家式金矿为例

以玲珑金矿田阜山金矿区为实测地区 ,研究了胶东构造岩浆活化区玲珑 焦家式金矿的矿源岩系 ,对 2km2 内矿源岩的构造变形岩相形迹进行 1∶2 0 0 0填图。在这一研究工作积累的基础上 ,提出矿化趋势度 (MTD)的概念并完成阜山金矿区矿化趋势度的分布图。矿化趋势度的概念及其填图研究方法对于探讨将成矿模型转化为找矿模型 。

胶东金矿成矿深度的构造校正测算及成矿预测

成矿深度测算对于矿床学理论研究和深部找矿都有重要意义。经典的成矿深度"压力/比重"计算方法,缺乏考虑构造应力在成矿过程中的影响。前人按照"压力/比重"的计算方法,提出胶东蚀变岩金矿是6000~8000 m深的元古宙成矿,石英脉型金矿是深度在3000 m左右的中生代成矿,并据此建立了金矿垂直五层楼的分带模式。依据该模式指导的深部预测勘查效果不好。"成矿深度构造校正测算"是近几十年逐渐成长起来的一个新方法,即先减去"构造附加压力"后再进行成矿深度测算。本文介绍"成矿深度构造校正测算"的计算方法,指出其应用条件和预测意义。开展成矿深度构造校正测算需要以下条件:(1)确定成矿模式;(2)开展野外构造变形岩相测量;(3)测量岩石矿物应变,恢复成矿构造应力场,计算构造附加静水压力;(4)测算成矿深度。根据"成矿深度构造校正测算"方法已经获得胶东多个典型金矿成矿深度的测算结果:(1)夏甸金矿成矿深度为-1979.51~-3014.72 m;(2)焦家金矿成矿深度为-1632.4~-2331.6 m;(3)大尹格庄金矿成矿深度为-2775.4~-4164.5 m;(4)新城金矿成矿深度为-1781.29~-2750.0 m;(5)玲珑金矿成矿深度为-720.55~-3454.97 m。根据以上典型金矿成矿深度的测算结果,本文认为胶东金矿属于深-1000~-4500 m的浅成热液剪切带型矿床,由此推断胶东典型金矿矿体主要部分仍然赋存在深部。按照"构造校正测算"方法得到的成矿深度,结合地质、物探和化探信息,预测金矿发育"深部第二富集带",已经得到胶东金矿勘查工作的证实。

胶西北断裂构造蚀变分带及其铲式分布特征

胶东是全球最大的与中生代花岗岩有关的热液交代蚀变金矿集中区,其成矿与断裂及蚀变作用有关。以焦家断裂和招平断裂为典型,开展构造变形蚀变岩剖面实测和地质填图,研究控矿断裂铲式分布的地质特征。研究发现:(1)断裂蚀变带的宽度不是以往认为的几十米,而是达到几百米,或超过千米,蚀变的规模和强度控制了成矿作用;(2)断裂产状上陡下缓,浅部-200 m以上倾角在70°左右,深部-400 m以下倾角20°到30°,形成铲式断裂;(3)铲式断裂显示上盘下滑的运动特征,应力应变特征表明成矿作用发生于应力松弛阶段;(4)断裂的倾向控制矿化带的侧伏方向,焦家断裂带倾向北西而其中矿体向南西侧伏;招平断裂倾向南东则矿体为北东向侧伏。

试论胶东西北部金矿化类型及其与构造关系

胶东西北部金矿床分为三种矿化类型，即蚀变岩型、石英脉型、过渡型，统称为玲珑—焦家式金矿．它们具有明显的同源共生关系，为同一构造动力作用下产物，因而具有相近的成矿物质组分、成矿温度、成矿压力和相近的稳定同位素及稀土组成．这些矿床的差异仅表现在成矿围岩、矿体形态、矿体规模及产状、矿化特征、矿石自然形态等方面．这些差别主要是由于控矿控岩的构造作用、构造部位、断裂性质的差别以及构造—岩浆活动晚期所发生的构造驱动力和分异作用的差异所致．蚀变岩型矿床多发育在变形强烈的构造挤压、剪切部位，赋矿断裂产状多较缓，倾向ＮＷ，围岩蚀变发育；石英脉型矿床多出现在引张及剪张部位，赋矿断裂产状较陡，多倾向ＳＥ，围岩蚀变较弱；过渡类型矿床出现在两者之间．各矿化类型在垂向及侧向上都有着渐变过渡关系。

典型矿集区成矿地质事件研究和填图方法初探

针对中等尺度范围(或中等比例尺)区域成矿潜力和已知矿山的深部及外围资源评价等问题,试图用成矿地质事件方法开展相关研究。成矿地质事件评价方法,就是在恢复矿床形成过程并建立成矿模式的基础上,通过对矿源岩系的构造变形岩相形迹追索来恢复与成矿有重要意义的地质事件及其演化过程,研究在这一系列地质事件中成矿物质的分布规律和逐步富集成矿的标志及程度,并用以进一步探索、指导区域资源潜力评价和填图找矿的方法。应用这一思路对南岭中段锡多金属矿和胶东矿集区金矿进行了区域成矿地质事件研究和地质填(编)图方法的初步探讨。

胶东矿集区金矿成矿地质事件研究初探

成矿地质事件评价方法就是恢复相关矿床形成过程并建立成矿模式,通过矿源岩系的构造变形岩相形迹追溯恢复与成矿有重要意义的地质事件及其演化过程,研究在这一系列地质事件中成矿物质分布规律和逐步富集成矿的标志及规模,并用以进一步探索与指导开展区域资源潜力评价和地质找矿的方法。应用这一思路对胶东矿集区金矿进行了区域成矿地质事件的初步探讨。