成矿分带

成矿分带

中文名 成矿分带
源头 含矿流体坝
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原因

       有多种解释。矿床分带现象首先为洛奈在1900年所认识,1907年由J.E.斯帕尔加以概括而提出分带理论。1936年W.H.埃蒙斯根据从含矿流体来源向外,矿物组合形成顺序的规律性,曾将单个区域、矿区和矿体中的相对分带资料拼接在一起,再造了一个理论性的矿脉系统模式,以表明从地表向下矿物组合的变化。迄今,尚没有任何一个实例包括了该模式中的所有矿物组合,但它有助于理解分带道意义。而此系统与W.林格伦等所提出的“矿物共生顺序”颇多相似之处。1957年J.K.库廷纳从流体活动的构造观点曾提出流体一次上升分带与多次(脉动)上升分带,或者视矿物沉淀为正常顺序或反常顺序而分为正向分带与逆向分带。1962年H.L.巴恩斯提出含矿流体中 2价元素络合物的相对溶解度是形成矿物分带的机制。1963年郭文魁提出矿化过程中含矿硫体中硫、氧含量的变化是导致矿石组合分带的主要因素,而挥发成分如氟、硼的过分集中是导致异常分带原因之一。自然界分带不清、不规则、逆向和超覆的现象屡见不鲜。这些现象可以一个成矿期内矿化中心的前进与退缩,同一区域内矿化作用多期重复,容矿围岩化学反应的难易与渗透度的大小,控矿构造、裂隙与通道的特性等,分别结合分带的实际情况加以解释。有的地方可见到某一带的矿物叠覆在另一带矿物之上,形成套叠矿床。

分类

  成矿分带按其空间位置来分有水平分带和垂直分带。按其规模可以分为以下4类:

  ①洲际分带,为跨越大洲的规模巨大的全球性成矿带,如滨太平洋成矿带、特提斯-喜马拉雅成矿带和中亚-内蒙古成矿带;

  ②区域分带,指大规模的区域内之分带现象,如美国与西拉·尼瓦达岩基有关的矿床,中国华北地台南、北缘的矿带和南岭矿带等;

  ③矿区分带,为矿山密集的区域内之分带现象,如中国湖南柿竹园、江西银山和云南个旧等矿区,美国比尤特、宾厄姆以及英国康沃尔等矿区;

  ④矿体分带,单个矿体或富矿体内矿化作用性质变化所形成的分带,如中国安徽铜官山、广东大宝山和江西黄沙等矿体内的分带,火山成因的块状矿化物矿床,如火山岩中的日本黑矿也呈现分带特征。

  在沉积铁矿床中,常表现出不同的矿石相沿沉积当时的海岸作带状分布,距岸由近到远的成矿分带为:①氧化物带(赤铁矿);②硅酸盐带(鲕绿泥石);③碳酸盐带(菱铁矿);④硫化物带(黄铁矿)。又如在气化热液矿床中,含矿气液随着离热源距离的增大,以及物理化学条件的变化,不同矿物的沉淀常依次成带状。例如,中国湖南柿竹园矿床中,自含矿花岗岩体向外,或由深处向浅处,可分出钨带→锡带→铋带→铜带→锌带→铅带。

工作程序

  成矿预测的工作程序,大体如下:  ①明确预测要求,必须首先明确预测区范围、预测的主要矿种、要求的比例尺和原有工作基础等;  ②全面搜集地质资料,包括各种地质报告和图件、地球物理和地球化学探矿、重砂测量和遥感图像等资料,并加以系统整理;  ③研究成矿地质背景,包括已知区和未知区的地质背景及其演化发展,重点是与成矿有关的地质构造背景;④研究找矿信息,找矿信息在成矿预测中具有直接的导向作用,对地质、矿物、地球化学、地球物理、水文、遥感等信息要进行综合研究和数据处理,编制各种图件;  ⑤分析控矿因素(见成矿控制因素),确定预测准则和标志,如构造标志、岩浆岩标志、古地理标志、古岩相标志、地球物理标志和地球化学标志,并编制相应图件;  ⑥编制成矿预测图,在图上要反映出主要控矿因素和找矿信息,用已取得的成矿概念进行综合分析,圈定预测靶区;  ⑦重点工程验证,选择条件最好的靶区,施工揭露(一般以钻冉为主),以便及时检验预测的可靠性,这项工作常结合普查工作进行;  ⑧进行定量评价,在大比例成矿预测中还要依据钻孔查证资料,计算一部分远景储量。

常用方法

  成矿预测常用的方法有以下4种:

地质类比法和就矿找矿法

  矿床或矿田存在本身表明了多方面控矿因素的最佳结合。研究总结已知典型矿床的成矿地质环境和控矿地质因素,以作为类比并推断未知地区成矿可能性的依据。找矿经验表明,这两种方法对矿区外围找矿和开拓新区都有显著效果。

统计分析法

  用数学地质方法进行矿产统计预测。它是在地质-成矿现象数字化和定量化的基础上,利用恰当的数学模型来实现的。它定量地研究各种找矿信息,找出各种信息最有利成矿的数值范围,建立主要找矿信息与矿化之间的函数关系,并定地量显示预测结果。常用的统计分析法有概率统计和多元统计等。

矿石建造分析

  稳定的矿物共生组合即矿石建造是一定地质建造的自然组成部分,同种类型矿石建造组成的矿床有着相似的成矿地质环境和机制。厘定各种类型矿石建造及其相应的地质建造以及它们形成的地质背景,在预测实践中很有成效,特别是与不同火山建造、火山-沉积建造、与基性-超基性岩建造有关的各种矿石建造的预测中效果较好。

矿床模式研究

  它是在矿床类型典型化基础上发展起来的一种预测方法,其途径是将某一类矿床的关键性地质因素(如成矿地质背景、矿质来源、矿液运移途径、矿石堆积环境等)的共同特点加以综合,形成一个完整的成矿系统,即矿床成因模式。根据这种模式在相似的地质环境中进行预测,能客观地表征矿质富集地段,并划出相应的远景区。

特征

       矿床地质学家常联系成矿地质背景来讨论分带的特征。近地表的环境中,在温度、压力梯度变陡的条件下,热水流体导致矿石矿物迅速沉淀和分带间距缩短,甚至出现套叠现象。地下深处,温度压力梯度渐次变缓、矿物沉淀缓慢,可先后离析,形成明显分带,间距一般较宽。在温度压力条件逐渐变化的地方,如在高温高压矿床中,分带一般较少或不明显,常以金的成色或与其伴生的少量或痕量组分的含量变化表现出来。如山东金靓顶金矿深达600多米,含金石英脉的主要矿物变化不大,而痕量组分则显示分带。由于成矿分带的规模不同,控制分带的因素也有差异。对区域分带而言,区域性构造、岩浆、沉积和变质作用的时、空分布特征常是导致区域矿化分带的重要因素。随着地质构造背景的不同,常显示矿床金属组合不同的分带,如从华北地台向南有地台南缘的金钼组合,长江中下游的铁铜组合,钱塘江-袁水的铜铅锌组合和南岭的锡钨组合,大致形成主要矿床组合的分带。湘黔的汞矿区外围及其深处逐渐有金-银矿发现,也是一种区域分带现象。

研究意义

       在同生矿床,如在沉积矿床中,由于受物质来源、机械分异或化学分异等的影响,也常表现出矿床、矿体的带状分布,如平行海、湖岸线或从原岩沿着河道分带。 成矿分带反映了成矿作用在空间上的变化规律,后生或同生成矿分带的发现有助于预测矿化作用的变化,查明这种带状分布规律,对指导矿产勘查和矿山开发均有实际意义。

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