中国成矿系统研究的来龙去脉

1、本文由 百度文库批量上传下载工具 生成Created By Yelky QQ:283830411中国成矿系统研究的来龙去脉国土资源网 (2005年9月23日15:15) 李晓明成矿系列或矿床系列是成矿系统内涵的一个部分，成矿系统论是成矿系列研究的深入和提高5个理论要点：成矿系统形成的构造背景，成矿系统多因耦合、临界转换的成矿机制，矿床系列和异常系列构成的矿化网络，矿床形成、变化、保存的演化过程，成矿系统资源环境的双重效应全面研究和认识成矿规律，是对矿床个体、局部、静态研究扩展到系统、整体、动态的研究最近，在第八届国际矿床地质会议和第六届华人地质科学研讨会上，中国科学院院士、著名矿床地质学家翟裕

2、生两度报告了中国成矿系统研究的最新进展，引起了国内外地学界和矿业界的关注。究竟什么是成矿系统，其研究的价值和意义何在，记者日前采访了翟裕生院士。记者：您是什么时候开始研究中国成矿系统的？翟裕生：我们是从上个世纪90年代初开始这一研究的。矿床学研究十分复杂，矿床的成因和分布规律涉及多种因素、多种地质条件，矿床形成后变化较多，分布和产出情况又多种多样。如何深入研究矿床成因和演化规律，必须解决思路和方法问题。在矿床研究早期，人们是从单个矿床的解剖入手，后来注意到研究矿床群体、矿床组合。上世纪80年代初，程裕淇院士、陈毓川院士等提出矿床成矿系列理论，做了系统的研究工作。同时，中国地质大学在教学中也开始

3、讲授矿床组合和成矿系列理论。成矿系列研究本身是矿床学的一个进步，对研究成矿规律，指导找矿有重要的实际意义。在这个基础上，我们从矿床研究的描述性研究进一步探索成矿系列的动力学机制。1996年，我主笔的成矿系列研究专著出版，对成矿系列的理论基础作了较全面的探讨，引起了广泛的关注，也为进一步研究成矿系统打下基础。记者：在您的研究中，成矿系统指的是什么？翟裕生：广义的成矿系统概念，是指在一定的地质时空域中，控制矿床形成、变化、保存的全部地质要素和成矿作用动力过程，以及所形成的矿床系列、矿化异常系列构成的整体，是具有成矿功能的自然系统。从这个概念可以看出，成矿系列或矿床系列是成矿系统内涵的一个部分。成矿

4、系统论是成矿系列研究的深入和提高。在这个成矿系统的理论框架里，包括5个理论要点，分别是成矿系统形成的构造背景，成矿系统多因耦合、临界转换的成矿机制，矿床系列和异常系列构成的矿化网络，矿床形成、变化、保存的演化过程，成矿系统资源环境的双重效应。记者：就这5个方面，您能否作进一步说明？翟裕生：成矿系统形成的构造背景，或称地质环境，主要解决什么时间，在什么地方发生成矿作用。从宏观条件分析，构造对成矿系统有重要控制作用，不同构造背景产出不同的成矿系统。例如，裂谷、裂陷槽等伸展构造，对地幔和地壳的流体和成矿物质起沟通作用，产生显著的物质交换，可以形成沉积喷流矿床。有时候构造运动强烈，深部岩浆物质喷发较多

5、，在火山岩中及附近，较易形成块状硫化物矿床。在挤压强烈俯冲带环境，可形成斑岩成矿系统。大陆边缘的岩浆弧里可以形成与花岗岩类有关的成矿系统。大型剪切构造中容易形成金成矿系统，另外斑岩型矿床的形成也与之有关系。目前，我们正在进一步探索用构造动力背景来划分成矿系统大类，把成矿系统的研究与大陆动力学背景研究结合起来。成矿系统的形成机制，我概括了八个字：多因耦合、临界转换。矿床的具体成矿方式多达上百种，如果加以概括，共性的特征是什么？多种成矿要素必须结合起来，这就是多因耦合。源、运、储、保等都是基本要素，没有成矿通道不成，没有圈闭也不成，这些因素缺一不可，只不过是程度上的差别，主导因素和次要因素的差别。

6、临界转换，是指成矿要素在耦合过程中临界突变的现象，例如，构造转换端，断裂带交汇处，地层岩性界面，氧化还原转换带，水相、气相转换点等，在这些地段和时段，必然会打破原有的平衡，造成热能、流体和物质的强烈变化，主要是发生了物质的显著分异作用，从而能形成成矿堆积。第三个理论要点是矿床系列、矿化异常带系列组成的矿化网络。如果视成矿系统为工厂，那么其产品是什么？一个是矿床系列（矿床组合），一个是矿化异常系列，二者共同组成矿化网络。在这里面要研究各种矿床之间的关系，有空间关系，如矿床的分带性；有时间关系，如形成时间的间隔、成矿阶段的划分、矿种和矿化类型随时间的演变等。另外还有一个成矿系列的内部物质结构关系，

7、如成矿强度、成矿物质在不同矿床中的分配和分布，以及控制矿床规模的各种因素等。第四个方面，矿床形成、变化、保存的演化过程，是成矿系统研究中不可或缺的环节。矿床学是一门历史的科学，最讲历史演化，过去矿床学教材中只讲成因，很少讲成矿后的变化，实际上两者应结合起来，毕竟找矿是找现存的矿床，弄不清楚演化历史，找矿工作就可能陷入盲目。针对矿床形成、变化、保存至今的历史进程，成矿系统的研究必须作出科学解释，阐明其来龙去脉的过程。第五个方面，成矿系统的研究还能够为区域环保提供科学资料，兼顾资源与环境两个方面，把探宝和减灾、找矿与改善矿山环境结合起来。矿床中可利用的是当前具有经济价值的物质（矿石），对于矿床中不

8、够开发利用品位的有害元素如汞、镉、硫、砷等，在开发过程中很容易扩散到水、土、空气、废石中去，如何控制其扩散，保护矿山环境，矿床地质学家最有条件来做这项工作，例如成矿系统研究提供的矿床中有害元素的含量，赋存状态，扩散方式、途径和范围的资料，可作为整治矿区生态环境的地质依据。通过认识矿床的构造、岩性、水文条件可帮助改进采矿技术，减少环境污染。成矿系统的研究，还可为寻找“环境友好型”矿床提供帮助。记者：您认为，成矿系统及其演化的研究有何意义？翟裕生：在进行成矿系统研究的10多年里，我们的研究集体解剖了长江中下游成矿系统和华北陆块北缘成矿系统，建立了华北陆块周边绿岩带金成矿系统，将全国划分出六个成矿域

9、，研究了每个成矿域的构造背景、成矿环境演化，主要成矿系统和形成的优势矿种等。成矿系统及其演化的研究能够全面研究和认识成矿规律，是对矿床个体、局部、静态研究扩展到系统、整体、动态的研究。从成矿系统的观点出发，可以扩大区域找矿目标，胸有全局、举一反三，是综合找矿、综合评价的理论基础之一。它还可以完善找矿思路和评价准则，启发人们既研究矿床的形成条件，又研究矿床的保存条件。它还从人与自然协调发展出发，全面研究矿产资源开发与环境保护，为发展绿色清洁矿业作贡献。从成矿系统的整体出发，可以由已知到未知发现新类型矿床。由单一矿种、单一类型研究到多矿种、多类型的整体研究，由浅入深寻找矿床。从成矿系统的空间结构分

10、析，区域矿化分带在矿床物质组成、结构、矿化类型垂深方向的变化，可引导人们向深处和外围找寻新类型的矿床。从成矿系统的时间结构分析，可以通过查找成矿序列中的缺失环节来找寻新类型矿床。这在有关岩浆演化形成的成矿系统中有较多的实例。成矿系统研究将成矿的环境、背景、要素、作用、过程、动力、产物、异常和延边等作为一个自然作用的整体加以研究，这有利于全面认识成矿动力学机制、矿床形成演变历史和矿床的时空分布规律，是提高矿床学科学水平的一个重要途径。每一个成矿系统都发生在一定的地质时代和特定的地质环境，因而，在一定程度上可以记录地质环境变迁过程，起到对“地质记录”的示踪作用。例如，南非古元古宙含金铀砾岩型矿石中碎屑状黄铁矿的出现，可以作为当时大气圈中缺氧的证