勘查区找矿预测理论与方法-1

勘查区找矿预测理论与方法研究

叶天竺

2016年3月25日

一、

概述二、成矿作用基本问题三、“成矿地质体”找矿预测地质模型概述四、主要矿床类型地质模型研究内容五、找矿预测基本工作方法内容目录1.1矿产预测类别1.2基本思路1.3技术路线一、概述1.1矿产预测类别目的分类：统计预测/找矿预测成果分类：定性预测/定量预测比例尺分类：区域预测/勘查区预测不同类别预测思路、方法选择不同。找矿勘查过程就是预测-验证过程，因此找矿勘查过程中的预测称为找矿预测，找矿预测和其它矿产预测方法存在重大区别。

1.1.1区域矿产预测比例尺：1:5万—1:25万目的：提交找矿远景区，为部署矿产勘查

提供依据。方法：应用地球物理、地球化学、遥感资料研究成矿地

质背景，开展预测工作区成矿特征研究。建立预测准则，进行类比预测，圈定预测区，估算资源量。

1.1.2勘查区找矿预测比例尺：＞1:5万，矿区矿产预测。目的：部署探矿工程，揭露矿体位置。方法：专题填图、样品采集、构建地厧模型、应用物探、

化探綜合方法通过专题地厧填图查明成矿地厧体、成矿构造和结构面、成矿作用特征标志，构建勘查区找矿预测地厧模型，预

测未发现矿体的空间部位。1.1.3勘查区找矿预测理论方法体系一、基本思路二、成矿作用基本问题理论基础三、“成矿地质体”找矿预测地质模型概述四、主要矿床类型找矿预测地质模型五、基本工作方法六、物探、化探方法技术应用1.2基本思路找矿预测学科是需要验证的学科。思想方法、宏观观察、微观研究、工作方法，要求符合基本理论和实践验证。1.2.1成矿作用因素–辩证思维：内因、外因1.2.2成矿作用特征–综合思维：时、空、物、能1.2.3成矿作用分类–比较思维：元素分类、矿床分类

成矿作用：成矿物质通过地质作用引起环境温度、压力、酸碱度、氧化还原电位等物理化学条件的变化，造成溶质浓度变化而集聚沉淀成矿。成矿作用因素成矿作用特征成矿作用分类成矿作用的本质：成矿元素根据其地球化学特征在不同的地质作用条件下形成各种类型的矿床。《外因是变化的条件，内因是变化的根据》矿床形成：内因：成矿元素地球化学特征外因：成矿地质作用

以金矿为例：沉积砾岩型、次火山热液型、远程热液型、中低温热液型、矽卡岩型、韧性剪切带型。各种类型矿床基本特征受金元素地球化学特征控制。1.2.1辩证思维—成矿作用因素

1.内因：元素地球化学特征（1）元素地球化学亲和性和地球化学分类（2）元素电负性和成键规律（3）离子的性质和行为：离子半径、配位法则、

离子电位（4）晶体场理论（5）元素的迁移和沉淀理论

2.外因：成矿地质作用（1）元素迁移沉淀的外部条件是地质作用沉积、火山喷发、岩浆侵入、区域变质、大型变形、复合（2）决定地质作用存在形式大地构造背景、地壳块体、离散、聚合、碰撞、造山（3）决定成矿物质区域分布的因素大地构造背景、基底构造的物质成分。1.2.2综合思维成矿作用特征1．成矿时间2．成矿空间3．成矿物质4．成矿能量1．成矿时间（1）成矿年龄、时代（2）成矿期次：不同成矿系统为期次（3）成矿阶段：同一成矿系统为阶段（4）成矿作用时间（5）成岩成矿时间关系（6）同空间多期成矿问题2．成矿空间（1）成矿区带、大地构造背景（2）元素、矿体、矿床、矿田的分带、分布（3）矿床三维空间结构（4）成矿深度、矿床顶底深度（5）矿体形态、规模、产状、品位、空间特征（6）矿化样式、矿石结构构造3．成矿物质（1）金属元素与流体（水及其它挥发份）成份及其含量、组合、时空变化（2）矿物成份及其含量、组合、时空变化、赋存空间（3）成矿物质来源、分配/分异、迁移、沉淀过程（4）成矿物质来源：大地构造环境、基底4．能量（1）动力来源：重力、压力、热力、流体、构造应力（2）热能来源：大地热流、岩浆热、放射性热、构造热、撞击热、化学反应热（3）其他能量：电、磁、震（4）空间影响范围、持续时间（5）成矿速度5．时、空、物、能藕合关系1.2.3比较思维成矿作用分类

1．元素分类2．成矿作用地球化学分类3．找矿预测矿床分类1．元素分类（1）元素周期表（2）戈尔德施密特分类、查瓦里茨基分类、费尔斯曼分类（3）2003年，L•BruceRailsback，《地学元素和离子周期表》，按离子的酸碱硬度和离子电位分区（详见成矿作用基本问题，“成矿元素地球化学特征”）2．成矿作用地球化学分类（1）水流体成矿作用∶（水为主）沉积、风化、岩浆

及期后热液、火山喷发沉积、变质

——占矿床80％（2）岩浆成矿作用：（岩浆为主）结晶分凝、熔离、

微量元素——占矿床20％（1）水流体成矿作用：元素地球化学特征软硬酸碱理论离子络合物理论成矿地球化学障理论成矿物质分配、迁移、沉淀理论（2）岩浆成矿作用：超基性岩浆结晶分异理论基性超基性岩浆熔离作用理论花岗质岩浆微量元素成矿理论两类成矿作用基本理论问题：3．矿床分类问题

分类原则

矿床分类方法很多，也很复杂。以找矿预测为唯一目的的分类原则：即沉积、火山、侵入、变质、大型变形、复合六类。再在此基础上考虑地球化学特征显著的不同矿种，特殊矿化特征等因素分亚类。（1）考虑确定成矿地质体（2）考虑找矿预测工作方法。（3）考虑地球化学特征的显著差异。找矿预测矿床分类表上述分类中对层控型矿床分三种情况第一类：岩浆后生型层控矿床：成矿地质体为侵入体。第二类：非岩浆后生型层控矿床：成矿地质体为含矿地层、盆地构造、断裂构造。第三类：喷流沉积型同生矿床：成矿地质体为含矿地层、盆地构造、断裂构造。

说明：

1.关于造山型金矿，我们的理解全部改为韧性剪切带

型金矿，指韧性剪切带同生金矿。

2.关于卡林型金矿，本次分类中不存在卡林型金矿，

归为远程低温热液矿床。

3.关于风化型矿床，应该单列我们暂列入沉积型矿床

大类中。4.关于华南花岗岩容矿、火山岩容矿铀矿问题，归入

非岩浆后生热液矿床。1.3技术路线1.3.1宏观调查和微观研究相结合1.3.2基础研究和综合研究相结合1.3.3地质研究和物探、化探相结合2.1成矿作用机制2.2元素地球化学特征2.3成矿地球化学障2.4流体及超临界流体2.5成矿作用过程2.6成矿速度2.7成矿深度2.8成矿物质来源、热源、动力源2.9矿床及元素分带2.10岩浆矿床成矿作用二、成矿作用基本问题2.1成矿作用机制问题地质作用成矿成矿作用是地质作用产物和组成部分——成矿地质体和矿体关系研究界面成矿成矿作用在界面发生——成矿构造系统和成矿结构面研究突变成矿成矿作用在物理化学条件突变时发生——成矿作用特征标志研究2.1.1地质作用成矿1．通过沉积作用、火山喷发、岩浆侵入、区域变质、大型变形构造等地质作用形成矿床。2．成矿作用的产物是矿体，地质作用的实物载体是地质体。3．矿体和地质体存在时间、空间、物质、能量的关系4．成矿地质体是成矿作用发生的基础。2.1.2界面成矿

成矿作用发生在地球物质的各种界面上。1．岩性界面：包括全部地球物质界面；2．构造界面：包括全部地球物质隐性或显性破裂面；3．物理化学转换界面：包括温度、压力、酸碱度、氧化还原条件等；4．地球物质界面构成成矿结构面。

1．成矿作用是指成矿物质溶解、迁移、集聚、沉淀过程；

2．成矿物质到达集聚地以后，由于物理化学条件（温度、压力、酸碱度、氧化还原电位、溶质浓度）发生

突变而由流体态变成以矿物态为主的固体态；

3．两个要点：

（1）过程突变。因此，成矿年龄可以实际测定；

（2）成矿物质完成集聚以后经历了流体态和固体态两个

阶段。4．物理化学条件突变是成矿作用发生的基本条件。2.1.3物理化学条件突变成矿2.2成矿元素地球化学特征2.2.1成矿元素地球化学特征

1．《地学元素和离子周期表》简介

2．元素成键特征

3．软硬酸碱理论

4．元素离子电位图

5．介质PH、EH值对元素迁移、沉淀的控制

6．络合物主要类型（2）—（6）详见《成矿作用特征标志》有关内容李·布鲁克（L.BruceRailsback）《地学元素和离子周期表》2013年张德会《地球化学》P1281．《地学元素和离子周期表》简介李·布鲁克（L.BruceRailsback）《地学元素和离子周期表》简介李·布鲁克，美国佐治亚大学地质系教授，发表该表于《地质学》杂志2003年9月第31卷第9期（P737~P740）。2004年美国地质调查局（USGS）出版图表。中文译本由金持跃于2006.02在《金华职业技术学院学报》刊出。按照元素离子排表；基于软硬酸碱理论与离子势（离子电位）概念；划分为：硬阳离子、过渡阳离子与软阳离子、元素单

质形式、阴离子、惰性气体；清晰的表达了离子配位关系。2．元素成键特征成矿元素成键规律各种类型的化学键中电子的分布

系统矿物学（上册），王濮，1982，第37页离子键共价键金属键分子键2.3成矿地球化学障概念

2.3.1概念别列尔曼于1968年提出了“地球化学障”的理论，强调了在短距离内环境物理化学条件截然变化对元素沉淀富集的重要意义。巴尔苏科夫1980年提出热液自混作用理论解释蚀变分带。环境的物理化学界面，如氧化还原界面、压力释放带、温度界面、pH界面、水位线、土壤温度界面等经常形成元素发生迁移或沉淀的界面。这就是地球化学障。针对成矿元素沉淀界面而言就是成矿地球化学障。2.3.2成矿地球化学障标志矿物学标志详见《成矿作用特征标志》有关内容。2.4.1不同类型矿床流体特征地壳中各种水的氧、氢同位素组成（Misra，2000）2.4流体及超临界流体2.4.2不同类型流体和各热液矿床关系不同类型流体和不同各类热液矿床间的关系（Robb，2005）2.4.3超临界流体

1．概念温度高于某个数值时，任何大的压力不能使物质由气相转为液相，此时为临界温度TC，临界温度以下气体被液化的最低压力为临界压力PC。临界点附近，流体密度、粘度、溶解度、热容量、介电常数等所有流体物性发生急剧变化。温度及压力均处于临界点以上为超临界状态。

水的温度和压强临界点：TC=374.3℃，P=22.05MPa。2．超临界流体特征

液态、固态以外的新流体态

①密度变化：临界点水密度降低至25℃的0.322g/cm3。

②离子介电常数与温度负相关，静电引力正相关，络合物

稳定迁移。

③很强的溶解能力，从围岩萃取成矿物质。

④流体密度、粘度性、溶质扩散系数变化形成层析和分离。

2.5.1分异/分配、迁移、沉淀1．沉积：分异、迁移、沉淀2．岩浆：分配/分异、迁移、沉淀3．热液：分配、迁移、沉淀4．变质：分异、迁移、沉淀分异：同一物相状态下两种物质分离，如岩浆分异；分配：平衡共存两相状态下，物质在不同相态中分配关系。金属元素在熔体和热液中分配。2.5成矿作用过程问题

1．物态形式沉积：碎屑、胶体、分子、原子、离子岩浆：熔体不混熔、珠滴、分子、原子、离子热液：络合物、离子。2.5.2迁移：物态、动力

2．成矿物质迁移动力源（1）重力驱动：重力位能高处向低处流动（2）压力梯度驱动：压力差，深部向浅部流动（3）热力驱动：热液对流系统（4）构造应力驱动：浅部（<5km）泵吸模式；

深部（>5km）断层阀模式（5）成矿流体内力驱动：流体水压作用作用：T、P、PH、Eh变化，成矿物质在流体中达到过

饱和状态。条件：T、P、PH、Eh发生变化因素：成矿地质体侵位、构造应力

流体和流体，流体和围岩方式：沉积：重力分选、胶体凝结、分子、原子、离子

化合、吸附和吸收。

岩浆：熔离、分凝、压滤、混合。

热液：充填、交代、混合、沸腾。2.5.3沉淀机制1．成矿早阶段当地质体成岩作用已经完成，实现了岩石和流体的初始分离。由于发生地质构造活动，成矿物质集聚，成矿介质温度、压力发生变化。成矿介质尚处于高温、高压、强酸、强碱条件下，成矿流体对原来的岩石矿物形成大规模交代作用，出现大量交代矿物。金属物质尚处于络合物状态尚未沉淀结晶，此时发生大规模矿物交代作用，此时属于成矿前期蚀变。2.5.4成矿过程（沉淀过程）2．

成矿主阶段成矿介质在地质作用过程中转变为低温、低压、近中性或还原条件时，成矿物质沉淀结晶就位，同时又形成新的脉石交代矿物。此时属于成矿物质卸载阶段的蚀变。因此矿床周围出现了两套交代作用。一是显示金属等成矿物质处于流体中络合物状态，尚处于高温高压条件下；二是降温降压金属等成矿物质结晶沉淀就位阶段。两套交代作用显著区别。此阶段又可分为若干个亚阶段。

3．

成矿晚阶段

主元素全部结晶沉淀

剩余CO2，形成碳酸盐；

剩余H2S，形成石膏（氧化）/黄铁矿（还原）；

剩余Fe，形成黄铁矿。上述各阶段实际上在时间上是连续、过渡的。在空间上受各种界面控制。交代矿物的分布呈渐变过渡或交替叠加过渡。早阶段处于高温高压条件下，因此其交代作用强度大，范围广，大面积分布。一般离矿体有一定距离。但是无矿化或矿化弱。这是隐伏矿体的重要判别标志。主阶段处于降温减压条件下，其交代作用和金属矿物结晶同时发生，强度小，范围窄，形成近矿围岩蚀变。对早阶段交代矿物叠加交代。晚阶段，成矿物质主元素已全部沉淀。2.6.1成矿速度：

陈骏等（2004）《地球化学》环太平洋斑岩铜矿不到1Ma，日本和塞浦路斯块状硫化物矿床不超过M×1000a。层控矿床和某些超大型矿床一般不超过M×1Ma

范宏瑞老师提供据巴布亚新几内亚Lihir岛Ladolam金矿床，凯文·李研究热卤水中金含量15ppb，获得24kg/年，金通量估算55000年形成1300吨金矿床。2.6成矿速度问题2.6.2成矿作用的极限年龄究竟有多长？1．如何通过成岩成矿年龄差判别成矿地质体；2．各类型矿床完成一次成矿作用全过程要多长时间？成矿元素维持过饱和状态的基本条件：

压力、温度、PH、Eh等条件变化，快速成矿。3．热液成矿作用：流体PH值、Eh值缓冲作用。2.6.3研究意义对确定成矿地质体意义重大；现有资料十分稀少，1996年《成矿地球化学》专著提出，成矿年龄不超过16Ma，一般10Ma之内。一个五公里厚的花岗岩体冷却年龄10Ma（丛柏林，1979《岩浆活动与火成岩组合）；此问题应进一步深入研究。2.7成矿深度问题2.7.1基本理论问题1．成矿深度研究方法问题2．不同矿床类型极限深度问题3．成矿深度和成矿压力关系问题4．成矿深度和成矿温度关系问题深部找矿不可回避的成矿深度问题从理论和方法层面尚待深入研究2.7.2内生金属矿床形成深度范围表（张德会）

内生金属矿床形成深度图（КушнаревИП,1982）2.7.3热液矿床成矿深度判别1．地质重建法：定性判别岩体侵位深度次火山/浅成侵入体：0.5-3km

①斜长石颗粒结晶分带；②晶洞构造；③斜长石化，黑云母次生交代；④具有冷凝边；⑤发育浅成脉岩；⑥文象结构；⑦包裹体有沸腾；⑧常见爆破角砾岩；⑨附近有同成因火山岩深成侵入体：˃2.5Kb；˃4Km

①不发育冷凝边；②缺少斑岩相；③粗粒结构；④没有结晶后蚀变；⑤伟晶岩岩墙发育；⑥围岩混合岩化；⑦围岩无叶理。2．矿物平衡地质压力计方法3．流体包裹体方法（单体包裹体的测定）2.7.4矿床最大延深空间与成矿深度

内生金属矿床形成的深度范围（张德会〉2.8成矿物质来源2.8.1成矿物质来源

1．地幔岩浆体系：岩浆来源、岩浆气液活动

2．壳源岩石重熔岩浆体系

3．地壳内部固体岩石：非岩浆热液型矿床

4．地表岩石

5．宇宙空间

6．矿质多来源2.8.2成矿物质来源于基底围岩1．深源岩浆房在岩浆部分熔融过程中，达到了同位素平衡以后形成热液成矿作用：例陆块区太古代基底金矿、长江中下游元古代基底铜矿、庐纵盆地火山岩型铁矿等。2．岩浆侵位过程中围岩物质进入流体而经过改造后成矿，如：邯邢、庐纵、大冶、塔什库尔干等地铁矿、石膏矿，象州地区重晶石矿。2.8.3成矿物质来源深部成矿物质来源于下地壳和上地幔，和上地壳已知的围岩成份关系不大，例如：斑岩铜矿、次火山热液矿床、地幔柱有关矿床、岩浆型铬铁矿、钒钛磁铁矿、硫化铜镍矿等等。

2.8.4成矿热源1．大地热流：单位时间内由地下直接从地球内部向上传导到地壳浅部的热量；2．岩浆热：侵入体冷凝过程中释放的热量；3．放射热：放射性核素衰变过程中放出的热量；4．构造热：岩石变形过程中释放的热量；5．撞击热：陨石撞击地壳；6．化学反应热：矿物、水解、氧化、还原、溶解及矿物生成热。2.9成矿分带2.9.1概念：矿床分带指在区域、矿床（田）和矿体范围内，矿床类型、矿化元素、矿物成分、化学成分、矿石结构构造、元素组合在空间上的变化规律。热液矿床分带常常造成与单一矿床或一定区域内的一组矿床有关的矿物或元素在空间上的有序分布。2.9.2区域矿床分带1．在同一构造单元和区域成矿地质条件下，由同一构造岩浆活动/同一构造岩浆活动的不同期次所形成的同矿种不同矿床类型或不同矿种矿床的区域分带。2．成因：①区域大地构造分区的影响。如板块构造不同部位地质体产出条件。②区域成矿地质特征、地质体成分、产出条件。③区域基底岩性构造特征。④区域成矿元素丰度背景。例如长江中下游矽卡岩矿床：自西向东：鄂东南（铁）→鄂东赣西北（铁、铜）→赣东北（铜）→铜陵地区（铜）→皖东（铜铅锌）→苏南地区（铅锌）赣北元古代基底钨铜组合、宁芜太古代基底铁铜组合。2.9.3矿床（勘查区）矿体分带1．矿床分带指同一矿床/矿田范围内，由同一成矿地质体形成的矿种组合、矿化样式平面和垂向分带。2．矿体分带：指同一矿体沿走向或倾向和矿体厚度方向、矿石物质成分、结构构造有规律的变化。3．矿床/矿体分带研究内容（1）分带性结构：不同成矿元素同体共生、异体共生，不同矿化样式组合模式。（2）分带性方向变化：垂直分带、水平分带变化规律。

2.9.4热液成矿元素分带因素：以成矿地质体为中心：

1．元素在热液/熔体中分配系数影响：①压力对分配系数的影响（垂直分带）；

②温度对分配系数的影响（垂直/水平分带）；③元素在热液气相/液相中的分配影响（垂直分带）。2．金属阳离子、离子电位的大小对络合物稳定性影响：离子电位和阳离子络合物稳定性正相关（垂直/水平分带）。3．温度、压力、氧逸度、酸碱度对元素沉淀影响（垂直水平分布）。4．沉淀机制影响：

沸腾、混合、交代作用不同。5．PH、Eh值缓冲机制影响

2.10岩浆矿床成矿作用2.10.1微量元素分配规律

1．简单分配系数

微量元素在平衡共存两相（矿物/熔体）中的分配系数2．复合分配系数

既考虑微量元素在两相中的比例，也考虑与微量元素置换的常量元素在两相中的浓度比例。3．分配系数影响因素

①体系化学成分；②温度；③压力；④氧逸度。2.10.2岩浆作用过程的分配系数1．部分熔融过程中元素分配2．岩浆结晶过程中微量元素分配3．元素在硫化物熔体/硅酸盐熔体中分配4．元素在硅酸盐熔体/热水溶液中分配5．元素在热液气相/液相中分配2.10.3岩浆熔离作用

1．概念：成分均匀的岩浆熔体在温度、压力、组分成分等物理化学条件变化时分离成两种或两种以上互不相融体的作用。2．岩浆熔离作用使有用组分高度富集

如Cu、Ni富集几万倍3．因素：①化学健性差异；②离子电位4．不混溶类型

①金伯利岩和煌斑岩体系，磷酸盐和硅酸盐；

②拉斑玄武岩和偏碱性基性岩中富Fe、Ti、P的氧化物熔体与硅

酸盐熔体；

③磁铁质基性岩、层状侵入体中硫化物熔体和硅酸盐熔体。2.10.4岩浆中硫化物不混溶

1．硅酸盐熔体中硫的溶解度

①氧逸度和硫逸度；②熔体中的FeO+TiO2含量；③温度效应；④压力效应，FeO随温度增高而增加，压力增加而减少；⑤长英质的影响：形成铬铁矿层。2．岩浆中硫化物过饱和机制

①温度和压力；②岩浆结晶分异；③氧逸度增加；④围岩同化混染；⑤外部硫加入；⑥岩浆混合。2.10.5结晶分异及压滤作用

1．结晶分异成矿作用①镁铁质、超镁铁质岩浆侵入地壳浅部，冷凝过程中，矿物按熔点、键性和生成热降低的方向顺序晶出，由于重力和对流作用，比重大的矿物下沉，比重小的上浮，发生的分异作用形成层状堆晶岩。②结晶分异影响因素：矿物熔点、相对密度、岩浆中水及其他挥发份含量、物质浓度。2．压滤或贯入作用残余熔体随着硅酸盐矿物大量晶出而形成金属组合相对富集，稳定条件下在岩体底部或侧伏端形成层状矿体，在构造应力作用下形成贯入式矿体。3．熔离作用重力作用下，原始熔体硅酸盐与矿浆液态分离。2.10.6中酸性岩浆体系副矿物成矿作用1．稀土元素形成独立矿物成矿；

如：硅铍钯矿，菱氟钇钙铌矿，磷钙矿2．稀土元素以类质同象进入斜长石、角闪石、黑云母、磷灰石、榍石中。2.10.7中酸性岩浆-热液过渡型成矿作用1．伟晶岩型矿床2．Li-F花岗岩/火山岩稀有稀土NbTa矿床3．形成机制（1）不含水矿物大量结晶，残余熔体水和熔体混溶Li、Be、REE、Nb、Ta在残余熔体中富集形成伟晶岩型矿床；（2）REE、Nb、Ta类质同象进入斜长石、角闪石、副矿物；三、勘查区找矿预测地质模型概述前言3.1成矿地质体研究3.2成矿构造和成矿结构面研究3.3成矿作用特征标志研究3.4构建勘查区找矿预测地质模型问题前言

找矿预测目标：最大限度地降低地质找矿标志的不确定性，尽量准确地推测矿体位置和可能规模。实现途径：第一、有没有矿？能否找到工业矿体的可能性第二、找矿方向清楚，建立明确的找矿思路第三、矿在那里？推测矿体可能赋存的空间位置？3.1.1成矿地质作用/成矿地质体概念3.1.2成矿地质作用和成矿地质体类别3.1.3确定成矿地质体3.1.4确定成矿地质体空间位置3.1.5成矿地质体特征研究3.1.6成矿地质体和矿床关系研究3.1.7矿体剥蚀深度研究3.1成矿地质体研究3.1.1成矿地质作用/成矿地质体概念1．概念（1）与矿床形成在时间、空间、成因上密切联系的地质体。矿床形成与成矿地质体同时或相近，矿床空间分布与成矿地质体相依，是形成矿床主要矿产（具有工业价值）主成矿阶段空间定位的成矿地质作用的实物载体。（2）地质体包括地质建造及其形成环境，即自然岩石组合和不同尺度地质体间的结构构造。（3）把成矿物质聚集成工业矿床（体），汇聚并提供能量的地质体。（4）能量：物理能：热能、动力能化学能：分子、原子、离子迁移及沉淀能量（5）预测学基本原理：预测未知物体的空间位置，必须首先确定与未知物体具有确定关系（时、空、物）的参照物的空间位置。2.容易混淆的概念问题：（1）

矿体围岩和成矿地质体矿体和围岩只是空间关系，无成因联系。多期侵入体经常搞错。（2）成矿要素和成矿地质体前者指与成矿有关的全部因素，用于区域矿产预测，后者用于勘查区找矿预测。（3）成矿构造和成矿地质体成矿构造仅指矿体赋存空间，并非形成该矿床的地质作用的全部产物。（4）矿体、矿化蚀变带和成矿地质体两者在空间上不一定都重叠。有的存在一定距离。（5）成矿要素和成矿地质体区别成矿要素：指矿床形成的重要地质因素。泛指地层、构造、岩浆岩，并没有空间定位的概念。成矿地质体：成矿要素中矿床空间定位枢纽作用的核心因素。离开成矿地质体能量影响范围各种地质要素对成矿作用没有意义。1．沉积地质作用：沉积盆地及岩层组合2．火山地质作用：火山构造及火山岩组合、火山机构

次火山岩体3．岩浆侵入地质作用：侵入构造及侵入岩体4．变质地质作用：变形构造及变质岩组合体5．大型变形地质作用：变形构造带、韧性剪切带、 变质核杂岩6．复合地质作用：上述各类地质作用相互复合3.1.2成矿地质作用和成矿地质体类别3.1.3确定成矿地质体1．成矿地质体判别标志（1）沉积类矿产①沉积盆地边缘及同生断裂带②海盆边缘构造带③板块构造洋盆边界断裂带④特殊岩类发育地段：

生物礁、硅质岩、蒸发岩、硅化带、沉积/热液混合地区⑤盆地早期为断陷，晚期为坳陷，成矿和断陷阶段有关？（2）火山岩类矿产：次火山岩体、火山机构①大规模面型水热酸碱蚀变②特殊岩类：火山粗碎屑岩、集块岩、侵入角砾熔岩、次

火山岩（脉体）、面性水热酸碱交代岩。③岩石成份和结构构造（3）侵入岩类矿产 岩浆型矿床：基性超基性岩体、碱性岩体 岩浆热液型：中酸性侵入体①岩性分异复杂、多期侵入的“杂岩体”②侵入晚阶段岩体③剥蚀差的小岩体④含水岩体：大面积水热蚀变，含水矿物先结晶⑤侵位深度（4）区域变质类矿产①沉积变质类：含矿层位及向型构造②变质火山类：古火山构造③变质深成岩类：重结晶成矿（5）大型变形构造矿产①韧性剪切带②变质核杂岩2．几种成矿地质体判别问题（1）喷流沉积、后生非岩浆热液成矿作用和岩浆

热液成矿作用区别①沉积岩为容矿围岩的海底喷流沉积矿床（SEDEX型）②产在碳酸盐岩中非岩浆后生热液矿床（MVT型）1）成矿年龄2）大地构造环境3）围岩岩石组合4）矿体形态、规模、产状5）矿石结构构造、成份、物质来源、矿物微观特征。（2）韧性剪切带和岩浆期后热液矿床区别①同位素测年②成矿作用标志③矿物包裹体成份、盐度④区域地质背景分析（3）岩浆期后热液和火山热液型矿床区别①区域地质背景分析②成矿地质体岩石特征③成矿结构面特征④成矿作用标志：地表水大量加入，高氧逸度、低盐度（4）华南铀矿成矿地质体问题①同位素测年，110～80Ma②白垩纪伸展盆地相关③辉绿岩发育④成矿构造系统和伸展盆地关系⑤花岗岩容矿、次火山岩容矿、碳硅泥岩容矿

非岩浆后生热液矿床，构造盆地，深源流体（5）多期侵入体成矿地质体确定问题成矿年龄和成岩年龄对比矿体和成矿地质体空间位置对比矿体和成矿地质体地球化学特征对比、微量元素、稀土配分、铷锶等稳定同位素对比热液成矿作用发生在晚阶段侵位岩体1．成矿地质体空间位置确定是研究工作核心内容之一2．工程揭露成矿地质体位置确定

①地质填图

②三维立体编图

③物探、化探综合方法3．隐伏成矿地质体空间位置确定①浅部地质识别标志

②物探、化探资料③区域地质构造分析3.1.4确定成矿地质体空间位置

4．隐伏成矿地质体推测方法（1）隐伏成矿地质体常见类型

①盆地边缘深源断裂②火山机构深部成矿次火山岩体（火山盆地边部）③岩浆期后热液矿床隐伏岩体矽卡岩型、斑岩型、高温热液脉状④沉积变质褶皱核部、转折端（2）隐伏成矿地质体预测方法①地质法②物探法③化探法④地质环境综合分析方法1．沉积地质体研究内容沉积盆地及其岩层组合包括：地层：单位、时代、特殊标志层厚度、层序岩石：类型、特征、组合、结构、构造、组分建造：类型、序列、厚度、分布范围沉积作用类型、沉积序列类型、古水深、古盐度、古水

温、生物组合、氧化还原环境、酸碱度岩相：沉积相类型、岩石组合、沉积体系类型、生物相类型古地理：古地理类型、沉积等厚线、物源供给方向、古水流方向、古气候带类型盆地构造：盆地类型、盆地同沉积构造、盆缘构造、盆内构造大地构造环境：旋回、单元3.1.5成矿地质体特征研究2．火山地质体研究内容火山构造、火山沉积盆地、次火山岩体及火山岩组合包括：地层：单位、时代、层序、厚度、接触关系、基底时代及岩性岩石：类型、特征、颜色、组合、岩石系列、演化系列、特殊岩类、岩脉、岩墙、化学成分矿物：成份、组合、特征、副矿物特征、包体、元素组分、同位素包裹体喷发作用：喷发类型、韵律、古地理环境、矿化、蚀变、喷发沉积物物理化学条件火山岩相：类型、岩相组合、喷发旋廻火山构造：空间组合、剥蚀程度、火山机构、

火山岩带构造、大地构造环境3．岩浆侵入地质体研究内容侵入构造及侵入岩体，包括：岩体特征：年龄、期次、出露面积、产状、剖面形态、侵位深度、侵位方式、剥蚀程度、隐伏岩体、脉岩组合岩性特征：岩石组合、矿物成分、岩石结构构造、元素组分、同位素、包裹体、包体岩体构造：岩相带、多期侵入、侵位构造、脉岩带构造、侵入角砾岩、接触带、围岩构造、捕虏体岩浆作用影响范围：热、流体范围、区域岩浆构

造带、大地构造环境4．变质地质体研究内容变质建造及变形构造包括：地层：单位、分布、产状、接触关系、岩石组合岩石：类型、结构构造、矿物成分、副矿物、元素组分、同位素、原岩建造、矿化、蚀变变质作用：混合岩化、变质温度、压力、变质相系、P、T、t轨迹、变质热中心、变质期次、变质作用类型、叠加变质、大地构造环境5．大型变形构造地质体研究内容包括韧性剪切带、变质核杂岩两类；（1）确认变形构造成矿成矿年龄成矿构造特征矿体产状、蚀变组合（2）研究内容：性质、产状、规模、期次、

成分、运动方式（3）空间组合关系：强度、受控地质建造、影响范围3.1.6成矿地质体和矿床关系研究研究内容

1．时间关系：确认成矿地质体及其类型成岩成矿年代学研究

2．空间关系：确定或推测成矿地质体空间位置地质填图法、物探化探综合信息法

3．物质组份关系：分析矿体和成矿地质体关系

水气源、物源、热源

4．成矿能量来源1．矿床和成矿地质体空间关系研究（1）岩浆型矿床位于岩体内、底部或倾伏端（2）斑岩型矿床位于岩体顶部及上部内外接触带1公里范

围内。（3）矽卡岩矿床：铁矿位于岩体顶部、边部、底部，内部

接触带500米范围内。铅锌矿位于岩体外接触带2-3公

里范围内，铜矿位于两者之间铜铁矿也有位于捕掳体边部（4）高温热液矿床：位于岩体顶部外接触带1-1.5公里到内

接触带300米范围内。（5）中低温热液矿床：位于岩体分布2-3公里范围内（6）火山喷发沉积矿床：位于火山机构2-3公里范围内，

火山岩和火山沉积岩之间或不同岩性火山岩之间。（7）火山热液矿床：位于火山机构2公里范围内，次火山

岩体内外接触带2公里范围内。（8）沉积类矿床：位于沉积盆地边部或同生断裂发育部

位，特定含矿层位内，盆地升降界面。（9）沉积变质类矿床：位于特定含矿地层内，向斜构造

轴部。（10）大型变形构造类矿床：位于韧性剪切带脆性构造部

位或叠加脆性构造部位。或者穹形似环形张性构造内侵位浅、冷却速率快的浅成岩体成矿效率高侵位于深部(左)和浅部(右)的岩体及其时间-温度演化史(插图)如果Cu迁移和热传输主要通过扩散进行，与侵位于中地壳(温度受地球等温线调节)的岩体相比，浅侵位岩体温度梯度大，Cu迁移和沉淀效率更高—高品位富矿水在硅酸盐熔体中的溶解度和近地表环境从静岩到静水压力的迅速转变使浅成岩浆在完全结晶前产生大量热液流体，导致形成于浅部的Cu矽卡岩规模较大，形成于深部的Sn-W矽卡岩规模较小。影响矿床（体）和成矿地质体的空间距离因素①成岩年龄和成矿年龄间隔时间：间隔时间短，矿体和成矿地质体可形成“标准”

空间距离。间隔时间长，矿床和成矿地质体空间

交错叠加。②成岩构造和成矿构造关系：成矿构造系统继承成岩构造系统，空间配套。成矿构造系统不继承成岩构造系统，交错叠加。2．成矿地质体和矿床时间关系研究（1）同生、后生、改造成矿（2）MVT型矿床时间关系（3）岩浆期后热液矿床时间关系（4）华南铀矿床3．成矿地质体与成矿物质、流体、能量源关系（1）物质、流体集聚源（2）控制了有效动力源（3）成矿地质体的成份、水、氧逸度有关“Strong”模式-表示花岗岩侵位深度与成矿特征之间的关系(Robb,2005)表示形成于前图所表示的每一种条件下的花岗岩的侵位类型和成矿特征I型岩浆形成在岩石圈深处，临近消减带获得地幔物质贡献。高温(1000℃或更高)，更干(H20<3-4wt%)，侵位到地壳浅部，或喷发成火山.通过一次沸腾出溶气体，沸腾促发水力破裂、角砾岩化以及热液循环。形成斑岩铜矿和浅成热液矿床。“Strong”模式-表示花岗岩侵位深度与成矿特征之间的关系(Robb,2005)表示形成于前图所表示的每一种条件下的花岗岩的侵位类型和成矿特征S型岩桨产生于中-下地壳，变沉积岩源岩熔融物。低温下形成(700℃)，岩浆初始水量较大，在与形成位置不远地方结晶，无流体出溶则无矿(III)。“Strong”模式-表示花岗岩侵位深度与成矿特征之间的关系(Robb,2005)表示形成于前图所表示的每一种条件下的花岗岩的侵位类型和成矿特征若产生结晶分异，不相容元素在残浆中浓集，二次沸腾形成流体，形成伟晶岩及其矿床。B,P等抑制饱和水花岗岩固相线移到更低温度(500-600℃)下，岩浆继续上升到更浅处。流体压力不足以使岩石破裂，形成云英岩型Sn,W、斑岩钼及矽卡岩和中温脉状矿床(III)。4．岩浆活动和成矿关系

多期岩浆活动和成矿关系研究决定找矿方向，

意义重要。（1）成岩作用和成矿作用时间问题成岩作用时间：10Ma，原花岗岩体冷却结晶成矿作用时间：10-16Ma，水岩分离作用一般

在侵入体成岩后（2）岩浆分异程度和成矿作用：岩浆无分异，则对成矿不利。岩浆结晶分异越强烈，对成矿越有利。因此，一般成矿地质体往往是岩浆“杂岩体”。（3）岩体侵位深度浅成高位侵入体，成矿效率高。（4）杂岩体总体成份决定成矿物质由于岩浆分异作用，直接成矿地质体成份并不代表岩浆总体成份，如西藏驱龙铜矿、江西大湖塘钨矿。昆嵛山招－莱例1：山东胶东金矿找矿方向胶东地区主要岩石及年龄谱系据范宏瑞钼矿成矿年龄162Ma金矿成矿年龄110Ma160.2±0.8160.3±1.0159.8±0.8159.7±0.8159.4±0.8158.0±1.5152.3±0.8160.5±0.8158.8±0.8159.4±0.7159.4±0.7159.2±0.9160.1±0.8胶东西北部招莱花岗质岩体I:晚侏罗世岩体滦家河二长花岗岩体

152～160Ma

玲珑二长花岗岩体

159～161Ma招莱成矿带（据中科院范宏瑞2009）129.2±0.6II:早白垩世岩体

郭家岭花岗闪长岩体

129~131Ma

东南花岗闪长岩体

115~119Ma

成矿年龄120~110Ma（据中科院范宏瑞2009）130.2±0.7129.8±0.6129.5±0.7129.9±0.6129.1±0.8118.8±1.0129.3±0.8115.4±0.73.1.7矿体剥蚀深度研究根据矿