大陆碰撞成矿理论陈衍景北京大学课件

大陆碰撞成矿理论创立及应用陈衍景北京大学地球与空间科学学院;岩石学报,2021,v.29,n.1,p.1-17提纲立项背景和思路大陆碰撞成矿理论应用和检验 ——研究创新 ——找矿预测 ——教学历史和未来矿产勘查实践证明，最正确找矿途径：成矿模式的科学性和实用性——找矿工作成败的关键——矿床研究的主要任务——成矿理论的核心内容基于成矿模式的多元信息综合预测评价立项背景和思路当前国际流行的板块构造成矿理论(Groves等,1998,2003;Kerrich等,2000;Goldfarb等,2001;Pirajno,2021)立项背景和思路空白：大陆碰撞造山带大陆碰撞造山带划分板块的四种边界之一板块演化Wilson旋回6个阶段的最后2个缺乏大陆碰撞成矿理论，?矿床学?等多个学科均不完善立项背景和思路大陆碰撞成矿理论——学科空白，急需填补！大陆碰撞成矿理论——我国地质找矿的重大需求立项背景和思路地质找矿，实施于大陆碰撞造山带，急需大陆碰撞成矿理论大陆碰撞造山带丰富，是大陆碰撞成矿研究的最正确“实验室〞全球第一大碰撞造山带全球第二大碰撞造山带立项背景和思路国家973计划国家攀登计划A国家科技支撑计划华北大陆边缘造山过程与成矿大陆碰撞体制的流体作用及成矿效应新疆天格尔-巴伦台地区金铜成矿规律研究国家杰出青年科学基金项目秦岭中生代流体作用与成矿作用国家自然科学基金重点项目秦岭造山带造山型成矿系统比较研究天山浅成低温热液型成矿系统对比研究面向地质找矿的重大需求，瞄准多个科学开展的空白，充分发挥我国大陆碰撞造山带丰富的自然优势在“碰撞不成矿〞的国际环境中，持续研究碰撞成矿20多年提纲立项背景和思路大陆碰撞成矿理论应用和检验 ——研究创新 ——找矿预测 ——教学历史和未来如何、何处、何时形成什么矿床？(how,when,where,andwhat)一组CMF模式，阐释动力学机制指出成矿时间、空间和成矿类型大陆碰撞过程中物质变化、能成矿大陆碰撞造山带存在甚至富蕴矿床科学理论三要素大陆碰撞成矿理论的三要素教学：编入教材，提升教学质量科研：促进创新，与相关学科兼容生产：适用于成矿预测和勘查评价

推动找矿突破核幔壳拉卡托斯?科学研究纲领?岩石圈由挤压加厚转向伸展减薄大陆碰撞成矿理论1.成矿省/造山带尺度CMF模式岩浆岩：壳源

壳幔混源

幔源流体：变质

岩浆

浅成热液评估造山带找矿潜力的依据〔CMF=大陆碰撞-成矿-流体作用〕What？When？Where？How？空间：MBT&RBT时间：Pmax

Tmax俯冲板片脱水-熔融导致不同类型的流体、岩浆依序形成元素/矿床呈极性空间分带DGP带成矿3阶段性，中阶段为主矿床缺位预测的依据大陆碰撞成矿理论2.地体/矿田尺度CMF模式D带断控脉状矿床BDL为韧脆性转变带，其深度受区域温压条件控制，可上下浮动变化BDL以下为静岩压力，以上为静水压力；深部流体上升至BDL时减压沸腾、水压致裂，使浅部流体涌入、混合，成矿物质快速沉淀流体沸腾、混合的地带为最正确成矿空间矿床深部评价的依据大陆碰撞成矿理论3.矿床尺度CMF模式大陆碰撞成矿理论4.板块构造-成矿模式变质热液矿床

Metamorphichydrothermal(造山型,OrogenicType)

韧性剪切带型，构造蚀变岩型，石英脉型……岩浆热液矿床MagmaticHydrothermal

斑岩型，矽卡岩型，爆破角砾岩型，IOCG，

云英岩型，石英脉等脉型浅成热液矿床Epizonogenichydrothermal大陆碰撞成矿理论大陆碰撞造山体制的3类热液成矿系统Magmatism,metamorphismandepizonogenism包裹体岩浆热液变质热液浅成热液水溶液++++++++++++含CO2+++++无含子晶+++无无提出甄别3类热液成矿系统的流体包裹体标志体系大陆碰撞造山体制的3类热液成矿系统水溶液包裹体含CO2包裹体含子晶包裹体大陆碰撞成矿理论大陆碰撞造山体制的3类热液成矿系统大陆碰撞成矿理论大陆碰撞与大洋俯冲体制的3类热液成矿系统的异同陈衍景,倪培,范宏瑞,等,2007,岩石学报,9期陈衍景,肖文交,张进江,2021,中国地质,35,1059－1073陈衍景,李诺,2021,岩石学报,10期陈衍景,翟明国,蒋少涌,2021,岩石学报,11期陈衍景等,2021,吉林大学学报，5期ChenYJetal.,2021.InternationalJournalofEarthScience,101,889-917YangYetal.,2021.OreGeologyReviews,55,146-161YangYFetal.,2021.JournalofGeochemicalExploration,124,1-13YangYFetal.,2021.OreGeologyReviews,46,83-94......提纲立项背景和思路大陆碰撞成矿理论应用和检验 ——研究创新 ——找矿预测 ——教学历史和未来洋盆大洋最终消失事件成矿高峰时间差准噶尔-天山C2/C1(322.8Ma);Chen,1997280Ma

43Ma昆仑-西秦岭T3(220Ma);Sunetal.,2002170Ma50Ma斑公-怒江98Ma(?);Yin&Nie,199640Ma58Ma雅鲁藏布江66-45Ma;Yin&Nie,19968~22Ma30~48Ma中国东部180Ma；Hsuetal.,1988130Ma50Ma成矿顶峰总体滞后于最晚洋盆闭合事件，滞后50Ma左右与大陆碰撞成矿理论吻合，可由造山带P-T-t轨迹解释！ChenYJetal.,2007.OreGeologyReviews陈衍景，2002，地学前缘；陈衍景等，2004，地学前缘1、

厘定大陆碰撞成矿的时间研究应用——揭示大陆碰撞造山带成矿规律固体介质中，应力传递速度大于热；应力能可转变为热能。碰撞过程的Tmax总滞后于Pmax碰撞造山带构造-热演化过程，可分为增压升温、减压升温、减压降温3个阶段。物理化学原理决定：减压升温过程的流体-岩浆-成矿作用最强，成矿顶峰总滞后于洋盆闭合或碰撞开始！研究应用1、

厘定大陆碰撞成矿的时间碰撞成矿作用限于主边界逆冲断裂与反向边界逆冲断裂之间秦岭：龙门山断裂与三宝断裂之间，成矿温度由南向北增高2、

限定大陆碰撞成矿的空间，揭示矿床的极性分带规律研究应用2、

限定大陆碰撞成矿的空间，揭示矿床的极性分带规律研究应用2、

限定大陆碰撞成矿的空间，揭示矿床的极性分带规律研究应用包裹体岩浆热液变质热液浅成热液水溶液++++++++++++含CO2+++++无含子晶+++无无水溶液包裹体含CO2包裹体3、发现自然界存在“含多子晶-富CO2包裹体〞研究应用含子晶包裹体大陆内部大洋岛弧汤家坪南泥湖富CO2多子晶包裹体国外未曾报道！！早阶段矿物遭受构造变形中阶段硫化物沿剪切裂隙充填晚阶段脉体梳状，张性裂隙Chenetal2004MineraliumDep铁炉坪研究应用世界首例造山型银矿4、

拓展造山型矿床概念，揭示3阶段特征，建立元素分带模型研究应用4、

拓展造山型矿床概念，揭示3阶段特征，建立元素分带模型2.5揭示强增生与弱增生大陆碰撞造山带的成矿差异

研究应用2.揭示大陆碰撞造山带成矿规律构造体制优势矿床类型兴蒙(强增生)秦岭-胶东(弱增生)碰撞-后碰撞斑岩Mo(W)矿床三叠纪以后世界第一造山型Ag、Au少中国第一卡林型Au无世界第二Hg-Sb矿床无中国第二浅成低温热液型大量无斑岩Cu-Au矿床大量无碰撞前海底喷流钡矿床无巨量各类斑岩矿床大量无浅成低温热液型大量无缘于碰撞前的陆壳增生强度不同提纲立项背景和思路大陆碰撞成矿理论应用和检验 ——研究创新 ——找矿预测 ——教学历史和未来D带1992年?豫西金矿..?预测熊耳山区花山岩体以南为相当于D带的断控脉状金银多金属成矿带预测时，该区只有2个矿床〔右上图〕现在，预测区有大、中型金/银/钼等矿床10多个找矿应用——验证大陆碰撞成矿理论的科学性例1：熊耳山南坡成矿带G带P带例2：河南夏馆银金铅矿田据CMF模式和缺位找矿方法1992年预测夏馆银金铅矿田〔豫西金矿成矿规律第171、184页〕1992，图4-51998年后，<100km2的预测区内，发现3个大型银金铅矿床(银洞沟、板厂、东洼)找矿应用例3：预测河南东沟〔八亩地〕超大型钼矿床屡次预测八亩地斑岩矿床(豫西金矿成矿规律，第85,90,184页；地学前缘1998，图8)八亩地岩体现被证实为超大型钼矿（东沟）钼储量71.68万吨东沟应用——找矿预测应用——找矿预测例4：驱龙铜矿和冈底斯成矿带——郑有业教授提纲立项背景和思路大陆碰撞成矿理论应用和检验 ——研究创新 ——找矿预测 ——教学历史和未来第3章175-178页；第6章565-567和573-576页；第9章944-957页(连续引用)教学应用—国外教材大陆碰撞成矿理论被编入国外教材并被称为“陈氏CMF模式〞2021教学应用—国外教材大陆碰撞成矿理论被编入国外教材教学应用—国内教材大陆碰撞成矿理论被编入国内矿床教材2021年出版教学应用—讲学活动提纲立项背景和思路大陆碰撞成矿理论应用和检验 ——研究创新 ——找矿预测 ——教学历史、现状和未来1984年开始，一直关注、研究大陆碰撞成矿作用问“来〞知“去〞，所谓来龙去脉过去：大陆碰撞成矿理论的开展历史预备期(1970年之前)陈国达〔活化〕，黄汲清〔多旋回〕孕育期(1971—1990〕碰撞不成矿(Guild)vs碰撞能成矿(Mitchell,陈衍景)诞生期(1991—2000〕秦岭等碰撞造山带成矿，不同尺度CMF模式(陈衍景等)成长期(2001—2021〕大陆碰撞成矿被共识，成为国内外热点，系统提出理论框架成熟期(2021—？〕国际推广，实践验证，理论完善Chen

etal.,ChineseScienceBulletin,

2000,No.1,P.1-10陈衍景等，1999，碰撞造山过程内生矿床成矿作用研究的历史和进展.科学通报,44:1681-16891990年诞生的标志：提出碰撞造山成岩成矿模式 ——初显动力学机制学者们改变了“碰撞不成矿〞的观点，接受“碰撞能成矿〞的事实，“碰撞成矿〞成为国际研究热点大陆碰撞成矿理论编入国内外矿床教材，学科空白在一定程度上得到填补；改变了国外矿床教材长期缺乏中国学者所建模型的历史提高了成矿理论研究的水平，提升了我国学者的国际影响力——OreGeolRe