金屬礦產(chǎn)找礦預(yù)測理論與方法課件

?金屬礦產(chǎn)找礦預(yù)測理論與方法?

研究綱要說明

一、概述二、成礦作用根本問題三、成礦預(yù)測方法理論框架四、地質(zhì)模型研究內(nèi)容五、找礦預(yù)測根本工作方法

內(nèi)容目錄1.1礦產(chǎn)預(yù)測類別1.2找礦預(yù)測根本思路1.3工作安排

一、概述1.1礦產(chǎn)預(yù)測類別目的分類：統(tǒng)計(jì)預(yù)測/找礦預(yù)測成果分類：定性預(yù)測/定量預(yù)測比例尺分類：區(qū)域預(yù)測/礦床預(yù)測不同類別預(yù)測思路、方法選擇不同。找礦勘查過程就是預(yù)測-驗(yàn)證過程,因此找礦勘查過程中的預(yù)測稱為找礦預(yù)測,找礦預(yù)測和其它礦產(chǎn)預(yù)測方法存在重大區(qū)別。1.1.1區(qū)域礦產(chǎn)預(yù)測比例尺：1:5萬-1:25萬目的：提交找礦遠(yuǎn)景區(qū)，為部署礦產(chǎn)勘查 提供依據(jù)。方法：應(yīng)用地球物理、化學(xué)、遙感資料， 研究成礦地質(zhì)背景，開展預(yù)測工作 區(qū)成礦特征研究。建立預(yù)測準(zhǔn)那么，進(jìn)行類比預(yù)測，圈定預(yù)測區(qū)，估算資源量。1.1.2勘查區(qū)找礦預(yù)測比例尺：＞1:5萬，礦區(qū)礦產(chǎn)預(yù)測。目的：部署探礦工程，揭露礦體位置。方法：總結(jié)成礦規(guī)律，提出找礦思路，開展大比例尺。地、物、化工作，提出工程部署方案。礦床預(yù)測/礦區(qū)礦產(chǎn)預(yù)測/大比例尺礦產(chǎn)預(yù)測可統(tǒng)稱深部找礦預(yù)測。?三位一體?找礦預(yù)測方法1.1.3地質(zhì)預(yù)測、綜合信息、綜合手段地質(zhì)預(yù)測：以地質(zhì)成礦特征研究為主的預(yù)測方法。綜合信息：物探、化探、遙感、自然重砂等顯示的地質(zhì)礦產(chǎn)信息。礦產(chǎn)預(yù)測：成礦地質(zhì)特征研究結(jié)合綜合信息應(yīng)用。綜合方法：在礦產(chǎn)找礦、勘查過程中采用地質(zhì)、物探、化探等綜合方法。礦產(chǎn)預(yù)測方法：單一法、綜合法兩類?！?〕地質(zhì)模型通過成礦特征研究，建立全面反映礦體賦存位置的成礦地質(zhì)作用、成礦構(gòu)造、成礦作用特征標(biāo)志的空間模型，稱為礦產(chǎn)預(yù)測地質(zhì)模型。針對(duì)找礦預(yù)測需要，建立成礦地質(zhì)體、成礦結(jié)構(gòu)面、成礦作用特征標(biāo)志為主要內(nèi)容的地質(zhì)模型，為礦產(chǎn)預(yù)測效勞?！?〕綜合手段、綜合信息在同一空間范圍內(nèi)通過物探、化探、遙感、自然重砂、地質(zhì)填圖、礦產(chǎn)勘查等專業(yè)的地質(zhì)工作獲取的相關(guān)信息，經(jīng)過綜合研究、轉(zhuǎn)換為揭示礦體空間位置的信息。開展工作的各種專業(yè)探礦工作，稱為綜合手段，獲得的信息稱為綜合信息。地質(zhì)模型，在綜合信息解釋成果根底上構(gòu)建，在地質(zhì)模型指導(dǎo)下采用綜合手段進(jìn)行找礦預(yù)測。1.2研究思路1.2.1成礦作用機(jī)理研究途徑〔1〕截取成礦物質(zhì)集聚遷移到礦床所在位置后成礦物質(zhì)從流體狀態(tài)轉(zhuǎn)變?yōu)槌傻V結(jié)構(gòu)面中固體礦物的短暫過程?！?〕通過元素地球化學(xué)原理邏輯推理，在復(fù)雜紛繁的地質(zhì)現(xiàn)象中排除指示標(biāo)志的不確定性?！?〕理論根底：地球化學(xué)、礦床地球化學(xué)、礦物學(xué)、礦床學(xué)、礦田構(gòu)造學(xué)、區(qū)域地質(zhì)學(xué)、找礦勘查學(xué)。1.2.2根本思路成礦作用的本質(zhì)：成礦元素根據(jù)其地球化學(xué)特征在不同的地質(zhì)作用條件下形成各種類型的礦床。?外因是變化的條件，內(nèi)因是變化的根據(jù)?礦床形成：內(nèi)因：成礦元素地球化學(xué)特征外因：成礦地質(zhì)作用〔1〕內(nèi)因：元素地球化學(xué)特征①元素地球化學(xué)親和性和地球化學(xué)分類②元素電負(fù)性和成鍵規(guī)律③離子的性質(zhì)和行為：離子半徑、配位法那么、離子電位④晶體場理論⑤元素的遷移和沉淀理論1.4工作安排1.4.12021年完成提交初步研究成果編寫?固體礦產(chǎn)找礦預(yù)測理論方法?第一版1.4.22021年提交深化研究成果編寫第二版1.4.3各礦床類型出版專著自行安排2021-2021年第一階段2021-2021年第二階段

2.1成礦作用類別問題

2.2成礦作用機(jī)制問題2.3成礦地球化學(xué)障2.4雙階段成礦過程2.5成礦物質(zhì)遷移沉淀的動(dòng)力學(xué)機(jī)制2.6超臨界流體問題2.7成礦速度問題2.8成礦期次和成礦階段問題2.9成礦深度問題2.10成礦物質(zhì)來源問題2.11成礦元素分帶問題2.12礦床分類問題

二、成礦作用根本問題2.1成礦作用地球化學(xué)類別問題水流體成礦作用：元素地球化學(xué)特征軟硬酸堿理論離子絡(luò)合物理論成礦地球化學(xué)障理論巖漿成礦作用：

超基性巖漿結(jié)晶分異理論基性超基性巖漿熔離作用理論花崗質(zhì)巖漿微量元素成礦理論2.2成礦作用機(jī)制問題地質(zhì)作用成礦成礦作用是地質(zhì)作用產(chǎn)物和組成局部——成礦地質(zhì)體和礦體關(guān)系研究界面成礦成礦作用在界面發(fā)生——成礦構(gòu)造系統(tǒng)和成礦結(jié)構(gòu)面研究突變成礦成礦作用在物理化學(xué)條件突變時(shí)發(fā)生——流體成礦作用特征標(biāo)志研究〔2〕界面成礦成礦作用發(fā)生在地球物質(zhì)的各種界面上。①巖性界面：包括全部地球物質(zhì)界面；②構(gòu)造界面：包括全部地球物質(zhì)隱性或顯性破裂面③物理化學(xué)轉(zhuǎn)換界面：包括溫度、壓力、酸堿度、氧化復(fù)原條件等。成礦作用是指成礦物質(zhì)溶解、遷移、集聚、沉淀過程。成礦物質(zhì)到達(dá)集聚地以后，由于物理化學(xué)條件〔溫度、壓力、酸堿度、氧化復(fù)原電位、溶質(zhì)濃度〕發(fā)生突變而由流體態(tài)變成以礦物態(tài)為主的固體態(tài)。兩個(gè)要點(diǎn)：一是過程突變。因此，成礦年齡可以實(shí)際測定；二是成礦物質(zhì)完成集聚以后經(jīng)歷了流體態(tài)和固體態(tài)兩個(gè)階段?！?〕物理化學(xué)條件突變成礦〔4〕流體成礦作用水流體成礦作用：成礦流體是成礦物質(zhì)運(yùn)移、富集的載體，流體成分以水為主，此外還有各類元素。水源以巖漿水和天水兩類，流體物態(tài)分氣液兩種，以液含氣混合態(tài)為主。流體成礦作用是成礦物質(zhì)通過流體溶解、遷移和富集、沉淀，這是兩個(gè)完全不同物理化學(xué)條件下的作用過程。巖漿流體成礦作用硅酸鹽熔融體系地球化學(xué)根本理論。

2.3成礦地球化學(xué)障

概念別列爾曼于1968年提出了“地球化學(xué)障〞的理論，強(qiáng)調(diào)了在短距離內(nèi)環(huán)境物理化學(xué)條件截然變化對(duì)元素沉淀富集的重要意義。巴爾蘇科夫1980年提出熱液自混作用理論解釋蝕變分帶。環(huán)境的物理化學(xué)界面，如氧化復(fù)原界面、壓力釋放帶、溫度界面、pH界面、水位線、土壤溫度界面等經(jīng)常形成元素發(fā)生遷移或沉淀的界面。這就是地球化學(xué)障。針對(duì)成礦元素沉淀界面而言就是成礦地球化學(xué)障。成礦地球化學(xué)障類型〔1〕酸堿地球化學(xué)障：指水流體成礦作用中由酸性和堿性環(huán)境相轉(zhuǎn)換引起成礦物質(zhì)沉淀的“界面〞?！?〕氧化復(fù)原地球化學(xué)障：指水流體成礦作用中氧化向復(fù)原轉(zhuǎn)換引起成礦物質(zhì)沉淀的“界面〞?！?〕降溫減壓突變界面：各種構(gòu)造界面。第一階段當(dāng)?shù)刭|(zhì)體成巖作用已經(jīng)完成，實(shí)現(xiàn)了巖石和流體的初始別離。由于發(fā)生地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)，成礦介質(zhì)溫度、壓力發(fā)生變化。成礦介質(zhì)尚處于高溫、高壓、強(qiáng)酸、強(qiáng)堿或強(qiáng)氧化條件下，成礦流體對(duì)原來的巖石礦物形成大規(guī)模交代作用，出現(xiàn)大量交代礦物。成礦物質(zhì)尚處于絡(luò)合物狀態(tài)時(shí)的蝕變，此時(shí)屬于成礦前期蝕變。2.4雙階段成礦過程2.4.2第二階段成礦介質(zhì)在地質(zhì)作用過程中轉(zhuǎn)變?yōu)榈蜏亍⒌蛪?、近中性或?fù)原條件時(shí)，成礦物質(zhì)沉淀結(jié)晶就位，同時(shí)又形成新的脈石交代礦物。此時(shí)屬于成礦物質(zhì)卸載階段的蝕變。因此礦床周圍出現(xiàn)了兩套交代作用。一是顯示成礦物質(zhì)處于流體中絡(luò)合物狀態(tài)；二是成礦物質(zhì)結(jié)晶沉淀就位。兩個(gè)階段實(shí)際上在時(shí)間上是連續(xù)、過渡的。在空間上受各種界面控制。交代礦物的分布呈漸變過渡或交替疊加過渡。2.5.1成礦物質(zhì)遷移〔1〕流體遷移的動(dòng)力學(xué)原理減壓降溫？地表和深部？封閉和開放？〔2〕流體遷移形式滲濾作用，是否存在導(dǎo)流構(gòu)造？2.5.2成礦物質(zhì)集聚〔1〕不同地質(zhì)作用集聚機(jī)制：內(nèi)生，外生、擴(kuò)散和集聚〔2〕地質(zhì)作用驅(qū)動(dòng)要素、濃度變化要素、物理化學(xué)變化要素2.5成礦物質(zhì)遷移沉淀的動(dòng)力學(xué)機(jī)制2.7成礦速度問題2.7.1收集現(xiàn)代成礦速度實(shí)際資料2.7.2不同地質(zhì)作用的成礦速度2.7.3成礦速度的找礦意義成礦速度問題研究較少，本次研究僅僅作為探索。陳駿等〔2004〕環(huán)太平洋斑巖銅礦不到1Ma，日本和塞浦路斯塊狀硫化物礦床不超過M×1000a。層控礦床和某些超大型礦床一般不超過M×1Ma總體來講，在地質(zhì)歷史時(shí)期成礦速度比較短暫范洪瑞老師提供據(jù)巴布亞新幾內(nèi)亞Lihir島Ladolam金礦床，凱文.李研究熱鹵水中金含量15ppb，獲得24kg/年，金通量估算55000年形成1300噸金礦床。2.8成礦期次和成礦階段問題2.8.1概念成礦期：假設(shè)干種成礦物質(zhì)在同一成礦地質(zhì)作用下，由遷移到沉淀的完整過程，稱為一個(gè)成礦期。其礦物形成的年齡可以實(shí)測。成礦階段：同一成礦期內(nèi)，假設(shè)干種成礦物質(zhì)形成的先后沉淀過程，稱為成礦階段，其礦物形成的生成順序是可以鑒測的。一般一個(gè)成礦期包括假設(shè)干成礦階段。2.8.2多期成礦問題〔1〕“層控〞礦床成礦期次問題。〔2〕內(nèi)生熱液成礦作用如何識(shí)別多期熱液成礦作用？〔3〕多期侵入體和多期成礦問題？例如：鎢銅伴生成礦問題〔4〕同一礦床不同構(gòu)造旋回疊加成礦存在嗎？關(guān)于“繼承性聚礦空間理論〞：認(rèn)為某些空間屢次聚礦的現(xiàn)象十分普遍。前蘇聯(lián)D.B.龍德克維斯特〔1983〕提出礦化開展繼承性原那么，認(rèn)為繼承性不僅限于一次成礦作用內(nèi)，也可以發(fā)生在幾千萬年、幾億年屢次成礦之間，即“熱點(diǎn)假說問題〞。這些問題要有成礦年齡、大地構(gòu)造演化的實(shí)證。2.8.3成礦期次和成礦結(jié)構(gòu)面關(guān)系〔1〕同一期次同一構(gòu)造體系成礦問題〔2〕同一期次不同構(gòu)造體系成礦問題〔例如：德興銅礦、棉花坑鈾礦〕〔3〕礦體定位構(gòu)造活動(dòng)和成礦階段關(guān)系問題2.9成礦深度問題〔1〕成礦深度研究方法問題〔2〕不同礦床類型極限深度問題〔3〕成礦深度和成礦壓力關(guān)系問題〔4〕成礦深度和成礦溫度關(guān)系問題深部找礦不可回避的成礦深度問題從理論和方法層面尚未解決2.10成礦物質(zhì)來源問題〔1〕金礦成礦物質(zhì)來源問題：幔源——地幔源、上地幔殼源——巖漿重融、圍巖交代〔2〕礦化劑和鹵族元素來源問題：包括：氧、硫、氯、氮、氟、溴、碘、碳、磷等形成絡(luò)合物配位體，來源于地幔、地殼、巖石圈 、水圈、大氣圈〔3〕水源問題：巖漿水、天水、變質(zhì)水等陸相成礦作用中地表水體作用問題2.11成礦分帶問題

成礦分帶分三個(gè)層次討論：

第一：礦床成礦元素分帶；第二：礦床區(qū)域分帶；第三：礦床大地構(gòu)造單元分帶。

礦床成礦元素分帶

指在同一個(gè)成礦作用過程中，同一個(gè)成礦流體影響范圍內(nèi)形成的元素空間分帶，有的一個(gè)礦床形成不同分帶，有的礦田內(nèi)形成不同礦種的礦床組合。〔1〕元素分帶的地球化學(xué)原理：如果配位陰離子不變，絡(luò)合物中陽離子的離子勢越大，其絡(luò)合物越穩(wěn)定〔陳俊等，2004〕。以斑巖銅鉬礦床為例：正常分帶，自下向上，自內(nèi)向外：Mo→Cu→Zn→Pb→Ag→Au離子勢Mo+6-10，Mo+4-5.88，Pb+4-4.76，Au+3-3.53，Cu+2-2.90，Zn+2-2.70，Cu+-1.04，Pb+2-1.67，Ag+-0.79，Au+-0.73；如果按照正常分帶可以推測陽離子為： Mo+4→Cu+2→Zn+2→Pb+2→Ag+→Au+依次沉淀；由于物理化學(xué)條件變化十分復(fù)雜，Cu、Pb等變價(jià)元素隨電價(jià)變化出現(xiàn)異常分帶。Mo離子勢最大，不會(huì)變異，永遠(yuǎn)在內(nèi)帶?！?〕分帶規(guī)律①平面分帶和垂直分帶對(duì)應(yīng)性PbZn→W、Sn→〔Mo〕平面分帶：湖南東坡鉛鋅礦、柿竹園鎢礦、金船塘錫礦垂直分帶：黃沙坪、寶山自上而下PbZn→Cu→W②主次元素空間交替演化黃沙坪、寶山：自上而下PbZn〔Cu〕→Cu〔PbZn〕→W〔Cu〕甲瑪：PbZn〔CuAu〕→Cu〔Mo〕③礦床類型空間演化常見矽卡巖型、熱液脈型鉛鋅礦、銅礦過渡為斑巖型銅、鉬礦床矽卡巖型、熱液脈型鉛鋅銅礦過渡為斑巖型鎢、鉬礦床。2.11.2礦床區(qū)域分帶不同礦種或組合礦床區(qū)域分帶，同一個(gè)地質(zhì)構(gòu)造單元。例1：廣西→湖南、粵北→贛南Sn〔W〕→W、Sn→W例2：鄂東南—贛西北—銅陵—蘇南Fe〔Cu〕→Cu→Cu→Cu、Pb、Zn→Pb、Zn礦床區(qū)域分帶因素包括：巖漿源、基底成分等要素。2.11.3大地構(gòu)造單元礦床分帶不同大地構(gòu)造單元礦床分帶。例：岡底斯巖漿巖帶：斑巖銅〔鉬〕礦床林舟—貢布江達(dá)盆地：鉛鋅礦+斑巖鉬礦由于大地構(gòu)造背景不同而形成的礦床分帶2.12

礦床分類問題2.12.2礦床分類表說明關(guān)于Sedex型和MVT型鉛鋅礦床問題在此，我們把含礦地層中出現(xiàn)的“后生〞礦床劃分為巖漿成因“后生〞礦床和非巖漿成因“后生〞礦床兩類。從找礦預(yù)測的角度，成礦地質(zhì)體是完全不同的兩類。前者為侵入巖體，后者為沉積盆地及“同生〞斷裂構(gòu)造。三、“三位一體〞找礦預(yù)測地質(zhì)模型概述前言3.1成礦地質(zhì)體研究3.2成礦構(gòu)造系統(tǒng)和結(jié)構(gòu)面研究3.3成礦作用特征標(biāo)志研究3.4構(gòu)建“三位一體〞找礦預(yù)測地質(zhì)模型問題前言〔1〕找礦預(yù)測目標(biāo)：最大限度地降低地質(zhì)找礦標(biāo)志的不確定性，盡量準(zhǔn)確地推測礦體位置和可能規(guī)模。實(shí)現(xiàn)途徑：第一、有沒有礦？能否找到工業(yè)礦體的可能性第二、找礦方向清楚，建立明確的找礦思路第三、推測礦體可能賦存的空間位置〔2〕“三位一體〞找礦預(yù)測地質(zhì)模型理論根底①成礦作用是地質(zhì)作用的產(chǎn)物和組成局部，成礦地質(zhì)作用的產(chǎn)物是成礦地質(zhì)體。成礦地質(zhì)體和礦體的空間關(guān)系是確定的，因此成礦地質(zhì)體概念奠定了勘查區(qū)找礦預(yù)測方法的理論根底。解決存在工業(yè)礦床的可能性，建立明確的找礦思路。②根據(jù)元素遷移沉淀機(jī)制而提出的各類成礦構(gòu)造系統(tǒng)以及成礦結(jié)構(gòu)面類型可以推測礦體賦存位置。③根據(jù)元素地球化學(xué)特征篩選的成礦作用特征標(biāo)志提高了地質(zhì)找礦標(biāo)志確實(shí)定性。判別能否找到工業(yè)礦床的可能性，最大限度降低地質(zhì)找礦標(biāo)志的不確定性。3.1成礦地質(zhì)體研究3.1.1概念3.1.2成礦地質(zhì)體類別3.1.3成礦地質(zhì)體判別標(biāo)志3.1.4成礦地質(zhì)體研究內(nèi)容3.1.5成礦地質(zhì)體和礦體關(guān)系3.1.6多期巖漿活動(dòng)成礦地質(zhì)體判別3.1.7成礦地質(zhì)體剝蝕程度研究3.1.8隱伏成礦地質(zhì)體推測方法3.1.1成礦地質(zhì)作用/成礦地質(zhì)體概念形成礦床主要礦產(chǎn)主成礦階段空間定位地質(zhì)作用稱為成礦地質(zhì)作用。地質(zhì)作用的產(chǎn)物：建造、構(gòu)造成礦地質(zhì)作用的實(shí)物載體是成礦地質(zhì)體，指構(gòu)造及其巖石組合體。目的：通過成礦作用研究，確定成礦地質(zhì)體，預(yù)測深部礦體空間位置。意義：總結(jié)成礦特征，判斷礦床類型，研究成礦要素，確定成礦地質(zhì)體，建立找礦思路容易混淆的概念問題：①礦體圍巖和成礦地質(zhì)體礦體和圍巖只是空間關(guān)系，無成因聯(lián)系。多期侵入體經(jīng)常搞錯(cuò)。②成礦要素和成礦地質(zhì)體前者指與成礦有關(guān)的全部因素，前者用于區(qū)域礦產(chǎn)預(yù)測，后者用于勘查區(qū)找礦預(yù)測。③成礦構(gòu)造和成礦地質(zhì)體成礦構(gòu)造僅指礦體賦存空間，并非形成該礦床的地質(zhì)作用的全部產(chǎn)物。④礦體、礦化蝕變帶和成礦地質(zhì)體兩者在空間上不一定都重疊。有的存在一定距離。3.1.2成礦地質(zhì)作用類別〔1〕沉積地質(zhì)體研究內(nèi)容沉積盆地及其巖層組合包括：地層：單位、時(shí)代、特殊標(biāo)志層厚度、層序；巖石：類型、特征、組合、結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、組分；建造：類型、序列、厚度、分布范圍；沉積作用類型、沉積序列類型、古水深、古鹽度、 古水溫、生物組合、氧化復(fù)原環(huán)境、酸堿度；巖相：沉積相類型、巖石組合、沉積體系類型、生物相類型；古地理：古地理類型、沉積等厚線、物源供給方向、 古水流方向、古氣候帶類型；盆地構(gòu)造：盆地類型、盆地同沉積構(gòu)造、盆緣構(gòu)造、盆內(nèi)構(gòu)造；大地構(gòu)造環(huán)境：旋廻、單元；3.1.3成礦地質(zhì)體研究內(nèi)容〔3〕巖漿侵入地質(zhì)體研究內(nèi)容侵入構(gòu)造及侵入巖體，包括：巖體特征：年齡、期次、出露面積、產(chǎn)狀、剖面形態(tài)、侵位深度、侵位方式、剝蝕程度、隱伏巖體、脈巖組合；巖性特征：巖石組合、礦物成分、巖石結(jié)構(gòu)構(gòu)造、元素組分、同位素、包裹體、包體；巖體構(gòu)造：巖相帶、多期侵入、侵位構(gòu)造、脈巖帶構(gòu)造、侵入角礫巖、接觸帶、圍巖構(gòu)造、捕虜體；巖漿作用影響范圍：熱、流體范圍、區(qū)域巖漿構(gòu)造帶、大地構(gòu)造環(huán)境；〔4〕變質(zhì)地質(zhì)體研究內(nèi)容變質(zhì)建造及變形構(gòu)造包括：地層：單位、分布、產(chǎn)狀、接觸關(guān)系、巖石組合巖石：類型、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、礦物成分、副礦物、元素組分、同位素、原巖建造、礦化、蝕變變質(zhì)作用：混合巖化、變質(zhì)溫度、壓力、變質(zhì)相系、P、T、t軌跡、變質(zhì)熱中心、變質(zhì)期次、變質(zhì)作用類型、疊加變質(zhì)、大地構(gòu)造環(huán)境〔5〕大型變形構(gòu)造地質(zhì)體研究內(nèi)容包括韌性剪切帶、變質(zhì)核雜巖兩類；①確認(rèn)變形構(gòu)造成礦成礦年齡成礦構(gòu)造特征礦體產(chǎn)狀、蝕變組合②研究內(nèi)容：性質(zhì)、產(chǎn)狀、規(guī)模、期次、成分、運(yùn)動(dòng)方式③空間組合關(guān)系：強(qiáng)度、受控地質(zhì)建造、影響范圍3.1.4成礦地質(zhì)體判別標(biāo)志〔1〕沉積類礦產(chǎn)沉積盆地邊緣及同生斷裂帶海盆邊緣構(gòu)造帶板塊構(gòu)造洋盆邊界斷裂帶特殊巖類發(fā)育地段：生物礁、硅質(zhì)巖、蒸發(fā)巖、硅化帶、沉積/熱液混合地區(qū)盆地早期為斷陷，晚期為坳陷，成礦和斷陷階段有關(guān)？〔3〕侵入巖類礦產(chǎn)巖漿礦床：侵入巖體巖漿熱液類礦產(chǎn)：內(nèi)外接觸帶規(guī)模較大的水熱酸堿蝕變交代巖早期侵入體和晚期成礦侵入體的區(qū)分標(biāo)志。充填為主/交代充填，脈狀為主/脈狀+帶狀3.1.5成礦地質(zhì)體和礦床關(guān)系研究1、研究內(nèi)容〔1〕時(shí)間關(guān)系：確認(rèn)成礦地質(zhì)體及其類型成巖成礦年代學(xué)研究〔2〕空間關(guān)系：確定或推測成礦地質(zhì)體空間位：地質(zhì)填圖法、物探化探綜合信息法〔3〕物質(zhì)組份關(guān)系：分析礦體和成礦地質(zhì)體關(guān)系水氣源、物源、熱源〔4〕成礦動(dòng)力源2.礦床和成礦地質(zhì)體空間關(guān)系〔1〕巖漿型礦床位于巖體內(nèi)、底部或傾伏端〔2〕斑巖型礦床位于巖體頂部及上部內(nèi)外接觸帶1公里范圍內(nèi)?！?〕矽卡巖礦床：鐵礦位于巖體頂部、邊部、底部，內(nèi)部接觸帶500米范圍內(nèi)。鉛鋅礦位于巖體外接觸帶2-3公里范圍內(nèi)，銅礦位于兩者之間銅鐵礦也有位于捕擄體邊部〔4〕高溫?zé)嵋旱V床：位于巖體頂部外接觸帶1-1.5公里到內(nèi)接觸帶300米范圍內(nèi)?！?〕中低溫?zé)嵋旱V床：位于巖體分布2-3公里范圍內(nèi)影響礦床〔體〕和成礦地質(zhì)體的空間距離因素〔1〕成巖年齡和成礦年齡間隔時(shí)間：間隔時(shí)間短，礦體和成礦地質(zhì)體可形成“標(biāo)準(zhǔn)〞空間距離。間隔時(shí)間長，礦床和成礦地質(zhì)體空間交錯(cuò)疊加?！?〕成巖構(gòu)造和成礦構(gòu)造關(guān)系：成礦構(gòu)造系統(tǒng)繼承成巖構(gòu)造系統(tǒng)，空間配套。成礦構(gòu)造系統(tǒng)不繼承成巖構(gòu)造系統(tǒng)，交錯(cuò)疊加。3.1.6多期巖漿活動(dòng)和成礦關(guān)系多期巖漿活動(dòng)和成礦關(guān)系研究決定找礦方向，意義重大?！?〕成巖作用和成礦作用時(shí)間問題成巖作用時(shí)間：10Ma，原花崗巖體冷卻結(jié)晶；成礦作用時(shí)間：10-16Ma，水巖別離作用一般在侵入體成巖后〔2〕多種礦化類型、多期次疊加成礦的判別多期花崗巖侵入關(guān)系：成巖后侵入和混漿侵入，成巖后侵入時(shí)間較長，可以出現(xiàn)水巖別離，而混漿侵入無水巖別離；巖漿房淺源分異作用和巖漿深源分異作用；水巖別離發(fā)生在淺源、巖漿期后；〔3〕成礦巖體的判別標(biāo)志含礦巖體：早期成巖，形成礦體圍巖，含礦而非成礦；成礦巖體。成巖后水巖別離。成礦年齡和成巖年齡一般不超過10-20Ma；含水巖體和干巖體的判別：含水巖體：大面積、大范圍的成礦前期蝕變，有青磐巖化、高嶺石化、黑云母角巖化、矽卡巖化；干巖體：范圍很小的接觸蝕變，數(shù)十米之內(nèi)；成礦巖體：巖漿侵入晚期、巖漿房高位、含水巖體3.1.7礦體剝蝕程度研究根據(jù)礦體原始就位深度估算礦體剝蝕深度實(shí)際測定的礦體形成深度減去采樣位置深度就是礦體剝蝕深度

H=H1-H2H：剝蝕深度H1：實(shí)際測定的礦體形成深度H2：采樣位置深度〔4〕韌性剪切帶垂向分帶淺部帶形成深度約2公里，溫度<300～450℃；中淺部帶低綠片巖相：形成深度3～5公里，溫度450～600℃；中部帶高綠片巖相：形成深度5～10公里，溫度大于600℃以上；深部帶角閃巖相：形成深度>10公里，溫度600～1000℃。多數(shù)礦體就位深度主要發(fā)生在淺部及中淺部，不超過3～5公里。實(shí)例：湖北大冶鐵山巖體為例

〔據(jù)馬昌前1994年〕①巖體侵位于大冶組地層、和巖體同時(shí)代侏羅系地層覆蓋下的大冶組地層厚度2896m～3264m，巖體侵位深度為3～4km。②圍巖接觸變質(zhì)，根據(jù)礦物組合，計(jì)算最高熱變質(zhì)溫度為580℃，根據(jù)Winkleer〔1976年〕提出的公式。Tc〔圍巖原始溫度〕=TA〔變質(zhì)溫度〕-0.6Tm〔巖漿結(jié)晶時(shí)放熱使圍巖溫度升高值〕Tm為巖漿溫度，酸性巖漿一般為800～1100℃，Tc=580℃-480℃=100℃。以正常地溫梯度25～30℃/km，其深度為3.3～4km，地層厚度估算法和變質(zhì)礦物估算法根本一致。〔5〕定性判別礦體剝蝕程度3.2成礦構(gòu)造和成礦結(jié)構(gòu)面研究

3.2.1概念3.2.2分類3.2.3結(jié)構(gòu)面研究內(nèi)容3.2.4成礦構(gòu)造和成巖構(gòu)造關(guān)系3.2.5成礦構(gòu)造和區(qū)域構(gòu)造關(guān)系3.2.6成礦構(gòu)造規(guī)律性特征3.2.7成礦構(gòu)造和成礦作用關(guān)系3.2.1概念概念：在礦田〔勘查區(qū)〕范圍內(nèi)和成礦作用密切相關(guān)，制約礦體空間位置的構(gòu)造。包括：成礦構(gòu)造和成礦后構(gòu)造。成礦構(gòu)造：沉積地層巖性轉(zhuǎn)換面、巖漿巖巖相分界面、斷裂面〔有位移〕、節(jié)理面〔無位移〕、層間滑脫面、侵入巖體接觸面?！?〕成礦構(gòu)造概念〔2〕成礦結(jié)構(gòu)面概念概念：成礦作用過程中賦存礦體的顯性或隱性存在的巖石物理化學(xué)性質(zhì)不連續(xù)面。分類：①構(gòu)造界面：斷裂、褶皺、裂隙②巖性及地質(zhì)體界面③物理化學(xué)界面：氧化復(fù)原界面、酸堿性轉(zhuǎn)換面常見３類結(jié)構(gòu)面復(fù)合成礦。結(jié)構(gòu)面概念和分類〔據(jù)李四光〕“為描述和制圖的方便，各種結(jié)構(gòu)要素在三度空間的方位，可以用結(jié)構(gòu)面表示出來。〞李四光：〔地質(zhì)力學(xué)概論，1999年第二版P10、11、184〕，李四光“關(guān)于地質(zhì)構(gòu)造的三重根本概念〞形態(tài)分類〔1〕分劃性結(jié)構(gòu)面：各種縫隙和紋理，并稱劃分面或聯(lián)接面〔2〕標(biāo)志性結(jié)構(gòu)面：只能從幾何觀點(diǎn)推定，亦稱標(biāo)志面或定位面。成因分類〔1〕原始結(jié)構(gòu)面：地層層面、不整合面、侵入體接觸面等亦稱組成面〔2〕次生結(jié)構(gòu)面：褶皺軸面、斷層、節(jié)理、裂隙等亦稱變形面。3.2.2分類1.構(gòu)造系統(tǒng)類型2.成礦結(jié)構(gòu)面類型〔1〕區(qū)分成礦前、成礦期、成礦后構(gòu)造；〔2〕成礦構(gòu)造空間特征；〔3〕確定結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)；〔4〕判斷結(jié)構(gòu)面運(yùn)動(dòng)方式；〔5〕構(gòu)造強(qiáng)度；〔6〕物質(zhì)成份；〔7〕活動(dòng)期次及其相關(guān)特征；〔8〕三維應(yīng)力分析；〔9〕確認(rèn)主體構(gòu)造；〔10〕建立成礦/礦田構(gòu)造體系，編制礦田構(gòu)造圖?！?1〕分析成礦構(gòu)造與成巖構(gòu)造關(guān)系；〔12〕分析成礦構(gòu)造與區(qū)域構(gòu)造關(guān)系；3.2.3結(jié)構(gòu)面研究內(nèi)容3.2.4成礦構(gòu)造和成巖構(gòu)造關(guān)系〔1〕成巖構(gòu)造和成礦作用時(shí)間間隔影響當(dāng)成巖構(gòu)造和成礦作用時(shí)間間隔很短，經(jīng)常出現(xiàn)成礦構(gòu)造和成巖構(gòu)造的繼承性關(guān)系；當(dāng)成礦地質(zhì)體和成礦作用時(shí)間間隔長，經(jīng)常出現(xiàn)成礦構(gòu)造和成巖構(gòu)造為不同構(gòu)造體系。前者如京武華尖金礦；后者如膠東金礦?！?〕成巖構(gòu)造和成礦構(gòu)造伴生關(guān)系一般成巖構(gòu)造控制了成礦地質(zhì)體空間形態(tài)、產(chǎn)狀成巖構(gòu)造規(guī)模較大；成礦構(gòu)造規(guī)模較小繼承性構(gòu)造和成巖構(gòu)造形成配套關(guān)系

3.2.5成礦構(gòu)造和區(qū)域構(gòu)造關(guān)系成礦構(gòu)造研究必須和區(qū)域構(gòu)造匹配研究，才能建立配套關(guān)系。〔1〕空間關(guān)系研究：三維產(chǎn)狀〔2〕活動(dòng)時(shí)間關(guān)系研究：多期活動(dòng)〔3〕運(yùn)動(dòng)方式研究〔4〕力學(xué)性質(zhì)研究〔5〕構(gòu)建構(gòu)造體系3.2.6成礦構(gòu)造規(guī)律性特征〔1〕成礦構(gòu)造特征①成礦構(gòu)造必須是成礦同時(shí)性活動(dòng)構(gòu)造。②礦產(chǎn)地出現(xiàn)多組構(gòu)造時(shí)，主礦體一般受主壓結(jié)構(gòu)面控制③壓扭性構(gòu)造控礦，一般延深大于延長，單體規(guī)模大，穩(wěn)定； 張扭性構(gòu)造控礦，一般延長大于延深，單體規(guī)模小，變化大。④平面為共軛構(gòu)造，垂向也形成共軛構(gòu)造。⑤礦體側(cè)伏方向和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)方向一致。⑥不同應(yīng)力系統(tǒng)構(gòu)造交替活動(dòng)及交叉部位形成大礦。⑦原生成巖構(gòu)造和區(qū)域構(gòu)造疊加才能形成大礦。⑧結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)推斷運(yùn)動(dòng)方式； 礦田尺度小構(gòu)造，一般壓扭性為逆斷層，張扭性為正斷層⑨礦田構(gòu)造組合和同期區(qū)域構(gòu)造組合特征呈鏡像一致性；⑩構(gòu)造強(qiáng)度變化判別標(biāo)志；〔2〕構(gòu)造強(qiáng)度變化判別標(biāo)志由強(qiáng)變?nèi)?規(guī)模大—小， 單一主干—多條平行 入字形—側(cè)列、羽列 分支復(fù)合—分支不復(fù)合 礦體邊界清晰—模糊 多期活動(dòng)—單一活動(dòng) 尖滅再現(xiàn)—尖滅側(cè)現(xiàn) 構(gòu)造透鏡體/角礫巖—條帶狀構(gòu)造/網(wǎng)脈狀構(gòu)造—網(wǎng)格狀構(gòu)造〔3〕脈狀礦體側(cè)伏規(guī)律問題①同一成礦構(gòu)造多期構(gòu)造活動(dòng)時(shí)，第一次活動(dòng)經(jīng)常為礦體定位結(jié)構(gòu)面，發(fā)生多階段成礦作用也不會(huì)改變礦體側(cè)伏方向。②礦體側(cè)伏方向和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)方向垂直。③礦體內(nèi)主元素等值線分布方向和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)方向一致。⑤高溫?zé)嵋旱V床：上脈下〔接觸〕帶⑥中低溫?zé)嵋旱V床：常見側(cè)伏⑦巖漿型礦床：巖體底部、側(cè)伏端⑧變質(zhì)型礦床：向形構(gòu)造軸部、轉(zhuǎn)折端⑨任性剪切帶：上盤脆性、下盤脆性疊加任性

成礦構(gòu)造和成礦作用關(guān)系〔2〕構(gòu)造活動(dòng)和成礦物質(zhì)集聚關(guān)系①成礦構(gòu)造是成礦物質(zhì)集聚的動(dòng)力源②滲濾交代作用和充填交代作用關(guān)系根據(jù)流體動(dòng)力學(xué)原理，形成滲濾交代作用的巖石中的微裂隙中的流體向?qū)捔严哆\(yùn)移的現(xiàn)象，形成脈狀充填。③富礦和貧礦的形成：構(gòu)造強(qiáng)度相關(guān)構(gòu)造力學(xué)性質(zhì)轉(zhuǎn)換相關(guān)3.3成礦作用特征標(biāo)志研究3.3.1成礦元素地球化學(xué)特征3.3.2主要元素地球化學(xué)特征標(biāo)志〔以金元素為例〕3.3.3成礦地球化學(xué)障3.3.4成礦流體形成的礦物特征3.3.5成礦作用其它標(biāo)志3.3.1成礦元素地球化學(xué)行為特征〔1〕?地學(xué)元素和離子周期表?簡介〔2〕元素成鍵特征〔3〕軟硬酸堿理論〔4〕元素離子電位圖〔5〕介質(zhì)PH、EH值對(duì)元素遷移、沉淀的控制〔6〕絡(luò)合物主要類型李·布魯克〔L.BruceRailsback〕?地學(xué)元素和離子周期表?〔1〕?地學(xué)元素和離子周期表?簡介李·布魯克〔L.BruceRailsback〕

?地學(xué)元素和離子周期表?簡介〔2〕元素成鍵特征成礦元素成鍵規(guī)律各種類型的化學(xué)鍵中電子的分布

系統(tǒng)礦物學(xué)〔上冊〕，王濮，1982，第37頁離子鍵共價(jià)鍵金屬鍵分子鍵Schwarzenbach〔1961〕的金屬陽離子分類

和Pearson〔1973〕的硬軟酸堿分類及其比照Schwarzenbach（1961）的金屬陽離子分類A類金屬陽離子（硬）C類過渡金屬陽離子B類金屬陽離子（軟）H+，Li+，Na+，K+，Be2+，Mg2+，Ca2+，Sr2+，Al3+，Sc3+，La3+，Si4+，Ti4+，Zr4+，Th4+等V2+，Cr2+，Mn2+，F(xiàn)e2+，Co2+，Ni2+，Cu2+，Ti3+，V3+，Cr3+，Mn3+，F(xiàn)e3+，Co3+等Cu+，Ag+，Au+，Tl+，Ga+，Zn2+，Cd2+，Hg2+，Pb2+，Sn2+，Tl3+，Au3+，In3+，Bi3+等Pearson的硬軟酸堿分類（1973）硬酸中間酸軟酸所有A類金屬陽離子，加上：Cr3+，Mn3+，F(xiàn)e3+，Co3+，UO2+，VO2+等所有二價(jià)過渡金屬陽離子，加上：Zn2+，Pb2+，Bi3+等所有B類金屬陽離子，減去：Zn2+，Pb2+，Bi3+等硬堿軟堿H2O，OH一，F(xiàn)一，PO43-，Cl一，CO32-，ClO4一，NH3等Br一，NO2一，SO32-等I一，SCN一，S2O32-，CN一等(3)軟硬酸堿理論1、決定元素地球化學(xué)行為的要素：元素的電負(fù)性、電離能、電子親和能、元素的成鍵規(guī)律、原子大小與離子半徑2、元素的離子電位是判別離子的性質(zhì)和行為的具體數(shù)據(jù)：

π=Z/rπ離子電位，Z為離子電荷，r離子半徑〔4〕元素離子電位理論π＜2.5，為電價(jià)低，半徑大的堿性元素，在堿性條件下易沉淀，酸性介質(zhì)中易遷移。π＞8，為電價(jià)高，半徑小的酸性元素，在堿性條件下易遷移，酸性介質(zhì)中易沉淀。π=2.5～8為兩性元素，在強(qiáng)酸、強(qiáng)堿條件下呈溶解態(tài)遷移，在近中性條件下難溶沉淀?！?988，地球化學(xué)，趙倫山、張本仁，P66-67，P103-104①介質(zhì)PH值對(duì)元素遷移的控制規(guī)律金屬氫氧化物，根據(jù)其沉淀的PH值，一般氫氧化物沉淀的PH值由低向高排列，由偏酸到偏堿的變化，在25℃條件下，絕大局部成礦兩性元素在天然水溶液中遷移能力極弱?！驳厍蚧瘜W(xué)第10頁〕〔5〕介質(zhì)PH、EH值對(duì)元素遷移的控制規(guī)律溶液PH值增大時(shí)，堿性及弱堿性元素化合物溶解度降低〔如Fe2O3、CaCO3等〕，酸性元素的化合物溶解度增高〔如SiO2、GeO2〕。堿性元素在酸性介質(zhì)中易于遷移，在堿性介質(zhì)中易沉淀，酸性元素在堿性介質(zhì)中易于遷移，在酸性介質(zhì)中易沉淀，兩性成礦元素在強(qiáng)酸強(qiáng)堿條件下溶解遷移，在偏中性條件下沉淀。〔地球化學(xué)第104頁〕元素受介質(zhì)PH值影響的遷移-沉淀規(guī)律②介質(zhì)EH值對(duì)元素遷移的控制規(guī)律變價(jià)元素Fe、Mn、Cu、Eu、Tl等弱堿性元素在低價(jià)態(tài)時(shí)易于在水溶液中遷移，高價(jià)遷移能力弱；復(fù)原條件中遷移，氧化條件沉淀。變價(jià)元素U、Mo、V、S、As高價(jià)易形成酸根絡(luò)離子遷移，復(fù)原態(tài)為沉淀劑。例:SO42-為搬運(yùn)劑，S2-為沉淀劑。因此，大量出現(xiàn)硫酸鹽礦物，為成礦物質(zhì)遷移的標(biāo)志?！驳厍蚧瘜W(xué)第104頁〕變價(jià)元素、氧化復(fù)原、標(biāo)型價(jià)態(tài)礦物組合表環(huán)境強(qiáng)還原弱還原弱氧化強(qiáng)氧化標(biāo)型價(jià)標(biāo)Fe2+、S2-、Fe0Fe3+、Fe2+、S0、S2-Fe3+、Fe2+、S4+Fe3+、SO42-共生礦物自然鐵黃鐵礦磁黃鐵礦金屬硫化物黃鐵礦金屬硫化物磁鐵礦黃鐵礦自然硫磁鐵礦褐鐵礦菱鐵礦硫酸鹽礦物褐鐵礦針鐵礦硫酸鹽礦物①成礦元素存在的形式：離子、絡(luò)合物、固熔體、類質(zhì)同相，在流體中經(jīng)常以絡(luò)合物、離子等主要形式存在。②天然水溶液中絡(luò)合物配位體有：無機(jī)：Cl-、F-、O2-、S2-、OH-、HS-、CO3-、CO2、SO42-、NH3、Br-、I-、CN-、H2O等。有機(jī)：CO-、O-2、-NH2、RS-、ROH、RO-、膠狀高分子有機(jī)酸、腐殖質(zhì)等。

〔6〕絡(luò)合物主要類型③強(qiáng)堿性介質(zhì)中絡(luò)合物類型堿性陽離子Na+、K+、Ca2+、Mg2+也是絡(luò)合劑，高濃度堿性陽離子的存在有別于絡(luò)離子的形成。在富含堿性離子的體系中，大多數(shù)兩性成礦元素表現(xiàn)為酸性的化學(xué)作用，有別于與配位體結(jié)合成絡(luò)離子。堿性陽離子與成礦元素結(jié)合形成具有遷移能力的Am〔BXm〕型絡(luò)合物。因此，成礦元素也經(jīng)常和Na+、K+、Ca2+、Mg2+等絡(luò)合劑等形成絡(luò)合物，在強(qiáng)堿性流體中遷移?！糙w倫山，1988年?地球化學(xué)?P68〕④Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Sn等大多數(shù)金屬元素，分Cl-和(HS)-兩種類型絡(luò)合物Cl-基類絡(luò)合物存在于酸性、低復(fù)原硫流體中；沉淀?xiàng)l件：復(fù)原作用〔與富硫溶液或巖石混合〕、PH值增大〔由酸性向堿性轉(zhuǎn)換〕、降溫、降壓;HS-基類絡(luò)合物存在于中性到酸性、高復(fù)原硫流體中；沉淀?xiàng)l件：氧化作用〔復(fù)原向氧化轉(zhuǎn)換〕、PH值降低〔由堿性向酸性轉(zhuǎn)換〕、降溫、降壓、天水混合稀釋〔據(jù)饒紀(jì)龍，1997；陳俊和王鶴年，2004；〕此外根據(jù)軟硬酸堿理論還有一種存在強(qiáng)堿性、低復(fù)原硫流體中可能以CN-基類絡(luò)合物，其性質(zhì)和HS-相同。根據(jù)軟硬酸堿理論，確定陽離子配位體。根據(jù)交代礦物類型，確定當(dāng)時(shí)介質(zhì)物理化學(xué)類型根據(jù)流體包裹體成份大體劃分類型。在堿性介質(zhì)中區(qū)分SH-、CN-，酸性介質(zhì)中區(qū)分Cl-、CO32-3.3.2主要元素地球化學(xué)特征標(biāo)志成礦作用地球化學(xué)特征標(biāo)志，根據(jù)元素地球化學(xué)根本特征，在成礦作用過程中成礦物質(zhì)以不同類型絡(luò)合物形式，通過不同介質(zhì)條件下形成的礦物交代作用，反映了成礦物質(zhì)遷移沉淀作用過程所顯示的主要地質(zhì)現(xiàn)象，歸納為成礦作用地球化學(xué)特征標(biāo)志，作為找礦預(yù)測確定性標(biāo)志的重要組成內(nèi)容。主要內(nèi)容包括：流體圍巖建造、蝕變礦化礦物特征、交代礦物期次及分布分帶、絡(luò)合物特征、成礦介質(zhì)物理化學(xué)條件轉(zhuǎn)換、地球化學(xué)特征標(biāo)志。包括鉀、鈉、鈣、鎂、鉻、鐵、錳、鈷、鎢、釩、鈦、鋰、鈹、鈮、鉭、稀土元素、鈾、鎢、錫、鉬、銅、鉛、鋅、金、銀、銻、氮、氧、硫、氯等元素，以下以金為例說明；〔1〕金元素地球化學(xué)特征標(biāo)志金元素以Au1+、Au3+、Au0三種離子形式存在，親鐵、親硫，總體偏堿性。Au1+為強(qiáng)堿性陽離子，其離子電位和Cu1+、Ag1+同類型。Au3+為過渡型陽離子。離子電位和Sb3+、Fe2+、Cu2+、As3+相近。〔2〕金的主要礦物礦物名稱分子式Au%金（Au,Ag）>80銀金礦（Au,Ag）50-80銀（Ag,Au）0-50鈀金礦（Au,Pd）92-95銠金礦（Au,Rh）57-66金銥鋨礦（Ir,Os,Au）19.3金銅礦（Cu,Au）金汞礦Au2Hg334.2-41.6黑鉍金礦Au2Bi64.5-65.1方金銻礦AuSb343.5-50.9碲金礦AuTe39.2-42.8針碲金礦（Au,Ag）Te30.7-43.9碲金銀礦Ag3AuTe219.0-25.2葉碲礦AuTe2.6Pb(S2Te)7.4-10.2方硫鉍金礦(Bi,Au,Ag)2S612.3〔3〕金的絡(luò)合物類型①Au1+和K1+、Na1+、Ca2+、Mg2+同屬堿性陽離子，在堿性流體中生成堿性陽離子絡(luò)合物。M1+[Au1+2〔HS〕1-]1-和M1+[Au1+2〔CN〕1-]1-M1+為K1+、Na1+、Ca2+、Mg2+自然界常見順序K1+＞Na1+＞Mg2+＞Ca2+硫氫基為多硫堿性環(huán)境；氰基為少硫堿性環(huán)境；②Au3+形成酸性絡(luò)合物：少硫酸性環(huán)境AuCl3+H2O=H2[AuCl3O]酸性介質(zhì)高鹽度，H2[AuCl3O]+HCl=H1+[Au3+4Cl1-]1-+H2O〔4〕金沉淀物理化學(xué)條件硫氫基絡(luò)合物：PH值降低〔堿性向酸性環(huán)境轉(zhuǎn)換〕降溫，降壓條件下金沉淀；氯基絡(luò)合物：PH值升高〔酸性向中性轉(zhuǎn)換〕降溫，降壓條件下金沉淀；氧化復(fù)原條件變換：Fe2+和Au+的關(guān)系，F(xiàn)e2+堿性較Au+弱，可作為金的沉淀劑，又是過渡族元素的低價(jià)陽離子，起到復(fù)原作用。Au0+Fe3+→Au++Fe2+，Au++Fe2+→Au0+Fe3+金在氧化條件下遷移，復(fù)原條件下沉淀；〔5〕堿性陽離子絡(luò)合物分解降溫、降壓、復(fù)原轉(zhuǎn)向氧化條件下，堿性陽離子絡(luò)合物分解M+[Au1+2〔HS〕1-]1-→M1++Au1+2〔HS〕1-M+[Au1+2〔CN〕1-]1-→M1++Au1+2〔CN〕1-M+為K1+、Na1+、Ca2+、Mg2+離子〔6〕Au-SiO2礦物實(shí)驗(yàn)研究西澳大利亞大學(xué)CSIRO實(shí)驗(yàn)室格洛夫斯〔Groves，1987〕提出金在不同酸堿度與不同溫度下近U字形的溶解曲線〔圖2〕，說明金在高溫下溶解，低溫下沉淀；在酸性和堿性溶液中溶解，在偏中性溶液中沉淀。圖2Au-SiO2礦物試驗(yàn)結(jié)果示意圖A:石英玉髓沉淀區(qū)；B:金沉淀區(qū)；I1:內(nèi)生金沉淀區(qū)；I2:表生金沉淀區(qū)；；I1+I2：混合金沉淀區(qū)；〔7〕特征標(biāo)志3.3.3成礦流體形成的礦物特征〔1〕一般形成高溫?zé)o水硅酸鹽類礦物中低溫含水硅酸鹽類礦物中低溫碳酸鹽類礦物〔2〕蝕變交代礦物和原巖成分密切相關(guān)〔3〕石英：普適性礦物判別流體物理化學(xué)條件有兩種方法：第一種通過標(biāo)型礦物判別第二種采用包裹體成分估算〔1〕斯特林格熱液合成實(shí)驗(yàn)綠泥石、綠簾石、絹云母、伊利石等礦物主要在中性條件下形成，強(qiáng)酸性介質(zhì)條件下，主要形成黑云母、葉臘石、磷灰石、高嶺石、明礬石等。強(qiáng)堿性介質(zhì)條件下主要形成，透閃石、陽起石、水鎂石、蒙脫石，沸石、方解石及其他碳酸鹽類礦物等。據(jù)陳光遠(yuǎn)，成因礦物學(xué)與找礦礦物學(xué)，1987〔451頁〕熱液礦床礦物標(biāo)型特征〔2〕石英、硅化的標(biāo)型意義SiO2不受溶液離子強(qiáng)度或鹽度影響，受pH值制約。酸性條件下沉淀，堿性條件下溶解。高溫高壓下溶解度增大，低溫低壓下沉淀?？焖俪恋硇纬墒⒚}，緩慢沉淀形成硅化。常見的次生石英巖在酸性、高溫高壓條件下形成的?！?〕硫酸鹽礦物的標(biāo)型意義硬石膏〔CaSO4〕、明礬石〔KAL3(SO4)(OH)6〕、重晶石〔BaSO4〕等是各類規(guī)模較大的礦床淺部常見的硫酸鹽礦物，當(dāng)流體中大量存在SO42-離子時(shí)，介質(zhì)為強(qiáng)酸性、強(qiáng)氧化，形成金屬元素絡(luò)合物。在地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)中，流體物理化學(xué)環(huán)境發(fā)生變動(dòng)，SO42-離子結(jié)合堿性離子而沉淀為硫酸鹽礦物，流體介質(zhì)的酸堿度發(fā)生變化。由氧化向復(fù)原轉(zhuǎn)換。在偏中性、復(fù)原環(huán)境下金屬成礦元素沉淀晶出?！?〕鐵氧化物：鐵氧化物顯示氧化環(huán)境，包括鏡鐵礦〔高溫〕、赤鐵礦〔低溫〕以及在各種硅酸鹽礦物中的氧化鐵質(zhì)點(diǎn)的存在，即紅化。一般淺部出現(xiàn)鐵氧化物，深部伴隨鐵硫化物，往往形成成礦物質(zhì)沉淀的轉(zhuǎn)換條件，即氧化復(fù)原地球化學(xué)障。關(guān)于鐵氧化物型礦床〔IOCG〕問題：目前，國內(nèi)外礦床學(xué)界對(duì)鐵氧化物型礦床〔IOCG〕作為特定的一種礦床類型加以研究。鐵氧化物型礦床具有兩大特點(diǎn)：一，必須是變價(jià)元素組合才能形成此類礦床，如鐵、銅、金、鈾組合；二，都是典型的氧化復(fù)原成礦地球化學(xué)障。因此，實(shí)質(zhì)上不管規(guī)模大小，只要出現(xiàn)鐵、銅等變價(jià)元素形成的一定規(guī)模的淺部氧化物組合，深部很可能形成較大的礦床?？梢园谚F、銅等原生氧化物的存在，作為識(shí)別深部存在大規(guī)模氧化復(fù)原成礦地球化學(xué)障形成大礦的標(biāo)志?！?〕鉀硅酸鹽：包括三種：黑云母、鉀長石、絹云母。根據(jù)斯特林格實(shí)驗(yàn)，黑云母和鉀長石分別出現(xiàn)于強(qiáng)酸和強(qiáng)堿性條件下，空間上分布于礦床偏上部和偏下部，絹云母主要和礦體同體存在于近中性條件下。時(shí)間上，黑云母化和鉀長石化為早階段高溫?zé)嵋航淮A段，絹云母和礦體晚于黑云母、鉀長石階段。目前，國內(nèi)外文獻(xiàn)把黑云母化、鉀長石化列為同體、同條件。統(tǒng)稱為“鉀化〞，不符合斯特林格實(shí)驗(yàn)。有待進(jìn)一步研究?！?〕關(guān)于硅鈣巖性界面問題指碳酸鹽類巖石和碎屑巖類巖石接觸界面。接觸面巖石化學(xué)成份為CaCO3和硅鋁酸鹽，因此俗稱硅鈣面。這是十分重要的成礦地球化學(xué)障。經(jīng)常形成規(guī)模巨大的順層產(chǎn)出的礦床。這是由于流體在超臨界狀態(tài)下的特性決定的〔tc=374℃，pc=22.4MPa〕。3.3.4成礦地球化學(xué)障〔1〕成礦地球化學(xué)障的概念：成礦物質(zhì)在溫度變換、壓力變換、酸堿度變換、氧化復(fù)原條件變換的界面附近聚集和沉淀，物理化學(xué)交換界面就是熱液地球化學(xué)障，屬地球化學(xué)動(dòng)力學(xué)界面。沉積地球化學(xué)障空間位置就是沉積金屬礦物的富集沉淀區(qū)，平面上或剖面上為氧化復(fù)原界面或酸堿變化界面。熱液流體成礦作用：溫度、壓力、酸堿度、氧化復(fù)原條件四種因素相互影響，控制金屬元素聚集沉淀。內(nèi)生、外生礦床同理〔2〕不同原巖礦物形成的標(biāo)型礦物含F(xiàn)e、Mg物質(zhì)礦物堿性介質(zhì)：透閃石、陽起石、水鎂石酸性介質(zhì)：黑云母〔高溫〕中性介質(zhì)：綠泥石、綠簾石硅鋁質(zhì)礦物堿性介質(zhì)：鉀長石〔高溫〕、冰長石〔低溫〕、蒙脫石、沸石酸性介質(zhì)：葉臘石、明礬石、高嶺石中性介質(zhì)：絹云母、伊利石、鈉長石〔高溫〕碳酸鹽礦物堿性介質(zhì)：方解石、鐵白云石、其他碳酸鹽類陸緣碎屑巖角巖：黑云母角巖〔酸性〕〔3〕成礦地球化學(xué)障礦物組合①酸性+中性+堿性三帶雙向組合A．黑云母/硬石膏/重晶石〔酸性〕→石英+絹云母/綠泥石+綠簾石〔中性〕+礦體→鉀長石〔堿性〕，B．高嶺石/明礬石〔酸性〕→石英+絹云母/綠泥石+綠簾石〔中性〕+礦體→鉀長石〔堿性〕，②強(qiáng)酸性/強(qiáng)堿性+中性兩帶單向組合A．明礬石/葉臘石/硬石膏/重晶石〔酸性〕→石英+絹云母/綠泥石+綠簾石〔中性〕+礦體，B．鉀長石〔高溫〕/鐵白云石/鐵錳碳酸鹽/沸石〔低溫〕→石英+絹云母/石英〔中性偏酸〕+礦體③氧化+復(fù)原環(huán)境兩帶雙向組合A．硬石膏/重晶石等硫酸鹽〔氧化，酸性〕→硫化物〔復(fù)原，中性〕+礦體，B．鐵氧化物〔氧化〕→鐵硫化物〔復(fù)原〕+礦體，C．鐵白云石+有機(jī)質(zhì)組合〔復(fù)原〕+礦體〔4〕成礦地球化學(xué)障空間類型不同成礦地質(zhì)條件形成不同類型地球化學(xué)障①表生沉積礦產(chǎn)氧化/復(fù)原、酸/堿雙向過渡障平面、剖面都發(fā)育帶狀②屏蔽條件下形成的熱液礦產(chǎn)氧化/復(fù)原和酸-中性-堿疊加的雙向過渡障，面狀、剖面分帶為主③半屏蔽條件下形成的熱液礦產(chǎn)氧化/復(fù)原雙向障以氧化發(fā)育酸性/中性/堿性雙向障以酸性/中性發(fā)育，面狀、剖面分帶為主④空間上受各類結(jié)構(gòu)面控制的礦產(chǎn)結(jié)構(gòu)