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2020-01-17 · 技术研发知识服务融合发展。
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如前所述,100年来几代地质学家为探索研究区域成矿规律,提出了很多科学的研究思路和方法,其中有些已经过反复的找矿实践的检验,而日趋成熟;有些是抓住关键而富有新意,虽不成熟,但应重视研究和检验。现在前人研究的基础上,依据本书作者的实际体验提出以下6个主要观点,建议作为区域成矿研究的基本学术观点和思路。

(一)全球构造演化控制区域成矿

矿床是有用物质高度浓集的结果,成矿带是矿床比较集中的区域,它们都是地球在漫长演化历史过程中的特定产物。成矿作用是地球动力作用的一种表现形式,各类成矿系统是地球物质系统的一个组成部分。区域成矿受许多条件的制约,而这些条件又受更深刻的地质背景,即它们所处的地质历史阶段和地球动力学背景所控制。即:成矿作用是一定历史阶段和特定地球动力作用下的产物。在区域成矿学研究中,要从全球的地质构造宏观背景来认识局部的成矿区段,要从整个地球的演化历史来了解特定的成矿时段,要从整个地球物质-热构造-化学运动来探索成矿物质在一定时-空域中的高度富集机制。也就是说,将矿床和成矿区(带)的形成与全球地质背景有机地联系起来,立足于全球整体,来探索认识区域局部,从整体着眼,从局部入手,这是区域成矿学的一个基本观念。

(二)构造-成岩-成矿作用

构造运动是地球物质运动的一种基本的主导的形式。大型构造促使地球各层圈物质作大尺度的运动和分异,形成各类岩石建造(组合)。岩石建造形成过程中或形成后所发生的次级构造运动和化学运动又使成岩、成矿物质进一步发生分异,并促使成矿物质高度浓集而形成矿床。因此构造-成岩-成矿作用是一个完整的一环扣一环的自然作用体系,它又因地质环境和成岩作用的明显差别,可分别表现为构造-岩浆(岩)-成矿作用及有关成矿系统、构造-沉积(岩)-成矿作用及有关成矿系统、构造-变质(岩)-成矿作用及有关成矿系统等。区域构造-成岩-成矿作用是区域成矿学的一个核心内容,它体现了物质和运动、时间和空间、成岩和成矿的和谐与统一。

(三)构造-流体-成矿作用

区域成矿的过程中,在具备成矿物质的前提下,构造和流体(广义的,含岩浆、热液、水等)是相互作用的一对基本控矿要素。构造在总体上或经常状态下对含矿流体的运移起着驱动、输导和停积并导致矿质沉淀富集的作用;而在一定条件下,流体又表现得十分活跃,能对构造发生物理和化学效应,尤其是具有强大能量的地质流体可以突破所在构造的束缚和局限,并产出新的构造型式。构造与流体的相互作用对成矿物质的话化、迁移和浓集起了明显的控制作用。因此,将构造、流体、成矿三者结合起来,全面研究构造体制、流体运移系统和矿床形成分布三者之间的耦合关系,将能从更广、更深层次上认识各类矿床的成矿机理和时-空分布特征。

(四)区域成矿系统

运用系统科学思想研究成矿作用,已经引起学者们的关注,逐步形成了成矿系统的概念,并已开始广为运用。如前面所述,成矿系统是指在一定时-空域中和一定的构造背景下控制矿床形成和保存的全部地质因素和作用过程,以及所形成的矿床、矿点和相关异常的总和。

以成矿系统为中心环节,分析它形成的宏观地质构造背景,研究成矿系统的组成要素及它们的相互关联,追踪成矿系统的发生和作用过程及其演化轨迹,以及直到后来的矿床保存和分布状态,……研究这一系列的要素和过程可以全面地、历史地认识区域成矿的基本过程和演化趋势。因此,区域成矿系统的形成和演化是区域成矿学的一项基础研究内容。

成矿系统的核心内容是成矿物质的浓集和演化,即成矿元素由分散——预富集——再富集,以及成矿后的再循环的整个过程,体现了矿床形成和成矿后的保存变化历史和矿床形成、演化、分布的时-空统一整体性。

(五)边界、转换、耦合、叠加成矿

区域成矿过程中,导致成矿物质由分散态到浓集态的因素和作用形式多种多样,因具体地质环境、成矿系统类型的不同而有所差别。概括起来,基本的成矿动力型式有:边界成矿(包括边缘成矿、界面成矿)、转换成矿(温度压力转换、岩相转换、构造应力场转换、各类物理化学参量的转换,尤其是这些转换的急变、突变部位和时段)、多场耦合成矿(矿源场、流体场、能量场、应力场等)和叠加改造成矿(叠加成矿、复合成矿、多期成矿、改造成矿等)。这些基本成矿动力型式的耦合是形成大矿、富矿和矿集区的基本条件。

这些边界成矿、转换成矿、耦合成矿的动力型式是促使成矿物质由分散到富集成矿的基本因素,它们既包括宏观形式,如不同板块的边界,也包括微观形式,如不同矿物晶体的边界。在区域成矿学中,着重研究区域尺度的成矿动力型式,如古大陆边缘构造-成矿系统、大型剪切带动力-成矿系统、构造-岩浆-成矿带的岩浆-热液成矿系统等。

(六)矿床形成——变化——保存全过程

矿床的形成是地球物质运动在一定历史阶段的产物。矿床形成后,又经历着不同形式、不同程度的变化和改造。有的矿床被强烈剥蚀而消失,有的被保存下来,直到今天被人类发现和开发利用。因此,在矿床形成和分布规律研究中必须重视研究矿床和成矿物质随时间前进而发生的变化。区域成矿学由于它研究内容的广度和深度,更有利于研究矿床的形成、分布和成矿后演变的全过程,包括矿床形成后的变质、剥蚀、氧化等改造作用以及次生富集作用等。成矿后的变化有两个方面:一是矿床本身(矿体、围岩)所经历的改变(变质、变形、变品位、变规模);二是矿床所在环境和空间位置的变化。这两个方面的研究既可以系统地认识矿床形成、演变的全过程

图1-2 区域成矿学框架图

———“来龙去脉”,又为找矿预测提供了重要的信息和线索,在理论和应用上都有着不可低估的意义。

以上扼要提出关于区域成矿研究的几个基本学术观点,有关内容将在以后各章中具体展开。从系统论观点看,区域成矿系统是一个复杂的、开放的巨系统,波及多个层次、多个要素和复杂的动态变化过程。为探索和解决这些问题,要学习和运用唯物辩证法、系统论、整体观、自组织、临界性等观念和方法来观察和分析问题,以期能逐步深入认识成矿动力学机制和定量地分析成矿作用。

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