Question

　构造与成矿

Answer 1

1）全球构造与成矿

由于找矿评价和成矿预测的需要，全球构造与成矿逐渐成为当今地球科学的研究热点。人们首先发现很多金属矿床产于活动大陆边缘。在这种构造环境中消减带的存在、钙碱性岩浆的发育和强烈热流体的作用形成了一系列金属矿床。板块构造学说的兴起，使早期的大陆漂移观点得以复活和发展，并导致了全球构造新见解，现代矿床学出现了把矿床形成作用放在全球构造和地史演化的背景上研究的趋势，从而把成矿作用与板块构造机理密切结合起来进行研究，开始以板块构造理论来分析不同类型金属矿床产出的大地构造背景。例如产于灰岩（含膏盐层）的铅锌矿床形成于被动大陆边缘；与花岗岩有关的铜、钼等金属硫化物矿床形成于火山岩浆弧等等。在矿化作用和板块构造关系的研究方面，特别具有重要意义的是板块边缘的成矿作用，例如大陆边缘安第斯型斑岩铜矿、大西洋型塞浦路斯式块状硫化物铜矿床、块状菱铁矿矿床，岛弧型火山-沉积含铜黄铁矿矿床、黑矿型块状硫化物矿床和火山喷气-沉积型层状硫化物矿床等，认为上述矿床大多与板块构造的俯冲消亡带有关。现代板块内部某些区域性金属成矿带可能与古板块构造边缘活动带有关，但对古板块构造和成矿作用关系的研究尚较薄弱，大陆内成矿用板块构造理论亦难以简单解释，争论也较多。尽管如此，板块学说对区域成矿规律和矿床成因等问题的研究仍具重要的影响。

板块构造理论虽然能够解释显生宙某些金属矿床的分布规律，但是难以应用到太古宙和元古宙。为了弥补板块构造理论的不足，近年由Gurnis和Murphy等人提出了超大陆旋回，并发现超大陆旋回与金属成矿巨旋回之间具有惊人的一致性。由于超大陆离合涉及到深部构造热活动、大陆岩石圈上拱作用、地幔物质楔入作用、地幔部分熔融作用、地壳伸展作用和碰撞作用，因而与成矿的关系十分密切。大量资料表明，特定金属矿床的成矿期与超大陆的离合期一致。例如内陆盆地非造山岩浆矿床（如奥林匹克坝型矿床）集中发生在超大陆解体的初期和超大陆聚合的末期，造山型矿床（如斑岩铜矿、脉状金矿）在超大陆聚合期最发育。由于超大陆旋回是由板块构造理论发展而来的，只能对大陆边界金属矿床的时空分布规律作出宏观的解释，仍不能阐明大陆内部和特定成矿阶段的成矿规律和成矿机制。此外，俄罗斯学者研究成矿大地构造背景提出了成矿构造的地球动力学分类。美国学者通过卫星遥感技术和计算机技术研究了美国中部金属成矿区的深部构造特征和大地构造背景。总体来说，对于金属矿床大地构造背景的研究，是一个有待进一步探索的重大前沿课题，随着全球动力学和大陆动力学研究的全面展开和向纵深发展，将会取得重大突破。

2）深部地质构造与成矿

研究深部地壳结构对于了解内生金属成矿作用的深部条件、深化区域成矿规律研究和进行矿产深部预测具有重要意义。

以往认为，金属矿床只形成于地壳上部的2～3km深处。但俄罗斯科拉半岛超深钻不但在1665～1830m的深度见到了铜镍矿化，而且在6.6～9.5km深处也发现了低温热液型Cu、Pb、Zn、Ni、Ag矿化。在俄罗斯克里沃罗克铁矿田已由深钻证实了在2700～3000m深处分布有富铁矿石的预测。80年代中期在莫斯科召开了全苏内生成矿作用深部条件的专业会议，专门讨论内生成矿作用与地壳深部构造之间的关系以及内生金属矿化的深部预测等问题。美国在科罗拉多州克里德矿区进行深达3～5km的科学钻探，其主要目标包括探测：①推测以隐伏侵入体及可能与之伴生的斑岩型矿化的深部热源；②古热液系统的地热、化学及水文地质演化，并与现代地热环境相对比；③矿化作用与容矿酸性火山岩破火山口之间的时间、构造及岩石学关系。深部构造研究还表明，矿床、矿田和成矿带的分布除受浅部地质构造控制外还受地壳厚度和成分、上地幔的起伏等因素控制。俄罗斯已利用深部地质成果编制了莫霍面深度与成矿省相关关系图，并在许多地区开展了深部构造与成矿预测的研究。美国也已开展了利用地壳厚度、布格重力数据、上地幔波速等资料解释地壳中金属成矿省的分布规律方面的研究。