成矿系统
1.O ×lO
-5
5.76 O.034 3.85
0.25
57.5
O.8
0.006
81.64 4.56
F
-
克分子/1000g 0.07 溶液
4.52 0.077 0.0026
成矿系统基本要素
(3)成矿能量 促使成矿的动力是广义的,有热梯度、压力梯度、 浓度梯度、速度梯度和化学反应亲合力等。 对于区域成矿作用来说,成矿所需的能量主要来源 于有一定规模的构造运动、岩浆活动和地热能。
举例:东昆仑古特提斯活动陆缘区域成矿分析
举例:东昆仑古特提斯活动陆缘区域成矿分析
1 、前寒武纪 — 陆 台阶段(> 600Ma) 2 、加里东期 — 裂 陷 阶 段 ( 600Ma~403Ma )
3、海西—印支 期 — 陆 缘 阶 段 ( 403Ma~190Ma ) 4、燕山—喜马拉 雅期—陆内阶段 (190Ma)
二、成矿系统
(一)成矿系统的概念 成矿系统是指在一定的时空域中,控制矿床形成、变 化和保存的全部地质要素和成矿作用动力过程,以及 所形成的矿床系列、矿化异常系列构成的整体,是具 有成矿功能的一个自然系统。
矿床及其形成作用是岩石圈系统的一个 组成部分和一种运动(作用)形式。
研究矿床的形成和分布规律
研究成矿系统本身: 成矿要素、成矿作 用动力学过程和成 矿演化。
成矿系统基本要素 (4)成矿流体通道 指矿质及成矿流体在地质体中运输并趋向富集 的渠道和路径,它是联系矿源场和储矿场的构 造—岩石网络,也被称为运移场或中介场。 通道包括岩石中的孔隙、裂隙、断层、空洞等 形式,具有连通性、方向性和局域性(不太散漫)。
(5)矿石堆积场地
成矿系统基本要素
指矿床定位场所。在石油地质学中称为圈闭,在金属成
四个阶段的成矿作用在不同成矿环境、成矿系 统中的表现形式不同,有的有很大差别:
如岩浆成矿系统:源(岩浆源)、运(岩浆侵位)、
储(结晶分异、熔离、混合作用) 、保。
四个阶段的成矿 作用在不同成矿 环境、成矿系统 中的表现形式不 同,有的有很大 差别: 如岩浆成矿系统: 源(岩浆源)、 运(岩浆侵位)、 储(结晶分异、熔 离、混合作用) 、 保。
海水面 氧化带(O2)
高价铁 氧化物 赤铁矿 铁的硅 褐铁矿 酸盐鲕 铁的碳酸盐 绿泥石 菱铁矿
化学沉淀
弱还原带(CO2)
铁的硫化物 黄铁矿 白铁矿
强还原带(H2S)
图 9-11 海相沉积铁矿床铁矿物相示意图(转引自姚凤良等,
(五) 成矿系统作用产物
一个成矿系统的作用产物包括矿化带、矿化区等, 它们由多个矿床、矿点和各类异常组成。
氧化还原界面和湖、海、洋的水体底界也可起到圈闭成矿的作用。
矿石堆积场地
成矿物质
成矿流体通道
成矿流体
成矿能量
南秦岭热水沉积成矿系统
2、成矿系统作用过程 (1)源——从矿源地分离萃取矿质的作用,包括溶解、溶蚀、 吸附、风化剥蚀、自变质作用等。 (2) 输 —— 输运矿质的作用,包括溶解 ( 化合物、配合物 ) 、 胶体、悬浮、水-岩反应、淋滤、渗滤等。 (3)储——沉淀矿质的作用,因温度和压力突变、不同类型 流体混合、沸腾、相分离、过饱和、蒸发、重力差异等 因素造成的化学沉淀、生物化学沉淀、肢体沉淀和机械 碎屑物堆积等。 (4)保——矿床形成后的改造和保存作用,有物理风化、化 学风化、生物风化、热液改造、大气降水改造等。
表5-1各种金属卤化物在水中的溶解度(18℃)
阴离子 阳离子 g/100g Cl
-
Mn
2+
Fe
2+
Fe
3+
Ni
2+
Cu+Fra bibliotekCu2+
Ag
+
Zn
2+
Pb
2+
Sn
2+
Hg
2+
Sb
2+
43.6
40.7
47.9
39.0 1.5
43.1
1.51 ×10
-4
78.6
0.96
73.0
6.80
溶液 克分子/1000g 3.46 溶液 g/100g 溶液 O.66 2.50 O.25 3.2l 2.95 3.09 O.15 3.20
东昆仑古特提斯活动陆缘成矿系统 海西-印支期东昆北与花岗岩类有关的铁铜铅锌钨锡 多金属成矿系列;海西-印支期东昆仑与造山作用有 关的金矿成矿系列。。。。
2、成矿系统与成矿区(带)
作为一个自然作用体系,成矿系统有其时间和空间边界。
成矿区(带)是一个地质地域概念,是经长期地史演化的一个或几个地 体组成的复杂的地质巨系统,其中包括成矿系统(一个或多个)。二者可具 空间上的联系 ,空间上成矿区(带)包含成矿系统。 对成矿系统形成的规律性有较多认识之后,可以参照这些认识在条件 可类比的新区(原来认为的无矿区或少矿区)进行成矿预测和勘查,如经工 作发现新矿床和成矿系统,则该地域被升级为成矿区带。
研究成矿的地质 构造背景(包括 壳幔作用对成矿 的控制)
(二)成矿系统结构
(三)成矿系统、成矿系列、成矿区带的联系与区别 1、成矿系统与成矿系列
程裕淇(1993)提出,“矿床成矿系列是在一定地质时期和一定地
质环境中,在一定的主导地质成矿作用下形成的,在时间、空间和成因 上都有密切联系,但其具体生成条件是有差别的一组(两个以上)矿床类 型的组合”。 从研究对象看,两者是从不同角度研究矿床问题。 成矿系列 ( 或称矿床成矿系列、矿床组合 )主要从矿床类型组合的 角度去研究相关矿床之间的联系。 成矿系统则从成矿因素、过程和产物(矿床类型组合等)去研究 矿床之间的内在联系。 从研究对象看,成矿系统应包括成矿系列。 在研究内容上,成矿系统在理论内容探索上更为全面。
3、成矿系统与成矿环境
成矿环境也是一个有空间含义的整体,但具有构 造背景环境的内涵。(如岛弧环境、同生断陷盆地、 裂谷、地幔柱) 成矿系统都产在一定的地质环境中,属于开放系 统。 成矿环境与成矿系统处于相互交替和互相作用的 状态。一般情况下难以具体划分出两者的边界。
(四)成矿系统的基本要素与作用过程
1、成矿系统基本要素 (1)成矿物质; (2)成矿流体; (3)成矿能量; (4)成矿流体的运输通道: (5)矿石堆积场地。
(1)成矿物质;
玄武岩 辉铜矿 自然铜
成矿系统基本要素 (2)成矿流体 指各类地质流体经过一定的地质演化而演变为包 含和搬运成矿物质的那一部分流体。 包括来源于大气降水、海水、地层水、岩浆水、 变质水和幔源的流体等。 一些矿化剂如碳、氮、氟、氯、硫、磷等也以多 种形式被溶于水中参与对矿质的搬运和沉淀作用, 在研究成矿流体时常将它们包括在内。
保
硫化物熔离 岩浆侵位
地幔源
沉积成矿系统:源(风化、剥蚀、溶解、生物)、运(河流、 洋流)、储(化学沉淀、机械堆积、生物淀积) 、保.
坡积砂矿床 残积砂矿床 洪积砂矿床 阶地砂矿床 原生矿脉 河谷砂矿床
河床砂矿床
机械堆积
图 9-4
各类砂矿床在河谷横剖面中的分布示意图
(转引自袁见齐等,1985)
pH Eh
矿学中矿石堆积地称成矿圈闭(冯景兰,1963)或场地准备。
形成矿石堆积场地有三个条件:
一是有足够的矿石堆积空间; 二是有利于矿石沉淀的物理化学条件,常称为地球化学 障、地球物理障或构造物理化学障,指物理化学性质的 突变带; 三是有封闭矿液使之汇聚而不致分散流失的圈闭(封闭) 条件,包括岩性圈闭和构造圈闭或两者的复合。