昆明理工大学课件-综合信息成矿预测第三章综合信息找矿模型

第三章综合信息找矿模型综合信息找矿模型是矿产预测的地质理论基础，是划分地质统计单元和选取控矿变量的主要依据，是综合信息成矿预测理论与方法研究的核心。综合信息找矿模型研究重点在于典型矿床解剖、成矿模式厘定和找矿标志的综合化、模式化。第三章综合信息找矿模型不同矿种以及不同成因类型的矿床，其成矿控制条件和矿床地质特征存在很大的差异，导致反映矿产资源体存在的各种信息标志必然也存在明显的差异。第一节典型矿床研究典型矿床研究是对研究区储量规模等已基本确定的典型矿床或矿点的矿床地质特征、矿床地球化学特征、矿床地球物理特征、矿床（体）的局部成矿控制因素和矿床（体）在三维空间的赋存规律等的系统分析和研究。第三章综合信息找矿模型一、典型矿床选择的一般准则（1）矿床研究程度较高，积累了各种专题性研究资料。研究程度高是指在矿床上已经开展或初步开展了矿床学、矿物学、地球化学、地球物理等专题性研究工作，积累了一定量的研究资料，已经具备了从信息角度开展多学科综合性研究的条件。第三章综合信息找矿模型（2）矿床的勘探程度高，矿床的工业储量和地质储量业已确定。典型矿床勘探程度越高越好，勘探程度越高的矿床，其规模大小的可信度就越大，那么所提取的反映矿床规模大小的统计性标志的可靠性就越强，以这些标志为依据建立的预测模型的稳定性就越好。第三章综合信息找矿模型二、典型矿床研究内容（1）矿床地质特征研究：包括矿床的宏观地质特征和微观地质特征研究。如矿床的形态规模、产状、空间分布特征；矿床（体）矿石矿物组合；矿石结构、构造特征；矿床（体）围岩特征（围岩类型、围岩蚀变类型和特点等）；矿化期与矿物的生成顺序的划分；矿床成因类型和成矿模式研究等。第三章综合信息找矿模型（2）矿床地球化学研究：是以各种矿床为研究对象，以现代分析测试和实验为手段，以历史地球化学理论和观点为指导，探讨和阐明矿床地质问题，如成矿物质来源、运移、富集；矿床的化学组成、化学作用和化学演化，如矿石元素共生组合特征、蚀变岩元素共生组合特征和围岩元素共生组合特征等的综合研究。第三章综合信息找矿模型（3）矿床地球物理研究：包括矿床（体）物性特征、蚀变岩物性特征和围岩物性特征等综合研究。（4）矿床（体）三维空间赋存规律研究：包括主要矿体的赋存标高、储量和品位特征研究；矿床（体）富集的局部空间位置的综合信息特征研究；矿床（体）富集的局部构造的性质和特征等的研究。第三章综合信息找矿模型（5）矿床（体）控矿因素的归纳和总结：不同围岩类型对矿化富集作用的影响；与成矿作用关系密切的围岩蚀变类型和蚀变分带特征；矿化富集部位的容矿构造性质与产状特征；原生晕元素组合特征；原生晕元素分带序列特征；矿床（体）与矿区内各种地质体的成因联系；矿石与蚀变岩人工重砂特征。第三章综合信息找矿模型第二节成矿模式研究模式一词来源于英文model，也可译作模型。model一词在美国地质协会出版的《地质词典》(1980年第一版)所给的解释为：用描述、统计数据或类比的方法，对不能直接观察或难以直接现察的现象或过程所作出的一种能起作用的假说或精确的模拟。第三章综合信息找矿模型成矿模式(metallogenicmodel）：又称矿床模式，是用简明的文字或图表等形式对矿床地质特征、成因、成矿机制和分布规律等的高度综合和理论概括。它是表达矿床研究成果、反映矿床成矿规律的重要形式，是进行矿床成矿预测的理论基础。第三章综合信息找矿模型典型矿床研究是建立成矿模式的重要科学基础，它为成矿模式研究提供大量的矿床地质资料和描述信息。研究和建立成矿模式，通常需要选择一些有代表性的大中型矿床进行典型解剖和详细分析，将所获取有关的观测资料和实验数据进行综合分析和理论推断，从中概括和抽象出一些共同特征、内在规律和理论认识，并用文字(概念)或图表等形式简明清晰地表达出来。第三章综合信息找矿模型注意：成矿模式不是单个矿床资料的罗列描述，也不是多个矿床资料的简单堆砌，而是对一组同类矿床资料的精炼和概括，是典型矿床特征的集中反映。第三章综合信息找矿模型一、成矿模式研究历史与现状成矿模式研究始于20世纪50年代，但系统的专著性成果主要见诸于20世纪80年代。短短的几年中，在美、加、前苏联，几乎是不约而同地出版了一系列专著，其中，最引人注目、涉及面广、总结性强的著作要算美国地质调查所的《矿床模式》(MineralDepositModels)。它以全球近4000个矿床研究素材为基础，给出了88个矿床描述性模式。第三章综合信息找矿模型我国在成矿模式的研究和应用中，也做了大量的工作。地质矿产部组织了曾对55个典型矿床的研究，总结建立了成矿模式的基本方法和原则。主要著作为陈毓川、朱裕生等(1993)编著的《中国矿床成矿模式》。第三章综合信息找矿模型二、成矿模式的分类成矿模式分为定性成矿模式和定量成矿模式。定性成矿模式又分为：描述性模式、成因模式、找矿模式（地质找矿模式、地球物理模式、地球化学模式、构造地球化学模式、综合方法找矿模式）。定量成矿模式又分为：品位-吨位模式、产出概率模式和定量过程模式。第三章综合信息找矿模型（1）描述性模式是指较真实、客观的体现矿床的全貌，包括成矿地质环境及矿床本身的鉴别特征两个方面，内容有：构造环境、岩石类型、成矿时代、矿石成分、结构构造、围岩蚀变、矿石分级储量，同时必须努力查明与成矿相关的地质事件。第三章综合信息找矿模型（2）成因模式成因模式是在描述性模式基础上，表示岩(矿)石的矿物成分、成矿物质来源(矿质、介质、热能)、迁移方式、沉淀场所、成矿物理、化学条件及矿化的发育程度，也就是在一定成矿理论指导下，再造成矿作用的演化历史。第三章综合信息找矿模型（3）找矿模式是在描述性模式、成因模式、地球物理、地球化学、遥感等资料基础之上，总结矿床预测准则，即在一定范围内的主要控矿因素和成矿地质条件与含矿地质体的一套特殊标志组合，从中提取综合信息，建立预测地表露头矿和隐伏矿的准则和标志。第三章综合信息找矿模型(4)品位-吨位模式是表示特定类型矿床品位和吨位变化范围的模式。是根据矿床普查、勘探和开采资料建立的。一般采用座标图解形式表示。它适合于在一定矿田、矿带或更大范围来确定尚未发现的矿床规模和质量。第三章综合信息找矿模型(5)产出概率模式是预测一定地区产出某一个矿床概率的模式，它是建立在成因模式基础上。该模式目前尚不能做为一种可靠的预测手段，有待进一步发展。(6)定量过程模式是定量描述有关矿床形成过程，目前该类模式适用范围较小。第三章综合信息找矿模型三、成矿模式研究内容一个完整的成矿模式，一般应包括以下l0个方面的内容：(1)大地构造背景；(2)成矿地质环境，包括赋矿地层(时代、岩性及空间展布特征)、成矿岩体(产状、规模、岩性、岩相、围岩及蚀变特征)和控矿构造；第三章综合信息找矿模型(3)矿体地质特征，包括矿体产出的地质构造部位、空间分布、矿体的形态、规模和产状；(4)矿石类型及其物质成分；(5)矿石的结构和构造；(6)围岩蚀变类型及分带性；(7)成矿阶段及矿化分带性；第三章综合信息找矿模型(8)成矿物理化学条件(主要是温度和压力)及稳定同位素(主要是硫同位素和氧同位素)特征；(9)矿床成因机制，附必要的模式图解；(10)找矿标志。第三章综合信息找矿模型四、成矿模式的研究方法1、构造分析研究方法主要用区域构造分析法和矿床构造分析法。从成矿构造学角度研究导矿构造(一般是主干断裂)、配矿构造(一般指支断裂)和容矿构造(指各类型含矿构造)，研究其成矿构造排列组合规律，等距排列规律、边幕式排列规律、断裂系统地表标志带、控矿构造的侧伏规律等。可参见陈国达著《成矿构造研究方法》。第三章综合信息找矿模型2、构造地球化学法由于断裂构造活动能引起元素的聚集和分散，断裂构造性质、规模、大小、形态、强度与元素的赋存关系密切，常显示成矿元素的地球化学异常及成矿作用等。故此，开展断裂构造地球化学测量，是提供找矿信息、建立模式、寻找矿床的有效方法。第三章综合信息找矿模型3、样品测试分析（1）全岩(矿石)分析：包括硅酸盐分析、原生晕分析、铷-锶同位素年龄分析、稀土元素分析、氧同位素分析等。（2）单矿物谱学分析：红外光谱、热发光、电子顺磁共振，穆斯堡尔谱、拉曼光谱等。第三章综合信息找矿模型（3）单矿物成分分析：电子探针、能谱分析、中子活化、稀土元素，硅酸盐分析等。（4）单矿物物性分析：密度、硬度、比重、晶胞参数、热电系数、比磁化率等。（5）单矿物同位素分析：氧、氢、碳、硫、铅等同位素测定。第三章综合信息找矿模型（6）流体包裹体分析：温度、压力、含盐度、气、液、固相成分测定、pH值测定、Eh值测定、硫、氢、碳、氧同位素。第三章综合信息找矿模型4、地球物理法包括：航磁、地磁、重力、电法。5、地球化学法包括：水系沉积物测量、次生晕测量、原生晕测量、岩石地球化学、卤素测量、包裹体地球化学及矿物地球化学等。第三章综合信息找矿模型实例1：铜-镍硫化物型矿床模式1、地质构造背景构造位置：（1）大陆板块内部的地幔热点控制的大型层状镁铁质-超镁铁质杂岩体；（2）大陆板块内部及边缘（地台与褶皱带的过渡带）受深断裂控制的镁铁质-超镁铁质杂岩带（我国的矿床多属此类）；（3）大陆裂谷与镁铁质火山岩伴生的镁铁质-超镁铁质杂岩。第三章综合信息找矿模型成矿环境：主要形成于地壳深部的镁铁质-超镁铁杂岩体中。成矿时代：太古代至第三纪。共生矿床：铬铁矿矿床、钒钛磁铁矿矿床、铂族元素矿床。第三章综合信息找矿模型赋矿岩体类型：（1）由纯橄岩-方辉橄榄岩-橄榄岩-辉石岩-苏长岩-橄长岩-辉长岩-斜长岩-闪长岩等岩相组成的或由橄长岩-苏长岩-斜长岩-铁闪长岩等岩相组成的大型层状杂岩体；（2）苏长岩-闪长岩岩体；（3）纯橄岩-二辉橄榄岩-橄榄岩（-辉石岩）杂岩体；第三章综合信息找矿模型（4）橄榄岩-辉石岩-辉长岩（苏长岩）-（闪长岩）杂岩体；（5）苦橄岩-苦橄粗玄岩-苦橄辉长岩-苏长岩-橄榄辉长岩侵入体。我国的赋矿岩体多属（3）、（4）两类的小型复式岩体。第三章综合信息找矿模型2、矿床特征矿体特征：（1）就地熔离矿体主要呈层状、凸镜状产于岩体中、下部基性程度较高的岩相中，与围岩多呈渐变关系；（2）贯入矿体主要呈似层状、板状、脉状及凸镜状产于岩体底部、根部，少数可产于岩体中上部及下盘围岩中，产状不受岩相及其产状制约。第三章综合信息找矿模型矿石矿物组合：主要金属矿物为磁黄铁矿+镍黄铁矿+黄铜矿+黄铁矿，此外因构造背景和岩体类型而异，常可见针镍矿、紫硫镍铁矿、马基诺矿、方黄铜矿、墨铜矿等铜、镍硫化物和含钴矿物及铂族元素矿物。脉石矿物为橄榄石、辉石及斜长石等围岩的造岩矿物。第三章综合信息找矿模型矿石的结构构造：半自形、它形粒状结构、海绵陨铁结构、乳滴状、焰状、格状等固熔体分离结构、交代结构等。浸染状构造、稠密浸染状构造、块状构造。围岩蚀变：贯入矿体的围岩常具明显的次闪石化、绿泥石化。第三章综合信息找矿模型矿床规模：大小不等，可构成大型、特大型矿床。矿床实例：斯蒂尔沃特（美）、沃依塞斯湾（加）、萨德伯里（加）、白家嘴子（金川）、红旗岭（吉林）、诺里尔斯科（俄）。第三章综合信息找矿模型3、矿床成因尽管在岩浆侵位后可能产生接触交代或热液叠加改造，矿床均属岩浆熔离矿床。铜、镍、钴及铂族元素均来自地幔镁铁质岩浆；硫多来自地幔，但一些矿床的硫显然是富硫沉积岩（如裂谷中沉积的蒸发岩）或负变质岩的硫通过同化作用进入岩浆的。第三章综合信息找矿模型熔离成矿可分为就地熔离和深部熔离-贯入两种方式。就地熔离：为含硫化物的镁铁质岩浆侵入就位之后，由于温度降低等原因溶解或悬浮分散在岩浆中的硫化物发生熔离而产生不混熔的硫化物小珠滴，随之这些小珠滴聚合并因比重大而下降到岩浆房的中下部富集，最终冷凝成矿；第三章综合信息找矿模型深部熔离-贯入：是岩浆从地幔源上升过程中存在深部中间岩浆房，含硫化物的岩浆在中间岩浆房中发生熔离形成硅酸岩岩浆、含硫化物岩浆、富硫化物岩浆和硫化物熔浆（矿浆），而后这些不同成分的熔浆沿不同的通道侵入不同的部位分别形成含矿的和不含矿的岩体或沿同一通道多次侵入形成复式岩