文档介绍：区域深部成矿找矿主流规律(岩矿树)新概念模型探讨
河南省政府参事、河南省有色地矿局科技顾问
姚公一 2011年1月
一、 研究新概念模型的必要性
在河南省国土资源厅及河南省有色地矿局领导的大力支持下,笔者在2009年七月以《研究规律创新思路进行中深部找矿重大突破》为题,参与地质找矿改革发展大讨论,《中国矿业报》于2009年七月十六日头版头条刊载此文,引起了全球资源战略研究室开放实验室学术委员会主任方克定及河南省副省长张大卫与国际著名独立勘查地质学家刘益康的重视。张副省长对该文批示:“请国土资源厅参阅,对地质找矿改革发展大讨论的有关情况,特别是重要观点,请注意归纳汇总。有关新技术、新理论的情况也请注意收集整理,以便工作中参考。”刘益康先生评价该文:“深刻,击中要害!”在该文中,笔者首次提出“四高”(高风险、高科技、高投入、高产出)很可能是中深部找矿攻深找盲型新的技术经济规律。笔者在该文中还首次提出成矿隐伏岩体的上部或顶面,易形成“物元、热元、水元”聚集循环的成矿中心,此三元同心之处易行成大矿好矿,其相关隐伏成矿构造,是中深部找矿重大突破的首选目标。笔者在该文中还进一步提出了对金属重点成矿区带预测矿集区攻深找盲型中深部找矿突破新思路为“心、向、位”概念模型(将成矿中心、流体流向、找矿靶位有机结合研究的区域成矿找矿规律)。
为了进一步说明“三元同心”及“心、向、位”相结合的新思路,即区域成矿规律,以便从理论上更直接指导中深部找矿,旨在将找到大矿好矿的命中率由现在的1%提高到3%,在腾吉文(中科院院士)及罗铭玖(著名勘查地质学家)的支持下,笔者根据自身数十年找矿勘查实践及全球找矿勘查新进展与前人研究成果的基础上,将中深部找金属矿之复杂问题简单化,抓住其本质与主流,创新编制了区域成矿找矿主流规律(岩矿树)新概念模型(以下简称新概念模型)。
二、新概念模型内容
(一)本质
该概念模型内容的本质是将成矿隐伏侵入岩矿基体(以下简称隐伏岩体)有关的深源热液流体特征与金属矿床类型组合分布,作为一个成矿系统来进行整体研究。抓住成矿金属元素、蚀变组合、成矿温度、形成深度的相关性作为研究本质。按地质大辞典将深度3千米作为深成与浅成的分界,将深度0-2千米、-3千米、3-4千米分别作为低温、中温、高温等热液矿床形成深度。收集国内外多个大型或超大型典型矿床资料,综合研究集成此概念模型。
(二)主流
该概念模型的主流是将“三元同心”及“心、向、位”相结合的中深部找矿新思路,进行总体化,树形化,规律化。突出矿床类型、形成深度、隐伏岩体上部或顶面三者的相关性形象,即深部岩矿树概念模型。此可否与达尔文生命之树有异质同形之妙,尚可讨论。虽然,该概念模型仅是框架性的,但是对深部成矿找矿应用理论研究,很可能开创出一条可以探索的新的地质科学研究之路。
(三)描述
:一是成矿环境为(面积为100平方千米左右之矿集区)区域深部(成矿深度3千米以下)很可能(70%概率)存在规模较大,呈上细下粗的树状成矿隐伏岩体(中基性到长英质准铝质亚碱性岩体);区域深部构造有利于聚集物元、水元、热元,在隐伏岩体的上部或顶面耦合为深成(深度3-5千米)成矿中心;区域深部围岩有利于成矿、聚矿、储矿。
:由地表到深部的成矿深度与主要热液流体特征及矿床类型时空相关性分布形态
(1)0-500米:无矿空白带,流体主要为低盐度富水泡水溶液;
(2)500米上下:超浅成低温非金属(重晶石、萤石、白云石为主)热液脉状矿床;
(3)1000米上下:火山高温热液矿床,高温、中温、低温热液矿物混杂分布;
(4)0-1000米:浅成低温低硫化热液陡脉状(Au-Ag-Pb-Zn)矿床(多产于斑岩型矿化边缘),流体为低盐度近中性PH值和还原性(硫化物占优势)(腾吉文等,2009);
(5)500-2000米:浅成低(中)温高硫化热液(黄铁矿丰富)细脉浸染状矿床(Cu-An- Pb-Zn)或浅成低中温热液隐爆角砾岩体矿床(Au-Ag-Pb);流体为酸性,其PH值小于2,早期以岩浆热液为主,晚期以低盐度岩浆热液与大气降水的混合流体为主(腾吉文等,2009);
(6)2000米上下:浅成中高温(气化-热液)矽卡岩矿床(Cu-Au-Bi-Zn)或(Mo-W),产于斑岩型矿化边缘;
(7)2000-2500米:浅成中温斑岩型矿床(Cu-Au),流体以高盐度含食盐子晶为主;
(8)2500-3000米:浅成中高温(气化-热液)隐爆角砾岩体矿床(Mo-Pb);
(9)3000米上下:浅深成中高温(气化-热液)斑岩型矿床(Mo-W-Bi)或(岩体、岩墙与围岩)变质(沉积)型矿床(Au-As-Sb-Hg);
(10)3000-4000米:大型脆-韧性剪切带有关的深成高温(