國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件1國內外金屬礦產地質

研究現狀與發展趨勢南華大學核資源與核燃料工程學院謝焱石國內外金屬礦產地質

研究現狀與發展趨勢南華大學核資源與核燃料2主要內容前言一、近年國內外找礦成效與特點二、成礦理論與勘查戰略1、成礦理論研究現狀2、近代成礦理論特點3、勘查技術4、危機礦山接替資源找礦勘查5、信息技術主要內容前言3前言我國資源保證度低，危及國家安全

我國資源保障程度低，資源總量和人均占有量嚴重不足，可持續保障年限不及世界平均水平。占全球人口1/4的中國，人均礦產資源占有量為世界人均占有量的58%，居世界第53位。其中主要有色金屬戰略礦產資源尤為稀缺，鎳、鈷、銅的儲量分別只占世界儲量的3.7%、2.86%和1.86%。探明儲量的靜態保障年限不及世界平均水平。更為嚴峻的是，中國正處于工業化中期，隨著經濟的快速發展，未來數十年對礦產資源的消費需求還會成倍增長。

前言我國資源保證度低，危及國家安全4

據預測，到2010年，45種主要礦產已探明儲量僅能滿足需求的1/3，到2020年形勢更為嚴峻，可保證需求的僅有6種礦產。另一方面，近15年來我國原有的190座大型有色金屬礦山已有62%閉坑停產；2010年，占礦產品供應絕對優勢的現有78座大型礦山又將閉坑50%、2020年將閉坑80%。礦產資源的保障程度和戰略儲備已低于或接近國家經濟安全、國防安全與社會安全的底線。

據預測，到2010年，45種主要礦產已探明儲量僅能5國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件6有色金屬是國民經濟建設中最主要的資源，無論是礦種還是礦床類型，有色金屬在固體礦產中無疑是占有絕對的主體地位，有色金屬礦產地質研究和勘查不僅面臨著礦產地質界最主要的難題，其進展也代表了礦產地質進展的最前緣。

有色金屬是國民經濟建設中最主要的資源，無論是礦種還是礦床類型7國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件8國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件9國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件10國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件11一、近年國內外找礦成效與特點近十年來,能引起全球供求關系變化的大的有色金屬礦床的發現越來越少。以銅為例，自1974年發現Olympic壩銅鈾金礦床(OlympicDamCu-U-AuDeposit，3000萬噸Cu、93萬U3O8、1200噸Au)以及1981年發現Escondida（埃斯康迪達，智利）斑巖銅礦(2775萬噸銅)以后，能真正達到千萬噸級儲量礦床的發現只有近年來在蒙古發現OyuTolgoi銅礦(該礦礦石總儲量為16億噸，銅平均品位為0.63%，金為0.17克/噸，目前正在勘探)。

一、近年國內外找礦成效與特點近十年來,能引起全球供求關系變12在中國，雖然曾經對東天山土屋銅礦的發現寄予了厚望，但實際后來確證的儲量遠達不到超大型的規模，未能對中國銅資源的短缺做出實質性貢獻。只有近年在西藏崗底斯成礦帶發現的甲馬、銅嘎、驅龍、廳宮、沖江等銅礦展現出較好的前景，有可能成為對中國銅資源格局有重要影響的找礦發現。在中國，雖然曾經對東天山土屋銅礦的發現寄予了厚望，但實際后來13國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件14國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件15總的來說，近十年來國際國內的有色金屬礦床的發現呈現出如下幾點的特征：1）在勘查程較高的成礦區帶上，只有極少的成礦區帶上取得意義重大的找礦成果?？偟膩碚f，近十年來國際國內的有色金屬礦床的發現呈現出如下幾點16在全球范圍看，其中最著名的應該是澳大利亞MountIsa成礦省，在上個世紀90年代后發現了Century鉛鋅礦床(Pb和Zn1380.6萬噸、Ag4248噸)、ErnstHenry銅金礦床(Cu184萬噸、Au90.18噸)、Osborne(Cu72萬噸、Au=6噸)、Cannington鉛鋅銀礦床(Pb和Zn672萬噸、Ag23177噸)在全球范圍看，其中最著名的應該是澳大利亞MountIsa17在其它著名的成礦區帶上都沒有這種大規模的找礦發現，其原因不是其它成礦區帶沒有找礦潛力，更主要的在于澳大利亞政府和礦業公司在礦業最低迷的時候仍重視找礦，并且堅持的正確的勘查戰略。在其它著名的成礦區帶上都沒有這種大規模的找礦發現，其原因不是18在中國，南嶺成礦帶在近十年來取得的找礦發現比較顯著，有芙蓉錫礦床、粵北地區的天門嶂、潭嶺錫礦等。在中國，南嶺成礦帶在近十年來取得的找礦發現比較顯著，有芙蓉錫192）雖然勘查程度低的成礦區帶更容易取得大的找礦成果，但由于目前在全球范圍內具有較好找礦前景的低勘探程度成礦區帶越來越少，而且主要集中在中亞和特提斯兩個工作條件較差的區域內。近十年來，在這些低勘探程較的成礦區帶的找礦發現也不特別顯著，大的找礦發現主要是蒙古境內的中亞成礦區帶，中國西藏的特提斯區域內取得的找礦發現，因其工作程度低短時內還難以造成市場的影響。2）雖然勘查程度低的成礦區帶更容易取得大的找礦成果，但由于目203）在工作條件和找礦潛力都好的成礦區帶內，隨著未勘探的找礦潛力好的基巖出露區越來越少，覆蓋區成為找礦勘查的重要目標。3）在工作條件和找礦潛力都好的成礦區帶內，隨著未勘探的找礦潛21智利的銅礦發現統計資料顯示，上世紀90年以后，這種覆蓋區的找礦發現也成了該地區銅礦發現的主要途徑之一。

但近十年來，全球范圍內未見在覆蓋區取得重大找礦發現的報道。在中國，目前對這種覆蓋區找礦勘查還沒有給予足夠的重視，所以也未見有在覆蓋區取得的大的找礦成果。智利的銅礦發現統計資料顯示，上世紀90年以后，這種覆蓋區的找22智利銅礦床不同發現途徑對找礦發現貢獻的統計智利銅礦床不同發現途徑對找礦發現貢獻的統計23二、成礦理論與勘查戰略成礦理論是形成勘查戰略的基礎，沒有正確的成礦理論，就不可能形成正確的勘查戰略，也就不可能導致巨大的找礦發現的取得。成礦理論的正確與否，不在于它能否解釋已發現的成礦現象，更在于它能否預測未發現的成礦現象。1、成礦理論研究現狀2、近代成礦理論特點3、勘查技術4、危機礦山接替資源找礦勘查5、信息技術二、成礦理論與勘查戰略成礦理論是形成勘查戰略的基礎，沒有正241.成礦理論研究現狀1.1構造與成礦1.2成礦省1.3超大型礦床尋找和探索的理論基礎1.4大規模成礦作用與大型成礦密集區1.5地球內部流體與成礦1.6現代成礦作用1.7微生物成礦作用1.8成礦模式與成礦系列1.成礦理論研究現狀1.1構造與成礦251.1構造與成礦1)全球構造與成礦由于找礦評價和成礦預測的需要，全球構造與成礦逐漸成為當今地球科學的研究熱點。人們首先發現很多金屬礦床產于活動大陸邊緣。在這種構造環境中消減帶的存在、鈣堿性巖漿的發育和強烈熱流體的作用形成了一系列金屬礦床。1.1構造與成礦1)全球構造與成礦26國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件27板塊構造理論雖然能夠解釋顯生宙某些金屬礦床的分布規律，但是難以應用到太古宙和元古宙。為了彌補板塊理論的不足，近年由Gurnis和Murphy等人提出了超大陸旋回，并發現超大陸旋回與金屬成礦巨旋回之間具有驚人的一致性。由于超大陸離合涉及到深部構造熱活動、大陸巖石圈上拱作用、地幔物質楔入作用、地幔部分熔融作用、地殼伸展作用和碰撞作用，因而與成礦的關系十分密切。大量資料表明，特定金屬礦床的成礦期與超大陸的離合期一致。板塊構造理論雖然能夠解釋顯生宙某些金屬礦床的分布規律，但是難282)深部地質構造與成礦以往認為，金屬礦床只形成于地殼上部的2~3km深處。但俄羅斯科拉半島超深不但在1665~1830m的深度見到銅鎳礦化，而且在6.6~9.5km深處也了見到了低溫熱液型Cu、Pb、Zn、Ni、Ag礦化。在俄羅斯克里沃羅克鐵礦田已由深鉆證實了2700~3000m深處分布有富鐵礦石的預測。2)深部地質構造與成礦29全球構造與成礦全球構造與成礦30美國在科羅拉多州克里德礦區進行深達3~5km的科學鉆探，其主要目標包括探測：推測以隱伏侵入體及可能與之伴生的斑巖礦化的深部熱源；古熱液系統的地熱、化學及水文地質演化，并與現代地熱環境相對比；礦化作用與容礦酸性火山巖破火山口之間的時間、構造及巖石學關系。美國在科羅拉多州克里德礦區進行深達3~5km的科學鉆探，其主31深部構造研究表明，礦床、礦田和成礦帶的分布除受淺部地質構造控制外還受地殼厚度和成分、上地幔的起伏等因素控制。俄羅斯已利用深部地質成果編制了莫霍面深度與成礦省相關關系圖，并在許多地區開展了深部構造與成礦預測的研究。美國也已開展了利用地殼厚度、布格重力數據、上地幔波速等資料解釋地殼中金屬成礦省的分布規律方面的研究。深部構造研究表明，礦床、礦田和成礦帶的分布除受淺部地質構造控32“幔根構造”（Mantlerooted）成礦（裴榮富院士）巖石圈與軟流圈兩者之間的物性具顯著的不同，因而它們之間是最活動的構造部位，上個世紀七十年代Jordan（1977）提出該部位屬地球圈層中的構造圈。澳大利亞的Macquarie大學Oreilly(1977)根據底侵（Underplate）提出構造圈熱侵蝕。IGCP-354項目結合深斷裂構造運動提出“幔根構造”（Mantlerooted）?！搬８鶚嬙臁保∕antlerooted）成礦（裴榮富院士）33國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件34幔根構造成礦舉例

幔根構造成礦舉例35國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件361.2成礦省金屬成礦省應重點研究下列內容：成礦構造背景：主要從地質歷史演化研究不同時期區域構造的交匯樣式、相互作用強度和彼此影響的范圍，探討構造演化的動力機制，提出有利“成礦構造場”形成的背景和條件。1.2成礦省金屬成礦省應重點研究下列內容：37“成礦構造場”:主要研究“成礦構造場”中綜合控礦因素的有利組合和匯聚機制，尤其是突出研究其中“金屬成礦相”的形成、分布與結構，闡明它形成的最有利時空域。“成礦構造場”:主要研究“成礦構造場”中綜合控礦因素的有利組38成礦地質事件：重點研究事件過程和跨區域或跨殼層傳遞的不連續性，為判斷事件的存在及其性質提供依據成礦年代：主要對有代表性礦床，在其成礦物共生序次定性研究基礎上，進行各種方法的測年，同是還要依據地質體相互關系作為成礦年代確定的依據，建立金屬成礦省區域成礦時鐘(Metallogenictimetable)；成礦地質事件：重點研究事件過程和跨區域或跨殼層傳遞的不連續性39成礦省的綜合研究：編制不同比例尺的金屬成礦省的四維成礦分帶圖；依據成礦與構造的統一性和地質歷史演化中動態成礦概念，編制新的四維成礦分帶圖，并在此基礎上進行新一輪成礦遠景區預測。這種成礦預測新思維是對地質勘查工作的重大貢獻。成礦省的綜合研究：編制不同比例尺的金屬成礦省的四維成礦分帶圖40國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件41國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件421.3超大型礦床尋找和探索的理論基礎超大型礦床由于其巨大的經濟意義，使近20多年來，受到際礦床學界的普遍重視，超大型礦床的形成背景和成礦作用過程及其預測研究成為礦產資源研究的重要方向。1.3超大型礦床尋找和探索的理論基礎超大型礦床由于其巨大的43超大型礦床的定義尚不夠一致，加拿大Laznika(1989)提出巨大(Giant)型礦床為金屬的異常地球化學聚集，其噸位聚集指數為礦床的經濟金屬噸位與地殼中金屬平均含量(10-6)的比值大于1011，而超巨型(Supergiant)礦床指數大于1012涂光熾(1994)將超過我國儲量手冊中的大型礦床儲量5倍以上的礦床超稱為超大型礦床。對若干有色金屬與貴金屬(如Cu、Pb、Zn、Au、Ag)來說與Laznika的巨型礦床大致吻合，即二者儲量落在同一個數量級范圍，但對黑色金屬與若干稀有金屬來說二者儲量相差很大，可達幾個數量級的差別。超大型礦床的定義尚不夠一致，加拿大Laznika(1989)441.4大規模成礦作用與大型成礦密集區大規模成礦作用研究的基點是成礦地球動力學，探討層圈之間，尤其是殼幔之間相互作用的形式、過程和結果以及制約其發生的動力學機制。國際研究動態表明，從地幔和陸殼深部去尋找成礦作用的根源已成為關鍵的科學問題之一，什么樣的動力學機制和過程會誘發金屬的巨量富集？1.4大規模成礦作用與大型成礦密集區大規模成礦作用研究的基點45鄧晉福等(1999)提出巖石/軟流圈系統的大災變(Catastrophe)與成礦大爆發(Explosion)、巖石圈尺度三維不連續(Discontinuities)與大尺度成礦帶的儲礦空間以及巖漿-流體-成礦系統與成礦作用的源-儲統一的時空關系等問題從理論上闡述了礦集區形成機理。鄧晉福等(1999)提出巖石/軟流圈系統的大災變(Catas46毛景文等(1999)提出大規模成礦作用實質是成礦物質的巨量供給、傳輸和聚儲過程。這種作用不可能在成礦區帶或成礦省中均勻發生，有超巨量成礦物質聚集地段，就有更大面積的貧化或不發生變化的地段。因此，有一個成礦省中，大規模成礦主要表現在幾個或十幾個大型礦集區。這些占全成礦省面積不到5~15%的礦集區一般擁有全區成礦金屬量的80~90%。毛景文等(1999)提出大規模成礦作用實質是成礦物質的巨量供47超巨量金屬工業堆積與異常成礦超巨量金屬工業堆積是指大規模成礦并形成大型礦集區，而且形成大到超大型礦床。據不完全統計，如發現超大型礦床7－10%即可解決該礦種的70－90%的儲量，因而，超大型礦床具有重要工業意義，其發現機率很小。但通過新的“認知”還是能夠發現的。尤其是對特別大的超大型礦床，我們稱之為異常超大型礦床(Exceptionsuperlargedeposits）發現的意義更為重要。根據全球五大洲20個礦種1086個大型礦床的儲量進行線性趨勢分析，從中發現62個異常超大型礦床。其中，中國有9個（攀枝花釩礦、紅格釩礦、錫礦山銻礦、大柴旦鋰礦、白云鄂博稀土、都拉哈拉稀土、柿竹園鎢礦、大廠錫礦、大石橋菱鎂礦）。62個異常超大型礦床的儲量都是超巨量金屬堆積形成的，一般比該礦種的大型礦床大10－數十倍。超巨量金屬工業堆積與異常成礦超巨量金屬工業堆積是指大規模成礦48在一定地史演化過程中的特殊地質事件激發正常成礦發生異常才可能導致超巨量金屬工業堆積，類似拉尼娜、厄爾尼諾事件造成異常天氣暴雨成災。在地質歷史中，太古宙形成的上百到千億噸的BIF鐵礦可能與氧大氣變態(oxyatmaversion)、即過氧事件有關；元古宙-古生代數千萬噸的Sedex礦床可能與還原大氣變態(redoxyatmaversion)、即缺氧事件有關；中-新生代幾千萬噸的斑巖礦床很可能與構造圈熱侵蝕(tectonospherethermalerosion)出現大規模構造-巖漿事件有關。這些重大事件是激發正常成礦“引潮共振”發生異常而導致超巨量金屬堆積的根本原因。在一定地史演化過程中的特殊地質事件激發正常成礦發生異常才可能49大規模成礦作用的重要因素有：成礦作用的一般規律是在不同地質歷史演化階段和不同構造環境中產出不同的礦產組合，而大規模成礦作用發生不拘泥于一般規律，它則是對應著一些特別事件，往往表現為突發事件，是地質歷史演化中在某些特殊環境下的產物，故大規模成礦為亦稱爆發式成礦；大規模成礦必須有巨量物質供給，地球上元素分布有明顯的不均一性，無論是地幔還是地殼或者兩者均巨量富集某種成礦元素，才有可能大規模成礦；大規模成礦作用的重要因素有：50大規模成礦不僅有巨大物質供給，而且還必須有巨大能量供給，大規模成礦作用與大規模熱事件密切相關，如毛景文等(1995)和Plimer(1996)曾經提出高熱(HHP)含礦花崗巖分別為中國柿竹園和澳大利亞Mole礦床成礦的重要條件，季克儉等在1989年提出巖體僅僅是熱液礦床形成的能源，它與圍巖巖構造的礦源和大氣降水作為水源成為成礦的三大要素；并由此創立了三源成礦學說。近10多年來，地幔柱(Plume)構造研究已經逐漸成為大陸構造研究的熱點，可解決大陸上板塊構造難以解釋的殼幔垂直運動機制，并認為，熱點和地幔柱是地球內部能量的一種最重要形式；大規模成礦不僅有巨大物質供給，而且還必須有巨大能量供給，大規51流體在成礦過程中扮演著十分重要的角色。它既是能量傳遞的媒體，也是成礦物質輸送和交換的重要介質。流體的形成、運移、演變和沉積基本上反映了整個成礦軌跡。現代研究表明，地球中流體幾乎無處不在，馬東升(1998)提出地殼大規模流體活動深度可達20km，現代盆地研究還發現流體常大規模運動，其范圍可達幾百至上千公里，并發現大陸上古流體大尺度運移，且與區域成礦密切相關。流體在成礦過程中扮演著十分重要的角色。它既是能量傳遞的媒體，52現代海底和湖底成礦作用清楚地顯示了流體與成礦的關系。進入90年代以來，越來越多的研究證明海底成礦系統之下部有巖漿房的存在，它不僅是成礦的能源，而且巖漿流體不同程度參與了成礦過程。大陸邊緣是流體最活躍的地區，地幔研究的進展說明不少礦床的成礦作用與地幔流體有著密切的關系，鄧晉福等(1999)認為巖漿-流體-成礦系統是實現成礦作用的源-運-儲統一的系統?，F代海底和湖底成礦作用清楚地顯示了流體與成礦的關系。進入9053大規模成礦作用大規模成礦作用54國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件551.5地球內部流體與成礦1)流體地質研究包括氣、液及熔體相在內的流體是地球深部最為活躍的組分，它參與地球深部幾乎所有各種作用過程，諸如地殼中的巖漿作用、變質作用、成礦作用、構造作用、地幔蠕變、乃至軟流圈的形成和運動。流體不僅存在于整個地殼層位，而且在地幔中也有大量呈結合狀態的揮發性組分，如OH、H、N、鹵素、S、He、烴類、CO和其它稀有氣體，通過巖漿或火山活動和地幔排氣作用，被帶到地殼或者進入大氣圈、水圈或生物圈，這些流體無疑是地球內部及其表面最為活躍的因素。1.5地球內部流體與成礦56流體在深部的運動攜帶了約一半的內能，它不僅決定了殼-幔系統中物質和能量的搬運，而且直接影響和控制著地殼乃至地幔的化學演化、物理作用和動力學過程，從而對地球內部結構、地質過程、反應動力學和殼-幔相互作用起著明顯的控制作用。流體又是能夠把地球內部的各種地質作用相互聯系起來從整體上進行研究和認識的關鍵。流體在深部的運動攜帶了約一半的內能，它不僅決定了殼-幔系統中57地球內部流體不僅對油氣生成和成礦作用具有十分重要的主導效應，而且還充當了礦床、油氣形成、地震和滑坡等災害誘發、有害廢物污染以及地球環境變化等最重要的媒介和作用劑。在地殼范圍內的各種高、中、低溫熱液礦床及接觸交代礦床，其有用組分的溶解、搬運和沉淀是在流體狀態下實現的，即使被認為是像鉻鐵礦、硫化物銅鎳礦、釩鈦磁鐵礦、金剛石等典型的巖漿礦床也已證明是在有S、P、F、Cl及H2O、CO2等揮發成分參與下而成礦的。地球內部流體不僅對油氣生成和成礦作用具有十分重要的主導效應，582)地球內部流體與成礦作用地球深部流體是多種成礦作用中的關鍵因素，也是尋找新類型礦產資源和獲得新的成礦理論和找礦思想的生長點。國際上已將其列為最優先研究的領域，世界各國先后計劃設置了一系列重大課題，如美國和加拿大還將其成礦作用的重點轉向了地球內部流體成礦系統，并將地質流體系統及對金屬礦床和油氣藏形成與分布的控制作用列為地球內部流體研究的主要發展方向之一。2)地球內部流體與成礦作用59國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件601.6現代成礦作用1)現代海底礦物資源加拿大學者Scott等1986年在東太平洋發現了20個以上正在形成或已形成的硫化物礦床(點)，并論述了海底山脈和裂谷環境的火山構造旋回及與有關硫化物沉積的時、空分布關系及塊狀硫化物的成分、分帶和沉積條件等。1.6現代成礦作用1)現代海底礦物資源61Jambor將塊狀硫化物礦床分成兩類：①近源礦床直接受火山作用控制，礦體賦存于火山產物中，如中國的白銀廠，有人稱之為Volex礦床；②遠源礦床遠離火山機構，在海底有一定側向遷移，礦體賦存于沉積巖或混有一定量的火山物質，如BrokenHill，MountIsa和McArtherRiver等，有人稱之為SEDEX礦床。這種噴氣沉積礦床成因模式的研究也是國際的一個熱門課題。它在世界上分布廣、數量多，而且儲量也很大。Jambor將塊狀硫化物礦床分成兩類：①近源礦床直接受火山作62國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件63國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件642)活動地熱系統活動地熱系統是最受人關注的現代成礦作用之一。新西蘭的Brondlands地熱尤為著名，圍繞此噴泉口沉淀出非晶質砷和銻化物等，并含較高的金、銀、汞和鉈等元素，深部沉淀物中有鋅、鉛、銅等硫化物。此熱泉是從上新世到全新世鈣堿性火山巖中流出來的。堪察加第三紀火山活動區的熱泉系統也是現代成礦作用的極好例子，在Apapel熱泉口發現辰砂、雄黃和蛋白石等，在晶洞中發現閃鋅礦、黃鐵礦、毒砂、銅藍、輝銅礦、自然金和自然銅等。2)活動地熱系統65國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件66國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件671.7微生物成礦作用近年來微生物成礦作用越來越受到重視，它是現代成礦作用的一種重要類型。世界各國一些礦床，如我國的東川銅礦和滇黔桂微細浸染金礦的形成與微生物活動關系十分密切。80年代以來，隨著生物學、環境科學、古生物學和一些礦床的深入研究，愈來愈多的新資料表明，盡管沉積礦床的最終形成是多因素、多階段作用的結果，但早期的生物作用卻是最重要的因素和作用階。生物成礦作用的研究現已開始受到廣泛重視，正在成為當前地質科學研究的一個新的前沿和生長點。1.7微生物成礦作用681.8成礦模式與成礦系列1)成礦模式成礦模式是一組相似(或同一類型)礦床特征的綜合地質表征，是對同一類型的每一個礦床基本地質特征的系統整理，并歸納出具有一定理論認識的、反映該類型礦床共性的標準樣式，從而為礦產地質工作者辯認該類型礦產的全貌、發現該類型礦產中的某一礦產或新類型礦床提供類比模式。此概念主要是從國外引入的，它是對某一礦床類型的成礦地質背景、礦床地質特征、礦物組分、分帶、圍巖蝕變、礦質來源、成礦物理化學條件、成礦機理等成礦全過程的理論總結和概括。1.8成礦模式與成礦系列69巖漿侵入接觸構造體系概念模型

①正接觸帶(內-外矽卡巖-云英巖交代帶及矽卡巖-云英巖礦床)，②近接觸帶(層間滑脫及層狀交代manto礦床)，③遠接觸帶(張性裂隙及脈狀充填礦床)，④強主動侵入的頂沉構造(包括頂蓋、頂垂體(5)和捕虜體(6))，⑦弱主動侵入的頂蝕構造(包括巖體熱蝕變及圍巖角巖化)，⑧被動侵入的巖突和巖脈(包括多期侵入“體中體”)，⑨高溫熱液交代黑鎢石英脈礦，⑩中低溫裂隙充填礦脈，層間滑脫帶與層狀礦

巖漿侵入接觸構造體系概念模型

①正接觸帶(內-外矽卡巖-云702)成礦系列礦床的成礦系列概念是中國地質學家程裕淇等(1979、1983)提出的。它是研究成礦作用在四維空間中的規律，探索在地球發展過程中成礦物質時、空演化及分布規律，從而提高對全球地制質規律的認識，以更有效地指導礦產預測工作，促進礦床資源的勘查。這個研究方向是當前礦床學研究的前沿領域。2)成礦系列71主要學術思想是：1、認為礦床是地質環境中的組成部分，成礦作用是形成地質環境的地質作用中的一個組成部分；2、礦床在自然界并非單個存在，而是以有成因聯系的礦床組合自然體存在；3、在一定的地質歷史期間或構造運動階段，在一定的地質構造單元及構造部位，與一定的地質成礦作用有關，形成一組具有成因聯系的礦床組合自然體，稱為礦床成礦系列；主要學術思想是：724、礦床成礦系列內的礦床在時空域中具有一定的演化規律和分布規律；5、在同一地區先后形成的礦床成礦系列具有一定的繼承性及演變性，并可出現對早期礦床成礦系列的疊加、改造；6、在一個地質構造旋回涉及的構造單元內所形成的各類礦床成礦系列，具有一定的演化規律、分布規律及內在聯系，組成礦床成礦系列組；4、礦床成礦系列內的礦床在時空域中具有一定的演化規律和分布規737、不同時代、不同地區但具有類似地質構造環境和同類成礦作用，可形成類似的礦床成礦系列，但又各具特色，組成礦床成礦系列類型。7、不同時代、不同地區但具有類似地質構造環境和同類成礦作用，74國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件75國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件76國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件77國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件782.近代成礦理論特點在過去50年間，最成功的成礦理論應屬斑巖型礦床成礦理論和Sedex礦床成礦理論，圖1很好地說明了斑巖型礦床成礦理論對智利銅礦發現的貢獻，而前述的澳大利亞MountIsa地區的鉛鋅銀礦礦床的找礦發現與Sedex礦床成礦理論有密切關系。2.近代成礦理論特點在過去50年間，最成功的成礦理論應屬斑巖79斑巖型銅（鉬）礦床的成礦模式①基底巖石；②火山巖；③泥沙質巖；④碳酸鹽巖；⑤泥質巖；⑥深成巖基；⑦淺成斑巖體；⑧爆破角礫巖筒；⑨帶黑點的范圍表示斑巖型銅鉬礦化；⑩矽卡巖型礦化；⑾鉀化帶底界；⑿絹英巖化帶底界；⒀青盤鹽化帶底界；⒁青盤鹽化帶頂界；⒂上升巖漿流體；⒃循環天水斑巖型銅（鉬）礦床的成礦模式①基底巖石；②火山巖；③泥沙質巖80噴流—沉積(Sedex)成礦模式噴流—沉積(Sedex)成礦模式81國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件82國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件83

近十年來，在礦產地質界沒有誕生這種對找礦貢獻巨大的成礦理論，但在已有成礦理論的深化和勘查戰略思想方面還是表現不少的創新，這種創新可概括成如下五個方面。 近十年來，在礦產地質界沒有誕生這種對找礦貢獻巨大的成礦84（1）區域成礦學的研究越來強調系統性和多樣性的統一區域成礦學的研究成果是進行正確礦產勘查戰略選區的一個非常重要的基礎，取得了不少有意義的成果，其中最具影響的是國家重點基礎研究發展規劃項目—“中國西部中亞型造山與成礦”，從造山作用對成礦的制約研究入手創新新疆及其鄰域的成礦理論，對這一地區的區域找礦規劃具有重要的指導意義。（1）區域成礦學的研究越來強調系統性和多樣性的統一區域成礦學85Lowell在智利發現Escondida銅礦就很好地證明了這一點，盡管Lowell是斑巖型礦床蝕變分帶模式的創始人，但他詳細調查了Escondida地區的地質特征后，發現些此區的地質背景與他創立斑巖型礦床模式的美國西南部有很大的差異，不能套用已有的模式，其最大不同點是超強淋濾帽的發育使得地表及淺部的礦化非常不好，如果沒有這一發現和創新，Escondida地區的勘查計劃就會因淺部見不好而這夭折，就不會有后來的巨型銅礦床的發現。Lowell在智利發現Escondida銅礦就很好地證明了這86（2）重視對深部構造和深部過程對成礦的控制金屬物質的大規模聚集成礦是一個涉及到500km寬和120km深的巨大空間的復雜系統。在這個巨大的復雜系統中，金屬物質如何聚集以及在何處聚集成礦從根本上說是與深部過程和深部構造密切相關的。因此在地表礦和淺部礦日益稀少的情況下，如何制定正確的戰略尋找深部大規模礦床時，地學界普遍認識到深部構造和深部過程的重要性。（2）重視對深部構造和深部過程對成礦的控制金屬物質的大規模聚87正是認識到深部構造和深部過程對成礦控制的重要意義，澳大利亞聯邦科學與工業研究組織(CSIRO)從2000年起以BruceHobbs為首發起一個龐大的研究計劃——“GlassEarth”，通過地球探測的多學科綜合的系統工作使澳大利亞大陸地殼表層數公里的物質分布和構造格架等有非常詳細的了解，使之對勘查者而言是像玻璃一樣透明，這樣就更準確地預測超大型礦床的位置，制定正確的找礦戰略。

正是認識到深部構造和深部過程對成礦控制的重要意義，澳大利亞聯88中國沒有開展過這種大規模的針對深部構造和深部過程的研究計劃，對深部過程對成礦控制作用還是相當重視的，特別是殼幔成礦和地幔柱成礦研究方面，只是這些研究主要還是停留在純理論的概念分析方面，離真正應用于指導找礦勘查還有相當大的距離。中國沒有開展過這種大規模的針對深部構造和深部過程的研究計劃，89（3）大規模礦床的多過程、多因素耦合成礦思想和研究手段更加深化陳國達院士于1979年創立多因復成礦床概念經歷住了時間的考驗，其思想如今已在地質學界得到了廣泛的認同。毫無疑問，大規模的成礦物質的聚集決不是一個簡單的過程，而是一個多因素多過程耦合的復雜動力學過程。於崇文院士提出多因素耦合成礦。（3）大規模礦床的多過程、多因素耦合成礦思想和研究手段更加深90目前對這種復雜成礦動力學過程的研究已不再是簡單的停留在概念分析上，而是逐漸由定性的概念分析向定向的機制研究發展，其中最顯著的進展應該算動力學數值模擬技術在成礦研究的應用和發展。目前對這種復雜成礦動力學過程的研究已不再是簡單的停留在概念分91為了促進成礦理論研究創新以適應找礦勘查之需求，澳大利亞政府已開展了兩個國家最高層次的CRC(CooperativeResearchCentre)研究計劃——AustraliaGeodynamicsCRC(1993~2000)和CRCforPredictiveMineralDiscovery(2001~2008)為了促進成礦理論研究創新以適應找礦勘查之需求，澳大利亞政府已92在這兩個計劃中，都將多因素、多過程耦合的成礦動力學計算模擬作為主要的研究內容之一。在中國，目前對這種計算模擬研究復雜成礦動力學過程也非常重視，成立了從事成礦相關地質過程數值模擬的計算地球科學研究中心。在這兩個計劃中，都將多因素、多過程耦合的成礦動力學計算模擬作93（4）強調成礦理論創新的目標是加強其預測能力對于成礦理論創新的重要性，沒有任何人會產生懷疑，但現在越來越多從事找礦勘查的地質學家對從事成礦理論研究的地質學家的創新產生了懷疑，認為他們的創新主要是在做一些概念上的游戲，或者是對已發現的事增加一些并不可靠和解釋，著名地質學家M.A.Etheridge認為現在許多的模型的最根本缺陷是它們并沒有足夠詳細和足夠準確地了解到導致礦床定位的關鍵地質過程，因而也就缺乏對未發現礦床的預測能力，不能成為真正有效的勘查工具。（4）強調成礦理論創新的目標是加強其預測能力對于成礦理論創新94所以成礦理論創新的應該是更加精確的手段更加準確地了解成礦定位的關鍵地質過程，增加成礦理論的預測能力。近十年來，盡管用于成礦研究的一些物質分析技術，如微量元素分析、同位素分析和超微構造分析等有了大幅度的進展，但成礦理論的預測能力不僅沒有提升，反而有下降的趨勢。究其原因，主要一是找礦難度增了，二是成礦研究的思維方工仍是保持傳統的歸納、類比等簡單推理方法，而成礦本身肯定是一復雜的非線耦合動力學系統，這種簡單的推理方法顯然是達到對成礦過程的準確把握。所以成礦理論創新的應該是更加精確的手段更加準確地了解成礦定位95（5）野外工作對形成正確的勘查戰略的貢獻盡管成礦理論對形成正確的勘查戰略具有重要意義，但這種成礦理論成果應該是建立在扎實的野外地質工作的基礎上。近年來，不僅從事野外地質工作的人數在大幅度下降，即使仍在從事野外地質工作的人員也將越來越多的精力投入到室內研究，特別是高精儀器的測試分析和計算機工作，其結果是制約了找礦成果的取得。

（5）野外工作對形成正確的勘查戰略的貢獻盡管成礦理論對形成正96高精技術的使用，也使得找礦成本持續增加，Lowell發現到1970年，每個銅礦床的平均發現成本已達到1億美元，而他自已在1980年前發現的5個斑巖礦床，平均成本不到300萬美元。高精技術的使用，也使得找礦成本持續增加，Lowell發現到197他認為:現代高新技術在礦產勘查方面的實際作用是有限的，在1950-2000年50年的時間跨度里，前20年勘查鉆井逐漸增加，后30年勘查逐漸減少，高技術應用和間接勘查不斷增加，發現成本迅速提高；近30年來礦產勘查投入大部分放在計算機上和黑箱里，地質學家也把主要工作精力放在了室內，忙于寫論文，從事理論研究，追求高新技術，造就出一批純學術性的教授，這正是多年來礦產勘查成本增加，而成功率卻下降的主要原因。他認為:現代高新技術在礦產勘查方面的實際作用是有限的，在19805101520251980198519901999NumberofDiscoveries012345Est.Expenditure(A$billion)大型礦床超大型礦床1995花費D.Haynes,BHPWorldMinerals05101520251980198519901999Numb99應當重新重視野外工作應當重新重視野外工作100野外采樣野外采樣101

我們在云里霧里我們在云里霧里102大自然的美味大自然的美味103國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件104國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件105國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件1063、勘查技術勘查技術包括勘查地球物理技術、勘查地球化學技術、遙感技術和和信息集成技術等。3、勘查技術107國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件108目前在礦產勘查中發揮重要作用的是地球物理和地球化學勘查技術，這兩個方面的技術在近十年未有重的突破，只是在一些小的方面有創新和發展，表現出如下幾個方面特征。目前在礦產勘查中發揮重要作用的是地球物理和地球化學勘查技術，109（1）地球物理的數據處理技術比探測新技術發展更快現在應用的地球物理探測技術原型在上個世紀的中期大多已基本成型，后面的發展主要是已有技術的完善和改進，沒有發明原創性的新的地球物理探測技術，與之相反，地球物理數據的正演、反演、融合、成圖和處理技術卻在上世紀中期以后取得了快速的發展（圖2），這種趨勢一直保持到最近十年，這十年內，國際上沒有誕生重在的地球物理探測新技術。在中國，何繼善院士發明的雙頻和三頻激電技術屬于激電技術的創新。（1）地球物理的數據處理技術比探測新技術發展更快現在應用的地110圖2全球地球物理勘查技術的發展與因地球物理技術導致的成功找礦發現統計圖2全球地球物理勘查技術的發展與因地球物理技術導致的成功找111（2）微量物質的測試分析技術發展很快，但野外原位測試分析技術發展滯后地球化學勘查技術的發展在很大程度上取決于物質的測試分析技術的發展，近十年來，在微量物質的測試分析技術方面有巨大的進展，一方面，測試所必需的樣品越來越少，另一方面元素和同位素的檢出下限越來越低，測試分析的成本也在下降，這些都有力地推動了地球化學勘查技術在找礦發現的作用，特別是金礦、鉑族元素和稀散元素的找礦勘查中發揮越來越重要的作用。（2）微量物質的測試分析技術發展很快，但野外原位測試分析技術112除了元素微濃度的準確經濟檢測出外，在地球化學勘查技術具有重意義的技術是野外原位快速檢測出元素的含量、礦物種類及其含量，目前在這方面已經發展了實用的技術，如野外現場使用的攜便式X熒光光譜分析儀、攜便式紅外光譜分析儀等，但離實際勘查的需求還有較大的差距，與微量物質的元素室內分析測試技術相比，野外原位測試分析技術是相對滯后的。除了元素微濃度的準確經濟檢測出外，在地球化學勘查技術具有重意113（3）覆蓋區勘查技術日益受重視隨著覆蓋區的找勘查的意義日益突顯，覆蓋區的勘查技術也日益受到重視，為了發展覆蓋區勘查技術，澳大利亞政府于2001年設立了景觀環境與礦物勘查CRC研究計劃(CRCforLandscapeEnvironmentsandMineralExploration)，目前覆蓋區的勘查技術主要是一些地球化學勘查技術，主要有由俄羅斯學者發明的并在澳大利亞得到廣泛應有的活動和弱鍵元素(mobileandweaklybondedformsofelements,簡稱MWBE)選擇性提取技術、中國學者謝學錦創立并發明的深穿透地球化學勘查技術等。（3）覆蓋區勘查技術日益受重視隨著覆蓋區的找勘查的意義日益突1144、危機礦山接替資源找礦勘查由于特殊的政治和經濟環境，中國的礦產勘查從上世紀80年代的后期開始就處于極度的萎縮狀態，以至于到了本世紀初，中國的大多數大中型有色金屬礦山的都處于一種資源危機狀態，除稀土和部分非金屬外，到2020年主要固體礦產的可供利用儲量難以保證生產消費的需求。特別是，石油、鐵、錳、鉻鐵礦、銅、鋁土礦、鉀鹽等大宗礦產將長期短缺。4、危機礦山接替資源找礦勘查由于特殊的政治和經濟環境，中國115事實上，國外許多大型礦山勘探開采深度已超過1000米，南非的蘭德金礦開采深度已達4000米，巴伯頓金礦也達3800米，澳大利亞的芒特艾薩銅多金屬礦開采深度達2600米，在3000米深度又發現了儲量大于300萬噸的富銅礦床。我國目前絕大多數礦山的開采深度一般不足500米，礦山深部具有很大的找礦潛力。事實上，國外許多大型礦山勘探開采深度已超過1000米，南非的1162004年正式啟動全國危機礦山接替資源勘查工作，目前已在大冶、紅透山、個舊等大型礦山取得非常突出的找礦發現成果。銅陵鳳凰山深部發現了新的礦體；凡口鉛鋅礦在500米以下找到了100萬噸以上的可采金屬儲量；膠東新城、夏甸、臺上、阜山等幾個百噸以上大型金礦，近年新增儲量大部分是在500米以下的深部獲得的。因此，近十年來，中國有色金屬礦產地質最突出進展之一就是資源危機礦山的深部找礦勘查。2004年正式啟動全國危機礦山接替資源勘查工作，目前已在大冶117而在國家正式啟全國資源危機礦山的接替資源勘查項目之前，有色金屬地質系統，特別是中南大學，早已在致力于生產礦山接替資勘查技術的創新和示范研究，不僅將具有自主知識產權的雙頻激電和三頻激電技術推廣應于礦山找礦勘查，并針對生產礦山的特點和難點優化集成其他的勘查技術和理論研究思路，戴塔根等人歸納總結了儲量危機礦山擴大接替資源對策。而在國家正式啟全國資源危機礦山的接替資源勘查項目之前，有色金1185、信息技術信息技術在地質上的應用始于70年代興起的數學地質。在我國，許多礦山隨著地質勘探和礦床開采工作的進展，一方面，積累了豐富的地質礦產和礦山生產等方面的基礎資料，但另一方面，礦產資源日漸枯竭的問題也越來越突出。利用數據庫、網絡、可視化和空間信息系統等現代信息技術，進行礦山資料的二次開發利用，建立地質礦產數據庫和礦山數字化系統，開展隱伏礦體立體定量預測、提高預測定位定量水平及精度，已成為一個新的熱點。5、信息技術信息技術在地質上的應用始于70年代興起的數學地質119近十多年來，有關礦床勘探和開發方面的應用軟件系統發展非常迅猛。國外(美國、澳大利亞、加拿大等)推出了許多商品化的應用軟件,應用較廣泛的主要有：Techbase、MINESCAPE、GEOSTAT、DATAMINE、GDM、GEOMIN、GEMCON、Surfer、CPS、CAMERA、Amskam、GSS等，這些軟件所基于的礦體地質模型多為地質統計學模型，具有較強信息管理和圖形處理能力。近十多年來，有關礦床勘探和開發方面的應用軟件系統發展非常迅猛120盡管這些軟件從不同的側面解決了礦床勘探和開發等方面的專有問題，但還有較大差距，主要表現在3方面：（1）這些軟件采用的采用的礦體地質模型、儲量計算方法、設計方法等與我國礦山的實際情況不符盡管這些軟件從不同的側面解決了礦床勘探和開發等方面的專有問題121（2）這些軟件多是專用軟件，不是建立在通用的二維和三維空間信息系統平臺之上的，未從根本上解決地質與礦山基礎數據和實體的存儲與表達問題，難以針對礦山生產中的具體問題進行二次開發，因而，僅依靠這些軟件，難以解決礦山生產中面臨的各種問題。（2）這些軟件多是專用軟件，不是建立在通用的二維和三維空間信122（3）地測圖件的編繪是礦山地測工作的主體,也是礦山地測管理工作現代化所必須解決的關鍵和難點?，F有的各種地測管理系統等礦用軟件多數具有地測資料管理、圖件輸入與儲量計算、輔助設計等功能,但尚未實現礦體自動圈定和地測圖件自動生成功能。（3）地測圖件的編繪是礦山地測工作的主體,也是礦山地測123因此,現行的各種地測管理等系統以及各種其它礦用軟件并沒有從根本上把地測人員從繁重的手工編圖、切圖、修圖和繪圖等工作中解放出來,“地測圖件編繪”仍然是地測管理工作現代化的“瓶頸”。因此,現行的各種地測管理等系統以及各種其它礦用軟件并沒有從124謝謝聆聽！謝謝聆聽！國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件126國內外金屬礦產地質

研究現狀與發展趨勢南華大學核資源與核燃料工程學院謝焱石國內外金屬礦產地質

研究現狀與發展趨勢南華大學核資源與核燃料127主要內容前言一、近年國內外找礦成效與特點二、成礦理論與勘查戰略1、成礦理論研究現狀2、近代成礦理論特點3、勘查技術4、危機礦山接替資源找礦勘查5、信息技術主要內容前言128前言我國資源保證度低，危及國家安全

我國資源保障程度低，資源總量和人均占有量嚴重不足，可持續保障年限不及世界平均水平。占全球人口1/4的中國，人均礦產資源占有量為世界人均占有量的58%，居世界第53位。其中主要有色金屬戰略礦產資源尤為稀缺，鎳、鈷、銅的儲量分別只占世界儲量的3.7%、2.86%和1.86%。探明儲量的靜態保障年限不及世界平均水平。更為嚴峻的是，中國正處于工業化中期，隨著經濟的快速發展，未來數十年對礦產資源的消費需求還會成倍增長。

前言我國資源保證度低，危及國家安全129

據預測，到2010年，45種主要礦產已探明儲量僅能滿足需求的1/3，到2020年形勢更為嚴峻，可保證需求的僅有6種礦產。另一方面，近15年來我國原有的190座大型有色金屬礦山已有62%閉坑停產；2010年，占礦產品供應絕對優勢的現有78座大型礦山又將閉坑50%、2020年將閉坑80%。礦產資源的保障程度和戰略儲備已低于或接近國家經濟安全、國防安全與社會安全的底線。

據預測，到2010年，45種主要礦產已探明儲量僅能130國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件131有色金屬是國民經濟建設中最主要的資源，無論是礦種還是礦床類型，有色金屬在固體礦產中無疑是占有絕對的主體地位，有色金屬礦產地質研究和勘查不僅面臨著礦產地質界最主要的難題，其進展也代表了礦產地質進展的最前緣。

有色金屬是國民經濟建設中最主要的資源，無論是礦種還是礦床類型132國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件133國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件134國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件135國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件136一、近年國內外找礦成效與特點近十年來,能引起全球供求關系變化的大的有色金屬礦床的發現越來越少。以銅為例，自1974年發現Olympic壩銅鈾金礦床(OlympicDamCu-U-AuDeposit，3000萬噸Cu、93萬U3O8、1200噸Au)以及1981年發現Escondida（埃斯康迪達，智利）斑巖銅礦(2775萬噸銅)以后，能真正達到千萬噸級儲量礦床的發現只有近年來在蒙古發現OyuTolgoi銅礦(該礦礦石總儲量為16億噸，銅平均品位為0.63%，金為0.17克/噸，目前正在勘探)。

一、近年國內外找礦成效與特點近十年來,能引起全球供求關系變137在中國，雖然曾經對東天山土屋銅礦的發現寄予了厚望，但實際后來確證的儲量遠達不到超大型的規模，未能對中國銅資源的短缺做出實質性貢獻。只有近年在西藏崗底斯成礦帶發現的甲馬、銅嘎、驅龍、廳宮、沖江等銅礦展現出較好的前景，有可能成為對中國銅資源格局有重要影響的找礦發現。在中國，雖然曾經對東天山土屋銅礦的發現寄予了厚望，但實際后來138國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件139國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件140總的來說，近十年來國際國內的有色金屬礦床的發現呈現出如下幾點的特征：1）在勘查程較高的成礦區帶上，只有極少的成礦區帶上取得意義重大的找礦成果?？偟膩碚f，近十年來國際國內的有色金屬礦床的發現呈現出如下幾點141在全球范圍看，其中最著名的應該是澳大利亞MountIsa成礦省，在上個世紀90年代后發現了Century鉛鋅礦床(Pb和Zn1380.6萬噸、Ag4248噸)、ErnstHenry銅金礦床(Cu184萬噸、Au90.18噸)、Osborne(Cu72萬噸、Au=6噸)、Cannington鉛鋅銀礦床(Pb和Zn672萬噸、Ag23177噸)在全球范圍看，其中最著名的應該是澳大利亞MountIsa142在其它著名的成礦區帶上都沒有這種大規模的找礦發現，其原因不是其它成礦區帶沒有找礦潛力，更主要的在于澳大利亞政府和礦業公司在礦業最低迷的時候仍重視找礦，并且堅持的正確的勘查戰略。在其它著名的成礦區帶上都沒有這種大規模的找礦發現，其原因不是143在中國，南嶺成礦帶在近十年來取得的找礦發現比較顯著，有芙蓉錫礦床、粵北地區的天門嶂、潭嶺錫礦等。在中國，南嶺成礦帶在近十年來取得的找礦發現比較顯著，有芙蓉錫1442）雖然勘查程度低的成礦區帶更容易取得大的找礦成果，但由于目前在全球范圍內具有較好找礦前景的低勘探程度成礦區帶越來越少，而且主要集中在中亞和特提斯兩個工作條件較差的區域內。近十年來，在這些低勘探程較的成礦區帶的找礦發現也不特別顯著，大的找礦發現主要是蒙古境內的中亞成礦區帶，中國西藏的特提斯區域內取得的找礦發現，因其工作程度低短時內還難以造成市場的影響。2）雖然勘查程度低的成礦區帶更容易取得大的找礦成果，但由于目1453）在工作條件和找礦潛力都好的成礦區帶內，隨著未勘探的找礦潛力好的基巖出露區越來越少，覆蓋區成為找礦勘查的重要目標。3）在工作條件和找礦潛力都好的成礦區帶內，隨著未勘探的找礦潛146智利的銅礦發現統計資料顯示，上世紀90年以后，這種覆蓋區的找礦發現也成了該地區銅礦發現的主要途徑之一。

但近十年來，全球范圍內未見在覆蓋區取得重大找礦發現的報道。在中國，目前對這種覆蓋區找礦勘查還沒有給予足夠的重視，所以也未見有在覆蓋區取得的大的找礦成果。智利的銅礦發現統計資料顯示，上世紀90年以后，這種覆蓋區的找147智利銅礦床不同發現途徑對找礦發現貢獻的統計智利銅礦床不同發現途徑對找礦發現貢獻的統計148二、成礦理論與勘查戰略成礦理論是形成勘查戰略的基礎，沒有正確的成礦理論，就不可能形成正確的勘查戰略，也就不可能導致巨大的找礦發現的取得。成礦理論的正確與否，不在于它能否解釋已發現的成礦現象，更在于它能否預測未發現的成礦現象。1、成礦理論研究現狀2、近代成礦理論特點3、勘查技術4、危機礦山接替資源找礦勘查5、信息技術二、成礦理論與勘查戰略成礦理論是形成勘查戰略的基礎，沒有正1491.成礦理論研究現狀1.1構造與成礦1.2成礦省1.3超大型礦床尋找和探索的理論基礎1.4大規模成礦作用與大型成礦密集區1.5地球內部流體與成礦1.6現代成礦作用1.7微生物成礦作用1.8成礦模式與成礦系列1.成礦理論研究現狀1.1構造與成礦1501.1構造與成礦1)全球構造與成礦由于找礦評價和成礦預測的需要，全球構造與成礦逐漸成為當今地球科學的研究熱點。人們首先發現很多金屬礦床產于活動大陸邊緣。在這種構造環境中消減帶的存在、鈣堿性巖漿的發育和強烈熱流體的作用形成了一系列金屬礦床。1.1構造與成礦1)全球構造與成礦151國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件152板塊構造理論雖然能夠解釋顯生宙某些金屬礦床的分布規律，但是難以應用到太古宙和元古宙。為了彌補板塊理論的不足，近年由Gurnis和Murphy等人提出了超大陸旋回，并發現超大陸旋回與金屬成礦巨旋回之間具有驚人的一致性。由于超大陸離合涉及到深部構造熱活動、大陸巖石圈上拱作用、地幔物質楔入作用、地幔部分熔融作用、地殼伸展作用和碰撞作用，因而與成礦的關系十分密切。大量資料表明，特定金屬礦床的成礦期與超大陸的離合期一致。板塊構造理論雖然能夠解釋顯生宙某些金屬礦床的分布規律，但是難1532)深部地質構造與成礦以往認為，金屬礦床只形成于地殼上部的2~3km深處。但俄羅斯科拉半島超深不但在1665~1830m的深度見到銅鎳礦化，而且在6.6~9.5km深處也了見到了低溫熱液型Cu、Pb、Zn、Ni、Ag礦化。在俄羅斯克里沃羅克鐵礦田已由深鉆證實了2700~3000m深處分布有富鐵礦石的預測。2)深部地質構造與成礦154全球構造與成礦全球構造與成礦155美國在科羅拉多州克里德礦區進行深達3~5km的科學鉆探，其主要目標包括探測：推測以隱伏侵入體及可能與之伴生的斑巖礦化的深部熱源；古熱液系統的地熱、化學及水文地質演化，并與現代地熱環境相對比；礦化作用與容礦酸性火山巖破火山口之間的時間、構造及巖石學關系。美國在科羅拉多州克里德礦區進行深達3~5km的科學鉆探，其主156深部構造研究表明，礦床、礦田和成礦帶的分布除受淺部地質構造控制外還受地殼厚度和成分、上地幔的起伏等因素控制。俄羅斯已利用深部地質成果編制了莫霍面深度與成礦省相關關系圖，并在許多地區開展了深部構造與成礦預測的研究。美國也已開展了利用地殼厚度、布格重力數據、上地幔波速等資料解釋地殼中金屬成礦省的分布規律方面的研究。深部構造研究表明，礦床、礦田和成礦帶的分布除受淺部地質構造控157“幔根構造”（Mantlerooted）成礦（裴榮富院士）巖石圈與軟流圈兩者之間的物性具顯著的不同，因而它們之間是最活動的構造部位，上個世紀七十年代Jordan（1977）提出該部位屬地球圈層中的構造圈。澳大利亞的Macquarie大學Oreilly(1977)根據底侵（Underplate）提出構造圈熱侵蝕。IGCP-354項目結合深斷裂構造運動提出“幔根構造”（Mantlerooted）?！搬８鶚嬙臁保∕antlerooted）成礦（裴榮富院士）158國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件159幔根構造成礦舉例

幔根構造成礦舉例160國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件1611.2成礦省金屬成礦省應重點研究下列內容：成礦構造背景：主要從地質歷史演化研究不同時期區域構造的交匯樣式、相互作用強度和彼此影響的范圍，探討構造演化的動力機制，提出有利“成礦構造場”形成的背景和條件。1.2成礦省金屬成礦省應重點研究下列內容：162“成礦構造場”:主要研究“成礦構造場”中綜合控礦因素的有利組合和匯聚機制，尤其是突出研究其中“金屬成礦相”的形成、分布與結構，闡明它形成的最有利時空域。“成礦構造場”:主要研究“成礦構造場”中綜合控礦因素的有利組163成礦地質事件：重點研究事件過程和跨區域或跨殼層傳遞的不連續性，為判斷事件的存在及其性質提供依據成礦年代：主要對有代表性礦床，在其成礦物共生序次定性研究基礎上，進行各種方法的測年，同是還要依據地質體相互關系作為成礦年代確定的依據，建立金屬成礦省區域成礦時鐘(Metallogenictimetable)；成礦地質事件：重點研究事件過程和跨區域或跨殼層傳遞的不連續性164成礦省的綜合研究：編制不同比例尺的金屬成礦省的四維成礦分帶圖；依據成礦與構造的統一性和地質歷史演化中動態成礦概念，編制新的四維成礦分帶圖，并在此基礎上進行新一輪成礦遠景區預測。這種成礦預測新思維是對地質勘查工作的重大貢獻。成礦省的綜合研究：編制不同比例尺的金屬成礦省的四維成礦分帶圖165國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件166國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件1671.3超大型礦床尋找和探索的理論基礎超大型礦床由于其巨大的經濟意義，使近20多年來，受到際礦床學界的普遍重視，超大型礦床的形成背景和成礦作用過程及其預測研究成為礦產資源研究的重要方向。1.3超大型礦床尋找和探索的理論基礎超大型礦床由于其巨大的168超大型礦床的定義尚不夠一致，加拿大Laznika(1989)提出巨大(Giant)型礦床為金屬的異常地球化學聚集，其噸位聚集指數為礦床的經濟金屬噸位與地殼中金屬平均含量(10-6)的比值大于1011，而超巨型(Supergiant)礦床指數大于1012涂光熾(1994)將超過我國儲量手冊中的大型礦床儲量5倍以上的礦床超稱為超大型礦床。對若干有色金屬與貴金屬(如Cu、Pb、Zn、Au、Ag)來說與Laznika的巨型礦床大致吻合，即二者儲量落在同一個數量級范圍，但對黑色金屬與若干稀有金屬來說二者儲量相差很大，可達幾個數量級的差別。超大型礦床的定義尚不夠一致，加拿大Laznika(1989)1691.4大規模成礦作用與大型成礦密集區大規模成礦作用研究的基點是成礦地球動力學，探討層圈之間，尤其是殼幔之間相互作用的形式、過程和結果以及制約其發生的動力學機制。國際研究動態表明，從地幔和陸殼深部去尋找成礦作用的根源已成為關鍵的科學問題之一，什么樣的動力學機制和過程會誘發金屬的巨量富集？1.4大規模成礦作用與大型成礦密集區大規模成礦作用研究的基點170鄧晉福等(1999)提出巖石/軟流圈系統的大災變(Catastrophe)與成礦大爆發(Explosion)、巖石圈尺度三維不連續(Discontinuities)與大尺度成礦帶的儲礦空間以及巖漿-流體-成礦系統與成礦作用的源-儲統一的時空關系等問題從理論上闡述了礦集區形成機理。鄧晉福等(1999)提出巖石/軟流圈系統的大災變(Catas171毛景文等(1999)提出大規模成礦作用實質是成礦物質的巨量供給、傳輸和聚儲過程。這種作用不可能在成礦區帶或成礦省中均勻發生，有超巨量成礦物質聚集地段，就有更大面積的貧化或不發生變化的地段。因此，有一個成礦省中，大規模成礦主要表現在幾個或十幾個大型礦集區。這些占全成礦省面積不到5~15%的礦集區一般擁有全區成礦金屬量的80~90%。毛景文等(1999)提出大規模成礦作用實質是成礦物質的巨量供172超巨量金屬工業堆積與異常成礦超巨量金屬工業堆積是指大規模成礦并形成大型礦集區，而且形成大到超大型礦床。據不完全統計，如發現超大型礦床7－10%即可解決該礦種的70－90%的儲量，因而，超大型礦床具有重要工業意義，其發現機率很小。但通過新的“認知”還是能夠發現的。尤其是對特別大的超大型礦床，我們稱之為異常超大型礦床(Exceptionsuperlargedeposits）發現的意義更為重要。根據全球五大洲20個礦種1086個大型礦床的儲量進行線性趨勢分析，從中發現62個異常超大型礦床。其中，中國有9個（攀枝花釩礦、紅格釩礦、錫礦山銻礦、大柴旦鋰礦、白云鄂博稀土、都拉哈拉稀土、柿竹園鎢礦、大廠錫礦、大石橋菱鎂礦）。62個異常超大型礦床的儲量都是超巨量金屬堆積形成的，一般比該礦種的大型礦床大10－數十倍。超巨量金屬工業堆積與異常成礦超巨量金屬工業堆積是指大規模成礦173在一定地史演化過程中的特殊地質事件激發正常成礦發生異常才可能導致超巨量金屬工業堆積，類似拉尼娜、厄爾尼諾事件造成異常天氣暴雨成災。在地質歷史中，太古宙形成的上百到千億噸的BIF鐵礦可能與氧大氣變態(oxyatmaversion)、即過氧事件有關；元古宙-古生代數千萬噸的Sedex礦床可能與還原大氣變態(redoxyatmaversion)、即缺氧事件有關；中-新生代幾千萬噸的斑巖礦床很可能與構造圈熱侵蝕(tectonospherethermalerosion)出現大規模構造-巖漿事件有關。這些重大事件是激發正常成礦“引潮共振”發生異常而導致超巨量金屬堆積的根本原因。在一定地史演化過程中的特殊地質事件激發正常成礦發生異常才可能174大規模成礦作用的重要因素有：成礦作用的一般規律是在不同地質歷史演化階段和不同構造環境中產出不同的礦產組合，而大規模成礦作用發生不拘泥于一般規律，它則是對應著一些特別事件，往往表現為突發事件，是地質歷史演化中在某些特殊環境下的產物，故大規模成礦為亦稱爆發式成礦；大規模成礦必須有巨量物質供給，地球上元素分布有明顯的不均一性，無論是地幔還是地殼或者兩者均巨量富集某種成礦元素，才有可能大規模成礦；大規模成礦作用的重要因素有：175大規模成礦不僅有巨大物質供給，而且還必須有巨大能量供給，大規模成礦作用與大規模熱事件密切相關，如毛景文等(1995)和Plimer(1996)曾經提出高熱(HHP)含礦花崗巖分別為中國柿竹園和澳大利亞Mole礦床成礦的重要條件，季克儉等在1989年提出巖體僅僅是熱液礦床形成的能源，它與圍巖巖構造的礦源和大氣降水作為水源成為成礦的三大要素；并由此創立了三源成礦學說。近10多年來，地幔柱(Plume)構造研究已經逐漸成為大陸構造研究的熱點，可解決大陸上板塊構造難以解釋的殼幔垂直運動機制，并認為，熱點和地幔柱是地球內部能量的一種最重要形式；大規模成礦不僅有巨大物質供給，而且還必須有巨大能量供給，大規176流體在成礦過程中扮演著十分重要的角色。它既是能量傳遞的媒體，也是成礦物質輸送和交換的重要介質。流體的形成、運移、演變和沉積基本上反映了整個成礦軌跡?，F代研究表明，地球中流體幾乎無處不在，馬東升(1998)提出地殼大規模流體活動深度可達20km，現代盆地研究還發現流體常大規模運動，其范圍可達幾百至上千公里，并發現大陸上古流體大尺度運移，且與區域成礦密切相關。流體在成礦過程中扮演著十分重要的角色。它既是能量傳遞的媒體，177現代海底和湖底成礦作用清楚地顯示了流體與成礦的關系。進入90年代以來，越來越多的研究證明海底成礦系統之下部有巖漿房的存在，它不僅是成礦的能源，而且巖漿流體不同程度參與了成礦過程。大陸邊緣是流體最活躍的地區，地幔研究的進展說明不少礦床的成礦作用與地幔流體有著密切的關系，鄧晉福等(1999)認為巖漿-流體-成礦系統是實現成礦作用的源-運-儲統一的系統。現代海底和湖底成礦作用清楚地顯示了流體與成礦的關系。進入90178大規模成礦作用大規模成礦作用179國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件1801.5地球內部流體與成礦1)流體地質研究包括氣、液及熔體相在內的流體是地球深部最為活躍的組分，它參與地球深部幾乎所有各種作用過程，諸如地殼中的巖漿作用、變質作用、成礦作用、構造作用、地幔蠕變、乃至軟流圈的形成和運動。流體不僅存在于整個地殼層位，而且在地幔中也有大量呈結合狀態的揮發性組分，如OH、H、N、鹵素、S、He、烴類、CO和其它稀有氣體，通過巖漿或火山活動和地幔排氣作用，被帶到地殼或者進入大氣圈、水圈或生物圈，這些流體無疑是地球內部及其表面最為活躍的因素。1.5地球內部流體與成礦181流體在深部的運動攜帶了約一半的內能，它不僅決定了殼-幔系統中物質和能量的搬運，而且直接影響和控制著地殼乃至地幔的化學演化、物理作用和動力學過程，從而對地球內部結構、地質過程、反應動力學和殼-幔相互作用起著明顯的控制作用。流體又是能夠把地球內部的各種地質作用相互聯系起來從整體上進行研究和認識的關鍵。流體在深部的運動攜帶了約一半的內能，它不僅決定了殼-幔系統中182地球內部流體不僅對油氣生成和成礦作用具有十分重要的主導效應，而且還充當了礦床、油氣形成、地震和滑坡等災害誘發、有害廢物污染以及地球環境變化等最重要的媒介和作用劑。在地殼范圍內的各種高、中、低溫熱液礦床及接觸交代礦床，其有用組分的溶解、搬運和沉淀是在流體狀態下實現的，即使被認為是像鉻鐵礦、硫化物銅鎳礦、釩鈦磁鐵礦、金剛石等典型的巖漿礦床也已證明是在有S、P、F、Cl及H2O、CO2等揮發成分參與下而成礦的。地球內部流體不僅對油氣生成和成礦作用具有十分重要的主導效應，1832)地球內部流體與成礦作用地球深部流體是多種成礦作用中的關鍵因素，也是尋找新類型礦產資源和獲得新的成礦理論和找礦思想的生長點。國際上已將其列為最優先研究的領域，世界各國先后計劃設置了一系列重大課題，如美國和加拿大還將其成礦作用的重點轉向了地球內部流體成礦系統，并將地質流體系統及對金屬礦床和油氣藏形成與分布的控制作用列為地球內部流體研究的主要發展方向之一。2)地球內部流體與成礦作用184國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件1851.6現代成礦作用1)現代海底礦物資源加拿大學者Scott等1986年在東太平洋發現了20個以上正在形成或已形成的硫化物礦床(點)，并論述了海底山脈和裂谷環境的火山構造旋回及與有關硫化物沉積的時、空分布關系及塊狀硫化物的成分、分帶和沉積條件等。1.6現代成礦作用1)現代海底礦物資源186Jambor將塊狀硫化物礦床分成兩類：①近源礦床直接受火山作用控制，礦體賦存于火山產物中，如中國的白銀廠，有人稱之為Volex礦床；②遠源礦床遠離火山機構，在海底有一定側向遷移，礦體賦存于沉積巖或混有一定量的火山物質，如BrokenHill，MountIsa和McArtherRiver等，有人稱之為SEDEX礦床。這種噴氣沉積礦床成因模式的研究也是國際的一個熱門課題。它在世界上分布廣、數量多，而且儲量也很大。Jambor將塊狀硫化物礦床分成兩類：①近源礦床直接受火山作187國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件188國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件1892)活動地熱系統活動地熱系統是最受人關注的現代成礦作用之一。新西蘭的Brondlands地熱尤為著名，圍繞此噴泉口沉淀出非晶質砷和銻化物等，并含較高的金、銀、汞和鉈等元素，深部沉淀物中有鋅、鉛、銅等硫化物。此熱泉是從上新世到全新世鈣堿性火山巖中流出來的?？安旒拥谌o火山活動區的熱泉系統也是現代成礦作用的極好例子，在Apapel熱泉口發現辰砂、雄黃和蛋白石等，在晶洞中發現閃鋅礦、黃鐵礦、毒砂、銅藍、輝銅礦、自然金和自然銅等。2)活動地熱系統190國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件191國內外金屬礦產地質研究現狀與發展趨勢課件1921.7微生物成礦作用近年來微生物成礦作用越來越受到重視，它是現代成礦作用的一種重要類型。世界各國一些礦床，如我國的東川銅礦和滇黔桂微細浸染金礦的形成與微生物活動關系十分密切。80年代以來，隨著生物學、環境科學、古生物學和一些礦床的深入研究，愈來愈多的新資料表明，盡管沉積礦床的最終形成是多因素、多階段作用的結果，但早期的生物作用卻是最重要的因素和作用階。生物成礦作用的研究現已開始受到廣泛重視，正在成為當前地質科學研究的一個新的前沿和生長點。1.7微生物成礦作用1931.8成礦模式與成礦系列1)成礦模式成礦模式是一組相似(或同一類型)礦床特征的綜合地質表征，是對同一類型的每一個礦床基本地質特征的系統