成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)解析及其深部找礦意義

　　成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)解析及其深部找礦意義
　　1 成礦（元素）地球化學(xué)研究的歷史與現(xiàn)狀
　　礦床的形成及演化是地球物質(zhì)運(yùn)動(dòng)的一種表現(xiàn)形式，礦體就是礦區(qū)內(nèi)成礦元素相對(duì)集中的區(qū)域，其他元素則在礦體之中和周圍形成與成礦過(guò)程、成礦作用有關(guān)的變化，成礦地球化學(xué)研究的重要目的之一就是要揭示成礦作用中元素變化的時(shí)空規(guī)律。這是開(kāi)展礦床（深部）成礦預(yù)測(cè)的重要基礎(chǔ)。
　　眾所周知，成礦相關(guān)元素在成礦作用過(guò)程中會(huì)在礦體及其外圍形成比礦體范圍大得多的相對(duì)富集，通常將這種現(xiàn)象稱為地球化學(xué)原生（異常）暈，而將暈中元素的空間排列規(guī)律稱之為地球化學(xué)分帶，它包括水平分帶和垂直分帶。在深部成礦預(yù)測(cè)中，人們更關(guān)注礦體原生暈的垂向分帶特征，即原生暈垂（軸）向分帶序列，其中還分為頭暈、礦體暈和尾暈三部分。原生暈概念的提出對(duì)于促進(jìn)成礦元素地球化學(xué)理論研究的深入及在礦床成礦預(yù)測(cè)中發(fā)揮著重要作用。然而，有關(guān)原生暈的討論主要集中在成礦及其相關(guān)元素的空間變化特征方面，而對(duì)成礦過(guò)程的長(zhǎng)期性和多期性等問(wèn)題考慮較少，亦即對(duì)成礦元素地球化學(xué)行為的時(shí)間效應(yīng)關(guān)注不足。
　　李惠等在研究金礦原生暈軸向分帶時(shí)，基于中國(guó)金礦床普遍存在多階段疊加成礦的特點(diǎn)，并根據(jù)深部成礦預(yù)測(cè)的需要，提出了多期多階段疊加成暈，即原生疊加暈的概念，并建立了利用原生疊加暈開(kāi)展深部成礦預(yù)測(cè)的一系列標(biāo)志和準(zhǔn)則。實(shí)際上就是在原先的空間軸向分帶基礎(chǔ)上引進(jìn)了多階段的時(shí)間參數(shù)。這是對(duì)經(jīng)典原生暈理解的一個(gè)突出貢獻(xiàn)和有意義的創(chuàng)新。原生疊加暈的提出對(duì)于單期多階段成礦作用造成的元素成暈特點(diǎn)及其規(guī)律研究提供了有力的工具，成功地解決了許多該類型礦床的深部預(yù)測(cè)問(wèn)題。應(yīng)該注意到，即使是具有很多成礦階段的單期成礦作用，其熱液體系都是一致的，同時(shí)同一體
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多期性”這同一個(gè)名詞表達(dá)出來(lái)的卻是多種含義。（1）表達(dá)的是同一成礦期多礦化階段的成礦疊加或者一個(gè)內(nèi)生成礦期與表生期的成礦疊加。如果是前者，可能涉及只是同一期成礦作用內(nèi)部的多階段活動(dòng)歷史，而沒(méi)有涉及到多期成礦作用的問(wèn)題。因此將這種疊加描述為多期成礦作用疊加是不確切的。后者中的表生作用對(duì)于內(nèi)生礦床成礦而言，嚴(yán)格來(lái)說(shuō)不能看成是一個(gè)成礦期。表生作用是對(duì)內(nèi)生期已經(jīng)形成的礦床的改造（次生富集）甚至破壞作用，屬于礦床形成后的改造與保存范疇的問(wèn)題。盡管礦床形成后的保存與變化也是礦床學(xué)家應(yīng)該倍加關(guān)注的問(wèn)題之一，原則上這已經(jīng)不屬于成礦疊加的范疇。因此我們也不贊成將這種情況描述為多期成礦疊加。（2）表達(dá)的是多種成礦作用參與，即所謂多成因疊加。一般情況下發(fā)生在同一成礦期的多成因疊加現(xiàn)象是極少見(jiàn)的，更多的是表現(xiàn)為不同期成礦作用參與。問(wèn)題的核心在于不同成礦期的成礦作用是否真的形成了（具工業(yè)價(jià)值的）礦床（體）還是只是形成了其基礎(chǔ)？顯然，如果礦床（體）只是在最后一個(gè)成礦期的成礦作用中形成，此前的成礦作用只是形成了其基礎(chǔ)（如預(yù)富集）的話，在礦床（體）上就看不出多期疊加的直觀表現(xiàn)。在開(kāi)展礦床成因研究時(shí)，通過(guò)礦床地質(zhì)地球化學(xué)方法，可能示蹤出多種成礦作用的痕跡（如早期的變質(zhì)作用導(dǎo)致礦質(zhì)預(yù)富集à晚期的巖漿活動(dòng)導(dǎo)致礦床形成）。在這種情況下，實(shí)際上是一個(gè)長(zhǎng)期多個(gè)成礦作用參與成礦的過(guò)程，可能涉及到區(qū)域上的多個(gè)成礦系統(tǒng)，但并沒(méi)發(fā)生真正的成礦疊加現(xiàn)象，而只是繼承效應(yīng)。（3）我們對(duì)多期成礦疊加的理解建立在對(duì)成礦事件的確定之上。將在一定的時(shí)空域內(nèi)（通常與成礦系統(tǒng)的時(shí)空域相對(duì)應(yīng)）形成了具經(jīng)濟(jì)意義的礦床（體）一種或一組地質(zhì)（成礦）作用過(guò)程稱之為一個(gè)成礦事件。它與成礦作用的區(qū)別在于前者形成了礦床（體）而后者不一定，有可能只是形成了礦質(zhì)的預(yù)富集（遠(yuǎn)沒(méi)有達(dá)到可以利用的礦床（體）程度）�？梢钥闯�，當(dāng)某成礦作用形成了具經(jīng)濟(jì)意義的礦床（體）時(shí)，就相當(dāng)于發(fā)了一次成礦事件。因此，盡管在漫長(zhǎng)的地質(zhì)構(gòu)造演化中，各種各樣的地質(zhì)作用（變質(zhì)、沉積、巖漿、構(gòu)造、流體）等頻繁發(fā)生，其中也可不同程度地伴隨著成礦元素的地球化學(xué)行為，但真正能稱為成礦事件的卻相對(duì)要少得多。此外成礦事件是相對(duì)成礦元素而言的。即同一地質(zhì)作用對(duì)于這種元素沒(méi)有形成礦床，不是一次成礦事件，但可能形成了其它元素的礦床，因此又可以稱之為成礦事件。一次成礦事件一般對(duì)應(yīng)于一個(gè)相對(duì)完整獨(dú)立的成礦系統(tǒng)，當(dāng)然成礦事件還具有其它多種屬性特征。只有當(dāng)至少兩個(gè)不同地質(zhì)時(shí)代的成礦事件共同作用于一個(gè)礦床（體）時(shí)，才能稱之為多期成礦疊加。
　　成礦多期疊加對(duì)成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)具有重要影響，這正是開(kāi)展地球化學(xué)原生暈研究時(shí)必須為什么要成礦多期疊加的關(guān)鍵所在。由于多期成礦的熱液體系不同，它們的成礦暈?zāi)Ｊ剑ㄈ珙^暈、礦體暈、尾元素組合）就可能不相同。對(duì)于成礦預(yù)測(cè)而言，判定標(biāo)志就會(huì)不一樣。例如，對(duì)于主成礦元素au而言，元素ag或者pb在一種體系中可能作為頭暈元素出現(xiàn)，這時(shí)其異常（分帶位置或異常特征）可以作為深部預(yù)測(cè)的有效標(biāo)志之一；而在另一體系中則可能作為礦體暈元素出現(xiàn)，這時(shí)就不宜將其作為預(yù)測(cè)的主要標(biāo)志。當(dāng)出現(xiàn)這兩種體系疊加同一條礦脈或礦體上時(shí)，如果僅用空間分帶來(lái)表達(dá)其地球化學(xué)場(chǎng)結(jié)構(gòu)，就反映不了它們本身具有的細(xì)微意義。另一方面，雖然整個(gè)礦區(qū)存在著成礦的多期性，但對(duì)于具體的礦脈或礦體而言，多期多階段成礦疊加的強(qiáng)度、方式、位置也會(huì)不同，顯然針對(duì)不同的情況，其地球化學(xué)場(chǎng)結(jié)構(gòu)就會(huì)有差異。
　　上面的討論是針對(duì)同種成礦元素多期成礦疊加的情況。由于成礦事件是相對(duì)于成礦元素而言的，因此，我們還應(yīng)該考慮到另外一種情況，即在同一成礦空間中發(fā)生的多期疊加作用形成了多種礦種（金和銀，或金銅，或金銀銅鉛等等）共生或伴生的礦床，也就是說(shuō)，一期成礦作用形成了金礦體，而另一期成礦作用可能形成的是其他元素的礦體，或者僅僅形成礦化，二者在空間上同位疊加，顯然這種疊加作用的結(jié)果是形成了多金屬礦床（化），而沒(méi)有對(duì)早期成礦元素造成更加富集�？梢哉J(rèn)為，正如大型超大型單元素礦床大多是多期成礦疊加作用的產(chǎn)物一樣，許多多金屬共生或伴生的礦床也同樣是復(fù)合成礦系統(tǒng)多期成礦疊加的產(chǎn)物，特別是在地球化學(xué)性質(zhì)上相差較遠(yuǎn)的多個(gè)元素共（伴）生于同一礦區(qū)（體）時(shí)，更可能如此。對(duì)于這類礦床而言，在進(jìn)行深部成礦預(yù)測(cè)時(shí)，開(kāi)展其成礦元素地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)的精細(xì)解析工作就更加必要。
　　總之，復(fù)合成礦系統(tǒng)地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)的精細(xì)解析是成礦地球化學(xué)理論研究與找礦勘探發(fā)展的共同要求。通過(guò)地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)的精細(xì)解析，可以解釋可能的礦種、揭示可能的成礦作用過(guò)程、縮小找礦靶區(qū)、確定礦床（體）剝蝕深度、現(xiàn)有礦床的深部預(yù)測(cè)和找礦前景。對(duì)深化礦床學(xué)理論認(rèn)識(shí)和隱伏礦體找礦具有重要的理論意義和實(shí)用價(jià)值。
　　3 成礦元素地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)解析的研究思路
　　成礦地球化學(xué)時(shí)空結(jié)構(gòu)的精細(xì)解析雖然主要針對(duì)復(fù)合成礦系統(tǒng)多期疊加礦床提出來(lái)，但它實(shí)際上對(duì)于所有礦床都可以應(yīng)用。當(dāng)?shù)V床成礦不存在多期疊加時(shí)，其時(shí)間結(jié)構(gòu)就表現(xiàn)在多階段的疊加上面，即原生疊加暈的范疇。這是由于多階段成礦只涉及到一個(gè)成礦熱液體系，每階段形成的頭、礦體、尾暈元素組合基本是相同的，相對(duì)于整個(gè)成礦期而言是一個(gè)自相似過(guò)程，因此對(duì)于成礦預(yù)測(cè)而言，對(duì)每個(gè)階段形成的時(shí)間結(jié)構(gòu)進(jìn)行離解并無(wú)實(shí)際意義。但當(dāng)?shù)V床研究確定成礦具有多期疊加性時(shí)，成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)的精細(xì)解析便是必須開(kāi)展的工作。這也就是說(shuō)，開(kāi)展成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)―空結(jié)構(gòu)精細(xì)解析，首先應(yīng)在合適的對(duì)象上進(jìn)行，這要求對(duì)礦床地質(zhì)特征以及成礦的基本問(wèn)題，特別是成礦期成礦階段的確定等開(kāi)展細(xì)致而深入的觀察與研究。否則建立起來(lái)的時(shí)空結(jié)構(gòu)就失去了依托，地質(zhì)意義不清�；谏鲜觯岢龀傻V地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)精細(xì)解析的研究思路是：選取由多期疊加成礦作用形成的典型（金）礦床為研究對(duì)象，合理部署野外（礦山）地質(zhì)調(diào)查工作，基于翔實(shí)的野外第一手資料和實(shí)驗(yàn)測(cè)試數(shù)據(jù)，綜合運(yùn)用礦床地質(zhì)學(xué)、礦物學(xué)、巖石學(xué)、元素地球化學(xué)和數(shù)理統(tǒng)計(jì)學(xué)等多種方法手段，以多期疊加成礦過(guò)程中元素地球化學(xué)行為差異的深入剖析為切入點(diǎn)，通過(guò)對(duì)成礦期成礦階段的精 ……（未完，全文共18106字，當(dāng)前僅顯示3257字，請(qǐng)閱讀下面提示信息。收藏《成礦地球化學(xué)場(chǎng)時(shí)空結(jié)構(gòu)解析及其深部找礦意義》）