成矿构造研究的回顾和发展方向

2020-01-07黄一杰

中国金属通报 2020年8期

黄一杰，苏特

（广西壮族自治区第四地质队，广西南宁 530000）

控制成矿的地质因素主要有岩浆因素、构造因素及岩性因素，在许多情形中，构造是控制矿床形成和分布的的重要因素，多年来一直受到国内外地学工作者青睐。无论找矿方法与手段今后如何进步，成矿构造研究仍旧是找矿预测最基础、最经济，却最容易见实效的方法手段之一。本文以前人所总结的成矿构造理论为指导思想，总结了成矿构造的定义及研究目的、研究内容与方法、研究进展，并对成矿构造研究的发展方向进行了展望。

1 成矿构造定义

对于成矿构造的定义，不同的学者有不同的看法。

陈国达[1]于1965年首次提出成矿构造学这一门科学,认为成矿构造是指与矿床形成及改造有关的构造。成矿构造研究应该把含矿区构造分析同区域成矿构造研究紧密结合起来，采用中小型构造同大型构造研究相结合的方式，历史分析同应力分析相结合的方法，点面结合，时空兼顾；其研究任务是把有关矿床形成和改造的构造作用进行统一研究，范围包括直接控制、影响或参与一个含矿区的内生或外生矿床的形成原因、物质来源、历史背景、形成环境、发生和发展过程，在时间上出现的序列及变化规律和在空间上的分布、组合及变化规律、赋存部位、形态、产状、形成后的变形改造、叠加再造及保存等情况。

张湘炳[2]认为成矿构造理论研究的三个重要方面为深部构造研究、构造地球化学研究和对称理论的研究。

曾庆丰[3]认为成矿构造研究对热液型矿床的研究至关重要，热液是成矿的物质条件，构造是热液运移的通道和沉积场所，二者缺一不可。

吴淦国[4]认为构造控矿规律研究是成矿预测的基础，矿田构造的研究方法主要为控矿构造观察分析、显微构造和岩组分析、岩石力学和成岩成矿条件实验、成矿期构造应力场模拟实验与建立力学模型等方面。

翟裕生[5]认为，在具有成矿物质和含矿流体的前提下，构造对矿床的形成和矿床的分布起主要控制作用，构造对成矿的控制是无处不在、无时不在的。

韩润生[6]认为构造成矿动力学是研究在动力(主要指构造动力)作用下，岩浆侵入和成矿流体的“(来)源、(成)生、(迁)移、聚(集)、(分)散、(成)矿”的过程及动力学机制。

汪劲草[7]认为成矿构造是指控制矿体几何形态、具有独立自然边界、为矿质直接充填或交代的地质构造单元。

钱建平[8]认为成矿构造是在矿田构造基础上深化而来，成矿构造分析是研究控矿构造系统，控矿构造型式，区域控矿构造和矿区控矿构造的相互关系，次生控矿构造与原生控矿构造的关系，构造要素的形态、性质和特点，构造界面、有利岩性层的存在及其三维空间配置，已知矿体、矿化体的空间组合和排布方式、成矿期的构造应力场和矿液流向，成矿构造序列。

2 成矿构造研究目的

研究地质构造，目的就是想要通过总结生产实践经验，了解地壳中各级构造特征，为找矿勘探、找矿预测等方面服务。

成矿构造研究可分为两类。其一是研究大地构造与成矿的关系，目的是为认识区域成矿规律，以便从战略上指导区域普查找矿勘查。其二是研究中小型构造与成矿的关系，目的是为预测矿体赋存部位和产状特征，提供找矿靶区，指导勘查与采矿工作[9]。

3 成矿构造研究内容

陈国达将成矿构造按规模大小可分为大、中、小三级，大型构造是大地构造，中型构造是褶皱和断裂，小型构造是节理和劈理，此外还有火成岩构造。狭义的控矿构造就是指的中小型构造[1]。

成矿构造研究内容为：各级构造的成矿构造发展史，以及矿产的形成条件及其在时间上与空间上的分布规律；各级构造与相邻同级别构造的关系；各级构造中各个子构造单元所受的构造控制和时、空规律。具体来说，可分为以下几个方面：①确定各级控矿构造的存在、形态及其性质，包括原生层状构造、褶皱、断裂、裂隙、劈理、片理、侵入岩体构造、火山构造、重力构造等在一定地质环境中的发生、演化历史及其对成矿的控制。②鉴别各级控矿构造发生时代及其与成矿的时间关系，包括成矿前构造、成矿期构造、成矿后构造及每期构造的发生、发展阶段及它们对成矿的控制和破坏作用。③对各级控矿构造的形成和发展过程进行应力分析，了解其与区域构造的关系，一个矿田、矿区、矿床的构造特征很大程度上受其所在的区域构造背景影响，因此要注意区域构造对其所产生的影响和控制。④分析各级控矿构造与成矿的空间关系，沿构造有利部位寻找矿体、矿床，包括导矿构造、容矿构造对矿液运移和矿质沉淀的控制作用。

4 成矿构造研究方法

成矿构造的研究内容仍属地质构造范畴，所以，开展大比例尺立体地质制图和相关构造控矿条件的研究是成矿构造研究的基础方法[9]。

变形显微构造分析用以解决宏观难以解决的问题；地球物理方法与地球化学方法用于发现隐伏岩体和构造；遥感影像技术用于判别大中型构造；构造地球化学方法可厘清构造应力场与地球化学场的关系；同位素研究可用于测定成矿构造的形成时代；数学分析和电算技术用于定量解析古构造，再现地质体形成过程，如构造应力场数值模拟方法、构造应力转移数值模拟方法运用于构造控制矿床的分布状况；这些方法在各自的研究领域内均取得了较好的成效。

成矿构造研究方法众多，但应该注意以下原则；各种成矿控制因素研究相结合，小范围内具体问题与区域性问题综合研究，各级构造研究结合，历史分析与应力分析结合，点面结合，时空兼顾[1]。

5 成矿构造研究进展

国内成矿构造研究的发展可分为以下几个阶段。

20世纪初叶，成矿构造研究偏重个别构造要素的研究，在此期间提出了成矿前、成矿期、成矿后等概念，并分别探讨了其控矿作用，但大地构造研究和理论综合工作做得较少，其局限性在于只注意对个别现象的孤立研究，而忽视了点面之间的关系[1]。

50年代起，随着成矿构造研究的不断深入和地质勘查工作的大力推进，单一矿床、矿区、矿田构造的具体问题研究积累了丰富的资料，大地构造理论与研究方法迅猛发展，中小级构造与大地构造研究相结合，以探讨矿床的空间分布规律的方法得到全面推广，并取得了一定的成果。

在这一时期，成矿构造与其他相关科学研究的配合，为成矿构造研究开辟了新思路。前人将一些学科的理论和方法运用到成矿构造研究中，提出了一些新思想，如动力成岩成矿理论、地质力学理论、变形分解理论、构造数值模拟等[10，11]。

70年代以来，地质前辈们把构造因素和成矿物质因素结合，将构造研究与矿床成因研究结合，更深入探索了构造与成矿的内在关系，深入认识了矿床的形成机理和形成环境[12-15]。

80年代以来，前人吸收了构造地质学研究的新成果，提出了韧性剪切带控矿、变质核杂岩及伸展构造控矿、层控矿床矿田构造研究等几种新型控矿构造类型，拓展了成矿构造的研究领域[16-19]。

技术方法上，前人将成矿构造与物、化、遥综合研究，总结含矿区构造地球化学特征，建立地质综合模型，实验模拟、电算等综合研究也开始迅速发展，这些新兴技术在找矿方向上取得了不少研究成果[20-23]。

进入21世纪以来，成矿构造研究愈发重视运用综合手段来研究，重视与各地质学科的相互渗透，形成了一些新兴概念与理论，如构造物理化学、构造成矿系列等，这些新概念使构造与成矿之间的关系变得更为透彻。

成矿构造研究在危机矿山中的应用日益显著，在边深部成矿预测效果明显。深部构造作用与成矿的关系近年来亦受到众多学者的关注，在此方面的学术交流成果显著。陈广浩等[24]用成矿构造研究法做理论指导，在江西瑞昌洋鸡山金矿、湖南沅陵县沈家垭金矿、江西东乡铜矿富铜矿等几个危机矿山的找矿实践中利用成矿构造分析、成矿流体分析、成矿机制及动力学分析等手段进行成矿预测，取得了良好的找矿效果；钱建平等[25]对望儿山金矿区控矿构造进行了深入研究，提出该区控矿构造型式为压扭性断裂构造系统之菱形结环式构式，并综合各方面成矿信息提出了5个找矿靶区。钱建平[8]以成矿构造研究为主线，以成矿构造系统理论为指导思想，在内蒙古额济纳旗老硐沟金多金属矿区边深部找矿实践中取得了重要进展。冯志兴等[26]综合研究了西藏尤卡朗铅银矿区中小型成矿构造特征，运用构造应力场分析，确定了管状矿体倾伏方向，并明确了下一步找矿勘查方向。马慧英等[27]以成矿构造研究为指导思想，总结了青海白石崖多金属矿区构造变形序列和构造控矿规律，明确了下一步找矿勘查方向并圈定了有利找矿靶区。

6 成矿构造研究发展方向

成矿构造是由构造地质学发展而来，运用遥感、电算、物化探、分形、 GIS、3Dmine系统等技术与方法提高构造分析的深度与精度，加强显微构造分析在矿床形成时的温压条件定性评价、精细统计测量构造的方法研究含矿区断裂动力变质带的分布和范围等，这些依然是成矿构造研究的基础。成矿构造研究今后发展方向可分为以下几点：①加强矿化空间网络的建立。近年来，表、浅部发现矿产的几率正在不断减小，地质找矿的重心开始转移至深部隐伏矿。为找寻盲矿，需要加强浅表各级构造与深部构造的空间联系，做到平面上点-面-体各位置结合研究，剖面上深-中-浅各层次结合研究。②发展和完善成矿构造系统、构造岩相和构造物理化学界面成矿、找矿研究[28，29]。③深化构造地球化学研究。构造活动可以引起组分变化，构造地球化学就考虑到了构造物理变形对化学成分变化的影响，深化了对构造的认识。④加强深部构造作用与矿集区成矿关系研究。国家目前正在实施“深地资源勘查开采”重点项目，其目的就是要通过深部构造探测研究，查明深部构造与矿集区成矿的关系，新开创一批区域成矿模式指导找矿勘查工作布设。