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

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1、成礦地球化學(xué)場時(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。這是開展礦床（深部）成礦預(yù)測的重要基礎(chǔ)。眾所周知，成礦相關(guān)元素在成礦作用過程中會(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

2、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)成礦過程的長期性和多期性等問題考慮較少，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

3、礦預(yù)測的需要，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展深部成礦預(yù)測的一系列標(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)測問題。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)同一體系中各階段疊加的性質(zhì)也可能是不同的。紀(jì)宏金等正是注意到這一點(diǎn)在其對(duì)山東山城金礦

4、開展成礦地球化學(xué)研究時(shí)，探討使用成礦疊加暈分帶序列分解的方法開展工作，進(jìn)一步深化了原生疊加暈的研究。越來越多的研究表明，礦床，特別是大型―超大型礦床的形成往往是長期多期成礦地質(zhì)過程的疊加產(chǎn)物，宏上表現(xiàn)為成礦系統(tǒng)疊加，即形成復(fù)合成礦成系統(tǒng)。正如翟裕生院士所提出的成礦系統(tǒng)疊加及多成因礦床發(fā)育已構(gòu)成中國區(qū)域成礦的重要特色。對(duì)于復(fù)合成礦系統(tǒng)而言，礦床的形成可能并不僅是單期多階段成礦疊加的問題，而是涉及到多個(gè)成礦期的疊加。即在同一空間域中，先期成礦系統(tǒng)被后期成礦系統(tǒng)所疊加，造成不同礦床類型的重疊和大型礦形成。不同的成礦期

5、對(duì)應(yīng)于不同成礦事件。由于不同成礦事件形成于特定的地質(zhì)―構(gòu)造環(huán)境，因此會(huì)涉及到不同的成礦體系。在這些不同體系中，成礦物質(zhì)（礦質(zhì)或流體）及其演化均具有各自的地球化學(xué)特點(diǎn)，顯然每一次成礦事件都會(huì)形成與其相對(duì)應(yīng)的地球化學(xué)響應(yīng)，不考慮多期疊加成礦事件的具體過程而針對(duì)礦床所建立的地球化學(xué)原生暈或疊加暈實(shí)際上是多成礦體系元素地球化學(xué)響應(yīng)的綜合反映。這種原生暈或原生疊加暈難以再現(xiàn)多體系成礦過程的多期性和復(fù)雜性，因而在許多具體應(yīng)用中會(huì)產(chǎn)生相關(guān)問題。顯然，如果不將這種復(fù)雜狀態(tài)下形成的元素地球化學(xué)響應(yīng)根據(jù)成礦期（階段）的時(shí)間序列進(jìn)行

6、有效分解，便難以開展符合地質(zhì)情況的成礦預(yù)測。為此我們引入成礦元素地球化學(xué)場時(shí)空結(jié)構(gòu)的概念，其目的在于更全面地將時(shí)間因素引入原生暈研究，試圖通過對(duì)成礦地球化學(xué)場時(shí)―空結(jié)構(gòu)的精細(xì)解析，全面再現(xiàn)成礦元素的地球化學(xué)過程，旨在為解決多源成礦體系條件下復(fù)合成礦系統(tǒng)中多期成礦疊加礦床深部成礦預(yù)測問題探索一條途徑。所謂成礦（元素）地球化學(xué)場，是指成礦及其相關(guān)元素在成礦作用過程中于特定地區(qū)產(chǎn)生的時(shí)間分配和空間分布。因此，成礦地球化學(xué)場具有隨機(jī)性和結(jié)構(gòu)性雙重屬性。成礦作用及其他各類地球化學(xué)過程都可理解為地球化學(xué)場空間結(jié)構(gòu)隨時(shí)間的演

7、化，即地球化學(xué)場的時(shí)－空結(jié)構(gòu)。因此，地球化學(xué)場的時(shí)－空結(jié)構(gòu)是成礦作用動(dòng)力學(xué)研究的重要內(nèi)容。在復(fù)合成礦系統(tǒng)中，多種地質(zhì)－地球化學(xué)－成礦作用相互疊接，導(dǎo)致成礦地球化學(xué)場表現(xiàn)為復(fù)雜的疊加場，這使得地球化學(xué)場時(shí)空結(jié)構(gòu)的統(tǒng)一性是復(fù)合成礦系統(tǒng)研究的核心與關(guān)鍵，而通過對(duì)地球化學(xué)場時(shí)空結(jié)構(gòu)的精細(xì)解析來研究有關(guān)的地質(zhì)體和地質(zhì)過程乃是地球化學(xué)場研究的核心。2關(guān)于成礦多期性或成礦多期疊加的理解在討論基于成礦多期疊加礦床進(jìn)行的成礦地球化學(xué)場時(shí)空結(jié)構(gòu)精細(xì)解析之前，有必要對(duì)成礦多期疊加的含義做一完整理解?，F(xiàn)在看來，絕大部分大型超大型礦床，

8、特別是金礦床都是多種或多個(gè)成礦過程綜合作用的產(chǎn)物。人們習(xí)慣上用多期成礦疊加來說明這一問題。但是從現(xiàn)有發(fā)表的成果文獻(xiàn)看，“成礦作用疊加或成礦多期性”這同一個(gè)名詞表達(dá)出來的卻是多種含義。（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)12全文查看部的多階段活動(dòng)歷史，而沒有涉及到多期成礦作用的問題。因此將這種疊加描述為