成矿系统主要控矿因素 对成矿规律与成矿预测的认知和理解
（一）火山岩源区特征与部分熔融
义敦岛弧弧后火山岩以高度分异的高酸性流纹岩为主，这给探索幔源岩浆化学成分特征带来了困难，但其中的高场强元素（HFSE）和重稀土元素（HREE）由于在岩浆的运移和演化过程中变化较少，故基本能够反映源区性质和分异过程，从而为我们认识源区特征提供了一条有效途径。
Nb、Zr是参与造山带地幔循环的两个重要的不相容元素，对地幔源区的特征具有良好的指示意义。从两者的相关图中（图4-49）可以清楚地看出，本区弧后盆地中的火山岩位于离FMM不远的右上方，反映了源区轻度富集特征。另外，由于Nb比Zr具有更强的不相容性，两地火山岩在图中都表现出的w（Zr）／w（Nb）比值的变化，说明扩张盆地内火山岩浆作用的源区也存在不均一性。从农都柯矿区外围→农都柯矿区→孔马寺矿区→孔马寺矿区外围，火山岩的w（Zr）／w（Nb）比值从7.5→10→15→20不断增高，说明它们的地幔源区富集程度不断减弱。岛弧区流纹岩w（Zr）／w（Nb）比值在13左右，其源区富集程度介于两者之间。
图4-49 义敦岛弧弧后盆地和板内酸性火山岩w（Nb）-w（Zr）图
图4-50是图4-49原点附近区域的放大，Wallance和Carmichacl（1999）认为Nb、Zr的相关特性不仅可以区分岩浆源区的亏损及富集特点，而且还可以表征岩浆源区的部分熔融程度。从图中可以看出，义敦岛弧弧后盆地中火山岩大都分布在富集源区曲线附近，只是孔马寺矿区外围（西侧）的样品发生偏离。熔融程度大致处于5%～20%之间。从总体分布看，农都柯地区火山岩熔融程度较低，大体为5%～9%；孔马寺地区较高，在12%～20%之间，反映出盆地扩张接近高峰时其熔融程度比扩张初期要高，与地幔楔减压熔融机理相一致。
图4-50 义敦岛弧弧后盆地酸性火山岩Nb-Zr图
（二）俯冲组分对弧后岩浆作用的贡献
在俯冲带造山过程中，由俯冲板片释放出来的流体是决定岛弧岩浆作用性质、强度及其演化的关键因素。然而，在弧后扩张盆地中，由于离俯冲带位置较远，是否有俯冲组分参与了弧后环境的岩浆作用?由俯冲带到弧后岩浆源区俯冲组分的运移轨迹和交换机理与主弧环境有什么差别?这些都是地质学家们广泛关注并一直争论不下的问题。尤其是俯冲组分是否参与了弧后岩浆成矿作用更是摆在人们面前的一个重要科学问题。近年来，人们从地球化学、同位素、模拟实验等多个方面对这一问题开展了研究。例如利用马里亚纳海槽中的现代熔岩计算了由俯冲板片释放的富水流体中各组分的含量。Ewart等（1998）进一步利用他们的实验结果对Tonga-Lau岛弧-弧后系统火山岩开展了实验模拟，较好地再现了实际观测到的熔岩成分，并对不同化学元素在俯冲流体中的行为以及用于判别俯冲组分参与岩浆循环的可靠程度做出了评估。结果他们发现Yb在俯冲流体活动中是一个完全不活动元素，可以用来判别和区分其他化学组分在主弧和弧后岩浆作用中受俯冲流体影响的程度。他们最后得的化学元素受俯冲组分影响不断增强的顺序是：［HREE，Ti（没有指示意义）］→（MREE，Zr，Nb）→（LREE，Y）→Th→（U，Pb，K，Sr，Ba，Sc，Cs）。利用不同级序元素的对比关系和相关图解，我们能够对义敦岛弧弧后区火山岩中俯冲组分的参与情况做出评价。
在w（Y）-w（Yb）相关图中（图4-51），Ewart等（1998）给出了由中性地幔（FMM）不加俯冲组分和加入0.5%俯冲组分经15%重熔所产生的熔体的模拟结果。本区火山岩在图中分布规律很清楚，农都柯矿区外围的火山岩与主弧带的流纹岩接近，位于含0.5%俯冲组分熔体演变线上侧，说明在岩浆生成过程中俯冲组分参与较多（＞0.5%）。农都柯矿区和孔马寺矿区的火山岩一致，位于不含俯冲组分和含0.5%俯冲组分演变线之间，按相对位置估算，岩浆中俯冲组分含量大约在0.25%左右，比岛弧火山岩减少一半，这从地质作用上分析也是合理的。孔马寺矿区外围的火山岩位于FMM之上的富集区，说明它们的岩浆源区与矿区的弧后环境还有差别。
图4-51 义敦岛弧弧后酸性火山岩Y-Yb图
w（K）／w（Yb）-w（Nb）／w（Yb）图（图4-52）是Peate等（1997）根据对西南太平洋Vanua岛弧火山岩的研究结果编制的，用以估算岛弧岩浆活动中俯冲组分中高指示元素K的参与比例。从该图中我们可以看出，义敦岛弧弧后火山岩形成过程中显然也有俯冲组分（K）参与。农都柯矿区外围的火山岩与主弧带中流纹岩俯冲组分中K含量最高，占90%左右，农都柯矿区和孔马寺矿区的火山岩中俯冲组分K较低，大体在30%～60%之间。虽然火山岩浆的高度分异会使岩石K2O含量增高进而造成上述估计值偏高，但其相对顺序与Y-Yb图得出的结论一致，并与地质事实相符。孔马寺矿区外围的火山岩与A线平行分布，意味着它们来自均一源区，并且离俯冲组分较远。
图4-52 义敦岛弧弧后盆地酸性火山岩w（K）／w（Rb）-w（Nb）／w（Yb）图
（三）地壳物质同化与分离结晶
义敦岛弧弧后区火山岩中，玄武岩在分布面积上只占流纹岩的1/10左右（胡世华等，1991），并且在流纹岩中出现极度分异的超酸性岩石，说明有大量的地壳物质参与了本区的弧后岩浆作用。同时，这套双峰岩系的ISr=0.705979（胡世华等，1991），也说明岩浆形成过程中有较多的地壳物质参与。Johnson等（1996）在研究阿拉斯加Augustine火山岩时指出，不相容微量元素比值能够有效地分辨地幔原生岩浆与地壳物质的相互作用过程。在w（K）／w（Rb）-w（Rb）图中（图4-53），大量地壳物质的均匀同化驱使岩浆向w（K）／w（Rb）急剧降低的方向演化（BA），地幔原生岩浆封闭的分离结晶作用（斜长石+单斜辉石+斜方辉石+磁铁矿+角闪石）使残余岩浆向Rb增加的方向演化（CCF）。若地壳物质同化与分离结晶作用同时发生，则岩浆演化趋势介于CCF与BA之间，火山岩沿AFC方向分布。本区火山岩在该图中分布趋势很清楚，大多数沿AFC线分布，特别是农都柯地区的火山岩从矿区到外围，样品沿AFC线连续分布，充分反映了地壳物质同化与分离结晶对该区火山岩浆演化的控制作用。孔马寺地区火山岩在该图中，表现出两种趋势，矿区内的分布在BA线两侧，说明它们主要受地壳物质同化混染控制，岩浆的结晶分离作用不明显。矿区边部和外围的火山岩沿AFC线分布，说明在这些火山岩的形成过程中除了地壳物质同化混染外还有较明显的结晶分离作用。
图4-53 义敦岛弧弧后酸性火山岩w（K）／w（Rb）-w（Rb）图
任何岩浆在固结成岩过程中，总免不了发生或多或少的结晶分离作用。主要矿物的结晶分离可以主宰岩浆的演化趋势（如农都柯地区的火山岩）。反之，火山岩结晶分离趋势不明显（如孔马寺矿区）并不排除少量矿物或副矿物的分离结晶，在氧化物对SiO2变异图中显示出本区各地火山岩都有呈现线性相关的组分，不同地区呈线性相关的氧化物，指示着发生分离的矿物种类不同。这种趋势在w（V）／w（Ti）-w（Ti）／w（Zr）图中，（图4-54）得到了进一步体现。根据Ti、V、Zr 3种元素在不同矿物中的分配系数，再结合主要氧化物的变异特点，我们能够对不同地区火山岩发生分离的矿物种类做出判定。从图中我们可以看出，农都柯和孔马寺两地区火山岩的演化趋势各具特点，区别非常清楚。农都柯地区火山岩虽然矿区内和矿区外围岩浆源区有差异，但它们在图中共同构成双曲分布，说明它们的演化受同一种矿物分离作用制约。这种分离趋势要求分离相中各元素分配系数遵守KV＞KTi＜KZr。根据Marumo（1989）的综合资料，在中酸性火山岩中符合这一条件的矿物为斜长石。CaO与SiO2表现出的负线性相关也支持了这一结论。孔马寺地区火山岩的w（V）／w（Ti）与w（Ti）／w（Zr）比值呈现正相关并由高到低变化，要求分离相中各元素分配系数应具有KV＞KTi＞KZr关系，从矿物分配系数和氧化物含量变化（图5-31）来看，该矿物应为磁铁矿。由于磁铁矿在火山岩中为少量矿物，它的分离并没有造成整个岩系沿分离结晶趋势演变，所以在图4-53中仍表现出明显的地壳同化混染趋势。从这里我们还可以获悉，对于某一特定地区来讲，火山岩的岩浆源区可以不同，但当岩浆离开源区侵位到浅部或喷出地表后，其冷凝固结过程往往受同一结晶矿物分离控制。这时起决定作用的是岩浆所处的环境条件，如温度、压力、氧逸度、水活度等因素。因为这些因素在某一特定区域内是相对稳定和均一的。
图4-54 义敦岛弧弧后盆地和板内酸性火山岩w（V）／w（Ti）-w（Ti）／w（Zr）图
研究构造控矿因素有什么重要意义~
构造体系复合控矿极为普遍，而交接复合几乎对所有矿产都有重要控制作用，断裂交接处应力集中造成岩石破碎，有利矿液进入而成矿；褶皱交接形成叠加褶皱可导致矿层加厚或矿质再富集而成富矿。大型拗褶带复合则成为含油气区及聚煤盆地有利部位。断裂归并则因先存破裂易释放应力，裂隙反复启闭利于导入矿液。包容复合应侧重研究被包容之较老构造的控矿特征，并沿其展布方向追索。重叠复合以坳陷重叠部位对煤等沉积矿产形成有利。无论何种方式复合控矿，均需确定成矿构造体系，据此方能判断矿床、矿体的展布趋势，而另一构造体系则提供矿质聚集的特殊条件。这是运用构造复合控矿规律找矿的关键，已为众多矿产的成功预测所检验。
成矿预测常用的方法有以下4种:①地质类比法和就矿找矿法。矿床或矿田存在本身表明了多方面控矿因素的最佳结合。研究总结已知典型矿床的成矿地质环境和控矿地质因素，以作为类比并推断未知地区成矿可能性的依据。找矿经验表明，这两种方法对矿区外围找矿和开拓新区都有显著效果。②统计分析法。用数学地质方法进行矿产统计预测。它是在地质－成矿现象数字化和定量化的基础上，利用恰当的数学模型来实现的。它定量地研究各种找矿信息，找出各种信息最有利成矿的数值范围，建立主要找矿信息与矿化之间的函数关系，并定地量显示预测结果。常用的统计分析法有概率统计和多元统计等。③矿石建造(见矿石)分析。稳定的矿物共生组合即矿石建造是一定地质建造的自然组成部分，同种类型矿石建造组成的矿床有着相似的成矿地质环境和机制。厘定各种类型矿石建造及其相应的地质建造以及它们形成的地质背景，在预测实践中很有成效，特别是与不同火山建造、火山-沉积建造、与基性-超基性岩建造有关的各种矿石建造的预测中效果较好。④矿床模式研究。它是在矿床类型典型化基础上发展起来的一种预测方法，其途径是将某一类矿床的关键性地质因素（如成矿地质背景、矿质来源、矿液运移途径、矿石堆积环境等）的共同特点加以综合，形成一个完整的成矿系统，即矿床成因模式。根据这种模式在相似的地质环境中进行预测，能客观地表征矿质富集地段，并划出相应的远景区。
成矿条件、主要控矿因素、年代学及成矿模式
答：成矿控制因素 石炭纪裂谷环境,裂谷盆地沉降同时有张性断裂及裂隙产生,导致海底火山喷发,形成大量火山—潜火山岩。 地质因素 石炭系大哈拉军山组的碳酸盐岩与华力西中期石英二长斑岩岩体接触交代形成的矽卡岩带,是矿床的主要控矿因素。矽卡岩分布与接触带基本一致,宽200～300m,长大于2km,呈东西向带状展布。而铁矿...
成矿系统主要控矿因素
答：在弧岩浆-热液成矿作用中，主要的控矿因素有：① 岩浆岩；② 岩浆岩侵位的地层；③ 热液蚀变作用；④ 热液运移和矿质沉淀的构造空间。它们之间既有密切的联系，各自又有一定的独立性，并在成矿系统中发挥着不同的作用。（一）岩浆岩 与岛弧岩浆-热液成矿作用有关的岩浆岩几乎仅为浅成—超浅成斑...
成矿系统主要控矿因素
答：影响弧间裂谷中成矿作用的因素是多方面的,但影响块状硫化物矿床形成最主要的取决于两个基本要素:热液系统与火山盆地系统。前者包括热源(岩浆)、物源(火山岩系)、水源(岩浆水和海水)、含矿热液活动通道及沉积空间等因素;后者包括火山构造背景、火山岩相特征、火山机构形成演变以及不同级别的盆地系统诸因素。对后者,叶...
控矿因素和找矿标志
答：（一）控矿因素 1.花岗斑岩杂岩体控矿 该矿床的铜钼矿化与花岗斑岩杂岩体中的花岗斑岩和流纹斑岩关系密切，孔雀石、辉铜矿多呈浸染状分布于岩体中。花岗斑岩杂岩体控矿因素主要体现在以下几个方面：（1）矿体多分布于杂岩体中或者杂岩体与地层的接触带上，矿石浅部以孔雀石、蓝铜矿和赤铁矿为主，深部...
成矿系统主要控矿因素
答：这类矿床的形成主要取决于如下3个方面因素：构造、含矿热液和成矿物质来源。1.构造空间 褶皱构造 矿区内最主要的褶皱构造形迹是此唤背斜，岗达概组和岭麦沟组地层均被卷入，背斜轴走向约280°。岩层在褶皱过程中形成顺层剪切形变，后期侵入的脉岩常发生构造透镜体化。断裂构造 表现为断层、破碎带及节理...
成矿系统主要控矿因素
答：影响这类矿床的控矿因素主要有岩体、围岩蚀变和构造。（一）花岗岩 矿区或矿床范围内后造山-伸展构造花岗岩的存在是形成矿床或矿化的先决条件。这类岩体的宏观特点，在本专著的前述有关章节中已有较详论述。矿床和花岗岩的密切关系不仅表现在两者在空间上相依相存，更主要体现在成矿物质基本来自与矿床密切...
主要控矿因素分析
答：二、岩浆控矿 燕山地区中生代岩浆侵入、火山喷发作用对金、银、多金属矿化具有明显的控制作用。 1.岩浆活动与矿化空间上的紧密伴生性 燕山地区中生代大部分金、银、铜、铅、锌、钼矿化都与印支、燕山期岩浆侵入体或火山活动存在空间上的密切伴生关系;矿体或分布于中酸性火山岩、侵入岩内部,或分布于侵入岩接触带,前...
成矿规律、控矿因素与找矿方向
答：1.控矿因素 （1）赋金地层以早古生代地层为主，且以中寒武统、下奥陶统、上奥陶统火山岩系为主，其中金的丰度值一般高于金在地壳中的丰度值，从而为金矿的形成提供了矿质来源。成矿作用以加里东早、中期为主。（2）金矿化与加里东期侵入的超基性岩、基性岩、中、酸性岩关系密切，有一半以上金矿床...
构造控矿因素
答：地质构造是地壳变动中能量释放的主要方式,它导致了地幔及下部地壳物质向地球表层的运动,它不仅是岩浆上侵的传输通道,而且也是含矿热流体汇聚和上涌的传输通道,因而它与成矿的关系主要表现为控岩和控矿两个方面。 (一) 控岩作用 矽卡岩矿床与岩浆岩的亲缘关系表明,构造的控岩作用对于矽卡岩型矿床来说显得尤为重要...
区域控矿因素分析
答：祁连成矿带铜(镍)、钨、铅锌、金矿产的形成主要受地层、构造、岩浆活动及变质作用四大因素的控制。各种因素在不同成因类型矿床的成矿过程中,具有不同的控制作用。 一、地层控矿作用 地层对区内铜(镍)、钨、铅锌、金等金属矿产的成矿控制作用主要表现在:一是不同矿种和不同类型的矿产常产于特定的含矿沉积建造...
