成矿区带研究概况


  一、国外成矿区(带)研究的发展与趋势
     在二十世纪初至中叶是成矿区(带)研究概念形成阶段和局部地区具体划分成矿区(带)的探索时期。
     二十世纪中叶至九十年代,是成矿区(带)研究迅速发展和取得勘查效益的发展阶段。典型事实和具体标志:①二十世纪五十年代初,包曼和G. 梯申多尔夫提出“成矿带是关于自然矿物学科在空间和时间上发生、形成和分布等诸规律的科学”。②Ю. А. Билибин发表了“成矿区及成矿时代”的名著(1955),提出地槽发展的五阶段模式,每阶段都可划分出构造-岩相-成矿带,他开拓了研究成矿区(带)的新阶段,相继在加拿大的阿巴拉契亚山脉(W. D. Mac Cartney, 1964)、特提斯褶皱山脉、安第斯山脉(J. Aubouin, 1977)、美洲西部的科迪勒拉山脉(E. Lathram和R. Nairn, 1974)、太平洋成矿带(米.伊.伊齐克松专著,1981)等地区的系统研究,获得全球成矿区(带)和区域成矿区(带)研究新成果,提出成矿区(带)的等级序次概念;③编制典型地区的成矿规律图,应用该类图件的表达方式阐明各级成矿区(带)的内涵和序次之间的关系,如原苏联在1976年公布С. В. Смирнов编制的全苏成矿规律图,将原苏联境内划分为五个成矿期,16个成矿省。成为成矿区(带)研究的典型案例,以后又出版了1∶2500万的欧洲成矿规律图、苏联成矿区划略图(1∶1500万)等,都较为系统地探讨了成矿区(带)的级次和划分的原则,使成矿区(带)的研究发展到成熟阶段,基本点是:
     1.成矿单元的级别和次序定型化
     2
.赋与各级成矿区(带)科学的定义
     据表1对成矿单元分级的认识,对各级成矿单元的定义做了具体规定:
    大成矿带P. 鲁蒂埃称为超成矿省,该含矿单元与地球上全球性的构造单元相对应(例如,太平洋成矿带、特提斯成矿带等)。这类成矿单元可能经历了几个大地构造-岩浆旋回,并且每一旋回出现特定的矿化类型。
    成矿省成矿省是与大地构造单位(造山地槽或副地槽)相对应的含矿单元。他是在一个构造旋回或几个大地构造旋回的时期形成的(例如,中欧华力西成矿省、喀巴阡山、阿尔卑斯成矿省),每一个成矿省发育有特定的矿化类型。
    成矿带成矿带是在大成矿带或成矿省范围内进一步划分的成矿单元,他与一定的地槽或地台构造相关(例如萨克森-提林根成矿带)。成矿带与Ю. 比利宾的“构造-成矿带”的含义一致。在其范围内发育着与构造旋回密切相关而特有的一些地质建造和矿床类型。
     成矿省和成矿带还可再划分出亚省和亚带(例如,富矿山成矿亚带)。更小的成矿单元依次有:矿区(例如富矿山矿区)、矿田(例如弗赖贝克矿田)、矿床或矿点。
     3.成矿构造环境
     二十世纪80年代初,A. H. G. 米契尔等(1981)提出成矿作用的构造背景新概念,它应用板块构造理论,将成矿构造环境划分为41类,每类环境赋存有1种或1种以上的矿床成因类型。论述了矿床成因类型与成矿构造环境之间的关系,成为当代成矿区(带)划分的地质理论依据。成矿构造环境与矿床成因类型之间的密切,恰恰符合以矿床分类为基础划分矿床成矿系列的基本原则。据此,矿床成矿系列与成矿构造环境建立了有机联系。但成矿构造环境分类时,既未考虑规模、形态和分级等实际问题,又未说明成矿区(带)的级序与成矿构造环境之间的联系,在成矿区(带)研究的实践中带来诸多的不便,在一定程度上蕴藏着种种矛盾。
     4.不同观点的相互争论,促进了成矿区(带)研究工作的深入和找矿实践中应用效益的积累
     自二十世纪五十年代开始,研究成矿区(带)的气氛甚为浓厚,发表的专题和论文与日俱增,出现了不同的学派,P. 鲁蒂埃(1980)概括为三派:①Ю. А. 毕利宾和W. D. Mac Cartney为代表的年代-构造-岩相学派,从地槽成矿理论出发,应用构造-成矿带的统称划分不同级次的成矿区(带);②以R. A. Sander和P. Hupe为代表的线性构造(或断裂构造)学派,认为大规模成矿作用发生在断裂交汇处,据此定准成矿富集区的空间位置;③以R. H. Sittlloe和P. W. Guled为代表的全球构造学派,运用板块构造理论和板块俯冲消亡的控制作用解释成矿作用的发生、发展、赋存空间和元素的富集、矿床的形成,提出“大陆活动边缘”矿产富集的基本原理,据此圈定的成矿区(带)与成矿构造环境较为融合。
三派的争论持续到二十世纪80年代,这场争论导致了全球成矿域的划分及对成矿区(带)进行细化研究程度。二十世纪70年代以后,成矿区(带)的研究与区域矿产预测评价结合一体,产生了矿产勘查的实际效益。
     5.成矿区(带)研究应用物化遥多元地学信息,实现了定位研究
     二十世纪80年代前,成矿区(带)的研究是按大地构造理论,区域成矿学和矿床学等基础地质学科理论为依据进行的,进入80年代后,随着大地地球物理学、深部地质构造学、区域地球化学和遥感地质学的发展,对成矿区(带)的研究引进了多元地学信息,为成矿区(带)的划分提供越来越丰富的信息,特别是前苏联成矿学专家-Ф. И. Волъфсон对成矿区(带)的地球物理场特征,各级区(带)地球物理场显示的信息图像做了系统研究,用图示方法直观地表达(见“成矿地质背景分析”p.11-13,朱裕生、李纯杰1999年转引张肇元资料,1990)了成矿省、成矿亚省、成矿区、矿田、矿体五个序次的多元信息特征的差异和区分原则,结合地质剖面推断了各级成矿区(带)深部地质特征(转引张肇元1990年资料);J. A. Noble(1970、1974)提出地球化学省的概念,认为地球原始物质不均一性导致成矿区(带)成矿元素的专属性和不同地质构造环境下成矿元素的富集和有些元素分散等事实使成矿区(带)的研究由平面走向立体,从此开拓了成矿区(带)四维空间的研究新领域。
     综上所述,二十世纪中叶至九十年代前,是成矿区(带)研究的成熟阶段和应用结合的新阶段。成矿区(带)的研究成果最终诞生了新的地质学科区域成矿学。

  二、国内成矿区带研究概况
     成矿区(带)研究,在二十世纪初我国几乎与国外同步进行,二十世纪二十年代初翁文灏先生提出矿床呈带状分布,将南岭地区划分出锡、锌-铅-铜、锑、汞四个成矿带(中国矿产区域论,翁文灏,19920)。这个新概念,仅在法国地质学家L.de Launay提出“成矿区(带)是研究金属的自然富集作用”初始概念(1905年)之后。紧接着谢家荣先生在1923和1935年先后发表了“中国的矿产区域和矿产时代”、“扬子江下游铁矿志”,都是用成矿区(带)的概念解释了矿产区域分布的特征。所以在二十世纪五十年代前,我国已建立了成矿区(带)的基本概念,在一些地区进行探索的基础上,总结了成矿规律,所以我国在成矿区(带)概念形成阶段始终站在研究工作的前沿,与成矿规律研究融合一体,获得显著的成果。
     1980年原地质矿产部向全国发布了“成矿远景区划基本要求”,要求中规定了Ⅰ级(成矿域)、Ⅱ级(成矿带)、Ⅲ级(成矿亚带)、Ⅳ级(矿田分布区)、Ⅴ级(矿田)五级划分法和划分要求,开拓了成矿区(带)研究的整体感念。
     二十世纪五十年代以来,我国成矿区(带)研究工作逐步得到加强,二十世纪60年代初以郭文魁为首编制了1∶300万金属矿床成矿规律图(未出版),并开展南岭地区湖南省彬县幅1∶20万区域 成矿规律研究,张炳喜率领地质学院师生进行南岭地区区域矿产研究。70年代陈毓川、李文达为首的研究集体开展了宁-芜火山岩地区成矿的系统研究,首次建立了区域矿床成矿模式-宁芜玢岩铁矿成矿模式。80年代以来国内先后组织开展重要成矿区(带)的系统研究与勘查,如南岭、秦岭、三江、华北地台北缘、大兴安岭、长江中下游、得尔布干等成矿区(带),取得了丰富的研究与勘查成果。对全国性成矿区(带)的研究要推(由郭文魁为首研究编制的)“中国内生金属成矿图”(1∶400万,1987),全国划分出66个成矿区(带);中国矿床成矿系列图(陈毓川,裴荣富等,1989),将全国划分为五大成矿域、19个成矿区(带);全国30个跨省成矿区划项目的实施(苗树屏、袁君孚等,1983),1999年又在全国资料统一平台上,将全国统一划分出五个成矿区(古亚洲、秦祁昆、特提斯、滨西大洋和前寒武纪),18个Ⅱ级区(带),73个Ⅲ级区(带),形成了覆盖全国的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级成矿区(带)的整体划分成果(陈毓川、朱裕生等);2000-2003年,以陈毓川为首的一批区域矿产地质学家,对全国成矿区(带)作了整体研究,将成矿区(带)正式命名为成矿域(Ⅰ级)、成矿省(Ⅱ级)、成矿区(带)(Ⅲ级)、成矿亚带(Ⅳ级)和矿田的五级划分法,全国范围内划分出5个成矿域,16个成矿省,80个成矿区(带),提出了中国大陆成矿区(带)划分的最新成果,成为中国大陆成矿体系的关键内容之一。以上工作,深化了我国成矿区(带)的研究,并与矿产勘查、矿产预测、矿产勘查的宏观部署结合,已经获得较好的勘查效果和社会效益。成矿区(带)划分的内容如下。
     1.准确划分成矿区(带)的级别和序次
     我国成矿区(带)划分采取五分法,又称五级划分法并赋予每级的地质含义,由成矿区(带)概念的划分升华为科学划分。
      1)成矿域,又称Ⅰ级成矿带;
      2)成矿省,又称Ⅱ级成矿带;
      3)成矿区带,又称Ⅲ级成矿带;
      4)成矿亚带,又称Ⅳ级成矿带;
      5)级矿田,又称Ⅴ级成矿带。
     2.全国成矿区(带)统一划分,首先圈出全国性的成矿域(Ⅰ级),其次成矿省和成矿区(带)的划分,划分的这套方法步骤具有可操作性。
     3.与矿产勘查结合达到取得找矿效益的目的
“七五” 、“八五”期间新一轮普查部署在25个重点成矿区(带)内获得地质找矿重大突破。划定的成矿区(带)成为当前地质找矿的科学依据之一。