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1、“侵入岩大中比例尺填图侵入岩大中比例尺填图与成矿预测与成矿预测1 报报告告提提纲纲一、侵入岩填图新进展一、侵入岩填图新进展二、侵入岩岩填图系统工作方法二、侵入岩岩填图系统工作方法三、侵入岩填图实例三、侵入岩填图实例四、成矿理论四、成矿理论五、侵入岩填图与成矿预测五、侵入岩填图与成矿预测2 一、侵入岩填图新进展3l国外侵入岩填图概况l我国侵入岩填图概况l侵入岩现代填图新思路探索（一）侵入岩填图现状4国外侵入岩填图概况美国美国优胜美地优胜美地国家公园国家公园1:5万图。万图。不是正规不是正规图幅图幅。5加拿大萨斯喀切温省Nistowiak1:21:2万万地质图国外侵入岩填图概况6侵入体使用岩性的表
2、示侵入体使用岩性的表示方式，并在图例里详细方式，并在图例里详细说明说明P P， 为花岗质伟晶岩，为花岗质伟晶岩，浅色花岗岩浅色花岗岩QdQd，为石英闪长岩，闪，为石英闪长岩，闪长岩长岩GdpGdp，为斜长花岗闪长，为斜长花岗闪长岩，石英二长闪长岩岩，石英二长闪长岩加拿大萨斯喀切温省Nistowiak1:21:2万万地质图（2013年）7该图为2004年出版的Arizona州1:25万地质图局部侵入体时代侵入体时代+ +岩性，图例详岩性，图例详细说明。细说明。如TKgm, 为第三纪至晚白垩（TK）含白云母花岗质岩石（gm）8花岗岩与地形的结合。图中侵入岩用颜色区分，标注1,2,3,按序号在图例中
3、详细说明，没采取时代+岩性9花岗岩与地形结合。花岗岩与地形结合。 避免保密避免保密10西澳图：时代岩套（序列）组合西澳图：时代岩套（序列）组合-时代岩套（序列）时代岩套（序列）-岩性（来源李建星）岩性（来源李建星）1112l60-7060-70年代：年代：r+r+岩性。岩性相带有误岩性。岩性相带有误 （实际上不是相带）（实际上不是相带）l8080年代：年代：单元单元- -超单元，同源岩浆理论。超单元，同源岩浆理论。 推广，很多条件不够，混源？推广，很多条件不够，混源？l现在：现在： 岩性岩性+ +时代时代 （最简单、倒退？）（最简单、倒退？）l以后：以后： ？我国侵入岩填图概况13我国新一代1
4、:5万填图用什么方法？90年代,三大指南(花岗岩、沉积岩、变质岩)现在，基本不用，如花岗岩单元-超单元方法今后，用不用？如何用？1991141关键地区区域地层标准建立与生物群演化和关键地区区域地层标准建立与生物群演化和沉积岩试点填图沉积岩试点填图2华北克拉通及周缘关键地质问题调查与华北克拉通及周缘关键地质问题调查与变质岩试点填图变质岩试点填图3显生宙重大岩浆事件调查与显生宙重大岩浆事件调查与岩浆岩试点填图岩浆岩试点填图4造山带关键构造问题调查与造山带关键构造问题调查与构造构造试点填图试点填图5重要重要矿种矿种1:5万矿产地质万矿产地质专题调查试点专题调查试点6内蒙东南部地区内蒙东南部地区三维地
5、质调查应用示范三维地质调查应用示范7古生物古生物标准化石标准化石数据库建设（备选）数据库建设（备选）关键地质问题调查过程正在开展填图试点构建填图方法体系151.同源花岗岩填图谱系单位（岩浆系统）2.混合花岗岩填图混合单位3.基性岩填图成因组合（岩浆系统）4.超基性岩填图成因组合（岩浆系统）5.陆相火山岩填图成因组合（岩浆系统）6.海相火山岩填图成因组合（岩浆系统）构建岩浆岩填图方法体系（二）侵入岩填图方法探索二、侵入岩（花岗岩）填图方法161.同源花岗岩填图谱系单位2.混合花岗岩填图混合单位3.基性岩填图谱系、岩浆系统？4.超基性岩填图谱系、岩浆系统？三、侵入岩填图实例17多重岩多重岩浆房系浆
6、房系统统据罗照华，201618火成岩多重岩浆房系统火成岩多重岩浆房系统Tibaldi, 2015Tibaldi, 201519岩浆系统：岩浆系统：在相同的动力学系统下，由单一或一系列地质事件形成的一整套岩浆岩组合及其相关产物。岩浆子系统：岩浆子系统：在相同的次一级动力学系统下，同一地质事件形成的一套岩浆岩组合及其相关产物；在岩浆子系统中包括：（1）幔源岩浆子系统；（2）壳源岩浆子系统；（3）岩浆混合子系统；（4）岩浆混染子系统；（5）岩浆成矿子系统等。20侵入体：具有一定规模的侵入岩，主要以岩性成分及结构的差异与其相邻侵入体或地质体区分。在地质填图中为可填绘的实体，岩浆岩填图的最小单位。21表
7、表1 岩岩浆系系统的初步划分方案（据的初步划分方案（据罗照照华，2017）岩浆系统岩浆系统形成动力学条件形成动力学条件基本特征基本特征一级一级受受控控于于全全球球动动力力学学系系统统，即即对对流流地地幔幔动动力力系统与岩石圈动力系统强相互作用。系统与岩石圈动力系统强相互作用。时时空空尺尺度度大大，时时间间上上常常常常延延续续数数十十Ma，空空间间上上可可延延伸伸数数千千km（造造山山带带系系统统）或或数数百百万万km2（地地幔幔柱柱系系统统），可可横横跨跨不不同同性性质质的的构构造块体。造块体。二级二级受受控控于于区区域域动动力力学学系系统统或或对对流流地地幔幔动动力力系系统统与与岩岩石石圈圈
8、动动力力系系统统强强相相互互作作用用，但但岩岩石石圈结构性质起关键作用。圈结构性质起关键作用。时时间间尺尺度度与与一一级级岩岩浆浆系系统统相相近近或或较较小小，但但空空间间尺尺度度明明显显较较小小，可可延延伸伸数数百百km（造造山山带带系系统），限于一个构造块体之内。统），限于一个构造块体之内。三级三级局局部部动动力力系系统统有有关关，与与全全球球动动力力系系统统没没有有直接联系。直接联系。时时空空尺尺度度取取决决于于局局部部动动力力系系统统的的辐辐射射范范围围和和持持续续时时间间，往往往往形形成成规规模模较较小小的的火火成成岩岩聚聚集集区。区。222 2）本次研究采用的侵入岩定名方法）本次研
9、究采用的侵入岩定名方法a. a.根据实际矿物确定岩石基本名称根据实际矿物确定岩石基本名称b. b. 斑状结构斑状结构 斑岩（或玢岩），斑岩（或玢岩）， 似斑状结构似斑状结构 斑状斑状岩岩 斑晶参与定名斑晶参与定名c. c. 用侵入岩用侵入岩TASTAS图解确定基本名称对岩石名称图解确定基本名称对岩石名称进行校正（室内）进行校正（室内）23 二、中基性侵入岩试点填图的系二、中基性侵入岩试点填图的系统工作方法统工作方法24 1）. 制定工作区野外侵入岩定名标准，厘定填图地质单元。2）.制定填图室内整理细则，规范室内操作。3）.结合谷歌地球设计填图路线，打印手图。2526结合结合GoogleEart
10、hGoogleEarth设计路线设计路线27野外手图（便于勾勒）野外手图（便于勾勒）28 （4）穿越法）穿越法/追索法；追索法；（5）根据不同科学问题采取不同区域）根据不同科学问题采取不同区域不同比例尺的填图方法；不同比例尺的填图方法；（6）重点解剖系统采样；）重点解剖系统采样；。29 （7）利用火成岩定量结构分析方法来）利用火成岩定量结构分析方法来研究火成岩成因；研究火成岩成因；（8）火成岩中矿物）火成岩中矿物“晶体群晶体群”的研究；的研究；（9）精细的矿物学研究）精细的矿物学研究 矿物成分剖面矿物成分剖面 系统研究（主量元素系统研究（主量元素稀土元素稀土元素同位素）同位素）30火成岩中的晶
11、体群火成岩中的晶体群罗照华等，罗照华等，罗照华等，罗照华等，201320132013201331三、侵入岩填图实例三、侵入岩填图实例河北武安坦岭岩浆河北武安坦岭岩浆- -成矿子系统成矿子系统32 武安地区地质图及设计图幅位置 （A-阳邑幅；B-武安县幅）33341、坦岭岩浆-成矿系统（1）概况（2）岩石类型（3）镜下特征（略）（4）侵入关系及证据坦岭岩浆系统侵入岩主要以上白石村为中心侵位于上覆奥陶系地层中，整体呈现出一个穹隆状构造。根据野外手标本特征、薄片鉴定以及全岩TAS图解综合显示，本系统岩性以二长岩为主。该区侵入岩岩性主要有斜长斑岩、斑状斜长二长岩、斑状角闪二长岩、钠长岩、二长岩、角闪二
12、长岩，局部有花岗细晶岩脉穿插于岩体中。35坦岭地区二长岩中的“大球”3637各岩体侵入证据38岩体侵位顺序二长岩斑状角闪二长岩斑状斜长二长岩钠长岩斜长斑岩39坦岭子系统侵入岩TAS图解40坦岭地区斜长斑岩1:2000地质图显示斜长斑岩Stopping的侵位机制41坦岭斜长斑岩野外特征42坦岭斜长斑岩斜长石斑晶的显微镜下特征43坦岭斜长斑岩中斜长石斑晶环带特征核部An=幔部An=边部An=44坦岭斜长斑岩中斜长石斑晶元素扫面图45图5-6 斜长石斑晶CSD图解 图5-7 斜长石斑晶粒度直方图 斜长石斑晶粒度直方图斜长石斑晶CSD图解46 斜长斑岩中基质矿物组合由蓝透闪石、石英、钾长石（Ab5Or
13、95）、钠长石（Ab99Or1）、磁铁矿、赤铁矿、钛铁矿、磷灰石、榍石和锆石等11种矿物组成。47 坦岭斜长斑岩的坦岭斜长斑岩的ICT三维扫描图三维扫描图a-平面扫描图；b-气孔形态立体图；c-钛铁氧化物形态立体图48对坦岭子系统侵入岩组装对坦岭子系统侵入岩组装过程及成矿过程进行了初过程及成矿过程进行了初步研究步研究4950坦岭青龙山山顶斜长斑岩的锆石阴极发光（坦岭青龙山山顶斜长斑岩的锆石阴极发光（CL）图像）图像坦岭青龙山山顶斜长斑岩锆石坦岭青龙山山顶斜长斑岩锆石U-Pb谐和图解谐和图解51坦岭子系统侵入岩组装过程示意图52 四、成矿理论53 岩浆通道成矿系统岩浆通道成矿系统54“岩浆通道成
14、矿系统岩浆通道成矿系统”定义：定义：岩浆演化晚期，岩浆演化晚期，“矿浆矿浆”运移和就位的空间及其相关成矿要素的组合。运移和就位的空间及其相关成矿要素的组合。 “岩浆通道成矿系统岩浆通道成矿系统”模型主要强调以下模型主要强调以下3 3点：（点：（1 1）深部岩浆房在岩浆矿床的形成过程中起）深部岩浆房在岩浆矿床的形成过程中起着非常重要的作用，着非常重要的作用，“矿浆矿浆”定位于岩浆演化晚期；定位于岩浆演化晚期；（2 2）“矿浆矿浆” 具有整体的流动性，因而提出了具有整体的流动性，因而提出了“岩浆通道前进方向岩浆通道前进方向”的概念；的概念；（3 3）“矿浆矿浆” 为含矿熔体为含矿熔体- -流体流，
15、含矿熔体流体流，含矿熔体- -流流体流在结晶过程中因失去挥发份而呈体流在结晶过程中因失去挥发份而呈“矿浆矿浆”状。状。（1 1）“岩浆通道成矿系统岩浆通道成矿系统”新成矿模型新成矿模型55“岩浆通道成矿系统岩浆通道成矿系统”新成矿模型新成矿模型表表1 岩浆通道成矿系统模型与岩浆通道成矿模型的异同点岩浆通道成矿系统模型与岩浆通道成矿模型的异同点内内 容容岩浆通道成矿系统模型岩浆通道成矿系统模型岩浆通道成矿模型岩浆通道成矿模型矿浆就位时间矿浆就位时间岩浆演化晚期岩浆演化晚期岩浆上升过程中岩浆上升过程中矿浆就位时的组成矿浆就位时的组成矿浆矿浆+ +流体流体矿浆（硫化物珠滴）矿浆（硫化物珠滴）矿浆上升
16、方式矿浆上升方式熔体熔体- -流体流流体流岩浆流岩浆流矿浆就位机制矿浆就位机制含矿流体流含矿流体流“去气去气”就位就位硫化物珠滴堆积就位硫化物珠滴堆积就位矿浆的形成机制矿浆的形成机制玄武质岩浆达到硫饱和条件玄武质岩浆达到硫饱和条件玄武质岩浆达到硫饱和条件玄武质岩浆达到硫饱和条件矿浆就位地点矿浆就位地点岩浆通道岩浆通道岩浆通道岩浆通道56 “流体晶矿物共生组合流体晶矿物共生组合”是一类有别是一类有别于岩浆岩矿物共生组合与变质岩矿物共生组于岩浆岩矿物共生组合与变质岩矿物共生组合的第三类矿物共生组合。典型实例是内蒙合的第三类矿物共生组合。典型实例是内蒙古固阳文圪乞铂族矿床中流体晶矿物共生组古固阳文圪
17、乞铂族矿床中流体晶矿物共生组合为：合为：铁韭闪石铁韭闪石+ +绿帘石绿帘石+ +钠长石钠长石+ +方解石方解石+ +磷磷灰石灰石。显示。显示“含矿熔体含矿熔体- -流体流流体流”在铂族矿床在铂族矿床形成过程中起到重要作用。形成过程中起到重要作用。（2）“流体晶矿物共生组合流体晶矿物共生组合”的提出及其科学意义的提出及其科学意义 文圪乞铂族矿床中流体晶矿物共生组合为：铁韭闪石文圪乞铂族矿床中流体晶矿物共生组合为：铁韭闪石文圪乞铂族矿床中流体晶矿物共生组合为：铁韭闪石文圪乞铂族矿床中流体晶矿物共生组合为：铁韭闪石(Fe-(Fe-(Fe-(Fe-Parg)+Parg)+Parg)+Parg)+绿帘石
18、绿帘石绿帘石绿帘石(Ep)+(Ep)+(Ep)+(Ep)+钠长石钠长石钠长石钠长石+ + + +方解石方解石方解石方解石+ + + +磷灰石磷灰石磷灰石磷灰石文圪乞：文圪乞：流体晶矿物共生组合或流体晶流体晶矿物共生组合或流体晶体群研究的第一个实例体群研究的第一个实例金川铜镍（铂）硫化物矿床中流体晶矿物组合A. 2号矿体中流体晶矿物组合：Phl+Cc+Pn+Ccp+Po; B, C. 24号矿体流体晶矿物组合：Phl+Dol+AP+Pn+Ccp+Po; D. 58号矿体流体晶矿物组合：Q+Mag+AP+Pn+Ccp+Po59(Modified after Evans-Lamswood et al
19、., 2000)（3）“岩浆通道岩浆通道”的前进方向的前进方向61 二、岩浆通道成矿系统二、岩浆通道成矿系统典型实例典型实例62 （1）、）、Voiseys Bay Cu-Ni(Co)矿床矿床63SudburySudburyThompsonThompsonTorontoTorontoRaglanRaglanVoiseys BayVoiseys BaySt.JohnsSt.Johns0500kmNickel DepositLocationPlan View500mComplexOvoidReid Brook DykeWestern Chamber Eastern DeepsChamberNort
20、hCamp PDisco HillparagneissEnderbitic GneissED DykeVoiseys Bay岩浆铜镍硫化物矿床岩浆铜镍硫化物矿床Reid Brook West Facing Section-5000Elevation (m)050mGneissVoiseys Bay IntrusivesMineralized TroctoliteMassive SulphideOverburdenReid Brook DykeWall MassiveWestern Deeps IntrusionPlan ViewDiscovery Hill West Facing Sectio
21、nGneissVoiseys Bay IntrusivesMineralized TroctoliteMassive SulphideOverburden-5000Elevation (m)Plan ViewAfter Evans-Lamswood et al. (2000)68DykeDisco HillDyke Through Discovery Hill- looking westMini-Ovoid West Facing SectionVoiseys Bay IntrusivesMassive Sulphide-100GneissMineralized TroctoliteOverb
22、urden0Elevation (m)Ovoid DykePlan ViewOvoid West Facing SectionVoiseys Bay IntrusivesMassive Sulphide0-800Line 55945EGneissMineralized TroctoliteOverburdenSoutheast Extension DykeOvoid DykeElevation (m)Plan View Voiseys Bay 岩浆通道成矿系统示意图72 （2）、金川）、金川Cu-Ni(PGE)硫化物矿床硫化物矿床73Tang Zongli (1993)AACCBBA AQua
23、ternaryProterozoicLherzolitePlagioclase lherzoliteOlivine websteriteWebsteriteDisseminated OreMassive sulphide OreFaultsOxidized OreMetasomatic OreMining Area 1Mining Area 2Mining Area 3Mining Area 401kmSection linesGeological Plan of Jinchuan IntrusionTang Zongli (1993)0100mAABBLherzolitePlagioclas
24、e lherzoliteOlivine websteriteWebsteriteNet-textured-rich oreDisseminated OreMassive sulphide OreFaultsOxidized OreMetasomatic OrePlatinum eriched zoneSemi-Net-textured-rich oreCCMorphology of the Jinchuan Intrusion矿体Ni（wt%）Cu（wt%）Ni/Cu58#8.556.91.24富铜盲矿体10.016.461.561#9.14.961.832#7.683.732.06金川金川矿
25、区区不同不同矿体体Ni、Cu含量含量统计表表因此，根据Ni、Cu元素在硫化物熔体结晶分异作用中的地球化学行为，从Ni/Cu比值的角度来看，金川矿区各主要矿体就位的早晚顺序应该为：2#矿体1#矿体富铜盲矿体#矿体，即2#矿体形成较早。金川铜镍（铂）硫化物矿床中流体晶矿物组合A. 2号矿体中流体晶矿物组合：Phl+Cc+Pn+Ccp+Po; B, C. 24号矿体流体晶矿物组合：Phl+Dol+AP+Pn+Ccp+Po; D. 58号矿体流体晶矿物组合：Q+Mag+AP+Pn+Ccp+Po金川岩浆通道的可能前进方向金川岩浆通道的可能前进方向：（底图据高亚林，2010）“岩浆通道成矿系统岩浆通道成矿
26、系统”定义：定义：岩浆演化晚期，岩浆演化晚期，“矿浆矿浆”运移和就位的空间及其相关成矿要素的组合。运移和就位的空间及其相关成矿要素的组合。 “岩浆通道成矿系统岩浆通道成矿系统”模型主要强调以下模型主要强调以下3 3点：（点：（1 1）深部岩浆房在岩浆矿床的形成过程中起）深部岩浆房在岩浆矿床的形成过程中起着非常重要的作用，着非常重要的作用，“矿浆矿浆”定位于岩浆演化晚期；定位于岩浆演化晚期；（2 2）“矿浆矿浆” 具有整体的流动性，因而提出了具有整体的流动性，因而提出了“岩浆通道前进方向岩浆通道前进方向”的概念；的概念；（3 3）“矿浆矿浆” 为含矿熔体为含矿熔体- -流体流，含矿熔体流体流，含
27、矿熔体- -流流体流在结晶过程中因失去挥发份而呈体流在结晶过程中因失去挥发份而呈“矿浆矿浆”状。状。“岩浆通道成矿系统岩浆通道成矿系统”成矿模型的提出：成矿模型的提出： “流体晶矿物共生组合流体晶矿物共生组合”是一类有别是一类有别于岩浆岩矿物共生组合与变质岩矿物共生组于岩浆岩矿物共生组合与变质岩矿物共生组合的第三类矿物共生组合。典型实例是内蒙合的第三类矿物共生组合。典型实例是内蒙古固阳文圪乞铂族矿床中流体晶矿物共生组古固阳文圪乞铂族矿床中流体晶矿物共生组合为：合为：铁韭闪石铁韭闪石+ +绿帘石绿帘石+ +钠长石钠长石+ +方解石方解石+ +磷磷灰石灰石。显示。显示“含矿熔体含矿熔体- -流体流
28、流体流”在铂族矿床在铂族矿床形成过程中起到重要作用。形成过程中起到重要作用。（2）“流体晶矿物共生组合流体晶矿物共生组合”的提出及其科学意义的提出及其科学意义 “岩浆通道成矿系统岩浆通道成矿系统”新成矿模型新成矿模型表表1 岩浆通道成矿系统模型与岩浆通道岩浆通道成矿系统模型与岩浆通道堆积堆积模型的异同点模型的异同点内内 容容岩浆通道成矿系统模型岩浆通道成矿系统模型岩浆通道成矿模型岩浆通道成矿模型矿浆就位时间矿浆就位时间岩浆演化晚期岩浆演化晚期岩浆上升过程中岩浆上升过程中矿浆就位时的组成矿浆就位时的组成矿浆矿浆+ +流体流体矿浆（硫化物珠滴）矿浆（硫化物珠滴）矿浆上升方式矿浆上升方式熔体熔体-
29、-流体流流体流岩浆流岩浆流矿浆就位机制矿浆就位机制含矿流体流含矿流体流“去气去气”就位就位硫化物珠滴堆积就位硫化物珠滴堆积就位矿浆的形成机制矿浆的形成机制玄武质岩浆达到硫饱和条件玄武质岩浆达到硫饱和条件玄武质岩浆达到硫饱和条件玄武质岩浆达到硫饱和条件矿浆就位地点矿浆就位地点岩浆通道岩浆通道岩浆通道岩浆通道 铜镍（铂）硫化物形成的铜镍（铂）硫化物形成的可能机制可能机制据金川公司镍钴研究院信息化室提供据金川公司镍钴研究院信息化室提供（20152015）（底图据高亚林，2010）根据岩浆通道成矿系统理论：含矿熔体-流体流(“矿浆”)沿岩浆通道快速上侵，并在岩浆通道转折端或膨大部位堆积更多硫化物矿石。
30、金川岩浆通道的可能前进方向金川岩浆通道的可能前进方向：根据岩浆通道成矿系统理论：在岩浆通道转折端或膨大部位应堆积更多硫化物矿石。金川岩金川岩浆通道的可能前通道的可能前进方向方向：2. 2. 武安地区铁矿床成因进武安地区铁矿床成因进行了初步研究行了初步研究88 89909192 “铁矿浆”侵入于闪长岩中（西石门）93西石门地区发现的“含矿流体”94磁铁矿中发育大量细小气孔磁铁矿中发育大量细小气孔959697 98 二、武安矿集区中基性岩填图工作进展1. 1. 填图面积实物工作量填图面积实物工作量（1）填制1:2.5万武安幅侵入岩图100Km2（2）填制1:1万坦岭地区侵入岩图1Km2 填制1:1
31、万西石门地区侵入岩图（3）填制1:2000坦岭斜长斑岩分布图99 100101 近年来，火成岩与成矿作用相关的进展包括：（1）提出了透岩浆流体成矿理论（罗照华，1998，2001）（2）提出了岩浆通道成矿系统模型（苏尚国 ，2010，2014）。 “岩浆通道成矿系统”的提出意义在于将成矿金属的定位与岩浆的演化过程进行紧密的联系；将物质的岩浆通道成矿各部分能进行有机的联系，并能判断成矿物质的就位过程。 102 “含矿熔体含矿熔体-流体通道成矿系统流体通道成矿系统”模模型是型是邯邢式铁矿的成因合理模型。这一成果将大大扩展测区铁矿资源的寻找的范围和方式。103 5 侵入岩填图与成矿预测侵入岩填图与成矿预测104 重点关注小岩体：重点关注小岩体： （1）脉岩）脉岩 （2）斑岩）斑岩填图找热液中心(岩浆通道中心)找岩浆通道（构造薄弱面）：不整合面；背斜轴部；糜棱岩带.105 重点关注小岩体：重点关注小岩体： （1）脉岩）脉岩 （2）斑岩）斑岩填图找热液中心(岩浆通道中心)找岩浆通道（构造薄弱面）：不整合面；背斜轴部；糜棱岩带.106岩浆作用与成矿模式图（据Guo J et al., 2017）107（据Guo J, et al., 2017）108（据Guo J et al., 2017）109110Thanks
