区域成矿地质背景

区域地质调查的主要任务~

其主要任务是运用地质学、地球物理、地球化学、遥感等地质理论和工作方法以及数字填图手段，调查并阐明各类地质体（如地层、岩体）的产状、分布、组分、时代、演化及相互间的关系，查明区域地质和成矿地质背景，圈定找矿远景区，建立区域地质图空间数据库，为工农业发展和后续地质工作等提供基础地质资料。区域地质调查是地质工作的基础，是地质勘查的先行步骤，其工作程度标志着一个国家或地区的地质工作水平的高低。地质图、报告、图幅说明书和数据库是区域地质调查成果的三大主要组成内容，也是国民经济建设的基础性地质资料。调查范围区域地质调查通常是按统一的地形图国际分幅来进行的，也可根据需要在指定的区域进行。因此，俗称面积性调查。不同比例尺的图幅范围如下表所示。地质填图的比例尺大小反映区域地质调查工作的精度，一般比例尺越大，工作越详细。按比例尺的大小，区域地质调查可分为 3类：①小比例尺区域地质调查，又称概略区域地质调查，比例尺为 1:50万～1:100万。一般在地质工作程度很低的地区进行。主要任务是初步查明调查区域的地层、岩石、构造等基本特征，预测矿产远景，为较大比例尺的地质调查打下基础。②中比例尺区域地质调查，比例尺为1:25万、1:20万或1:10万。其中1:20万和1:25万是中国目前主要的中比例尺区域地质调查，也是中国的基础地质工作，范围覆盖全国。全国性的各类地质图是在1:20万或1:25万地质图的基础上汇编而成的，更大比例尺的地质调查和专题调查也是根据中比例尺区域地质调查成果设计的。③大比例尺区域地质调查,比例尺1:5万～ 1:2.5万。主要任务是通过详细地质填图、矿产调查和综合研究，查明工作区的地质体的分布于特征，寻找可供开采的矿产，并为经济建设、国防建设和科学研究提供详细的地质矿产资料。

　　成矿作用是指在地球的演化过程中，使分散存在的有用物质(化学元素、矿物、化合物)富集而形成矿床的各种地质作用。
　　成矿作用是复杂多样，一般按成矿地质环境、能量来源和作用性质划分为内生成矿作用、外生成矿作用和变质成矿作用，并相应地分出内生矿床、外生矿床和变质矿床等 3大成因类型矿床。
　　1、内生成矿作用：
　　主要由于地球内部能量，包括热能、动能、化学能等的作用，导致形成矿床的各种地质作用。除了到达地表的火山成矿作用并相应形成火山成因矿床外，其他各种内生成矿作用都是在地壳内部，即在较高温度和较大压力条件下进行的。
　　内生成矿作用按其含矿流体性质和物理化学条件不同可分为以下几种:岩浆成矿作用。指在岩浆的结晶和分异过程中，有用组分富集成矿的作用，这种作用形成的矿床叫岩浆矿床。含矿岩浆经过比较完全的分异作用使铁、铜、镍、铬等金属及其化合物高度集中而成的熔浆称为矿浆，矿浆沿母岩中裂隙贯入而生成贯入矿体(多为富矿)。伟晶成矿作用。指富含挥发组分的熔浆，经过结晶分异和气液交代，使有用组分聚集成矿的作用，这种作用形成伟晶岩矿床。接触交代成矿作用。在岩浆侵入体与围岩接触带上，主要由于气水溶液的交代作用而使成矿物质富集的作用，其形成的矿床叫接触交代矿床。由于这类矿床经常产在侵入岩与碳酸盐岩之间并形成典型的夕卡岩矿物组合，故也称夕卡岩矿床。热液成矿作用。在含矿热液活动过程(包括与围岩的相互作用过程)中，使有用组分集中成矿的作用，其形成的矿床称热液矿床(见气化热液矿床)。热液矿床的形成条件复杂多样，矿床数量很多。
　　内生矿床尤其是热液矿床的成矿方式主要有2种:一种是充填作用，即含矿溶液在化学性质不甚活泼的围岩中运动时，因温度、压力以及溶液内部组分状态的变化，使矿质在围岩的裂隙和孔洞中发生沉淀的作用。另一种是交代作用，即溶液与围岩发生化学反应时，两者间的物质组分进行交换，互有组分的带入和带出，并导致成矿物质富集的作用。交代作用形成的矿体常产在化学性质活泼的岩石中。
　　2、外生成矿作用
　　在地壳表层，主要在太阳能影响下，在岩石、水、空气和生物等的相互作用过程中，使成矿物质富集的各种地质作用。外生成矿基本上是在地表的温度和压力下进行的。在火山和温泉活动区，有大量地球内部热能及地震营力参加作用，因而具有较常温更高的成矿温度和较复杂的构造活动。
　　外生成矿作用主要包括2种:风化成矿作用。指地表岩石经风化作用，使有用物质基本在原地聚集成矿的作用，由这种作用形成的矿床称风化矿床，原有矿床在经受风化作用时，可使成矿组分进一步富集，因而提高了矿床的经济价值。沉积成矿作用。地表的成矿物质(岩石风化产物、火山喷出物、生物有机质等)经过沉积分异(机械的、化学的、生物的)而集中形成矿床的作用，其所形成的矿床叫沉积矿床。
　　3、变质成矿作用
　　指在接触变质和区域变质过程中所发生的成矿作用或使原有矿床发生变质改造的作用，其所形成的矿床称变质矿床。变质成矿作用发生在地壳内部，成矿的温度和压力较高。
　　按照成矿的地质环境和成矿方式，变质成矿作用可分为:接触变质成矿作用，指侵入体与围岩接触时，围岩受热变质重结晶而形成矿床的作用，所形成的矿床称为接触变质矿床;区域变质成矿作用，指在区域变质作用下，使有用矿物富集的作用，所形成的矿床称为区域变质矿床;混合岩化成矿作用，指在深变质条件下，由于富碱硅质深熔熔浆和变质热液交代而发生混合岩化的过程中，使围岩中的有用物质活化转移而在有利条件下富集成矿的作用，这种作用形成的矿床叫混合岩化矿床。
　　变质矿床的另一种划分方法是，根据变质作用前是矿床还是岩石而划分为受变质矿床和变成矿床。原有矿床又受变质作用改造，矿物成分和组构以及矿体产状等发生一系列变化称为受变质矿床。原先的岩石经变质作用而形成的矿床，称变成矿床。
　　这 3大类成矿作用之间彼此是有联系的，如有些热液矿床是在岩浆热液与地下水热液的联合作用下形成的。而火山-沉积矿床则是火山活动和沉积作用共同的产物。有些矿床则是多种成矿作用叠加的结果，如层控矿床常是内生成矿作用与外生成矿作用相结合而形成的。
　　
矿床成因分类：
　　矿床成因分类反映了人们对矿床成因的认识程度，历来是矿床地质学的重要研究课题，1911年，美国学者林格伦，W.提出以成矿的物理化学作用为基础的成因分类。德国的施奈德勋，H.强调成岩和成矿之间的紧密联系，将矿床划分为岩浆、沉积、变质3大类，奠定了矿床分类的基础。50年代以来，地球物理和同位素地球化学的研究有明显进展，因而有可能深入探讨成矿物质来源，提出以成矿物质来源为基础的成因分类(如谢家荣，1961)。当前，常用的矿床成因分类大都是依据成矿物质及其来源、成矿环境和成矿作用这 3个基本成矿因素来划分的，其中，成矿作用是划分矿床成因类型的主要依据。按此原则划分的矿床成因分类如下:
　　矿床成因分类
　　内生矿床
　　岩浆矿床
　　伟晶岩矿床
　　气化热液矿床
　　喷气矿床(含火山-喷气矿床)
　　接触交代矿床(夕卡岩矿床)
　　热液矿床
　　外生矿床
　　风化矿床
　　残馀矿床(残积矿床)
　　淋积矿床
　　沉积矿床
　　机械沉积矿床(砂矿床)
　　蒸发沉积矿床(盐类矿床)
　　胶体化学沉积矿床
　　生物-化学沉积矿床(石油、煤等)
　　变质矿床
　　受变质矿床
　　变成矿床
　　混合岩化矿床
　　上述成因分类是基本的归类，在各亚类中还可进一步划分，如岩浆矿床中可分为结晶分异矿床和熔离矿床;热液矿床中可分为高、中、低温热液矿床等。总之，矿床成因分类是不断深化的，随着勘查工作的进展，还将有新的矿床类型被发现，现有分类还需要进一步补充和完善。

小西弓金矿床在大地构造位置上属塔里木板块敦煌地块北缘安北旧寺墩构造岩浆带（图5-1），北距柳园-大奇山断裂约13 km，南与小西弓-跃进山区域性深大断裂毗邻。区域出露地层较为简单，主要为一套中高级区域变质岩和第四系冲洪积沉积物。区域变质岩系时代属前长城系（甘肃省地质矿产局，1991），根据岩石组合和地层接触关系由老到新可分为老君庙群、黄尖丘群和西尖山群，分别相当于敦煌岩群的A、B和（C+D）岩组（殷先明，2000），其中，老君庙群以混合岩化黑云斜长片麻岩、黑云角闪变粒岩、斜长石英片岩为主，发育眼球状、条带状构造；黄尖丘群由下部石英片岩、大理岩和上部的斜长角闪岩、大理岩和石英片岩夹层组成，以出露大量大理岩为特征；西尖山群主要由石英片岩、绢云绿泥片岩、斜长片麻岩、斜长角闪岩和大理岩组成，可分为上、下两个亚群，其中下亚群第四、五岩组和上亚群第二岩组构成金矿体的直接围岩（聂凤军等，2002a）。由北向南矿区发育三条韧性剪切带：①小西弓北韧性剪切带：发育于黄尖丘群中，向东延续到乌龙泉东至西尖山等地，该带构成黄尖丘群和西尖山群的分界线；②小西弓韧性剪切带：发育在西尖山群变质岩中，构成小西弓矿床南矿带的主体；③杨圈沟-老君庙-西尖山南韧性剪切带，沿西尖山群和老君庙群的分界线发育。这三条次级韧性剪切带都是杨圈沟-西尖山-华窑山深层次韧性剪切带的组成部分，其发育时限为加里东期，但在海西晚期又有强烈的活动，在地壳深部发生变质岩的部分熔融，并且诱发大规模中酸性岩浆活动，进而形成大面积分布的海西晚期花岗岩类侵入岩（陈柏林等，2003）。

区域范围内断裂构造十分发育，走向以近EW向（NWW向）为主，次为NE向和近SN向（图5-1），其中，NWW向断裂以规模大、延伸稳定，呈舒缓波状的带状展布为特征，在该断裂两侧形成宽度较大的挤压破碎带、片理化带和糜棱岩，并在其旁侧的次级裂隙内充填含金石英脉，是本区最重要的控矿含矿构造（陈柏林等，2003）。NE向断裂构造是近EW向断裂带的派生断裂在后期活化的产物，表现为左行运动特征；SN向断裂规模较小，表现为张性特征，以右行运动为主。地质调查结果表明，NE向和SN向断裂构造常穿切金矿体和岩脉，是成矿期后构造活动的产物。

图5-1 小西弓矿区外围地质图

小西弓矿区及其外围各类岩浆岩较为发育，它们大多呈EW向或NWW向长条状分布，与区域构造关系密切。其中，海西期石英闪长岩体呈岩基状分布在矿区南部，侵位于西尖山群下亚群变质火山-沉积岩地层中，是矿区出露面积最大和形成时代最老的深成侵入岩，岩石化学特征表明它属高钾钙碱性系列（聂凤军等，2002a）。野外地质调查结果表明，该岩体经历了韧性剪切变形和热液蚀变作用，发育明显的片麻状构造和绢云母化蚀变。海西晚期侵入岩包括位于矿区东部的唐家窝铺二长花岗岩、矿区西南部的杨圈沟二长花岗岩和矿区北部的小西弓北石英正长斑岩，后两者未发生任何变形和矿化热液蚀变，并明显截切含金构造带（陈柏林等，2003），与金矿成矿作用无关。矿区内各类脉岩十分发育，包括有辉绿岩、闪长岩、二长花岗岩、花岗斑岩、流纹岩、碳酸岩和石英脉，其中以辉绿岩脉和花岗斑岩脉出露规模最大和分布范围最广，局部地段明显切穿含金石英脉（聂凤军等，2002a）。

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