大陆碰撞成矿理论陈衍景北京大学课件

,单击此处编辑母版标题样式,单击此处编辑母版文本样式,第二级,第三级,第四级,第五级,#,大陆碰撞成矿理论创立及应用,陈衍景,北京大学,地球与空间科学学院,;,岩石学报,2021,v.29,n.1,p.1-17,提 纲,立项背景和,思路,大陆碰撞成矿理论,应用和检验,研究创新,找矿预测,教学,历史和未来,矿产勘查实践证明，最正确找矿途径：,成矿模式的科学性和实用性,找矿工,作成败的关键,矿床研究的主要任务,成矿理论的核心内容,科学的成矿理论,+,先进的勘查技术,基于成矿模式的多元信息综合预测评价,立项背景和思路,当前国际流行的板块构造成矿理论,(Groves等,1998,2003;Kerrich等,2000;Goldfarb等,2001;Pirajno,2021),立项背景和思路,空白：大陆碰撞造山带,大陆碰撞造山带,划分板块的四种边界之一,板块演化Wilson旋回6个阶段的最后2个,缺乏大陆碰撞成矿理论，?矿床学?等多个学科均不完善,立项背景和思路,大陆碰撞成矿理论,学科空白，急需填补！,大陆碰撞成矿理论,我国地质找矿的重大需求,立项背景和思路,地质找矿，实施于大陆碰撞造山带，急需大陆碰撞成矿理论,大陆碰撞造山带丰富，是大陆碰撞成矿研究的最正确“实验室,全球第一大碰撞造山带,全球第二大碰撞造山带,立项背景和思路,国家,973,计划,国家攀登计划,A,国家科技支撑计划,华北大陆边缘造山过程与成矿,大陆碰撞体制的流体作用及成矿效应,新疆天格尔,-,巴伦台地区金铜成矿规律研究,国家杰出青年,科学基金项目,秦岭中生代流体作用与成矿作用,国家自然科学基金,重点项目,秦岭造山带造山型成矿系统比较研究,天山浅成低温热液型成矿系统对比研究,科技部、国家自然科学基金会等部门大力支持,面向地质找矿的重大需求，瞄准多个科学开展的空白，充分发挥我国大陆碰撞造山带丰富的自然优势,在“碰撞不成矿的国际环境中，持续研究碰撞成矿20多年,提 纲,立项背景和,思路,大陆碰撞成矿理论,应用和检验,研究创新,找矿预测,教学,历史和未来,如何、何处、何时形成什么矿床？,(how,when,where,and what),一组,CMF,模式，阐释动力学机制,指出成矿时间、空间和成矿类型,大陆碰撞过程中物质变化、能成矿,大陆碰撞造山带存在甚至富蕴矿床,科学理论三要素,大陆碰撞成矿理论的三要素,教学,：编入教材，提升教学质量,科研,：促进创新，,与,相关学科兼容,生产,：适用于成矿预测和勘查评价,推动找矿突破,核,幔,壳,拉卡托斯?科学研究纲领?,岩石圈由挤压加厚转向伸展减薄,大陆碰撞成矿理论,1.,成矿省,/,造山带尺度,CMF,模式,岩浆岩：壳源,壳,幔混,源,幔源,流体：变质,岩浆,浅成热液,评估造山带找矿潜力的依据,CMF=大陆碰撞-成矿-流体作用,What,？,When,？,Where,？,How,？,空间：,MBT&RBT,时间：,P,max,T,max,俯冲板片脱水,-,熔融导致不同类型的流体、岩浆依序形成,元素,/,矿床呈极性空间分带,D,GP,带,成矿,3,阶段性，中阶段为主,矿床缺位,预测的依据,大陆碰撞成矿理论,2.,地体,/,矿田尺度,CMF,模式,D,带断控脉状矿床,BDL为韧脆性转变带，其深度受区域温压条件控制，可上下浮动变化,BDL以下为静岩压力，以上为静水压力；深部流体上升至BDL时减压沸腾、水压致裂，使浅部流体涌入、混合，成矿物质快速沉淀,流体沸腾、混合的地带为最正确成矿空间,矿床深部评价的依据,大陆碰撞成矿理论,3.,矿床尺度,CMF,模式,大陆碰撞成矿理论,4.,板块构造,-,成矿模式,变质热,液,矿床,Metamorphic hydrothermal,(,造山型,Orogenic Type,),韧性剪切带型，构造蚀变岩型，石英脉型,岩浆热液,矿床,Magmatic Hydrothermal,斑岩型，矽卡岩型，爆破角砾岩型，,IOCG,，,云英岩型，石英脉等脉型,浅成热液,矿床,Epizonogenic hydrothermal,火山岩,容矿,：,HSLS epithermal,沉积岩,容矿：,卡林,型,、,MVT,，,低温分散等,热水沉积：,VMS,型和,SEDEX,型,大陆碰撞成矿理论,大陆,碰撞造,山体制的,3,类热液成矿系统,Magmatism,metamorphism and,epizonogenism,包裹体,岩浆热液,变质热液,浅成热液,水溶液,+,+,+,含,CO,2,+,+,无,含子晶,+,无,无,提出甄别,3,类热液成矿系统的流体包裹体标志体系,大陆,碰撞造,山体制的,3,类热液成矿系统,水溶液,包裹体,含,CO,2,包裹体,含子晶,包裹体,大陆碰撞成矿理论,大陆,碰撞造,山体制的,3,类热液成矿系统,大陆碰撞成矿理论,大陆碰撞与大洋俯冲体制的,3,类热液成矿系统的异同,陈衍景,倪培,范宏瑞,等,2007,岩石学报,9期,陈衍景,肖文交,张进江,2021,中国地质,35,10591073,陈衍景,李诺,2021,岩石学报,10期,陈衍景,翟明国,蒋少涌,2021,岩石学报,11期,陈衍景等,2021,吉林大学学报，5期,Chen YJ et al.,2021.International Journal of Earth Science,101,889-917,Yang Y et al.,2021.Ore Geology Reviews,55,146-161,Yang YF et al.,2021.Journal of Geochemical Exploration,124,1-13,Yang YF et al.,2021.Ore Geology Reviews,46,83-94,.,提 纲,立项背景和,思路,大陆碰撞成矿理论,应用和检验,研究创新,找矿预测,教学,历史和未来,洋盆,大洋最终消失事件,成矿高峰,时间差,准噶尔-天山,C,2,/C,1,(322.8 Ma);Chen,1997,280 Ma,43 Ma,昆仑,-,西秦岭,T,3,(220 Ma);Sun et al.,2002,170 Ma,50 Ma,斑公-怒江,98 Ma(?);Yin&Nie,1996,40 Ma,58 Ma,雅鲁藏布江,66-45 Ma;Yin&Nie,1996,822 Ma,3048 Ma,中国东部,180Ma,；,Hsu et al.,1988,130 Ma,50 Ma,成矿顶峰总体滞后于最晚洋盆闭合事件，滞后50Ma左右,与大陆碰撞成矿理论吻合，可由造山带P-T-t轨迹解释！,Chen YJ et al.,2007.Ore Geology,Reviews,陈衍景，,2002,，地学前缘；陈衍景等，,2004,，地学前缘,1,、,厘定,大陆碰撞成矿的,时间,研究应用,揭示大陆碰撞造山带成矿规律,固体介质中，应力传递速度大于热；应力能可转变为热能。碰撞过程的Tmax总滞后于Pmax,碰撞造山带构造-热演化过程，可分为增压升温、减压升温、减压降温3个阶段。,物理化学原理决定：减压升温过程的流体-岩浆-成矿作用最强，成矿顶峰总滞后于洋盆闭合或碰撞开始！,研究应用,1,、,厘定,大陆碰撞成矿的,时间,碰撞成矿作用限于主,边界逆冲断裂与反向边界逆冲断裂之间,秦岭：龙门山断裂与三宝断裂之间,，成矿温度由南向北增高,2,、,限定大陆,碰撞成矿,的空间,，揭示矿床的极性分带规律,研究应用,2,、,限定大陆,碰撞成矿,的空间,，揭示矿床的极性分带规律,研究应用,2,、,限定大陆,碰撞成矿,的空间,，揭示矿床的极性分带规律,研究应用,包裹体,岩浆热液,变质热液,浅成热液,水溶液,+,+,+,含,CO,2,+,+,无,含子晶,+,无,无,水溶液,包裹体,含,CO,2,包裹体,3、发现自然界存在“含多子晶-富CO2包裹体,研究应用,含子晶,包裹体,大陆内部,大洋岛弧,汤家坪,南泥湖,富,CO,2,多子晶包裹体,国外未曾报道！,早阶段矿物遭受构造变形,中阶段硫化物沿剪切裂隙充填,晚阶段脉体梳状，张性裂隙,Chen et al 2004,Mineralium Dep,铁炉坪,研究应用,世界首例,造山型银矿,4,、,拓展造,山型,矿床概念，揭示,3,阶段特征，建立元素分带模型,研究应用,4,、,拓展造,山型,矿床概念，揭示,3,阶段特征，建立元素分带模型,2.5,揭示强增生与弱增生大陆碰撞造山带的成矿差异,研究应用,2.,揭示大陆碰撞造山带成矿规律,构造体制,优势矿床类型,兴蒙,(,强增生,),秦岭,-,胶东,(,弱增生,),碰撞,-,后碰撞,斑岩,Mo(W),矿床,三叠纪以后,世界第一,造山型,Ag,、,Au,少,中国第一,卡林型,Au,无,世界第二,Hg-Sb,矿床,无,中国第二,浅成低温热液型,大量,无,斑岩,Cu-Au,矿床,大量,无,碰撞前,海底喷流钡矿床,无,巨量,各类斑岩矿床,大量,无,浅成低温热液型,大量,无,缘于碰撞前的陆壳增生强度不同,提 纲,立项背景和,思路,大陆碰撞成矿理论,应用和检验,研究创新,找矿预测,教学,历史和未来,D,带,1992年?豫西金矿.?预测熊耳山区花山岩体以南为相当于D带的断控脉状金银多金属成矿带,预测时，该区只有2个矿床右上图,现在，预测区有大,、中型金,/,银,/,钼等矿床,10,多,个,找矿应用,验证大陆碰撞成矿理论的科学性,例,1,：熊耳山南坡成矿带,G,带,P,带,例,2,：河南夏馆银金铅矿,田,据CMF模式和缺位找矿方法 1992年预测夏馆银金铅矿田豫西金矿成矿规律第171、184页,1992,，图,4-5,1998,年后，,100km,2,的预测区内，发现,3,个大型银金铅矿床,(,银洞沟、板厂、东洼,),找矿应用,例3：预测河南东沟八亩地超大型钼矿床,屡次预测八亩地斑岩矿床,(豫西金矿成矿规律，第85,90,184页；地学前缘1998，图8),八,亩地岩,体现被证实为超大型钼矿（东沟）,钼储量,71.68,万,吨,东沟,应用,找矿预测,应用,找矿预测,例,4,：驱龙铜矿和冈底斯成矿带,郑有业教授,提 纲,立项背景和,思路,大陆碰撞成矿理论,应用和检验,研究创新,找矿预测,教学,历史和未来,第,3,章,175-178,页,；,第,6,章,565-567,和,573-576,页；,第,9,章,944-957,页,(,连续引用,),教学应用,国外教材,大陆碰撞成矿理论被编入国外教材,并被称为“陈氏CMF模式,2021,教学应用,国外教材,大陆碰撞成矿理论被,编入国外教材,教学应用,国内教材,大陆碰撞成矿理论被编入国内矿床教材,2021年出版,教学应用,讲学活动,SEG lecture,中国地质学会，危机矿山办公室，国家305工程办公室,中金集团，山金集团，紫金集团，河南金源集团,中国科技大学、西北大学、中山大学、中国地大北京、中南大学、南大、昆明理工、成都理工；北大,地科院矿床所、地质所、地质力学所、沈阳所；武警廊坊黄金研究所；中科院广州地化所,新疆地矿局，河南地矿局，河南有色局，西北有色局，内蒙地矿局，赤峰市矿业协会,提 纲,立项背景和,思路,大陆碰撞成矿理论,应用和检验,研究创新,找矿预测,教学,历史、现状和未来,1984年开始，一直关注、研究大陆碰撞成矿作用,问“来 知“去，所谓来龙去脉,过去：大陆碰撞成矿理论的开展历史,预备期(1970年之前),陈国达活化，黄汲清多旋回,孕育期(19711990,碰撞不成矿(Guild)vs 碰撞能成矿(Mitchell,陈衍景),诞生期(19912000,秦岭等碰撞造山带成矿，不同尺度CMF 模式(陈衍景等),成长期(20012021,大陆碰撞成矿被共识，成为国内外热点，系统提出理论框架,成熟期(2021？,国际推广，实践验证，理论完善,Chen,et al.,Chinese,Science Bulletin,2000,No.1,P.,1-10,陈衍景等，,1999,，,碰撞造山过程内生矿床成矿作用研究的历史和进展,.,科学通报,44:16