中国大型、超大型铜矿成矿远景区综合信息潜力预测
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摘要
大型、超大型矿床的丰厚利润和对地方乃至国家经济可持续发展的巨大影响，使其成为二十世纪七十年代以来国内外地学界最热门的重要研究课题之一。超大型矿床的形成是一定地质背景与环境的产物，其元素组合、矿物组合、时空分布、控制因素、形成机制、成矿模式等具有多样性、复杂性、特殊性。目前，在地表找到超大型矿床的可能已越来越小，通过综合的地质、地球物理、地球化学、遥感等技术、方法与合理解释，从不同学科、不同侧面、不同角度、不同途径、不同方法及不同思路进行综合研究，已成为寻找隐伏超大型矿床的必要途径。
面对我国铜矿资源严重的紧缺形势，本文在大型、超大型矿床分布规律及形成作用等相关问题研究的基础上，利用综合信息矿产预测理论与方法，总结提出了一套具有可操作性的大型、超大型矿床预测方法体系，并利用该方法体系对我国大型、超大型铜矿资源潜力进行了预测。
本文的主要结论是：
1、大型、超大型矿床在空间上和地质时间上分布既有趋群性，又有不均匀性和不连续性。将大型、超大型矿床与中、小型矿床作为有机整体，即将矿床密集区(矿集区)作为研究对象，从分析矿床总体分布规律入手，研究地质条件组合的控矿规律性及各种地质条件之间的互相制约机制。通过地质、地球物理、地球化学等信息的综合解释，利用综合信息圈定矿床密集区和异常密集区。以大型、超大型矿床所在的矿床密集区为模型单元，以中、小型矿床所在的矿床密集区为扩展模型单元，以各类异常所在的异常密集区为预测单元，开展大型、超大型矿床密集区预测，优选战略靶区。
2、地质观测数据具有不统一性和不确定性，原始数据是人类在现有
认识水平上对地质观察结果的一种客观标度。矿产资源预测是应用一定
的理论和方法对客观地质体进行综合解释，原始数据往往不能满足矿一产
资源评价的需要，必须利用原始数据所蕴涵的丰富信息，通过一定的分
析、判断，建立以矿产资源预测为目的的知识数据库。本文应用综合信
息解译方法，对地质、地球物理、地球化学等信息，在尊重其原理论和
方法的前提__匕通过综合解释，建立了用于铜矿资源预测的综合信息知
识数据库，利用其所蕴涵的间接信息，与直接信息一起开展铜矿资源预
测工作。
3、综合解译深化了对地质成矿规律的认识。中国大陆拼合后的老基
底方向为近东西向，现今所看到的片理化方向是后期构造改造的结果;
基底具有成矿专属性，老基底的物质成分对后期岩体、盖层的成矿与演
化具有一定的影响;老基底的分布控制岩体和盖层的分布形态;大型、
超大型矿床一般分布在基底边缘，即边缘控矿。构造对大型、超大型矿
床具有控制作用，一般位于几组方向构造的交汇点上或不同大地构造单
元的接触带上。
4、总体上，莫霍面的陡度带一般与岩体相对应，莫霍面的平缓区与
基底具有较好的对应关系，大型、超大型矿床一般分布在莫霍面的陡度
带_上。
5、中国的岩体以交代型岩体为主。特提斯构造域以喜马拉雅和燕山
期岩浆活动为主，受印度板块向北挤压作用影响，在我国西部形成许多
近南北向的构造岩浆岩带，南北带附近南北向构造尤为明显。
基性、超基性岩一般与超壳断裂有关。与基性、超基性岩有关的铜
镍硫化物矿床，从地球物理场上，一般与航磁的感磁场有关。
6、通过对基底、各个时代(扬子旋回、加里东旋回、海西旋回、燕
山印支旋回、喜马拉雅旋回)盖层、岩体，利用综合信息进行空间实体
的划分，并进行综合标度，采用特征分析方法进行成矿有利度分析;利
用综合信息对密集区进行综合标度，采用特征分析方法对我国大型、超
大型铜矿床密集区进行定位预测。通过对与基性、超基性侵入岩有关的
岩浆熔离型C二一CU成矿系列的岩浆岩评价模型、与基性火山沉积有关的
Fe、Cu、Co、Mo矿床系列的岩浆岩评价模型、与中酸性浅成侵入岩有关
的Cu、Mo等矿床成矿系列岩浆岩评价模型、与沉积一变质岩有关的Cu成
矿系列的岩浆岩评价模型研究，利用综合信息变量，开展了与上述四种
矿床成矿系列有关的铜矿床预测工作。为开展更大尺度铜矿床密集区勘
查战略选区提供了依据。
The great profits of large and super-large deposits have effected the continueous development to a country or regions, and become a hotly important subject since 1970s. The formation of super-large deposits have specical geological backgroud and enviroment. Its element association, mineral association, space-time distribution, metallogenic factors, formation functions and metallogenic medols show diversity, complexity and particularity. Up to now, the possibility to find out super-large deposits seems smaller and smaller in the surface. The comprehensive and reasonal deciphering of geological, geo-physical, geo-chemical and remote imagery data has turned to a effective way to prospect concealed super-large deposits by association of different subjects, points of view, method and thinking.
With the national position extremely lacking cupper mineral resources, a set of methods to predict large and superlarge deposits is put forward in the paper on the basis of their distribution, metallogenic functions and associated problems, using the system of metallogenic prognosis on comprehensive information. It can be easily operated by the practise of large, super-large copper mineral resources prediction, showing good result.
There are some primary conclusions in the paper, as follows:
1. The space-time distributions of large, super-large deposits show clusterity, asymmetry and discontinuity. Super-large and large deposits, with medium and small deposits, make up a organic whole. The deposit clusters are our research objects. From the total distribution, controlling regularity of metallogenic factor association, and each other restricting functions between them can be studied. Deposits concentrated regions and anamoly concentrated regions can be sort out by comprehensive deciphering of goelogical, geo-chemical and geo-physical informations. Deposits concentrated regions existing large and super-large deposits are model units, in contrast, deposits concentrated regions with medium and small deposits are extendedmodel units, anomaly concentrated regions are assessment units. Our aim is the prediction of large and super-large deposits, and optimization of strategic targets.
2. Geological observation data have the disunity and uncertainty characterastics. Original data are the objective signs based on present understanding of geological phenomena. The pridiction of mineral resources is a comprehensive explaining with exclusive theory and method. Usually the original data can' t satisfy their demand. We should build up intellectual database for the purpose of mineral resource prediction by analysing and judging the rich information from original data. On the basis of their retionales of geological, geo-physical and geo-chemical information, intellectual database based on comprehensive information for copper mineral resources have been built up in the
paper. We implement the pridiction of copper mineral resources with direct information and indirect information within it.
3. The understanding of metallogenic regularity is deepened by comprehensive deciphering. The old basement' s strike is E-W, and the present direction of schistosity is the result of later reformation. The basement have metallogenic exclusiveness. The material components affect the metallogensis and evolution of later rock bodies and covers. The distribution of basement controls the distribution patterns of rock bodies and covers. Large and super-large deposits usually lie in the margins of basement, ie, margin controlling deposits. The structure also control the formation of large and super-large deposits, which commonly lie in the cross of different directions fractures or contacting belts of different tectonic units.
4. As a whole, gradient belts of moho discontinuity correspond to rock bodies, the flat area correspond to basement. The large and super-large deposits offen lie in the gradient belts.
5. The igneous bodies are mainly metasomatic type in China. Through Zhongtiao circle to Yantsi circle, himalaya circle, the
面对我国铜矿资源严重的紧缺形势，本文在大型、超大型矿床分布规律及形成作用等相关问题研究的基础上，利用综合信息矿产预测理论与方法，总结提出了一套具有可操作性的大型、超大型矿床预测方法体系，并利用该方法体系对我国大型、超大型铜矿资源潜力进行了预测。
本文的主要结论是：
1、大型、超大型矿床在空间上和地质时间上分布既有趋群性，又有不均匀性和不连续性。将大型、超大型矿床与中、小型矿床作为有机整体，即将矿床密集区(矿集区)作为研究对象，从分析矿床总体分布规律入手，研究地质条件组合的控矿规律性及各种地质条件之间的互相制约机制。通过地质、地球物理、地球化学等信息的综合解释，利用综合信息圈定矿床密集区和异常密集区。以大型、超大型矿床所在的矿床密集区为模型单元，以中、小型矿床所在的矿床密集区为扩展模型单元，以各类异常所在的异常密集区为预测单元，开展大型、超大型矿床密集区预测，优选战略靶区。
2、地质观测数据具有不统一性和不确定性，原始数据是人类在现有
认识水平上对地质观察结果的一种客观标度。矿产资源预测是应用一定
的理论和方法对客观地质体进行综合解释，原始数据往往不能满足矿一产
资源评价的需要，必须利用原始数据所蕴涵的丰富信息，通过一定的分
析、判断，建立以矿产资源预测为目的的知识数据库。本文应用综合信
息解译方法，对地质、地球物理、地球化学等信息，在尊重其原理论和
方法的前提__匕通过综合解释，建立了用于铜矿资源预测的综合信息知
识数据库，利用其所蕴涵的间接信息，与直接信息一起开展铜矿资源预
测工作。
3、综合解译深化了对地质成矿规律的认识。中国大陆拼合后的老基
底方向为近东西向，现今所看到的片理化方向是后期构造改造的结果;
基底具有成矿专属性，老基底的物质成分对后期岩体、盖层的成矿与演
化具有一定的影响;老基底的分布控制岩体和盖层的分布形态;大型、
超大型矿床一般分布在基底边缘，即边缘控矿。构造对大型、超大型矿
床具有控制作用，一般位于几组方向构造的交汇点上或不同大地构造单
元的接触带上。
4、总体上，莫霍面的陡度带一般与岩体相对应，莫霍面的平缓区与
基底具有较好的对应关系，大型、超大型矿床一般分布在莫霍面的陡度
带_上。
5、中国的岩体以交代型岩体为主。特提斯构造域以喜马拉雅和燕山
期岩浆活动为主，受印度板块向北挤压作用影响，在我国西部形成许多
近南北向的构造岩浆岩带，南北带附近南北向构造尤为明显。
基性、超基性岩一般与超壳断裂有关。与基性、超基性岩有关的铜
镍硫化物矿床，从地球物理场上，一般与航磁的感磁场有关。
6、通过对基底、各个时代(扬子旋回、加里东旋回、海西旋回、燕
山印支旋回、喜马拉雅旋回)盖层、岩体，利用综合信息进行空间实体
的划分，并进行综合标度，采用特征分析方法进行成矿有利度分析;利
用综合信息对密集区进行综合标度，采用特征分析方法对我国大型、超
大型铜矿床密集区进行定位预测。通过对与基性、超基性侵入岩有关的
岩浆熔离型C二一CU成矿系列的岩浆岩评价模型、与基性火山沉积有关的
Fe、Cu、Co、Mo矿床系列的岩浆岩评价模型、与中酸性浅成侵入岩有关
的Cu、Mo等矿床成矿系列岩浆岩评价模型、与沉积一变质岩有关的Cu成
矿系列的岩浆岩评价模型研究，利用综合信息变量，开展了与上述四种
矿床成矿系列有关的铜矿床预测工作。为开展更大尺度铜矿床密集区勘
查战略选区提供了依据。
The great profits of large and super-large deposits have effected the continueous development to a country or regions, and become a hotly important subject since 1970s. The formation of super-large deposits have specical geological backgroud and enviroment. Its element association, mineral association, space-time distribution, metallogenic factors, formation functions and metallogenic medols show diversity, complexity and particularity. Up to now, the possibility to find out super-large deposits seems smaller and smaller in the surface. The comprehensive and reasonal deciphering of geological, geo-physical, geo-chemical and remote imagery data has turned to a effective way to prospect concealed super-large deposits by association of different subjects, points of view, method and thinking.
With the national position extremely lacking cupper mineral resources, a set of methods to predict large and superlarge deposits is put forward in the paper on the basis of their distribution, metallogenic functions and associated problems, using the system of metallogenic prognosis on comprehensive information. It can be easily operated by the practise of large, super-large copper mineral resources prediction, showing good result.
There are some primary conclusions in the paper, as follows:
1. The space-time distributions of large, super-large deposits show clusterity, asymmetry and discontinuity. Super-large and large deposits, with medium and small deposits, make up a organic whole. The deposit clusters are our research objects. From the total distribution, controlling regularity of metallogenic factor association, and each other restricting functions between them can be studied. Deposits concentrated regions and anamoly concentrated regions can be sort out by comprehensive deciphering of goelogical, geo-chemical and geo-physical informations. Deposits concentrated regions existing large and super-large deposits are model units, in contrast, deposits concentrated regions with medium and small deposits are extendedmodel units, anomaly concentrated regions are assessment units. Our aim is the prediction of large and super-large deposits, and optimization of strategic targets.
2. Geological observation data have the disunity and uncertainty characterastics. Original data are the objective signs based on present understanding of geological phenomena. The pridiction of mineral resources is a comprehensive explaining with exclusive theory and method. Usually the original data can' t satisfy their demand. We should build up intellectual database for the purpose of mineral resource prediction by analysing and judging the rich information from original data. On the basis of their retionales of geological, geo-physical and geo-chemical information, intellectual database based on comprehensive information for copper mineral resources have been built up in the
paper. We implement the pridiction of copper mineral resources with direct information and indirect information within it.
3. The understanding of metallogenic regularity is deepened by comprehensive deciphering. The old basement' s strike is E-W, and the present direction of schistosity is the result of later reformation. The basement have metallogenic exclusiveness. The material components affect the metallogensis and evolution of later rock bodies and covers. The distribution of basement controls the distribution patterns of rock bodies and covers. Large and super-large deposits usually lie in the margins of basement, ie, margin controlling deposits. The structure also control the formation of large and super-large deposits, which commonly lie in the cross of different directions fractures or contacting belts of different tectonic units.
4. As a whole, gradient belts of moho discontinuity correspond to rock bodies, the flat area correspond to basement. The large and super-large deposits offen lie in the gradient belts.
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引文
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104 张国伟 张本仁 袁学诚等著．秦岭造山带与大陆动力学．北京：科学出版社，2001．
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137 Viets J. B., Leach D. L. . Genetic Implications of regional and temporal trends in ore fluid geochemistry of MVT deposits in the Ozark Region. Economic Geology. 1990, 85, 842-861．
138 Xie Xuejing The Surficial Geochemical Expression of Giant Ore Deposits Giant Ore Deposits-Ⅱ Proceeding of Second Giant Ore Deposits Workshop Alan H. Clark, Editor 1995． 475-485．
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4 陈毓川，裴荣富，宋天锐．中国矿床成矿系列初论．北京：地质出版社，1998．1～104．
5 陈毓川主编．中国主要成矿区带矿产资源远景评价．北京：地质出版社，1999．1～536
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9 程裕淇等．区域成矿分析若干问题．中国区域地质，1980．
10 程裕淇，陈克强等．中国区域地质概论．北京：地质出版社，1994．1～517．
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12 戴自希 白冶 吴初国等．中国西部和毗邻国家铜金找矿潜力的对比研究．北京：地震出版社，2001．
13 邓晋福，赵海玲，莫宣学等著．中国大陆根—柱构造——大陆动力学的钥匙．北京：地质出版社，1996．
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17 国内外斑岩型铜矿研究进展，中国地质调查局，2002
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20 郭文魁．我国铜矿床工业类型及分布规律．地质月报，1959，第一期．
21 郭令智等．板块构造与成矿作用．地质与勘探，1981，第9～10期．
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23 黄崇轲 白冶 朱裕生等．中国铜矿床(上、下)．北京：地质出版社，2001．
24 黄汲清．中国大地构造基本轮廓．地质学报，1977，第2期．
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26 黄汲清等．中国及邻区特提斯海的演化．北京：地质出版社，1987．
27 何国琦，李茂松，刘德权．中国新疆古生代地壳演化及成矿．乌鲁木齐：新疆人民出版社，香港：香港文化教育出版社，1994，437．
28 姜齐书，铜矿集中区的主要类型和铜矿床形成条件，地质与勘探，1984，第6期。
29 季克俭，吴学汉，张国炳著．热液矿床的矿源、水源和热源及矿床分布规律．北京：北京科学技术出版社，1989，1～130．
30 D．P．考克斯，D．A．辛格．矿床模式．宋伯庆、朱裕生等译．北京：地质出版社，1990，1～378．
31 A．N．克里夫佐夫等．世界斑岩铜矿床，王嘉芬等译．北京：地质出版社，1990．
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34 李春昱等．中国内生成矿与板块构造．地质学报，1981，第3期．
35 李朝阳 徐贵忠 胡瑞忠等．中国铜矿主要类型特征及其成矿远景．北京：地质出版社，2000．
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37 李景朝 王世称 杨毅恒等．大型、超大型矿床综合信息成矿预测研究方法的评述．地球物理学进展，2002，第4期．
38 刘宝琚等．中国南方古大陆沉积地壳演化与成矿．北京：科学出版社，1993．
39 L．B．赖特主编，陈昌明等译．矿床大陆漂移和板块构造．北京：地质出版社，1982，1～330．
40 罗君烈，杨友华，赵准等．滇西特提斯的演化及主要金属矿床成矿作用．北京：地质出版社，1994，1～340．
41 陆松年，杨春亮，蒋明媚等．前寒武纪大陆地壳演化示踪．北京：地质出版社，1996，155．
42 P．鲁蒂埃．全球成矿规律研究(未来何处去找金属)．卢星等译．北京：地质出版社，1990．
43 马杏垣，中国岩石圈动力学纲要．北京：地质出版社，1987．
44 A．H，G．米契尔．矿床与全球构造．周裕藩等译，北京，地质出版社，1986．
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46 莫宣学，路风香，沈上越．三江特提斯火山作用与成矿．北京，地质出版社，1993．
47 欧阳自远，王世杰，张福勤．天体化学，地球起源与演化的几个关键问题．地学前缘，1997，3～4，175～184．
48 欧阳自远，王世杰，张福勤．堆积化地球及其初始的不均一性．地球科学进展，1994，1(3)，1～5．
49 裴荣富，吴良士．中国开展寻找超大型矿床的若干基础研究问题的讨论．北京：地质出版社，1995．
50 裴荣富主编．中国矿床模式．北京：地质出版社，1995．
51 裴荣富 熊群尧 沈保丰等著．难识别及隐伏大矿、富矿资源潜力的地质评价．北京：地质出版社，2001，1～357．
52 裴荣富，吴良士，熊群尧。中国特大型矿床成矿偏在性与异常成矿构造聚敛场．北京，地质出版社，1998
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54 彭聪 高锐．中国大陆及临近海域岩石圈／软流圈结构横向变化研究．北京：地震出版社，2000．
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57 任纪舜，杨巍然主编．中国东部岩石圈结构与构造岩浆演化．北京：原子能出版社，1998，1～101．
58 任纪舜 王作勋 陈炳蔚等．从全球看中国大地构造-中国及邻区大地构造图简要
说明．北京：地质出版社，1997．
59 芮宗瑶等．中国斑岩铜(钼)矿床．北京：地质出版社，1984．
60 芮宗瑶，施林道，方如恒等．华北陆块北缘及邻区有色金属矿床地质．北京：地质出版社，1994．
61．芮宗瑶、黄宗轲、齐国明、徐珏、张洪涛，中国斑岩铜(钼)矿床，地质出版社，1984。
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72 唐永成，吴言昌，储国正等．安徽沿江地区铜金多金属矿床地质．北京：地质出版社，1998，1～351．
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74 涂光炽．超大型矿床的找寻和理论研究．矿产与地质，1989，(1)．
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77 涂光炽．回顾30年来的矿床学，中国地质学科发展的回顾——孙云铸教授百年诞辰纪念文集．武汉：中国地质大学出版社，1995，126～134．
78 涂光炽．过去20年矿床事业发展的概略回顾．矿床地质，2001，Vol.20，No.11-9．
79 涂光炽等，中国超大型矿床(Ⅰ)．北京：科学出版社，2000
80 涂光炽．从一个侧面看矿床事业的发展—若干重要矿床领域的新进展及找矿思维的开拓．2002，Vol.21 No.2，97-105
81 王鸿祯等．中国地壳发展的主要阶段．地球科学，1982，第3期．
82 王鸿祯，王自强，张玲华等，中国古大陆边缘中一新元古代及古生代构造演化．北京：地质出版社，1994，1～213．
83 王鸿祯主编．中国古地理图集．北京：地图出版社，1985．
84 王世称等．内生矿产成矿系列中比例尺预测方法研究．北京：地质出版社，1993．
85 王世称 杨毅恒 严光生 李景朝等 大型、超大型金矿床密集区综合信息预测．北京：地质出版社，2001．
86 王道华等．长江中下游区域铜、金、铁、硫矿床基本特征及成矿规律．北京：地质出版社，1987．
87 王学求，谢学锦．非传统金矿化探的理论与方法技术研究．地质学报，1996，70(1)：84～95．
88 王之田 秦克章 张守林．大型铜矿地质与找矿．北京，冶金工业出版社，1994．
89 王安建 侯增谦 李晓波等．成矿理论与勘查技术方法现状与发展趋势．中国地质，2000，第一期：30～33．
90 邬介人，任秉琮，黄玉春．西北海相火山岩地区块状硫化物矿床．武汉：中国地质大学出版社，1994．271．
91 乌统旦等．新疆北部周边国家大型铜矿床成矿地质背景探讨．新疆地质科技，地1994，No．2．
92 谢家荣．中国铜矿的分类、分布及普查勘探方向．地质论评，1957，Vol 17，No.1．
93 谢家荣．论矿床的分类，见：孟宪民等著，矿床分类与成矿作用．北京：科学出版社，1965，19～28．
94 谢学锦．战略性与战术性的深穿透地球化学方法．地学前缘，1998，5(2)，171～184．
95 谢学锦 刘大文 向运川等．地球化学块体-概念和方法学的发展．中国地质，Vol.29，No.3，225-233．
96 杨森楠 杨巍然主编．中国区域大地构造学．北京：地质出版社，1985．
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98 赵鹏大等．中国地质异常．地球科学，1995，20(2)：117～127．
99 赵鹏大，池顺都，陈永清．查明地质异常：成矿预测的基础．高校地质学报，1996，2(4)：361～373．
100 赵鹏大，陈永清，刘吉平等著．地质异常成矿预测理论与实践．武汉：中国地质大学出版社，1999．
101 张本仁等．秦巴区域地球化学文集．武汉：中国地质大学出版社，1990．
102 张本仁等．秦巴岩石圈构造及成矿规律地球化学研究．武汉：中国地质大学出版社，1994．
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139 Zhai Yusheng, Deng Jun, Peng Runmin. Some major mineral deposits in China: their tectonic setting and deposit model Characteristics, Proc. 30thInt'lGeol, Congr. VSP. Vol. 9． 367-379．