一种适用于元古代铁氧化物-铜-金矿田或矿床控矿构造体系的方法

本发明涉及一种适用于元古代铁氧化物-铜-金矿田或矿床控矿构造体系的方法，属于矿产资源勘查。

背景技术：

0、技术背景

1、元古代铁氧化物-铜-金矿床是地球上重要的矿产资源之一，具有丰富的资源潜力和经济价值。然而，此类矿床通常形成于16亿年至6亿年之间，经历了漫长的地质历史演化过程。此类矿床自形成之后，历经多期次构造体系的叠加改造，包括断裂、褶皱、岩浆侵位等构造。不同构造体系之间相互作用、叠加，导致此类矿床控制体系极其复杂多变。因此，往往存在多个成矿系统在同一矿田或矿床内强烈叠加，形成复合成矿系统，表现出多样化的矿化类型和构造控矿类型，使得这类矿床的成矿机制更加复杂。正因如此，矿床的构造特征和矿化过程的演化难以准确推断，给勘探工作带来了较大的困难。

2、针对此类矿床深部找矿，传统找矿的手段和方法包括：地球物理找矿方法、成矿模式找矿法、地质填图、重砂找矿法、地球化学找矿方法、遥感找矿法等。但是，传统的勘查手段受到勘查设备和技术限制，对资源勘查的深度和准确性受到一定的制约。难以精确定位潜在矿产资源。此外，传统手段以地表为依据，并忽略地下构造及其特征对矿床形成的影响，这些构造性因素对于深部找矿具有重要作用，难以应对多因素下的矿产资源勘查工作。除此之外，由于覆盖层的厚度以及深部地质环境的复杂性，亦导致勘查难度巨大，传统的勘查方法在实际应用中面临着严峻的挑战。因此，急需一种科学、行之有效的方法来揭示元古代铁氧化物-铜-金矿床的控矿构造体系，为矿床勘查和开发提供理论指导和技术支持。

3、本发明针对元古代铁氧化物-铜-金矿床形成时代早、构造识别、构造控矿特征或规律不明确、深部找矿靶区难以圈定的关键技术问题，提出了一种适用于元古代铁氧化物-铜-金矿田或矿床控矿构造体系的方法，为元古代铁氧化物-铜-金矿床的勘查和开发提供新的思路和方法。

技术实现思路

1、本发明针对岩浆热液成矿系统构造体系构建的技术难题，通过解析未知矿田或矿床岩浆侵入构造系统控矿构造组合样式，揭示构造控矿规律及其定位规律，厘定构造体系，建立矿床构造控矿模式，提出深边部找矿靶区。

2、本发明的目的在于提供一种适用于元古代铁氧化物-铜-金矿田或矿床控矿构造体系的方法，基于对元古代铁氧化物-铜-金矿田或矿床的地质特征和构造背景的深入研究，结合现代地学技术手段，通过系统性的构造解析，构建了元古代铁氧化物-铜-金矿田或矿床的控矿构造体系，揭示了构造控矿机制，提出深边部找矿靶区；具体包括以下步骤：

3、s1：全面开展矿田或矿床不同标高、不同尺度、不同时代地层构造解析，识别出控制元古代铜、铁、金、钴多金属矿体的构造类型、构造产状、几何学形态、运动学特征、力学性质、构造岩的物质学组成、构造形成的年代学、构造的动力学的特征；

4、进一步的，步骤s1具体为：在矿田或矿床尺度范围内，针对不同标高、不同尺度、不同时代地层开展1:1000或更大比例尺的构造剖面测量，主要步骤如下：

5、①识别构造类型，常见构造类型包括：断裂、褶皱、节理构造。

6、②判别构造产状(走向-倾向-倾角)、几何学形态、运动学特征、力学性质、物质学、年代学、动力学，据此鉴别构造的力学性质。

7、本发明所述构造几何学形态指的是构造在观测点的产出空间形态，主要包括：1)构造的长度-宽度-高度；2)构造面几何学的形态，断裂和节理常见的形态有平直、锯齿状、波状、舒缓波状、缓宽陡窄等；褶皱常见形态有：直立、倾斜、倒转、平卧、宽缓、紧闭、斜歪、水平、倾伏、复背斜和复向斜。

8、本发明所述运动学特征包括：按上下盘相对运动方向判别为张性、压性和扭性；按裂面擦痕、阶步等判别出左行、右行。

9、本发明所述物质学指构造岩物质组成成分包括：碎裂岩、碎斑岩、碎粒岩、碎粉岩、断层泥、片理化、角砾岩、构造透镜体、热液脉、矿体。

10、本发明所述年代学包括成矿前、成矿期和成矿后。

11、本发明所述鉴别构造力学性质主要依据构造的几何学形态、擦痕、阶步、褶皱轴面、透镜体与主构造的空间关系、构造岩类型、构造派生节理脉加以综合判别，力学性质一般主要包括张性、压性、扭性、左行张扭或扭张性、左行压扭或扭压性、左行扭性、右行张扭或扭张性、右行压扭或扭压性、右行扭性。

12、本发明所述动力学指主压应力方向与区域构造背景的关系。

13、③基于第s1.2步的判别成果，对不同类型构造利用应力单元体或软件开展构造古应力场反演，查明构造主压应力作用方向，一般情况下平面上压性断裂和褶皱构造的主压应力方向与构造形迹的走向相垂直，如：sn向压性断裂和褶皱构造是在ew向主压应力作用下形成的；判别出主压应力方向后可按s-n、e-w、ne-sw、nw-se向加以区分，或以产状(侧伏角∠侧伏向)进行标识；值的注意的是同一构造可能经历了多期构造活动。

14、进一步的，对铁氧化物-铜-金矿田或矿床不同尺度地质构造进行综合分析过程中，因此类型矿田或矿床自形成之后受多期构造的运动的改造，目标矿田和矿床范围内由新至老地层可能存在明显的缺失，元古代赋矿地层与盖层之间呈角度不整合接触接触关系。

15、s2：结合地层、锆石、辉钼矿、黄铜矿、石榴石单矿物同位素地质年代学数据，筛分出元古代铁氧化物-铜-金矿田或矿床复合成矿系统的组成及特征，系统开展复合成矿系统控矿构造类型的空间解析，厘定矿田或矿床构造等级、构造组合样式和控矿作用特征；针对不同的多金属成矿系统，查明矿田或矿床构造等级、类型、构造组合样式和控矿作用；

16、进一步地，在s1的基础上，通过同一构造应力场作用下的形成的不同等级构造的分析，查明目标矿田或矿床控矿构造在空间上的组合关系；主要步骤：

17、①结合已有的地层、锆石、辉钼矿、黄铜矿、石榴石、榍石矿物地质年代学数据，筛分复合成矿系统的组成及特征；复合成矿系统按成矿类型可划分为：火山喷流沉积成岩型cu-fe多金属成矿系统、变质热液型cu-fe-ree多金属成矿系统、热液叠加型cu-mo-bi多金属成矿系统和热液脉状pb-zn成矿系统。

18、②查明构造等级及其控矿类型，构造等级是指同一场构造运动中形成的各种构造形迹，存在序次之分，通常高序次构造控制低序次构造的形成与分布。

19、③基于区域构造和矿田(床)构造解析，查明不同尺度的控岩控矿构造组合样式。

20、④对已筛分成矿前、成矿期、成矿后构造进行构造类型、形态、规模、组合方式等综合分析。

21、⑤识别出矿床构造组合样式的特征和规律，常见的构造组合样式包括“多字型”、“入字型”、断裂-褶皱复合构造、硅钙界面构造组合等。

22、s3：综合分析矿区多金属矿体的时间、空间分布特征，理清元古代铁氧化物-铜-金矿田或矿床构造分级控矿规律。

23、作为本发明的进一步优选，步骤(s3)是基于(s2)厘定的构造组合样式，通过分析不同尺度、不同构造类型之间的内在联系，即查明多金属矿体的形成和分布在时间上、空间上与不同尺度、不同类型构造的关系；从而凝练出构造控岩控矿规律；是对构造控矿机制和构造体系构建的必要条件，具体包括以下步骤：

24、①成矿岩体和矿体的时间分布规律分析，借助已有的同位素地质年代学数据，查明不同类型赋矿构造内成矿岩体和矿体的形成的时间；确定出成矿岩体和多金属成矿的时间规律。

25、②空间分布规律分析，综合查明成矿岩体和多金属矿体在不同标高(中段)、不同部位矿体类型、规模、大小、产状等，从而获取主控构造对成矿岩体和矿体在三维空间上制约。

26、③构造分级控矿规律，在步骤s2的基础上，进一步综合分析矿田尺度、矿床尺度和矿体-矿脉尺度构造控矿规律。

27、优选的是，鉴于构造的复杂性和主观识别差异，上述4个步骤在岩浆热液成矿系统所属的矿田或矿床可能未必全部发育或被可靠地鉴定出来，实际操作过程中可结合所处的实际情况加以鉴别和区分。

28、s4：综合构建矿田或矿床构造体系，筛分出成矿前、成矿期、成矿后构造，查明矿田或矿床构造演化序列，厘定成矿构造体系。

29、作为本发明的进一步优选，步骤(s4)通过比较尤新至老地层中的构造特征，结合不同地层时代，有效揭示地层的演化过程和构造变形的发育规律；从而构建出不同时代地层的构造演化历史，查明矿田或矿床构造演化序列，具体包括以下步骤：

30、①通过前述步骤的综合分析，按照早期构造被晚期构造穿切；被褶皱(被变形)的构造早于褶皱(变形的)构造；晚期构造比早期构造所经受的构造变形的次数要少原则；从而确定构造活动期次，并筛分成矿前、成矿期、成矿后构造，查明矿田或矿床构造演化序列；

31、②结合复合成矿系统多金属矿体在时间上、空间上的分布规律，基于构造筛分的构造活动期次结果，确定矿田或矿床的构造体系，如褶皱构造、断裂构造、岩浆侵入接触构造形成的期次、形成过程和构造背景等，并分析各个构造体系的特点和规律。

32、③绘制岩浆热液型矿田或矿床控矿构造体系图。

33、作为本发明的进一步优选方式，(1)构造体系的命名原则按照主压应力面进行命名，如ew构造带表示ew向构造面为主压应力面、sn构造带表示sn向构造面为主压应力面、nw构造带表示nw向构造面为主压应力面、ne构造带表示ne向构造面为主压应力面；(2)成矿前和成矿后构造体系可能有多个地质历史演化期次组成，具体要结合区内出露的地层的时代进一步确定。

34、s5：综合分析矿床构造控岩控矿机制，分析多金属矿体的主控因素。

35、通过不同类型构造的解析，分析不同方向断裂、褶皱构造对矿床(体)空间展布的控制作用；查明导致复合成矿系统对应的多金属矿体空间就位的关键控制因素，如：背斜虚脱部位控矿、张性断裂带控矿、断裂-褶皱构造复合控矿、赋矿地层层间引张空间控矿等；从而揭示不同尺度构造控岩机制和矿体空间定位的关键控制因素。

36、s6：建立元古代铁氧化物-铜-金矿田或矿床构造控矿模型及成矿靶区圈定，为矿田或矿床深边部找矿勘查提供重要依据。

37、一方面以构造类型、构造等级、构造组合样式构造控矿规律为基础，综合分析出复合成矿系统构成，并根据各个多金属系统的构造控矿机制构建出构造控岩控矿模式；另一方面，可进一步依据已有的同位素地质年代学数据、流体地球化学、矿床地球化学数据作为补充，对构造控岩控矿模式进行修正，查明流体-岩体-矿体-蚀变等在时间上、空间上的配置关系：从而获得构造控矿模式；最终为深部和边部隐伏矿体、隐伏岩体的靶区圈定提供依据。

38、综合复合成矿系统对应的多金属矿体的空间分布规律，结合构造控岩控矿机制，构建元古代铁氧化物-铜-金矿田或矿床构造控矿模型；依据模型和已知的成矿岩体和矿体展布特征，提出矿区深部成矿有利构造部位，综合圈定深部和边部隐伏成矿岩体和隐伏矿体的空间定位。

39、本发明的有益效果如下：

40、(1)与传统技术相比，适用于元古代铁氧化物铜金矿床构造体系构建的方法基本空白，本发明提供的构造体系构建方法，以矿田、矿床、矿体和矿脉尺度控矿构造为对象，从大范围(区域)到小范围(矿体、矿脉)和不同深度范围内构造精细解析，从而快速的查明矿区多期控矿构造的演化、类型和控矿特征。理清从元古代至今不同尺度多期构造的组合样式和构造控矿规律，并构建出矿田或矿床控矿构造体系，据此圈定深部找矿靶区。该方法优势在于解决了因构造控矿规律难以识别，在深边部盲目实施多个钻孔导致找矿效果不佳、勘查效率、成本高的现状，极大地节约了成本投入，提高了找矿成功率和资源储备，经济和社会效益显著。

41、(2)该方法还有效解决了元古代铁氧化物-铜-金矿床形成时代古老、叠加成矿明显、构造体系复杂而导致现实勘查中很难有效鉴别出不同类型矿体的特征的问题。

42、(3)该方法可通过构造控矿规律的研究，查明深边部富矿体的空间分布特征，从而有效指导元古代铁氧化物-铜-金矿床重点找矿靶区圈定和矿山开发过程中找探矿工程高效布置。

43、(4)该方法适用于铜、铁、钴、钼、铅、锌、金、银等多矿种矿床深部的找矿预测。

44、(5)该方法简单、易操作，经济环保，不破坏生态环境，适用范围广，应用前景广泛。