张国伟院士作序推荐，大比例尺构造岩相学填图技术与找矿预测

　　图 书 简 介

　　矿产资源的深地勘探开发是今后主要发展方向之一，尤其是在金属矿山深部立体找矿预测中，提升综合找矿评价和新矿种的勘探能力成为技术研发和创新方向。全书共9章，对构造岩相学释义，研究内容、方法和思路，技术方法与技术组合系列进行了论述。从大地构造岩相学研究和编图（1∶50~1∶500万）与战略性勘查选区、区域构造岩相学（1∶25~1∶5万）与勘查选区、矿田构造岩相学（1∶5~1∶1万）与找矿预测、矿床构造岩相学填图（1∶10000~1∶5000）和找矿预测、矿体构造岩相学填图（1∶5000~1∶1000）等5个不同层次，进行了构造岩相学填图理论研究和技术研发。在金属成矿盆地、热液角砾岩构造系统、岩浆侵入构造系统、成岩成矿系统等方面，进行了构造岩相学填图和技术方法实践。通过在云南、贵州、新疆、内蒙古、海南以及智利科皮亚波等地区进行了应用和稳定性评价。

　　本书是作者们在长期理论创新和新技术研发、国内外找矿预测实践基础上编写，可供相关研究单位和矿山企业集团的科技人员，以及高校师生等参考使用。

　　序

　　深地探测和资源勘探开发是今后主要发展方向之一，受到地学界广泛关注，其中在对金属矿山深部立体找矿预测和外围找矿预测中，如何提升综合找矿评价技术方法和新矿种的勘探能力是当前的科学技术难题，也是进行深部找矿理论创新研究和技术研发的难点。

　　多年来，以方维萱研究员为首的技术团队，以金属矿产勘查和找矿预测中关键共性技术难题为导向，面向矿产资源和矿山可持续发展主战场，以大比例尺构造岩相学填图理论创新和新技术系列研发为核心，在金属成矿盆地、沉积盆地与造山带耦合转换过程、热液角砾岩构造系统、岩浆侵入构造系统等方面进行了积极探索。

　　通过在国内外金属矿集区内，连续不断的试验研究和深度技术研发，逐渐创立了大地构造岩相学研究和编图（1.50万~1.500万）与战略性勘查选区、区域构造岩相学（1.25万~1.5万）与勘查选区、矿田构造岩相学（1.5万~1.1万）与找矿预测、矿床构造岩相学填图（1.1万~1.5000）与找矿预测、矿体构造岩相学填图（1.5000~1.1000）等5个勘查层次与相应的技术系列研发方向。在大比例构造岩相学填图理论创新研究和找矿预测新技术研发基础上，形成了矿集区－矿田（1.5万~1.万）构造岩相学填图、矿床外围和矿山深部（1.5000~1.1000）立体构造岩相学填图、矿体尺度（1.1000~1.200）构造岩相学编录和立体填图等三大关键共性技术系列。尤其在热液角砾岩构造系统和岩浆侵入构造系统等构造岩相学填图理论创新和技术研发上，取得了理论创新和技术研发相结合的成果。对角砾岩类进行详细的新分类，划分出岩浆热液角砾岩构造系统、火山热液角砾岩构造系统、构造热流体角砾岩构造系统和复合热液角砾岩构造系统等4个热液角砾岩构造系统，研发了热液角砾岩构造系统构造岩相学填图方法。提出了对岩浆侵入构造系统新认识，依据地球科学复杂性理论，制订并完善了构造岩相学填图工作流程，研发形成三维构造岩相学综合填图技术方法系列、岩浆侵入构造系统与构造岩相学专题研究方法系列、深部隐伏构造岩相学填图专题方法等三大技术方法系列。这些理论创新和方法技术系列将直接有助于深部找矿预测。

　　本书将理论创新研究、找矿预测技术研发和矿产勘查实践紧密结合，为深地探测和矿产资源预测提供了新理论和新技术方法支持，并运用到了金属矿产找矿预测和生产勘查各阶段，包括从战略选区及目标靶区的研究，到预查—普查—详查—矿山勘探生产和采区地质综合研究等各个勘查阶段，提高了找矿预测效果和效率。在我国陕西、云南、贵州、新疆、内蒙古、海南等省区，以及智利科皮亚波和玻利维亚等不同地区和多个项目中进行示范应用和稳定性评价，展现出了构造岩相学相关理论和新技术系列良好的稳定性和普遍适用性。本书的出版发行，将有力地推进我国矿山深部立体找矿预测技术进步。

　　前 言

　　大比例尺构造岩相学填图理论和技术研发包括大地构造岩相学研究和编图（1.50万~1.500万）与战略性勘查选区、区域构造岩相学（1.25万~1.5万）与勘查选区、矿田构造岩相学（1.5万~1.1万）与找矿预测、矿床构造岩相学填图（1.1万~1.5000）和找矿预测、矿体构造岩相学填图（1.5000~1.1000）等5个不同层次，以及在矿床外围（1.5万~1.5000）和矿山深部立体构造岩相学填图技术（1.5000~1.100）两大系列，它们是主要关键技术系列。

　　我国矿山深部和外围找矿潜力大，向深地勘探开发成为主要发展方向，尤其是在金属矿山立体深部找矿预测中，深部找矿预测、新矿种发现与勘探能力新方法技术研发是当前重要的技术创新方向之一。在矿产资源全球化配置和产业价值链全球化进程中，全球化战略性勘查选区和矿业项目评估成为当前面临的关键科学技术难题之一，是矿产勘查界和矿业界关注和研究的热点，尤其是矿业权增值预测、项目成长性预测和风险管控系统建立，均需要从综合角度进行系统的结构性研究和预测。

　　在对秦岭晚古生代沉积盆地与铜铅锌多金属矿床和金矿床、新疆古陆边缘与金属矿床等构造岩相学研究和技术研发（方维萱，1990，1998，1999ａ；方维萱等，2000，2001，2009，2013ａ）的基础上，初步建立了构造岩相学与找矿预测理论和方法技术格架。关于构造岩相学独立填图单元和亚相填图建立方法（方维萱，1990，1998，1999；方维萱等，2000，2001，2009ｃ）等，在云南东川铁铜矿深部找矿中的应用推广，证明岩相学填图法对新类型铁铜矿和新矿种具有直接的预测功能（方维萱等，2009ａ，2009ｂ）。在云南个旧锡铜多金属矿床集中区和云南墨江金镍矿床、贵州锑－萤石－黄铁矿－金矿田等持续研发和深入研究，完善了大比例尺（1.200~1.10000）构造岩相学研究和填图理论，初步形成了金属矿床－矿田1.200构造岩相学编录、建相和相序列结构研究、1.1000~1.5000构造岩相学填图和找矿预测、1.1万地面地球物理勘探和深部地质填图、矿山井巷工程地球物理精细勘查、1.5万构造岩相学修图和找矿预测等理论和技术系列。

　　智利IOCG型矿床已成为勘查目标区选区研究的重要对象（“勘查目标区”指有望新发现的矿床规模达到大型及大型以上，铜品位在1％以上，铜金属资源储量在200万吨以上，有望形成铜业建设基地的勘查靶区）；IOCG型成矿带也是战略性勘查选区的主要对象，但在完成勘查选区研究后，如何实现快速高效的预查和普查，也面临诸多的理论与技术难题。尤其是IOCG型矿床形成的大地构造岩相学和区域构造岩相学类型特征是什么?从IOCG型矿床和矿体赋存规律角度看，如何实现立体快速的资源潜力评价和预查工作，圈定深部钻探验证靶区和勘查靶位，更是关键的技术难题。根据对智利IOCG矿床勘查选区和深部找矿预测需求，完成了安第斯成矿带智利段区域成矿规律、优势矿产资源潜力分析和战略性勘查选区，完成了有望形成铜业建设基地的勘查靶区（IOCG型矿床）优选；结合在智利矿产勘查项目实施验证取得的显著找矿成果基础上，为1.100万大地构造岩相学背景（类型）、1.20万区域构造岩相学条件（类型）、1.1万构造岩相学填图技术圈定找矿靶区积累了系列新成果，为1.10万航磁异常综合编图和异常查证、1.1万地面高精度磁力测量和1.1万电法勘查、钻探验证积累了一系列新成果。在面对岩浆侵入构造系统和IOCG成岩成矿系统中心，以及制约钻探施工设计系列技术难题情况下，有针对性地完成了钻孔岩心构造岩相学填图和地球化学岩相学填图技术研发。

　　构造岩相学填图技术方法有效地将理论研究、找矿预测技术研发和矿产勘查实践紧密结合起来，运用于找矿预测和各个勘查阶段中，从战略选区及目标靶区的研究，到预查—普查—详查—矿山勘探生产等，采用合适的不同比例尺进行系统研究，提高找矿预测效果。多年来，通过不同地区、多个项目的示范应用实践，证明了构造岩相学相关理论和新技术系列，具有良好的稳定性和普遍适用性，并促进了构造岩相学相关理论不断成熟和找矿预测新技术系列不断完善。

　　以构造岩相学填图理论创新和找矿预测新技术研发为核心，笔者在以下方面进行了积极有益的探索：①在金属成矿盆地形成演化过程中，热水沉积岩相系与火山热水沉积岩相系等组成的构造岩相学垂向相序列和水平相序列结构和分带，与SEDEX型铅锌矿床、火山热水沉积－叠加改造型铜矿床、锡铜钨铯铷多金属矿床和锑－萤石－黄铁矿矿床等有密切关系，构造岩相学建相、独立填图单元建立和构造岩相学填图，有助于恢复三级热水沉积盆地内部结构、热水沉积体系中心、火山热水喷流沉积中心等，为找矿预测提供依据。②在全球范围内，沉积盆地与造山带耦合转换过程也是大型—超大型矿床形成过程，脆韧性剪切带也是盆山转换的构造变形样式和构造组合之一，也是大型—超大型金矿床形成的主控构造，如陕西八卦庙超大型金矿床和云南墨江金矿床等。③将热液角砾岩构造系统分为岩浆侵入角砾岩相系（岩浆热液角砾岩体）、火山角砾岩相系（火山热液角砾岩体）、构造角砾岩相系（构造热液角砾岩体）和复合热液角砾岩相系（复合热液角砾岩体），它们不但是裂谷盆地、岛弧带弧内盆地－弧后盆地等主要构造样式之一，也是沉积盆地后期构造变形样式之一，构造岩相学填图理论与相关技术为圈定这些构造系统及内部结构，进行控矿规律研究，开展找矿预测等，提供了新的技术支撑体系。④在大陆裂谷盆地和沉积盆地后期叠加改造过程中，均发育岩浆侵入构造系统。岩浆侵入构造系统是在多期次或一期多阶段岩浆上涌侵位或上升侵入到围岩过程中，因构造－地层－岩浆系统在物理－化学多重耦合作用过程中，自侵入岩体内部到侵入岩与围岩接触带和围岩中，因构造－热流体－岩性等多重耦合作用形成的成岩成矿构造系统。笔者探索了圈定岩浆侵入构造系统的构造岩相学填图理论与找矿预测新技术，为区分岩浆叠加侵入构造系统和叠加成岩成矿系统提供了新思路和技术，为大陆裂谷盆地和沉积盆地后期叠加改造研究和深部动力学探测，为盆地分析技术和盆地模拟研究提供了新思路。⑤在对铁铜氧化物型铜金矿床五个不同层次的构造岩相学填图理论和找矿预测新技术研发和应用基础上，以智利海岸山带铁氧化物铜金型矿床和云南东川铁铜矿床为例进行了深度研发和矿山立体构造岩相学填图，找矿预测。介绍了云南个旧锡铜钨铯铷多金属矿床、云南墨江金镍矿床、秦岭造山带铜铅锌矿床和金矿床、贵州晴隆锑－萤石－黄铁矿－金矿田等实证研究，而这些金属矿床与不同类型沉积盆地和盆地动力学类型密切相关。⑥在综合研究基础上，将成岩成矿系统在构造岩相学的物质结构上划分为：根部相（成矿物质供给系统）、构造通道相（成岩成矿流体运移系统）、圈闭储矿相（成矿物质卸载成矿系统）和围岩蚀变相系（成岩成矿水岩反应系统），这为采用构造岩相学填图技术恢复重建成岩成矿系统和成矿中心提供了理论依据，也为寻找沉积盆地内成矿中心和找矿预测提供了理论支撑。⑦先后在云南东川和个旧、贵州晴隆、新疆喀什、智利科皮亚波、海南儋州、内蒙古大兴安岭中南段等地区，完成了构造岩相学理论创新研究与找矿预测新技术研发推广示范应用与基地建设，取得了良好效果与找矿突破，促进了相关理论和技术不断完善，探索了造山带－岛弧带－沉积盆地（山弧盆）耦合转换过程。构造岩相学填图理论和找矿预测新技术研发处于初级发展阶段，内部使用的诸多理论和新技术尚在完善和创新研究之中。笔者系统总结了经过持续使用且技术稳定性较好的部分前期研究成果，撰写了本专著。由于时间短促，一些方面研究还不够深入，认识也不尽全面系统，热诚欢迎地学界同行们批评指正。

　　本次相关研究工作是在有色金属矿产地质调查中心（北京矿产地质研究院）、中国科学院地球化学研究所、西北有色金属地质勘查局等单位领导支持和关怀下完成的。笔者相关研究工作过程中，得到了相关项目费用的支持，这些项目或单位包括科技部国家科技支撑计划项目、科技部转制科研院所技术开发研究专项资金项目和“973”项目课题5“古陆缘成矿系统与金铜多金属成矿作用”（课题编号：2001CB409805），国土资源部“危机矿山接替资源找矿勘查”项目和中央地质勘查基金管理中心的国外矿产资源风险勘查专项项目、云南省省院省校合作项目、云南金沙矿业股份有限公司、云南锡业集团（控股）有限责任公司、上海中融置业集团有限公司、西北有色金属地质勘查局人才培养项目、昆明市东川金水矿业有限责任公司、海南茂高矿业有限责任公司、中国地质调查局等。在相关研究和找矿预测工作过程中，中色地科矿产勘查股份有限公司、中色地科（智利）矿产勘查有限责任公司、原昆明中色地科矿产勘查有限责任公司、云南金沙矿业股份有限公司等单位的相关人员参与完成部分工作。笔者在此表示衷心感谢，并致以崇高敬意。

　　全书共分9章，执笔编写分别为：第1章到第9章由方维萱执笔编写，参加编写：第6章和第9章杜玉龙，第6章第3节和第8章李建旭和李天成，前言和后记王寿成，郭玉乾参加校对和图件完善。全书由方维萱、王寿成和杜玉龙进行统稿并审定全稿。

　　本书可供相关研究单位和矿山企业集团的科技人员和院校师生等参考使用。

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　　版 本 信 息

　　责任编辑：李莉

　　字数：765千字

　　版次：2018年12月北京第1版

　　印次：2018年12月北京第1次印刷

　　定价：150.00元

　　书号：ISBN 978－7－116－11042－7