矿产资源|矿物成矿作用的因素有哪些?

矿产资源|矿物成矿作用的因素有哪些?

矿产资源在其形成过程中，受到各种因素的控制和影响，包括不同成因运动、区域地球化学特征、构造活动、流体作用以及古地理、古气候条件下的岩石组合等。不同的矿种、不同的区域背景、不同的地质时代，各种控制因素所起的作用是不同的，具体分为下面几种。

津巴布韦大岩墙

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(1) 区域岩石圈的组成、结构和演化

大陆岩石圈形成和演化的本质是地球物质在差异应力、时间因素、热状态等因素综合制约下流动、迁移、重新定位的结果，岩石圈的组成、结构和演化对区域成矿有根本的控制作用。

① 岩石圈的组成和结构
大陆上的地壳主要由沉积岩及侵入岩中的花岗岩类组成，中地壳由相当于混合岩的物质组成，富含K、Th、H，下地壳是由麻粒岩相组成。上地幔的岩石成分主要是超镁铁岩和镁铁岩类。

② 壳幔作用与物质再循环
地幔和地壳物质间的再循环表现在，地幔来源的地壳岩石经过构造运动沉降再返回到地幔中去，一部分物质有可能参与部分熔融作用，或者进入地幔对流系统形成新的物质循环。

③ 岩石圈演化与构造-岩浆活动
综合分析全球范围内的地质、地球物理和地球化学资料，可为认识岩石圈的演化过程提供重要线索。人们通过对碳酸盐岩、蒸发岩、燧石层等的O、C、S、Si的同位素研究，获得大气圈、水圈的历史演化信息；通过对Pb、Sr和Nb同位素研究，了解地壳、地幔和造山带的历史演化趋势。

(2) 区域地球化学控制

化学元素在地幔和地壳中的丰度、化学活性和赋存状态，是它们成矿的前提。一些大丰度元素如Fe、Al、Ti等，只要富集十倍或几十倍，且有一定规模时，即成为矿床；而一些小丰度元素如Hg、Sb、As、Ag等，则要上万甚至十万倍，才能形成矿床。在同样的物理化学条件下，活泼性元素如U、Hg、Sb、As、Ag等易于大量析出，而稳定元素如Fe、Co、Ni、V、Ti、Cr等难以析出。

化学元素在地质体中的赋存状态，以及由其决定能否被活化析出从而参与成矿的性质，是能否作为实际成矿物质来源的决定条件。各种地质-地球化学作用从地质体中活化析出元素的能力不同，例如地表流水从固体岩石中萃取成矿物质活化转移的能力很小，而岩浆和含矿气液有较强的化学作用力，容易与围岩物质发生显著的交代蚀变作用，由此析出成矿组分。因此，地质体中的成矿物质的丰度和赋存状态是前提，而将它们活化和萃取，参加成矿的地质-地球化学作用是关键。

在元素地球化学中，不同岩石类型具有不同的特征元素。这些元素在一定的地质条件和物理化学条件下，或经结晶分异、气液运移等途径富集成矿，或作为矿源层再经流体溶释萃取而在一定条件下富集成矿。

(3) 大地构造控制

大地构造运动是岩石深部，尤其是软流圈热动力学显著变化所导致的地球物质的大规模运动。这种运动引起地球上部层圈的物质运输、能量交换和动量传递，推动着岩石圈的演化。从区域性层次看，构造运动常能诱发沉积、岩浆、变质和流体作用，以及改变区域地球物理场的特征。

① 大地构造理论
大地构造理论是研究地壳构造发生、发展规律、分布组合规律、形成机制和地壳运动原因的理论。

② 大型构造与成矿
一般将那些贯通地壳，可影响上地幔的构造称为大型和巨型构造，其长度在100~1000km或更长，深度可达几十公里到上百公里。大型构造在各类型的成矿作用中起着不同的作用。

(4) 岩石建造

岩石建造是指在一定的大地构造环境和古地理、古气候条件下形成的岩石组合，是地层在特定环境和条件下的物质体现。矿床大多赋存于一定的岩石建造中，研究岩石建造与成矿的关系，既有助于阐明成矿的构造环境和条件，又能帮助查明矿床产出的位置和成矿地球化学特征。

岩石建造对矿床形成的控制和影响主要体现在岩性因素，即岩石建造作为矿床的主岩，可分为以下几种情况：

1. 同生矿床的主岩：矿床与岩石建造在同一地质环境和时代形成，矿床是成矿物质高度富集的局部地段。

2. 后生矿床的主岩：先成岩层因物理性质（如裂隙发育）、化学性质（如易交代）或两者均有利，使后生矿体定位其中，如碎屑岩中的充填脉状矿体。

3. 岩层本身就是矿层：如达到工业品位的石灰岩、大理岩、花岗岩、辉绿岩等。

此外，含矿岩石建造的影响还包括：

• 作为矿源层提供成矿物质；

• 供应成矿流体；

• 某些火成岩建造可提供热源，促进成矿作用。

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(5) 地质流体

地质流体是地球物质中最活跃的部分，作为连接地球内部各系统的媒介，在成矿过程中起关键作用。它能够溶解、运移成矿物质，并在适宜的构造-岩石空间富集成矿。无论是金属、非金属矿床，还是石油、天然气，流体的参与都至关重要，甚至可以说“无大量水，难成矿”。

地质流体的类型（按成因和产状分类）：

• 岩浆水（来自岩浆分异）

• 变质水（变质作用释放）

• 热卤水（含原生水、同生水）

• 地热水（热水溶液）

• 地下水（包括大气降水渗透）

• 海水（参与沉积成矿）

• 石油和天然气（有机流体）

• 地幔来源流体（深源物质）

• 广义流体（包括岩浆熔体）

• 津巴布韦铬铁矿选厂

其中，以热水溶液为主的流体（如岩浆水、变质水、热卤水、地幔流体）对固体矿产的形成最为重要。这些流体通过水-岩反应等地质作用形成成矿流体，最终沉淀出矿质形成矿床。值得注意的是，同一矿床可能由多种来源的流体共同作用形成，体现了成矿的多元性和复杂性。

构造与流体的相互作用

• 构造对流体：驱动流体运移，提供矿质沉淀的空间（如断裂、裂隙）。

• 流体对构造：高压流体可改变围岩力学性质，甚至引发水致断裂（非应力成因构造）。
  将构造-流体耦合研究应用于成矿分析，能更深入理解控矿因素和成矿机制。