超大型矿床成矿背景-过程-勘查三位一体的找矿理念
陈永清，莫宣学
中国地质大学(北京)地球科学与资源学院
作者简介：陈永清，博士，教授，矿产普查与勘探专业，主要从事矿产勘查教学与研究工作。
通信作者：莫宣学，教授，中国科学院院士，岩石学专业，主要从事岩浆-构造-成矿方向研究。
导读：
寻找并发现超大型矿床是每个地质工作者和矿业投资者追求的目标。全球矿产资源量绝大部分存在于超大型矿床中，发现超大型矿床具有极其重要价值和战略意义。超大型矿床成矿背景是其形成的基础，成矿过程是其矿床形成的关键，勘查评价是其发现的途径。科学的找矿理念，可为发现超大型矿床有提供高效正确的行动指南。陈永清、莫宣学等提出的“成矿背景-过程-勘查”三位一体找矿理念，将成矿背景、成矿过程与勘查评价各种关键参数转换为找矿的空间数据信息，可在全球、成矿带（省）和矿集区尺度上圈定能够定量排序的超大型矿床的找矿远景区（靶区），这是一种多学科交叉融合大数据成矿预测有效找矿方法。这种将现代成矿系统理论、成矿关键要素和大数据勘查预测新技术融合一体“三位一体”找矿理念体系，为未来的超大型矿床勘查奠定理论和方法学基础，为应用直接探测技术和方法探测矿床提供合理的工程勘查方案。文中结合大量国内外重要矿床地质背景论述了成矿系统相关内容、结合实例介绍了大数据综合定量勘查与评价方法。0 引言（摘录）
超大型矿床是某一（或某些）矿种资源的巨大储库。据统计，全球矿产资源70%〜85%的勘探储量集中分布于占全球矿床数10%的超大型矿床。可见，超大型矿床的发现足以在相当时期内缓解一个国家对某一（某些）矿种供不应求的紧张局面。21世纪初，加拿大学者Laznicka将矿床中某一金属储量与该金属之地壳克拉克值的比值作为划分依据，超过此比值1011倍定义为超大型矿床，超过1012则称为巨型矿床。我国著名矿床地球化学家涂光炽院士将拥有国际惯例大型矿床5倍的矿床定义为超大型矿床。自20世纪70年代后期，澳大利亚南部奥林匹克坝铜-铀-金-银超大型矿床被发现以来，在近半个世纪又相继发现了若干具超大型规模的金属矿床。正是在人们找到越来越多的超大型矿床，并越来越认识到它们所带来的巨大经济效益及重要理论意义的历史背景下，国际地球物理与大地测量联合会（IUGG）于1987年提出了将“超大型矿床的全球背景”研究作为20世纪80年代地球科学12个重要前沿课题之一。我国超大型矿床的研究始于1992年秋，国家科委批准了部分攀登计划A的实施，其中一个项目就是已故著名矿床地球化学家涂光炽院士为首席科学家的“与寻找超大型矿床有关的基础研究”，2000年出版《中国超大型矿床》。1995年，在攀登计划A的基础上，国家科委批准攀登计划B，由已故著名勘查地球化学家谢学锦院士和已故著名地球物理学家刘光鼎院士任首席科学家的“找寻难识别及隐伏的大矿、富矿的新战略、新方法、新技术基础性研究”项目的实施。1999年，科学技术部在国家重点基础研究发展规划(简称973计划)中，批准毛景文、胡瑞忠为首席科学家的“大规模成矿作用及大型矿集区预测”项目的实施。1999—2006年，包括俄罗斯、法国和中国在内的地球科学家相互合作，历经7年，编制1：25000000世界大型超大型矿床分布图，并建立相应矿产地数据库，涵盖全球33个矿种的1244个矿床。光盘版2006年由俄罗斯-法国成矿实验室、俄罗斯Vernadsky国家地质博物馆、法国地质调查局和世界地质图编图委员会共同出版发行。2009年我国地质出版社正式出版纸介质1：25000000世界大型超大型矿床分布图，我国著名矿床学家裴荣富院士代表中国科学家参加这一合作研究项目。2011—2015年在国家地质调查项目的资助下，莫宣学院士为项目负责人，赵鹏大院士、翟裕生院士和邓晋福教授为顾问的项目组在全国范围内选择10大矿集区开展超大型矿床成矿地球动力学背景、过程与勘查评价研究，取得“里程碑”式的成果，其系列研究的部分成果已于2020年由地质出版社出版。1 超大型矿床空间分布特征
1.1 点型分布
超大型矿床的点型分布系指同一类型超大型矿床在世界范围内目前仅有1处(独生子)，譬如我国白云鄂博Fe-REE矿床、南非兰德(Witwatersrand-auri)Au-U砾岩型矿床、澳大利亚奥林匹克坝(OympicDam)Cu-U-Au-REE-Fe矿床和加拿大肖德贝理(Sudbury)Cu-Ni硫化物矿床等旧。1.2 线型-丛聚型分布
这类超大型矿床是同一类型矿床的大、中、小型矿床，分布较广，具有“鹤立鸡群”呈丛聚型分布，构成全球若干著名矿集区，且在矿集区内，同一类型矿床的规模与数量呈现幂律分布，幂律分布被视为成矿系统具有自组织临界性的地质证据，譬如，南美安第斯斑岩成矿带及其矿集区，我国郯庐断裂东侧的胶东金矿集区等。1.3 纵深分布
理念上，在地球深处的有利成矿空间为5〜10km。因为这个空间恰为地球内部、深部与浅部物质与能量强烈交换和其深层动力作用过程的交错地域；也是多种成矿要素发生变异和耦合与转折部位，并适宜于大量岩浆矿床和热液矿床的产出。基于对一些成矿带的综合研究表明，一个大型热液成矿系统的垂直延伸可达4〜5km。岩浆矿床形成的深度一般均为10km或更深。在地壳深部探测上，早在20世纪80年代中期，苏联在科拉半岛设计的超深钻钻井深度为15km，目前已完成近12km，以了解地壳深部精细结构及其与矿化的关系。科拉半岛超深科学钻井在0〜12km深度之间均发现存在多种矿化现象。通过该钻井的岩心发现了30种矿物矿化现象，具有18种矿物形态，有8种元素（铁、镍、钴、铜、锌、铅、银、钼）的化合物。1540〜1810m区间的“产矿层”中部发现了早先不知道的含镍超基性岩带。在9.5〜11km处发现了含大量银的自然金、金刚石，可能最初形成于岩石圈底部。据不完全统计，当今国外金属矿产资源开采超过1000m深度的矿床已有80多座，金矿床的勘探深度平均为1600m。国外在已有矿床区（带）的深部不断找到和发现了一系列大型、超大型矿床和大、中型金属矿集区。南非的兰德金矿，西兰德金矿最深金矿，其勘查与开采深度已达4800m；加拿大萨德伯里（Sudbury）铜镍矿床现已开采到2000m，目前探测最深钻井已打到3050m。发现于20世纪50年代位于乌兹别克斯坦的穆龙套金矿床，金储量5200t，目前，勘探深度达4700m，垂直矿化3〜4km。穆龙套金矿床的成因仍存在争议，目前认为是多成因、多来源并倾向于地壳深部或地幔来源。深部地质作用和深部地质异常结构是认识成矿作用和提高成矿预测效率的关键。2008年，我国启动“深部探测技术与实验研究”专项（英文简写SinoProbe），在我国东部长江中下游和南岭成矿带开展的矿集区立体探测卓有成效。此外，胶东深部金矿探测深度已大于3000m，发现数百吨金矿储量。上述事实表明地壳深部具有巨大的资源潜力。2 地球动力学系统与矿产分布
板块构造学说是基于岩石圈、地壳和岩石圈地幔的动力学理论。岩石圈被划分为一系列刚性的板块，并在离散、汇聚和转换断层边界发生强烈地质作用。板块运动是地球内部热能转移基本过程的地表反应（图1）。图1 地球组成及动力学模式
板块构造学说初步阐明了不同类型矿床与板块构造环境的关系，合理解释了显生宙一些类型矿床的分布。地质年代学的进展已经重新解决金属矿床和金属成矿省年代学上的不确定性。这种年代学上的约束能够评价岩性构造组合、岩浆作用、压力-温度-时间（p-T-t）条件和流体成分，以及地球动力环境之间的函数关系。
Barley和Groves基于金属成矿省的时空分布，认为特征类型的金属矿床作为超级大陆旋回的函数一幕一幕的发展。地质过程具有本征（内蕴）随机性。矿床时空分布的4个相关过程：2.1 离散板块边界及其矿产
在离散板块边界，当大洋板块在洋中脊由于远场张力分离时，软流圈地幔减压熔融产生镁质岩浆，并增生到板块边界上形成新的地壳（洋壳）。随着板块的分离，洋脊下软流圈上地幔的上涌是被动的。在简化的剖面上，大洋岩石圈底部是由超镁质下地幔（地幔构造岩／纯橄岩／二辉橄榄岩／方辉橄榄岩）组成；顶部由镁质地壳（辉长岩/席状岩墙杂岩和玄武岩）组成，二者以大洋莫霍面为界（图2）。当板块从扩张中心向两侧运移时，岩石圈厚度自洋中脊从0增加到70〜100km，而后保持大约一致的厚度。作为补偿，洋底深度随大洋岩石圈的年龄而增加。相关矿产包括：（1）与洋中脊玄武岩结晶分异有关的豆荚状铬铁矿；2）Ni和PGE矿床；3）VMS矿床（Pb-Zn）；4）富Co锰结核等。图2 离散板块边界及其主要矿床类型
2.2 汇聚板块边界及其主要矿床类型
在板块汇聚边缘，高密度板块下沉到低密度板块之下，形成俯冲带，导致上骑板块变成一对弧：前缘弧和岩浆弧。在两个大洋板块汇聚的地方，老的密度大的板块通常下沉于年轻的密度低的板块之下，形成大洋岛弧（Maranas和南Sandwch弧）。若大洋岩石圈俯冲至大陆岩石圈之下，形成大陆岩浆弧（安第斯Andean、日本和苏门答腊Sumatran）。斑岩铜矿形成于大洋和大陆岛弧，以及形成于大洋岛弧或大洋（大陆）弧后盆地与火山岩有关的块状硫化物矿床（图3）。图3 汇聚板块边界及其主要矿床类型
汇聚板块俯冲带的构造-岩浆-成矿模式相关矿产包括：
（5）I型花岗岩（准铝质，氧化环境，Fe2O3/FeO＞0.3，磁铁矿系列）：石英闪长岩-花岗闪长岩中的Cu-Mo-Au、Pb-Zn-Au-Ag矿床；（6）在岛弧形成的I型花岗岩（准铝质，氧化环境，Fe2O3/FeO＞0.3，磁铁矿系列，具有埃达克岩特征的石英闪长岩和花岗闪长岩）与斑岩型Cu-Au矿化密切相关，而形成于碰撞带的S型花岗岩（过铝质，还原环境，Fe2O3/FeO<0.3，钛铁矿系列，更高分异程度的石英二长岩-花岗岩）与W-Sn、U-Th矿化密切相关。2.3 转换走滑断层及其主要矿床类型
转换边界调解适应从离散到汇聚板块边界的运动，并调解适应大洋中脊以不同的速率扩展，这是板块在球面上运动所必需的。分离大陆岩石圈块体的转换板块边界被定义为大陆走滑断层。如美国加利福尼亚SanAndreas断层带和中国郯庐断层带。大陆走滑断层控制油气资源和金矿等超大型矿床的空间分布，譬如，我国沿郯庐断裂分布包括世界级胶东金矿集区在内的一系列金矿集区（图4）。1—中条造山带及后中条盖层；—扬子造山带及后扬子盖层；—兴凯造山带及后兴凯盖层；—加里东造山带及后加里东盖层；—华力西造山带及后华力西盖层；—印支-燕山造山带及后印支-燕山盖层；—喜山造山带及后喜山盖层；8—金矿床；9—金矿集区；10—断裂。
2.4 基本成矿单元（背景）
上述成矿地球动力学背景，可以归纳为以下10个单元：离、合、转、山、柱、幔、壳、台、热、流。其中，“壳、幔”指形成大型-超大型矿床的壳幔结构与深部过程；“热、流”指形成大型-超大型矿床的热-流体系统；“柱”指地幔柱；“台、山”分别指地台（克拉通、板内环境）和造山带；“合、离”分别指汇聚型、离散型大地构造环境及此两种类型的板块边界；“转”指洋陆转换、盆山转换、张压转换、构造方向转换、俯冲角度转换等，是成大矿的极有利条件。分述如下。2.4.1 离
详见2.1离散板块边界及其矿产。
2.4.2 合
详见2.2汇聚板块边界及其主要矿床类型。
2.4.3 转
详见2.3转换走滑断层及其主要矿床类型。
2.4.4 山
山，即造山带，基于洋陆碰撞或陆陆碰撞，可划分为两种类型：科迪勒拉型（Cordilleran）造山带和喜马拉雅造山带。大洋壳俯冲于大陆壳之下，代表以陆块增生的方式导致大陆生长。缝合的构造地层地体是新生岛弧碎片、大洋高原和海相沉积岩组合的增生柱。碰撞主要以倾斜的方式进行，并伴有分段压缩成分构成造山带的主体。这些缝合带表现为冲断层或走向滑移断层的特点。这种转换大陆边缘聚集了新生地壳，在造山演化受到限制的地区聚集了可能有关矿产。譬如，阿尔泰造山带在古生代构造作用的最后阶段在中亚地区经历数千千米的左、右走滑运动。以从挤压到拉张为主的应力转换诱发地震事件和广泛的流体流动，这对科迪勒拉型大型造山带金矿省的发育具有重要的控制作用。在造山作用后期，科迪勒拉型造山带一般经历弯曲造山运动。这些走滑区域亦导致大多数造山带内蛇绿岩层序的高度解体，从而导致许多前增生带VMS和铬铁矿床的不连续分布。阿尔泰造山带具有类似于科迪勒拉造山带的金矿成矿远景，由增生到西伯利亚克拉通边缘上的晚前寒武纪至侏罗纪的地质构造单元组成。构造变形作用持续整个古生代，形成于早二叠世的巨型金矿床。阿尔泰造山带的主要特征表明一些宽阔的构造对科迪勒拉造山带型金矿的控制作用。首先，SukhoiLog（干谷）矿床巨量的资源（Au、Pt、Pd）可能形成于中元古代，围岩是形成于退化弧位置的含碳质和富黄铁矿的复理石建造，该建造形成于复杂变形的新元古代克拉通边缘的贝加尔地体。科迪勒拉式边缘的另一些变化出现在中东亚地区，那里形成现在的日本岛和南东俄罗斯的地体和中国东缘及其海域。它们曾经经历侏罗纪—白垩纪的走滑转换断层作用，形成了新生代轮廓。随后整个俯冲带和/或增生杂岩向北迁移，包括现在直接位于太平洋边缘的华北克拉通岩石。这些前寒武纪岩石以及迁移的中生代岩石序列含有重要的造山型金矿床。这些产在华北克拉通的金矿床确实代表前寒武纪克拉通内仅有显生宙主要金矿床。浅成热液脉型、富金斑岩型和夕卡岩型矿床产于伸展机制压缩条件下所形成的岛弧和陆弧的浅层部位（≤5km）。浅成热液脉型和容矿围岩为沉积岩的卡林型金矿床也产于弧后地壳减薄和伸展背景下的浅层部位。相比而言，所谓的“中温热液”型金矿床（即图5中的造山型金矿床）是在压缩-转化压缩机制下形成的，并且贯穿上地壳的大部分，产于临近大陆岩浆弧的变形增生带（图5）。图5 科迪勒拉型造山带及其相关矿床
2.4.4.2 喜马拉雅造山带（陆-陆碰撞模式）
陆-陆碰撞（喜马拉雅型）造山带金矿床以具有窄的岩浆弧为特征。陆-陆碰撞造山带也称为特提斯型造山带。它以洋盆封闭、在大陆块之间发育良好的且含有蛇绿岩套Z或C形状的缝合带，活动边缘发育岩浆弧，和被动边缘序列变形为典型特征。碰撞从正向到斜向，地壳异常增厚，老地壳被强烈改造。这些构造作用包括变质作用和岩石圈增厚。拆沉和镁质岩浆底侵作用期间，地壳发生广泛部分熔融。造山带结构的复杂性取决于丰富的高位逆掩断层作用的发育程度(Alpinetype)或异地地块的有限逆冲(Himalayan)。金矿床形成在地壳深度5km范围内，造山型金矿床与其他类型金矿床的关系如图6。图6 喜马拉雅造山带相关的造山带金矿床
2.4.5 柱
异常热地幔柱来自热边界层，最可能是核幔边界（2900km)，仅在10〜50Ma时间尺度在热浮力作用下平流通过地幔。地幔柱头直径为500〜100km，而尾部直径仅有100km，上地幔顶部环境温度为1280°C，地幔柱头部为1480°C，尾部为1700°C。正常情况下，地幔柱冲撞岩石圈的深度为150km，当经历拉张减压熔融时，其头部变平缓至1000〜2000km。异常热柱具有高的浮力驱动流，平流输送玄武质岩浆通过大陆岩石圈以大陆溢流玄武岩形式喷发。玄武质岩浆来自减薄地壳下冷却的地幔柱，或来自绝热减压的软流圈，被莫霍面密度过滤器堵塞成池。这里可分异形成非造山含有Fe-Ti-V矿床的辉长斜长杂岩体，且也能熔化难熔的下地壳形成与Fe氧化物-Cu-Au-REE成矿省有关的A型花岗岩。了解岩浆Ni-Cu和铬铁矿床以及与非造山岩浆作用有关矿床的关键是地幔柱在太古宙大陆岩石圈地幔之下250km并不发生减压熔融，而是以岩脉的形式侧向渗透。这包括2596Ma大岩墙和2200MaMatachewan岩群。另一方面，地幔柱在正常岩石圈地幔下侧向扩散。地幔柱活动，尤其是超级地幔柱是幕式的，最大活动时间：3.8Ga，3.4Ga，3.0Ga，2.7Ga，2.4Ga，1.9Ga，1.7Ga，250Ma，白垩纪。地幔柱类型：(1)具有低岩浆流动的长寿地幔柱：发育于洋岛的夏威夷火山岩链；(3)超级膨胀或地幔上涌：超级膨胀导致冈瓦纳大陆与劳亚大陆的裂离。上述3种不同的地幔柱都与成矿省的形成有关：金刚石到Ni-Cu-PGE。洋脊地幔柱和会聚边缘地幔柱相互反应引起一些最大的已知结构异常和地球化学异常。来自异常热地幔柱由大于30km厚玄武岩形成的大洋高原阻止俯冲带俯冲并引起碰撞。这种机制形成LihiraAu矿床和巨型KiddCreekVMS矿床。铁建造-黑色页岩与地幔柱活动有关。2.4.6 幔
幔即地幔，幔源矿床以豆荚状铬铁矿矿床为特征。豆荚状铬铁矿以富含铬尖晶石为特征，容矿岩通常为产生于洋内弧大洋岩石圈地幔或壳幔过渡带的二辉橄榄岩中的纯橄榄岩。豆荚的形态反映地幔流动的路径。铬铁矿体形成模式涉及板片俯冲去水作用产生的橄榄质地幔楔中最初生成含水玄武质熔浆。含水熔浆发生解聚合作用，增加Cr3＋优先进入八面体的概率。其后，在7km深、0.2GPa条件下，熔体与开放体系的橄榄岩反应导致伴有铬尖晶石沉淀的聚合作用。豆荚状铬铁矿反映洋内弧壳-上地幔在陆-陆碰撞和科迪勒拉型造山带中的仰冲。该矿床形成于大洋扩张中心、弧和裂谷。但由于俯冲作用，洋中脊地壳很少被保留在地质记录中。许多VMS矿床形成于汇聚边缘拉伸环境，尤其是弧后盆地，那里发生地壳减薄、岩石圈断裂、软流圈上涌隆起、以及高温岩浆产生长寿高热流，增强液压水力传导率。由于年轻、密度相对较低和热环境，弧后岩石圈更容易发生仰冲。VMS矿床与某些镁质岩浆作用密切相关的事实意味其与上地幔热异常具有某种函数关系。基于岩石组合和构造环境，VMS矿床至少可划分为两组：（1）与镁质有关矿床：主要产在显生宙，这些矿床发育富沉积物的大洋裂谷中，或传播到大陆裂谷；（2）双成分硅质碎屑岩石有关矿床：主要产在显生宙，大储量，高Pb，低Cu，形成于大陆弧和弧后环境。镁质和双成分长英质矿床可追溯到新太古代某些克拉通，前者代表原始洋弧和弧后环境，后者代表VMS矿床在成熟岛弧的沉淀。2.4.7 壳
壳系指地壳，壳源热液型Sn-W矿床通常与产于陆陆碰撞型造山带、某些科迪勒拉型和安第斯型造山带有关的花岗岩具有密切关系。源岩浆是高度分异的具有壳源特征的过铝质花岗岩，具有钛铁矿系列花岗岩特征，涉及还原沉积相和地幔熔体的熔融。这些花岗岩富集不相容元素（Cs、Rb、Th、U、Nb、Ta、Sn、W、Mo）和LREE以及挥发分元素F和B等。侵入体与矿化受区域构造引发的次一级构造控制。矿化起源于岩浆水与低盐度大气降水的混合作用。大规模W-Sn矿化形成的金属成矿省发育于古生代—中生代陆陆碰撞造山带，如著名矿床华南W-Sn金属成矿省（西华山矿床），成矿时代：325〜300Ma和290〜260Ma。安第斯造山带内弧Sn-W成矿省形成的主要因素包括：（1）沉积在循环水与非循环水界面上，来自风化汇水盆地的硅质碎屑沉积物；（2）地幔熔体的侵入；（3）超厚地壳熔融；（4）流体-非饱和熔体向浅部地壳运移。安第斯造山带最富集W-Sn矿床的花岗岩反映由与汇聚速度变化相联系的俯冲角度转换引起的弧增宽事件。Sn-W成矿省的大尺度分布，包括保留在侵蚀造山带中的资源潜力都类似于斑岩铜矿床。2.4.8 台（非造山岩浆岩带金属矿床）
这类矿床主要形成于中元古代，矿体位于层内或块状斜长岩-辉长岩杂岩体内。与地幔柱作用相关的玄武岩池汇聚在Moho密度滤波器界面，那里存在大量分异结晶作用形成的斜长石。相关的岩浆岩是富含Fe、Ti、V和P的纹长苏长岩和二长苏长岩。磷灰石结晶速度超过磁铁矿，产生不相容的富Fe演化流体。矿体呈层状堆积，或与层不一致的Fe和Ti氧化物矿体；后者来自不相容液体的结晶。这类全球典型矿床有：攀枝花V-Ti磁铁矿矿床；瑞典Smalands-TabergFe磷灰石-稀土矿床。与地幔柱-大陆岩石相互作用形成的矿床-岩浆Ni-Cu-PGE和层状铬铁矿床有3种类型：（1）Ni-Cu硫化物堆集体，产于板内裂谷，作为超镁质-镁质杂岩和大陆溢流玄武岩的一部分，Ni/Cu<1；（3）产于绿岩地体中或以沿转换岩石圈断层分布为特征，Ni/Cu=2〜3。典型矿床有Stilwater铬铁矿和Ni-Cu硫化物矿床，津巴布韦大岩墙及其相关矿床;Bushveld侵入杂岩体及其相关矿床，Sudbury火成杂岩体及其相关的Cu-NiCo的硫化物矿床以及有意义的PGE矿化。新太古代Ni-Cu硫化物矿床包括：（1）与Keweenawan大火成岩省有关的中期大陆裂谷中的Duluth杂岩及其相关矿床；（2）Muskox侵入杂岩及其相关矿床；（3）中国金川Ni矿床；（4）Noril'sk-Talnakh金属成矿省的Ni-Cu-Co-PGE矿床。2.4.9 热（流）
洋内和大陆边缘弧斑岩热液系统：斑岩Cu-Mo-Au和相关的热液Au-Ag矿床几乎毫无例外地产在显生宙。这两类矿床中的大多数产在中生代和新生代与俯冲有关的次火山侵入杂岩体和火山沉积岩中。快速抬升和侵蚀、构造侵蚀和碰撞通常导致大洋和大陆火山弧表壳序列的破坏，使这些矿床不易保存。斑岩Cu矿床与板块构造过程具有最清晰的专属性，与洋壳俯冲的关系主要体现在板片俯冲到软流圈地幔楔产生大量水和挥发分。这些挥发分交代地幔楔降低其熔点，导致在最高温区域通过部分熔融产生含水玄武岩浆，这些熔体是一系列侵入到上覆地壳多阶段演化岩浆的最终岩浆源，多阶段演化岩浆可能产生斑岩和相关的热液矿床，俯冲作用代表物质流返回到地幔以补偿洋中脊由于新的大洋岩石圈的产生而导致的地幔亏损，但海底变质作用的过程导致水合作用以及来自海水的其他元素（S，C1）的加入改变了原始大洋中脊玄武岩的成分。在岩石圈板块小于25Ma的区域，或在浅俯冲期间，两者都可导致浅部的板块达到较高的温度，促使向下俯冲板片的玄武岩壳发生部分熔融。正常的大洋岩石圈俯冲主要导致脱水作用，向覆盖其上的地幔楔释放富含水的流体。流体的释放可能开始于俯冲活动最浅的部位，最深可达到约100km。该深度对应于蛇纹石、角闪石、绿泥石的分解临界环境，约3GPa和700〜850°C，是蛇纹石、角闪石、绿泥石最稳定的存在环境。流体释放的这段深度恰好位于火山弧下毕鸟夫带俯冲的深度。这表明板片的脱水作用和岩浆的生成具有直接联系。云母可存在于更深的深度和更高的温度环境，这可以部分解释向弧后方向K2O逐渐增高的现象。交代变质的橄榄石被传送至地幔楔更高温的中心部位，或者直接被流体渗透，可部分熔融形成含水2.5%的高Mg玄武岩，相对于大洋中脊玄武岩，这种玄武岩富含大离子亲石元素并呈高氧化态（比铁橄榄石-磁铁矿-石英高两个对数单位）和高S含量（实验表明氧化玄武岩熔体中S含量高达约1.5%）。构造控制斑岩岩浆向上地壳的侵位，影响转换岩石圈结构及其区域大地构造格局的构造应力可能通过提供相对渗透的路径影响岩浆上升的位置。最佳地点是形成与隆起区的张性构造域和继而形成的在轻度斜向压应力下发生变形的巨大走滑断裂系统。它们的存在能够提高成矿的潜力。矿床与这种构造域的空间关系常常在区域勘查中作为线形构造的交叉点被识别，这在许多斑岩和热液矿床所在的区域被关注。斑岩铜矿形成的其他模型直接涉及板片的熔融、地壳的增厚和俯冲角度的变缓对岩浆产生和岩浆成分的影响。斑岩岩套中的各种变化的多样性起源于俯冲带构造形态可能的宽广变化，或特别的地质事件，或这些事件的组合最终导致斑岩成矿潜力的最大化（或最小化）。最明显的是洋弧和大陆弧斑岩系统差异，主要体现在其细节上的敏感性，而不是其产生的整个过程。洋弧系统趋于与更镁质（闪长质）的深成岩相联系，而大陆弧斑岩系统与更长英质的深成岩相联系。大洋斑岩系统更常见的趋势是相对富集Au，而大陆斑岩系统则相对富集Mo。这两者之间的差异可能与分异程度和大陆壳经历的地质过程有关。洋壳系统代表了最原始的系统，而大陆斑岩则经历了更彻底地分异（导致Au的损失）和与陆壳成分的混染。历史上，对浅成热液Au-Ag矿床与次火山斑岩系统之间关系的认识晚于其与会聚板块边缘的整体关系。这主要归结于矿床的保存和揭露程度，也就是说保存于近地表的矿床，被剥蚀深度没有达到揭示埋藏其下的岩浆-热液系统。相反地，斑岩矿床出露的地方，覆盖其上的浅成热液矿床已经被剥蚀掉。有些大型-超大型矿床的形成不仅受控于区域性因素，而且与地史演化过程中特定的重大事件有关。2.5 地动力环境下的矿床时空分布
地质历史时期不同地动力环境下形成的主要矿床类型的分布如图7。该图表明：（1）自2.8Ga以来超级大陆旋回已经运转：Kenorland大陆拼接发生在2.7Ga；Columbia大陆拼接发生在1.8Ga；Rodinia大陆拼接发生在1.0Ga；Pangea大陆拼接发生在0.3Ga；这种超级大陆的离散可能是超级地幔柱触发的。（2）产于科马提岩的N1矿床与地幔柱密切相关，硫化物的饱和起源于地壳的混染。与富贱金属火山岩密切相关的块状硫化物（VMS）矿床形成于扩张大洋超级俯冲环境下减薄的断裂岩石圈上或弧后环境，与异常热的次火山岩席侵入活动密切相关。（3）造山带金矿床形成于与Kenorland拼接大陆密切相关的增生地体之间的缝合带；金刚石大多数形成于2.7Ga前富碳的软流圈液体与大陆岩石圈地幔在240km深处的相互作用，这些金刚石被夹带于与形成于480、280和100Ma的超级地幔柱事件有关的金伯利岩到煌斑岩的熔体中，成矿省的保存得益于他们位于稳定的太古宙大陆岩石圈地幔。（4）2.6Ga后地幔柱活动强度的降低导致海平面的下降，在2.4至2.6GaKenorland大陆漂移期间，首次形成宽广的被动边缘沉积序列，包括磷块岩、铁建造和碳氢化合物。在厚的太古宙向薄的元古宙大陆岩石圈地幔的转化期，地幔柱与夭折裂谷相互作用形成Cr-Ni-Cu-PGE矿床，譬如津巴布韦大岩墙（GreatDyke）、俄罗斯Norilsk矿床。（5）古元古代造山带，像北美的Trans-Hudson和澳大利亚Barramundi造山带焊接在Columbia新大陆上。与造山带相关的前陆盆地，含有基底还原剂（石墨片岩）导致不整合铀矿的形成。多阶段的铀矿化形成于沉积后具有600Ma历史的成岩热卤水。（6）Cwlumbia地幔柱在1.6至1.4Ga间的漂移导致北美和澳大利亚内部大陆裂谷SEDEX型Pb-Zn矿床的形成，并在所有大陆发育宽广的RapakiviA型花岗岩带，和与其有关的Sn矿脉和Fe氧化物-Cu-AtrREE矿床。上述产物皆受发育于从厚向薄大陆岩石圈地幔转换过程中的裂谷控制。（7）在1Ga地幔柱与Rodinia相互作用过程中在Laurentia和Baltica形成宽广的非造山斜长岩和Rapakivi花岗岩带，前者为Fe-Ti-V矿床的容矿岩。800MaRodinia地幔柱的漂移导致内陆盆地Cu矿床的容矿沉积岩系的形成。（8）造山带金矿床形成于科迪勒拉型造山带，自2.7Ga至第三纪；Au-As-W和Hg-Sb矿床反映在地体缝合带逐渐变浅的环境下，成矿流体是一致的。（9）形成于前陆盆地的MVT型Pb-Zn矿床，和形成于被动大陆边缘裂谷显生宙SEDEX型Pb-Zn矿床在低纬度含有蒸发岩。（10）斑岩铜矿床和热液Au-Ag矿床形成于大洋内部和大陆边缘弧；成矿流体与板片脱水作用有关，橄榄岩熔融并与上部板块地壳发生混染作用。现今出露的矿床大多小于200Ma给岀地壳抬升过程中保留的最低的资源潜力。（11）在克拉通尺度上，大陆岩石圈地幔地震图像，有助于岩浆Ni-Cu矿床、Fe氧化物-Cu-Au-REE矿床的勘查。超大陆旋回的重建有助于突岀金属成矿省；在地体尺度上，热结构、构造和岩性联合研究有助于查明金属成矿省到俯冲矿化带的特征；在成矿省尺度上，系统研究Nd值的分布有助于查明一定类型的大矿床或小矿床可能来自同一流体，用地球化学的精细尺度能够度量矿床可能形成的规模，比如大型矿床具有高Nd的特征。（A）：AM—非造山岩浆作用；CA—大陆弧；CC—陆陆造山；CO—科迪勒拉山系；CR—大陆裂谷；IA—洋内弧；PL—地幔柱岩石圈；斑岩型-热液型，VMS矿床形成于洋内弧和陆弧，同样，岩浆热液Sn矿床形成于科迪勒拉造山带和陆陆碰撞造山带；B）：沉积盆地；BA—后弧盆地；FA—前弧盆地；FL—前陆盆地；C—内陆盆地；O—大洋盆地；PM—被动大陆边缘盆地；RM—裂谷大陆边缘盆地；SS—走滑拉分盆地；沙金矿床堆积在造山带的弧前和后弧盆地。
3 成矿系统与成矿关键要素
3.1 成矿系统基本组成
成矿系统是地球系统的一个重要组成部分。它是指“在一定地质时-空域中，控制矿床形成、变化、保存的全部地质要素和成矿作用动力过程，以及所形成的矿床系列、矿化异常系列构成的整体，是具有成矿功能的自然系统”。成矿系统是在特定地质环境中形成矿床及后来演变的自然作用系统。从矿床的形成、变化到保存，成矿要素主要包括：3.1.1 源
源—成矿物质的来源，包括成矿金属及其帮助输运的络合物配位体（F，C1，B，S等）的来源，输运矿质的流体的来源等。广义地看，地球中各类物质在一定条件下都可以形成矿床，例如：岩石、岩浆、热气、热水、海水、陆地水，生物体等。能提供矿源的地质体可称为含矿源地质体。研究含矿源地质体，集中3个问题：一是其中矿质的含量，二是这些矿质的赋存状态，三是由其赋存状态所制约的矿质能析岀的数量，即参与成矿的矿质量。Saager等通过对南非太古宙绿岩带和欧洲阿尔卑斯山古生代超镁铁质杂岩中金的分布研究发现，金在岩体硅酸盐相和硫化物相中的分配是不均一的，且具有双成分分布模式。金在硫化物相中以固溶体和包体两种形式产岀，并与粒间微粒金一起构成了金含量的异常点群；赋存在硅酸盐和氧化物中的金构成了金含量的背景点群。金的异常点群构成了金的后生矿床的潜在矿源，这是因为硫化物相中的金和微粒金比硅酸盐和氧化物中的金更易于被流动的热液溶解。Saager将这种具有超量点群的岩石定义为金的矿源岩。陈永清等通过对鲁西太古宙雁翎关组绿岩带含金性研究表明：在绿岩带中赋存在硅酸盐矿物中金含量的背景点群（Xb=4X10-9）和赋存在硫化物中异常点群（Xa=28X10-9）分别占样品总体（212件样品）83％和17％。在燕山期花岗质侵入体中，赋存在硅酸盐矿物中金含量的背景点群（Xb=3.72X10-9）和赋存在硫化物中异常点群（Xa=27X10-9）分别占样品总体（113件样品）81％和19％。上述金的异常点群构成鲁西后生金矿床的主要来源。张秋生和刘连登认为成矿物质的来源在理论上有如下几种可能：（1）上地幔源；（2）地壳源；（3）成矿物质来源于地表；（4）宇宙源。上地幔的成矿物质进入到地壳浅部成矿基于基性或超基性岩浆作用。它们的共同特点是，在多数情况下矿质和介质是同源的，有时二者成为一个整体。上地幔来源的矿床可分为三大类型：（1）中深成环境下主要通过岩浆结晶分异作用或熔离作用形成的岩浆富集矿床。矿化一般发育在母岩体内部，在一些晚期岩浆矿床中，分异出的矿浆在压滤作用下可贯入到附近围岩中成矿。这类矿床中，有许多矿床不仅规模大，而且品位高，如加拿大肖德贝里铜镍矿床、我国金川铜镍矿床、攀枝花钒钛磁铁矿床、南非布什维尔德铬铁矿床等，这类矿床还是铬铁矿和铂族元素的主要来源。岩浆富集矿床虽然分布很广，但其类型相对较少、矿物成分简单。（2）近地表浅成环境下形成的矿床。这类矿床主要与镁铁-超镁铁质、安山质或碱性浅成侵入体及喷出岩有关，主要形成铜-镍、铁和金刚石的富集，典型矿床包括俄罗斯的诺里尔斯克铜镍矿床、西澳大利亚产于科马提岩中的铜镍矿床、瑞典基鲁纳磷灰石-磁铁矿矿床、南非德兰士瓦尔金刚石矿床等，这类矿床也是通过岩浆作用富集的矿床。（3）由热液作用富集形成的矿床。源于上地幔侵位于地壳浅部的岩浆在冷凝结晶的晚期熔浆的沸腾作用可以产生岩浆气液，或者岩浆房作为热引擎，驱动地下水或下渗的海水对流循环，萃取同源火山岩或浅成侵入体中的成矿物质富集成矿。前者形成的矿床主要包括碳酸岩中的稀土矿床，如美国加州的芒特一帕斯（Mount-Path）和我国攀西地区的牦牛坪矿床；后者的热液系统主要形成火山岩型块状硫化物矿床，如塞浦路斯型矿床和黑矿型矿床。显然，上地幔物质只有从地壳的两种部位才有可能侵入到地壳浅部或到达地表。其一是地壳薄弱的部位，这种部位通常是由于上地幔隆起而使地壳拉伸变薄，从而导致上地幔物质上涌，如洋中脊部位和大陆裂谷区，此外，太古宙时期的地壳很薄，致使上地幔物质曾经大面积侵入到地表形成绿岩带。其二是超壳深大断裂发生的部位，可成为上地幔物质迅速到达地表的通道。分散在地壳内部的成矿物质可以通过中酸性岩浆作用或热液（岩浆热液、变质热液、地下水热液）作用发生迁移和富集。理论和实践都已经证明，地壳内部的矿源是成矿物质初步富集的岩石单元，这种岩石单元称为矿源层。矿源层由沉积作用形成，并在构造作用下埋藏于地壳深部，成为深部矿源层。成矿物质来源于地壳内部的矿床可分为两大类型：（1） 与岩浆作用关系密切的矿床。地壳内部产生的岩浆作用起始于较老岩石的部分熔融。这些较老的岩石或者是消减带的镁铁质洋壳，或者是大陆壳下部的镁铁质角闪岩，也可以是陆壳的长英质变质沉积岩。由于镁铁质源岩中贱金属和贵金属丰度值较高，因而它们趋向于产生富含这些成矿元素的部分熔融体；同理，变质的长英质沉积岩则易于形成富含锡、碱金属、稀有和稀土金属的部分熔融体。在这两类矿源岩中，部分融熔作用都是成矿元素富集的一个重要途径。显然，地壳深部矿源岩的性质、岩浆的形成过程以及岩浆的侵位对于这类矿床的形成是至关重要的，然而，这种由部分熔融作用产生的富含成矿物质的岩浆侵位后，仅依靠岩浆作用本身仍难以使其成矿物质进一步富集形成工业矿床，必须借助于富水挥发相的作用。如果缺乏这一过程，伟晶岩矿床就不能形成，夕卡岩矿床就难以产生，斑岩铜钼矿床以及其他网脉状矿床的断裂系统就不能发育，由火山爆破作用产生的许多储矿构造也就不会存在。地壳深部矿源物质通过岩浆作用和气液作用而聚集成矿，可形成伟晶岩矿床、稀有元素矿床、斑岩铜钼矿床、锡矿床、钨钼矿床、接触交代矿床、多金属矿床等。大量的研究表明，许多空间上和时间上都与中酸性侵入体有关的热液矿床，其成矿流体的性质主要表现为大气水来源、成矿物质则主要来自侵入体附近的围岩。在这个意义上，岩浆侵入体只是在该成矿系统中作为热源起着热引擎的作用，驱动以大气水为主的深部地下水对流运动形成地热成矿系统。花岗岩化和混合岩化也可以使矿源层物质发生富集成矿作用。许多事实证明，一些与花岗岩化作用密切相关的矿床，如钨、锡、铍、铌、钽、铀等元素，往往随着多次花岗岩化（多时代和多阶段）的发展而愈趋集中，最终形成矿床。（2） 与岩浆作用无关的矿床。在区域变质作用过程中产生的变质流体在变质和变形作用下可能被导流进入有利的构造环境，如果变质流体在途中萃取了围岩中的成矿物质，在这种减压扩容的构造环境中便可能聚集成矿。许多热水型沉积矿床，如密西西比河谷型铅锌矿与岩浆作用无关，并认为所有的热水型沉积矿床在其沉积场所都具有异常的海底沉陷特征，这种沉陷导致地壳上部处于张性应力状态，因而促成沉陷区底部的地壳广泛发育微细的张性裂隙，使岩石渗透性显著增强，使得地下水的对流能在相对较低的温度条件下进行，并萃取成矿物质，形成成矿热液，在适当的环境下沉淀富集成矿。出露地表的岩石或矿体在风化剥蚀作用下发生分解，使其中的成矿物质被释放出来，随地表水流进入到有利的沉积环境中富集成矿。这类矿床包括各种沉积矿床和风化矿床。典型案例是加拿大肖德贝理（Sudbury）Cu-Ni硫化物矿床。3.1.2 运（成矿物质的运移）
成矿物质从矿源区析出后，由流体携带，在运动中趋向集中，即向矿石堆积区运动的机理和过程，简称含矿流体的运移；包括流体运移的路径，驱动流体流动的热梯度和能量。运移的介质：岩浆、热液、蒸汽、超临界流体、地下水、地层水、海水、冰川等。运移的路径：火山机构、断裂、层间裂隙、断层、破碎带、角砾岩筒（带）。3.1.3 储（矿质的富集储存）
储指在一定有利空间，成矿物质堆积富集的机理和过程，即矿床的形成和定位的过程。储库的一个重要特征应像油储的圈闭那样具有防止成矿金属流体泄露的功能，这种圈闭可以是化学的（碳酸盐岩等）或物理的（黑色页岩或逆掩断层等）。基本的成矿机理是多因耦合、临界转换、圈闭富集、复合叠加成矿；矿床系列是成矿系统作用的主要成果。3.1.4 变（矿床形成后的变化）
矿床形成后的变化包括：矿床所在环境的变化、含矿地质体的变化、矿体本身的变化等。其变化是外在地质动力与矿床内在特质相互作用的过程。变化结果多是负面的（矿石质、量的损伤，矿床结构复杂化），但也有正面的结果（矿石品位加富、矿体产状集约化等）。全面研究矿床的变化对正确认识矿床类型和成因，对在找矿工作中科学评价矿床均有重要意义，是矿床学和矿产勘查学中应大力加强的研究领域。矿床形成后其经历的时间差异和所在的地质环境不同，导致其变化的差异性和多样性。通常，古老矿床，长期处在活动环境的矿床，不易保存，譬如，很少发现古生代以前的斑岩型矿床，但在南非和北美的稳定克拉通中一些古老的绿岩带金矿床得以很好的保存。反之，年轻矿床，长期处于稳定环境的矿床就有可能保存其原貌，譬如，南美安地斯和东南亚新生代斑岩型矿床。矿床类型不同，其受变化的形式和强度也有不同。如果原有矿床的物性稳定性强，则抵抗外力改造的能力就较强，如金刚石、刚玉矿床，风化可形成砂矿床。3.1.5 保（矿床的保存）
矿床形成后，经历变化改造，有的能保存下来，有的就消亡了。我们就是开发利用这些保存下来的矿床，提供矿产资源以维护人类的生存和发展。保存是在一定地质环境中矿床得以保存下来的作用。它包括：（1）矿床保存的完整程度；（2）保存空间：地壳深部、浅部；海底、湖底；山脉、盆地等；（3）矿床改型保存，如热液脉型金矿变为砂金矿得以保存。有利保存条件包括：（1）矿床处于稳定的地质“安全岛”中，被后成覆盖层所保护；（2）适度的隆升-沉降作用；（3）形成于构造“转换域”，保存于构造“稳定域”；（4）区域地质演化过程中有利于矿床形成、变化和保存要素的高效耦合；（5）有利的气候、海拔、纬度条件。以上是从源-运-储-变-保成矿地质作用过程角度考虑大型-超大型矿床寻找预测应考虑的主要变量。实际工作中通常会结合多种方法技术，如地球物理、地球化学、遥感等。这些方法手段基本原理不同，勘查中其目标变量也不同。如地球物理（除磁法以外）方法更多的属间接的手段，用以探测隐伏岩体和断层的规模、产状、形态分布等特征。地球化学方法重点涉及成矿物质来源，通常以地球化学异常指示成矿有利区域。遥感方法可以提供深部构造在地表的地貌特征、地表蚀变矿化信息等。随着现代科学技术的进步，将会有更多致矿信息变量能够被探测，并应用到大型-超大型矿床的预测与评价中去。3.2 成矿系统非线性动力学特征
20世纪末，自组织临界性概念被提出，并作为解释复杂系统行为的新的定律。近年来，Hronsky和Mandelbrot将自组织临界性与矿床的形成相联系，并认为异常地球动力学环境和能量临界（阈）障（thresholdbarrier）控制大规模成矿系统流体流的演化。他们提出的一个重要论据是矿床空间上显示分维分布，并在其规模-频率上服从幂律分布。这正是自组织临界系统的特征。自组织被定义为在局部相互作用系统中，相对简单的组分在大规模空间和时间上自发出现的有序现象。自然系统倾向于以最有效的方式自组织耗散（dissipation）高能量梯度，并使熵值最大化。通常的误解是将熵值与无序相联系，事实上在复杂的开放系统中能量有序耗散比无序耗散更有效。临界性概念涉及结构变化的临界阈值（thresholdvalue）。成矿系统自组织临界过程是一个成矿能量和物质缓慢积累随后迅速释放堆积的过程。自组织临界系统具有非线性特征，即很小的变化能够产生巨大的后果。当成矿系统自组织过程达到临界（阈）状态时，成矿能量和物质的瞬时释放堆积表现为典型的幂律分布行为。在一个矿集区内，矿床形成的规模与产出的频率之间呈现幂律分布，以及矿床的空间分布为分形分布，不仅为成矿系统具有自组织临界性特征，而且为聚焦找矿战略提供了科学依据。Carlson对内华达Au矿床开展一项有意义的研究表明：矿床距离-频率分布具有两个分维总体（服从多重分维分布），两个分布的拐点为30km，这在对数距离分布上揭示一个线性梯度变化。应用同样的方法，Rained进一步研究表明美洲几个斑岩成矿省相关的矿床也具有类似的多重分维距离-频率分布，两个分布的拐点介于30〜90km，并认为这些拐点与矿床规模的中位数成正比，反应在局部和地壳尺度上导致矿床形成的特定的地质控制因素。类似地，在一个矿集区内，矿床品位-吨位模型和矿床规模-频率模型也都服从幂律分布。除成矿系统外，某些复杂的地质系统具有有序的时空分布模式而显示明显的自组织性，这种自组织现象通过统计外推和内推具有可预测性。地球系统自组织的一个最宏观的案例就是地核通过冷却作用导致四极地幔的对流和超级大陆长期的周期性的拼合与裂解，循环的周期为600〜900Ma。自组织模型也已被用于解释在多样性地质系统特定尺度区间内重复发生时空分布周期性模式。沿大陆和岛弧火山间距的研究为研究某些诸如火山块状硫化物（VMS），斑岩和热液等与岩浆系统相关的成矿系统提供了重要信息。Carr等基于Cocos-Caribbean火山弧研究表明从一个岛弧到另一个岛弧火山分布的平均间距的变化主要取决于板块的汇聚速率、岩浆产生的体积和地壳厚度，具有喷出最大岩浆量的火山中心几乎是等间距周期性分布的。McCuaig和Hronsky认为在自组织临界性行为发生的地方当能量以岩浆、流体和热的形式施加到系统时，存在一个临界（阈）障阻止能量逐渐耗散。这种临界（阈）障包括脆韧性转换带、封闭断层带、不渗透性岩盖、侵入体结晶甲壳和背斜脊部等。这些障决定潜在的超压流体流库的发育位置和矿化发育的规模。发生在临界（阈）障中的自组织令人信服地影响矿床空间周期性分布规律。由于超压流体能够创造性地开辟它们自己的可渗透运移路径，超压流体临界（阈）障的发育与矿床规模具有密切关系。发育于基底岩石中的深部断裂隧道在静岩压力下控制由应力触发破裂产生的扩散流体流。因此在构造带（tectoniccorridor）主应力区域有助于确定流体运动方向的深部断裂的行为应该是能够预测的，这种深部断裂的行为有助于矿田规模的靶区的定位预测。矿床空间周期性分布继承了下伏断裂结构构造，具有其自己特征的空间分布模式，这种下伏断裂结构构造具有应力导向和流体供给的功能。较老基底中同一体积岩石中的多期矿化加固基底结构在矿集区定位上的持续作用，有些结构构造对流体流的发育扮演重要的角色。自组织成矿系统中近似等距分布的活动断裂可能对矿床周期性空间分布具有重要的控制作用。许多地动力环境都倾向于包括一个复杂的成矿系统，并以不同规模和不同程度的主动和被动系统相互自组织作用为特征。自组织临界成矿系统的有序度与系统试图移除的潜在能量梯度的规模有关。资源禀赋异常富集的区域通常与岩石圈内与异常构造热事件相关的能量梯度异常以及与能量耗散结构相关的高度自组织程度相联系。因此矿床空间周期性分布期望优先出现在资源禀赋富集的成矿省。3.3 超大型矿床成矿过程耦合机制
Laznicka在其第二版《巨型金属矿床》中强调成矿强度，成矿有利背景和最佳致矿因素的耦合是形成超大型矿床的基本条件。多种成矿因素的耦合是形成超大型矿床的一种重要机制。就斑岩型矿床全球分布而言，典型的超大型斑岩矿床分布于美国西部（例如Butte、Bagdad、Morenci和Sierrita矿床）和墨西哥北部（例如CananeaandLaCaridad矿床）的晚中生代／早新生代的拉拉米斑岩带内，及智利北部始新世—渐新世斑岩带内（例如Colahuasi，Chu-quicamataandLaEscondida矿床）以及西太平洋新生代岛弧斑岩带内（印度尼西亚巴布亚岛Grasberg斑岩型Cu-Au-Ag矿床等）（图8）。该示意图说明了斑岩铜矿和低温热液型金矿形成的一般模式。LS，氐硫化型；紫色框突出了可能导致增强形成超大型矿床的特点或过程。
一些世界上最大的斑岩型Cu-Au矿床和低温热液型Au-Ag矿床以及超大型造山型金矿床，显然是斑岩型和低温热液型系统以及中低温热液成矿系统的公认的一部分。不过，每个矿床也都有一个或多个与众不同的特征形成超常的规模或高品位的矿化。这些与众不同的特征对他们本身来说并不是独特的，但是与较常规的成矿过程结合就能形成超大型矿床（图8）。这些特征包括能够引起多种岩浆活动的俯冲或碰撞环境中的独特的或瞬时的构造。尤其是活泼的围岩也可以作为矿石矿物沉淀的化学圈闭。此外，流体集中流动或密闭要么在构造上控制富矿矿石的形成，要么在不透水的岩石盖层下捕获流体。大部分条件或这些条件发生的可能性可以通过对给定区域的构造和岩浆的演化进行仔细研究才能识别出来。因此，超大型矿床形成的可能性是可以预测的。在斑岩型和低温热液型矿床形成过程中，有利于加强整个沉淀过程的异常是可以识别的。因此，重点关注能够指示异常存在的有利的地质背景，这样超大型矿床的勘查可能会更高效。4 超大型矿床勘查评价系统
矿产勘查的目的是找到含有非常丰富的特定的元素或矿物的岩石，并且有足够的规模能够进行经济开采。矿床品位越高，矿化岩石的吨位就越大，获得的潜在利益就越大，可获利的矿床被开采的时间就越长。大型矿床在开采、规划和管理集中的规模经济中也可获得利润，大型设备的使用也降低了成本。同样，矿山开采年限长也需要大量资本购买大型和寿命长的基础设施。此外，规模经济通过提高能源效率和合理土地开发减少了对环境的影响。因此，大多数勘探公司寻找大型或超大型矿床，一方面能获得最大投资回报，而且获得利润的前景比较长，对环境和社会的影响也最小。4.1 从成矿系统到勘查系统
在已出版的成矿系统模型中很少涉及自组织临界性和空间周期性概念，大多数成矿系统模式遵从经典还原论者的做法，在识别成矿的关键环节上，以线性模型将“源”-“运”-“储”-“存”链接在一起。事件地质学模型隐含着一种假设：诸如“源”-“运”-“储”-“存”等成矿关键要素的起源是相互独立的。的确，贝叶斯（Bayesian）证据权理论假定：每个成矿要素（参数）的行为相对于其他成矿要素（参数）是条件独立的。在现实世界中，决定整个成矿系统行为的诸成矿要素之间存在着复杂的相互作用。这种复杂的相互作用导致成矿的非线性行为，并奠定矿产资源禀赋服从幂律分布的基础。自组织系统模型能够基于成矿系统基本要素相互作用的产物对再现成矿过程提供有价值的新的视野。由于岩浆（热液）成矿系统成矿的证据肯定保存在蚀变矿化产物中。通过对成矿要素及其潜在控矿因素的统计分布模式研究能够提高成矿预测的概率。前已述及，一些矿床（矿集区）沿构造带具有空间分布周期性规律。对于更大的空间分布间隙，可能是存在迄今还没被发现的矿床，有待通过进一步勘查去发现；也可能是矿床空间分布的不规则性（随机性）所致。但有些矿床更大分布间隔大致是另一些矿集区沿整个构造走廊空间分布中位数间隔的2倍，这和资源禀赋周期性空间分布间隙的概念是一致的。还有一些较小的矿床（矿集区）产出在更大的矿集区之间，且具有更紧密的空间分布间隔。这就支持矿床多重尺度空间分布间隔和双尺度空间分布间隔模型。这些问题中的每一个都需要研究不同空间尺度矿床的地球化学特征。矿床是地球系统演化过程中在物质和能量上的一种集中表现形式。一个矿床的形成涉及源-运-储等关键成矿过程，矿化过程能够分解成一系列基本成矿过程，而每一个基本成矿过程发生的概率假定是相互独立的，但事实上，各种成矿要素之间存在着重要的相互依赖关系。一个区域内成功发现矿床的先验概率是可以计算的。这一思想已被应用于勘探方案的评估，并发展为靶区决策方法技术。成矿系统（成矿谱系）侧重于不同矿物系统中常见成矿过程，而不是一种类型的矿床所特有的地质特征的研究。因此，它能够发现新类型的矿床，而不仅仅是发现那些已发现矿床类型。金属成矿系统本身就更复杂，金属和流体具有多种潜在来源，并且可以来自沿途的多个地点，其中包括最终成矿的地点。进一步说，热液金属矿床不涉及流体的捕获，而是从流体中提取金属。一些学者主张采用一种方法，侧重于研究各种尺度下整个成矿系统的驱动因素，其中包括地球动力学背景、结构构造、流体流储库、流体流动驱动因素和路径以及堆积机制等。成矿系统并不等同于勘查选靶系统。为了应用成矿系统在不同的尺度上进行选靶决策，首先必须建立一个实用的选靶模型。勘探选靶模型的关键实际要求是，它侧重于可在现有的或实际获得的数据集中建立评价标准；最理想的是那些具有统一的无偏的覆盖整个勘查区的数据集标准。我们提出了一个4层框架，允许将成矿系统的高层次概念逐步转化为实际识别靶区的标准。这一框架中的四个连续步骤包括：绘制靶区定位标准就是提取构成地质、地球物理和地球化学以及遥感找矿空间信息，这些信息构成基于GIS的远景分析中可供查询的空间图层信息（即“预测者”地图）。必须确定成矿系统中的所有关键过程、组成过程、靶区定位要素和选靶标准（和预测图）。关键过程是成矿系统的主要特征，因此，对于典型的成矿系统应该具有普适性和不同成矿系统的共性。如果这些过程中的任何一个未能发生，就不会形成任何矿床。譬如，在造山带金矿系统中，从成矿热液中萃取金（金的实际沉淀）是金成矿的关键过程之一。这是由于载体溶液触发化学变化，从而诱发载液中的金配合物不稳定，并导致金的沉淀。这种萃取效果可以通过3个组成过程来实现：（1）流体混合；（2）流体与围岩反应；（3）将流体置于物理应力下，导致流体发生化学变化，如降低温度，从而降低了金的溶解度，或者压力大大降低，从而导致流体分解，改变了流体化学，并导致金沉淀。我们很难绘制正在发生的成矿过程，但我们可以获取这些过程发生的证据，譬如围岩反应视为一种沉积金的机制，流体与围岩的反应可能产生不同于区域变质矿物组合的特征蚀变和地球化学异常。概念勘探选靶从广泛的区域矿集区尺度（找矿有利地段），到矿田尺度（矿产资源潜在地段），再到矿床尺度（矿体远景地段）。在这一系列的尺度中，选靶标准的相关性将由于下列因素而发生变化：（1）成矿系统中不同临界过程作用规模；（2）能够在整个项目研究区域内确定可描述的选靶标准的地球科学数据集的可用性。广义的区域尺度被定义为从全球尺度（例如，克拉通／盆地／造山带是产生所期望的商业矿床或矿化样式有利地段）到对矿化有利的构造带或地体（即几千平方千米）尺度。在矿田规模上重点是选择有利于巨型矿藏形成或成矿作用聚集的区域（即几十平方公里）。矿体远景地段被定义为可供钻探探矿的直接找矿目标。将成矿系统概念组成要素与实际可获得的数据联系起来，以支持勘探选靶实施这一框架的关键要素是一个四步的过程。这些步骤包括下列逐步转换：从（1）成矿系统的关键过程（矿床形成必须发生）到（2）成矿系统的组成过程（关键过程可能发生各种方式），到（3）反映在地质学中的选靶要素（这些过程已经发生的证据）和（4）能被用于直接或间接探测选靶要素描述标准。在选靶过程中通常存在来自多种因素的不确定性，其中包括：（1）在地学数据集中，如何更好地制定选靶标准；（2）选靶标准如何更好地反映选靶要素；（3）选靶要素如何反映成矿关键过程；（4）如何通过间接找矿信息确切地描述成矿关键过程是预测工业矿床的关键。4.2 勘查评价的目的和要查明的主要对象
矿产勘查的目的是寻找不同类型和规模的含矿地质体或矿化地质体，在发现之后，就要利用各种手段查明其地质、技术、经济和环境特征并在不同勘查阶段根据不同需要进行不同程度的定量评价。（1）矿：这是矿产勘查的主要目标和对象，包括成矿区、成矿带、矿田、矿床和矿体。找矿，可以分为新区找矿和就矿找矿两大类型。勘探，可以分为对已发现矿床的初步勘探和详细勘探及已开采矿床的深部勘探和生产勘探。（2）地：这是矿产勘查的主要研究内容，找矿时要研究成矿地质背景，控矿地质因素，找矿地质标志，这里的“地”是广义的，综合的“地”，包括地质、物探、化探、遥感等背景、因素和标志，勘探时主要研究矿体的分布范围、规模、形态、产状、矿石的数量和质量，矿石的自然类型和工业品级，查明成矿的多样性，研究矿体时空变化性质，变化程度和控制变化的地质因素，查明矿体的分布和变化规律，建立矿床和矿体的时、空、因、谱系。（3）经：矿之所以为矿，就是因为具有可开发利用的经济价值，由自然作用或人工作用而形成的地球物质（甚至包括天体物质）在达到具有经济价值的质和量时，就称其为矿，学名为“矿床”，通俗称为“矿产”，这种资源则称为“矿产资源”。地球物质的矿与非矿界线是动态的，不是一成不变的，随着科学技术的发展，过去不能被经济利用的物质，现在可能被利用了，现在暂时不能利用的，在不久的将来也可能被利用，这种潜在可被经济利用的矿产资源，我们称之为“非传统（非常规）矿产资源”，所以，在矿产普查勘探过程中，自始至终贯穿着对含矿地质体的经济评价，从界定其为矿与非矿，进而确定其为大矿或小矿，富矿或贫矿，单一矿还是综合矿，常见矿还是稀缺矿等，在很大程度上都以经济评价为基础。矿床经济评价可以分相对评价和绝对评价，相对评价是对矿床经济价值大体进行比较评价，如从这种矿产的意义上看，可分世界级、国家级、区域级和局部级；战略性矿产和一般性矿产；从可供性和稀缺性也可区分为不同等级。绝对评价是将矿床价值折合成现值，以货币价值形式评价矿床的优劣，绝对价值的评价有时受国际矿业市场的影响或其他偶然因素，如战争等因素影响而发生变化或扭曲。（4）技：是对矿床的技术评价，主要涉及矿床的探、采、选、冶、用等工艺和技术特征，主要是开发利用的难易程度评价，合理技术和工艺手段的选择，成本与效益评价，投入与产出比较评价，安全生产保证条件，高新技术应用及高端产品产出的前景等方面。影响上述各项指标的主要因素是：①矿体规模、形态及产状；②矿体埋藏深度及含矿地质体内部结构；③矿体与围岩接触关系及围岩、矿体机械物理性质；④矿石物质成分及有用元素或矿物赋存状态;⑤矿石可综合利用及无废矿业的技术可行性;®矿石开发利用产业链的长度和复杂度；⑦高附加值终端产品开发的技术潜力评价；⑧影响安全绿色开发利用的技术因素分析与评价。（5）环：是矿床勘查开发利用的环境因素，包括矿床勘查开发利用过程对天然和人工环境的扰动，如对矿体所在地土壤、植被、生物、岩石、地形地貌等方面的破坏和影响程度，对矿产开发地区人工设施的影响。如“三废”排放量及对环境污染途径及程度评价，绿色勘查及绿色矿业的主要措施及可行性评价，“三废”再利用及循环经济发展的潜力评价，“生态保护第一，尊重群众意愿”原则的实现及绿色矿山标准和制度的落实难点与措施，矿山地质环境治理与矿区土地复垦等外部性工作量估计及资金需求，矿山环境监测及恢复治理技术的获取和掌握能力评价等。4.3 实现勘查评价定量化的方法与途径
矿产勘查方法多种多样，地物化遥钻等方法繁多，但从查明矿床或矿体各种主要特征的需要视角来看，基本上可归结为三大类型方法：（1）查明外部特征的剖面法；（2）查明内部特征的取样法及（3）查明矿床价值的评价法，因此，十字诀中的“线、面、体、度、率”就是这三大类方法的具体实施和取得相关信息的载体。（1）线：线是一维的观测法，可以在任何地方根据任务需要布置一维的观测线，可以长短不同，内容不同，例如可以是地质路线，物探测线，化探测线，也可以是垂直的、水平的或倾斜的钻孔及伴随各种录井，当然也可能是一维的各种探矿坑道及相应编录，测线布置一般是垂直地质体，如地层或矿体的走向，也就是说，要力图沿地质体的最大变化方向布置，以便尽可能揭示最多的变化特征。沿观测线可以采取各种样品，进行各种仪器测量，从而获取相关数据。沿观测线的观测可以是连续的，也可以是离散的，后者是在线上布置一定的观测点，观测点可以是等距的，也可以是有重点的，观测点的间距取决于地质体的变化性质和变化程度，其合理密度与间距以能控制地质体的变化性为准则，不同观测线之间的距离也取决于地质体变化性的大小，当然，观测点或线距的合理确定还取决于对观测或研究精度或程度的要求。因此，观测点的合理密度及间距取决于被观测地质体的变异度，以及对工作要求达到的精度和程度。（2）面：是二维的观测方法。对地质体可以进行不同方向，不同间距，不同类型的剖面观测，通过二维空间的剖面观察或度量，可以更多地和有效地了解地质体规模、形态、产状、内部结构及质量的变化，获取更多的信息。剖面法是查明地质体外部特征的基本方法。二维剖面的构置是以一维路线观察为基础或以路线上的观测点之信息为基础，如地质剖面图，矿床的勘探线剖面图，水平中段平面图，矿体纵投影图，各种平面投影图等。二维剖面是以点线观测信息为依据通过内插外推进行连接而构成的。因此，剖面图的精度取决于地质体的变化程度和观测点的密度和间距，例如，勘探线剖面是通过线上布置的钻孔所揭露的矿体和其他地质体的界面进行连接而成，由于地质体的变化和复杂程度不同，钻孔间距疏密不同，内插和外推可能是单方案的简单连接，也可能是多方案的不同连接，这就使二维剖面的精度和可靠性有很大不同，物化探剖面同样可能由于这些原因而具有不同程度的不确定性。二维剖面的合理间距确定也与上述点距线距之原则相同。（3）体：这是三维主体信息获取的方法，根据点、线、面的信息建立三维主体模型，三维模型可以是连续型模型，也可以是离散型模型，后一种模型其地质界线是简单的直线，分割或联接，而不是连续的自然边界，例如根据不同的时代岩性特征及构造特征划分为不同的地质块体或构造层，构建立体模型不仅是地质研究的需要，也是矿床储量计算的需要，建立体模型也是为后续的矿床开采提供重要信息，为确定合理开采方法等的需要，而比较评价是矿床勘查三大方法之一，所以具有综合性和总括性的重要意义。对于矿石与围岩无明显边界的矿床，例如一些细脉浸染型或网脉状矿床，必须通过取样根据所确定的工业指标进行圈定，在这种情况下，矿体规模大小和内部结构复杂程度取决于工业指标的高低。（4）度：与矿产勘查定量预测及评价相关的“度”，主要有丰度：元素丰度法是矿产资源量估计方法之一，元素丰度大多与元素形成矿床的储量规模成正比。勘查难易程度：是划分勘探类型的主要依据；勘查精度：通常以储量级别加以表述；勘查程度：通常以勘查阶段加以表述。成矿有利度：可作为确定成矿远景预测区的依据，通过对成矿控制因素及找矿标志研究而建立的数学模型计算而获取有利度值。矿产稀缺度：这是取决于矿产的重要性和资源的可供性双重因素，对于重要的战略矿产而又供应不足的资源，其稀缺度最高，供应不足可由于市场因素，也可由于自然因素造成。成矿因素或找矿标志的信息度：这是对各种控矿因素及找矿标志对指导成矿预测和评价的重要性评价指标。可信度：由于成矿观测与评价诸多因素的不确定性，预测与评价结果也具有不同程度的不确定性，因此，对勘查结果要给出可信度评价。（5）率：这是在矿产勘查中需定量评价的许多因素和指标，含矿率有线、面、体含矿率。见矿率包括各种勘查工程见矿率；回采率包括不同采矿方法及矿石矿体特征影响；回收率包括矿石物质成分，赋存状态，物化性质影响等；综合利用率系指矿石有用组分及可综合利用性；勘查成功概率包括各种可能勘查结果的概率分布。4.4 综合定量勘查评价
综合定量勘查评价，即数字找矿是通过建立数字找矿模型实现的。矿床及其周围局部和区域的地质、地球物理和地球化学以及遥感地质等勘查信息构成认识成矿规律和资源潜力评价的基础。数字找矿首先涉及以建立综合信息找矿概念模型为基础的地质、地球化学、地球物理以及遥感地质等单学科异常信息的提取，然后通过对多学科异常信息的集成，应用集成的多学科信息（综合信息）建立数字找矿模型，最后借助于数字找矿模型定量圈定找矿靶区，评价资源潜力（图9）。数字找矿模型是控矿因素与找矿标志的定量表达。在综合信息找矿模型中，蚀变矿化信息是基础，地球物理信息、地球化学以及遥感信息从控矿因素定量化角度能够对矿床模型提供某些约束，以减少其不确定性。但这些信息作为对矿床物理和化学性质的补充描述，必须与已知典型矿床的成矿环境、成矿过程和矿床本身的组构组分尽可能具有一致性。这样建立的综合致矿信息找矿模型不仅能够更全面地刻画矿床形成和分布的复杂性规律，而且能够克服应用单一致矿信息实施成矿预测的不确定性，从而提高找矿效率。空间数据分析包括一系列有助于描述、理解和预测地质体空间分布模式和地质体空间组合规律以及相互间内在联系的活动。在GIS中模拟是发现、描述和预测空间现象等分析过程的重要组成部分，综合致矿信息找矿模式虽然不能了解地质异常事件发生、发展、演化的全部过程，但它为刻画这种过程以及成矿地质事件与矿床之间的关系提供一个理想化的框架，且有助于进一步认识事件及其产物之间的内在联系，为预测资源体奠定了理论基础。数字找矿模型的建立强调实现“由地质体（或矿产资源体）特征到空间地质异常信息模型，再根据空间异常信息模型推断地质体（或矿产资源体）特征”。这一信息双向转换的重要意义，涉及多学科致矿异常信息提取、信息关联、信息转换和信息集成等一系列过程。基于综合致矿信息数字找矿模型的找矿靶区定量评价，其中包括找矿概率模拟，基于证据权的成矿有利度定量评价，基于特征分析的成矿有利度定量评价。下面以个旧地区Sn-Cu多金属找矿靶区定量圈定与评价为例阐述之。4.4.1 综合致矿信息概念模型
个旧超大型Sn-Cu多金属矿床位于扬子地块和华南地块的结合部（图10），红河—哀牢山地幔隆起的北东侧的次级个旧地幔隆起上，其矿化与晚白垩世花岗质岩浆活动密切相关。在地质、重力、地球化学致矿信息提取的基础上，建立了综合致矿信息概念模型：（1）不同规模的SN和NW、NE以及EW走向断裂系统，包括由它们引起的不同规模，不同类型和不同方向的线性和环形构造。上述构造不仅不同程度地控制容矿地层、侵入岩空间分布，也控制了各种类型Sn-Cu多金属矿床（点）的空间分布；（2）三叠纪（个旧地区）和寒武—泥盆纪的碳酸盐岩系（含玄武岩系）分别是个旧超大型Sn-Cu多金属矿床和薄竹山地区白牛厂超大型A旷Pb-Zn矿床的主要容矿地层；（3）晚白垩世构造岩浆作用是形成个旧—薄竹山矿集区花岗质杂岩体及其相关内生热液矿床的必要条件。这些侵入体通常是高度分异的“I”型、“S”型以及“IS”型花岗质岩石。环绕这些侵入体通常发育系列矿化；（4）具有浓度分带的Pb-Cd-Ag-Zn-Sn-Mn-Cu-As元素组合异常，U-Th-Nb元素组合异常以及Au-Sb-元素组合异常是识别矿异常的重要标志。综合致矿地质异常概念模型是选择靶区变量的依据，是建立综合致矿地质异常有利度定量预测模型的基础。 图10 个旧—薄竹山矿集区区域地质矿产分布
4.4.2 综合致矿异常找矿靶区定量评价模型
基于综合致矿异常找矿靶区概念模型，我们选择下列3类11个变量作为资源预测变量：（1）地质矿化变量：X1（Sn-Cu-W-Pb-Zn-Ag-Mn矿化），X2（晚白垩世花岗岩），X3（断裂/褶皱），X4（三叠系／泥盆系／寒武系碳酸盐岩地层）；（2）地球化学变量：X5（Pb-Cd-Ag-Zn-Sn-Mn-Cu-As组合异常），X6（W-Be-Bi-Cu-As-Sn组合异常），X7（U-Th-Nb组合异常），X8（Au-Sb组合异常）；（3）重力变量：X9[IMF1负异常（隐伏岩体）及环形正异常（蚀变带）]，X10IMF2负异常（隐伏岩体）X11［ IMF3负异常（隐伏岩体）]。应用特征分析方法建立的个旧—薄竹山矿集区成矿有利度方程为4.4.3 临界值确立与矿产资源体潜在地段圈定
根据方程（1）在计算研究区成矿有利度基础上将样品单元的成矿有利度值按0.1间隔划分为9个数据组并分别计算每组数据的频率以及它们的累积频率（表1）。表1 个旧一薄竹山矿集区样品单元成矿有利度频率和累积频率根据累积频率在正态概率格纸上绘制累积频率分布图，根据图上的累积频率分布点，可拟合成两条斜率明显不同的直线，分别代表两个不同的母体，而两条直线的交点所对应的横坐标值（0.80）可视为圈定成矿地质单元的临界值（图11）。图11 个旧—薄竹山矿集区样品单元成矿有利度累积频率分布
以0.8为临界值，共圈定各种规模的成矿地质单元8处(图12)。8处成矿地质异常单元包括了本区所有已知的Sn-Cu多金属矿床和Ag-Pb-Zn多金属矿床，以及90%以上的矿点。图12 个旧一薄竹山矿集区Sn-Cu和Ag-Pb-Zn多金属矿产资源体潜在地段分布
4.4.4 成矿概率估计
根据Pi值，可对找矿靶区进行分级，并优选出最佳找矿靶区。
4.4.5 矿产资源体潜在地段圈定与定量评价
根据公式（2）和（3）分别计算各靶区的找矿优度和找矿概率（表2）。
表2 靶区找矿优度及找矿概率
取0.10为临界值，根据找矿概率把上述8处靶区分为两级：这样，属于A级靶区的有（按Pi值大小排列）V、II、III、IV、VIII号5处靶区，其余（I、VII、VI号3处靶区）为B级靶区。其中V号靶区是个旧5大矿山所在的靶区。A级靶区是进一步找寻Sn-Cu多金属与Ag-Pb-Zn多金属矿产资源体远景地段的首选靶区。5 总结
总之，矿产勘查是一项多阶段的探测活动。针对隐伏的和新类型超大型矿床，集“成矿背景、过程与勘查评价”于一体的找矿理念是矿产勘查成功的关键。我们根据地球成矿动力学理论，将地壳结构复杂的地质异常区域（如板块边界）定义为找矿可行地段；在找矿可行地段内，根据成矿系统理论，将成矿关键要素（源、运、储、盖）发育的地段定义为找矿有利地段；在找矿有利地段内，根据成矿系列理论，将可能出现矿床共生组合的地段定义为找矿远景地段。根据自组织成矿系统理论，一个矿集区内，矿床规模-频率幂律分布，奠定了多尺度聚焦找矿的理论基础。地质矿化单一信息的多解性和不确定性奠定应用综合致矿信息找矿的理论基础。基于成矿系统和综合致矿信息数字找矿模型的矿产勘查是从成矿的因果关系（本质）和矿床与诸控矿因素的相关关系（现象）两个方面确定可能矿化地段的最有效方法。超大型矿床找寻，上升至综合地学学科水平，应视为一种科学的探索。这种探索综合来自地学各相关领域致矿大数据信息，然后将从这些信息中获取的关键成矿过程和参数转换为找矿的空间数据信息，根据选靶模型识别并确认这些空间数据信息的存在，最后在全球、成矿省和矿化集中区尺度上圈定能够定量排序的超大型矿床的找矿远景区(靶区)。集“成矿背景、过程与勘查评价”于一体的找矿理念应为未来的超大型矿床勘查奠定理论和方法学基础，为应用直接探测技术和方法探测矿床提供合理的工程勘查方案。博士生尚志和硕士朱旭清绘文中图件，评审者提出诸多建设性改进意见，在此表示感谢！谨以此文庆祝我国矿产勘查和数学地质学科的开拓者赵鹏大院士90华诞！
来源：地学前缘(中国地质大学(北京)；北京大学)，第28卷第3期 2021年5月。
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