大比例尺构造岩相学填图理论创新、技术研发与发展方向

方维萱 ，王寿成，贾润幸 ，李天成 ，王磊，郭玉乾

(1.有色金属矿产地质调查中心，北京 100012;2.有色金属矿产地质调查中心矿山生态环境资源创新实验室，北京 100012)

0 引言

盆山原镶嵌构造区由陆内盆地、造山带、高原、非构造平原（侵蚀平原和冲积平原）等构造-地貌组成，与生态环境资源和人类社会关系密切。陆内盆地与生态环境资源垂向四期构造岩相学结构序列为：①成盆期。初始成盆期、主成盆期和盆地构造反转期具有不同的盆内同生构造样式，发育同生构造-热事件和埋深压实成岩相系。②盆地构造变形期。陆内盆地在卷入造山带或高原过程中，形成了盆地构造变形序列、变形构造样式和构造组合、变形构造-热事件与构造成岩相系。③盆内岩浆叠加期。陆缘裂谷盆地、弧后裂谷盆地、陆内盆地等在卷入造山带过程中，经历了盆内岩浆叠加期，形成了盆内岩浆叠加成岩相系。岩浆侵入构造系统可导致沉积盆地在局部地段形成变质作用和构造岩相重建，形成了复杂储矿相体。④盆地表生变化期。在盆地经历了陆内构造抬升、掀斜变形和剥蚀作用等新构造运动，与不同生态环境景观和人类活动具有强烈耦合作用，如干旱蒸发、大气降水、浅部地下水活跃区、沼泽湖盆区水岩作用等，形成了较为强烈盆地表生成岩相系。

构造岩相学综合调查和研究，有助于解析研究这些不同构造岩相学事件序列、构造岩相样式与组合，深入揭示陆内盆地形成演化规律与生态环境资源效应内在关系。建立盆内构造-岩浆-热事件探测识别技术，进行生态环境资源的深地探测和建模预测，上述为构造岩相学理论创新和技术研发的驱动因素（方维萱，2020）。本文在总结以往大比例尺构造岩相学填图理论创新和技术研发成果基础上，对研究进展和存在问题进行了评述分析，提出了今后理论创新和技术研发的发展方向建议，旨在推动矿集区深地探测中隐伏构造岩相体综合探测和融合建模预测。

1 构造岩相学技术研发与理论创新

构造岩相学填图技术研发过程推动了理论创新，形成了“五步式”研发范式，即：解剖建相与技术研发→应用试验和深度研发→示范应用和理论创新→推广应用和普适验证→集成创新和融合建模。先后在秦岭泥盆纪沉积盆地与金-铜铅锌多金属矿集区（方维萱，1999a，1999b；方维萱等，1999）、云南个旧锡铜钨铯铷多金属矿集区和墨江金镍矿床、贵州晴隆大厂锑-萤石-金矿集区和重晶石矿床、智利科皮亚波IOCG矿集区、东天山地区、滇黔桂卡林型金矿集区（方维萱和胡瑞忠，2001；方维萱和贾润幸，2011；方维萱和韩润生，2014；方维萱和李建旭，2014；方维萱等，2018a；方维萱和黄转盈，2019）等进行研发，为理论创新奠定了基础。

1.1 构造岩相学理论内容

1.1.1 系统整体论

包括构造岩相学填图和五维相体拓扑结构解剖，即：

构造岩相学（TLM，下同）=F{x，y，z，T，M-(t-P-T)}。

五维立体构造岩相学的拓扑学解剖（点-线-面-体-时）=D（x，y，z，M，t）；M=Mi-ti-Pi-Ti。其中：点=地质观测点，包括x，y，z三维坐标；线=实测构造岩相学剖面线，包括X-Y、X-Z或Y-Z坐标；面=“纵-横-平”三向剖面包括勘探线剖面、中段平面剖面和横向剖面。在地表岩相学填图中，以X、Y为投影平面，但实际上包括标高（Z）。体=单一相体、叠加相体或矿体纵向、横向和垂向等三向构造岩相学剖面图，制作勘探线剖面联立图和不同中段平面联立图。M=物质组成及演化趋势，即为岩石、矿物、常量组分（%）和微量组分（10-6）。Mi=在ti时间的物质成分；ti=采用同位素地球化学年代学厘定的形成年龄或采用构造岩相学筛分方法确定的构造世代；Pi=在ti时间相体和物质组成形成的压力条件，Ti=在ti时间相体和物质组成形成的温度条件，二者采用矿物包裹体测温和矿物温度计获得形成的Pi和Ti数据；用于对多期次形成的构造岩相体进行多维场解剖研究，当ti为相对固定的形成时代情况下（如缺少穿插关系，且在同位素地球化学年代学方法测试误差范围内等），即可采用t-P-T参数描述形成的时间-压力-温度条件。在（次火山）侵入岩相研究中，一般对相关岩相进行t-P-T轨迹研究，描述（次火山）侵入岩相冷却过程中降压和降温的持续时间、或叠加侵入岩相的增温-增压过程；以及在附近地层（围岩）中形成的构造热事件年龄、增温-增压过程和降温-降压过程，精确厘定（次火山）侵入岩与成矿年龄关系。

1.1.2 多维场空间拓扑学结构解析

进行空间域（x-y-z）-时间域（T=T0→Ti）-物质域（∑M=M0+Mi）复杂相体的多维空间拓扑学结构解析研究。即解析同位空间（x-y-z）在异时（T=T0→Ti）时间域形成的异源同位物质叠加作用、叠加构造岩相学类型与识别标志。T0表示初始状态的年龄，Ti表示后期构造叠加相年龄，M表示物质成分（岩石学、岩相学和岩石地球化学），即：

在初始状态下进行岩相学解析，则：TLM=[M-(t-P-T)[D(x,y,z)]]=F（x-y-z,M）；T=T0。

在空间域内，空间拓扑学结构为同时异相的相分异作用和相序结构，在同一构造岩相学系统中，因相分异作用而导致相变，形成空间域内相序结构。在时间域内地球化学岩相学解析，则：

在空间域内进行地球化学岩相学解剖，则：

在时间域内，研究不同相体物质组成及成岩成矿期的物质强度，即成矿中心在时间域分布规律。在空间域内，研究同一相系中叠加相体的物质组成及成岩成矿期的物质强度，即特定时间域内，同一相系中叠加相体在空间域中成岩成矿作用强度中心，用于圈定成矿中心位置。

1.1.3 五维构造岩相学解析研究与建相建模

在构造岩相学变形筛分研究基础上，选择重要储矿相体和成矿相体，进行五维构造岩相学解析与建相建模研究。对它们进行几何学、运动学、动力学、物质学（x-y-z）和年代学（时间-空间拓扑学结构）等五维解析研究。①采用实测一维和二维构造岩相学填图，进行1∶100井巷工程地质编录和空间形态学解析，在野外宏观调查和室内显微岩相学等综合研究基础上，确定重要构造岩相学类型和填图单元区分识别标志，确定构造岩相学基本填图单位和独立填图单元。②按照确定的构造岩相学基本填图单位和独立填图单元，开展井巷工程的1∶1000～1∶5000构造岩相学编录和填图。采用现场构造岩相学测量，进行构造样式和几何学特征研究，采用重要构造岩相体填图单元（如热液角砾岩相）进行矿体（或生态环境对象与周缘客体等）空间几何形态学研究，解剖重要构造岩相体与矿体间（或对象与周缘客体）的空间拓扑学结构。③在野外宏观和显微镜下难以区分和识别情况下，选择重点样品和疑难地段进行构造岩相学测量和构造岩相学筛分研究，基于扫描电镜、透射电镜、电子探针和同位素定年等测试手段，对复杂相体物质学和年代学进行解析研究。④采用构造岩相学变形筛分进行相对定年，厘定成岩成矿和构造世代期次，进一步通过同位素年代学精确定年约束绝对年龄。⑤建立研究区的构造事件系列、构造变形序列、构造样式和构造组合。对重要实体构造岩相学剖面图，进行深部物探（如深部磁化率填图、电性填图等）信息融合，进行预测建模和圈定深部构造岩相体，进行找矿预测。

1.1.4 深部隐伏构造岩相体综合探测、实体填图和建模预测

按照4个层次开展工作：①进行1∶2000 和1∶5000深部构造岩相体综合探测、实体填图、建模预测。采用井巷工程构造岩相学填图、高精度磁法勘探（深部磁化率填图）、重力勘探（深部密度填图）、电法勘探（深部电性填图）、岩矿石谱学测量（蚀变矿物填图）等综合方法，进行构造岩相体在实体剖面中空间几何学研究，如古火山机构、具有磁性的基性—超基性岩侵入体和铁铜矿体、伊利石化蚀变相与金银多金属矿体、矽卡岩化相与锡铜多金属矿体等。②以相邻三条平行的构造岩相学实体剖面（如相邻勘探线剖面）、近于垂直的横向构造岩相学剖面和三个不同标高中段，进行三维构造岩相学解剖建模、综合探测、实体填图和建模预测。在综合方法填图与构造岩相学专项研究基础上，进行深部构造岩相体专项填图的预测建模，如：实体深部构造岩相体-磁化率填图技术和建模预测等。开展实体井巷工程三维构造岩相学填图、找矿预测和验证设计专项研究，进行井巷验证工程跟踪研究与预测建模完善修改，如：验证工程的岩矿石谱学测量（伊利石化蚀变相填图）与金银多金属矿体预测等，为深地探测和开采工程提供综合依据。③系统进行岩石（矿石）物性参数（密度、磁化率、视电阻率、充电率、放射性、谱学参数等）测量研究，基于GDP32电法工作站、EH4和V8等电磁法测量系统，采用大地电磁探测（MT）、音频大地电磁探测（AMT、CSAMT）等，进行深部构造岩相体的电性（密度、磁性、放射性和谱学等）探测填图与建模预测。采用综合方法完成1∶1万和1∶5万构造岩相学填图，局部采用放大图和镶嵌图表达核心内容。采用地球化学岩相学、磁化率-密度和人工重砂测量等专项填图，对主矿产、多矿种共伴生矿床进行研究。采用低飞航空磁法和遥感开展地表蚀变填图和深部隐伏构造岩相体探测，低成本高效的缩小勘查靶区，对金属矿集区和矿区深部构造岩相体进行探测。④对验证工程进行跟踪研究和深度研究，完善隐伏构造岩相体进行综合方法探测模型、融合填图与建模预测。

1.2 技术研发与理论创新的驱动因素

国家社会需求是推动技术研发和理论创新的驱动力量源泉，也是大比例尺构造岩相学填图技术研发驱动因素。①生产矿山深部和外围综合立体勘探和找矿预测是主要研究对象。如在云南东川危机矿山深部找矿中，震旦系与下伏中元古界东川群呈角度不整合接触，在这种基岩覆盖之下（埋深在1000 m以上）的隐伏矿体找矿难度就更大，尤其是寻找东川稀矿山式含铜磁铁矿矿体和寻找新类型铁铜矿床成为关键问题，两种不同找矿勘探思路和勘查对象，也严重制约了勘探工程设计与实施。云南东川与全球元古宙铁氧化物铜金型（IOCG）矿床赋矿层位（Hitzman et al.,1992;Haynes et al.,1995;Barton and Johson.,1996）类似，但成矿作用和地球动力学背景有差异（方维萱等，2009；方维萱和李建旭，2014），因此需要重新认识扬子地块西南缘侵入岩与铁铜矿床关系。在物探异常与矿山深部井巷工程进行立体地质填图基础上，开展生产矿山深部找矿预测，在云南东川铁铜矿深部找矿预测实践中，证明构造岩相学填图创新技术对新类型铁铜矿和新矿种具有直接的预测功能（方维萱等，2009，2012，2013）对隐伏IOCG成矿系统探测与深部预测具有广阔应用前景。②境外矿产勘查选区和快速勘查评价是我国矿业公司急迫的技术创新方向。如南美中生代铁氧化物铜金型（IOCG）矿床是战略性勘查选区主要对象，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。从航磁异常→地面高精度磁法勘探→构造岩相学综合方法探测→深部验证→建模外推预测→圈定深部钻探验证靶区和勘查靶位，如何实现快速的立体勘查更是关键技术难题。③对我国特色成矿系统有针对性深度研发和理论创新，揭示我国特色成矿系统内部时间-空间-物质域多重耦合结构是多学科融合创新的发展方向。塔西地区中—新生代陆内沉积盆地具有金属矿产-油气资源-煤炭-铀同盆共存富集成矿特征，这是我国陆内特色成矿系统（张鸿翔，2009）。砂砾岩型铜铅锌矿床具有多层位富集成矿显著特征（刘增仁等，2011，2014），与典型砂岩型铜矿床具有差别（韩润生等，2010；邹海俊等，2017）。需要开展深度研发和技术创新，才能实现多学科融合创新，对资源勘查开发与生态环境进行综合调查和预测评价。④多学科跨界大数据平台和复杂信息的协同学融合技术是构造岩相学技术研发和理论创新的平台技术。在构造岩相学深度研发和融合创新上，需要与地球化学岩相学、地球物理岩相学、数据处理软件、可视化技术和大数据平台智能技术，进行深入融合创新研究。地球化学岩相学从时间域-物质域上进行解剖研究，实现构造岩相学七维拓扑学解剖研究，为综合建模预测提供坚实的基础。地球物理岩相学和综合地球物理勘探，与构造岩相学紧密结合与融合创新研究，有助于实现在空间域和物质域上进行大比例尺隐伏构造岩相体填图和深部隐伏构造岩相体建模预测，在岩矿石和矿物的物性参数系统测量基础上，进行构造岩相学-地球化学岩相学-地球物理岩相学深度融合创新研究，基于大数据平台和人工智能技术，实现可视化远程管理和可视化三维建模预测。

1.3 技术研发与理论创新的思维方法

原发性、阐述性、修正性、发掘性和方法性理论创新原理（严清华和尹恒，2000）适用于构造岩相学理论创新研究。信息论、系统论和控制论为方法性理论创新，构造岩相学填图理论创新需要构建方法性或原发性新理论。遵循方法性理论创新原则，运用融合信息和协同学原理，采用地质学、岩石岩相学、地球化学、地球物理等综合方法，进行构造岩相学学科理论创建，探索解决构造岩相学填图创新技术研发和推广应用中的理论创新瓶颈，如沉积盆地内成岩相系新分类、沉积盆地构造变形史、火山喷发-岩浆侵入构造系统、热液角砾岩构造系统等需要从理论创新入手。

原发性理论创新最终形成原创性理论体系和产品系列，通过理念创新和产品研发、产品拓展和研发合作、产品的推广应用等三个有效路径，实现原创性科技成果产业化（许晔和谢飞，2018）。理论创新具有实践性和理论性、开放性和综合性、有用性和再现性等6个方面。①在实践性与理论性上，构造岩相学示矿信息提取原理基于构造岩相学、地球物理探测、地球化学测量、遥感数据处理等多学科信息融合，对构造岩相体-围岩蚀变体系-矿体等进行综合方法示矿信息提取。理论创新由实践检验其真理性和现实性，构造岩相学理论创新驱动因素为面临的技术难题，如矿产战略性勘查选区与矿业权区内深部找矿预测，因时间-人力-投资有限性和高效性需求，需要开展快速选区和快速勘查评价等，这些均是面临新型实践性的技术难题。在取得新认识和研究成果基础上，创新的理论必然要经过勘查实践活动检验，进一步完善和形成新型理论，指导快速选区和综合评价工作。②从开放性和综合性出发，在构造岩相学理论创新过程中，必须在广泛吸收前人和同行专家的思想和认知成果基础上进行创新活动；同时，也要吸收和融合不同学科的最新理论成就，实现交叉融合创新。如围绕叠加成矿系统理论体系（翟裕生，1999，2004，2007），采用大比例尺构造岩相学地球化学岩相学进行识别技术创新研究，重建复杂成岩成矿系统的构造岩相学类型和相体结构。基于已知工程进行深部构造岩相体-磁化率-电性-密度物性填图，创建复杂储矿相体的构造岩相学和地球化学岩相学识别技术，经过验证后进行构造岩相体综合建模预测，开展深部综合方法探测与建模预测。危机矿山深部和外围接替资源勘查中，面临技术难题包括：厚基岩覆盖区隐伏矿床勘探、大探测深度强抗干扰能力的勘探技术研发、三维立体综合高精细探测技术研发等，均需要在充分吸收和学习前人各类成果基础上，开展创新方法有效性试验和创新研究，在取得综合解剖研究成果后，进行综合方法勘查建模，经过修改完善后进行示范推广应用，开展持续深度研发和综合型集成创新。③实用性和再现性。理论创新的科学价值在于预期解决生态环境资源方面的技术难题，坚持国家需求、实用价值与科学价值相统一。经过示范推广应用进行再现性检验，完善和提升创建的新理论和创新技术的普适性和再现性。如岩浆侵入构造系统的构造岩相学填图单元确定方法、成岩相系划分和地球化学岩相学识别技术等，经过持续推广完善后提升了普适性和再现性。

1.4 重要的创新研发视角

（1）构造变形域与变形构造型相。按构造变形变质作用，将构造变形域、储矿相体和生态环境资源体紧密结合进行研究，在构造岩相学填图中，可按照构造变形变质作用（变形构造型相+变质相）进行野外填图单元划分，在岩石学的P-T-t-M研究基础上，进一步恢复重建其形成深度和相关压力-温度参数。①脆性构造变形域（＜3 km）与浊沸石相、葡萄石-绿纤石相和方解石绿泥石相变质相对应。②在韧-脆性和脆-韧性构造变形域（3～15 km）主要为绿片岩相，在绿片岩相内，发育绿泥石绢云母型、绿泥石黑云母型和黑云母钾钠长石型脆韧性剪切带。③角闪岩相、麻粒岩相、蓝片岩相和榴辉岩相等韧性剪切带，可以按照P-T-t-M参数按照压力-温度进一步划分，恢复重建构造变形域。④混合岩相、混合片麻岩相（构造片麻岩）、混合岩化相和混合花岗岩相属热流变构造域。构造型相是指在相近或同一构造变形域中（构造变形层次），同类岩石或不同类型岩石组合，在不同深度、温度和压力条件下，因构造应力-流体-岩石-耦合方式，不同构造动力学作用或流体动力学作用形成了一套特定的构造样式和构造变形群落。按照构造样式-构造群落-岩相学特征，有助于恢复同类岩石或不同类型岩石组合形成的不同深度、温度、压力、流体-岩石耦合方式和环境。按照脆性构造变形域、脆-韧性构造变形域、带状韧性构造变形域、面状剪切流变构造域和热流变构造域（方维萱等，2018），划分为B型、BD型、ZD型、PD型和R型等5种构造型相，它们分别形成于相应的构造变形域内。

（2）研究层次与研究尺度。构造岩相学具有横断科学特征，采用集成性研究手段和有针对性创新研究方法进行新技术研究与示范应用推广；同时，须遵循岩相古地理学、矿相学、火山岩相学和岩石地球化学等多学科的工作方法、研究思路和手段。按照地质构造现象和区域的规模大小按照7种不同的构造尺度（方维萱等，2018）进行研究，包括大地构造岩相学、区域构造岩相学、矿田构造岩相学、矿床构造岩相学、矿体构造岩相学、显微构造岩相学、微纳米级构造岩相学等。按照断裂切割深度、断裂带内发育侵入岩、区域化探异常和航磁异常特征（方维萱，1990），将断裂带划分为软流圈断裂带、岩石圈断裂带、幔型断裂带、壳型断裂带、基底断裂、盖层断裂、热启断裂和表壳断裂等8种不同构造尺度，结合构造型相和成矿构造岩相学特征，进行断裂构造岩相学研究。

（3）地球化学岩相学研究视角。地球化学岩相学内涵和外延包括：①元素赋存状态（或元素赋存相态）包括气相、水合相、水溶化合物相、黏土吸附相、有机络合物相、碳质吸附相、非晶质铁锰吸附相、矿物中类质同象和独立矿物相（包括原生矿物相、表生矿物相、原生-表生混合矿物相）。初期以偏提取技术（元素特定相态）为主导，进行生态环境资源地球化学勘查。在加强矿物相和传统岩相学调查研究基础上，元素不同相态分析测试在环境资源领域中应用普适性不断增强。②自然界内地质体包括各类岩石（矿石）、土壤和流体等组成的各类地质体。虽然在不同地质体中元素各相态分布规律不同，但仍然表现出具有较强的规律性和地球化学岩相体特征，如重晶石岩相、天青石岩相和黄钾铁矾相等，揭示了高氧化态酸性相和相应的成岩成矿环境；它们也是地质相体（重晶石岩相体）和地球化学岩相体（氧化态的地球化学酸性相），这些相体对表生环境系统有较大影响。因此，需要从地球化学系统-成岩成矿-成晕成相的综合角度，实现多学科综合研究、融合解释和理论创新。地球化学岩相学场为多项函数（方维萱，2017）：

上式中：FGL表示地球化学岩相学场多项式函数；T为成岩成矿温度；p为成岩成矿压力；t为成岩成矿年龄；M为成岩成矿相体的物质组成（可解剖研究）；F表示地球化学岩相学场函数；fi表示特定时间域成岩成矿相体的物质组成函数；m为特定时间域的成岩成矿相体物质；D-T-P为特定时间域的成岩成矿深度（D）、温度（T）和压力（p）。采用T-pt-M为地球化学岩相学参数，对地球化学岩相学场函数（Fx）进行数量化精确描述。成岩成矿相体的物质组成（M）因时间不同，描述不同期次的相体结构需要从运动学-时间域-空间域角度进行解剖，即物质组成（M）为特定期次物质（m）、形成深度（D）、形成温度（T）和形成压力（p）多项函数，即：多期次相体七维多项函数。如成相机制包括构造岩相体的构造岩相学形成机理和地球化学岩相学机理等宏观-微观跨尺度研究。

（1）从地球化学岩相学视角对沉积盆地进行研究。①在空间域上，对同一成岩成矿体系在时间域内不同演化阶段形成的地球化学岩相体，通过岩石学、矿物学和地球化学研究，揭示在时间域内的地球化学岩相体演化方向，重建不同相体类型空间拓扑学结构，如一维垂向亚微相序结构。②在时间域上，在同成岩期因系统环境和系统内部改变，地球化学动力学作用导致物质沉淀形成了地球化学岩相体，研究这些相体类型及相变规律有助于揭示同一时间域中，地球化学岩相学相体在空间域展布特征与分带规律，如二维亚相相体剖面图和坑道二维相体平面图。③在不同时间域上，不同期次地球化学岩相体在同位空间上相互叠加，形成了非等时-非等化学位地球化学岩相体，这种交集型空间拓扑学结构具有找矿预测功能，如在上述剖面-平面图上，增加时间域，制作三维亚相相体剖面图和坑道三维相体平面图。④在特定时间的空间域上，可以因系统内部或系统环境发生变化而导致体系失稳造成成岩成矿作用和过程发生，最终形成一种岩石或一组岩石组合。这种地球化学相体系相对便于研究和解剖，这是建立地球化学岩相学类型的关键基础，也是地球化学岩相学的建相对象、对比依据和标准。根据成岩成矿作用方式不同，进行地球化学岩相学单元划分。在野外现场填图的基础工作，进行初步的系统研究框架划分（常采用标志层和标志相层）。在结合大量室内样品分析测试后，开展综合研究，最终建立和划分地球化学岩相学类型和填图单元。制作三维亚相相体剖面图和坑道三维体平面图，用于恢复重建流体地球化学动力学类型及系统结构图。

（2）在不同时间-空间域盆地演化上，因系统内部或环境变化而导致体系失稳造成成岩成矿作用和过程发生，最终形成一种或一组岩石组合，对地球化学动力学进行解剖、归类和综合研究，筛分主控地球化学动力学因素。地球化学相体系失稳的地球化学动力学类型包括T-P降低、酸碱演化与酸碱相互作用（pH）、氧化-还原作用与相互叠加作用（Eh）、超压流体临界沸腾、浓度扩散作用、非等化学位传输作用（浓度差、密度差、盐度差等）、流体混合作用等，须结合岩相学类型综合对比，建立独立填图单元。恢复重建多因素多重耦合、多期次和多种成分的流体叠加场结构图。

（3）建立盆内、盆缘和盆外等三个不同构造部位的构造变形型相、构造变形样式及构造组合，总结盆内构造-热事件预测标志。研究沉积盆地内部和边缘的脆韧性剪切带和构造岩的岩相学分带规律。通过野外实测剖面和室内综合研究，对变形构造岩相带进行建相解剖研究，研究沉积盆地构造史、变形构造样式和构造组合，追踪和恢复成矿流体运移构造通道，探索盆地改造过程中流体大规模运移多因素多重耦合动力学机制，建立盆地变形期隐伏构造-热事件预测标志。

（4）盆内岩浆叠加区、盆内岩浆-构造叠加区与缺少岩浆叠加区进行对比研究，总结隐伏盆内岩浆叠加区预测标志。对沉积盆地内侵入岩体、侵入构造和热变质带进行地球化学岩相学研究，建立不同类型侵入岩对沉积盆地构造变形和热流体叠加相、垂向热驱动机制下盆地中循环对流体系地球化学岩相学记录，结合构造-岩相学筛分，建立不同期次盆地构造变形和盆地流体大规模运移规律，总结流体场在温度、压力、流体成分等不同梯度下，同生期流体相、改造期流体相和叠加期流体相的相序结构、时空分布和分带规律，建立深部岩相体预测准则，进行地球化学岩相学找矿预测。

（5）地球化学岩相学类型。地球化学岩相学的相系统类型分为：氧化-还原相（FOR）、酸碱相（FEh-pH）、盐度相（FS）、温度相（FT）、压力相（FP）、化学位相（FC）、同期不等化学位相（FSI）和不等时不等化学位地球化学岩相（FPSI）等8种。在野外和室内研究中，首先以岩相学类型划分为基础，然后结合岩石地球化学、矿物地球化学、同位素地球化学、包裹体地球化学、电子探针等分析技术；最终建立地球化学岩相学类型、相序结构和填图单元。如萤石-电气石±方柱石微相指示了富F强酸性流体场特征（方维萱，2017）。在盆内岩浆叠加期，重视对岩浆叠加期温度相（FT）、压力相（FP）、化学位相（FC）等识别和建立，它们是预测盆内隐伏岩浆叠加期的有效指标。

1.5 深部构造岩相体综合探测和建模预测的相关视角

在深地探测方面，主要以大陆地壳深部钻探工程、井巷工程和坑内钻探、井巷工程-坑内钻探-井巷工程地球物理探测、综合地球物理深部探测和综合解译为主，实现深部隐伏构造岩相学填图主要途径基于4类研究思路和技术方法系列。①综合深部地球物理探测、物性填图和综合解译。以天然地震、深层地震、中深层地震和浅层地震等地震勘探为主导技术系列（钱俊锋，2008；吕庆田等，2015）。以大地音频电磁法勘探为主导的技术系列，包括MT、AMT、CSAMT等不同装置和仪器的大地音频电磁勘探方法（邱小平等，2013；李天成等，2017）。在获取基础地球物理数据后，经过数据处理和建模，进行深部物性填图和解译。如板块构造内部和边缘深部构造岩相学填图（侯贺晟等，2012）。②深部钻探工程和综合研究，如大陆超深钻探等。③井巷工程和坑内钻探相结合探测。④井巷工程-坑内钻探-井巷工程地球物理探测。

在深部隐伏构造岩相图填图方面，主要有3种技术组合系列，分别为：①采用AMT和低飞航空磁法测量，进行面积性地球物理勘探。进行大比例尺AMT和高精度地面磁法勘探，在基于已知钻孔校验基础上，建立深部隐伏构造岩相体物性模型，开展深部隐伏构造岩相体填图和找矿预测。②在沉积盆地基底等深面图和隐伏侵入岩体顶面等高线图等一系列隐伏构造岩相学填图中，基于已知钻孔验证和主要构造岩相体的物性参数、构造岩相学类型研究，进行大比例尺深部磁化率填图和构造岩相学建模、（音频）大地电磁测深（CSAMT、AMT和MT）和三极激电测量等，可以有效地进行隐伏构造岩相学填图和找矿预测。③深部隐伏磁性体和隐伏构造岩相体填图。基于地面高精度磁法测量、井巷工程磁化率填图和比磁化率填图、井巷工程三分量精细磁法测量，建立构造岩相体的磁化率和比磁化率解译模型，进行深部磁化率填图和定量解译，开展找矿预测。

在区域深部探测和找矿预测中，主要为3个层次综合探测和填图技术，分别为：①1∶5万构造岩相学专题填图技术方法与找矿预测，关键在于建立构造岩相学事件序列和相关填图单位和单元。在萨热克巴依幅1∶5万构造岩相学专项填图和区域找矿预测示范的系列技术要点中，重大构造岩相学事件与构造岩相学独立填图单元（非正式独立填图单位）为盆山原镶嵌构造区重点研究内容，构造岩相学独立填图单元确定的主要依据有重大构造岩相学事件、构造岩相学序列与构造变形型相。构造岩相学找矿预测需要与遥感构造-蚀变相（铁化蚀变相+泥化蚀变相）解译+实测构造岩相学路线+物化探异常检查评价+矿点检查评价+基于物探资料的深部构造岩相学填图等紧密结合，实现学科交叉融合解释，圈定找矿靶位，进行深部找矿预测。如萨热克巴依幅1∶5万区域找矿预测和萨热克地区1∶1万矿区找矿预测等（方维萱等，2019）。②进行1∶50万～1∶20万区域构造岩相学编图、构造岩相学专题填图技术方法与找矿预测，以大地构造岩相学类型和区域构造岩相学类型划分和识别为主，进行重要金属矿集区解剖研究，确定已知金属矿集区、已知矿田和已知成矿集中区的构造岩相学指标和指标组合，为圈定成矿远景区提供依据。进行成矿远景区圈定，按照成矿规律和成矿地质条件，进行勘查工作部署。③在区域构造岩相学编图（1∶400万～1∶100万）、路线构造岩相学观测和典型矿床构造岩相学调查基础上，进行大地构造单元类型恢复和划分。以构造岩相学垂向结构序列与主要成岩成矿系统分布规律为依据，进行成岩成矿系统划分与战略性靶区优选，构造岩相学预测目标物为金属矿集区尺度，如智利IOCG型和浅成低温热液型金银矿集区战略性选区。

2 主要新进展

2.1 建立了沉积盆地内成岩相系划分的新方案

我国石油天然气行业标准SY/T 5477-2003①和SY/T 5478-1992②按照淡水-半咸水介质、酸性水介质和碱性水介质对不同成岩阶段的划分与成岩相的深入研究，促进了油气资源储集层预测和勘探。

针对碎屑岩、碳酸盐岩和火山岩等扩容性成岩相，发育有机酸性水溶解作用、白云石化等8种成岩作用机理，划分了9类扩容性成岩相和7类致密化成岩相，建立了“孔渗级别+岩石类型+成岩作用类型”的成岩相命名方案（邹才能等，2008），推动了含油气盆地成岩相技术进步。对沉积盆地内（非）金属矿产、能源矿产（石油、天然气、煤和铀矿）等同盆共存富集与协同成岩成矿成藏作用研究中，仍然面临较大困难。需要开展沉积盆地形成演化史和构造变形史相结合的综合研究（表1），将沉积盆地内成岩相系划分与地球化学岩相学和构造岩相学识别技术紧密结合，以重大成岩事件序列为主线，重新进行成岩相系划分（表1）。方维萱（2020）将沉积盆地内成岩相系划分（表1）为：①成盆期埋深压实物理-化学成岩作用和成岩相系；②盆地改造期构造-热事件成岩作用与构造成岩相系；③盆内岩浆叠加期构造-岩浆-热事件成岩作用和岩浆叠加成岩相系；④盆地表生变化期表生成岩作用和表生成岩相系。从地球化学岩相学成岩机理上，对成岩相系的成岩环境和成岩机理进行识别，有助于非金属矿产、金属矿产-油气资源-煤-铀等同盆共存与协同富集成矿成藏机理研究和深部矿产资源预测，也是沉积盆地构造变形史、盆地构造热事件和盆内岩浆叠加-热事件的重要构造岩相学解析方法技术。对于盆山原镶嵌构造区形成演化过程与生态环境资源的研究具有积极作用。

续表1

2.2 创建盆地构造变形史研究新方法，揭示了构造-岩浆-热事件形成机制

从成盆期→盆地改造期→盆内岩浆叠加期→盆地表生变化期重大地质事件序列，厘定了沉积盆地内成盆期、构造-热事件改造期、盆内构造-岩浆-热事件叠加期、盆地表生变化期与成岩成矿成藏作用，创建示矿信息提取方法。揭示多种矿产之间协同富集成矿成藏机制，创建构造岩相学和地球化学岩相学示矿信息提取方法。采用“共性导向，交叉融通”原则，以构造样式和变形构造组合、成岩事件序列为主线，对沉积盆地内基底构造、同生构造、变形构造、盆内岩浆叠加构造、表生变化期构造、构造-岩浆-热事件与成岩相系，进行了拓扑学结构解析研究。将盆地构造变形史划分为前盆地期（基底构造）、成盆期（初始成盆期、主成盆期、盆地反转期、盆地萎缩期）、盆地改造期、盆内岩浆叠加期、盆地表生变化期等5个演化期和多个演化阶段。

2.2.1 前盆地期的物质组成与基底构造层

沉积盆地基底构造层常具有多期演化特征，解析基底构造层物质组成、构造型相、古风化壳类型和结构。根据构造型相，将基底构造层划分为下基底构造层、中基底构造层、上基底构造层。

盆内沉积充填体与基底构造层间发育角度不整合带、古土壤层和古风化壳。对沉积盆地内部古风化壳类型进行地球化学岩相学研究，有助于揭示古气候环境、造山带和高原隆升历史、构造变形事件序列；此外，该构造岩相界面带也是后期异源流体和盆地流体的异时同位叠加空间。如在云南东川新太古界小溜口岩组顶面发育古风化壳和古岩溶面（2.52～1.85 Ga）、古土壤层（铬伊利石相-黏土化蚀变相）；滇黔桂川地区茅口组顶面发育高岭石型、铝土矿型、灰色富锰质型、褐铁矿质型（绿豆岩型）、红土型、富REE型和热水岩溶型等7种古风化壳。①碳酸盐岩内热水岩溶作用形成的酸碱耦合反应界面成岩相系为构造-热事件记录，如贵州晴隆大厂锑-萤石-金矿田内，茅口组结晶灰岩-生物碎屑灰岩顶面发育硅质热液角砾岩相系；在新疆乌拉根砂砾岩型天青石-铅锌矿田内，古近系阿尔塔什组白云质角砾岩和白云质结晶灰岩中，发育气成高温相氧化态酸性热水形成的岩溶白云质角砾岩，它们为构造-热事件形成的酸碱耦合反应成岩相系（复合热液角砾岩相系）。②沉积盆地下渗的成岩成矿流体在基底构造层顶面形成了酸碱反应-溶蚀-充填成岩相系，为基底构造层与沉积盆地耦合成岩成矿作用形成的构造岩相体。如在云南东川新太古代—古元古代小溜口岩组顶面发育古风化壳和复合热液角砾岩构造系统，酸碱反应-溶蚀-充填成岩相系包括古喀斯特内巨晶状方解石铁白云石岩（碱性成岩相）和黄铜矿硅化铁白云石岩和黄铜矿硅化铁白云石热液角砾岩（酸碱反应-溶蚀-充填成岩相）、古岩溶裂隙带内发育方解石黄铁矿脉带、方解石黄铜矿黄铁矿脉、黄铜矿黄铁矿脉和钴黄铁矿脉（酸性化学溶蚀-充填成岩相）。③在盆地形成演化、构造变形和盆内岩浆叠加期，基底构造层与沉积盆地之间角度不整合构造带为水-岩-烃-流体-气相等多重流体耦合反应相系同位叠加空间，为在特定深度范围内地下水溶蚀、流体混合溶蚀、流体沸腾作用、富烃类流体、富CO2-H2S非烃类流体等水-岩-烃类多重耦合反应形成，在角度不整合带和基底型同生断裂带两侧较为发育。

2.2.2 成盆期同生和准同生构造岩相带与成岩相系

成盆期同生构造岩相带为盆山原耦合转换带和盆地“源-汇”系统特殊定位构造空间。盆地内同生构造现今识别难度较大，同生热液角砾岩相系、同生断裂带-热化学成岩界面相系、标型成岩矿物相系和化学溶蚀-充填成岩相系有助于圈定同生断裂带位置，围绕同生断裂带酸性成岩相系、碱性成岩相系、酸碱耦合反应成岩相系和氧化-还原成岩相系具有同生构造岩相分带结构，也是重要构造岩相学识别标志。

（1）准同生构造岩相带与盆内流体成岩作用、盆缘与盆内同生断裂带-热化学反应界面相系为恢复圈定盆缘和盆内同生断裂带的构造岩相学标志。同生断裂带为金属成矿盆地主要盆内同生构造样式，也是控制热水沉积岩相和火山热水沉积岩相系的主控因素，它们是各类成矿成藏流体运移和输送的构造通道系统，沉积盆地内同生断裂带也是重要成矿中心相。成矿成藏场所常围绕同生断裂形成同心圆状、椭圆状或带状拓扑学结构，以热水沉积岩相和火山热水沉积岩相系垂向和水平相序分带为典型特征，对于恢复热水沉积成岩成矿系统和构造岩相学找矿预测具有较大作用。

（2）成盆期埋深压实与物理-化学成岩作用与准同生构造关系密切，有助于识别准同生构造带。随着沉积物的埋深增大、埋深压实压成岩作用增强，沉积物密度不断增高和孔隙度逐渐减小、沉积物中水气等流体类排泄作用增强；同期伴随古地温增热作用增大（压力-热效应），导致有机质成熟作用和成熟度增加，内源性流体物理-化学作用增强，形成了埋深压实物理-化学成岩相系和准同生构造。①发育在切层断裂-裂隙带和切层碎裂岩化相带的有机质酸性成岩相，指示了富烃类还原性流体垂向运移通道，以沥青化蚀变相、含烃盐水和气液烃类流体矿物包裹体为物质记录。②石膏-硬石膏相、重晶石-重晶石岩相、天青石-天青石岩相、明矾石-明矾石岩相等无机酸性成岩相系，多与同质热水角砾岩相沿同生断裂带呈带状分布。③复合酸型酸性成岩相系（磷灰石磷酸盐相、氟碳铈矿-独居石含REE磷酸盐相、电气石硼硅酸盐相等）也受同生断裂带控制。

（3）因成盆期同生断裂带活动形成断陷沉积，导致先存沉积物发生再沉积作用，以同生构造滑塌沉积作用为主，形成同生滑塌角砾岩相、震积角砾岩、地震岩席和同生滑移褶皱等。同生断裂相+同生滑移构造带+同生滑塌沉积相带等构造岩相带，形成于盆地伸展断陷成盆增深过程、伸展-挤压转换变浅过程、盆内地震事件、盆内火山喷发事件等构造-沉积事件中，对成盆期构造-沉积事件和盆地演化具有重要研究价值，如滇黔桂三叠系内同生构造相带（方维萱等，2006）。

（4）沉积盆地内热流柱构造是曾经存在的准同生构造样式或盆地变形构造组合，以构造岩相学填图可进行构造样式恢复，如秦岭泥盆纪沉积盆地内碳酸岩质热液角砾岩（方维萱，1999a；方维萱和黄转盈，2019）。碳酸质碱性成岩相系与沉积盆地内富CH4-CO2类热流柱构造密切有关（富CO2型非烃类热流体柱），按照岩浆-热流体-热液和同生沉积作用和成岩作用方式不同，碳酸质碱性成岩相系可划分为Fe-Mn-Ca-Mg碳酸盐质同生沉积型、碳酸盐质蚀变岩相型、碳酸质热液角砾岩相型、钠长石碳酸质隐爆角砾岩、黑云母碳酸岩-钠长石碳酸岩。①在云南东川元古宙沉积盆地和陕西山阳-柞水-镇安泥盆纪沉积盆地内，均发育碳酸质碱性成岩相系和碱性CH4-CO2类热流柱构造，从根部相到远端相的构造岩相学垂向分带为：钠长石铁白云岩脉（墙）群+碱性铁质辉长辉绿岩类（根部脉岩相）→钠质碳酸质隐爆角砾岩（根部相）→钠长石铁白云石热液角砾岩相+钠长石铁锰碳酸盐化热液角砾岩相→脉带状铁白云石-铁方解石化蚀变相。②在IOCG矿床成岩成矿系统中，Fe-Mn-Ca-Mg碳酸盐蚀变相为成岩成矿系统远端相标志。铁白云石菱铁矿蚀变岩相、铁方解石-铁白云石蚀变岩相一般为在先存脆性断裂带中热液充填作用所形成，属强还原的偏碱性相；指示了构造减压作用导致两类成矿热液发生混合作用，形成铜金银成矿物质卸载沉淀、扩容储矿构造样式；铁锰碳酸盐化热液角砾岩相为构造-流体-围岩多重耦合结构，脆韧性剪切带为开放体系中强还原偏碱性环境。如智利月亮山和GV地区IOCG矿床、贝多卡铜银金矿床等。③在智利侏罗纪-白垩纪弧前盆地和弧后盆地内，在盆地改造期形成了铁锰碳酸盐化蚀变相，它们为智利曼陀型（火山-沉积型）铜银金矿床内小型储矿构造。细脉-细网脉铁锰碳酸盐化-硅化蚀变相受脆韧性剪切带和脆性断裂带控制明显，与碎裂岩化相共生，常为碎裂岩化相内节理和裂隙内热液充填物，指示了成矿流体运移通道相。铁锰碳酸盐化蚀变相、碎裂岩化相和盆地流体角砾岩化相为构造流体角砾岩构造系统物质组成。

2.2.3 盆地改造期变形构造岩相学样式与构造成岩相系

在盆地的变形构造岩相学样式上，6种主要类型空间拓扑学结构模式为：①盆地单边式盆缘变形带型。盆→山转换带发育冲断层+冲断褶皱带+断层相关褶皱等变形构造组合，在紧邻造山带前缘构造变形强度大，构造流体运移规模较强，同构造热事件期的构造-流体具有从造山带→盆地内部大规模定向运移聚集趋势。断褶带和断层相关褶皱带、劈理化相带、片理化相带和碎裂岩化相带为造山带流体的圈闭构造，构造裂隙相为储集相体层。②盆地双边式盆缘变形带型。在盆→山转换带内，盆缘两侧对冲式厚皮型逆冲推覆构造带为造山带流体大规模运移驱动力，碎裂岩化相、劈理化相带和片理化相带、热液角砾岩化相带等为储集相体层，如新疆萨热克巴依次级盆地内构造变形样式和构造组合（方维萱等，2018）。③盆地整体递进变形型。在盆地全面卷入造山带后形成了具有显著区域构造分带的断裂-褶皱群落，盆内中心到盆缘变形构造分带为宽缓褶皱+直立褶皱→断褶带+斜歪褶皱群落→冲断褶皱带和逆冲推覆构造系统。围绕盆内基底构造带形成了裙边式复式褶皱带，如云南楚雄中—新生代盆地内形成了裙边复式褶皱构造系统。④定向迁移式盆山转换带和冲断褶皱带型。常是两大板块边缘部位盆山转换镶嵌构造区，随着脉动式递进造山作用发展和陆内断块作用等差异抬升和沉降构造作用相伴形成，在造山带之前形成前陆盆地和新生陆内山前盆地。造山带不断增生并将相邻前陆盆地和新生陆内山前盆地，卷入复合造山带前缘，形成了盆内构造变形系统；同时，陆内山前盆地发生迁移而形成新生的沉降中心和沉积中心。以新疆库车—拜城中新生代陆内沉积盆地和构造变形最为典型，因复合造山带将沉积盆地卷入造山带外缘，形成了大规模构造生排烃事件，冲断褶皱带为盆地流体大规模运移驱动和圈闭构造系统。山前冲断褶皱带、前展式薄皮型冲断褶皱带、厚皮型逆冲推覆构造系统、盐底劈构造系统等构造组合。NE向和NW向陆内斜冲走滑转换断裂带构造组合，与近东西向断褶带具有斜交或正交拓扑学结构。⑤弧形楔入盆山转换带和冲断褶皱带型。塔西南-乌恰-萨哈尔中新生代沉积盆地为典型盆山原镶嵌构造区，在帕米尔高原北缘正向突刺作用下，形成了一系列弧形北向南倾的冲断褶皱带。受西南天山反向作用，形成了一系列南向北倾的冲断褶皱带。经强烈盆地构造变形后，塔西地区镶嵌在帕米尔高原与西南天山造山带之间。⑥陆内斜冲走滑转换构造带型。在陆内断块构造边缘或盆山过渡部位有显著深部流体垂向参与下，因陆内挤压构造以正向和斜向应力场交切，在古老刚性地块边缘效应下，挤压应力场转变为持续稳定走滑应力场，形成大规模陆内斜冲走滑构造带，如康滇断块东侧个旧-小江-鲜水河陆内斜冲转换转换构造带、大兴安岭中北段陆内斜冲走滑构造带、NE向阿尔金山脉、NW向山区阿尔泰-戈壁阿尔泰山等，均为大型陆内斜冲走滑构造带。在以上盆地变形构造-热事件中，以构造变形作用为主且缺乏规模性岩浆侵入事件。构造压实固结成岩相系、节理-裂隙-劈理化成岩相系、碎裂岩-碎裂岩化相系、碎斑岩化相-角砾岩化相系、初糜棱岩化相-热流角砾岩化相系、糜棱岩相系等6类构造成岩相系，它们为构造成岩作用和构造-热流体作用不断增强的构造-热事件记录。

陆内斜冲走滑转换构造带型发育构造-热事件与动热转换成因的热流体柱构造（（非岩浆-热事件））和显著构造组合分带，①在盆地基底构造层以挤压造山隆升作用为主，深部韧性剪切带被抬升到浅部，发育斜冲走滑脆韧性剪切带，形成了大型造山型金矿床，以蚀变糜棱岩化相、蚀变千糜岩相、蚀变碎裂岩化相等为造山带中成矿流体储集相体层。②在盆地基底构造层或古老刚性地块边缘效应下，发育大型陆内斜冲走滑转换构造带，沿断裂带形成小型拉分断陷盆地，为地震和地质灾害易发区。③在盆地区发育冲断褶皱带，发育张剪性结构面（碎裂岩化相）和张剪性断裂带，褶皱群落轴向与主陆内斜冲走滑转换构造带多呈斜交关系，形成系列轴向一致的褶皱群落，如小江陆内斜冲走滑转换构造带东侧古生代和新生代地层中，发育一系列NE向褶皱群落；在新疆NW向喀拉玉尔滚陆内斜冲走滑转换构造带东侧，分布一系列轴向为近EW向褶皱群落，它们均指示了斜冲走滑构造带的区域运动学方向，也是大规模盆地成矿流体的圈闭构造。④在陆内斜冲走滑转换构造带较新地层区，在旋转构造区发育旋涡运动的断裂-褶皱带，它们也是盆地流体和成矿流体大型圈闭构造。

盆地改造期构造成岩相系由构造-热事件、盆内还原性热流柱和成矿成藏同向运移聚集作用等形成。构造-热事件形成了侧向相序结构和构造岩相学分带规律，能够揭示构造-热事件场热结构和构造应力场分布规律。如塔西地区从中—新生代沉积盆地到相邻造山带，侧向水平相序结构为固结压实成岩相系→节理-裂隙-劈理化成岩相系→碎裂岩-碎裂岩化相系→碎斑岩化相-角砾岩化相系→初糜棱岩化相-热流角砾岩化相系→糜棱岩相系，揭示了随着构造变形强度不断增加的构造应力场极性方向，古地温场不断增温和构造-热流体作用不断增强。在盆内多期次构造-热事件叠加形成了两期以上构造-热事件改造成岩事件序列，可进行构造岩相学变形筛分建立构造-热事件序列。在盆内以侵入岩体为中心的构造-岩浆-热事件作用形成了岩浆叠加相系，随着远离侵入岩体形成同期区域构造-热事件改造成岩作用。结合深部构造岩相学填图、地球物理深部探测和地球化学岩相学综合研究等，研究和寻找隐伏岩浆侵入构造系统和隐伏成岩成矿中心。其中：在侧向构造挤压和垂向构造-岩浆-热事件作用下，盆内煤系烃源岩发生幕式构造生排烃事件，形成了富烃类还原性成矿成藏流体等组成的垂向热流柱构造。6种还原成岩相系分别记录了富烃类和富CO2-H2S型非烃类还原性流体生成、排泄和运移过程，包括：富氢气型还原成岩相、富氮气型还原成岩相、富有机质型还原成岩相、富H2S型还原成岩相、富Fe-Mn-Mg-Ca-CO2型还原成岩相、富硫化物型还原成岩相。盆内碎裂岩化相带和热流角砾岩相带为盆内地球化学还原相气侵作用的空间域、运移通道和储集相体层。由于气相多为瞬态或中间过渡相态，地球化学还原相气侵作用现今记录在矿物包裹体内。①石英包裹体内发育CO2型、CH4型、N2型、H2S型、N2-CH4型、N2-CO2型、N2-CH4-CO2型和N2-CH4-H2O型等气相包裹体（方维萱等，2016，2017；贾润幸等，2017a），它们分别为富氮气型还原成岩相、CH4型富烃类还原成岩相、CO2型还原成岩相和富H2S型还原成岩相等地球化学岩相学记录。含烃盐水（水溶烃）、液烃、气液烃、轻质油、沥青，CH4型气相包裹体，均归集为富烃类还原流体成岩相；N2型、H2S型、N2型和N2-CO2型等气相包裹体归集为非烃类还原性流体成岩相；N2-CH4-CO2型和N2-CH4-H2O型等气相包裹体归集为富烃类-非烃类混合还原性流体成岩相；它们均为地球化学还原成岩相的物质记录（方维萱，2020）。②富氮气型还原成岩相具有较强还原相作用。塔里木叠合盆地天然气中氮气具有三种来源，油型天然气中氮气和煤型天然气中氮气，与烃类流体具有同源特征。烃源岩在成熟、高成熟和过成熟阶段均能形成N2气，塔西阿克莫木气田天然气中N2气，除了来自高-过成熟阶段烃源岩热氨化过程外，还存在较为明显幔源N2混入（李谨等，2013）。萨热克地区硫和碳同位素示踪研究，揭示烃类流体主要来自下伏侏罗系煤系烃源岩，推测石英包裹体内氮气来自煤系烃源岩，随烃类流体运移到库孜贡苏组储集相体层内。③富氢型流体还原成岩相主要为沉积盆地内源型和沉积盆地深部异源型气相氢和富氢流体气侵还原成岩作用有密切关系。深部异源型气相氢和富氢流体气侵作用，主要与深部岩浆侵入活动和幔型断裂带气侵作用有关。气相氢和富氢流体具有较强成矿物质搬运能力，也是地幔流体主要成分之一（杜乐天，1989）。煤岩、煤系烃矿源岩、油型天然气和煤型天然气中气相氢和富氢流体等，它们属盆地内源型富氢流体。煤系烃矿源岩和煤层自燃、构造煤岩、盆内岩浆侵入活动等，均能使煤岩和煤系烃源岩形成气相H2和富氢流体（H2-CO2-CH4型等），而且H2-CO2型非烃类流体与CH4型烃类流体共生（琚宜文等，2014），它们为内源型富氢型还原流体成岩相。萨热克砂砾岩型铜多金属矿区和乌拉根砂砾岩型天青石-铅锌矿区，发育大规模褪色化蚀变相，与富烃类还原性流体和富N2-H2-CO2-H2S非烃类还原性流体大规模气侵还原性蚀变作用有十分密切关系，导致大量Fe3+被还原为Fe2+形成褪色化-灰色化蚀变。现代煤层自燃作用仍在形成富氢气型流体，对于铁氧化物和铜氧化物相，具较强表生还原成岩作用，如砂岩型铜矿床内自然铜和赤铜矿等形成，推测与气相H2还原作用相关。

从固结压实成岩相系→节理-裂隙-劈理化成岩相系→碎裂岩化相系→碎斑岩化相-角砾岩化相系→初糜棱岩化相-热流角砾岩化相系→糜棱岩相系，为构造挤压应力不断增强和构造流体作用逐渐强烈的构造-热事件极性方向，也是盆地变形期还原性成矿流体“异源同向运移和聚集成矿成藏”构造驱动机制。在塔西盆山原耦合转换带，这种区域构造岩相学侧向分带相序结构在中—新生代陆内沉积盆地到造山带和高原转换过渡部位发育较为完整，如前陆冲断褶皱带和逆冲推覆构造系统等。按照构造成岩作用强度和分布规律，有助于识别构造生排烃中心位置，寻找构造生排烃中心和成岩成矿成藏中心。构造侧向挤压作用和构造-热事件与盆内异源同向聚集的生排烃机制为：①构造侧向挤压使煤系烃矿源岩和深部烃源岩发生了构造生排烃事件，驱动异源的富CO2-H2S-H-N型非烃类流体、富烃类流体等，同向运移聚集和同位叠加成矿。②触发了煤系烃矿源岩自燃、先存油气系统过成熟、天然气自燃等，构造应力场动热转换能量和能源矿产自燃形成区域构造-热事件，加热地层封存水并形成成盆期热水沉积相相系，为金属矿产形成提供成矿能量供给源区。③构造应力场驱动成矿成藏流体大规模运移，在切层断裂带和碎裂岩化相带形成同向运移聚集热流柱，为成矿成藏流体大规模运移提供构造通道。④断层相关褶皱带和碎裂岩化相带为构造-岩相-岩性圈闭组合，冲断构造有利于形成碎裂岩化相带和裂缝裂隙相带，对先存储集相体层形成改造成岩作用，形成优质储集相体层和隐蔽褶皱圈闭，为层间成矿流体提供流体运移通道和聚集储藏相体。

2.2.4 构造-岩浆-热事件叠加样式与盆内岩浆叠加成岩相系

构造-岩浆-热事件形成的构造-岩浆叠加成岩相系结构为：①在盆内岩浆叠加期，岩浆侵入和火山喷发作用是来源于盆地深部地质作用所形成，它们为异源叠加成岩相体，以底源热物质和热能量添加为主；在盆地内形成岩浆热流体循环对流体系和叠加成岩作用。在盆地内形成较大规模的热流体循环对流体系，对沉积盆地内先存沉积相系形成了强烈的叠加改造成岩作用。②构造-岩浆-热事件围绕盆内侵入岩体和火山喷发机构呈环带状和半环状分布，如：角岩-角岩化相系和矽卡岩-矽卡岩化相系为盆内侵入岩体接触热变质和接触热交代作用形成的构造-岩浆-热事件记录。③同岩浆侵入期的构造-热事件沿同岩浆侵入期相关断裂带，常形成面带状和线带状蚀变带、角岩化相带和矽卡岩化相带，为岩浆热液-盆地热流体循环对流体系所形成的叠加成岩相带。④在增温型古地热场和构造动热转换作用下，形成了大气降水-盆地封存水等组成的热水循环对流体系，以角度不整合带、滑脱构造带、断裂带、热液角砾岩相带等为热水循环对流体系中心，形成构造-热事件叠加成岩相系，为深部构造岩相体填图和找矿预测研究对象。⑤标型成岩矿物相用于成岩温度相、古地温场和异常古地温场结构、压力相和构造侧向挤压应力场、盆地流体排泄场等重建，如：多水高岭石-伊利石-绢云母相系列有助于揭示构造侧向挤压成岩作用，恢复盆地流体排泄场。不同类型的绿泥石成岩相，可恢复古地温场和异常古地温场结构、估算古地温场热通量、厘定构造-热事件和盆内构造-岩浆-热事件等。

8种盆内岩浆叠加期构造岩相学空间拓扑学结构模式：①盆缘岩浆侵入-构造-热事件叠加型。以挤压走滑-走滑拉分断陷（伸展）-碱性超基性岩+幔源碱性岩为主。②盆内底拱式岩浆侵入-构造-热事件叠加型，以中酸性壳源岩浆岩-花岗岩+花岗闪长岩等为主。③盆缘多期次岩浆叠加侵入构造系统，在板块俯冲-碰撞带较为发育，沉积盆地边缘多卷入造山带内。④盆内岩浆侵入-构造-热事件与断陷-断隆作用型一般是在沉积盆地陆内演化过程中，因地幔柱上侵或大规模地幔流体交代作用沿陆内幔型断裂强烈活动，形成沉积盆地内沿幔型断裂带呈带状延伸碱性岩带和相伴产出的陆内小型拉分盆地，如云南楚雄中新生代沉积盆地内，形成了NW向碱性斑岩带和小型拉分盆地。⑤陆缘裂谷盆地内岩浆叠加侵入构造型，多为残余地幔热物质在陆缘裂谷盆地萎缩封闭过程或沉积盆地发生构造变形过程中所形成的岩浆叠加侵入构造系统。如云南东川中元古代陆缘裂谷盆地内，早期因民期以碱性铁质超基性岩—碱性铁质基性岩为主，中元古代末期形成了格林威尔期碱性钛铁质超基性岩—碱性钛铁质闪长岩系列，伴有钠长斑岩、钾长斑岩和二长斑岩岩脉等。⑥弧后裂谷盆地内岩浆叠加侵入构造型早期以碱性超基性岩—碱性基性岩为主，晚期叠加了中酸性侵入岩和碱性侵入岩等，如个旧三叠纪弧后裂谷盆地内发育碱性苦橄岩-碱性玄武岩层，燕山期叠加碱性花岗岩-碱性侵入岩系。⑦弧前盆地与岩浆侵入-构造-热事件叠加型是在早期形成火山岩系和火山沉积岩系中，发育海相碳酸盐岩和生物碎屑灰岩等，在岛弧带发生构造反转后，形成了深成岩浆弧叠加侵位，同时弧前盆地发生了较大规模的构造变形，形成断裂-褶皱带和岩浆叠加侵入构造系统。如在智利埃尔索达朵铜银矿区。⑧弧内盆地岩浆侵入-构造-热事件叠加型是在弧内盆地中火山岩系和火山沉积岩系中，发育来自周缘岛弧带之上的火山岩再度剥蚀和搬运到弧内盆地中，形成火山碎屑岩系，岛弧带强烈局部伸展作用期间，形成海相碳酸盐岩和生物碎屑灰岩。岩浆侵入-构造-热事件叠加型主要为岛弧带发生构造反转后，以深成岩浆弧叠加侵入构造为主。

按照构造动热转换和热动力来源不同，热力驱动的构造-热事件改造成岩作用，与构造-岩浆-热事件有关的5类古地热场结构与岩浆叠加成岩相系类型分别为：增温型古地热场（热力作用场）、火山喷发-岩浆侵入作用有关的增热型古地温场、地幔热物质垂向驱动型构造-热事件场、岩浆侵入-热流柱型古地热场、岩浆叠加侵入构造系统的增温型古地热场。从盆内岩浆叠加期的岩浆来源和成分不同等综合因素，可以划分为5类构造-岩浆-热事件：①构造-壳源岩浆-叠加热事件与岩浆叠加成岩相系以中酸性侵入岩为主，形成沉积盆地的构造变形变质、叠加热物质和成岩成矿、驱动烃源岩大规模生排烃和运移等。②构造-幔源岩浆-叠加热事件与岩浆叠加成岩相系，以幔源岩浆为热物质和热能供给源，如碱玄岩和苦橄质岩类次火山岩或碱性辉长岩-碱性辉绿辉长岩等侵入岩相等，有利于形成大规模烃类流体和非烃类CO2流体排泄事件。③构造-幔壳混源-热事件与岩浆叠加成岩相系，以含辉长岩类包体的花岗岩和花岗闪长岩类为特色，暗示具有较大规模的幔壳混源热流体作用。④构造-碱性岩浆-热事件与岩浆叠加成岩相系，以碱性斑岩带和同岩浆侵入期陆内拉分断陷盆地为特色，如云南楚雄沉积盆地内碱性斑岩带。根据沉积-热变质成岩作用强度和规律，进行盆内构造-岩浆-热事件叠加成岩作用的相系类型划分和填图，识别和圈定隐伏构造-岩浆-热事件和生排烃中心、成岩成矿成藏中心，寻找深部（3000 m）大型-超大型金属矿床。⑤多期次岩浆叠加侵入构造系统形成的叠加型古地热场和岩浆叠加相系对于金属成矿最为有利。总之，壳源岩浆-热事件、壳幔混源岩浆-热事件与幔源岩浆-热事件分别形成了不同的盆内构造-岩浆叠加成岩相系（方维萱，2020）岩浆热流柱构造系统。

在云南东川-易门地区构造-岩浆-热流体的底劈作用形成了岩浆底劈-构造穿刺角砾岩筒，由构造岩块相带+构造角砾岩相+构造热流体角砾岩相+钠长岩脉群+辉绿岩脉相+英安质凝灰角砾岩相等组成。构造岩相组合包括：①构造岩块相带+构造角砾岩相带+地层系统（似层状构造岩相体层-层间滑脱构造岩相带+切层构造岩相体层（穿层构造）。②构造岩块相带+构造热流体角砾岩相带（液压致裂热液角砾岩+蚀变构造角砾岩）+热液角砾岩筒相（似层状构造岩相体，层间滑脱构造岩相带）+构造热流体角砾岩相（似层状+局部不规则穿层交错）+含铜蚀变岩相+热液角砾岩筒相（两组断裂交汇部位，含矿钠化硅化热液角砾岩-含矿硅化铁白云石化热液角砾岩-含矿钠化热液角砾岩）似层状铜矿石+脉状-网脉状铜矿石+热液角砾岩筒状矿石。③帽状构造岩块相带（顺层+切层）+构造热流体角砾岩相带（两组和多组断裂交汇部位）+热液角砾岩筒相（两组断裂交汇部位，含矿钠化硅化热液角砾岩-含矿硅化铁白云石化热液角砾岩-含矿钠化热液角砾岩）+含铜蚀变岩相+岩浆热液角砾岩筒相（岩浆隐爆角砾岩筒）+岩脉群相（根部相，热能量-热物质供给系统末端）。④岩浆侵入构造系统+刺穿热液角砾岩筒构造系统+地层中断裂褶皱系统。似层状铜矿石+脉状铜矿石+网脉状铜矿石（热启裂隙组）+热液角砾岩筒状矿石。

在岩浆叠加侵入构造系统中（图1，图2），盆内岩浆叠加期构造-岩浆-热事件的构造岩相学记录包括：①先存地层和岩石的构造热变形-变质事件记录，如角岩相、角岩化相带及构造变形样式等，通过系统研究恢复重建构造热事件的T-P-t-M四维构造岩相学结构型式。②岩浆热液-地层和岩石多重耦合作用事件，如岩浆侵入角砾岩相带、蚀变岩相带、接触交代变质相带（矽卡岩化带）及岩浆热液角砾岩化带、侵入构造带等，采用X-Y-Z-t和T-P-t-M四维构造岩相学结构型式开展系统研究和填图，恢复重建岩浆热液-地层和岩石多重耦合作用事件形成的岩浆侵入构造系统、岩浆热液角砾岩构造系统、矽卡岩构造系统和接触带构造系统。③侵入岩体内部原生构造系统研究，主要包括岩浆结晶过程中形成的流动构造、结晶核构造、冷凝节理等，尤其是需要从X-Y-Z-t四维构造岩相学角度，研究侵入岩体从岩浆结晶中心带（结晶核）到外部（边缘相）、从中心相带侵入岩体顶部的构造岩相学分带、侵入岩体内部捕虏体构造和蚀变分带等，重点在于恢复重建岩浆-热液过渡相部位、岩浆热液构造通道系统和岩浆原生成矿构造类型和样式。部分次火山岩侵入岩相常发育成岩成矿系统中心和成矿物质供给系统，发育弥漫性热液蚀变区域和成矿流体排泄构造通道。

图1 滥泥坪-白锡腊地区矿山井巷工程纵向构造岩相学填图（岩拱侵入构造，倒转复式背斜）

图2 滥泥坪-白锡腊地区岩浆叠加侵入构造系统构造岩相学解剖图

在云南东川滥泥坪-白锡蜡IOCG矿床内岩浆叠加侵入构造系统解析研究（图2a、b和d）过程中，经过综合研究认为地表东川群落雪组、因民组和黑山组，均有被辉长岩侵入体和岩浆隐爆角砾岩相带分割包围现象，它们残留构造岩块带分布在侵入岩体和岩浆隐爆角砾岩相带中，揭示地表为坍塌次火山机构。①采用构造岩相学分带特征恢复构造样式为坍塌次火山机构，物质组成为碱性钛铁质辉长岩-碱性钛铁质辉绿岩、岩浆隐爆角砾岩相、岩浆热液角砾岩、因民组、落雪组和黑山组大型坍塌构造岩块带（图2b、c和d）。②岩浆热液角砾岩构造系统（储矿构造）围绕碱性钛铁质辉长岩类侵入岩体边部-岩浆隐爆角砾岩相带-东川群坍塌构造岩块带之间分布，同岩浆侵入期脆韧性剪切带对岩浆热液角砾岩构造系统控制明显。③碱性钛铁质辉长岩类侵入岩体切层侵入到东川群，平面几何学在地表整体呈环状-半环状，其次为不规则脉状、树枝状和椭圆状。④白锡腊上老龙和中老龙矿段，碱性辉绿辉长岩侵入体几何学为不规则状岩株，最长处1500 m，最宽处500 m，该岩株呈北东-南西向延伸。在坑道平面和勘探线剖面构造岩相学填图中，采用岩相构造学方法重建侵入构造系统的构造样式和构造组合。碱性钛铁质辉长岩侵入岩体叠加定位于复式倒转背斜轴部+纵向断裂带。在滥泥坪白锡腊矿段、大西部矿段深部和中老龙矿段，碱性闪长斑岩-辉长岩杂岩体（墙、床）主要沿背斜轴部纵向断裂带侵入，构造组合为复式倒转背斜轴部+纵向断裂带+碱性钛铁质辉长岩岩墙和岩浆隐爆角砾岩相带，在复式倒转背斜轴部形成了岩浆叠加侵入构造系统（图2d）。

（1）碱性钛铁质辉长岩类侵入体具有三类不同成岩成矿作用（图2a、b和c），形成了不同的构造岩相学相体结构。①滥泥坪碱性钛铁质辉长岩类中磁铁矿和钛铁矿含量较高，经过岩浆结晶分异作用，形成了橄榄苏长辉长岩、次透辉-钛辉辉长岩、钛铁闪长岩和正长斑岩等次火山侵入岩相。在侵入体外围发育隐爆火山角砾岩相带、黑云母化热液角砾岩相带和绿泥石黑云母化热液角砾岩相带，铁氧化物铜金型（IOCG）矿体赋存在这些相带中。②在滥泥坪和白锡腊矿段，碱性钛铁质辉长岩类侵入体大致呈近东西向和北东向断续分布，在白锡腊矿段为WE向和NE向断褶带交汇构造区，形成了似环状小型岩株群和岩浆隐爆角砾岩相带、东川群因民组和落雪组构造岩块等组成的塌陷古火山机构。③在侵入岩体与东川群因民组和落雪组白云岩接触带之间形成了明显的蚀变角砾岩化相带，在白锡腊矿段深部从内向外为钠长石-次闪石-绿帘石蚀变岩相→透闪石蚀变岩相→透闪石化白云岩相，具有强烈的热液交代蚀变-角砾岩化作用，IOCG型富铜矿体呈不规则脉状、囊状、脉带型和岩浆热液角砾岩体型，碱性钛铁质辉长岩类侵入过程中形成IOCG矿体。

（2）拱形岩体超覆侵入构造样式（图1）从上到下现今保存的构造岩相学垂向相序结构为：①碱性钛铁质辉长岩类岩枝和岩浆隐爆角砾岩相带+因民组→②侵入岩体顶面的岩凹构造+岩凸构造+岩浆隐爆角砾岩相带→③侵入岩体中心脆韧性剪切带控制的岩浆热液角砾岩相带→④岩浆隐爆角砾岩相带+因民组三段→⑤落雪组一段→⑥落雪组二段→⑦落雪组二段+碱性钛铁质辉长岩类岩枝和岩浆隐爆角砾岩相带。现今垂向相序结构与东川群层序相反，是构造岩相的典型反向相序结构。在滥泥坪白锡腊铁铜矿段深部，碱性钛铁质辉长岩类侵入体（（1067±20）Ma、（1047±15）Ma，锆石SHRIMP U-Pb法年龄）斜切东川群因民组三段和落雪组，说明垂向相序结构形成于格林威尔期（1000 Ma左右）。

（3）近东西向同岩浆侵入期脆韧性剪切带及其控制的岩浆热液角砾岩构造系统，属格林威尔期构造-岩浆事件的产物，推测碎裂岩化相和脆性构造变形的构造叠加成岩时代为晋宁-澄江期。滥泥坪-白锡腊岩浆侵入构造系统，遭受的脆性构造变形与热流体叠加改造事件年龄为（269.9±3.4）Ma，暗示与峨眉山玄武岩侵入活动先期形成的构造-热流体事件有密切关系。

（4）在拱形岩体超覆侵入构造亚系统中，在侵入岩体顶面岩凸和岩凹构造上，双“膨胀气球”之间形成的岩凹构造对IOCG矿体形成有利（图1，图2），如59勘探线形成的岩凹构造，这种小型岩凹构造在NW向（ZK59-3）消失。从59线（ZK59-1和ZK59-2）呈现NE向延伸到139线和179线，主要为侵入岩体顶面之上形成的岩浆隐爆角砾岩相带中，在岩凹构造中，形成了同岩浆侵入期脆韧性剪切带控制的岩浆热液角砾岩构造系统，IOCG矿体定位于其中。岩凸构造和平缓的侵入岩体顶面对成矿不利。侵入岩体中心和下部有利于形成IOCG矿体主要表现为：①在侵入岩体中心发育同岩浆侵入期脆韧性剪切带控制的岩浆热液角砾岩体，形成了IOCG矿体和金红石型钛矿体。②侵入岩体下界面附近，发育的岩凹构造对于形成IOCG矿体十分有利，如179-219线均圈定了高品位的IOCG矿体。③在侵入岩体下界面岩凹构造处，因民组三段有利于形成岩浆热液角砾岩构造系统和IOCG矿体，如139-179-219线，在拱形岩体超覆侵入构造亚系统中，侵入岩体下界面岩凹构造和次级岩凹构造对于IOCG矿体形成最为有利，主要为大型岩凹构造和小型岩凹构造。④格林威尔期岩浆热液体系具有较强的构造岩相学圈闭作用，对在因民组三段中形成岩浆热液角砾岩构造系统和IOCG矿体十分有利。深部落雪组中分布的岩枝和铁铜矿体，向NW向深部规模不断增大，揭示侵入岩体顶界面向NW向持续延伸，并形成岩滴构造，其两侧分布岩浆隐爆角砾岩相带和小型IOCG矿体，揭示其NW向深部仍有较大规模的隐伏侵入岩体，属新找矿方向。

2.2.5 盆地表生变化期构造样式与成岩相系

盆地表生变化期以局部抬升、剥蚀作用和矿床保存作用为主。沉积盆地发生显著构造抬升作用后，有利于形成表生成岩相系和表生富集成矿作用，如智利古近纪斑岩型铜成矿系统形成于侏罗纪—白垩纪弧后盆地构造反转期之后，在新近纪岛弧造山带隆升过程中，斑岩型铜矿床抬升和遭受剥蚀，形成了铜次生富集带（毯状或席状辉铜矿矿体）和“异地型”砂砾岩型铜矿床。智利异地型硅酸盐铜矿化和氧化物铜矿化形成于干旱环境，在智利丘迪卡马塔（Chuquicamata）斑岩铜矿床原生铜矿成矿年龄在31～36 Ma，次生明矾石化紧密共生的“异地型”砂砾岩型铜矿床形成年龄在15～20 Ma（明矾石K-Ar法，Sillitoe,1992;Sillitoe and Mcke,1996）。铜富集在渐新世—晚中新世山麓冲积扇砾岩和凝灰质砾岩层中，与安第斯造山带不断抬升、极端干旱气候和先存斑岩铜矿床遭受剥蚀迁移后提供丰富成矿物源有关。在乌拉根砂砾岩型铅锌-天青石矿床内，从上到下垂向地球化学岩相学结构为高氧化态强酸性相（含钠铁铅锌硫酸盐相带）→高氧化态弱酸性相（铅锌碳酸盐相带）→酸-碱耦合反应相（锌碳酸盐相+铅锌硫化物相带）。杨叶砂岩型铜矿内氯铜矿-副氯铜矿-天青石组合，指示了地球化学高氧化态酸性相。这两类矿床为同盆共存+异位成矿相体，与山前冲断褶皱带在中新世—上新世多期次冲断抬升事件（11.39 Ma、10.5 Ma、8.54 Ma、7.43 Ma、3.89 Ma、3.17 Ma，磷灰石裂变径迹法）（方维萱等，2019）有关。煤矿区内煤屑废弃物含较高有机质，对盐渍土中活性碱与潜性碱（CO32-）、碱积障等具有中和与消减作用，盐生草和黑枸杞等盐生植物群落发育旺盛。

2.3 创建了复杂叠加成矿系统的构造岩相学解析研究方法技术

以热液成岩成矿系统中心和叠加成岩成矿系统物质组成和相系统结构为地球化学岩相学和构造岩相学解析研究核心。针对物源-热源供给、驱动输送、成矿物质卸载、改造-叠加成矿、保存条件等5子系统的时间-空间结构（初始成矿、改造富集成矿和叠加成矿）科学问题（图3），采用岩相构造学研究和填图新技术为手段，开展地球化学岩相学解析研究，对成矿流体形成、运移、聚集和成矿物质卸载、成矿系统与环境相互作用（围岩蚀变体系）进行解析研究，研究恢复成岩成矿事件、成岩成矿系统中心位置及分带规律。对于沉积盆地中成岩成矿系统，采用构造岩相学填图独立单元大比例尺构造岩相学填图，重建成岩成矿系统的物质组成，寻找热流体成岩成矿中心位置，为战略性勘查选区、找矿靶区和勘查靶位等矿产勘查工作提供新理论和创新技术支撑体系。

图3 IOCG成岩成矿系统物质组成和根部相的构造岩相学标志

云南东川中元古代大陆裂谷盆地和智利中生代弧后裂谷盆地中，发育火山岩相系、火山沉积岩相系、沉积岩相系和同期穿时次火山岩侵入相系。这种火山-沉积岩区内火山沉积岩和沉积岩遵循顺序堆积成岩，形成了“从老到新、自下而上”火山-沉积垂向层序和相序结构、“同源同相-异源分异”近水平叠置交替和纵向水平分异火山-沉积层序和相序结构。但同期穿时的次火山岩侵入相系、同期后继次火山岩侵入相系，却具有“后来者居上”的同期异相结构和同期穿时相体结构。尤其是次火山岩侵入相系，不但具有顺层侵位和穿层侵位，同时还具有多期次叠加侵位特征，这对于火山-热液成岩成矿系统研究带来诸多困难。经构造岩相学和地球化学岩相学解析研究，对IOCG成岩成矿系统空间结构特征及其相体结构，进行了大比例尺井巷工程构造岩相学和地球化学岩相学填图、深部构造岩相体-地面高精度磁法测量-深部井巷工程磁化率填图，在系统验证见矿和后继对成矿模式完善修改基础上，创建了云南东川地区“九层楼”叠加成矿系统结构模式和智利月亮山IOCG叠加成矿系统模式（方维萱，2019；方维萱等，2018，2021）。根据云南东川地区具有高钛系列的IOCG铜金成矿系统特征，采用修正性理论创新方法，创建了高钛系列的IOCG铜金铁成矿系统（方维萱等，2009）；同时，发现了金红石型钛矿体、铜金银钴-金红石共生型综合矿体、共伴生型稀土元素矿体等。从阐述性理论创新对IOCG铁铜金成矿系统和沉积岩型铜多金属成矿系统进行了研究，从新视角对成岩成矿系统进行了阐述，为找矿预测提供了新理论依据。复杂储矿相体和复杂成矿系统的创新理论还包括岩浆叠加侵入构造系统（方维萱，2019）、热液角砾岩构造系统（方维萱，2016）、岩溶角度不整合构造系统等复杂构造系统解析填图创新技术体系。

（1）成岩成矿系统的物质来源（源区）与供给系统。在智利科皮亚波-GV和云南东川地区IOCG矿集区内，成岩成矿系统的物质来源和供给子系统（源区相）包括四类（图4）：①成矿岩浆系统起源于软流圈地幔源区并形成了深部碱性铁质基性岩浆源区。铁质苦橄岩-铁质安山岩和钛铁辉长岩-钛铁质闪长岩，与IOCG矿床在空间上紧密相伴。在云南-四川和智利科皮亚波地区，铁质苦橄岩、铁质安山岩、铁质玄武岩、铁质辉长岩和铁质辉绿岩与铁矿层关系紧密，铁质苦橄岩、铁质安山岩和铁质玄武岩一般为层状铁矿体上下盘围岩，与层状铁矿体呈整合关系，具有连续的火山喷溢沉积特征。②碱性-偏碱性火山岩和次火山岩侵入岩体，经历了大规模区域性钠质蚀变作用，将Fe和Cu等成矿物质迁移到成矿中心相并卸载成矿物质。③富碱的中性和酸性侵入岩、碱性二长斑岩侵入岩提供大量铜金成矿物质进入叠加岩浆热液成矿体系中。④来源于陆缘裂谷盆地和弧后盆地（弧内盆地）内高盐度蒸发岩层（含石膏白云岩和石膏化等）提供了部分成矿物质（S和Cu等）。

（2）IOCG成岩成矿系统根部相构造岩相学标志包括：①在云南东川滥泥坪-白锡腊矿段深部IOCG矿床，蚀变碱性钛铁质辉长岩类为隐伏IOCG成岩成矿系统的根部相，发育弥漫性绿泥石方解石蚀变相。源区相在减压熔融作用下导致软流圈地幔（地幔柱根部）形成了碱性钛铁质辉长岩+碱性钛铁质闪长岩+碱性斑岩（钾长斑岩-钠长斑岩）（根部相）；根部相和源区相共同记录了成矿物质供给子系统物质组成。②在因民铁铜矿区，因民期弯刀山碱性铁质辉长岩-铁质辉绿岩从浅部（海拔3000 m）到深部（1450 m），普遍发育弥漫性网脉状-细网脉状绿泥石方解石化蚀变相+磁铁矿化微相±赤铁矿化微相，多期次侵位的碱性铁质次火山岩侵入相也发育这种弥漫性青磐岩化相，网脉状和脉状含斑铜矿-黄铜矿石英锰铁碳酸盐脉宽度增加到5～50 cm，它们为成矿物质运移构造岩相学记录。③在1786 m巷道中，发育弥漫性网脉状-细网脉状绿泥石-铁锰碳酸盐化蚀变相+磁铁矿微相±赤铁矿相，局部较大裂隙和冷凝节理中，充填有黄铁矿-黄铜矿硅化脉和磁铁矿-黄铜矿铁锰碳酸盐化硅化脉，与强青磐岩化相密切共生。液压致裂角砾岩发育，热液胶结物为网脉状方解石和硅化，这些网脉-细网脉定向性明显，揭示了根部相中曾经发生了较大规模的成矿热液运移。④在因民组二段碱性铁质火山岩相系内，以赤铁矿磁铁矿层、浅紫红色铁质粗面斑岩和碱性铁质凝灰质板岩（TFe含量14%～28%）为标志；沿走向上和垂向上可相变为因民组三段火山角砾岩相或因民组一段碱性铁质熔岩相。⑤因民组二段内含铜铁熔结火山集块岩和熔结火山角砾岩（火山管道相）、黑云母岩浆热液角砾岩相、蚀变辉长玢岩发育斑铜矿-黄铜矿铁锰碳酸盐化网脉带等标志为因民期成矿热液运移通道构造相系标志。在因民组三段衰竭火山口岩相系内，网脉状黄铜矿硅化大理岩、含斑铜矿-黄铜矿方解石脉裂隙脉带相、含铜铁白云石岩和同生角砾岩相带等为因民期末-落雪期火山热水喷流通道相。

（3）成矿流体运移系统-运移通道构造的蚀变岩岩相学。成矿期成矿流体运移系统-运移通道构造岩相学样式指示了成岩成矿中心（图4），包括：①火山机构中火山热水喷流通道相。②沉积盆地中同生断裂相带。③岩浆侵入构造系统和岩浆热液角砾岩构造系统。④韧性剪切带与同构造期热液角砾岩化相带。⑤脆韧性剪切带和同构造期热角砾岩相带。作为独立构造岩相学填图单元系统进行岩相构造学填图，可圈定这些成矿流体运移通道构造相。如滥泥坪-白锡腊矿段深部同岩浆侵入期韧性剪切带和岩浆热液角砾岩化构造系统，就是成矿期成矿流体运移通道构造岩相，以高密度显微劈理中发育黑云母细脉为标志。因民期—落雪期成矿流体总体运移的拓扑学结构为“垂向+斜向”向上运移构造通道（火山管道相和火山喷流通道相）、因民期火山洼地为火山喷溢-喷流沉积成矿中心相（侧向运移到沉积成矿中心），因民期火山喷发-岩浆侵入事件穿切新太古代小溜口岩组，并叠加在小溜口岩组顶面古元古代岩溶构造相带内，形成了富铜锌金银矿体和钠长石铁白云石热液角砾岩体（铜钴金银-金红石-REE储矿相体），IOCG成岩成矿系统根部相具有寻找战略关键矿产巨大潜力。

糜棱岩化相、碎裂岩化相和液压致裂角砾岩化相围绕碱性杂岩墙（枝）形成明显的构造-流体岩相分带，主体受脆韧性剪切带控制而切割昆阳群层位产出。①糜棱岩化相主要分布在碱性杂岩墙（枝）边部和接触带附近，由糜棱岩化闪长岩亚相、糜棱岩化辉长岩亚相、蚀变碎裂糜棱岩亚相（如黑云母方解石化碎裂糜棱岩）等构成。一般在铁铜矿体附近发育，属于近矿构造标志，构造-流体耦合作用强烈，围岩蚀变呈现多期叠加现象明显，常伴有电气石化微相。②碎裂岩化相位于糜棱岩化相带之外，构造-流体作用相对减弱。③液压致裂角砾岩化相属碱性杂岩墙侵入形成的盆地流体作用产物，在碳酸盐岩中发育层状液压致裂角砾岩，识别标志为锰方解石（浅桃红色）和菱铁矿为网状胶结物，角砾具有可拼接性。沿裂隙破碎带形成网脉状菱锰矿蚀变岩和菱铁矿蚀变岩，这种液压致裂角砾岩化相与上述脉带型铜（银金）矿体的含矿蚀变岩相在空间上共存叠加时，属于寻找隐伏碱性铁质杂岩墙（枝）和寻找铁氧化物铜金型（IOCG）矿体的找矿预测指标；但是层状分布的液压致裂角砾岩化找矿价值不大，估计属于盆地超压流体释压形成的产物。④脆韧性剪切带明显晚于碱性杂岩墙侵位时代，脆韧性剪切构造变形与热流体叠加改造年龄为（269.9±3.4）Ma。

在智利月亮山IOCG矿床中，阳起石化蚀变铁质安山岩、钠长石化蚀变铁质安山质玄武岩、钠长石阳起石蚀变岩和磷灰石透辉石透闪石岩等岩石组合为IOCG成岩成矿系统根部相。赤铁矿-电气石-钾长石岩浆热液角砾岩相、赤铁矿化-硅化-钾长石化岩浆热液角砾岩等蚀变岩组合为IOCG型成岩成矿系统中心相和标志。二长斑岩-二长岩等碱性岩、绢云母化蚀变岩、电气石绢云母蚀变岩等为月亮山IOCG叠加成矿系统中心相的标志。在智利月亮山IOCG矿床垂向构造岩相学分带中，中部电气石铁质-钾质蚀变带+热液角砾岩化相带（岩浆热液角砾岩构造系统中心相）。蚀变组合为电气石化、钾长石化、黑云母、绢云母、铁质蚀变由磁赤铁矿-磁铁矿、铁阳起石-铁绿泥石-铁闪石组成。中部电气石铁质-钾质蚀变带+热液角砾岩化相带不但为岩浆热液角砾岩构造系统中心相，也是成矿期成矿流体运移系统-运移通道构造岩相学样式。岩浆热液角砾岩化为岩浆体系中因气液成分聚集而内压力持续增加导致岩浆热液角砾岩化作用，这种热液角砾岩化导致岩浆热液系统失稳而发生强烈热液蚀变作用，热能量-热应力中心形成了电气石钾长石等高温热液蚀变系统，伴随铁质蚀变岩中以脉带状-角砾状赤磁铁矿-磁铁矿化为铁成矿作用标志；热液角砾岩化相带也为成矿物质运移提供了构造通道，高热能量和高热应力中心驱动了成矿物质向低温低压区运移。

在东川地区，因民期—落雪期的多期次侵入的碱性蚀变辉绿辉长岩岩株内（1800～1620 Ma），发育定向排列的辉铜矿-黄铜矿石英脉、辉铜矿方解石石英脉、辉铜矿方解石脉，它们呈脉带状定向排列，分布在绿泥石-黑云母蚀变辉绿辉长岩岩株内的脆性断裂-节理-裂隙带中，常与黑云母热液角砾岩化相带、黑云母钾长石热液角砾岩化相带、赤铁矿钾长石热液角砾岩化相带等共生，为典型的岩浆热液角砾岩构造系统中心相标志，也是成岩成矿系统的运移通道构造相。在黑云母热液角砾岩化蚀变辉长岩相带内，形成了浸染状和团斑状斑铜矿-磁铁矿，构成了小型富矿体；脉带状辉铜矿-黄铜矿方解石石英脉较强部位，形成了铜矿化和低品位铜矿体，它们为铜铁富集成矿的标志。而黑云母热液角砾岩、黑云母钾长石热液角砾岩、赤铁矿钾长石热液角砾岩和绿泥石-绿帘石蚀变岩等，为高温热液蚀变体系水岩作用形成的产物，它们为成岩成矿系统中心相标志。

（4）成矿流体卸载成矿系统-圈闭和储矿构造岩相学。对IOCG矿床而言，成矿物质卸载聚集相（成岩成矿系统中心相）就是IOCG成岩成矿系统中心部位（图4），包括：①在韧性剪切带中同构造期热液角砾岩化带。②在火山热水沉积盆地中同生断裂带和次级洼地，水下古火山隆起和先存基底隆起围限的次级洼地等。③古火山机构中火山穹窿与次级洼地。④碱性铁质基性火山熔岩。⑤次火山岩体侵入构造系统。⑥岩浆热液角砾岩化构造系统。⑦盆地流体液压致裂角砾岩相-碎裂岩化相与裂隙-劈理小型构造等。如智利月亮山IOCG矿床中，断裂-裂隙带+赤铁矿-黏土化蚀变带为IOCG矿床的成矿系统中心相，即成矿物质卸载聚集相（成岩成矿系统中心相），铁铜矿体受断裂和裂隙带控制，矿石类型为含铜镜铁矿型、含铜赤铁矿型、含铜镜铁矿-石英型。伴有金银矿化。

（5）IOCG型铜金矿床与围岩蚀变相体系。IOCG矿床与铁质苦橄岩-铁质安山岩、钛铁质辉长岩-钛铁质闪长岩和二长岩-二长斑岩岩体有密切关系，围岩蚀变相系划分为：①Na-Ca-Fe硅酸盐蚀变相系；②K-Fe硅酸盐蚀变相系；③电气石-石英强酸性蚀变岩相系；④绿泥石-铁碳酸盐-石英-绢云母蚀变岩相系；⑤矽卡岩化相系；⑥赤铁矿-磁铁矿蚀变岩相系；⑦铁锰碳酸盐蚀变岩相系；⑧青磐岩化相系。总体垂向构造-蚀变岩分带为：上部为黏土化-绢云母化-赤铁矿蚀变带，多为脉带型蚀变带，受断裂-裂隙构造控制显著，具有高氧化偏酸性地球化学岩相学特征；中部钾质蚀变相带（电气石-铁质）+热液角砾岩化相带，发育面状蚀变体并伴有热液角砾岩筒构造，以电气石热液角砾岩-赤铁矿电气石热液角砾岩为标志，指示了高氧化态的强酸性相；下部钠质蚀变相（铁质）-岩浆热液角砾岩化带，主要围绕小型岩株（枝）和大型岩脉群顶部和两侧分布，具有面状蚀变体并发育岩浆热液角砾岩筒。围绕二长斑岩-二长闪长岩舌状侵入体形成电气石蚀变岩相带，属于气成热液蚀变中心。大型-超大型铁氧化物铜金型矿床具有多期蚀变相系叠加特征，不同成因的热液角砾岩化相带发育、异时同位多期蚀变岩相叠加和气成热液蚀变相发育等是寻找大型-超大型IOCG矿床标志。

2.4 提出了“还原流体成矿与预测”新理论，开拓了盆山原镶嵌构造区研究的新领域

以镶嵌构造理论和成矿系统理论为指导，以构造岩相学和地球化学岩相学创新技术推广应用为手段，对塔西地区10个不同含矿层位，萨热克巴依、乌拉根、拜城和托云4个含铜铅锌次级盆地，萨热克和乌拉根等8个砂砾岩型铜铅锌矿床进行系统研究，提出“富烃类还原性成矿流体多重耦合结构与找矿预测”理论（方维萱等，2016，2017；贾润幸等，2017a），经勘查实践取得了找矿新发现。将塔西盆山原镶嵌构造区砂砾岩型铜铅锌成矿系统划分为三个成矿亚系统，即：燕山期（J2+3—K1）铜多金属-煤（铀）成矿亚系统、燕山晚期—喜马拉雅早期(K2—E)铅锌-天青石-铀成矿亚系统、喜马拉雅晚期（N1—2）铜铀成矿亚系统。采用8个成岩成矿要素阐述了砂砾岩型铜铅锌矿床成矿规律。

（1）“源”：成矿物质具有多向异源异时同向汇聚的同位叠加成矿，揭示了“多源同向超常汇聚富集”源-汇系统结构。塔西砂砾岩型铜铅锌-铀矿床具有多物质来源。①中元古界阿克苏岩群（造山型铜金矿床）提供了铜铅锌初始成矿物源，古生界（造山型铅锌银矿床）提供了铅锌初始成矿物源。铜铅锌钼以赤铁矿相吸附态富集在库孜贡苏组紫红色铁质杂砾岩类、克孜勒苏群第四和五岩性段砂砾岩和粗砂岩中。②侏罗系煤系烃矿源岩分别提供了铜和铅锌成矿物源，以富烃类还原性成矿流体为运移载体，在盆地改造过程中发生了地球化学氧化-还原作用，而导致矿质大规模富集成矿。③铅同位素揭示萨热克砂砾岩型铜多金属矿床具有造山带-地幔-地壳复合来源，而乌拉根铅锌矿床为造山带物质再循环特征；硫和碳同位素揭示具有生物硫和煤系烃源岩硫复合源；氢氧同位素揭示具有变质流体特征（贾润幸等，2017b）。④含矿次级盆地蚀源岩区为造山带再循环物质。萨热克地区发育和碱性变超基性岩-碱性变基性岩（幔源热点构造），响岩质碱玄岩-响岩质碧玄岩系对砂砾岩型铜多金属矿床成矿贡献大，盆内构造-岩浆叠加热事件为“同期多层位富集成矿”分异机制。

（2）“生”：为该成矿系统物质来源、成矿能量、富烃类和富CO2-H2S型非烃类还原性成矿流体等供给源区特征。盆地反转构造期挤压构造热事件为构造生排烃作用提供了构造动力源，侏罗系和三叠系煤系烃源岩生排烃作用显著。在萨热克铜矿区下侏罗统康苏组含煤碎屑岩系Ro平均值在0.856%～0.98%，片理化煤岩（构造煤岩）为1.034%～1.068%，说明构造作用导致煤系烃源岩镜质体反射率增高，构造生排烃作用显著。在乌拉根铅锌矿区外围康苏煤矿区煤岩Ro 0.739%～0.797%（康苏组）和Ro 0.52%～0.64%（杨叶组），均已超过了生油门限而进入热催化生油阶段。康苏组构造煤岩Ro在1.04%～1.30%，构造煤岩经过成熟阶段而进入热裂解生凝析油阶段。③煤系烃源岩热解试验说明康苏组-杨叶组为优质煤系烃矿源岩，具有良好生烃能力，也富集Cu-Pb-Zn等成矿物质。构造-热事件对侏罗系煤系烃源岩具有构造生排烃作用和能力，盆内侧向构造挤压生排烃模型为：①燕山晚期-喜马拉雅山期构造-热事件生排烃。滴水砂岩型铜矿床和拜城新生代盆地经历了喜马拉雅晚期（N1、Q1x）构造变形-生排烃事件，对砂岩型铜铀矿床贡献大。乌拉根盆地北侧经历了燕山晚期-喜马拉雅期（K2、E和N）3期前陆冲断构造作用，构造-热事件生排烃作用强烈，对乌拉根-康西砂砾岩型铅锌矿床贡献大。②在乌拉根地区曾发育古近纪阿尔塔什期同生断裂相带-气成高温热流柱生排烃事件，乌拉根式砂砾岩型铅锌矿床赋存在同生角砾岩相带中，同生断裂带为热卤水喷流-同生交代的成岩成矿构造通道。乌拉根式砂砾岩型铅锌矿床赋存在同生角砾岩相带中，在喜山期演化为滑脱构造相带，滑脱构造相带底界为下白垩统克孜勒苏群第五岩性段顶部低角度不整合构造带，中部为含天青石硅质细砾岩→天青石角砾岩→天青石白云质角砾岩组成的垂向相序结构，向上以石膏岩-膏质白云岩-白云质灰岩组成同期异相结构为强烈的走向构造岩相学相分异标志，乌拉根局限海湾瀉湖盆地为砂砾岩型铅锌-天青石矿床提供了沉积容纳空间，同生断裂带为热卤水喷流-同生交代的成岩成矿构造通道。以阿尔塔什组顶部生物碎屑灰岩和石灰岩相为同生断裂相带结束的垂向构造岩相标志，指示古近纪富铅锌-锶成矿流体喷流-交代成矿事件已经结束。③多期次构造-岩浆-热事件生排烃事件在萨热克巴依地区发育，在萨热克砂砾岩型铜多金属矿床经历构造反转期（J2—3—K1）、对冲式厚皮型逆冲推覆构造系统、晚白垩世—古近纪幔源热点构造（K2—E）和新近纪等4期构造-岩浆-热事件和有关的生排烃事件，为富烃类和富CO2-H2S型非烃类还原性成矿流体提供了侧向构造能量供给。

（3）“烃-气-卤”（热流柱构造）。采用构造岩相学填图、矿物包裹体和矿物地球化学岩相学等综合方法进行有效识别和解析研究，确定了“烃-气-卤”具有水-烃-岩-多相态流体的多重耦合结构。①确定富烃类还原性成矿流体，以富含甲烷、气烃、液烃、气液烃、轻质油、固体烃（沥青质）为特征，以强烈富集烷烃类化探异常，∑C10-38异常达419.32×10-6，弱沥青化-褪色化蚀变带为16.7×10-6，褪色化蚀变带为2.3×10-6。②富CO2-H2S型非烃类还原性成矿流体。③新发现了富气高温相氧化态强酸性富Sr气相成矿流体，流体动力学模型为垂向氧化态的酸性气成高温热流柱+侧向的层状混合热水岩溶型热储层。在天青石内发育高温（480～468 ℃）气相包裹体，氧化态的酸性气成高温热流柱高温气侵作用形成了天青石硅质细砾岩、高温气侵-交代作用形成了天青石化灰岩、高温气侵-热水岩溶作用形成了天青石化岩溶白云质角砾岩（层状混合热水岩溶型热储层），与海水混合后形成了中-低温热卤水混合沉积成矿作用。④新发现了含子晶（石盐）、富液相高盐度（53.26%～32.36% NaCleqv）中温相（228～196 ℃）和低温相（126～157 ℃）成矿流体（热卤水型），为天青石-铅锌矿床和砂岩型铜矿内主要成矿流体类型。⑤厘定了含烃盐水类为还原性成矿流体主要类型之一，在砂砾岩型铜铅锌矿区内普遍发育，以矿物包裹体+褪色化蚀变相（气洗蚀变相）+沥青化蚀变相+烷烃类化探异常（气洗蚀变相）+切层碎裂岩化相带为富烃类还原性热流体柱构造岩相学标志。⑥在砂砾岩型铜铅锌矿区，发育低盐度-半咸水低温成矿流体以H2O为主体，富含Cu-Pb-Zn和SO42--Cl-等离子态成矿物质的地层封存水，现今为地表出露盐泉-坑内涌出盐泉水。

（4）“运-聚-时”：“运-聚-时”要素用于恢复描述异时同向聚集的超常富集成矿机理，包括成矿流体运移机理、运移路径和沉淀聚集方式等。在陆内走滑拉分-伸展体系向挤压走滑体制转换过程中，形成了构造侧向挤压的构造-热事件生排烃作用，构造挤压动力驱动了富烃类还原性和非烃类还原性成矿流体大规模运移。从地球化学岩相学和矿物包裹体等研究揭示，富烃类还原性成矿流体以含烃盐水（水溶烃）为主，富集气烃、液烃、气液烃、轻质油、沥青等固体烃等多相态烃类成矿流体。①在萨热克铜多金属矿区，沉积成岩成矿期方解石-白云石化蚀变相中含烃盐水包裹体平均盐度在19.12%～23.21%（NaCleqv），平均均一温度119～136.8 ℃，属低温相（＜200 ℃)。发育甲烷（气相烃）和液烃包裹体，发育含烃盐水-气烃-液烃三相和含烃盐水-气烃-液烃-固体烃（沥青）四相不混溶作用等，多相态烃类不混熔作用是导致辉铜矿和斑铜矿等铜硫化物沉淀富集成矿机制之一。富烃类还原性成矿流体为中低盐度相，与采用校正B恢复为半咸水沉积环境（11.12‰～31.06‰）相吻合，缺乏高盐度湖相卤水或油田卤水的证据。②在富烃类还原性成矿流体改造富集成矿期内，强铁碳酸盐化蚀变相（铜品位为2.29%）为铁白云石和石英所胶结，铁白云石胶结物内部晶间微缝隙中含中轻质油，显示浅蓝色的荧光，沉积成岩成矿期白云石胶结物中油气包裹体发育丰度极高（GOI为30%±），含烃盐水包裹体成群分布于白云石胶结物内，主要为呈褐色、深褐色的液烃包裹体，局部视域内较为发育呈深灰色的气烃包裹体。盆地流体改造期含烃盐水包裹体和轻质油包裹体（GOI为4%～5%）沿铁白云石微裂隙成带状分布，液烃呈淡褐色、淡黄色、褐色，显示浅蓝色的荧光。气烃呈灰色而无荧光显示。其液烃包裹体约占60%，气液烃包裹体约占30%，气烃包裹体约占10%，存在还原性成矿流体沸腾作用并导致矿质沉淀富集。③石英中发育CO2-H2S气相包裹体，揭示存在含烃盐水-液烃-气烃和非烃类气相CO2-H2S等多相烃类和非烃类的不混溶作用，导致铜硫化物大规模沉淀富集成矿。

萨热克砂砾岩型铜多金属成矿年龄证明具有异源异时同位多期次叠加成矿规律。①烃源岩排烃（含铜沥青Re-Os模式年龄）为康苏组（（180±3）Ma、（183.4±2.5）Ma）和三叠系（220±3Ma），少量来自寒武纪（512.3±30）Ma）信息。具有多期成烃运移、异源同向聚集和叠加作用的信息。②萨热克砂砾岩型铜矿床初始成矿期为中侏罗世末—晚侏罗世初（（166.3±2.8）Ma，辉铜矿Re-Os等时线年龄）。富烃类还原性成矿流体叠加改造成矿期为早白垩世（（121±48）Ma（辉铜矿Re-Os等时线年龄）～（115.8±4.7）Ma（黄铁矿Re-Os等时线年龄）），它们为盆地改造期构造成岩相系和盆地流体改造作用形成的时间。③辉铜矿叠加成矿年龄为54±13Ma（辉铜矿Re-Os等时线年龄），斑铜矿Re-Os模式年龄为（26.86±0.43）Ma，说明萨热克砂砾岩型铜多金属矿床在古近纪和新近纪盆内岩浆叠加期形成了岩浆热液叠加成矿作用和岩浆叠加成岩相系；萨热克北矿带表生富集成矿期为（（8.8±1）～（6.6±1）Ma，磷灰石裂变径迹年龄），在盆地表生变化期内，萨热克砂砾岩型铜多金属矿床构造抬升事件和表生作用，形成了表生富集成矿作用和表生成岩相系。萨热克砂砾岩型铜多金属矿床具有多期多阶段特征。

（5）“耦”。砂砾岩型铜铅锌矿床储集相体层具有异源异时流体的多重耦合结构，储集相体层具有显著改造富集成矿构造岩相学特征。砂砾岩型铜铅锌矿床的储矿岩相体为高孔隙度和渗透率的杂砾岩类、砂砾岩-粗砂砾岩类型；上下盘围岩多为透水性差和渗透率低的粉砂质泥岩和泥岩类。烃类还原性和非烃类还原性成矿流体大规模储集，流体不混溶和流体沸腾、大规模水岩反应、地球化学氧化-还原相界面作用等，导致矿质大规模沉淀富集成矿。异源异时流体多重耦合结构的3类储集相体层构造岩相学模式分别如下。

一是萨热克式砂砾岩型铜矿床储集相体结构模式为孔隙-裂隙型储集相体层，包括：①构造岩相学结构为杂砾岩+碎裂岩化相+蚀变岩相，即含铜富铁质氧化相（旱地扇扇中亚相含铜紫红色铁质杂砾岩）+碎裂岩化相（碎裂状杂砾岩类）+沥青化蚀变相（富烃类还原性盆地流体相）+铁锰碳酸盐化蚀变相（富烃类还原性成矿流体相）。②孔隙-裂隙型储集层。储矿相体层初始成岩成矿为孔隙型，叠加改造成矿期为裂隙型，最终形成了孔隙-裂隙型储集层。岩性岩相物性耦合结构为低孔隙度（1.392%）-低渗透率（0.273×10-5μm2）泥质粉砂岩（上盘岩性圈闭层）+高孔隙度（3.11%）和高渗透率（6.09×10-5μm2）紫红色杂砾岩（铜矿体）+高孔隙度（3.72%）和中渗透率（1.777×10-5μm2）碳酸盐化黏土化杂砾岩（下盘围岩）。因热液胶结物的胶结作用强烈降低了储集层实测渗透率，显微裂隙为砾內缝、砾缘缝和穿砾缝，裂隙渗透率，强碳酸盐化相裂隙渗透率在(11.25～103.68)×10-4cm-2，弱碳酸盐化相裂隙渗透率在（0.41～8.6）×10-4cm-2。中强绿泥石蚀变相裂隙渗透率在（1.26～4.27）×10-4cm-2，弱绿泥石蚀变相裂隙渗透率（0.005～0.85）×10-4cm-2。细脉状铜硫化物与裂隙密度和裂隙开度呈正相关关系。③地球化学岩相学耦合结构：富烃类还原性成矿流体+非烃类（Fe-Mn-CO2型和H2S型）还原性成矿流体，赤铁矿-辉铜矿和斑铜矿-赤铁矿矿物对间的矿物地球化学氧化-还原作用相界面。④圈闭构造受对冲式厚皮型推覆构造系统、复式向斜构造系统和古近纪岩浆侵入构造系统复合控制。圈闭构造组合为隐蔽向斜+层间滑动构造带+碎裂岩化相带。

二是乌拉根式砂砾岩型铅锌矿床储集相体结构模式为角砾岩化相-裂隙-孔隙型储集相体层。①构造岩相学结构硅质细砾岩+石膏-天青石热水沉积岩+热水岩溶白云质角砾岩+层间滑脱构造岩相带。层间滑脱构造岩相带组成为天青石热水沉积岩相+同生角砾岩相+网脉状硫化物相+网脉状石膏天青石脉+石膏化层间滑脱构造层。②角砾岩化相-裂隙-孔隙型储集相体层。储矿相体层主要为孔隙型。改造成矿期局部叠加裂隙型。气相高温热卤水形成初始成矿期热液角砾岩化相和热水岩溶白云质角砾岩，后期在层间滑脱构造带内形成了构造-热流体角砾岩化相带，最终形成了角砾岩化-裂隙-孔隙型储集相体层。岩性-岩相-物性耦合结构为含膏碳酸盐岩-石膏天青石岩（上盘岩性圈闭层）+高孔隙度（13.37%）和高渗透率（2641.26×10-5μm2）含铅锌砂砾岩（铅锌矿体）+高孔隙度（17.11%）和中渗透率（523.16×10-5μm2）紫红色粉砂质泥岩（下盘围岩）。③地球化学岩相学耦合结构：Ca-Sr-Ba-SO42-型强酸性强氧化热卤水型+非烃类还原性成矿流体+富烃类（Fe-Mn-CO2型和H2S型）还原性成矿流体。发现并厘定了乌拉根铅锌矿床-帕卡布拉克天青石矿床中，发育富气高温相（480～468 ℃）（高温临界相成矿流体）和中-高盐度相（23.18%氯化钠当量）成矿流体，与低温相（178～138 ℃）和低盐度（8.68%～4.65% NaCleqv）热卤水，形成了气-液-固相的三类成矿流体的混合同生沉积成岩成矿作用。发育强酸性高温（480～468 ℃）气相侵入成矿作用，发育高温临界相（＞374.15 ℃）热卤水喷气孔沉积成岩成矿系统，在成岩成矿早期形成天青石硅质细砾岩。以含子晶、富液的高盐度相（53.26%～32.36%氯化钠当量）成矿流体为中温相（228～196 ℃）高盐度热卤水同生沉积作用。强酸性高温（480～468 ℃）气相侵入成岩成矿作用，为天青石化灰岩和热水岩溶作用机理。④乌拉根砂砾岩型铅锌-天青石矿床的同生圈闭构造为沉积盆地从瀉湖相增深为浅海相，为矿床保持提供了基础。在改造成矿期的圈闭构造为古近纪倒转-斜歪复式向斜构造系统和前陆冲断褶皱带复合控制，层间滑脱构造岩相带和碎裂岩化相带为储矿相体。总之，乌拉根砂砾岩型天青石-铅锌矿床内，均伴有天青石化蚀变相，区域Pb-Zn-Sr-Ba综合异常长度达100 km以上，揭示烃类流体与强酸性高温（480～468 ℃）气相之间耦合关系成为焦点科学问题。

三是滴水-杨叶式砂岩型铜矿床储集相体层模式为节理-裂隙-孔隙型储集相体层。①构造岩相学结构钙屑岩屑砂岩+褪色化蚀变相+节理-裂隙相，即含铜褪色化蚀变砂岩+紫红色泥岩，含铜褪色化钙质砂岩+含铜高盐度卤水。②层间裂隙-孔隙型储集相体层，受断层相关褶皱中背斜构造控制显著，层间裂隙-节理相发育。③地球化学岩相学结构含铜高盐度卤水+富烃类还原性成矿流体+氧化物相铜矿物组合（赤铜矿-自然铜-黑铜矿-氯铜矿）。在杨叶砂岩铜矿床含子晶（石盐）的高盐度相（31.87% NaCleqv）成矿流体与低盐度相成矿流体（4.34%～7.17% NaCleqv），在中低温环境下（126～307 ℃）发生流体混合成矿作用。滴水砂岩型铜矿床中高盐度相成矿流体（30.48%～32.92% NaCleqv）与低盐度相成矿流体（10.98%～11.1% NaCleqv）在低温相环境（132～195 ℃）中，两类成矿流体混合作用导致矿质沉淀。④受新近纪冲断褶皱带和背斜构造控制显著。富烃类和非烃类CO2-H2S型还原性成矿流体圈闭构造为隐蔽褶皱和基底隆起、前陆冲断构造带。

（6）“存”：矿床保存条件与同生沉积成岩成矿期和盆地改造成矿期的构造样式与构造组合密切相关。①萨热克式砂砾岩型铜多金属矿床受陆内走滑拉分断陷盆地内隐伏基底隆起、古构造洼地和同生披覆背斜同生成矿构造控制；受对冲式厚皮型逆冲推覆构造系统驱动，成矿流体圈闭在复式向斜构造系统中。萨热克南北两个矿带赋存在萨热克裙边复式向斜构造系统，富矿体赋存于隐蔽褶皱-断裂带和沥青化蚀变相+碎裂岩化相强烈部位。受晚白垩世-古近纪深源碱性辉绿辉长岩脉群叠加成岩成矿显著。②乌拉根式砂砾岩型铅锌-天青石矿床受迁移前陆盆地内近东西同生断裂带、三级热水洼地、热水沉积岩相和同生断裂角砾岩相带等盆内同生构造控制显著。经历了中-晚侏罗世、晚白垩世和古近纪三次前陆冲断褶皱作用，形成了反冲三角构造区，反冲三角构造区和三级热水洼地为Ca-Sr-Ba-SO42-型强酸性强氧化热卤水型+富烃类还原性成矿流体+富烃类（Fe-Mn-CO2型）还原性成矿流体圈闭构造。受古近纪倒转-斜歪复式向斜构造系统和前陆冲断褶皱带复合控制。③滴水-杨叶砂岩型铜矿床受周缘山间湖盆同生断裂相带（含泥岩角砾钙屑砂岩相）+咸化湖泊退积型泥灰岩-钙质砂岩复合控制，在喜马拉雅晚期盆山原耦合过程中，前陆冲断褶皱带控制了砂岩型铜矿床，铜矿定位于背斜构造两翼和层间滑动构造带中。

（7）“叠”。构造-岩浆-热事件形成叠加富化多层位储矿，如萨热克晚白垩世-古近纪变超基性岩-变基性岩脉群，对萨热克砂砾岩型铜多金属矿床具有岩浆热液叠加成矿作用。岩浆热液叠加成矿年龄为早白垩世（（121±48）Ma，辉铜矿Re-Os等时线年龄）和古近纪（（54±13）Ma，辉铜矿Re-Os等时线年龄），斑铜矿Re-Os模式年龄为（26.86±0.43）Ma）。盆内岩浆叠加期在新疆萨热克巴依—托云等地区发育，以盆内变碱性超基性岩－变碱性基性岩脉群侵位和盆内构造－岩浆－热事件生排烃作用为特色。①在萨热克南矿带隐伏鼻状隆起周边呈放射状的变碱性基性岩－变碱性超基性岩脉群，它们传切了侏罗系煤系烃矿源岩，最高侵入层位为下白垩统克孜勒苏群第三岩性段，盆内岩浆叠加期晚白垩世—古近纪构造－岩浆－热事件具有小规模的面带型结构。②在萨热克砂砾岩型铜多金属矿床内，盆内岩浆叠加期形成了脉带状辉铜矿沥青化蚀变相，沿断裂破碎带分布，岩浆热液叠加成矿年龄（58.6±2.0 Ma，辉铜矿Re-Os等时线年龄）（方维萱等，2019），与碱性玄武岩－碱性橄榄玄武岩－响岩（（58.8±1.1）Ma～（54.1±1.9）Ma）（季建清等，2006）等碱性岩套侵入年龄一致。萨热克巴依盆地内碱性超基性岩岩浆房为隐伏热流柱的热能量供给源区。对萨热克南矿带变超基性岩-变基性岩岩脉群进行构造岩相学和矿物地球化学岩相学研究揭示，碱性超基性岩浆经历了四期和六个阶段岩浆结晶分异-热演化过程（杜玉龙等，2020），①对幔源区岩浆形成期，以锆石-金红石-钙质斜长石进行热结构和形成温度恢复，锆石Ti温度计恢复锆石结晶温度651～2566 ℃，平均950℃；金红石Zr含量温度计公式进行温度估算，金红石形成温度分别为1091 ℃和400 ℃。高温系列长石形成温度886～1907 ℃，平均1211 ℃。推测岩浆源区形成温度在1091～1211 ℃以上，为高温高压条件下锆石-金红石-钙质斜长石-辉石相。②地幔流体交代作用期，以角闪石矿物地球化学岩相学揭示岩浆形成的温度-压力相信息，因不同种属角闪石的矿物地球化学岩相学特征，记录了深部岩浆上升侵位过程温度-压力相信息，本区角闪石种属从铁浅闪石→浅闪石→镁钙闪石，形成温度在545～796 ℃，形成压力在794～470 MPa，减压增温熔融过程的岩浆侵位机制为地球化学岩相学的相分异动力学机制，推测为萨热克南断裂带切割深度达岩石圈地幔，这种幔型断裂切割了岩石圈地幔后，导致并触发了减压熔融机制形成，在地幔流体交代作用下和减压熔融机制下，热膨胀导致岩浆体系内部体积增加并提供了岩浆体系上升侵位动力源，岩浆体系从大陆深部29.4 km处，缓慢上升侵位到17.4 km。③壳幔混源岩浆作用期，以黑云母和长石矿物地球化学岩相学研究为主，揭示岩浆体系的温度-压力相成岩结构特征，黑云母为镁质黑云母-铁质黑云母，以岩浆原生黑云母为主，为壳源区-壳幔混源区黑云母，形成温度651～775 ℃，形成压强201～58 MPa；黑云母成岩深度为7.42～2.15 km。钾长石-斜长石共生矿物对形成温度336～421 ℃（平均370 ℃），为低温系列长石，暗示岩浆从7.4→2.15 km。因而，岩浆经历了从29.4→17.4 km缓慢上升、17.4→7.4 km快速上升和从7.4→2.15 km缓慢上升的三阶段“气球膨胀”模式上升侵位，地球化学动力学环境为降压增温（减压熔融），拉分走滑深大断裂带为主要上升通道。④岩浆热液自蚀变期。碳酸盐化相蚀变成岩温度为235 ℃，绿泥石化蚀变相成岩温度在143～80.0 ℃。岩浆热液自蚀变期以降温过程为主，推测有大气降水和地下水参与了成岩过程，蚀变岩为降温蚀变序列，即白云石化蚀变相→绿泥石化蚀变相→伊利石蚀变相+蒙脱石化蚀变相。萨热克地区（K2—E）幔源热点构造为垂向物质能量供给源区，形成了变超基性岩—变基性岩脉群和构造-岩浆-热事件。萨热克南矿带变超基性岩-变基性岩脉群内部发育蒙脱石黏土化蚀变相、绿泥石化蚀变相和碳酸盐化蚀变相，这些岩脉群边部发育褪色化蚀变相，岩浆热液叠加作用显著，为盆内岩浆叠加期构造-热物质垂向驱动生排烃模型的驱动力。在萨热克巴依地区盆内（K2—E）构造-岩浆-热事件与盆内岩浆叠加期，（K2—E）构造-热物质垂向驱动生排烃作用，对侏罗系煤系烃源岩具有较强烈的垂向驱动生排烃作用。

（8）“表”。塔西砂砾岩型铜铅锌矿床具有强烈表生富集成矿作用：①萨热克砂砾岩型铜多金属矿床表生富集成矿带底界限以铜蓝带（2685 m）为标志，表生富集成矿作用发育在2900～2685 m，以蓝辉铜矿、久辉铜矿-铜蓝为矿物地球化学岩相学标志。表生富集成矿作用形成于（（8.8±1）～（6.6±1）Ma）和＜（6.6±1）Ma。②乌拉根铅锌矿床表生富集成矿带以钠水锌矿-钠红锌矿为底界限标志，表生富集成矿作用发育在2300～2160 m，钠水锌矿-钠红锌矿-锌明矾-菱锌矿、白铅矿-铅矾-铁铅矾为矿物地球化学岩相学标志。表生富集成矿作用形成＜（14±2）Ma。③砂岩型铜矿床表生富集成矿带底界限以铜蓝带为标志，深度从地表到深部240 m，以“红化蚀变带”和氯铜矿-蓝铜矿-赤铜矿-自然铜-黑铜矿为矿物地球化学岩相学标志。表生富集成矿作用主要为西域期（＜5.3 Ma）。

在帕米尔高原-塔里木叠合盆地-南天山造山带中新生代陆内盆山原镶嵌构造区形成演化过程中，阐明了区域构造-流体-成矿与金属矿产-天青石-煤-铀-油气资源同盆富集成矿规律与陆内特色成矿单元关系。阐明了塔西地区砂砾岩型铜铅锌矿床的盆地基底构造层、主成矿期构造样式、区域构造配置、构造样式和构造组合、盆地隐蔽构造类型，揭示了盆地构造反转事件、构造热事件生排烃与砂砾岩型铜铅锌矿床富集成矿的物质-时间-空间耦合关系，揭示了盆山原镶嵌区内“多源同向超常富集”成矿机制，为深部隐伏矿体探测提供了相关理论依据。采用8个成岩成矿要素“源、生、气-卤-烃、运-聚-时、耦、存、叠、表”，阐明了盆山原镶嵌区内“多源同向的异时同位叠加超常富集”成矿机理。在地球化学岩相学机制上，砂砾岩型铜铅锌矿床中大规模低温围岩蚀变机制为强烈的成矿流体蚀变作用，地球化学岩相学标志为“一黑（沥青化蚀变相）二白（碳酸盐化蚀变相）三褪色（褪色化-绿泥石化蚀变相）”。①沥青化蚀变相可划分为黑色强沥青化蚀变带、灰黑色中沥青化蚀变带和灰色弱沥青化-褪色化蚀变带。②碳酸盐化蚀变相可划分为强碳酸盐化蚀变带、中碳酸盐化蚀变带和弱碳酸盐化蚀变带，这些围岩蚀变作用将大量Fe3+离子还原为Fe2+离子而使紫红色铁质碎屑岩类发生了褪色化-变色化蚀变作用，而且形成了砂砾岩型-砂岩型铜铅锌-铀矿床。③泥化蚀变相带包括蒙脱石化、伊利石化、高岭石化、绢云母化和绿泥石化。④硅化蚀变相以石英重结晶、硅质胶结物、细脉状硅化、小透镜状碳酸盐化硅化等。在上述多重耦合机制过程中，含烃盐水-液烃-气烃-气相CO2、含烃盐水-气烃-液烃-气液烃-轻质油-沥青等多相态流体不混溶作用导致矿质沉淀富集；气相CO2逃逸与热水解作用导致带状碳酸盐化蚀变带形成和矿质沉淀富集，富烃类还原性成矿流体和Ca-Mg-Fe-Mn-CO32-型酸性还原性成矿流体、以赤铁矿-铁辉铜矿为标志的地球化学氧化-还原相作用界面导致矿质沉淀；强酸性氧化相Ca-Sr-Ba-SO42-型低温热卤水沉积作用形成了含铅锌石膏天青石岩等，它们为砂砾岩型铜铅锌-铀矿床矿质大规模沉淀富集成矿机制。

沥青化蚀变相强度不同、Ca-Sr-Ba-SO42-型热卤水、富烃类还原性成矿流体和非烃类还原性成矿流体（铁锰碳酸盐化蚀变相）、原型盆地演化，以及它们和重大地质事件耦合序列等综合因素，控制了铜和铅锌成矿系统物质组成和共生分异。①萨热克式砂砾岩型铜多金属矿床以发育沥青化蚀变相+蚀变碱性辉绿辉长岩脉群和大规模褪色化蚀变相为特征。主要为中低温蚀变相，局部发育高温蚀变相，缺乏高盐度油田卤水特征。②在面状+带状灰黑色-黑色强沥青化蚀变相与碎裂岩化相强烈耦合部位，新发现了Cu-Mo-Ag同体共生特征，矿石矿物为银辉铜矿、富银斑铜矿、硫铜钼矿、胶硫钼矿等，并伴生U，它们控制了萨热克式Cu-Mo-Ag（±U）同体共生富集成矿。③萨热克南矿带蚀变碱性辉绿辉长岩脉群周缘，大规模褪色化蚀变相与沥青化蚀变相异时同位叠加，预测在深部存在隐伏异时同位叠加成矿，Cu-Pb-Zn-Mo-U共生矿体为最佳找矿预测目标。④乌拉根式砂砾岩型铅锌矿床以发育Ca-Sr-Ba-SO42-型热水同生沉积岩相（天青石岩岩相+石膏岩相+石膏天青石岩相）+菱锌矿-白铅矿相为特征。⑤斑点状-团斑状沥青化蚀变相+褪色化蚀变相Ca-Sr-Ba-SO42-型热水同生沉积岩相（天青石岩相+石膏岩相+石膏天青石岩相），控制了乌拉根式砂砾岩型铅锌矿床。⑥在滴水-杨叶式砂岩型铜矿床以辉铜矿-斑铜矿钙质砂岩-泥灰岩相和氯铜矿-赤铜矿-自然铜等铜氧化相为特征，含铜高盐度卤水（含铜石膏-氯铜矿等）浓缩沉淀富集成矿作用明显。

厘定了后陆盆地系统→山前盆地系统→周缘山间盆地系统，提出了“盆山原”镶嵌构造区和中—新生代陆内“盆山原”耦合转换过程中盆地系统构造演替序列的创新性观点。通过对其盆地基底构造、内部构造和盆边构造等沉积盆地分析、构造-热演化史、深部隐蔽构造恢复等深入研究揭示：①托云中—新生代后陆盆地系统由萨热克巴依中生代NE向陆内拉分断陷盆地、库孜贡苏中生代NW向陆内拉分断陷盆地和托云中—新生代NE向幔源热点盆地等组成，前二者与西南天山复合陆内造山带呈斜交叠置的盆-山耦合关系，由于中侏罗世杨叶期和古近纪碱性玄武岩喷发-侵入等构造-岩浆-热事件，它们有利于形成砂砾岩型铜多金属-铀-煤矿床。萨热克巴依原型盆地为陆内走滑拉分断陷盆地，盆内发育隐伏基底隆起和构造洼地等侏罗纪同生构造。库孜贡苏组下段湿地扇（残余湖泊相）→库孜贡苏组上段复式旱地扇（山麓冲积扇相）的叠加复合冲积扇相序列结构证明为山间尾闾湖盆，为铁质吸附的铜铅锌氧化相成矿物质聚集提供了良好的构造-古地理封闭环境，旱地扇扇中亚相为主要储矿相体和初始成矿相体，可以划分为五个微相。下白垩统克孜勒苏群第三岩性段为砂岩型铜矿体和砂砾岩型铅锌矿体储矿相体，为初始成矿相体。盆内隐蔽褶皱-断裂带和碎裂岩化相带形成于晚白垩世—古近纪，碎裂岩化相+沥青化蚀变相+网脉状铁锰碳酸盐化蚀变相为盆地成矿流体叠加改造成矿相体。辉绿辉长岩脉群和周边大规模褪色化蚀变相带为岩浆热液叠加成矿相体。构造岩相学填图、AMT和地面高精度磁力测量揭示萨热克南和萨热克北两个盆边NE向同生断裂带，在晚侏罗世反转为挤压-逆冲断裂带形成了山间尾闾湖盆，至古近纪末最终构造定型，构造样式和组合为对冲式厚皮型逆冲推覆构造带。萨热克巴依深部存在隐伏岩浆侵入构造系统。②西南天山复合陆内造山带分割了前陆盆地系统和后陆盆地系统，形成了造山型铅锌矿床、铜金矿和金矿，具有寻找造山型铜金钨矿潜力。③乌鲁-乌拉中—新生代前陆盆地系统位于西南天山复合陆内造山带南侧。盆地下基底构造层中元古界阿克苏岩群组成了乌拉根前陆隆起，晚古生代地层组成了萨里塔什盆中隆起构造，它们为乌拉根前陆盆地提供了铅锌初始成矿物质，在下侏罗统康苏组和中侏罗统杨叶组煤层和煤系地层中形成了铅锌矿源层。燕山期中侏罗世杨叶期和晚白垩世形成了康苏前陆冲断褶皱带，为前陆盆地中形成热水同生沉积（Ca-Sr-Ba-SO42-型热卤水）成岩成矿提供了良好的储矿盆地和构造岩相学条件。古近纪（喜马拉雅早期）发生了富烃类还原性成矿流体改造富集成矿。④乌鲁-乌拉周缘山间盆地形成于帕米尔高原北侧前陆冲断褶皱带与西南天山陆内复合造山带之间，向上变浅和粒度变粗的沉积相序揭示继承了塔西古近纪局限海湾盆地构造古地理，形成了宽阔尾闾湖盆，为铁质吸附相氧化相铜和咸化湖泊相卤水聚集提供了良好的封闭环境。⑤拜城-库车新生代周缘山间咸化湖盆，形成于古近—新近纪盆山耦合转换过程，陆内咸化湖泊相发育形成了向上变浅和变粗含膏岩层序。建立了塔西“盆山原”镶嵌构造区在盆-山-原耦合转换过程大陆动力成矿系统和成矿序列的时间-空间-物质结构。建立了1∶5万区域找矿预测技术、矿区（1∶10000～1∶5000）构造岩相学填图和预测技术系列（方维萱等，2019），经推广应用取得显著效果和完善提升（贾润幸和方维萱，2001；贾润幸等，2016；王磊等，2020a，2020b）。

3 存在问题与发展方向

（1）建立了不同大比例尺构造岩相学综合示矿信息提取方法和找矿预测技术系列，在战略选区和靶区优选、找矿预测和验证工程等具有普适性，包括：①沉积盆地和构造岩相学类型划分与地球化学岩相学-构造岩相学识别技术；②IOCG型铜金成岩成矿系统远端相、外缘相、中心相、流体运移相和根部相划分与构造岩相学-地球化学岩相学识别技术；③热液角砾岩构造系统、构造岩相学填图单元确定方法与找矿预测；④岩浆侵入构造系统、构造岩相学填图单元确定方法与找矿预测；⑤地球化学岩相学类型确定方法、识别技术与找矿预测；⑥地球物理深部构造岩相学填图、关键地质体识别与找矿预测。但在生产矿山三维建模预测、深部构造岩相体与物探综合探测与综合预测建模方面，仍需定量化的预测建模深入研究，如深部构造岩相体-磁化率-电性-密度-谱学综合信息融合建模预测研究、生产矿山流程跟踪研究和高效勘查方法体系仍待进一步探索。今后需加强滇黔桂川琼地区战略关键矿产（Cu-Co、SnW、Fe-REE和三稀金属、Co-Ti（钛铁矿型和金红石型）、Au-Sb-萤石等）复杂储矿相体和成岩成矿系统的融合勘探技术研发，尤其是强干扰区生成矿山周边和深部构造岩相体综合探测和信息融合建模预测研究是国家需求，需进一步加强研发和开展技术创新研究。

（2）在自创的大比例尺构造岩相学和地球化学岩相学理论和模型等支撑下实现了技术创新，但整个找矿预测技术序列具有技术创新难度大和复杂程度高等特点，急需以大数据技术平台-人工智能技术平台-三维可视化平台等多技术融合集成平台支撑，加快提升工作效率和自动化智能技术识别能力建设。以构造岩相学填图和矿物地球化学岩相学填图技术研发为核心，创建普适性创新技术系列包括：①实测勘探线构造岩相学剖面图、相体分布规律、相体结构模式和储矿相体类型的解析技术。②实测纵向构造岩相学剖面图、相体分布规律、相体结构模式和储矿相体类型的解析技术。③矿体顶板等高线变化与控矿规律分析技术。④矿化体底板等高线变化与控矿规律分析技术。⑤含矿层厚度等值线变化与控矿规律研究技术。⑥矿体厚度等值线变化与控矿规律分析技术。⑦铜矿化强度变化与控矿规律研究分析技术。⑧成矿强度变化与控矿规律分析技术。⑨隐伏基底顶面等高线变化规律与古隆起和古构造洼地控矿规律研究分析技术。今后需进一步加强以DMine软件大数据平台技术，进行构造岩相学有关的数字化矿山建设和找矿预测，如已经与云南锡业集团公司建立了长期稳定合作关系，加强火山喷发-岩浆侵入构造与叠加成矿系统不同尺度的知识图谱研究和6个层次的构造岩相学人工智能技术表达，进行成矿中心相与叠加成矿深度相耦合结构解析研究，创建战略关键矿产矿集区深部预测和深地探测、高效综合勘探和综合开发利用等工业示范基地运行新范式。

（3）构造-地球化学-地球物理融合岩相学的成岩相系与成相机理等理论体系尚待进一步创新。创建的金属成矿盆地分析、热液角砾岩构造系统、岩浆侵入构造系统、深部隐蔽构造岩相学和成岩成矿系统等专项构造岩相学新理论，提升了大比例尺构造岩相学与地球化学岩相学填图与找矿预测技术系列的理论水平，从新视角和信息融合角度揭示了构造岩相体空间拓扑学结构模式和成矿规律，建立了专项构造岩相学找矿预测指标体系。如按照流体地球化学动力学-岩石组合系列，将地球化学岩相学相系类型划分为氧化-还原相（FOR）、酸碱相（FEh-pH）、盐度相（FS）、温度相（FT）、压力相（FP）、化学位相（FC）、不等化学位相（FSI）和不等时不等化学位相认识成岩相（FPSI）系和成相机理，提升了地球化学岩相学识别新技术与理论水平。创建的热水沉积岩相系、成岩相系、火山热水沉积岩相系、碎裂岩化相系、糜棱岩化相系和沥青化蚀变相系等构造岩相学相系结构模型，提升了对沉积岩型铜铅锌、IOCG型铜金、矽卡岩型锡铜多金属、火山热水沉积-岩浆热液叠加型铜锡钨-铯铷等成矿系统解析研究和构造岩相学识别技术与理论水平。但围绕碱性岩浆系统有关的火山喷发-岩浆侵入构造系统与大规模金属成矿构造岩相学理论，有待于进一步提升凝练相关层次的知识图谱。初步研究揭示在先存陆壳基底上形成的弧后裂谷盆地内发育双峰式碱性富铁镁质火山岩+长英质酸性火山岩，有利于火山喷流沉积作用形成锡铜铁富集成矿，而在弧后裂谷盆地反转封闭期盆地流体成矿强度显著增加，在晚造山—后造山转变过程，叠加了碱性富铁镁质侵入岩+富碱长英质酸性侵入岩，形成了岩浆叠加成矿系统，对锡铜钨铯铷和铌钽等战略关键矿产超常富集成矿具有显著叠加作用，如云南个旧-马关和大兴安岭中南段等战略关键矿产的大型矿集区，寻找多期次叠加成矿中心和深地探测成为关键科学问题。基于深度学习、知识图谱和推理引擎，创建与碱性岩浆系统与战略关键矿产关联知识图谱体系，包括从“地球系统→成矿系统→勘查系统→综合评价系统→矿山运营与生态环境综合治理修复系统”5个层次，在实证模型和系统建成后，进行示范推广应用基地建设。

（4）盆山原镶嵌构造-地貌与生态环境资源综合调查和专项评价尚待深化。先后对老挝、印尼、苏里南和我国海南省儋州市等热带雨林景观、云南个旧和芒市等亚热带岩溶景观、云南东川和塔西盆山原镶嵌构造区垂向多景观激变带等进行了综合调查与专项评价（方维萱，2018）。今后需要将盆山原耦合转换与镶嵌构造、构造-地貌与生态资源环境紧密结合起来，进行多学科协同研究和融合创新。基于前期研发储备，开展深度研发和集成创新、创新人才和创新团队建设尚待进一步加强。

4 结论

（1）国家社会需求是构造岩相学创新技术研发和理论创新的动力源泉，构造岩相学填图技术研发过程推动了理论创新实现，逐渐形成了“五步式”研发范式。

（2）新进展包括建立了沉积盆地内成岩相系划分新方案，创建了盆地构造变形史研究新方法，揭示了构造-岩浆-热事件形成机制，创建了复杂叠加成矿系统的构造岩相学解析研究方法，建立了塔西盆山原镶嵌构造区砂砾岩型铜铅锌成矿系统，开拓了盆山原镶嵌构造区研究的新领域。

（3）发展方向将聚焦于矿山和金属矿集区的生态环境资源安全保障等国家社会重大需求，探索构造岩相学与深部地球物理等多学科综合探测和融合预测建模、基于人工智能与大数据平台技术进行创新技术研发和理论创新研究。

注 释

①国家经济贸易委员会.2003.中华人民共和国石油天然气行业标准（碎屑岩成岩阶段划分）：SY/T 5477-2003[S].

② 国家能源局.1992.碳酸盐成岩阶段划分规范：SY/T 5478-1992[S].