铅锌矿床找矿潜力与成矿规律预测（金属矿床成矿基本控制）

注：此文曾在公从号“覆盖区找矿”原创发表，我来为大家科普一下关于铅锌矿床找矿潜力与成矿规律预测?以下内容希望对你有帮助!

铅锌矿床找矿潜力与成矿规律预测

注：此文曾在公从号“覆盖区找矿”原创发表。

金属矿床成矿基本控制、基本规律与其找矿勘查运用

葛良胜1，夏锐2

中国地质调查局自然资源综合调查指挥中心

中国地质调查局地球物理调查中心

导读：“若干条找矿经验，总有一条适于你”。

矿床学家和勘查专家，研究也好，勘查也罢，毕生追求和终级目标就是发现和勘查矿床。面向国家矿产资源安全保障和新一轮找矿突破行动，找到矿、找大矿富矿、找到经济生态可利用的矿才是硬道理！

葛良胜等集黄金勘查之找矿经验，从地质构造环境解析出发，提出了超越具体地区和特定矿床的全局性成矿基本控制和普适性基本规律。

秉持着“若干条找矿经验，总有一条适于你”的理念，葛良胜等将散见在各类研究论文、勘查报告或文章专著中，甚至是保留在富有经验的研究者或找矿人的笔记或头脑中，基于经典成矿理论和大量找矿勘查实践提出的有关成矿控制、成矿规律等方面的知识或经验进行了系统总结和研究，并对其在具体地区的运用，分别给出了思考和建议。本文研究成果接地气，指导找矿有实用价值，将在新一轮找矿突破行动发挥重要作用。

内容提纲：

0 引言

1 金属矿床成矿的基本控制

1.1 时间多期控制与空间层次控制

1.2 单一要素控制与多因耦合控制

1.3 区域整体控制与环境专属控制

2 金属矿床成矿的基本规律

2.1 类专属性律

2.2 分散集中律

2.3 排列组合律

2.4 分期配套律

2.5 变与不变律

2.6 主因主导律

2.7 协同耦合律

2.8 似自相似律

3 找矿勘查运用

3.1 加强地质构造环境研究和成矿控制条件分析

3.2 逐条梳理成矿基本规律适用性并指导应用

4 结论

0 引言

矿床学家和勘查专家，研究也好，勘查也罢，毕生追求和终级目的就是发现和勘查矿床。面向国家矿产资源安全保障和新一轮找矿突破行动，找到矿、找大矿富矿、找到经济生态可利用的矿才是硬道理。长期以来，人们对成矿和找矿理论孜孜不倦的探索与创新，对成矿预测和找矿勘查方法的反复实验与示范，对现代高新技术的大胆引进与应用，无不是为了更加科学、快捷、高效地发现和查明矿床。但总结近30年来矿床学研究和找矿勘查历史，不难发现，在成矿学和勘查学领域，鲜有真正颠覆性、原创性理论和方法提出，更多的是已有理论和技术的深化、改进、丰富或完善。基本情况是，成熟的已被人们广为接受的地质学和矿床学理论（陈毓川，1994；翟裕生等，1996、1999；於崇文，1999；邓晋福等，2004；毛景文等，2019；陈永清等，2021）仍然适用并有效，只是它们在应用于具体地区、具体矿床时会不断有新的认识、观点提出；被国内外大量找矿勘查实践所反复证明了的传统技术方法仍然适用并有效（赵鹏大，2005；叶天竺等，2014；薛建玲等，2017），它们包括地质认识前提、经典理论指导、地物化遥感等多样化技术和表、浅、中、深勘查多样化工程的科学部署与应用等。这些技术方法在提升找矿精度、加大勘查深度和提高工作效率上都有了长足进展，但其核心基础和基本原理并没有多少本质上的突破。与之相比，被众多地质学家和矿床学家看好的新技术与新方法在找矿勘查领域的应用则处于刚刚起步阶段，包括基于大数据的信息技术、物联网技术、人工智能技术等，虽然有了一些探索和实践（王世称等，2000；成秋明，2006；邵拥军等，2007；曾敏等，2008；周涛发等，2011；张宝一等，2013；袁峰等，2014；张夏林等，2020；贾然等2021；王功文等，2021），但由于地质学、矿床学和勘查学极端复杂性特点的制约，再加上这些技术本身某些方面的瓶颈有待突破，其要获得像传统勘查技术方法那样广泛而有效的应用，还有相当长的路要走；科学家和工程师们基于经典成矿理论和大量找矿勘查实践提出的有关成矿控制、成矿规律等方面的知识或经验（姚金炎，1990；吕志刚等，2007；王明志等，2007；侯翠霞等，2010；袁峰等，2014；卿敏等，2019；曾庆栋等，2021）仍然适用并有效。这方面的成果十分丰富和宝贵，它们仍然是未来开展不同层次成矿预测，制定找矿勘查战略，实现找矿勘查突破的基本支撑。存在的主要问题是，这些知识和经验散见在各类研究论文、勘查报告或文章专著中，有些甚至保留在一些富有经验的研究者或找矿人的笔记或头脑中，缺少深度的分析与研究，系统的总结和阐述，全面的梳理和集成，以至于人们在面临真实的找矿行动时，显得有些盲然无从。例如，成矿分析不知从何着手，找矿目标（包括靶区、矿种、类型等）不知如何确定，勘查战略和工作部署不知怎样制定等。基于以上问题，本文重点针对金属矿床的成矿控制、成矿规律和找矿勘查问题进行初步总结和梳理，秉持着“若干条找矿经验，总有一条适于你”的初衷，以期对新一轮找矿突破行动，特别是即将投入到这一行动实践中的青年工作者有所借鉴。必须特别说明的是，讨论中没有过多涉及理论研究和原理分析，但吸纳了相关领域内理论创新和认识突破的最新进展和具体成果。我们极力提倡并鼓励在找矿勘查研究和实践中进行大胆且有价值的探索与创新，以进一步提出、丰富、发展和完善成矿控制和成矿规律理论。

1 金属矿床成矿的基本控制

成矿控制是成矿规律分析的基础，很多情况下，二者要表达的内容是相近甚至相同的。作为具有经济意义的特殊地质体，金属矿床形成，离不开基本的环境与条件，即通常所称的成矿地质环境或成矿地质条件，它们从根本上控制了金属成矿的区域、类型、组合和特征，决定了某一地区成矿的基本规律和矿区的矿化富集规律，这是我们到某一地区找矿，开展成矿分析时首先应搞清楚的问题。其基本脉络是：某一地区不同地质构造时期的区域大地构造演化，形成了不同但有规律的成矿环境，称为地质构造环境（葛良胜，2008）；在不同成矿环境中，会发生不同类型的重大地质事件，包括重要的构造-岩浆活动、沉积、变质作用等，由它形成的产物和影响的结果通过环境内不同要素的地质特征加以表现；这些要素各自或相互间在一定时空域上耦合，形成了不同类型矿床及其相应的地质特征，最终实现对成矿的控制。传统上，人们对成矿控制的讨论时多从地层（岩性）、构造、岩浆活动、变质作用、地球物理和地球化学等方面各自展开分析。本文试图从另一个维度，即以系统控制理论为指导，从地质构造环境的时间、空间、内部结构要素及耦合关系及其对成矿的整体控制和专属控制角度对金属矿床成矿的基本控制进行研究与分析。

1.1 时间多期控制与空间层次控制

地质构造环境对成矿的控制具有时间上的多期性与空间上的层次性，这是由相应地区在漫长地质历史时期内区域大地构造演化决定的。千万不要认为区域大地构造演化分析这种看似宏观又过于定性的讨论对于解决具体地区的找矿问题没有意义。基于区域地质调查所获得的大量地层岩性组合、构造分期配套、岩浆形成演化、变质变形解析等信息的深入解剖和分析，最终是为了重建相应地区的大地构造演化历史和过程。而地质构造环境正是在这种历史和过程中形成的。在地质学历史上，早期提出的槽台学说、地体学说、地质力学学说等重要理论和观点，在一定程度上都能对某一地区出现的复杂地质现象进行科学描述和合理解释，而目前最流行的板块构造、造山带、超大陆旋回理论等则可能解释了更多的地质现象及其机理，它们都有效构建了相应地区槽台转换、应力转化、盆山开合、隆升沉降及与其相关的区域剥蚀沉积、岩浆活动、构造作用、变质作用和生物演替等大地构造演化过程。

地质构造环境时间多期性是指同一地区在不同地质历史阶段因大地构造演化均可形成相对应的地质构造环境。例如，板块构造理论通过地质记录阐释某地区板块裂解、俯冲、碰撞、缝合、伸展、板（陆）内过程，再现其大地构造演化史，可以确定在不同阶段所处的地质构造环境，如在俯冲（会聚）阶段，是处于岛弧，海沟，还是弧后盆地等。超大陆旋回理论则有效弥补了板块构造解释前寒武纪大地构造演化时存在的不足，同时说明了在地质构造演化历史中，同一地区可能存在着螺旋式演进的多个旋回的板块开合过程。还应该认识到，即使是在一个板块开合过程内部的某一个阶段，也会发生或快或慢，或紧或松的脉动过程。如在碰撞造山阶段，可以进一步划分为前碰撞、主碰撞、晚碰撞、后碰撞等阶段。现代成矿作用研究表明，很多大型、超大型矿床形成于从一种构造环境向另一种构造环境的转换阶段，即时间的边缘。例如，从碰撞向碰撞后伸展的转换时期，这主要是因为在这样的时期，区域构造动力体制发生了明显改变，由挤压转为拉张，或相反，有利于激发导致成矿的重大地质事件发生。这种复杂的旋回式构造演化造就了地质构造环境对区域成矿的时间多期控制。

空间上的层次性是指某地区在同一大地构造演化阶段形成的地质构造环境在空间上相对有序配置，并具有大区域、区域、区带、局部等不同层次上的表现。成矿作用不仅发生在环境内部，也可能出现环境（包括环境内不同地质体）的边缘，即空间的边缘。例如，在板块构造演化的俯冲阶段，板块俯冲作用会在大区域上形成俯冲板块、海沟、弧前、岛弧、弧间、弧后、陆缘等空间上有序配置的地质构造环境，同时在岛弧构造环境的内部，伴随构造-岩浆活动状态、强度不同和变化等，还可能形成岩浆活动、弧上裂陷沉积等区带，进一步在岩浆岩带内，还可划分出岩体内部、内接触带和外接触带，或者深成、中成、浅成、超浅成等局部环境。同样，作为不同地质构造环境边界的构造及其内部的构造也具有深大断裂、区域构造、一般构造、断层等层次性，同一构造还具有剪、张、压、扭等时间和空间上的复杂变化。它们都形成了具有不同层次特点并与成矿密切相关的大环境、小环境和微环境。

1.2 单一要素控制与多因耦合控制

大地构造演化及与之相关的地质构造环境是通过不同重大地质构造事件实现的，这些事件统称为地质事件，包括剥蚀或沉积、岩浆侵入或喷发、构造运动和变形变质等。这些地质事件的规模、类型、强度、频率、应力、影响范围和持续时间等，决定了地质构造环境内结构要素的多样性及其间的相互关系。即使是同一类型的地质构造环境，其内部结构和状态也因时因地因事而不同。大量的研究表明，区域大地构造演化过程中发生的重大和特征性地质事件，事实上决定了相应区域主体地质构造环境和重要的成矿作用。

单一要素控制具体表现为，在不同成矿地质环境中，沉积岩性组合和状态、构造发育情况和样式、岩浆活动类型和方式、变形变质作用强度和型式、深部壳幔结构和相互作用、地球物理状态和地球化学结构等要素各自对成矿的控制作用。多因耦合性控制是指地质构造环境内各结构要素在时空上的配置及其对成矿的耦合控制作用。它们是区域重要地质构造事件在某一区域的综合响应和耦合效应，由其决定了该环境内成矿系统的类型及发育情况、成矿作用强度及成矿潜力、成矿产物组合型式与赋存状态等。二者相辅相成、密切相关，它们是在一个地区开展地质找矿勘查工作需要研究透彻的基本问题，也是在矿床找矿勘查工作中为什么要描述清楚区域地质特征、矿区地质特征等成矿背景信息的原因所在。地质构造环境中的各结构要素不一定样样倶全。例如，单纯沉积盆地环境的结构要素主要为构造-沉积建造，可能没有或很少有岩浆活动发生。当多种要素存在时，其重要性也不是等量齐观的，应重点搞清楚其主体结构要素及特征。

从找矿勘查的角度研究地质构造环境内部结构要素及其耦合关系，可以从两个侧面进行考虑。一是狭义的地质构造环境，即成矿地质背景，包括具体地区的地层、构造、岩浆岩时空分布和状态、类型和产状，以及各种变形变质作用特征，它实质上为成矿提供了空间基础。二是地球化学环境，包括热液、主成矿元素（矿质）及共伴生元素、介质、其他相关元素等的地球化学状态及分布、变化规律等，它实质上为成矿提供了物质基础。通过这两个侧面的深度解剖和耦合分析，主要是为了查明对成矿具有重要控制作用的成矿物质（热、水、矿）来源地、运输通道、沉淀富集空间、变化与保存制约因素等；搞清地层岩性、构造、岩浆岩等对成矿的具体控制和制约关系。简单地说就是“热水矿”三源，“聚运储”三场，“岩构层”三控，“时空物”三维和“稳变保”三态等特征。

同以前地质找矿勘查工作主要关注地表或地壳浅部（深度500米左右）不同，现代矿产资源勘查不断向深部进军，最深可达5000米甚至更深，这导致了对深部地质构造环境的重视。实际上，这里所说的地质构造环境本身也包括深部环境在内。研究表明，对深部地质构造环境的深入认识对正确分析成矿问题，搞清区域成矿控制是极端重要的，这一点往往被地质勘查工作者所忽略。深部地质构造环境对成矿控制的意义在于：一方面，勘查实践和科学深钻证明了即使在地壳的深部，仍然有巨大经济价值的矿体存在。油气等能源资源自必说，金属矿产也是如此。目前习惯于将地下500米以浅确定为第一找矿空间，1000米以浅确定为第二找矿空间，更深部可能还有第三、第四等找矿空间，因此，深部地质构造环境结构及要素耦合性研究是开展深部找矿必不可少的内容，尤其是在工作程度较高的成熟勘查区；另一方面，可勘查空间矿床和矿体，特别是内生金属矿床，多是深部地质作用的产物。深部地质作用可能提供了重要的动力、能量、物质和通道。例如，中下地壳层次发生的变形变质作用，深切地壳甚至地幔的深大断裂构造，源于壳幔相互作用区、地幔甚至更深的岩浆活动，甚至可能有来自于地核的某些金属等。深入研究深部构造环境及其成矿动力学有助于从更深层次认识矿床成因、成矿机理及区域成矿控制和规律。

1.3 区域整体控制与环境专属控制

现代找矿勘查强调综合找矿、系统找矿和整体评价。地质构造环境对成矿的控制具有整体性。同一环境中并不一定只形成一种、一类或一个矿床，反过来，一个矿床也未必是一种地质作用的产物。成矿系统（翟裕生，1999）理论从本质上刻画了地质构造环境整体控矿的基本内涵和机制机理；成矿系列（陈毓川，1994；翟裕生，1996）理论则完整表达了成矿系统产物的内在联系与组合型式，二者共同构成地质构造环境控矿整体性分析和综合找矿、系统找矿、整体评价的理论基础。由于地质构造环境的多期性，其本身也是随着区域大地构造演化而变化的，不会一直处于同一种环境中；即使在某地质阶段，环境中的地质（成矿）作用也具有多样性，这使得在其中发育的成矿系统具有复杂的时空间复合、相互影响和叠加改造关系，最终形成的成矿产物也具有类似特点。所谓环境专属控制，即成矿地质地质环境的成矿专属性，是指在特定的地质构造环境中，会专属形成特定矿种或其组合、特定矿床类型或其组合及标志性的地质特征（葛良胜等，1996；葛良胜，2008）。其中矿床类型决定于环境内发生的地质作用及要素空间结构，矿种类型则决定于环境壳幔地球化学结构。有关这一问题，在下面的成矿基本规律中还要详细讨论。

由于地质构造环境的多期，致使同一区域内多期次多类型成矿作用的复合、叠加和改造等，最终在相应地区形成一种复杂的成矿图景，似乎无专属性可言。怎样才能在这样的复杂成矿图景中理出头绪和规律呢？这要求我们像区域构造解析一样，善于在大量野外地质调查、测量、观察和室内综合研究所获得资料、成果基础上，梳理捕捉关键信息，从复杂的大地构造演化中，明析重要地质历史阶段形成的地质构造环境时空边界，厘定其中发生的重要地质构造事件，确定相应的成矿作用类型。熟练应用经典的成矿模型、特征的成矿标志，根据地质构造环境成矿专属性原理，层层剥离、分期配套、抽丝剥茧，从复杂的蚀变、矿化、矿床组合体中找出与其对应的成矿产物。再在此基础上，继续探讨多期演化条件下成矿作用和成矿产物复合叠加、改造再造等综合效应，从而建立起相应地区基于地质构造环境和地质历史时期二维坐标系下的成矿产物空间结构——成矿谱系图。这样，相应地区地质构造环境控矿整体性和成矿专属性特征就会跃然纸上，一目了然。

2 金属矿床成矿的基本规律

金属矿床成矿规律是找矿勘查地质学探讨的重要内容，也是矿床地质学研究的重要对象，还是找矿工作者长期实践经验总结与积累的重要成果，对指导找矿勘查，并取得找矿突破至关重要。成矿规律既可以在地质构造环境对成矿基本控制深入研究基础上，通过理论分析获得，也可以通过对已发现矿床地质特征的详细观察、分析研究而总结获得，但更多是二者的结合。成矿规律的总结研究通常与地质构造环境的成矿控制相匹配，我们将成矿域、成矿区带、矿带、矿田等较大区域尺度上总结获得的规律性认识称为区域成矿规律，主要目的在于指导找矿选区和评价；而在诸如矿区、矿床、矿体等较小尺度上总结获得的规律性认识，称为矿化富集规律，指导勘查工程部署。

由于地球形成演化时间如此漫长、过程如此复杂、形式如此多样，再加上“看不全、摸不着、测不准”，因此，对成矿规律的认识要比认识自然界的其他物理、化学现象等要复杂得多，而且具有明显的不确定性、模糊性和多变性，在大多数情况下只能定性表述，而难以定量描述。但另一方面，它又同自然界其他物体和现象一样，其成生、发展和演化都有其内在逻辑，并是有规律可循的，否则人们对此将无从认知，找矿勘查发现只会处于被动状态。偶然寓于必然之中。人类早期对矿床发现的偶然性和勘查工作的盲目性，原因在于对成矿过程和规律还没有深刻理解和掌握，或者那时还不具备发现规律、认识规律的基本理论、数据信息和背景条件。同样，人们对成矿规律的研究习惯于针对特定地区、特定矿床从时间、空间、物质成分等方面，结合成矿控制要素，如构造、岩浆岩、地层控矿赋矿特征等展开。但对大量金属矿床找矿勘查历史的系统总结及其成矿控制的深入研究发现，金属矿床，特别内生金属矿成矿具有一些超越特定地区、矿种、类型之外的带有普遍性的基本规律，虽然不是绝对的，而且针对不同找矿勘查对象，具体表现形式可能不同，它们应该在新一轮找矿勘查突破行动中充分应用和借鉴。

2.1 类专属性律

前面，我们在金属成矿的基本控制中介绍了有关地质构造环境成矿专属的问题，实际上这既是一个成矿控制问题，同时又是一种普遍性的成矿规律。地质学研究的思维过程，实际上就是一个专属性思维集中体现。许多基础地质学的重要认识，乃至基本理论都是基于专属性的深入研究而得来的。地质学上如果不存在专属性的本质现象，很多研究都将无从谈起，“将今论古”也将失去基础。因此，专属性理论在地质学领域被广泛使用。例如，岩石-构造组合作为大地构造环境的指针，描述的是一定的岩石-构造组合（包括沉积岩组合和沉积相，岩浆岩岩石构造-组合、火山岩岩石-构造组合、变质岩岩石构造-组合和变质相等）与其形成环境之间的对应或专属关系，尽管这种专属关系可能不是惟一的（即一一对应的）。还有一个典型的例子就是古生物化石与地质时代的专属（对应）关系等。

本文所说的专属性，主要指金属矿床成矿方面的专属性。事实上，在成矿规律研究中，也很早就提出了“岩浆岩成矿专属性”的认识（吴利仁，1963；张安棣等，1980；闻广，1983；谢应雯等，1984；岳书仓等，1999），但这种专属性显然不仅仅表在岩浆活动成矿方面，在其他成矿作用中也普遍存在，但不同要素专属的内容可能不同。如岩浆环境专属性更多表现在矿床物质组成上，构造环境专属则主要表现在矿床空间特征上，地球化学环境专属反映在矿种组合上等。因此，我们将其提升到地质构造环境成矿专属性的层次来认识。例如，在缝合带构造环境中，会形成与基性超基性岩浆活动有关的熔离型、结晶分异型铁、铬、金、铜、镍等矿床或矿床组合，还会形成与深大断裂活动相关的其他矿床；在俯冲带的岛弧等构造环境中，会形成与中酸性岩浆活动有关的斑岩型、浅成低温热液型、火山-次火山岩型铜、钼、金等金属硫化物矿床或矿床组合等。从微构造环境看，张性构造利于形成热液充填的脉型矿床，而压性构造则控制形成热液交代的蚀变岩型矿床。从这些矿床中的单个矿床看，它们都具有反映环境特点的一系列标志性特征。对此，笔者曾有专文讨论（葛良胜等，1996，葛良胜，2008），有兴趣的读者可专门查阅，此不再赘述。由于成矿规律中的这种专属性也不是绝对或严格一一对应的，特别是考虑到复杂多期成矿作用的叠加、改造，最终形成的成矿产物在特征上表现出趋同，因此，可将其称为“类专属性”。

2.2 分散集中律

随着世界各地一系列大型、超大型金属矿床的陆续发现和勘查开发，人们发现，巨量矿质聚集在一个相对有限区域内的成矿现象是十分普遍的（裴荣富等，1999；陈永清等，2001; 保广普，2021）。反过来，当我们审视和统计具有长期找矿勘查和众多矿山开发开采历史的一定区域内的金属量时，总有有限的矿区或矿床从众多勘查开发对象中脱颖而出，成为核心区或主要矿床，其中聚集的金属量占有该区域内全部金属量较大比重或绝对优势，呈现出“众星捧月”的局面。这些矿床多具有相对长时间的勘查和开采历史，但并不一定是区内最早发现的矿床。这是在相应地区开展找矿勘查之初是难以认识到的。这种现象实际上已成矿金属矿床成矿的一个带有普遍性的规律，我们将其称为成矿的“分散集中规律”，通俗地说就是“分散中有集中”。其基本含义是指在一定时空范围内的金属矿床成矿表现出相对集中与绝对分散的辩证统一。它告诉我们，在众多分散的矿点、矿化点出现的情况下，往往会有上规模的矿床发现；在众多中小型矿床出现的情况下，很可能发现大型矿床；如果有较多大型矿床出现，也许会发现更大规模的特大型，甚至超大型矿床。虽然集中只是相对的，但正是这种相对集中对找矿勘查具有重要指导意义。这一规律指导我们在找矿勘查实践中，善于从绝对分散中追求相对集中，从“星星”群中搜寻“月亮”，从小矿床中努力发现更大矿床。尽管如此，不排除有些地区确会出现少数或单个矿床零星或弧立分布，或者成矿过于分散、强度不够等导致的“只见星星，不见月亮”的情况。

进一步研究分析发现，成矿的分散集中规律不仅仅表现在矿质富集和成矿规模上，还表现在成矿时间，即成矿期和成矿阶段、成矿类型，包括成因类型和工业类型、成矿元素，包括主要元素和共伴生元素、成矿空间，包括赋矿空间和容矿空间等其他方面。一般地说，区域大地构造演化历史漫长，各个时期都会发生不同类型的地质作用，但就成矿而言，总有那么一个或几个时期是最重要的，其间发生的地质作用也最具特色或最强烈，成矿贡献也最大。这几个时期就构成了该区域内众多成矿期中的重要成矿期或主成矿期。这是分散集中规律在成矿期上的表现。成矿期内的多个成矿阶段中，有主成矿阶段。明确了主成矿期和主成矿阶段，依此可确定找矿勘查的主攻方向；主成矿期所形成的矿带区（带）往往就是重要成矿区带，相对于其他成矿区带，成矿强度更大，找矿标志明显，矿床数量更多。这些成矿区带就构成找矿勘查的主攻地区；主成矿区内发生的重大地质事件决定了相应区域内的主要成矿作用类型和矿床类型，在一系列成因上相关的矿床类型组合中，往往有一种或几种在成矿数量、质量或规模上占主导地位，它们构成找矿勘查的主攻类型；深浅部地球化学结构的耦合则决定了重要成矿元素或其组合，其中又可解析出主成矿元素和共伴生元素，它们构成找矿勘查的主攻矿种。与此相关，如果成矿物质，包括矿质、介质和流体等具有多种来源，但也可能存在主要来源；特定的容矿空间决定了矿床和矿体的具体样式、相互关系和区域展布，无论是地层岩性，还是岩浆岩体及其内外接触带，或者不同性质的断裂、韧性剪切带或褶皱等控制的成矿空间，总有若干是主要的，它们构成了找矿勘查的主攻地段。

2.3 排列组合律

受地质构造事件和成矿作用控制的矿床在空间上的分布并非完全是杂乱无章，而具有一定的排列组合规律，客观准确认识这一规律是找矿勘查工作者长期以来孜孜以求的重要内容，因为它在成矿区带、矿田或矿床层次表现得更为明显、形象和直观，又较易于分析、总结和归纳，并对找矿勘查工作具有现实的，往往是立竿见影的指导作用。一般而言，在地质构造背景相对简单、成矿控制因素较为单一的地区，矿床分布的排列组合规律更为清晰，而在地质构造环境复杂地区，这种规律也相对模糊，且不易看出来。受不同控制要素单一或联合制约，矿床的空间排列组合规律内容十分丰富，型式也颇为多样。主要有以下几种情况。

（1）线状或串珠状。指矿床或矿体沿控矿构造呈线状排列，并呈串珠状的分布型式。许多重要成矿区内受单一断裂构造控制的矿床常有这种排列组合样式。可以注意到，有时受同一构造控制的岩浆岩体也具有这种排列现象。

（2）交会与结点。指矿床（体）受不同地质界线或地质体边界线交会或结点控制的现象。相关的界线主要包括不同方向的断裂或裂隙、褶皱构造的脊线、地层或岩性分界线、岩浆岩与围岩的接触界线、不整合面等。其中以不同方向的断裂或裂隙交会控制最为常见（宋明春等，2012）。

（3）近等间距和网。主要受同一构造体系下的断裂或褶皱构造控制的矿床分布往往具有平面上和/或垂向上的近等间距性，并在不同级别、不同序次、不同性质的构造体系中都有发育。是一种较为常见、论述较多、普遍接受并得到广泛应用的矿床（体）排列组合规律（杨明桂等，1989；董文国，2018；汪青松等，2020）。上述线状或串球状分布的矿床（体）之间可能是近等间距的。有些地区是通过构造对岩浆岩的控制，进而形成了与岩浆活动有关矿床分布的等间距性。同样，一般性褶皱对矿床的控制也表现出核部与核部、翼部与翼部的近等间距性。此外，受规则的赋矿或容矿地层或岩性重复所控制的矿床（体）也具有近等间距性分布特点。特别地，受两组近平行断裂构造交会（结点）部位控制的矿床或矿体，在同一方向上近等间距，而当控制的矿床（点）较多时则成为网状。

（4）环与放射。受近等轴状岩体或火山-次火山机构、火山穹窿、环形构造等控制的矿床或矿体可能具有环状或放射状分布特征，或者矿体本身就是环状的，但可能并不完整。

（5）对称。矿床或矿体相对于某控矿要素呈对称或近对称式分布。这种近对称式分布更常见于热液蚀变分带上。例如，受构造控制的矿体的蚀变常在构造两侧呈对称或概略对称式分带。概略对称又称为准对称。徐德义等（2005）探讨了热液成矿分带的径向对称性；韩润生等（1999）研究易门铜矿时，提出了镜面对称成矿规律；赵彥庆等（2004）讨论了西秦岭金属成矿准对称性；而李忠阳等（2008）则研究了广西山字形构造的区域对称式成矿规律问题。

（6）侧伏。主要指矿床中的矿体向深部具有向某个方向延深的趋势。如果一条断裂控制的矿床中的矿体如果具有这种现象，那么受同条断裂控制的其他矿床的矿体也可能具有同样的侧伏规律。汪劲草等（2006）将其进一步划分为单位侧伏和复侧伏，主动侧伏和被动侧伏，并对其具体控矿特征进行了详细描述，有兴趣的读者可查阅参考。

（7）雁列。又称雁行、边幕、斜列、侧列或尖灭侧现，既可以出现在平面上，也可以出现在垂向上，常见于脉状矿床。主要受雁列式断裂构造控制。所谓雁列式断裂，是指一组平行错列或斜列的产状及性质相同的断裂。各单条断裂长度相近且皆较短，相邻断裂端部尖灭侧现依次排列。曾庆丰（1980）详细讨论了不同性质（剪性、张性、压性以及过渡性）断裂控制矿脉的雁列式规律，有兴趣的读者可查阅参考。

（8）台阶。又称阶梯。指矿体沿控矿构造从浅部到深部呈台阶状或阶梯状分布的排列方式（张开均等，2003；宋明春，2012）。通常在逆冲或压性断裂构造中，矿体多出现在断裂产状由陡变缓的部位；而在正断或张性构造中，矿体则出现在由缓变陡的部位。如果整条断裂构造都含矿，不同部位控制的矿体则可能出现体式转换（参见2.6节变与不变律讨论），如由石英脉型转为蚀变岩型，又由蚀变岩型转为石英脉型，二者交替出现。同一种类型间呈现台阶式排列。此外，迁就不整合面发育的构造、一些不够规则的岩浆岩接触带、堆叠式褶皱构造的翼部等控矿空间中，也可能出现台阶式排列的矿体。

（9）“楼室”。特指一些由岩浆岩控制的金属矿床中所谓上脉下体/上陡下缓式的“五层楼 地下室”的排列分布规律，实际是一种形象的比喻，通常被认为是一种找矿模型，广见于我国华南地区的热液型或斑岩型钨、锡、钼等多金属矿床中。其中“五层楼”的概念提出较早，所谓的“楼”是指从浅部到深部的几乎垂直（陡倾斜）产出的矿脉在规模和矿物组合上呈层次性过渡，并延伸进入深部岩浆岩体中，而“地下室”则是由王登红等（2008）、汪劲草等（2008）、王登红等（2010）在“五层楼”基础上进一步发展的，其“室”是指垂直矿脉的根部往往会出现的缓倾斜脉体或层状、透镜状矿体，并对地区、矿种、类型等适用性进行了讨论。随着斑岩型 浅成低温热液型、火山沉积喷流型等矿床研究和找矿勘查工作的深入，这种形象的“楼室”规律在岩浆热液成矿系统中具有一定的普遍性，“楼”与“室”的内涵也可适当扩大。例如，“楼”可泛指在岩浆岩体上部、侧部外接触带甚至围岩地层内形成的包括脉状在内的各类矿体，如（角砾岩）筒状、柱状、透镜状、囊状矿体等，“室”可泛指深部内接触带或岩体内发育的厚层状、板状、大透镜状及其他一些不规则形状的矿体。“五层楼”的“五层”也不一定就是五层，可多可少，可高可低，“地下室”也不一定只有一层，说不定其下面还有坑道。总体呈现出“楼室之外有侧室或偏房，楼室之间有通道和走廊”的复杂局面。

（10）尖灭再现。是热液脉状矿床中的常见现象。根据构造性质及不同区段的应力状态，目前尖灭的矿体可能会在断裂走向的前方或侧方再现，后者主要见于雁列式控矿构造中。断裂的应力或活动状态控制着再现或侧现的距离。

（11）特殊排列组合。主要包括“S”或反“S”型，“多”字型、“歹”字型、“入”字型等，之所以出现这些特殊形态的矿床（体）的排列现象，实际上是上述各种规律发育不够完整或不够规则的表现。

2.4 分期配套律

一个地区在漫长的地质构造演化历史中形成的矿床具有分期配套性，我们将建立某一地区矿床分期配套规律的过程称为成矿解析。其理论基础是成矿系统、成矿系列和成矿模型（式）。成矿系统描述的一定时空域内地质构造环境中成矿作用发生、发展的机理、要素与过程，解决的是如何成矿的问题；成矿系统的产物就是成矿系列，即一定地质时期内的地质构造环境中形成的具有内在联系的所有矿床的自然组合，解决的是形成了什么矿的问题；成矿模型（式）则是以简明的图表、文字等形式对一个或一组矿床等成矿系统和成矿系列进行的理论概括、高度综合和形象直观表达，反映的是成矿系列中的矿床在时间、空间、物质成分（矿种）、类型等方面的配套规律，即怎样组合的问题。在表达内容上，可分为成因（理论）模式、产出模式、品位-数量模式等；在表达方式上，可分为概念模式、图表模式和数学模式等；在空间尺度上，可分为区域模式、矿带模式和矿床模式等；在时间尺度上，可分为动态模式、静态模式和复合模式等。从某种程度上，可以将成矿模型（式）理解为成矿系统和成矿系列的图解。它们都是地质构造环境控矿整体性和成矿专属性的一种内在表现。金属矿床成矿的分期配套规律主要包括以下内容。

（1）时间分期，先后有序。通常情况下，一个地区内的矿床不是在同一个地质时期形成的，而是与区域大地构造演化和重大地质构造事件发生，即地质构造环境相关，具有分期性。同一时期、同一环境内由成因上密切相关的成矿作用（即同一成矿系统）形成的矿床即构成一个成矿系列，因此，一个地质构造环境内可能有多个成矿系列，形成一个成矿系列组合。同一个成矿系列内的矿床成矿时间相近，但不一定同时，有的早，有的晚；成因相关，但具体机制不同。因此，成矿系列可以划分出亚系列或子系列等。一个地区内由多期次成矿作用形成的成矿系列组合、组、系列、亚系列或子系列等，共同构成了本区的成矿系列的复杂结构。这里要特别指出的是，本期形成的矿床被此后的成矿作用叠加、改造，只要其主要特征没有发生根本性变化，应归属于本期成矿作用形成的成矿系列中。不宜将本不属于同一成矿系列的矿床归结为一个成矿系列，否则对找矿勘查会有误导作用。

（2）类型多样，空间配套。客观地说，目前对具体矿床的分类体系是比较混乱的。例如，斑岩型、矽卡岩型、石英脉型、蚀变岩型等都是以岩石名称定名的，但前两者多看是成因类型（需要深究其字面背后的意义才能理解其成因意义），而后两者则理解为工业类型，很直观。还有一些用地名命名的矿床类型，如所谓的卡林型、玲珑型、焦家型、密西西比河谷型等，虽然都有其命名的依据和意义，但难以理解其是成因类型还是工业类型。只有像岩浆结晶分异、热液充填结晶、热液交代蚀变、火山-喷流沉积这样的名称才可更好地理解为成因类型。无论怎样，这些约定俗成的矿床类型名称都在应用，似乎也没有引起过多的混乱。这导致了同一成矿系列内的矿床类型既有相同或相似的，也有不同的，呈现多样性。正因为如此，在成矿系列的命名中一般不考虑矿床类型。这里所说的空间配套与前面讨论的矿床（点）或矿体在空间上的排列组合虽有关联，但不是一个概念，主要强调的是同一成矿系列内的不同类型、矿种（共生或伴生）矿床，会依主要成矿作用的影响范围、控制要素，成矿演化的物理化学环境，元素或矿物的地球化学行为等不同在空间上呈规律性分布和变化。受同一期构造-岩浆成矿作用控制的成矿系列内的矿床，可以在该构造-岩浆活动带的任何适宜空间定位，有的在岩体内，有的在接触带；有的距离岩体近，有的距离岩体远；有的在岩体内部或接触带结晶、交代沉淀，有的则随热液搬运迁移至别处蚀变、充填沉淀等。例如，在一个由斑岩-浅成低温热液成矿系统所形成的成矿系列中，就有深部斑岩型铜钼、顶部或侧翼浅成低温热液型金铜银、内外接触带矽卡岩型铜多金属及外围角砾岩筒型金银等多种类型或矿种组合在空间上围绕岩体呈有序配置；同样一个受断裂构造控制的热液成矿系统形成的金矿成矿系列也会形成空间上蚀变岩型、石英脉型、角砾岩型等的有序分布。

2.5 变与不变律

由不同成矿作用所形成的各类产物，包括矿化、蚀变、矿体等的变与不变现象是广泛存在的，与其说是一种现象，不如理解为一种规律。通常情况下，成矿作用的产物，一经形成，如果不受外部因素影响，其位置、形态、产状、质量、物质成分等可在相当长时期内保持相对稳定和完整状态，即不变性。正因为存在这样的不变性，即使是在太古代这么久远地质历史时期形成的矿床，我们现在也能发现、观测、控制并开发和利用。但是，由于在漫长的地质历史时期地质作用的复杂性和频繁性，决定了成矿作用产物的相关特征或状态实际上是在一直变化着的，只是变化的程度、幅度、形式、方式等有区别，即变化性。也就是说，变是绝对的，不变是相对的。事实上，成矿作用从发生、发展到结束是一个地质历史过程。其大多发生在地质演化的构造活跃阶段，但并不意味着地质作用越复杂、越强烈、越频繁，成矿效果就越好，恰恰相反，形成一定规模和品质的矿床往往需要成矿作用的长期持续且稳定保持，这一过程可能历经n~n×10百万年，甚至更长（这实际上是许多大型或超大型矿之所以形成的重要原因），尽管也可能存在着在较短时期内形成矿床的客观情况。金属成矿的这种辩证统一的变与不变规律，既包含广泛的内容，又具有多样化的形式，对其的深入理解和准确把握，对找矿勘查工作至关重要。

（1）稳定赋存与完整产出。指成矿产物一经形成，包括矿床的矿体及其配套特征，如与成矿相伴的围岩蚀变、最初的矿物及其组合、产出的状态和空间范围等，应呈相对稳定状态赋存并完整产出于其最初定位的空间位置和环境中。这是人们得以发现它们的前提和标志。层控矿床是这一规律的典型表现之一，因此，矿床的层控性就是一条重要的成矿规律。但是，成矿过程结束之后，其他的地质作用还会发生，并对已形成的矿床产生或多或少的影响，例如，早期形成的矿床被后期不同厚度沉积层覆盖，使其定位更深（汪青松等，2020），或者相反，其上覆物质被剥蚀搬运，使得其距离地表更浅，甚至出露地面，只要这种影响不足以显著改变其最初状态，我们仍然认为其是稳定和完整的。这对于寻找矿大型层控或变质成因矿床十分有意义。

（2）整体位移、错失肢解与变形变位。和上述情况相反，如果矿床形成后的地质作用对其产生了显著影响，就另当别论。构造活动，包括断裂和褶皱，是地质作用中最为常见和活跃的因素，也对早期矿床影响最为明显，主要表现在一定规模和强度的构造活动会导致已成矿床空间位置、整体形态或内部结构等发生明显变化，如整体位移和错失支解等。整体位移是指矿床（体）被后期构造作用随构造体一起整体推移离开原先位置而定位于别处的现象；如果被移置的地质体只包括矿床的一部分，且内部结构未明显破坏，则称为错失；如果矿床（体）在原地或被移置后，其整体性和内部结构同时受到破坏，如分离成若干部分，严重时可能造成本具工业意义的矿床失去其意义，则称为肢解；如果受影响的矿床（体）仅发生了形态或位态上的变化，如弯曲、褶皱、变陡或变缓等，则称为变形变位。以上现象都是物理层次的影响，是矿床变化性的直观反映，并大多是突变关系，渐变的较少，其本身不是规律，但如果查清了其机理和机制，搞清了程度和方式，却是有规律可循的，可称为“破矿规律”，且在找矿勘查工作中十分常见，并有许多成功运用。反过来，如果矿床形成后长期处于一种相对稳定的地质构造环境中，就不会发生这些改变，从而维持了其稳定性和完整性，如此，则对找矿勘查十分有利，这又是不变性规律运用的重要体现。

（3）体式转换与渐变分带。矿床成矿的变与不变不仅表现在物理状态方面，也表现在化学状态上，包括矿床形成时的矿体矿石特征、蚀变特征、元素（组合）种类及其含量分布，以及它们形成后的叠加改造与变化等。矿床的矿体、矿石，由于形成时的空间环境、物理化学状态不同，呈不同形式予以聚集，或结晶分异，或充填结晶，或渗透交代，形成具有一定规律的矿物组合和不同表观特征（结构构造）的矿体和矿石，如块状硫化物式、堆晶式、石英脉或方解石脉式、伟晶岩式、矽卡岩式、结核式、条带式以及各种蚀变岩式等。在矿体周围，受热液活动影响，则发生以不同矿物组合和形态产出的蚀变现象。成矿系统中的元素按其地球化学行为，则随矿化和蚀变等分别在相应的矿物组合中不同程度聚集或分散，形成相应的异常或矿化现象。这些特征在成矿后的变化以化学变化为主，表现为后期热液对它们的交代变质改造，如橄揽石的蛇纹石化，黄铁矿化的褐铁矿化，石灰岩的大理石化、方解石化，中基性矿物的青盘岩化，中酸性矿物的绢云母化、钾长石化、粘土化等。但也有物理变化，如风化淋滤等。以上各种现象就其单体而言，是相对稳定的，但在矿区或矿床等较大尺度上，则又呈体式转换和渐变分带式的规律性变化。体式转换主要指矿体或矿石依其形成沉淀空间性质不同发生聚集体或聚集方式的变化，如从开放沉淀空间的石英脉体(式)转换为压性沉淀空间的蚀变岩体（式），从密集堆积块状体转换为分散堆积的浸染状体，从岩浆岩体顶部或外部的浅成低温热液脉型、角砾岩型转换为岩浆岩体内部的斑岩型等。渐变分带主要指这些现象的空间展布样式和变化状态。通常表现为各式各样（如环状、线性、不规则状，对称式、侧现式或不对称式等）的分带性，如矿化（元素异常）分带、矿物分带、蚀变分带等（张荣华等，1997；徐德义等，2005）。这些分带之间多是渐变过渡的，而没有截然的界线。现代找矿勘查实践表明，识别和总结已发现典型矿床的蚀变、矿化（元素）、矿物分带规律，已成为矿床学家和找矿勘查专家开展矿床研究、指导找矿勘查必不可少的基本内容。事实上，经深入观察和科学研究总结获得的相关分带规律，也切切实实在找矿工作中发挥了不可忽略的重要作用。例如，经典的斑岩型矿床的蚀变分带模式，既是矿化规律，又可看成是找矿标志，对于指导斑岩型矿床找矿勘查具有重要意义。

2.6 主因主导律

研究表明，在一定时空域的地质构造环境中，成矿作用成矿可能受很多因素控制，但这些因素并非都是同等重要的，往往只有有限几个甚至某一个是最关键的，对于矿床的形成起主导作用，由其形成的找矿信息也因此是最有价值的，并非像人们通常理解的越多越好、越全越好。我们将其称矿床成矿的“主因主导规律”。

随着人类勘查、开发和利用矿产资源强度和数量的加大，那些出露在地表或浅部，具有明显迹象或标志，甚至可以一眼就能发现的矿床，除人类难到达的极特殊地区外，已经难以寻觅了。人们不得不将眼光投向地球的深部，去探寻处于地下一定深度内的矿产资源。由于矿床隐伏于地下深部，其反映在地表或浅部的找寻标志和有用信息十分微弱且有限，加上不易识别和判别，使得隐伏矿床找矿很被动且成功率极低。在这样的情况下，深入认识成矿本质特征，准确识别成矿作用类型，正确运用经典成矿-找矿模型，找出控制矿床的关键因素，采用适应方法技术手段针对性获取运用有限的数据信息就显得极其重要。例如，对于在某个能够形成斑岩型铜矿床的成矿区带内寻找矿斑岩型铜矿床来说，最关键的控制因素是铜元素异常、合适的斑岩体和有规律的热液蚀变。但深部的斑岩体又看不见，因此，从反映在地表或浅部的找矿信息看，由热液作用形成的铜异常和经典的斑岩型矿床蚀变分带，就变成对找矿勘查起主导作用的最重要的信息。有此二者，几乎不用其他信息，也可大致确定某处深部可能有斑岩型铜矿化（体）存在。再例如，在胶东西北部的金矿集中区寻找深部的金矿体，几条控矿的大断裂构造是最重要的，而且找矿勘查经验和总结研究表明，矿床主要赋存在其下盘，并具有台阶排列、侧伏、体式转换、近等间距等规律，再结合已有勘探成果，条分缕析，层层深入下去，确定深部找矿方向并不困难，而不必过多关注其他的因素。近几年在三山岛北部海域的勘查事实也表明，只要分析判断准确，选定靶区，大胆的钻下去，总会有所发现，甚至连金异常都不需要。

要深刻理解并运用金属成矿的主因主导规律，关键在于搞清成矿作用的过程和机理，成矿本质和现象（特征）的对应关系。以正确的地质认识为前提，以客观的地质事实为基础，从复杂的成矿控制因素中梳理出主要因素及其主导作用，抓住主要矛盾，找准核心要素。在此基础上，对通过各种工作获取的各类找矿标志和信息，如果有的话，进行甄别，准确把握关键信息。免得信息过多过杂，让人莫衷一是，以次掩主，无法取舍；如果没有或不全面的话，则可以此为指导，选择合适有效的针对性技术方法去获取相关信息，而不必各种手段不加选择地一齐上，“眉毛胡子一把抓”。这一规律还从另一个侧面告诉我们，在处理地球系统科学中类似找矿勘查这样的复杂问题时，正确先验理论和认识的足够储备、对标志性客观地质现象的敏感性和识别能力、符合自然规律基本逻辑的演绎和推断能力，仍居于首要的决定性地位，它也是正确分析和差别找矿信息，应用先进信息处理技术和科学部署勘查手段的前提。那种试图不通过在正确理论指导下开展详实的野外地质观察和研究，完全寄希望于依赖先进技术、设备能实现找矿勘查的重大突破是不切实际的。

2.7 协同耦合律

在2.6中，我们提出金矿床成矿的主因主导规律，但并不说明矿床成矿除了主要因素外，其他就没有作用，或者一点不重要。恰恰相反，正是地质环境的结构要素多样性，如矿质源、流体（介质）源、热源，运移输送通道、沉淀聚集空间等，以及它们在特定的时空域内协同和耦合，才最终导致了矿床的形成（雷时斌等，2007；陈广洲等，2010；于学峰等，2012）。这就是金属矿床成矿的协同耦合规律。主因主导律和协同耦合律是成矿控制反映在成矿规律上的一体两面，如果说主因主导律对找矿勘查的意义在于确定有没有矿及大致空间范围，那么，协同耦合律则决定了确定有的矿床（体）应该在什么时间形成和可能出现在哪里。

在成矿地质环境内部各要素和成矿系统各因素之中，构造活动往往是最早、最活跃、最关键，驱动并控制其他要素作用，且贯穿于成矿作用全过程的要（因）素。全球性构造活动驱动板块运动、盆山开合、壳幔相互作用和物质交换，形成全球性构造-岩浆活动带、区域性变质变形带、大型造山带和沉降带等；在全球构造活动背景下发生的区域性构造活动为多层次地质构造环境的定型、激发并启动环境内各地质事件和成矿作用发生发展奠定了基础；区带和矿区层次的构造活动则直接控制了各式各样成矿作用的发生及其产物的形成和定型、定位。岩浆活动、变质变形、剥蚀沉积等是不同地质构造环境和成矿系统中的特色性因素。其类型、规模、活动方式和状态、影响范围和程度、持续时间和强度等，是决定成矿环境和成矿系统本质特征和成矿时空特点的主要原因。如从岩浆活动看，包括是壳慢混合还是局部熔融，是基性、中性还是酸性或碱性，是内部分异还是多源混染，是喷发还是侵入，是一次性还是多期性；是深成、中成还是浅成或超浅成，是形成岩基、岩体（群）还是岩脉等；从变质变形看，包括是区域变质、接触变质，还是变位变形，具体的温压状态又是如何等。地球化学状态，包括元素种类及其在不同地质体中的分布、丰度与状态，热液流体及其中介质的源区、类型、含量、物理化学状态等是确定不同地质构造环境和成矿系统中矿种类型、元素组合及其时空变化的决定因素。显然，任何一个的地区矿床成矿不是仅靠某单一要素（即使它处于主要和主导地位）控制的结果，而是各种要素协同耦合的产物。要最终实找找矿勘查突破目标，在基于单一要素控制规律分析研究基础上，还需要进一步查清各个要素在对“热水矿”三源，“聚运储”三场，“岩构层”三控，“时空物”三维和“稳变保”三态控制上的协同和耦合关系。

2.8 似自相似律

自相似性被称为大自然的艺术，在分形几何学中具有严格的定义和约束，是描述自然系统复杂几何学特点的有力工具。狭义的自相似主要指几何上的图形的每一部分与原图相似。现代分形研究已从物体几何结构和形态上的分形延伸到物体和事件（系统）过程、信息、功能、性质、能量、物质(组份)、时间、空间等特征上的广义分形，指复杂系统的某种属性特征从不同空间尺度或时间尺度来看是相似的,或者某系统或结构的局域性质与整体类似。另外,在整体与整体之间或部分与部分之间,也会存在自相似性。需要注意的是，自相似性往往有比较复杂的表现形式，而不是局域放大一定倍数后简单地和整体完全重合。在数学上，表征自相似系统或结构的定量性质如分形维数,并不会因为放大或缩小等操作而变化，所改变的只是其外部的表现形式，因此，自相似性通常只和非线性复杂系统的动力学特征有关。自相似包括两种，一种是部分和整体严格的相似，另一种指的是统计上的相似，即随机分形。地质学所研究的对象、事件或现象均是复杂的自然系统，因此，自相似理论一经提出，就广泛应用于地质学的方方面面（秦长兴等，1992；沈步明等，1993；陈春仔等，1997；申维，2002；申维等，2008；李朝红等，2008）。

成矿系统的成矿是地球内部自然发生的典型的非线性复杂动力学过程，因而在某些方面如过程、产物、能量、时间和空间等，具有广义分形特征，正如於崇文（1999)指出的，“矿床在混沌边缘分形生长”。但这种自相似又难以用严格的数学逻辑予以表达，因而称为似自相似性，我们将其理解为金属矿床成矿的“似自相似规律”。例如，在时间上，一个矿床的形成可划分为多个跨越不同地质时期的成矿期，从总体反映整个成矿的聚（来自不同源区的矿质和介质逐步会聚）-运（成矿热液在通道中输送或运移）-储（矿质或矿物在合适的空间内结晶沉淀）过程；每一成矿期又包括若干个相似过程的成矿阶段，如果研究得足详细，还可能分出亚阶段、子阶段等，反映为矿物生成世代；在空间上，通常将一个面积足够大的成矿范围称为成矿域，一般由全球性构造演化和成矿地质环境控制；在成矿域内可划分出若干个成矿省，由区域性或阶段性地质构造环境控制；成矿省通常可包括多个各具特点的成矿带，由相应环境内重大地质事件控制。成矿带还可进一步分级，如一级成矿带、二级成矿带等，在成矿区带之下，可确定出若干个成矿集中区或矿田，通常由特定时期或类型的地质作用控制；矿田内可产出多个在时间上相近、空间上相关、类型和矿种上有序配置的矿床，矿床进一步可分为蚀变带、矿化带、矿体、富矿体等，它们分别由矿区或矿床尺度上的地层、构造、岩浆岩等要素控制。细心的读者可能会体会到，以上讨论的每一条成矿规律，都具有某种程度上的似自相似性。

3 找矿勘查运用

根据《战略性矿产国内找矿行动纲要（2021-2035年）》（以下简称《行动纲要》），新一轮找矿突破战略行动已经启动。与上轮相比，主要特点是面向国家能源资源安全保障需要，聚焦战略性矿产，实现找矿突破。在矿种上，包括紧缺能源、金属非金属和优势矿产等，共4类36种；在理念上，强调不同类型、不同矿种综合找矿和资源数量质量、开发利用条件和生态环境影响“三位一体”系统评价；在选区上，主要聚集重点成矿区带重点调查区、重点勘查区和矿山深部两个层次，计26个区带1000余个地区。其中，在重点成矿区带内，选定重点调查区设置项目（面积一般2000km2左右），通过加强矿产基础地质工作，开展矿产资源调查评价，对找矿靶区进行适度工程验证，形成可供出让的勘查区块（资料包）；在现有矿集区、区块优选新形成的矿业权区和老矿山深部，选定重点勘查区，开展深勘精查和接替资源勘查工作，新增探明资源储量，实现新区突破，老区增储目标；在方法上，注重已有资料成果二次开发和缺啥补啥、切实加强基础地质工作、新技术新方法引入和绿色调查勘查技术运用；在成果上，突出潜力评价与区块优选以及资源量/储量的直接增长。新一轮找矿勘查行动的总体任务、技术路线和基本要求已经确定，要实现真正的找矿突破，两个层次找矿勘查工作具体部署至为关键。

以上，我们从超越具体工作地区和研究对象的视角，比较全面地讨论了金属矿成矿的全局性基本控制和普适性基本规律问题。虽然分析与总结是全局性和普适性的，但在应用到具体工作时，却是具体的和针对性的。其目的在于在实施新一轮找矿突破行动中，科学运用金属矿床成矿的基本控制和基本规律，指导找矿勘查实践。

3.1 加强地质构造环境研究和成矿控制分析

应该认识到，《行动纲要》中所确定的重点成矿区带是在现代成矿控制和成矿规律理论指导下，经几轮区域成矿区划研究而确定的，具有厚实的基础地质调查和专项地质调查成果基础，并有一定的前期找矿勘查成果支撑。这些成矿区带与基于区域大地构造演化所确定的一定时空范围内的成矿地质构造环境基本吻合，其名称就基本限定了相应地质构造环境的形成时期和空间层次，大致反映了主要控矿因素和整体控矿及专属控矿的概略特点，从理论上和总体上指明了找矿主攻方向和主攻矿种（组合）。但在具体找矿勘查工作中，面对确立的工作区，仅有这些是远远不够的。需要在充分收集和分析已有区域基础地质调查和专项调查资料基础上，加强成矿地质构造环境研究，重点实搞清成矿区带所在地质构造环境的精细时空结构、成矿地质条件、内部要素配置及其整体控矿和专属控矿上的具体表现内容。如果已有资料不足以解决问题，那就需要补充开展相关的矿产基础地质工作和专项地质研究，满足研究分析要求。

（1）精细时空结构。通过幕式再现区域大地构造演化过程，结合工作区所处的具体地质构造单元，精细刻画工作区地质构造环境的时空结构，包括本区有多少个成矿时期及其时间区间（地质时代），涉及多少个成矿二、三级分带及其空间范围，即内部环境的层次性，以及主要成矿期是什么，与其对应的区带在哪里等。

（2）成矿背景条件。通过界定主要成矿期的重要地质构造事件及其在工作区的表现，客观反映工作区地层、构造、岩浆活动、变质变形、地球化学与地球物理等基本地质特征，查明成矿地质条件。对于与成矿密切相关的背景信息需要重点研究。例如含（赋、控）矿的地层岩石的具体层位、岩性、结构构造及其空间分布和产出状态、区域变化情况等；成（含）矿岩体的地质学，岩石学，岩石、矿物、元素地球化学等特征以及起源、演化、侵位、相变等信息；地层岩石变质变形期次、温压条件、变质变形程度、相带等基本特征；含（赋、控）矿构造的类型、产状、规模、应力状态，分期配套和空间变化等特征；各类地层岩石的物性与环境地球物理场，以及依据地质地球物理信息反演的深部结构、壳幔构成等；工作区地球化学场总体情况，元素分布、丰度及组合的空间变异特征等具体信息。

（3）内部要素配置。认真研究区域重要地质构造事件与成矿作用的对应关系，建立相应的成矿系统，确定其内部要素类型及其配置情况，运用先进成矿理论和经典成矿模型等指导，结合典型矿床解剖，重点查明与成矿密切相关的“热水矿”三源，“聚运储”三场、“岩构层”三控、“时空物”三维和“稳变保”三态在工作区的具体表现，明确它们是什么，在哪里，各自与成矿如何发生联系，相互间又是如何耦合并控矿的等等。

（4）控矿整体性和专属性对应性分析。根据以上研究，结合已有找矿勘查成果，开展工作区所在地质构造环境（成矿区带）控矿整体性和成矿专属性的对应分析。根据地质构造环境成矿专属性原理，具体明确本区理论上会形成一些什么类型、什么矿种（组合）、什么样标志性特征的矿床等（葛良胜，2008）。

3.2 逐条梳理成矿基本规律适用性并指导应用

在搞清楚工作区地质构造环境特征及成矿基本控制的基础上，对照前述成矿基本规律，逐条梳理它们在工作区的适用性。适用的规律，需要搞清楚其具体表现，指导找矿勘查工作实施，使其目标更聚焦、部署更到位、内容更具体、重点更突出、方法更精准、效果更明显。

（1）运用类专属性律，构建成矿专属体系谱系。基于地质构造环境成矿控制的研究成果，建立从环境形成-重大地质事件-多类型成矿作用-专属矿床类型、矿种组合和标志性地质特征对应关系和专属链，形成相应工作区在整个地质构造演化历史中的成矿专属体系（成矿谱系）。有了这样的体系，所确定的工作区在不同时期、不同区域，由什么样的成矿作用可能会形成什么矿床就会了然于胸，找矿勘查工作部署的针对性就会更强。某些地区存在比较明显的多期次成矿作用叠加、改造，最终导致成矿专属的模糊性或趋同性，从而掩盖了某些固有专属特征，这是在具体工作需要注意区别和识别的。

（2）运用分散集中律，合理设定找矿突破目标。历史地、全面地、完整地收集和整理分析工作区各类找矿勘查工作资料，建立找矿信息数据集、矿点矿化点集、小中大型矿床集、标准区域资源储量集，形成相应数据信息的空间分布图，结合工作区找矿历史进程分析，看是否具有分散集中规律以及它是如何具体表现的，定性分析和评价找矿潜力，以进一步增强空白区找矿信心，并科学设定相应地区的找矿突破目标。

（3）运用排列组合律，快速定位找矿勘查方向。认真收集、系统研究、准确编制工作区已发现矿床、矿体空间分布各类图件，包括平面图、勘探线剖面图、纵投景图等，必要时可建立相关概念化模型，识别矿床（体）空间分布的排列组合规律及其具体表现。例如，如具有交会或结点控矿规律，具体是什么界线的交会；如具有近等间距性，间距大致多少；如具有侧伏规律，又是向什么方向侧伏，侧伏角多少；如果具有雁列规律，它在平面上、剖面上又是如何具体表现的，雁行距多少，方向如何等；如果具有“楼室”规律，楼室的具体结构是怎样的等等。结合工作区地质环境背景和成矿控制因素信息，可迅速定位下一步可能突破的区或点。这一规律在找矿勘查工作程度较高的地区（又称成熟地区）具有重要意义。

（4）运用分期配套律，科学指导新型新种找矿。分期配套律的核心是成矿系列。一旦通过研究，建立了相应地区的成矿系列，搞清楚了不同类型、矿种矿床在区域上的分期配套和自然组合关系，可以利用这种关系指导新类型、新矿种矿床的找矿勘查。前人将此称为“缺位-补位”找矿（毕伏科等，2006），即寻找理论上应该存在，但迄今尚未发现的矿床，被广泛应用于与构造-岩浆活动有关的矿床找矿中，如斑岩成矿系列、长江中下游地区的玢岩成矿系列（赵玉琛等，1990）等。

（5）运用变与不变律，敏感捕捉重要找矿线索。成矿系统成矿产物的变与不变，无论是物理上的，还是化学上的，实际上表征了与正常状态或背景状态相对比而呈现的异常信息。这些异常信息事实上提供了重要的找矿线索。面对工作区内已发现的矿床，要对其矿体的完整性、与地质事实的吻合性和协调性、空间分布的有序性等进行认真分析，看是否有异常或破坏现象出现。例如完整的矿体未被完全控制，或被错失、移位，那么未控制的部分、错失的部分、新就位的位置就可以成为寻找的对象和目标。这类似于前人总结的“就矿找矿法”；对于新区，应擅于从基础地质调查、地球物理勘查、地球化学测量、矿床地质学和矿床地球化学等资料成果以及野外现场观察研究中，敏感发现并捕捉各类异常现象和信息（赵鹏大等，1998；陈永清等，1999）。正所谓“事出反常必有妖”，现象出现必有因，异常广布必有源。如果在工作内出现这些线索，应紧紧抓住，结合引起这些现象的控制要素研究，区别真假、顺藤摸瓜，必定会有所发现。对于隐伏矿床，特别要重视地表出现的一些地球化学低缓异常，结合成矿深度、剥蚀程度、元素地球化学行为等，认真分析其找矿意义。

（6）运用主因主导律，准确把握关键找矿信息。在一个地区开展找矿勘查工作，需要认真研究本区地质构造环境中发生的主要成矿作用及由其形成矿床的本质特征，透彻认识其作用机理。只有这样，才能抓住本质和要害，从丰富且复杂的资料信息中提炼出主要控矿因素和关键找矿信息，并理解其主导性的控制意义，即抓住主要矛盾和矛盾的主要方面，以减少其他信息的影响和干扰，利于找矿技术方法的选择和工作量的集中部署，提高找矿效率。

谈到这个问题，有必要对目前较为流行的基于综合信息成矿预测工作做一审视。长期以来，人们面对纷繁复杂的找矿标志信息和隐伏矿床发现难的现实问题，希望借助计算机、互联网、大数据和人工智能等技术，依托GIS或成矿预测系统软件处理海量信息，开展成矿预测工作。有了计算机的协助，人们觉得数据越多越好、信息越全越好。似乎这些方法和系统都有成矿理论、找矿模型、数学基础的支撑，但在实际应用中真正能够理解矿床成矿本质、科学运用成矿规律的不多，因此实践效果并不尽于人意。正如本文在引言中所提及的，这些高新技术在处理复杂的地质系统和成矿系统时，还有相当长的路要走。这些方法和系统存在的普遍问题：一是对矿床成矿的内在机理认识不到位。将立体的信息压缩到平面上或者将整个地质过程信息压缩到当前的时间点上进行表达，实际上可能掩盖或压制了对成矿预测真正的关键信息，即主因主导信息；二是对成矿规律信息所反映找矿指导意义的差异性处理不到位。估且认为所形成的地质认识和所应用的成矿规律是正确的，但同一标志信息的指向是多元的。例如，硅化蚀变通常被认为是寻找矿某些类型金矿床重要标志，但并非一个地区内的所有硅化都与成矿有关，其中很多并不对找矿有指示意义。几乎在所有的成矿预测系统中，无论是证据权法，还是综合信息量法、或其他的方法，都没有对此作相应区分，而是对具有不同找矿意义的硅化信息赋予同样的权值，同时将包罗万象的其他相关或不相关矿信息（虽然权值不同）纳入计算，事实上造成了对主因主导信息的压抑，这样的预测结果和以此圈定的成矿预测区很多并不具有找矿意义。如果对相应地区（特别是新区）的成矿规律认识和找矿标志总结不够准确，那问题就更大。这一点在具体的找矿勘查工作中需要客观认识。

（7）运用协同耦合律，指导找矿勘查工作部署。上述各成矿规律都对找矿勘查工作部署有指导意义，但它们主要反映的某单要素成矿控制的结果。针对特定地区的找矿勘查工作，不能简单机械在认为，适应某条规律，就针对它部署某项工作，而是要综合考虑地质构造环境立体结构和成矿系统各种要素及其成矿控制的协同和耦合性。在搞清本区适用哪些规律的情况下，按照统筹兼顾、填缺补短、快捷高效原则，更加科学针对性地部署和实施找矿勘查工作，本质上是各成矿基本规律的综合运用，有利于建立找矿勘查模型，并选择适用于特定地区和特定矿床的完整找矿技术方法组合。

一段时间以来，随着计算机数据处理技术越来越多地应用到找矿勘查领域，人们尝试着通过建立三维地质模型以反映深部地质构造环境特征和不同控制要素的协同耦合关系，并指导找矿勘查工作。这种三维地质（体结构）模型与服务于资源量计算的三维矿体模型具有本质上的差别，对此需要有清醒的认识。从现在所建立的各种三维地质模型看，将地表地质信息叠加在带DTM的地形之上，除给人以立体视觉感受外，本质上与平面地形地质图没有差别；地下已有工程（包括采矿工程）控制的部分似乎表达细致，但不比常规的工程编录图件表达得更真切。未被工程控制的部分仅通过有限的地球物理勘探数据反演或/和地质构造体产状推断形成，相当简单粗糙，多数与实际情况可能相差甚远。如果具有足够反映深部地质结构的数据、图件，在有经验的地质工作者眼里，地下三维地质结构是清晰的，似乎并无特别必要将其通过复杂的三维图形表达出来。反过来，对于无经验的地质工作者，即使有了这样三维地质结构模型，可能还是难以建立起完整的地下地质结构的立体概念。另一方面，地下三维真实地质结构模型的建立完全依赖于对其的控制程度。对于长期勘查生产、探勘采工程密集的老矿区，建立起来的三维地质模型趋向真实，有一定意义；对于新区或地质勘查程度较低的地区，要么无法建立这样的模型，要么建立起来，仅具有理论研究或解释展示意义。所以，无论是新区老区，对于较为复杂的金属矿床找矿勘查来说，充分运用成矿基本控制和规律指导，踏踏实实开展研究和勘查工作才是正道（叶永盛，2008）。

（8）运用似自相似律，提升找矿勘查思维层次。似自相似律揭示了成矿作用及其产物从整体到个体，从区域到局部，从宏观到微观的递进演变和相似关系，反过来也是一样。在具体的找矿勘查实践中，运用似自相似原理，应该建立起从区域成矿研究着手，搞清大环境、大背景，逐步深化与聚焦，不断逼近目标，寻求突破的思维和理念，不能一下子就扎到具体的点和脉上，这样容易形成零散的而不是系统的，分离的而不是整体的成果局面；反过来，在点上获得突破的成果和认识，经系统总结和提炼，又可向区域和面上延伸，将它们有机地联系起来，指导面上工作的拓展，支撑成矿区带成矿潜力整体评价，提高研究成果理论水平和层次。如此理论分析与勘查实践结合，重点突破与面上评价结合，找矿勘查的思维层次必将获得明显提升。

4 结论

（1）虽然近30年来，在重要金属矿区和类型矿床成矿理论和找矿勘查技术方法研究取得了长足进展，但成熟的已被人们广为接受的地质学和矿床学理论仍然适用并有效；被国内外大量找矿勘查实践所反复证明了的传统技术方法仍然适用并有效；基于经典成熟成矿理论和大量找矿勘查实践提出的有关成矿控制、成矿规律等方面的知识或经验仍然适用并有效。并将继续在新一轮找矿突破行动中发挥重要作用。

（2）地质构造环境和成矿系统对金属矿床成矿的基本控制主要表现在时间多期控制、空间层次控制、单一要素控制、多因耦合控制以及区域整体控制和成矿专属控制等方面。这些基本控制决定了某一区域成矿的基本规律和矿区的矿化富集规律。

（3）金属矿床成矿具有一些超越特定地区、矿种、类型之外的带有普遍性的基本规律，主要包括类专属性、分散集中、排列组合、分期配套、变与不变、主因主导、协同耦合、似自相似等。虽然不是绝对的，而且针对不同找矿勘查对象，具体表现形式可能不同，它们应该在新一轮找矿勘查突破行动中充分应用和借鉴。

（4）金属矿床成矿的基本控制和基本规律对新一轮找矿突破行动的具体实施具有重要指导意义。运用其指导找矿勘查工作，有利于增强找矿信心、提升找矿思维、拓展找矿视野、理清找矿思路、科学部署工作，使其目标更聚焦、部署更到位、内容更具体、重点更突出、方法更精准、效果更明显。

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