论云南个旧锡铜钨三稀金属矿集区叠加成矿系统与垂向构造岩相学结构的关系

采用构造岩相学分带和变形筛分、宏观与微观构造岩相学研究相结合的方法,对云南个旧矿集区构造和叠加成矿系统进行研究,深入揭示了该矿集区内锡铜钨钴铯铷多金属战略矿产富集机制、叠加成矿作用与构造岩相学结构样式之间的内在关系。研究认为,该区发育前岩浆侵入期三叠纪弧后裂谷盆地、同岩浆侵入期岩浆侵入构造系统和构造样式、后岩浆侵入期岩溶构造样式,它们在不同时间域内发生了异时同位叠加成相成矿与同时异相分异作用,对个旧叠加成矿系统和锡铜钨钴铯铷多金属成矿作用具有显著不同的控制作用。锡铜钨铯铷多金属叠加成矿系统具有9个垂向构造岩相分带结构样式,从深到浅依次为:浅色花岗岩相(VTZ8)和岩浆气成热液结晶核相(VTZ9)为黑云母花岗岩(γK₂a-b-c)同岩浆侵入期构造岩相带,分布在花岗岩侵入体顶部和边部; 岩浆接触交代构造岩相带矽卡岩化相-矽卡岩相带(VTZ7),是同岩浆侵入期地层-岩浆系统耦合反应的构造岩相带; 富含残余岩浆的高温气液体系发生了岩浆-气液隐爆角砾岩化,形成进入个旧组内岩浆热流柱构造和电气石热液隐爆角砾岩相带(VTZ6);同岩浆侵入期在个旧组内构造-流体耦合作用,形成了上覆断褶式碳酸盐岩层(VTZ4)和碎裂岩化大理岩化相-电气石碎裂岩化大理岩相带(VTZ5)、远端的似层状碎裂岩化相含锡白云岩(VTZ3);三叠纪弧后裂谷盆地内碱性苦橄岩-碱性火山岩相带和火山喷发机构为前岩浆侵入期构造; 云贵高原侵蚀面(VTZ1)和表生岩溶构造系统(VTZ2)为后岩浆侵入构造系统,它们叠加在同岩浆侵入构造系统(VTZ3、VTZ4、VTZ5、VTZ6、VTZ7、VTZ8、VTZ9)之中。这些新成果为该矿集区深部探测和隐伏构造岩相的预测建模提供了新的理论依据。      

论热液角砾岩构造系统及研究内容、研究方法和岩相学填图应用

含矿热液角砾岩类和非含矿角砾岩类的成岩成矿机制、独立填图单元确定和构造岩相学填图等问题,一直是困惑地质学家的难题。有效解决这些难题,对于研究和恢复矿田构造具有重要价值。在热液角砾岩成岩成矿系统中,热液角砾岩类不但是流体–岩石的多期次地球化学耦合与叠加作用、强烈流体交代作用的物理–化学反应库,也是各类叠加地质作用过程和结果的构造岩相学物质记录。因此,对其深入研究有助于提升成岩成矿系统理论认识水平。在综述以往研究基础上,本文提出了热液角砾岩构造系统概念、研究内容、研究方法和技术组合。在对角砾岩相系分类基础上,针对热液角砾岩相系的复杂性,通过岩相学填图实例解剖,总结专项填图中构造岩相学填图单元建立方法和填图技术,探索采用岩相学填图恢复热液角砾岩构造系统的新方法及技术组合。通过专项研究认为热液角砾岩系统主要形成有利的构造地质背景有:(1)复式侵入岩体在多期次岩浆侵入过程中,岩浆结晶分异和不混溶作用、岩浆冷却与围岩–先存构造多重耦合过程、同岩浆侵入期的脆韧性剪切带耦合、侵入岩体在后期构造–流体叠加过程等,对于形成热液角砾岩构造系统有利;(2)在火山岩相系中,早期次火山侵入体、晚期次火山岩侵入体和后期岩浆侵入岩体等,对于形成热液角砾岩体构造系统十分有利;(3)在沉积盆地后期叠加改造过程中,先存火山角砾岩、岩溶角砾岩和沉积角砾岩相系等,在后期盆地流体注入和多期次岩浆侵入过程中,有利于形成叠加热液角砾岩体构造系统;(4)在多期次的构造–岩浆–角砾岩杂岩带中,有利于形成热液角砾岩构造系统。研究认为多期次岩浆侵入体、火山–次火山岩侵入体和盆地中热流体是形成热液角砾岩构造系统的主要机制,包括与多期次复式侵入体有关的岩浆热液角砾岩构造系统、火山–次火山热液角砾岩构造系统、构造热液角砾岩构造系统和复合热液角砾岩系统等,它们均属矿田构造类型,也是多矿种共生矿床的成岩成矿机制。采用构造岩相学专项填图技术,对不同类型热液角砾岩构造系统及成岩成矿中心进行重建,有助于寻找和发现深部隐蔽构造和隐伏铁氧化物铜金型(IOCG)矿床找矿预测。     

岩浆侵入构造系统Ⅰ:构造岩相学填图技术研发与找矿预测效果

岩浆侵入构造系统属地球科学复杂性理论和成矿系统理论的前沿研究。本文在总结构造岩相学填图理论和应用研究基础上,建立了岩浆侵入构造系统的构造岩相学研究内容和方法。在研究内容上从物质域-时间域-空间域,厘定构造岩相学格架、基本填图单位和独立填图单元,对岩浆侵入构造系统物质-时间-空间分布规律进行圈定。在研究层次上,遵循大地构造岩相学与成矿带构造、区域构造岩相学与矿集区构造、矿田构造岩相学与矿田构造、矿床构造岩相学与矿床构造、矿体构造岩相学与矿体构造等五个研究尺度,对岩浆侵入构造系统与成矿系统进行研究,探索岩浆侵入构造系统形成的动力学机制与金属超常富集规律。研究方法包括三维构造岩相学综合填图技术系列、构造岩相学专题研究方法和深部隐伏构造岩相学填图专题方法。以云南东川铁铜金矿集区、智利月亮山IOCG矿集区和海南丰收钨铯多金属矿床为例,论述了构造岩相学填图理论和新技术方法、岩浆侵入构造系统和找矿预测应用效果。在研究智利侏罗纪-白垩纪火山岩和侵入岩的构造岩相学特征基础上,认为白垩纪富磷灰石铁质超基性岩-铁质安山岩-铁质粗安岩等岩石组合,为IOCG成矿系统根部相和寻找IOCG矿集区的勘查标志。在月亮山IOCG矿床深部,新圈定了深部隐蔽岩浆热液角砾岩构造系统,认为电气石岩浆热液角砾岩筒为岩浆热液角砾岩构造系统中心相,赤铁矿电气石化蚀变岩属岩浆叠加热液蚀变中心相,为IOCG成矿系统的热液叠加成矿中心相标志。将云南东川和邻区新太古界-元古宙火山喷发-岩浆侵入事件序列划分为7个火山喷发-岩浆侵入旋回,建立了三大类元古宙岩浆侵入构造系统和构造岩相学分带样式,包括中元古代因民期-落雪期火山喷发-岩浆侵入构造系统、格林威尔期岩浆叠加侵入构造系统和晋宁期岩浆侵入构造系统等。通过大比例尺地面和矿山井巷工程的系列构造岩相学填图,揭示了东川铁铜金多金属矿集区内成矿系统类型的多样性,东川铁铜金多金属矿集区内成矿模型为"9层立交地铁式",探索了成矿系统深部结构,为东川铁铜金多金属矿集区深部(5000 m以浅)构造岩相学填图和找矿预测、资源高效利用和生态环境保护等提供了依据。     

论热水沉积岩相及其构造古地理

热水沉积岩相形成于裂谷盆地、洋中脊(有限洋盆)、弧—盆系统、陆缘盆地、陆内湖相盆地等不同的构造古地理单元内。按照成岩成矿方式—岩石组合—地球化学动力学分类原则，热水沉积岩相类型可划分为热水同生沉积岩相、热水准同生交代岩相、热水同生蚀变岩相、热水爆炸—液压致裂角砾岩相、热卤水准同生渗滤交代岩相与热流柱构造有关的热流体隐爆—液压致裂角砾岩相，包括不同成岩方式形成的17种构造岩相学类型，它们是建立构造岩相学独立填图单元的基础。热水流体系统的根部相→喷口相→中心相→过渡相→远端相，具有显著的构造岩相学分带和相体分布规律，但在现今陆内造山带中，它们多经历了碎裂岩相、糜棱岩相和热流体改造—叠加—再造成岩相，需进行构造岩相学变形史研究和构造岩相学变形筛分，才能有效恢复它们形成时的构造古地理，促进提升对深部隐伏构造岩相学探测与资源预测的准确性。     

矿田构造岩相学填图理论及应用

开展成矿蚀变-构造岩相解析建相和建模预测研究已成为矿田构造与找矿预测的创新方向之一。文章对国内外8类重要的成矿蚀变-构造岩相模型和形成机制进行论述总结,南美洲智利科皮亚波地区IOCG型矿田受到主岛弧带-弧相关盆地及岩浆叠加-盆地变形样式的复合控制,而中国云南东川沉积岩型铜矿床（SSC型）+IOCG型铁铜矿田受陆缘裂谷盆地、盆地变形构造样式和岩浆叠加侵入构造系统的复合控制。中国内蒙古甲-查浅成低温热液型银铅锌矿田受火山洼地、火山穹隆构造、火山岩岩相类型和火山热液隐爆角砾岩的复合控制,而深成岩浆弧控制了蒙古国南戈壁斑岩型金铜钼-浅成低温热液金银矿田;中国秦岭热水沉积型（SEDEX）银铜铅锌-菱铁矿-重晶石矿田受到陆缘拉分盆地内三级热水沉积盆地、同生断裂带和热水沉积岩相的控制。大陆造山带内不同层次的脆韧性剪切带,控制了金矿田和金钼多金属矿田定位。在新疆塔西盆-山-原镶嵌区盆地系统内,侏罗系煤系烃矿源岩是金属矿田和天然气气田的成矿成藏物质供给源区;乌拉根砂砾岩型天青石-铅锌矿田受到山前挤压—伸展转换盆地、气成热流柱构造和山前冲断褶皱带的复合控制;萨热克铜多金属矿田赋存于旱地扇杂砾岩,受到对冲式...     

断裂和不整合面对古岩溶的控制作用

在古岩溶的形成演化过程中，断裂和不整合面对它起着十分重要的控制作用。这两种构造并不相互独立，在构造比较活跃的地区，它们通常相互并存，对古岩溶的控制作用可相互叠加，而且互为促进。断裂带的非封闭性、构造应力以及热能等因素从不同的角度影响古岩溶的发育。断裂的非封闭性越强，大气淡水越畅通，对断裂带及其两侧的岩溶作用越强烈。在流体运移的过程中，断裂的垂向运移作用和不整合面的侧向运移作用相结合，使大气淡水、深部热液流体等在碳酸盐岩地层中形成环流体系，从而组成良好的岩溶系统，使岩溶分布具有垂向分带、储向连片的特征。一般情况下，越靠近断裂或不整合面附近的区域，岩溶体系越发育，储层的孔隙度和渗透率越高。     

新疆阿克苏地区震旦系风化壳古岩溶特征及其发育模式

阿克苏露头区多条震旦系地质剖面研究揭示震旦系风化壳古岩溶作用识别标志主要有区域性不整合面、大型洞穴垮塌角砾岩、溶洞、溶孔及高角度溶沟、溶缝等。震旦系风化壳古岩溶垂向分带结构以水平潜流带和深部缓流带为主,垂直渗流带发育较弱或不发育。水平潜流带以发育大型洞穴垮塌堆积体及蜂窝状溶洞群为特征,深部缓流带以发育孤立溶洞为特征。区域古岩溶特征及垂向分带结构对比表明,阿克苏露头区震旦系风化壳古岩溶模式为高潜水面缓坡型古岩溶。     

断裂和不整合面对古岩溶的控制作用

在古岩溶的形成演化过程中，断裂和不整合面对它起着十分重要的控制作用。这两种构造并不相互独立，在构造比较活跃的地区，它们通常相互并存，对古岩溶的控制作用可相互叠加，而且互为促进。断裂带的非封闭性、构造应力以及热能等因素从不同的角度影响古岩溶的发育。断裂的非封闭性越强，大气淡水越畅通，对断裂带及其两侧的岩溶作用越强烈。在流体运移的过程中，断裂的垂向运移作用和不整合面的侧向运移作用相结合，使大气淡水、深部热液流体等在碳酸盐岩地层中形成环流体系，从而组成良好的岩溶系统，使岩溶分布具有垂向分带、侧向连片的特征。一般情况下，越靠近断裂或不整合面附近的区域，岩溶体系越发育，储层的孔隙度和渗透率越高。     

塔中隆起奥陶系古岩溶储层发育特征

塔中隆起奥陶纪经历了加里东、海西多期构造演化阶段,形成了中央潜山带、斜坡带、台缘坡折带3个勘探领域,发育了具有鲜明特色的奥陶纪碳酸盐岩古岩溶.本文以钻井、岩心资料为基础,系统总结了3个领域岩溶储层发育特征和控制因素.中央潜山带构造改造强,奥陶系叠加了加里东、海西多期岩溶,岩溶作用强度大,但充填作用亦较强烈.斜坡带构造活动相对较弱,地层层序保存较全,岩溶作用总体较弱,T74、T72两个区域性不整合面控制岩溶发育.台缘坡折带上奥陶统为礁滩复合体沉积,具有形成优质岩溶储层的沉积基础,发育风化壳岩溶和同生岩溶两种类型,形成了沿礁滩相地层广泛发育的岩溶储层,构造和沉积共同控制该勘探领域的岩溶发育.     

古岩溶盆地岩溶作用模式及古地貌精细刻画——以鄂尔多斯盆地东部奥陶系风化壳为例

鄂尔多斯盆地东部奥陶系风化壳天然气勘探的核心问题是寻找储层 ,关键技术是对古沟槽、古台地的识别。该区风化壳储层不发育有两方面的原因 :一是沉积相带不利 ;二是风化壳岩溶部位不利 ,属于岩溶洼地 ,溶蚀作用较弱 ,充填作用较强。鄂尔多斯盆地东部奥陶系风化壳古岩溶地貌为地势平坦、向东开口的半封闭岩溶盆地 ,这就为该区古风化壳岩溶的发育创造了相对于其他全封闭盆地更好的条件。将岩溶盆地划分为谷地、台地、残丘、沟槽、浅洼 5种三级地貌单元类型 ,东部发育 3个水平岩溶带 ,第三水平岩溶带距夷平面 70～ 85m。根据观察结果及地下水的渗流规律 ,提出深潜流溶蚀带—深泉排水模式 ,为岩溶盆地风化壳储集体的发育提供了另一种可能的溶蚀作用方式。岩溶盆地在中深埋藏期压释岩溶作用较强 ,有利于储集体孔渗的改善、上古生界烃类的带入、古台地边缘致密带的产生及圈闭的形成。综合利用地质、钻井、地震及测井手段精细刻画了神木—榆林地区奥陶系风化壳古地貌 ,结果表明该地区古台地规模适中、古沟槽较多 ,认为东部是较有利的勘探区带     

论沉积盆地构造岩相变形史研究方法及应用

基于(非)金属矿产-铀-煤-油气资源同盆共存,盆内构造岩相变形史与成藏成矿事件的耦合结构一直是科学难题.在构造岩相学填图和构造岩相变形史研究基础上,将沉积盆地构造岩相变形史划分为前盆地期、成盆期、盆地反转期、盆地构造变形改造期、盆内岩浆叠加期和盆地表生变化期6个演化期.研究发现,采用构造岩相学填图创新方法,可有效圈定沉...     

陕西凤太晚古生代拉分盆地动力学与金-多金属成矿

采用沉积盆地构造-古地理位置恢复重建和构造-岩相学等新方法研究认为,凤太晚古生代沉积盆地属于受板块斜向俯冲碰撞动力学控制下的拉分盆地。在中泥盆世初期,凤太沉积盆地被周缘垂向基底隆起分隔,其成盆构造动力学主要受四组同生断层,晚古生代沉降中心和沉积中心不断发生迁移。中泥盆世中期在盆地北部形成了北西向沉降中心和沉积中心,晚泥盆世末期沉积盆地萎缩,沉降中心和沉积中心收缩于沉积盆地中心。石炭纪沉降中心和沉积中心从盆地中心迁移到盆地四周边缘的同生断裂带附近,在沉积盆地北侧边缘商丹带南侧,形成了石炭纪-早三叠世与俯冲消减带有关的楔状沉积充填体。在凤太拉分盆地中形成的近东西向、北北东向、近南北向和北西向网状同生断裂带系统共同控制了凤太泥盆纪拉分盆地形成与演化过程。其中,商丹带（西段）、礼县-凤县-凤镇-山阳同生断裂带（中段）和酒奠梁-镇安-板岩镇同生断裂带（西段）三个主控同生断裂带不但在泥盆纪期间对于凤太泥盆纪拉分盆地形成具有显著控制作用,而且石炭纪-早三叠世拉分盆地演化过程也具有十分重要的控制作用,石炭纪-早三叠世同生断裂带发生构造反转并控制了沉降中心和沉积中心。采用沉积盆地动力学和构造-岩相学等新方法研究认为,在凤太晚古生代拉分盆地具有分级特征,西部凤县二级盆地为金-多金属成矿集中区,东部太白二级盆地为金矿成矿集中区。在八方山-银母寺三级拉分盆地中,八方山和银母寺等多金属矿床与八卦庙超大型金矿床具有矿田尺度上成矿分带,主要由于三级盆地、同生断裂、热水沉积岩相和构造热流体叠加岩相控制了矿田和矿床尺度上金与多金属成矿分带。凤太拉分盆地北部和东部金矿矿源层和初步富集成矿形成主要与泥盆纪钠长岩相和钠质热水沉积岩相有关,并受钠长碳酸质角砾岩-铁白云石钠长石角砾岩等石炭纪构造-热流体岩相叠加;凤太拉分盆地南部温江寺三叠系浊积岩系中热水硅质岩相和层状英安质凝灰岩是卡林型金矿重要赋矿层位;凤太拉分盆地中部热水沉积-改造型铅锌矿主要与硅质岩相和菱铁矿铁白云岩相等热水沉积相密切有关。     

滇桂个旧-那坡三叠纪弧后裂谷盆地动力学与成矿序列

滇桂个旧-那坡三叠纪沉积盆地原型盆地与构造-古地理属于发育在大陆地壳之上的弧后裂谷盆地.该弧后裂谷盆地具有明显三向物源特征,一是靠近康滇和屏马古陆块附近,发育浅水碎屑岩相序,属于大陆蚀源岩区形成的沉积组合.二是云南个旧地区以中三叠统个旧组碳酸盐岩为代表的沉积组序,主体以陆缘海盆内源沉积为主,属于大陆边缘裂谷盆地热沉降形...     

岩墙群的岩石学、地球化学和几何学特征及其大地构造意义

对近几十年来岩墙群在构造环境、侵位模式、形成机制、岩相学、地球化学、同位素地质年代学、几何学和比较行星学等方面的研究成果进行了总结,为岩墙群的深入研究提供重要信息。岩墙群主要与伸展构造环境有关,是岩浆侵位事件(如地幔柱)造成上覆地壳形成裂隙系统,岩浆随后灌入而形成的。岩墙群的侵位模式主要有垂向和侧向两种,也可能是两种模式共同作用的结果。岩墙群的岩性多样,但主要是超基性-基性岩,说明其与深部岩浆作用密切相关。对岩墙群的地球化学研究可揭示岩浆事件的构造环境、岩浆演化过程以及源区特征。放射性岩墙群的几何学特征有重要的指示意义,其收敛中心被认为是地幔柱的中心位置。岩墙群是古陆重建十分重要的"契合点",对古陆重建研究十分有帮助。类地行星(金星)巨型放射状系统很可能是岩墙群系统,暗示了地球上也存在过这种完整的巨型放射状岩墙群系统。岩墙群对于古陆重建、地幔柱中心的指示、地幔源区示踪、火山机构以及区域岩浆演化的研究都有十分重要的意义,并将对地球科学的发展产生重要影响。     

华南某大型铀矿床成因新识

华南某大型铀矿床具典型的岩溶特征。研究发现矿石中铀主要以微脉浸染状沥青铀矿形式存在，沥青铀矿的晶胞参数ａ０＝５．４１６～５．４２８，含氧系数为２．３１～２．３４，属低、中温热液成因。矿床中出现一套低、中温热液矿物组合。测得成矿温度为１５０～１８１℃（均一法）。矿床中热水叠加改造特征明显，故建议称之为岩溶热造铀矿床，是一种特殊的新成矿类型。     

基于深部地球物理信息的构造变形岩相分类研究

“构造变形岩相”填图方法的创立和应用为老矿区深部及外围的找矿工作指明了方向,在实践中取得了显著的效果,需要大力推广和深入研究。对于构造变形岩相带的深部结构认识,需要依靠地球物理信息的解译。与地球物理场性质相类似,构造变形岩相带也是一个现存的地质体;物探工作目的是要探测和揭示构造变形岩相带的埋深、轮廓、内部结构构造等特征,为确定其形成时间和演化过程提供依据。由于地质与地球物理的复杂时空关系,如果仅以新鲜岩石标本物性参数的差异作为判别标志,难以提高地球物理方法的分辨率和有效性。结合构造变形岩相进行综合解译,更能提高解释推断成果的多学科融合性。作为终极勘探目标,需要紧密结合构造控矿级序,建立构造变形岩相带的三级分类标准,提取对应的地球物理信息:一级构造变形岩相带为目标物所处的构造单元及构造应力场,及其所对应的区域地球物理场特征,如隆凹构造相间的伸展构造域;二级构造变形岩相带为目标物所处的控矿构造体系,及其所对应的矿田地球物理场特征,如岩浆核杂岩隆起-拆离构造系统;三级构造变形岩相带为目标物所在的有利成矿构造部位,及其所对应于关键剖面的地球物理特征,如侵入岩体与围岩的接触带或者含矿断裂带等。选择国际流行的典型金属矿床类型,介绍了三级构造变形岩相带的地球物理组合信息特征及其分级利用操作流程,为有效应用地球物理勘探方法开展深部找矿预测提供了范例。     

对山西隆起区中新生代构造演化的认识

对山西隆起区中新生代构造演化的认识,是探讨华北陆块演化、破坏等科学问题的基础。在中新生代期间,不论是岩石圈的差异演化、构造体制转换、岩浆活动,还是地貌反转,位于华北陆块中心部位的山西地区总是处于过渡带的位置。该地理位置说明了该区在华北陆块演化研究中的重要性。在近年1∶5万、1∶25万区域地质调查成果及以往研究资料的基础上,以中生代区域性断裂、新生代汾渭裂谷及山体隆升为主要研究内容,探讨山西隆起区中新生代岩石圈从增厚到减薄、构造体制从挤压到伸展转换,以及随华北陆块一起经历地貌格局从东高西低到西高东低转换的构造演化进程。研究认为,山西地区中新生代构造体系的发育从属统一的区域动力学环境,周边板块之间的相互作用引起深部软流圈变化: 软流圈下沉,岩石圈则相对增厚,地壳垂向伸展,横向收缩; 软流圈上涌,岩石圈相应减薄,地壳水平伸展。软流圈的变化对该地区中新生代构造变形、沉积格局、岩浆活动等方面起着控制作用。     

滇西北大地构造单元的划分与特征

从鉴别陆块(地块)、结合带边界断裂入手,将滇西北大地构造划分为10个二级单元。根据地质体属性及重要断裂,在二级单元内划分出25个三级大地构造单元。结合西藏、滇西南部地区资料,归并为3个一级大地构造单元。二级大地构造单元自西向东为:独龙江弧盆系、丙中洛地块、莫得结合带、崇山地块、澜沧江火山弧、兰坪地块、云岭陆缘弧、金沙江结合带、香格里拉地块、甘孜-理塘弧盆系。分界断裂自西向东为:高黎贡山断裂、棒当断裂、福贡断裂、碧罗雪山断裂、吉岔断裂、德钦-雪龙山断裂、羊拉-东竹林断裂、金沙江断裂、香格里拉断裂、三江口断裂。该划分方案较为全面地反映了滇西北区域地质调查和科学研究的新进展,对前人划分方案进行了有依据的修改调整,二级、三级大地构造单元的划分尺度统一,厘定了各级大地构造单元的边界断裂。