铜陵矿集区深部找矿工作的一些思考

铜陵矿集区深部结构特征为该区大规模成岩成矿作用奠定了良好的基础,浅表已发现的矿床只是矿集区成矿系统的一部分。除此之外,深部还应有多个可以找寻的矿床(矿体)的富集空间。与成矿相关的花岗岩研究表明,铜陵矿集区可能存在与宁芜火山盆地同期的成岩成矿作用,是铜陵矿集区找矿的新方向。铜陵矿集区奥陶系灰岩中铜金矿化作用的初步研究表明,除传统矿床类型外,前泥盆纪地层中的成矿作用应该在今后的找矿工作中得到关注。覆盖区成矿预测初步研究表明,铜陵矿集区向斜核部及褶皱倾伏端等地段具有与已知典型矿床相似的成矿条件。铜陵矿集区的进一步找矿工作应该在上述地段运用矿田构造系统分析、深部地球物理探测和工程验证等方法逐步展开。     

皖东张八岭-管店地区Au地球化学异常信息识别与提取

由于受到覆盖区矿体埋藏深度以及表生地球化学作用的影响,隐伏矿致异常以及弱缓化探异常信息的识别一直是地球化学勘查的难点。张八岭-管店地区位于安徽东部张八岭构造带北部,地表多被第四系覆盖,已有研究显示该区具有较好的Au成矿潜力。本文以Au矿床作为找矿目标,开展了面积性深层土壤取样,并利用多重分形理论的局部奇异性指数分析方法对深层土壤Au元素地球化学异常信息进行提取。结果表明,深层土壤Au元素的地球化学异常能够有效识别已知的金多金属矿(化)点,同时较好的反映出深部隐伏断裂构造与已知矿(化)点的空间关系;较之传统方法,基于非线性理论的奇异性指数方法能够有效降低地球化学背景场的影响,具有更好的异常识别效果,可应用于隐伏或亚出露环境下的地球化学异常识别研究。     

基于S-A多重分形滤波方法的深层土壤Au元素异常识别—以皖东张八岭—管店地区为例

张八岭—管店地区位于皖东张八岭构造带北部,区内已发现多处金多金属矿点,但尚未取得显著突破。近年来,多维分形理论与地球化学勘查相结合的方法已被广泛应用于Au、Cu矿床的找矿勘查工作,其中S-A(能谱密度-累计面积)方法是一种建立在能谱空间上的分形滤波技术,能够利用傅里叶变换对物化探数据进行异常和背景分解。以张八岭—管店地区深部土壤Au元素为例,利用S-A方法对研究区深部土壤中Au元素地球化学场进行异常识别。结果显示,该方法能够有效分离地球化学背景,识别已知金铜矿点的矿致异常信息,在区内已知矿点以外识别出多个Au元素异常区域。研究成果可为进一步找矿勘探提供新的目标和方向。     

合肥市大兴地区土壤中镉元素的空间分布的多维分形特征研究

土壤中cd元素空间分布的研究是土壤科学的重要内容,也是土壤环境污染评价与防治的重要依据。空间变异研究中最为常用的克里格插值法能够较为精确的进行空间估值,但由于它的低通滤波性,使得对于较高数值的异常点往往不能正确估计。而异常区域的元素分布状况恰是环境污染评价与防治最为关注的。因此,本文采用多维分形地统计学方法,对大兴地区的镉元素进行了空间插值分析。结果表明,该方法能较好的反映cd元素的空间分布奇异性。     

长江中下游地区不同尺度铜地球化学异常的意义与大型矿床预测

以长江中下游1∶20万铜区域地球化学数据为基础,研究了铜元素地球化学异常特征,认为不同尺度的地球化学异常图具有不同的研究意义:(1)1∶20万地球化学异常可以圈定矿床异常,用于大型矿床预测。研究区内13个大型矿床中有12个落在具有三层套合结构的地球化学异常中,已知矿床储量与异常面金属量、异常面积之间的相关系数分别为0.94、0.95,显示区域地球化学异常规模与储量之间的较好相关性。(2)1∶50万地球化学异常可以圈定矿区异常,用于在成矿带中预测有利成矿区。(3)1∶100万地球化学异常可以圈定大型矿集区或成矿带,用于矿集区预测。如果把研究区内面积大于1 000km2且含有3个以上已知矿床的异常作为矿集区的话,则长江中下游存在3个大型矿集区:马鞍山—南京矿集区、九江—瑞昌—大冶矿集区和德兴—黄山—安庆—铜陵矿集区(实际上包含德兴和铜陵2个矿集区)。大型矿床多产于多层套合的地球化学异常中,大型矿集区所形成的异常具有至少3层套合结构,浓集中心与大型矿床存在对应关系,这些规律的发现为在不同成矿域预测新的大型矿集区提供了重要地球化学标志。     

应用多重分形滤波技术提取致矿地球化学异常:以西南"三江"南段Cu、Zn致矿异常提取为例

西南“三江”南段位于印度板块与扬子板块的结合带,是特提斯-喜马拉雅成矿域的重要组成部分.在多旋回的构造岩浆活动过程中,形成了复杂的成矿地质地球化学背景和丰富的有色金属和贵金属矿产.正是这种复杂的地质地球化学背景,使得应用地质统计学方法提取致矿地球化学异常遇到了挑战.为此,多重分形滤波技术被引进,试图从复杂的多重地球化学背景中有效地分离与成矿有关的Cu、Zn异常.研究表明:(1)由于研究区存在多重地球化学背景,克里格方法揭示的Cu、Zn剩余异常通常是受区域线形构造控制的区域异常,多重分形滤波技术则揭示了与矿化有关的Cu、Zn局部致矿异常;(2)Cu致矿异常的提取表明,多重分形滤波技术能够克服某些岩性(譬如玄武岩)引起的Cu高背景的影响,并从多重地球化学背景中有效提取致矿异常,包括低背景中的弱异常和隐蔽异常;(3)运用多重分形滤波技术清晰揭示了一系列Zn原始数据图上没有显示的、规模不等的NNE向Zn矿化异常带,其中那条穿越整个研究区的Zn矿化异常带含有金顶巨型Pb-Zn矿床和一系列矿床、矿点、矿化点.整个研究工作是基于MORPAS3.0软件系统实现的.     

安徽铜陵狮子山矿田铜金多金属矿床的成矿模式

狮子山矿田是铜陵矿集区最具代表性的铜金多金属矿田。本文选择狮子山矿田中的几个典型矿床进行地质和地球化学研究,系统阐述了矿床的控矿构造和赋矿岩石、矿体和矿石、蚀变和矿化等地质特征,确定了矿床成因类型;深入研究了侵入体与矿床矿体的时空关系以及主要矿床的流体包裹体地球化学特征及氢-氧、碳-氧、硫和铅同位素地球化学特征,探讨了成矿流体、成矿金属元素(铅)及其化合元素(碳和硫)的来源;结合成岩成矿大地构造背景分析,确定了不同矿床类型间的成因联系,建立了斑岩型-矽卡岩型-浅成热液型矿床成矿模式,为狮子山矿田边部和深部及铜陵矿集区及其邻区的找矿勘查提供了理论依据,并据此建议在铜陵矿集区以往以矽卡岩型矿床为主要找矿目标的基础上,进一步加强研究和寻找由统一的岩浆热液系统控制的斑岩型铜(-钼、-金)矿床和浅成热液型金(-银多金属)矿床。     

安徽省兆吉口铅锌矿床成矿地球化学机制研究

自20世纪30年代起, 勘查地球化学就在矿产资源勘查领域发挥着重要作用。目前, 矿业界对勘查地球化学回归到基础勘查理论研究有着明确的需要。多维异常体系应用基础理论的提出是我国学者在该领域的积极响应。多维异常体系定义为“在特定的成矿地质时期, 成矿系统中存在的空间有序共存、成因机理各异、成矿指示递进的多属性异常体系”。其中, 多属性异常的形成机制及其在成矿空间中的结构关系, 是探讨矿床成矿地球化学机制和指导矿产勘查的基础, 同时也是勘查地球化学研究的前沿方向。本论文以位于安徽省东至县的兆吉口浅成低温热液型铅锌矿床为研究对象, 通过元素质量迁移定量计算, 研究典型剖面上元素活动规律, 构建矿致异常结构模式, 揭示矿床成矿地球化学机制; 利用图示方法展现不同水平断面上元素异常分布形态, 为深部成矿预测指明方向; 利用分形模型和基于成分数据理论的主成分分析、因子分析等方法, 研究地表岩屑中元素分布特征及影响因素, 指导研究区外围矿床地球化学勘查。     

基于铜陵矿集区遥感影像的地质解译及成矿远景区圈定研究

本文对铜陵矿集区的landsat 7 ETM+遥感影像进行综合分析,获取影像波谱特性,运用波段比值和主成分分析的方法提取铁染和羟基蚀变信息,利用彩色密度分割得到蚀变异常图像,清晰显示铜陵矿集区的成矿有利区域。并对遥感解译结果和铜陵地区地质构造与现有矿点对比,验证提取结果。圈定的11个成矿有利区域中:3个A类区蚀变信息明显,具备有利成矿条件,成矿潜力巨大;4个B类区蚀变信息中等,具备有利成矿条件,具有一定成矿潜力;4个C类区蚀变信息离散,成矿条件不明显,具有成矿可能,但是潜力不大。     

多重分形方法识别铜陵矿区土壤中Cd的地球化学异常

土壤元素异常下限值的确定对环境地球化学评价具有重要意义。传统异常下限值计算方法仅适用于元素含量数据呈正态分布的情况,而事实上土壤元素含量的空间分布极其复杂,很可能具有多重分形分布特征。本文利用校正累积频率分形方法确定铜陵矿区土壤中Cd的异常下限值为1．687mg／kg。并据此圈定了异常范围。与传统方法所确定的异常下限值及相应异常区域对比,分形方法圈定的异常区域范围更广,更为合理、有效。     

元素空间分布插值方法的对比研究:以铜陵地区土壤中的重金属元素为例

文中以铜陵地区As、Cd、Cu、Pb、Tl、Zn等6种土壤污染元素为例,选取常用且具有代表性的反距离加权法、径向基函数法、普通克里格法、多维分形法4种空间插值方法,进行土壤元素空间插值,并对其结果进行验证分析和评价。各方法均选取最优参数进行插值对比,土壤样本数共372个,其中337个用于插值计算,35个不参与插值计算而用于验证插值结果。对比研究显示,普通克里格法对刻画区域土壤元素的空间分布趋势效果最佳,但其半变异函数模型及参数的优选仍有待进一步研究;多维分形法对刻画土壤元素局部异常和污染效果最佳,但其对土壤元素分布普遍特征的反映仍需深入研究;反距离加权法和径向基函数法对土壤元素分布的空间插值精度一般,但其简单易用、插值最优参数易于选择。     

The application of geochemical pattern recognition to regional prospecting: A case study of the Sanandaj–Sirjan metallogenic zone,Iran

In regional exploration programs, the distribution of elements in known mineral deposits can be used as a guide for the classification of deposits, search for new prospects and modeling ore deposit patterns. The Sanandaj–Sirjan Zone (SSZ) is a major metallogenic zone in Iran, containing lead and zinc, iron, gold, copper deposits. In the central part of the SSZ, lead and zinc mineralization is widespread and hitherto exploration has been based on geological criteria. In this study, we used clustering techniques applied to element distribution for classification lead and zinc deposits in the central part of the SSZ. The hierarchical clustering technique was used to characterize the elemental pattern. Elements associated with lead and zinc deposits were separated into four clusters, encompassing both ore elements and their host rock-forming elements. It is shown that lead and zinc deposits in the central SSZ belong to two genetic groups: a MVT type hosted by limestone and dolomites and a SEDEX type hosted by shale, volcanic rocks and sandstone. The results of elemental clustering were used for pattern recognition by the K-means method and the respective deposits were classified into four distinct categories. K-means clustering also reveals that the elemental associations and spatial distribution of the lead and zinc deposits exhibit zoning in the central part of the SSZ. The ratios of ore-forming elements (Sb, Cd, and Zn) vs. (Pb and Ag) show zoning along an E–W trend, while host rock-forming elements (Mn, Ca, and Mg) vs. (Ba and Sr) show a zoning along a SE–NW trend. Large and medium deposits occur mainly in the center of the studied area, which justify further exploration around occurrences and abandoned mines in this area. The application of a pattern recognition method based on geochemical data from known mineralization in the central SSZ, and the classification derived from it, uncover elemental zoning, identify key elemental associations for further geochemical exploration and the potential to discover possible target areas for large to medium size ore deposits. This methodology can be applied in a similar way to search for new ore deposits in a wide range of known metallogenic zones.     

黑龙江省碾子山地区铌、钽矿地球化学特征及评价

为提高碾子山地区铌、钽矿的地球化学特征研究程度,通过1:1 万土壤地球化学测量,对区内地球化学元素含量特征、单元素异常特征、综合异常特征等进行研究分析。结果表明: 碾子山地区Nb、Ta等元素在研究区位于高背景场,在土壤中分布不均,存在局部富集成矿的可能; R型聚类分析将18种元素分为贵金属、有色金属元素,稀有、稀土元素和分散元素3组,显示为正长花岗岩体元素聚类组合特征,表明铌、钽矿与花岗岩体关系密切; 研究区共圈出土壤单元素异常521处,综合异常12处,其中碾-2012-Ht-2、碾-2012-Ht-7和碾-2012-Ht-11 3处综合异常为重点异常,成矿潜力较大。经槽探及钻探工程验证,共发现铌、钽低品位矿体3条,铌、钽矿化体11条,呈脉状分布于早白垩世碱性花岗岩、正长花岗岩中。     

Geochemical characteristics and evaluation of Nb and Ta deposits in Nianzishan area of Heilongjiang Province

In order to improve the geochemical research degree of Nb and Ta deposits in Nianzishan area, the authors conducted 1:10 000 soil geochemical survey to comprehensively analyze the characteristics of geochemical element content, single element exception and comprehensive anomaly in the study area. The results show that Nb, Ta and other elements in Nizishan area belong to high background field and are unevenly distributed in the soil, which may result in the local enrichment of ore deposits. By R-type clustering analysis, these 18 elements were divided into three groups of precious and non-ferrous metal elements, rare and rare earth elements, and dispersed elements, which reflects the clustering and combination characteristics of normal granite elements, indicating that Nb and Ta minerals are closely related to granite bodies. In the study area, 521 single element anomalies and 12 composite anomalies were identified. Among these anomalies, three composite anomalies, Nian-2012-Ht-2, Nian -2012-Ht-7 and Nian -2012-Ht-11, were the key anomalies with great metallogenic potential. Three low-grade Nb and Ta ore bodies and 11 Nb and Ta mineralized bodies were found in the Early Cretaceous alkaline granite and syenogranite after trenching and drilling engineering verification.     

铜陵矿集区中酸性岩体航次3D成像及对深部找矿方向的指示

铜陵矿集区中酸性侵入岩与成矿关系密切,区内几乎所有的内生金属矿均与侵入岩有关,岩体周边和深部是主要的找矿方向,发现和圈定隐伏及半隐伏岩体对本区新一轮深部找矿工作有着重要意义.本研究以铜陵矿集区1:5万航磁数据的3D反演成像为基础,结合物性参数和地质信息,选取适当的磁化率边界,对矿集区岩体的空间分布进行了识别和圈定,共确定了33个岩体,并对其3D空间形态进行了定量分析,大部分推测岩体与地表地质填图所得岩体吻合较好.依据"层位+岩体"的找矿模式,以航磁反演推测岩体为基础,结合其他成矿信息,确定了本区圈定深部找矿远景区的6条基本原则,圈定了6个深部找矿远景区,对铜陵矿集区深部找矿具有重要的指示意义.     

隐伏斑岩铜矿区微细粒土壤地球化学特征及其找矿指示意义-以福建罗卜岭铜钼矿为例

在风化壳覆盖区应用传统化探方法和矿物地球化学找矿方法开展斑岩型矿床深部找矿存在一定制约。土壤微细粒分离测量技术是一种可应用于覆盖区找矿的穿透性地球化学勘查技术,在干旱地区已取得良好的应用效果,亟需开展多景观、多矿种应用试验。基于此,本文选择为红土风化壳覆盖的福建省罗卜岭斑岩铜钼矿为研究区,开展风化壳土壤微细粒分离测量技术有效性实验。结果显示,与不含矿酸性岩体风化壳相比,研究区明显富集铜钼矿成矿及伴生元素,尤其是Mo、Cu、Au显著富集,与此同时,含矿岩体风化壳中元素变异系数较低,符合斑岩型矿床元素含量富集系数高、变异系数低的典型特征。元素空间分布特征与矿化蚀变、断裂构造、地形演化密切相关。Cu-Mo异常可以圈定矿化中心蚀变带,V、Hg则在外蚀变带富集。Cu与Mo在研究区西北部的分异指示了紫金山矿田由SE向NW主成矿作用由Cu-Mo演变为Cu-Au。元素剖面分布特征进一步验证了成矿蚀变、地形演化对元素分布的控制作用。地形演化决定了蚀变带在地表的分布,进而控制元素的分布。罗卜岭铜钼矿体呈马鞍状分布于古背斜两翼,在后期风化剥蚀作用下,背斜核部演化为负地形,使得中心蚀变带接近出露地表,表现为Cu的正异常;古背斜两翼现今为正地形,矿体埋深较大,前缘晕元素Hg表现为正异常。因子分析结果很好地展示了元素的组合与分异特征。总体上,可以根据Cu-Mo异常判断矿体中心位置,根据Hg判断矿体埋深,根据Sn、V、Cr等识别花岗闪长斑岩体边界。本研究系统证明微细粒土壤测量在风化壳覆盖区探测隐伏斑岩铜钼矿的有效性。     

基于地质异常的内蒙古新达来草原覆盖区钼铜多金属矿产定量预测

内蒙古新达来草原覆盖区位于古亚洲成矿域的二连—东乌旗钼铜多金属成矿带西段,分布有乌兰德勒、准苏吉花等与中酸性侵入体有关的内生金属矿床,成矿地质条件优越。然而,因受牧草和第四系大面积覆盖的影响,该区各种成矿/示矿信息具有间接、叠加、隐蔽、微弱、不完整等特点,给找矿勘查带来更大的不确定性和风险。因此,必须加强矿产定量预测研究,为覆盖区找矿工作指明方向。本文以赵鹏大院士等提出的地质异常理论为指导,分析新达来草原覆盖区及邻区成矿多样性,总结矿化垂向分布规律,进而通过S-A多重分形滤波模型降低覆盖层对土壤地球化学测量数据和地面高精度地磁数据的干扰,识别和提取深部源引起的弱异常,并将提取的断层、侏罗纪中酸性岩体、岩脉、岩体与围岩接触带、PC1和PC2元素组合异常、高精度磁异常,以及成矿单元与非成矿单元的地理位置X-Y坐标作为随机森林模型的输入预测变量。本文采用SMOTE采样技术克服覆盖区矿床(点)数量少所造成的训练样本不足的缺陷,通过500次随机森林模拟来定量表征与成矿关系密切的综合地质异常,模拟结果的平均袋外误差为2.26%,AUC值达到0.972,且成矿有利度≥0.783的地质异常中分布有88.46%的已知矿床和矿点,说明该方法的有效性。为了进一步降低勘查风险,本文进行了风险与回报分析,发现除1个矿化点外,其余25个矿床和矿点均分布在回报值的正值区域,另有3个矿点和矿化点位于风险值的中高等级区域。在此基础上,利用处于低风险-高回报区的地质异常成矿有利度重新作图,最终圈定出找矿有利地段。