地质异常的奇异性度量与隐伏源致矿异常识别

以个旧锡多金属矿床为例,研究了致矿地质异常的非线性特征.从异常地质事件和成矿作用的奇异性出发,定量分析了地质异常的奇异性、不连续性、非平稳性、混沌性、自相似性、临界性等非线性特征.在此基础上,详细介绍了局部奇异性分析原理和方法,论述了奇异性指数对隐伏源异常的识别能力.结果表明,奇异性分析方法在个旧地区水系沉积物地球化学数据处理和隐伏源地球化学异常识别和圈定应用中是有效的.分析结果一定程度上消除了隐伏源深度的影响,所圈定的局部地球化学异常不仅在个旧东区较好地对应了已发现的大型锡矿床的分布,而且在其他低缓地球化学异常区也圈定了多处局部异常,为进一步开展锡矿勘查提供了重要靶区.奇异性理论和方法有望为深部矿产预测、隐伏矿预测、覆盖区矿产预测等特殊环境开展矿产预测提供了新的实用性理论和方法技术.      

吉林省敦化尔站矿区地球化学异常与钼矿体的相关性分析北大核心CSCD

吉林省敦化尔站矿区位于吉黑东部多金属成矿带中南部,以往资料表明有Mo、Cu等元素地球化学异常和斑岩体存在。为查明该区成矿条件,明确勘探思路,开展了水系沉积物、土壤元素地球化学和地物化综合剖面测量工作。通过对各元素分布、相关性和异常特征研究,发现水系和土壤地球化学异常具有较好重现性,R型聚类分析表明Mo与As、W元素相关性较好,主成矿元素为Mo元素,在地球化学高异常和低阻高极化率区域进行异常查证,发现钼矿体6条。钼矿体产于晚二叠世蚀变似斑状二长花岗岩体及其与围岩接触带,主要受北东向构造带控制,Mo和As等元素地球化学异常与矿体和蚀变带的辉钼矿、黄铁矿等关系密切。综合分析尔站矿区成矿地质条件,在已发现矿体北东和南东圈定靶区2个,区域上含前寒武系残片呈北东向展布的晚古生代花岗岩区是重点找矿地段。     

金矿立体地球化学探测模型与深部钻探验证

深部资源地球化学探测科学问题的的焦点是元素大深度垂向迁移机理和立体地球化学探测模型的建立。本文以胶东蚀变岩型金矿和贵州水银洞卡林型金矿钻孔岩芯和地表联合取样获得的数据, 建立千米深度立体地球化学探测模型。蚀变岩型金矿立体地球化学模型显示, Au、S和Hg与金矿密切相关, 分布模式既有相似性又有差异性, Au的立体几何分布模式兼具矿化剂元素S和远程指示元素Hg的双重特征, 金异常和矿化剂元素硫与矿体倾斜方向一致, 反映了成矿过程中流体沿控矿构造的轴向运移; 金异常与类气体元素汞在垂向上一致, 而且出现从矿体到地表的连续贯通式异常, 反映了流体沿微裂隙和纳米孔的垂向迁移。卡林型金矿立体地球化学模型显示, Au、As、Sb、Hg、Tl和S在不整合面都显示高含量特征, 与深部层状主矿体分布一致; 在矿体上覆地层中都存在弱异常, 显示了明显的成矿流体沿隐伏微小断裂垂向迁移特点; 所不同的是Sb和Tl元素在不整合面附近显示了最高的元素含量, 而Sb和Hg在近地表均显示了明显高的异常特征。立体几何模型清晰地显示了矿体的展布特征和范围, 而且金及其伴生元素垂向迁移在地表形成清晰异常, 为利用金及伴生元素和矿化剂元素进行深部矿体三维预测提供了重要依据, 对指导深部金矿勘查发挥了重要作用。针对胶东蚀变岩型金矿地表完全被土壤覆盖区的穿透性地球化学微细粒级土壤采样, 金属活动态提取分析圈定的异常, 经深部钻探验证, 胶东焦家成矿带五一村3200 m钻探, 在2428.00~3234.16 m深度发现6层矿化体, 其中高品位矿体位于2854 m深度; 上宫金矿地表基岩出露, 采集断层泥或裂隙岩石样品, 可以清晰探测深部异常, 经2000 m钻探, 在1312 m处发现高品位金铅锌银矿体; 贵州水银洞采集地表细粒级土壤, 能够直接有效地揭示深部金矿体, 经500~1500 m钻探验证, 在300~1500 m深度新增金资源量203 t。     

七里山金矿山的岩石地球化学异常评价与找矿

在七里山金矿区开展了面积性岩石地球化学测量,圈定了4个金异常,其中2个是已知矿的反映,另2个是新发现的金异常。同时研究了已知金矿体的岩石、矿石和异常的元素特征,确定了矿床的指示元素以及元素分带序列,由此建立了异常评价指标。并对4个金异常进行了评价,认为2个新发现的金异常均有良好的找矿前景,提交了验证孔位。经4号金异常进行钻孔验证,在深部见到了富的金矿体。此次化探工作证明该金矿还有隐伏矿体存在,也证明利用岩石裂隙地球化学方法在危机矿山寻找隐伏矿是非常有意义的。     

河南栾川地区陈南沟钼矿区土壤地球化学异常的 特征与评价

陈南沟钼矿区位于东秦岭钼矿带栾川矿集区内,地处栾川断裂南侧,属北秦岭褶皱系。将矿区成矿地质环境与土壤地球化学特征结合,利用地质累积指数对研究区内的土壤地球化学元素组合进行评价,综合分析后圈出找矿有利靶区,并对靶区进行了野外检查和工程验证。研究结果表明：陈南沟钼矿属于与老君山花岗岩体有关的热液矿床,燕山期红岩寨花岗岩体边部及其外接触带是钼矿化富集的有利部位,北东向小型构造对辉钼矿的形成起到一定的控制作用。本次工作完善了与花岗岩基有关的热液矿床研究,对栾川矿集区内进一步的找矿工作具有一定的指导意义。     

Identification and mapping of geochemical patterns and their significance for regional metallogeny in the southern Sanjiang,China

The southern Sanjiang region, southwestern China, comprises various continental blocks, tectonic sutures and arcs. This complex structural area is a proper place for the recognition of geochemical patterns and understanding of regional metallogenesis. Considering each individual tectonic unit (i.e., western South China block, Ailaoshan suture, Simao block, Changning–Menglian suture, Baoshan block and Tengchong block) as a statistical unit, this study identifies the distribution patterns of geochemical elements, distinguishes elemental associations for different geological backgrounds (controlled by the regional lithology) and diverse mineralizations, and thereby delineates the mineralized anomalies. To achieve the goals, the kriging interpolation, staged factor analysis and local singularity technology were utilized after the centered logratio (clr) transformation of stream sediment geochemical data. The spatial distributions of metallogenic elements (Au, Ag, Cu, Pb, Zn and Sn) show that not all the areas with high concentrations of elements contain ore deposits. It means that the formation of ore deposits is an independent anomalous geological event, not necessarily related to the original regional abundance of geochemical elements. The different element associations obtained by staged factor analysis of 28 elements are able to reveal the geological backgrounds and metallogenic signatures for different tectonic units. For example, the element associations for the first, second and third factors (Fs) in the western South China block are groups of Ti–Co–V, Sb–Ag–As and Th–U–Be (see text for the detailed element associations), which represent the Emeishan flood basalts, Ag–Pb mineralization and felsic rocks, respectively. Similarly, the element associations Co–V–Cu, Be–U–Th and Sb–Ag–Au for F1, F2 and F3 in the Ailaoshan suture respectively represent the ophiolite complex and mafic rocks, felsic rocks and Au mineralization. The associations from F1 to F4 in the Simao block are Th–U–Sn, V–Co–Cr, Cd–Ag–Pb and Au–Sb, which represent the Linchang batholith, mafic rocks, Ag–Pb–Zn mineralization and Au mineralization, respectively. The distribution patterns of their factor scores can roughly distinguish the anomalies caused by regional backgrounds and mineralizations. The local singularity of factor scores for mineralization can further identify mineralized areas in most of the tectonic units. Nevertheless, an exception occurs in the western South China block where the background element association, Ti–Co–V–Cu–Ni–Cr–P–Mn–Nb–Zn (F1), obscures the Au signature. Therefore, we substituted the single element Au for mineralized element association (F1) to perform singularity mapping, and obtained better result. It was concluded that the combination of staged factor analysis, local singularity and tectonic setting is effective in regional metallogenic potential analysis.     

接触交代矽卡岩型铜矿床地球化学勘查预测指标

根据接触交代矽卡岩型铜矿床的地层、岩体、控矿构造、蚀变带、矿物地质地球化学特征,结合矿床元素组合、原生异常、元素异常分带规律等,总结出矽卡岩型矿床的岩体评价、剥蚀程度、隐伏矿预测3类地球化学勘查指标,为该类矿床的勘查研究提供了科学依据.     

江西九江地区丁家山矿区深部和外围地球化学找矿 与成矿预测

通过对丁家山矿区外围土壤剖面、土壤汞气和岩石剖面的测量,结合重新编制的丁家山矿区的地质地球化学找矿模型,对丁家山矿区深部和外围进行成矿预测。结果表明,丁家山矿区外围土壤中Hg、Ag、Au等元素异常和土壤壤中汞气、热释汞异常明显。异常与下伏侵入的燕山期岩脉密切相关,花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩侵入及其成矿(矿化)作用是元素成晕的主导机制。将丁家山矿区与城门山矿区对比,认为丁家山矿区及其外围具有较好的成矿前景,应注意在丁家山矿区外围志留系砂岩中寻找银金矿化,在其深部(-500～-1000m)寻找以钼(铜)矿化为主的矿体。     

Stream sediment geochemical exploration for gold in Central Eastern Desert,Egypt: Application of the concentration-number fractal model,factor analysis,and geochemical mineralization probability index

Geochemical exploration by stream sediment sampling using bulk leach extractable gold (BLEG) technique and applying concentration-number (C-N) fractal model, factor analysis (FA), and geochemical mineralization probability index (GMPI) resulted in the recognition of new Au occurrences around the Sukari gold mine in the central Eastern Desert of Egypt. The geochemical data of 128 stream sediment samples collected from the study area was used for delineating the geochemical anomalies and characterizing the dispersion trains of ore and associated elements (Au, Ag, As, Sb, Cu, Pb, Zn, Mo). Statistical analysis of the geochemical data applying the C-N fractal modeling enabled us to identify significant anomaly and background populations of the investigated elements and to construct reliable geochemical anomaly maps. Factor analysis using centered log-ratios (CLR), to address the problem of closed compositional data, revealed significant element associations for mineralization (Au, As, Mo, Zn, Ba), country rock compositions (Rb, Li, Be, Sn, Bi for granite, and Co, Cr, Ni for mafic rocks), and element mobility (e.g. Sb, Zr, and Ag). Weak and moderate Au anomalies that cannot be detected by factor score maps can be delineated clearly by using the C-N fractal method and GMPI distribution map. Our study revealed that Ag, As, and Sb are the main pathfinder elements for gold mineralization in arid to semiarid regions exemplified by the Sukari gold district. Silver can be used as a “direct” pathfinder, whereas As and Sb are “indirect” pathfinders for Au in such regions. The spatial distribution of Au and Ag anomalies indicate that gold mineralization in the Sukari district is structurally controlled. However, the spatial distribution of Cu, Pb, Zn, and Mo is controlled by mineralogical and lithological factors and is not related to any significant base metal deposits.     

Application of singularity mapping technique to identify local anomalies using stream sediment geochemical data,a case study from Gangdese,Tibet, western China

Identifying geochemical anomalies from background is a fundamental task in exploration geochemistry. The Gangdese mineral district in western China has complex geochemical surface expression due to complex geological background and was chosen as a study area for recognition of the spatial distribution of geochemical elements and separating anomalies from background using stream sediment geochemical data. The results illustrate that weak anomalies are hidden within the strong variance of background and are not well identified by means of inverse distance weighted; neither are they clearly identified by the C–A method if this method is applied to the whole study area. On the other hand, singularity values provide new information that complements use of original concentration values and can quantify the properties of enrichment and depletion caused by mineralization. In general, producing maps of singularities can help to identify relatively weak metal concentration anomalies in complex geological regions. Application of singularity mapping technique in Gangdese district shows local anomalies of Cu are not only directly associated with known deposits in the central part of the study area, but also with E–W and N–E oriented faults in the north of the study area. Both types of anomalies should be further investigated for undiscovered Cu mineral deposits.     

江西九江地区丁家山矿区深部和外围地球化学找矿与成矿预测

通过对丁家山矿区外围土壤剖面、土壤汞气和岩石剖面的测量,结合重新编制的丁家山矿区的地质地球化学找矿模型,对丁家山矿区深部和外围进行成矿预测。结果表明,丁家山矿区外围土壤中Hg、Ag、Au等元素异常和土壤壤中汞气、热释汞异常明显。异常与下伏侵入的燕山期岩脉密切相关,花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩侵入及其成矿（矿化）作用是元素成晕的主导机制。将丁家山矿区与城门山矿区对比,认为丁家山矿区及其外围具有较好的成矿前景,应注意在丁家山矿区外围志留系砂岩中寻找银金矿化,在其深部（-500～-1000m）寻找以钼（铜）矿化为主的矿体。     

安徽马头地区斑岩型钼铜矿异常结构研究

利用元素质量平衡计算方法,将元素含量转换成迁移量,直观展现出由元素迁移量构成的原生异常,根据异常的空间分布规律,总结出了由成矿地球化学环境指示元素(Na2O、Ba、Sr)负异常、矿化剂元素(S)正异常、成矿元素(Mo、Cu)及其伴生元素(Ag、As、Sb、W等)正异常构成的马头斑岩型钼铜矿原生异常结构,利用原生异常结构可以对深部成矿前景进行判断和评价;地表岩石(屑)测量结果表明研究区地表同样存在异常结构,且对原生异常结构有很好的继承性,利用地表异常结构可以指明找矿方向、成矿有利地段和矿床产出位置。上述研究成果的取得,不仅丰富和充实了地球化学勘查方法技术,为其他同类型矿床的地球化学勘查提供了参考案例,同时对勘查地球化学应用基础理论而言也是有益的尝试。     

河北省怀安县朱家洼矿区地球化学特征与找矿方向

河北怀安朱家洼矿区位于华北板块北缘中段太古宙、元古宙、中生代金银铅锌铁硫铁矿成矿带,为火山热液型金多金属矿。为查明该区成矿规律,明确找矿方向,在区内开展了水系沉积物测量、土壤地球化学测量等工作。通过对元素分布、元素相关性、元素异常等特征研究表明,Au、Mo为本区主成矿元素;各元素异常平面分布具有分带性,高温元素W、Sn、Bi异常位于骆驼山火山机构中心,中低温元素Pb、Zn、As、Ag等异常分布于火山机构边部及周边围岩中,成矿元素Au、Mo异常主要位于火山机构西侧围岩中。异常查证发现金钼矿化体2条,金钼矿化受火山机构和北西向构造带控制。依据成矿地质条件、地球化学异常及查证成果认为,朱家洼矿区Au、Mo成矿潜力大,火山机构西侧围岩区是该区重点找矿地段。     

云南个旧南部含矿断裂带与成矿元素空间展布特征--以龙树脚断裂为例

文章以龙树脚断裂为例,系统分析了个旧南部地区含矿断裂带的空间展布特征以及矿体和成矿元素在断裂带中的分布特征.提出在含矿断裂带走向和倾向的波状起伏部位、含矿元素分布向深部延伸的部位仍有较大的找矿空间.     

山东焦家金矿床深部成矿预测与找矿效果对比

焦家金矿床是著名的构造破碎蚀变岩型金矿床，通过物化探研究，对深部成矿远景进行预测并布置了钻探工程，大致查明了矿床深部破碎蚀变带地质特征及含矿性；基本探明了矿体的规模，形态，产状及赋存部位，矿石的类型和结构构造等特征，并合理地圈定了矿体，以深部原生晕建立了深部化探异常模式，指出了深部矿体矿头和近矿指示元素组合特点，从而为深部是否继续开展普查提供了依据。通过钻探工程验证，矿体及构造带的位置与物探结果比较吻合，说明本区物探方法寻找隐伏矿体有较好的效果。     

地球化学块体——概念和方法学的发展

中国的全国区域化探扫面计划（RGNR）迄今已进行了24年,已经覆盖了全国600余万平方千米的国土面积,获得了高质量元素分析的海量数据,通过对这些数据进行的综合研究,笔者发现了比传统意义的分散晕分散流更为宽广的地球化学模式：区域异常、地球化学省、地球化学巨省和地球化学域。这种更为宽广的所谓套合着的地球化学模式谱系实际上是地球上富含各种金属的巨大岩块的内部结构特征在地表的表现,这种“地球化学块体”是原始地球的不均一性以及地球从起始演化到现在的过程中元素的分布再分配的最终结果的体现,笔者从中得到了这种大的地球化学块体能够为大型巨型矿床的形成提供其所必需的足够的物质供应量的新认识。而追索某元素地球化学块体的内部结构则可揭示该元素在地球化学块体中逐步浓集成矿的轨迹。尽管地球化学块体的理论与方法学研究虽然尚在初期阶段,但已为勘查地球化学、矿床学与成矿学开拓了眼界,并提供了新的研究思路。     

青海南部茶曲帕查Pb-Zn矿床的勘查历史、现状与下一步找矿方向

从找矿勘查角度,对青海南部新发现的茶曲帕查Pb-Zn矿床的勘查历史和现状进行了介绍,并对下一步找矿方向提出了建议。该矿是2002年以来在1∶20万化探扫面及1∶5万水系沉积物化探发现异常后进一步通过1∶1万地质、化探、激电等综合调查及钻孔工程确定的矿床,目前控制(332+333+334)铅锌资源量99.6万吨。矿区填图表明,北部中新世五道梁组不整合于南部的二叠系九十道班灰岩之上,后者以北倾的逆冲断层和南部那益雄组碎屑岩接触,钻孔资料显示该断层可能为深部由南向北逆冲断层的反冲断层。矿体在孔莫隆矿段主要就位于灰岩内,在茶曲帕查矿段出现在那益雄组和五道梁组中,前者矿体发育好,后者矿化主要见于地表。矿区内圈出4条激电-化探异常,均呈东西向带状分布,分别出现在北部五道梁组、中部九十道班组灰岩、南部那益雄组和五道梁组中。音频大地电磁测深显示灰岩呈相对高阻,碎屑岩、灰岩破碎带、地表水、矿化呈相对低阻。综合分析表明,"三江"北段风火山-囊谦褶皱逆冲带内、与新生代盆地相伴的老于新生代的碳酸盐岩是该类矿床的主要赋矿部位,在矿区范围内,多才玛矿段激电-化探异常带内的灰岩中、地表见矿化、深部具音频大地电磁测深显示的高阻体中相对低阻部位是值得关注的勘查目标。     

奇异性填图技术在新疆东天山黄山—镜儿泉镍铜成矿带中的应用

以新疆东天山黄山—镜儿泉镍铜成矿带为例,采用奇异性填图技术识别复杂背景下隐蔽的可能矿致异常.结果表明:使用原始镍元素数据形成的地球化学图在吐哈盆地具有较高的浓度值,构造岩浆岩带大部分为中等规模或较弱;而使用奇异性填图技术计算的奇异值在吐哈盆地奇异性较弱,而构造岩浆岩带的奇异性显著.经地质分析认为:吐哈盆地高的元素值可能...     

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。     

梁家沟矿区土壤地球化学特征及找矿意义

在1∶1万土壤地球化学测量的基础上,对梁家沟矿区的地球化学特征进行了初步分析,对元素的分布特征及单元素异常特征进行了研究,发现Ag、Pb、Mo、W为矿区具有一定潜力的找矿指标。结合矿区内异常元素组合特征、地球化学—地质成因和找矿远景分析,圈定矿区内冰冷沟、苇子沟和乔沟为找矿靶区。