《南岭成矿带成矿规律图》研编创新点及其找矿意义

由中国地质科学院矿产资源所编制出版的《南岭成矿带成矿规律图（1∶80万）》,是迄今为止矿种最全、资料最新、信息量最大的全面反映我国南岭勘查成果与成矿规律的区带级别（Ⅲ级成矿单元）成矿规律图。该图件研编实现了四大创新点：① 涵盖了南岭已发现的2903处独立矿产地,包括能源、金属、非金属和水气矿产等4大类的76个矿种,实现了南岭成矿带矿种与矿产地的全覆盖;② 归并了地质底图的地层并淡化显示,突出华南岩体、隐伏岩体的特色,使得不同构造—建造层地质单元的分布格局一目了然;③ 实现了矿产地、规模、类型、时代、成矿系列五位一体的综合图例设计,矿产地表达更简洁、直观;④ 综合成矿系列图、表、成矿体系图、剖面图等,以区域规律图编制的新思路和新方法,更集中反映和彰显南岭成矿带最新科研成果。该图件的研编有助于直观展示南岭成矿带矿产的时空分布格局,深入总结成矿规律,科学圈定重要找矿远景区,对于全面指导南岭的地质找矿工作具有重要的意义。     

小岩浆大流体成大矿与透岩浆流体成矿作用——以东秦岭-大别山成矿带钼矿床为例

岩浆活动与内生金属成矿作用关系密切,备受国内外矿床学家的关注。表现为它们在时空上具有广泛的一致性,成矿与岩浆岩有关,成矿物质由同源岩浆分异演化而来。这便是著名的岩浆热液成矿理论,也称岩浆期后热液成矿理论,该理论把内生金属成矿系统看作是一个理想系统。东秦岭-大别山地区的钼矿-花岗岩关系研究表明,钼成矿与小岩体(小岩浆)关系密切,而大岩体/基与钼矿没有成生联系;地质事实表明,大型-超大型矿床往往广泛发育了大规模的热液(流体)蚀变(大流体),具有大的流体/岩浆比,其矿化蚀变范围是小岩体的几十甚至几百倍,表明成矿过程中必有外来流体的广泛参与。由于小岩体往往没有经过强烈的分异结晶作用,质量平衡计算表明,小岩浆体不可能产生足够数量的含矿流体和成矿物质;因此,成岩与成矿有本质的区别,成矿系统应是一个非线性的复杂性动力学系统。研究表明,东秦岭-大别山小斑岩体来源较深(下地壳),成矿流体来源于地幔,二者呈双层结构;岩浆实际上是沟通深部和浅部的通道,这种非岩浆分异的外来成矿流体我们称之为透岩浆流体。小岩体不是成矿的必备的条件,只有出现大流体时才能成大矿。东秦岭-大别山地区有200多个小岩体,但大型、超大型钼矿矿床仅有10余个,只有小岩浆(小岩体)大流体(强蚀变)成大矿,其余众多小岩体由于没有流体(蚀变)或流体少(弱蚀变)而不成矿或成小矿。由此可见,岩浆成矿系统实际上是一种流体(挥发分)过饱和系统或熔体-流体流及流体对熔体的强相互作用。当岩浆系统被加入大量源自地幔的高温高压含矿流体之后,系统将具有极大的活动能力,从而深部含矿流体沿裂隙快速上升到地壳浅部卸载成矿。为解释上述成矿特征,作者引入并厘定了透岩浆流体的概念。透岩浆流体被重新定义为透过岩浆活动并导致岩浆系统行为发生非线性变化的外来流体。据此,输入了含矿流体的岩浆可成矿,未输入含矿流体的岩浆不成矿。这种认识可以解释东秦岭-大别山地区大多数小岩体不成矿或只形成小矿的现象。     

我国离子吸附型稀土矿产科学研究和调查评价新进展

自2011年以来,我国稀土产业跟其他矿种产业类似也经历了大起大落的变化,但离子吸附型稀土矿无论是调查评价还是科学研究都取得了显著进展,理论创新和调查评价方面提出了"8多2高1深"的新认识,即:多类型、多岩性、多时代、多层位、多模式、多标志、多因继承、多相复合、高纬度、高海拔、深勘探;技术上,推广采用了赣南钻,加大了风化壳的勘查深度从而成倍增加了资源潜力,全方位采用了遥感方法,进一步提高了矿政管理的公信度并提供了新的找矿方法,持续采用水化学方法跟踪调查、综合评价了稀土矿山开采的环境效应并为环境治理提供了新的技术手段;实践中,发现了多处稀土靶区和远景区,查证多处大中型矿产地,并在浙江、福建、云南、江西等地实现了"高海拔、高纬度、大深度"的找矿新突破。     

河南省构造演化与矿床成矿系列

河南省大地构造单元涉及华北陆块、秦岭造山带和扬子陆块。前中侏罗世华北陆块区的大地构造单元划分在省内外基本上形成了共识,而有关秦岭造山带构造单元的划分存在较大分歧,许多岩石地层单位具有跨代性。根据大地构造演化特征和新发表的同位素年龄数据,将各大地构造单元划分为10个构造演化阶段,各阶段均形成了优势大地构造相和相应的矿产资源。在一定的大地构造演化阶段、一定的大地构造相分布一定的矿产或矿床组合,不同大地构造单元各个构造阶段的相系清晰反映了矿床的空间分布规律。根据矿床形成的地质构造环境、成矿作用等特征,将河南省众多矿床厘定出27个矿床成矿系列。文章基于大地构造演化进行矿床成矿系列的划分是一种新的探索。     

对冀东司家营铁矿深部找矿问题的探讨

司家营铁矿是冀东最大的单体铁矿床，其资源量约占冀东铁矿资源总量的六分之一，具有重要的经济意义和资源战略地位。司家营铁矿自1914年发现至今已有100多年，有悠久的勘查和研究历史，取得了一系列重要研究进展：矿床的成矿时代为新太古代晚期；矿质初始来源于海底高温热液与海水混合；矿区内的褶皱和断裂构造对矿体的最终定位有控制作用；矿床的原始成矿地质背景可能为弧后盆地；矿区有原生沉积和热液改造贫矿而成的富铁矿，后期构造运动可以导致进一步的富集。通过对司家营铁矿的研究进展和存在问题综述，本文认为：滦县岩群的中上层是后续深部找矿的目标层位，而富铁矿应在厚大的贫矿体中找；辨别断裂的性质有助于推断深部矿体位置，褶皱的转折端和断裂的交汇处有助于赋存富铁矿；磁异常和重力异常是找大矿、找富矿的重要标志；混合岩化和热液蚀变作用发育的位置更利于找富铁矿；后续的找矿工作建议在矿区西侧矿体延深方向上开展；随着埋藏深度的加大，弱小的磁异常也值得高度重视。     

托云盆地新生代幔源岩浆源区起止深度的限定

在详细介绍了地幔熔融柱模型原理(Langmuir et al., 1992)的基础上,基于平衡熔融和分离熔融模型分别计算获得了上地幔橄榄岩源区在不同初始压力条件下发生绝热减压部分熔融时熔体相中FeO-MgO和FeO-Na₂O成分的演化轨迹。依据深源岩石包体与托云玄武岩之间的寄主关系将本次研究的16件托云火山岩样品划分成Group-1(深源岩石包体寄主岩)和Group-2(非寄主岩)两群,将收集前人的40件样品依据是否测试获得FeO的质量百分含量划分成Group-3群(具有实测的FeO质量百分含量)和Group-4群(无实测FeO质量百分含量数据)。分别对以上四群样品运用地幔熔融柱模型进行反演获得上地幔部分熔融源区的起止深度范围：Group-1和Group-3样品具有相同的初始熔融深度113.2km (34.1kbar),但它们的部分熔融作用终止深度分别为110.1km (33.1kbar) 和88.4km (26.2kbar);Group-2样品数据所反演的岩浆起源的初始深度和终止深度分别为111.6km (33.6kbar)和84.3.1km(24.9kbar);Group-4样品反演所获得的岩浆源区的起止深度分别为121.7km(36.8kbar)和106.0km(31.8kbar)。依据实测FeO百分含量的样品群反演的结果,将托云火山岩部分熔融源区的深度限定在113.2 km至84.3km,即48.1Ma前托云盆地所处的岩石圈厚度为84.3km,对梁涛(2005)运用熔融柱模型反演的托云盆地岩石圈深度进行了修正。此外,由地幔熔融柱模型反演获得的托云火山岩部分熔融源区熔体的温度压力条件与基于玄武岩中高压巨晶所反演的岩浆演化温压轨迹具有十分吻合的继承演化关系。地球物理探测表明现今西南天山岩石圈的厚度为71km,区域岩石圈演化历程中深度上13.3km的差异足以证明岩石圈拆沉这一地球动力学过程的存在,为由宽SHRIMP年龄谱识别出的岩石圈拆沉作用提供了另一个有力的证据。     

青海南山当家寺花岗岩体与晚三叠世脉岩及其对早中生代构造环境的约束

当家寺花岗岩体是青海南山印支期花岗岩带中东部较大的一个岩体,形成于早三叠世(243.5±2.9 Ma、247.2±1.7 Ma)—中三叠世(240.1±2.1 Ma、241.0±2.6 Ma)。岩体内发育有众多的中-酸性脉岩,岩石类型主要为闪长玢岩、石英闪长玢岩、花岗斑岩等,本研究获得闪长玢岩脉LA-MC-ICP-MS锆石U-Pb年龄为(235.6±2.4 Ma),表明其形成于晚三叠世早期,稍晚于当家寺岩体侵位时限。脉岩作为一种浅成侵入体,其与当家寺花岗岩体分布的构造位置相似,矿物组成及地球化学特征具有近似的特点,说明二者岩石成因及构造背景类似,可能为同一源区壳-幔岩浆混合作用的产物。岩石地球化学分析表明中性脉岩SiO₂含量低(54.68%~64.75%),酸性脉岩SiO₂含量高(66.00%~77.13%),二者都具高铝(Al₂O₃=12.24%~17.11%)、高钾钙碱性准铝质-弱铝质的特点(A/CNK=0.85~1.04),具有典型的岛弧花岗岩和碰撞花岗岩的特征。脉岩富集LREE、Rb、Th、K,亏损HREE、Nb、Ta、P、Ti、Ba,(La/Yb)_N=5.05~17.61,表现出中等强度Eu的负异常。综合分析认为,脉岩形成于晚三叠世共和裂谷闭合碰撞造山后构造环境由挤压向板内稳定-伸展的变迁阶段,指示晚三叠世早期共和盆地周缘已进入后碰撞的陆内环境。     

华北铁矿成矿系列与找矿方向

华北陆块是我国最重要的铁矿资源分布区之一, 在目前铁矿资源对外依存度居高不下的背景下, 深化铁矿成矿规律研究和找矿勘查工作迫在眉睫。本文以矿床成矿系列理论为指导, 以地质年代为界线, 结合对华北陆块构造演化的研究进展, 厘定出6个铁矿床成矿系列: ①华北陆块与太古宙海相火山-沉积变质作用有关的Fe矿床成矿系列(组); ②华北陆块东部与古元古代岩浆、火山-沉积变质作用有关的Fe矿床成矿系列(组); ③华北陆块北部与中元古代构造旋回岩浆-沉积作用有关的Fe、Ti、V矿床成矿系列(组); ④华北陆块东部与新元古代岩浆-沉积作用有关的Fe矿床成矿系列(组); ⑤华北陆块与古生代火山-沉积、沉积作用有关的Fe矿床成矿系列(组); ⑥华北陆块中东部与燕山期岩浆作用有关的Fe矿床成矿系列(组)。六个矿床成矿系列构成了较为完整的铁矿成矿谱系, 通过对华北铁矿成矿系列系统的研究总结, 认为找矿工作应聚焦于地质单元、时间、地质作用、有用组分、矿床类型组合五个维度, 而矿床式作为典型矿床深入研究后高度概括的成果, 对找矿工作也有很大启发意义, 对于白云鄂博、陈台沟、司家营、杏山等重点矿山构造的重新认识, 有助于实现进一步找矿突破。     

中国钨矿成矿规律概要

我国钨矿资源丰富,钨矿类型比较齐全。占有钨矿资源储量较大比重的主要是矽卡岩型和石英脉型,但从开采和利用的角度来说,最为重要的是石英脉型的黑钨矿矿床。矽卡岩型钨矿集中分布在南岭中段湘南、东秦岭等矿集区,石英脉型则主要集中在华南地区的闽西、赣南、粤北、湘南等地;成矿时代以中生代最为重要;成矿大地构造背景以造山运动之后的陆内环境为主但构造变动剧烈,深大断裂纵横交错,岩浆活动频繁,与钨锡成矿作用密切相关的中生代花岗岩类至关重要,是成矿的关键要素。本次在对全国1199处钨矿矿产地资料系统梳理的基础上,深入总结了全国钨矿的成矿规律,厘定出22个以钨为特点或明显涉及钨的矿床成矿系列,认为矽卡岩(一云英岩型)、石英脉型和岩体型3个钨矿预测类型应该作为重点预测类型,划分出65个成钨带并编制了中国成钨带分布图,圈定出22个重要矿集区,为本次潜力评价预测工作提供了理论依据。     

浙西北地区寒武系物源分析及古地理意义:来自沉积学及碎屑锆石年代学的证据

浙西北地区寒武系沉积环境及物源分析是重建扬子板块东南缘古地理格局的关键,进而可以为华南大地构造演化提供证据.本文根据沉积相时空展布、斜层理与同沉积褶皱恢复的物源方向以及碎屑锆石LA-ICP-MSU-Pb测年,综合探讨寒武系的陆源碎屑物源方向以及物源区.浙西北地区寒武纪地层主要由碳硅质岩、硅质页岩、砾屑灰岩、砂屑灰岩、泥灰岩、泥岩等组成.沉积序列、沉积相标志研究表明,寒武系沉积构造以泄水构造、滑塌褶曲、流动构造、层间滑动、同沉积褶皱和断层等为特征,发育大量滑塌沉积及碳酸盐岩浊积岩,整体为深水盆地及斜坡环境.沉积相时空展布及古流向研究表明,水体向北西方向加深,寒武系陆源碎屑物质主要来源于南东方向,非前人通过古生物地层判断的盆地基底北西高南东低.碎屑锆石年代学研究表明,物源集中于574 Ma、747 Ma、1768 Ma以及2131 Ma,与邻区碎屑锆石年龄图谱对比分析表明,江山-绍兴断裂带及浙江中部地区为主要物源区,陆缘碎屑物质主要来自于陈蔡群、双溪坞群、河上镇群及八都群.寒武纪时期,斜坡盆地沉积基底向北西倾斜,位于盆地西北部的章里地区为沉积中心,华夏地块露出水面为剥蚀区.