多尺度综合地球物理方法在扎西康铅锌锑金多金属矿找矿预测中的应用

青藏高原后碰撞阶段发生了大规模地壳尺度的伸展作用,并在特提斯喜马拉雅带内发育了淡色花岗岩、南北及东西向断裂等构造-热事件,形成了一系列的铅锌锑金多金属矿床.扎西康铅锌锑金多金属矿是带内已发现唯一的超大型多金属矿床.应用多尺度的综合地球物理方法开展扎西康矿区的找矿预测,为特提斯喜马拉雅铅锌锑金成矿带内的矿床勘查提供借鉴.首先,通过穿越错那洞穹窿、藏南拆离系(STDS)及扎西康典型矿床的南北向MT剖面(长72 km,基准点距1 km),初步建立了扎西康矿床深部构造-热事件的空间关系,结合区域构造-热事件的时间关系,提出了构造-热耦合成矿作用模型,为扎西康的地球物理勘探提供基础.其次,通过1∶5万区域重力(线距500 m,点距400 m)和MT剖面(点距500 m)浅部信息的联合解译,对扎西康整装勘查区尺度的导矿构造开展研究.最终,通过激电中梯扫面测量(线距100 m,点距40 m)、AMT剖面(点距50 m)及重力剖面(点距20 m)的联合解译,对扎西康的含矿断裂开展研究,定位深部隐伏矿体.     

藏南扎西康整装勘查区成矿体系初探

扎西康整装勘查区位于青藏高原北喜马拉雅成矿带的东段,区内矿床(点)分布广泛,最著名的是扎西康铅锌锑多金属矿床,为藏南首个铅、锌、锑、银共生的大型矿床。整装勘查区内各矿床类型具有明显的空间分布规律,围绕区内南侧的错那洞淡色花岗岩体呈环带状分布:在岩体内部及其接触带主要发育高温的锡、稀有金属矿床,岩体向外逐渐发育中温脉型铅锌锑多金属矿床,远离岩体则主要出现中低温的金、锑矿床,这与1∶20万化探水系沉积物的元素异常分带性较为吻合。通过系统研究各类矿床地质特征及其时空分布规律,表明该地区成矿作用与错那洞淡色花岗岩体具有密切关系,晚期的近东西向伸展构造为本区的主要控矿构造。     

基于重磁联合反演的宁芜盆地钟姑矿田深部地质结构解析及成矿预测

宁芜盆地是长江中下游成矿带中重要的金属矿集区之一,以中生代火山岩和铁矿床广泛发育为特征。近年来,随着找矿深度的不断加深,深部找矿的难度不断加大,成本越来越高,急需利用地球物理方法推断深部地质构造,为深部找矿提供依据,以减少勘探风险。为了解宁芜盆地南段钟姑矿田的深部构造、岩体、地层的空间展布,本文基于区域重磁数据,并以地表地质、钻孔地质等信息为约束,开展深部地质结构的反演研究,厘定了地层及岩体的展布,并结合已知矿床的重磁组合方式和控矿地质要素,基于重磁反演结果在钟姑矿田内圈定了两处有利靶区,为下一步找矿工作提供参考。     

高精度快速磁、电测量在新疆库兰金矿区 追踪控矿岩体的应用

通过变比例尺的高精度磁测在新疆库兰矿区快速准确地圈定了重点磁异常区.对重点异常区设计了高精度磁法和电阻率层析成像剖面精测,结合岩石的磁性和电性参数对重点精测剖面比对,发现了矿区内重要的隐伏断裂构造和侵入岩体,为寻找有利成矿带提供了地球物理依据.对比邻近野马泉金矿区成矿类型发现.控矿岩体为闪长玢岩体,因此推测本矿区内的高磁异常带为隐伏的含矿闪长玢岩体成矿带.通过后期探槽的揭露发现成矿带矿化明显,深部找矿潜力巨大.     

哀牢山南段长安金矿地质特征及找矿方法研究

长安金矿位于哀牢山成矿带南段,是该成矿带上新近发现的又一大型金矿床。该区为哀牢山地体边缘地壳增生带,主要由深变质岩系组成,区内构造断裂发育,对岩浆活动和成矿作用有显著影响。本文总结了长安金矿的地质特征,并以该区的控矿断裂F6为主要研究目标,以地层岩性电性特征作为约束条件,分别展开了磁法、激电、瞬变电磁和大地电磁等综合物探手段的试验研究。研究结果表明,磁法对于该矿找矿效果不明显,瞬变电磁和大地电磁测深反演的电阻率低阻体,准确界定了控矿断裂F6的位置、倾向、断距以及深部延伸情况,通过激电异常可大致判断矿体的位置。所以在长安金矿区下一步的深部隐伏矿勘查中,结合瞬变电磁、激电、大地电磁等地球物理方法,辅以土壤化探异常进行约束,可以达到快速有效找矿之目的。     

基于先验信息约束的三维地质建模：以庐枞矿集区为例

庐枞矿集区是长江中下游成矿带中主要矿集区之一,一直以来都是热点研究区域。了解该地区的地质构造,区内侵入岩体以及控矿地层的位置和展布规律,对基础地质问题的解决和深部找矿靶区的预测都是十分必要的。本研究采用综合地球物理方法建立了庐枞矿集区面积约6574km2,深度范围从地表至地下5km的三维地质模型,给出了深部地质体的几何形态、深度范围和物性分布特征。在三维可视化平台上对该模型进行了地质解释,全面分析了基底、岩体、矿体、地层之间的空间分布及对应关系。在证实许多原有认知的同时,也得到了新的认识,如不同的褶皱和侵入特征,深部岩体地质形态,研究区地层展布规律等,这些对于深入认识深部成矿、控矿规律以及寻找深部隐伏矿体意义重大。结合地质模型和成矿理论预测了一些深部找矿靶区。同时,研究结果表明在复杂地区使用地质条件约束下的地球物理数据反演方法建立三维模型来进行深部成矿预测是深部找矿技术发展的重要方向。     

反射地震技术在成矿地质背景与深部矿产勘查中的应用：现状与前景

矿床是地球演化过程中特定阶段、特定地质环境下形成的,深部结构、构造和动力过程是控制成矿作用的关键因素。成矿带或矿集区现今的地壳结构、构造保留着其演化动力学过程留下的痕迹,通过对不同深度地壳结构的探测,不仅可以提供成矿系统(成矿物质来源、迁移路径和存储空间)形成时期的构造背景和成矿地质环境信息,还可以直接追踪控矿构造的延深,甚至直接发现深部矿体。反射地震是深部探测的核心技术,应用于大陆地壳结构探测和油气勘探已经有近百年的历史,但应用于成矿学的研究和深部金属矿勘查只有二十几年。本文回顾了近年反射地震技术在区域成矿背景、矿集区深部3D结构和深部找矿勘查中取得的重要进展,讨论了该技术在应用中存在问题和下一步技术发展方向,为我国"地壳探测工程(SinaProbe)"在重点成矿带和矿集区开展立体探测提供一些借鉴。     

纳如松多矿集区电性结构特征及对成矿作用的约束

为了研究西藏纳如松多矿集区的电性结构特征和对成矿作用的约束,对覆盖矿集区的大地电磁测深数据进行全面的数据处理分析,得到了可靠的二维电性结构模型.研究结果表明,分别在深度为40~50 km,20~30 km和10 km处见高导体,推测这些高导体可能为部分熔融和水流体共同所致.由于纳如松多矿集区内矿床为岩浆-热液型,深部岩浆的上涌在成矿作用中起到关键作用,所以壳内高导体可能为与成矿有关岩浆房的电性痕迹,将这些高导体连起来可能代表着深部热液向上运移的古通道.电性结构主要体现了壳内高导体与区域成矿动力作用的关系,向上运移的富矿岩浆也可能通过局部的隐伏构造运移到Pb-Zn和Fe-Cu矿床的位置,再演化形成矿体.     

甘肃芨岭岩体主要控矿构造地电结构特征研究

甘肃芨岭岩体已发现的三个铀矿床和众多铀矿化(异常)点,均沿NW—NNW向断裂带分布,铀矿化作用总是产于一定的构造部位,因此,加强对芨岭岩体控矿构造研究具有重要意义。通过对芨岭岩体主要控矿断裂构造(马路沟断裂、革命沟断裂、绿草沟断裂以及牛角沟断裂)进行地质、地球物理勘查,获取了主要控矿断裂的地电场结构分布特征,基本厘清了各控矿断裂的地表延伸及深部发育情况等信息,指出了对成矿有利的构造部位。研究表明该地区控矿断裂电性特征一般表现为舌状低阻带、高低阻区分界线或电阻率等值线密集带,认为这种强弱电性异常过渡带可以作为地球物理找矿标志。     

喜马拉雅带片麻岩穹窿成矿作用——以扎西康矿集区错那洞穹窿为例

特提斯喜马拉雅发育与造山带平行的片麻岩穹窿构造带,其与喜马拉雅金锑、铅锌多金属、锡钨铍多金属矿具有密切的时空关系.西藏扎西康铅锌多金属矿集区是喜马拉雅造山带最具特色的矿集区,集中产出20余处不同规模的金锑、铅锌、锡钨铍多金属矿床.矿集区内矿床围绕错那洞穹窿呈规律性分布,体现为从穹窿核部向外依次分布铍钨锡稀有金属矿→铅锌多金属矿→金锑矿.这些矿床分布特征与区域1:5万区域水系沉积物分析结果一致,从错那洞片麻岩穹窿核部—淡色花岗岩内部及其接触带到外围表现为W、Sn、Bi、Rb等高温元素→Pb、Zn、Ag、Sb等中温元素→Au、Sb、Ag、Hg、As等中低温元素异常组合.错那洞穹窿形成于中新世,该时期伴有大量的淡色花岗岩(23～14 Ma)侵位,此时也迎来了扎西康矿集区"成矿大爆发"(21～12 Ma).矿集区内典型矿床的H-O同位素组成表明,各矿床均显示有岩浆热液不同程度的贡献.矿石矿物的Pb同位素特征表明,锡钨铍来自于淡色花岗岩,铅锌具有多源性,既可以来自于淡色花岗岩,亦可以来自于古老基底物质,而金锑主要来自于与幔源作用有关的基性岩及玄武岩.结合矿集区内矿床的时空分布特征、流体及物质来源特点,文章认为扎西康矿集区内多金属矿床形成是喜马拉雅带成穹作用引发的构造-岩浆-成矿事件,构成了受穹窿控制的金锑-铅锌-锡钨铍稀有多金属成矿系统.自中新世以来,喜马拉雅造山带处于伸展活动时期,发育多期次的淡色花岗岩深熔作用,并在错那洞侵位形成片麻岩穹窿.深熔淡色花岗岩具有较高的演化程度,演化后期出溶富集Be-W-Sn-Rb的岩浆流体.在岩浆侵位过程引发的高异常地热梯度作用下,岩浆流体向外扩散,在岩浆顶部形成伟晶岩型铍铷稀有金属矿,在岩体边部与大理岩交代形成矽卡岩型铍稀有多金属矿,在错那洞穹窿拆离断裂及近南北向张性断裂中形成锡石-硫化物脉型锡多金属矿.岩浆流体在向外渗流过程中,萃取各类地质体中的成矿元素,并与大气降水、地热循环水不同程度的混合,在外围的张扭性断裂中形成铅锌,在温度更低的压扭性断裂中形成金(锑)矿.     

藏南地区错那洞钨锡多金属矿床地质特征及成因

前人尚未关注特提斯喜马拉雅铅锌金锑成矿带钨锡成矿问题.错那洞钨锡多金属矿床位于特提斯喜马拉雅东段,产于新发现的错那洞大型片麻岩穹隆构造之中.错那洞钨锡多金属矿床主要富集钨、锡、铍,伴生铜、铅、锌、铋、钼等,其矿化类型主要为矽卡岩型;此外,铍的矿化类型还有伟晶岩型.主要矿石矿物为白钨矿、锡石和硅铍石,含有少量的黄铜矿、方铅矿、闪锌矿、辉铋矿、辉钼矿等,翠砷铜铀矿、晶质铀矿和钍石的发现表明错那洞地区具铀矿成矿潜力.研究结果表明,错那洞钨锡多金属矿床可达到大型-超大型规模.较低的Zr含量、Zr/Hf和Nb/Ta比值表明错那洞大型片麻岩穹隆核部淡色花岗岩为高分异花岗岩;花岗岩具有富钛铁矿、贫磁铁矿特征,Fe₂O₃/FeO < 0.5,锆石Ce/Ce*平均值约为23,暗示错那洞淡色花岗岩为还原性花岗岩.具还原性的高分异花岗岩是错那洞钨锡多金属矿床形成的必要条件,而片麻岩穹隆构造是其空间分布的控制因素,由此认为错那洞钨锡多金属矿受片麻岩穹隆构造和淡色花岗岩的双重控制.      

西藏南部错那洞矽卡岩型铍钨锡多金属矿体成矿母岩成岩时代及其地球化学特征

错那洞穹窿是北喜马拉雅片麻岩穹窿带(NHGD)中发现的新成员,并发育有超大型铍钨锡多金属成矿作用.错那洞矿床铍钨锡多金属矿体赋存于矽卡岩、断裂构造及(伟晶状)花岗岩中,以矽卡岩型矿体为主,形成矽卡岩型矿体的成矿母岩则为一套弱定向二云母花岗岩.针对弱定向二云母花岗岩开展了年代学及地球化学特征研究工作.年代学结果表明,弱定向二云母花岗岩锆石U-Pb年龄为16.5±0.3 Ma,为中新世淡色花岗岩浆活动,表明错那洞超大型铍钨锡多金属矿床形成于中新世,为喜马拉雅碰撞造山过程中伸展阶段的产物.地球化学结果表明,该套成矿弱定向二云母花岗岩具有富硅(73.36%~73.89%)、贫铁(0.96%~1.58%)、强过铝质的钙碱性花岗岩地球化学特征.其稀土元素总量较低,相对富集轻稀土元素,而相对亏损重稀土元素,具有明显负Eu异常,相对富集Rb、Th等大离子亲石元素,相对亏损Zr、Ti等高场强元素,地球化学特征综合显示其为一套高分异淡色花岗岩,可能为变泥质岩重融的产物,与藏南拆离系(STDS)的活动密切相关.      

西藏错那洞穹隆祥林铍锡多金属矿地质特征及找矿方向

错那洞穹隆是北喜马拉雅片麻岩穹隆带(NHGD)中发现的新成员,穹隆由核-幔-边3部分组成。核部由寒武纪花岗质片麻岩组成,幔部由早古生代云母片岩和夕卡岩化大理岩组成,边部由变质沉积岩组成。在穹隆核部后期侵入有淡色花岗岩和伟晶岩脉。祥林铍锡多金属矿位于错那洞穹隆北部,矿区内发育多条南北向、北东向张性断裂。通过系统的地表工程控制,在穹隆幔部和断层破碎带内新发现了铍锡多金属工业矿体。通过错那洞穹隆北部祥林矿区的解剖,矿化类型可初步划分为夕卡岩型、锡石-石英脉型、锡石-硫化物型和花岗伟晶岩型。夕卡岩型矿体赋存在穹隆幔部的夕卡岩化大理岩内,矿化以铍、锡、钨为主,锡品位变化较大。锡石-石英脉型矿体受北东向张性断裂控制,矿化以锡、铍、钨为主,矿石品位相对较富。锡石-硫化物型矿体受大理岩内的层间滑脱构造控制,富锡,而铍、钨相对较贫。伟晶岩型矿体矿化为铍为主,伴生铷等。钻孔深部验证发现夕卡岩型矿体、锡石-硫化物型矿体、锡石-石英脉型矿体深部延伸较稳定。通过岩浆与铍锡多金属成矿作用的关系的研究,提出了祥林矿区两期次铍锡钨多金属矿成矿作用,分别与弱定向二云母花岗岩及白云母花岗岩两期次淡色花岗岩浆活动密切相关。在矿体特征研究和矿床类型总结的基础上,明确了下一步的找矿标志和方向。锡石-硫化物型铍锡多金属矿和锡石-石英脉型铍锡多金属矿铍、锡、钨品位相对较富,为今后主攻的矿床类型。     

北喜马拉雅双穹隆构造的建立：来自藏南错那洞穹隆的厘定

错那洞穹隆属于北喜马拉雅片麻岩穹隆带(NHGD)的东南部重要组成部分,是本次研究首次发现并确立的穹隆构造。穹隆位于藏南扎西康矿集区南部,由外向内被两条环形断裂划分为三个岩石-构造单元:特提斯喜马拉雅沉积岩系上部单元、中部单元以及核部,其中内侧断裂为下拆离断层,外侧为上拆离断层。上部单元主要由侏罗系日当组的泥质粉砂质板岩和片岩组成,由外向穹隆中心靠近,根据变质矿物组合特征,其岩性呈较明显的渐变过程,即含或者不含变质矿物的泥质粉砂质板岩、含堇青石粉砂质板岩、含石榴石堇青石粉砂质板岩和含石榴石黑云母粉砂质板岩;中部单元从上至下岩石变质程度逐渐加深,构造变形依次增强,岩性依次为日当组低-高变质的片岩(包括含石榴石黑云母石英片岩、含蓝晶石-十字石二云母石英片岩、含矽线石二云母二长片麻岩)、含电气石(化)花岗质黑云母片麻岩、石榴石云母片麻岩和糜棱状石英二云母片麻岩,其典型变质矿物有石榴石、十字石、矽线石和蓝晶石;核部主要由糜棱状花岗质片麻岩夹少量的副片麻岩和错那洞淡色花岗岩组成。错那洞穹隆主要发育四期线理构造:近N-S向逆冲、N-S向伸展线理、近E-W向线理和围绕核部向四周外侧倾伏线理,分别对应了穹隆构造经历的四期主要变形:初期向南逆冲、早期近N-S向伸展、主期近E-W向伸展和晚期滑塌构造运动,其中主期近E-W向伸展对应于错那洞穹隆的形成,其动力学背景可能是印度板块斜向俯冲及由俯冲引起的中地壳向东流动双重作用。错那洞穹隆的发现和确立丰富了NHGD近E-W向伸展构造,进一步将NHGD划分为由近N-S向伸展所形成的穹隆带(简称NS-NHGD)和近E-W向伸展所形成的穹隆带(EW-NHGD)。     

北喜马拉雅错那洞穹隆铍铷稀有金属矿床地质特征 及找矿方向

错那洞穹隆是北喜马拉雅片麻岩穹隆带(NHGD)中发现的新成员,穹隆由核-幔-边3部分组成。核部由寒武纪花岗质片麻岩组成,幔部由早古生代云母片岩和矽卡岩化大理岩组成,边部由变质沉积岩组成。在穹隆核部侵入有大量淡色花岗岩和伟晶岩脉。通过系统的地表工程控制,在穹隆幔部中新发现了环穹隆展布、层位稳定的矽卡岩带和厚大的铍铷稀有金属工业矿体。通过对错那洞穹隆东部矿带典型矿区的解剖,初步把矿床的类型定为热液型稀有金属矿床,在碳酸盐赋矿层位中形成富铍、铷、钨、锡的矽卡岩型矿床。铍铷稀有金属矿具超大型的资源潜力,钨锡也达大型规模。错那洞铍铷稀有金属矿主要的矿床类型为矽卡岩型。此外,还有伟晶岩型稀有金属矿、锡石硫化物型锡多金属矿。文章研究矿体特征和总结矿床类型,提出了下一步的找矿方向。     

西藏错那洞穹窿同构造矽卡岩特征及相关铍钨锡稀有金属矿化的成矿时代

错那洞穹窿位于北喜马拉雅片麻岩穹窿带（NHGD）的东段,是近年来新发现的穹窿构造。穹窿由内向外依次由核部、滑脱系和盖层三部分组成,错那洞铍钨锡稀有金属矿化主要赋存在穹窿滑脱系的矽卡岩和矽卡岩化大理岩中,矿体产在含石榴子石十字石云母片岩中,与强烈变形的淡色花岗岩或伟晶岩密切相关,部分矽卡岩矿物呈定向排列,具强烈的剪切特征;淡色花岗岩与矽卡岩的接触关系部分呈渐变接触,部分呈突变关系,表明矽卡岩与该期岩浆关系密切,矽卡岩与淡色花岗岩属于同构造的产物。本次研究获得错那洞穹窿滑脱系含石榴子石十字石云母片岩中黑云母Ar-Ar坪年龄为（16.6±0.3）Ma,反等时线年龄为（16.7±0.3）Ma,该年龄代表第二期由南向北伸展构造变形时间,即藏南拆离系（STDS）在错那洞穹窿的活动时间;含白云母的矽卡岩化大理岩中白云母Ar-Ar坪年龄为（16.9±0.2）Ma,与含石榴子石十字石云母片岩中黑云母Ar-Ar年龄一致,代表同构造矽卡岩的形成时间,也是错那洞铍钨锡稀有金属矿床的成矿时间。错那洞铍钨锡稀有金属矿床形成于由藏南拆离系强烈活动引起的伸展减薄构造背景,减压熔融形成的岩浆沿着构造通道上涌侵位,并与围岩交代反应形成同构造矽卡岩及其中的富铍钨锡矽卡岩型矿体。     

藏南错那洞淡色花岗岩年代学研究及其对藏南拆离系活动时间的限定

北喜马拉雅片麻岩穹窿带(NHGD)内保存了大陆碰撞后青藏高原中下地壳的构造变形、高级变质、陆壳深熔作用等重要信息,是研究喜马拉雅造山带的深部岩浆作用和构造变形之间的耦合关系、深部岩浆活动乃至青藏高原隆升历史等大陆动力学过程的关键部位。本文对藏南错那洞穹窿内淡色花岗岩进行锆石LA MC-ICP-MS U-Pb、白云母~(40)Ar/~(39)Ar年代学和岩石地球化学分析。锆石U-Pb定年和白云母~(40)Ar/~(39)Ar测年结果表明错那洞淡色花岗岩形成于19.5±0.3Ma~19.7±0.7Ma,冷却年龄为15Ma。岩石地球化学特征显示该花岗岩具有明显的Eu负异常,稀土配分模式和微量元素蛛网图与以Manaslu为代表的高喜马拉雅淡色花岗岩一致,而不同于具有加厚地壳的埃达克岩的特征的北喜马拉雅淡色花岗岩,其形成于与南北向拆离相关的伸展环境。     

藏南拉隆穹窿的厘定及其稀有多金属成矿作用新发现

拉隆穹窿位于特提斯喜马拉雅构造带东南缘,与错那洞穹窿、库局穹窿构成平行于拉轨岗日穹窿带的另一条重要穹窿带.穹窿被上下拆离断层分割为核部单元、过渡带和盖层.核部单元主要由花岗片麻岩、淡色花岗岩和伟晶岩组成,花岗片麻岩锆石U-Pb年龄为474.3±5.5 Ma,淡色花岗岩主要包括二云母花岗岩和黑云母花岗岩两类;过渡带由石榴石片岩、十字石片岩、红柱石片岩、蓝晶石片岩,以及大理岩、矽卡岩化大理岩、矽卡岩等组成,由内向外显示出巴罗型变质分带特征;盖层由中生界浅变质碎屑沉积岩组成.拉隆穹窿中新发现有3类稀有多金属矿化作用,第1类为伟晶岩型铍矿化,主要富铍矿物为绿柱石,伟晶岩的独居石U-Pb年龄为23.19±0.12 Ma;第2类为矽卡岩型铍、钨、铌、钽稀有多金属矿化,矽卡岩型稀有多金属矿化产于白云母花岗岩与大理岩接触带,白云母花岗岩独居石U-Pb年龄为23.23±0.27 Ma;第3类为受构造控制的热液铜铅锌银矿化.拉隆稀有多金属矿化显示出以淡色花岗岩为核心向外的Be、Be-W-Nb-Ta、Cu-Pb-Zn-Ag矿化分带特征.拉隆穹窿的厘定表明特提斯－喜马拉雅成矿带存在一条“双穹窿”构造带,拉隆穹窿稀有多金属成矿作用的发现,进一步证实特提斯喜马拉雅成矿带具有巨量稀有金属找矿潜力,有望成为我国继华南和新疆阿尔泰之后第3条稀有金属成矿带.