安徽铜陵矿集区矿床勘查与地质研究新进展

文章在概略综述铜陵矿集区地质背景的基础上,着重介绍了近年来该区矿床勘查的新成果和地质科学研究的新进展,提出了尚待进一步加强研究的科学问题,旨在为该区今后找矿实践和理论研究提供有益参考和启示。     

安徽铜陵矿集区姚家岭矿床地质特征及深部找矿方向

长江中下游成矿带铜陵矿集区内产出的姚家岭矿床地质特征复杂。由于种种条件制约,矿区地层,矿区构造,岩浆岩期次和控矿因素等重大地质问题仍有待进一步研究。铜陵有色金属集团股份有限公司在矿床详查和勘探工作的基础上,对矿床主要矿体进行坑探和井下钻探验证。本文结合最新的勘探工作,对矿床地质特征进行了系统的研究,查明了矿床的地质特征和主要成矿规律。提出姚家岭矿床具有三位一体和多层楼模式矽卡岩矿床特点,明确了接触带矽卡岩-斑岩型锌铜金矿体和在黄龙、船山组内层控型矿体的找矿方向,为矿区的勘探验证和深边部找矿提供了依据。     

铜陵矿集区块状硫化物矿床的二元结构特征

铜陵矿集区含金铜-硫-铁块状硫化物矿床,具有明显的地质地球化学二元结构性.与块状硫化物矿床的双层结构相对应,从下部浸染状-脉状矿化岩石到上部层状矿石,CaO、MgO、Fe2O3、FeO、Cu、Au、As等含量和δ18O、δ13C、δ30Si、Pb同位素逐渐增高,流体包裹体温度307.1℃→159.8℃和δ34S值逐渐降低.地质地球化学的二元结构特征,可以作为块状硫化物矿床找矿与勘探的重要标志.     

深部矿产地质调查中多元数据三维地质建模技术研究——以铜陵矿集区为例

深部矿产地质调查以解析深部地质结构、寻找深部隐伏矿、半隐伏矿和难识别矿为主要目标.根据深部矿产地质调查工作的特点,提出一套基于数据库、3S、三维建模、三维可视化等技术,并适用于矿集区的三维地质建模技术方法.该技术方法以较全面的地质调查资料为基础,以成矿系统理论为指导,利用多元数据平行剖面建模法,以研究区"含矿地质体"及其空间展布特征为目标,分级构建"矿集区—矿田—矿床"模型并耦合,实现矿集区2000 m以浅三维成矿系统结构"透明化"展示.多元数据三维地质模型可为验证成矿模式、提取示矿信息、构建找矿模型及三维找矿预测等提供信息支撑,该建模技术已在铜陵矿集区实践验证并取得良好效果,可为其他地区开展类似工作提供借鉴.     

安徽庐枞火山岩矿集区东南部成矿系列及成矿规律

安徽庐枞火山岩矿集区是长江中下游成矿带重要的铁铜硫多金属成矿区.文章基于近年来在该矿集区东南部取得的找矿成果,提出该区有4个成矿系列:与高钾钙碱性系列侵入岩有关的矽卡岩型铁铜、金硫成矿系列,与橄榄安粗岩系有关的火山—次火山热液脉状铜多金属、铁成矿系列,与岩浆作用有关的沉积—叠加改造铁铜成矿系列和与富碱侵入岩有关的铁、铜铅锌、铀成矿系列.分别论述了4个典型矿床地质特征及成矿规律,认为成矿时间为两期三阶段成矿,成矿空间受盆地基底地层石炭系—侏罗系、基底断裂、火山机构及东南部"A型"花岗岩带和高钾钙碱性侵入岩带的控制,提出了区域成矿模式.     

安徽铜陵矿集区舒家店矿床辉钼矿Re-Os同位素年龄

铜陵矿集区位于长江中下游成矿带的中部,区内分布多个大型铜、硫、金多金属矿床(常印佛等,1991;翟裕生等,1992;毛景文等,2009)。舒家店矿床位于铜陵矿集区东部,根据目前的研究进展,舒家店矿床类型为斑岩型铜矿床,铜矿化与舒家店辉石闪长岩密切相关(王世伟等,2011;     

安徽铜陵矿集区中生代侵入岩体年代学研究及其成矿指示意义

基于前人在铜陵矿集区获得的大量高精度同位素定年数据,本文补充测定了研究程度相对较低的棋子坑、瑶山、荷花塘等11个小型侵入体的LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄,年龄分布在147～131 Ma之间。通过对区内成岩-成矿时代进行系统分析,提出了该区为一燕山期陆内"瞬时大规模成矿作用"形成的大型矿集区。区内燕山期成矿岩体主要包括花岗闪长岩类、石英(二长)闪长岩类和辉石(二长)闪长岩类等3类中酸性侵入岩,其成岩时代主要集中在152～130Ma之间,其中,花岗闪长岩集中在148～137 Ma、石英(二长)闪长岩在152～130 Ma、辉石(二长)闪长岩在150～134 Ma,区内主要矿床中获得的辉钼矿Re-Os成矿年龄分布在141～137Ma,成岩与成矿时代相差约10Ma以内,且成矿年龄具有自东向西逐渐变新的特征,区内相邻矿田成矿时代相差2Ma左右。铜陵矿集区在141～137 Ma的短时限内三次幕式大规模成矿作用为全球陆内岩浆成矿作用中所罕见。     

安徽铜陵矿集区斑岩型铜钼金矿床地质特征及成矿背景

铜陵矿集区以发育大型和为数众多的矽卡岩型矿床而闻名于世,而近年来作为该区找矿的重要成果和突破则是斑岩型矿床和矿化的陆续发现。本文以铜陵矿集区3个代表性斑岩型矿床为研究对象,在详细的野外地质调查和室内显微观察研究的基础上,开展了较为系统的矿床地质和地球化学研究,阐述了斑岩型矿床的地质特征,确定了含矿侵入岩体的地质和地球化学特征,分析了矿床蚀变特征和流体包裹体特征,探讨了成岩成矿的大地构造背景,并与世界典型斑岩型矿床进行了对比。研究表明,铜陵矿集区斑岩型铜钼金矿床通常发育于含矿岩体的围岩或盖层为砂岩、砂页岩或硅质岩的条件下,含矿岩体为富碱低镁高钾准铝质钙碱性系列中浅成侵入岩体,具有与埃达克岩一致的地球化学特征;与世界典型斑岩型矿床含矿岩体对比,岩体侵位较深,有些矿区多期多相特征不明显;含矿岩体发育钾硅酸盐化、黄铁绢英岩化、青磐岩化等热液蚀变且有一定的分带性,但各矿床蚀变特征略有不同;矿床矿石矿物中富气相、富液相和含子晶多相包裹体共生,流体包裹体均一温度和盐度演化特征显示具有岩浆作用控制的高温热液型矿床特征。结合区域构造演化,作者确定铜陵矿集区斑岩型矿床属大陆环境斑岩型矿床,成矿作用发生于陆内造山作用由挤压向拉张转化的动力学背景之下,斑岩型矿床与矽卡岩型矿床及热液脉状矿床共同构成受统一的岩浆热液系统控制的矿床系列。     

铜陵矿集区构造-流体-成矿系统演化格架

铜陵矿集区的成矿作用与印支—燕山期特定构造背景控制下的岩浆活动密切相关 ,地壳浅部成矿岩浆运移侵位过程和主成矿期构造变形机制是建立区域构造流体成矿系统演化格架的两个关键问题。通过对区域重磁异常、遥感影像的线性解译结果和区域变形变质作用的分析 ,确定了在区域中部存在一浅层隐伏岩体 ,从而进一步查清了浅部成矿岩浆运移侵位过程 ;引入复杂性科学的思维 ,对基础地质资料进行了重新分析 ,提出铜陵矿集区在印支—燕山期经历了“先剪后压”的递进变形这一新认识。在此基础上 ,结合区域构造演化背景 ,总结了铜陵构造流体成矿系统演化格架 ,即 :(1 )印支期初始 ,在华北、华夏板块的挤压下 ,下扬子地块内部发育了系列岩石圈断裂与地壳断裂 ,使其裂解为很多与铜陵矿集区类似的次级地质单元 ;同时断裂的深切割作用引发了下地壳—上地幔的岩浆活动 ,岩浆沿深断裂上侵 ,分别在 2 0km和 1 0km左右形成深部和中部的岩浆房 ;(2 )印支中期开始 ,相对独立的铜陵矿集区在周围地质单元的夹持和围限下 ,经历了挤压 -剪切的递进变形 ,形成了 3套主要构造形迹 (包括北东向“S”型褶皱、北东向顺层滑脱断层和北西向左型走滑断裂 ) ,其组成了盖层的导流控矿网络 ;同时由于剪切作用导致的区域中部拉伸减薄 ,中部岩     

铜陵矿集区成矿流体系统时限的初步厘定

文章在铜陵矿集区成矿流体系统划分的基础上，对其中的部分流体系统的流体记录采集了13件样品，分别用Re-Os法(辉钼矿、黄铁矿)、Ar-Ar和K-Ar法(铬云母、闪长岩等)进行了同位素年龄精确测定．结合野外对不同流体记录的产出层位、切割交叉关系的研究，厘定了铜陵矿集区4套流体系统的时限。初步界定了矿集区部分流体系统的时间界限，为流体系统的划分和成矿流体的研究提供了重要的基础。     

3D Metallogenic Prediction Based on 3D Geological-Geophysical Model: A Case Study in Tongling Mineral District of Anhui

3D metallogenic prediction is an important method and frontier of mineral resources exploration in the world. This paper introduces a case study of 3D metallogenic prediction based on 3D geological-geophysical model in Tongling mineral district. The research contents,methods,and results are summarized as the following aspects: ①Based on 25 comprehensive interpretation profiles,established 3D geological model of the study area. Using 3D property inversion of gravity-magnetic data technology to obtain 3D physical characteristics,a 3D geological-geophysical model was established;②Combined with the previous research on the metallogenic theory,this paper summed up some favorable geological conditions for ore-controlling,and established the quantitative prediction model;③By using“cubic predicting model”prospecting method, delineated 15 predicted targets according to the value of information and geological condition. This research built the 3D geological-geophysical model successfully,and under the guidance of geological prospecting theory,quantitatively extract the favorable prospecting information based on different deposit types. This research extends the traditional regional metallogenic prediction method to 3D space,and it has important guiding significance for the old mine prospecting.     

基于成矿系统的三维定量预测研究——以四川拉拉铜矿为例

随着矿产资源预测的发展,三维矿产资源定量预测评价已经成为矿产勘查领域的热点。然而真正决定矿产预测及矿产勘查成败的核心在于:如何构建恰当的预测变量来反映成矿作用过程。本文以四川拉拉铜矿为例,通过成矿系统分析“源-运-储-保”四大要素总结了该区矿产预测的地质找矿要素。基于三维地质建模技术以及成矿信息定量提取技术,构建了区域找矿要素三维地质信息。以找矿信息量为数学模型,确定了拉拉铜矿成矿有利区划,圈定了4个找矿靶区。本次研究将矿床成矿系统分析(知识驱动)与三维定量分析(数据驱动)相结合,将成矿作用过程及关键因素(源、运、储、保等)转化为可预测的具体空间要素,并使用三维可视化技术进行三维空间重构,该方法为今后的三维定量预测工作提供了有利参考。     

矿床成矿系列——五论矿床的成矿系列问题

矿床的成矿系列(简称成矿系列)是矿床学领域的一个理论性概念,由五级序次组成。矿床成矿系列是成矿系列的第二序次,是成矿系列的核心部分。矿床成矿系列的划分,以岩浆、沉积、变质、表生和流体(非岩浆-非变质成因流体)5种成矿作用为基本原则,以成矿地质环境为基础,结合成矿的时段与形成的矿床组合进行划分。本文对矿床成矿系列时空范围、时空组成结构、矿化强度与演化、成矿区带内不同矿床成矿系列之间的演化、叠加和复合作用及对指导找矿的意义进行了论述。     

三维成矿预测与预测评价——以东昆仑成矿带红旗沟—深水潭金矿为例

红旗沟—深水潭金矿是东昆仑成矿带中典型的构造蚀变岩型金矿,矿体严格受控于破碎蚀变带。通过对东昆仑地区成矿地质背景的梳理以及金矿成矿过程的分析,在构建三维地质模型的基础上提取成矿有利因子,建立找矿预测模型,并计算找矿信息量。在此基础上,从最优分级分析、精度分析和结果分析三方面进行信息量分级评价、预测区分级评价、数据精度评价、找矿预测模型的有效性评价以及找矿靶区的定位精度评价、预测资源量估算和找矿概率评价等研究。研究共圈定4处找矿靶区,并估算全区金资源量约165 t。结果表明红旗沟—深水潭金矿的找矿潜力较大,后期应该重视已知矿体的深部及边部区域的重点勘查。     

成熟勘探矿集区新一轮找矿：勘查战略创新及铜陵矿集区找矿实例

成熟勘探的矿集区非常有必要开展新一轮的找矿，但矿床模式的局限和大埋藏深度等困难制约了这些地区的预测性找矿发现。促进其预测性找矿发现的关键战略包括：勘查模型的创新、勘查技术的创新和各种信息的综合集成预测。勘查模型的创新必须包含基于地球动力学剖析的新成矿概念，动力学数值模拟是有效的创新手段之一；勘查技术创新的主要目的是加大探测深度和提高探测与解释的准确性，必须以详细可靠的地质资料为基础；综合信息集成是利用GIS和知识驱动及数据驱动的方法充分提取各种数据中的有用信息，集成为更加可靠的预测图。在这种思想的指导下，我们在铜陵凤凰山矿田进行了预测和勘查，并成功地发现了深部的隐伏矿床。     

基于图切地质剖面的区域成矿地质体三维建模与资源评价——以桂西南地区锰矿为例

以成矿规律研究和成矿条件分析为基础的二维成矿定量预测方法难以精确表达含矿地层的三维空间分布情况,导致其预测结果的可靠性差。本文针对矿产资源预测评价中的真三维地学分析需求,以平面地质图和图切地质剖面图为三维地质建模的数据源,按照线框架建模的技术思路,由剖面轮廓线和地面地质界线联合重构了成矿地质体的三维表面,较好地表达了桂西南地区成锰地质体在三维空间中的分布情况。同时,为了分析三维空间中锰矿资源量的分布情况,本文采用规则体元将研究区的三维地质空间分割为连续场,并结合区域锰矿二维成矿定量预测的成果,获得了研究区1 000m以浅含锰地层中锰矿资源量的三维空间分布:研究区锰矿资源量主要集中在上泥盆统(以五指山组为主,5 036万t)和下三叠统北泗组(3 447万t);而下石炭统大塘组资源量仅为566万t,以前的二维预测对该地层内赋存的锰矿资源量估计偏高。三维预测较好地反映了含锰地层三维形态对锰矿分布的控制作用,为研究区锰矿定量预测提供了新的技术手段。     

贵州主要矿床成矿系列

在分析贵州省区域成矿背景的基础上，将贵州的成矿单元分为4个Ⅲ级、11个Ⅳ级和10个Ⅴ级成矿区（带）；参照矿床成矿系列的概念并结合贵州特点，按岩浆、深成热水、浅成热液、沉积、变质和风化6大成因类型，将贵州省主要矿床划分为20个矿床成矿系列和16个矿床成矿亚系列，并简要地论述了它们的基本特征；探讨其区域成矿学研究和矿产资源勘查评价的意义。     

安徽铜陵凤凰山铜矿床成矿流体研究

以安徽铜陵凤凰山铜矿床为例,通过对成矿流体特征的研究以及碳、氢、氧同位素分析,探讨矿床的成矿机制,分析成矿流体性质以及成矿流体来源。凤凰山铜矿床石榴子石、石英和方解石普遍发育流体包裹体,其类型为V-L型、V-L+S型、V-L富气相型和V型。石榴子石、石英和方解石中的流体包裹体分别集中于3个区,其流体包裹体的温度和盐度区间代表成矿流体演化的3个不同阶段。成矿流体经历了从高温度、高盐度向低温度、低盐度的持续演化过程,与成矿作用阶段基本对应,降温、流体沸腾是导致流体中巨量铜元素卸载的主要因素。氢、氧同位素组成表明成矿流体以岩浆水为主,可能在成矿晚期混有少量大气降水。     

冈底斯成矿带东段矿床成矿系列及找矿突破的关键问题研究

冈底斯成矿带是我国最重要的资源接续基地之一,其中冈底斯岩浆弧(III43)是最重要的Ⅲ级成矿带,研究程度最高在拉孜县-工布江达县长约600km、宽约90km范围内,已发现并评价了5个超大型矿集区:雄村铜金矿集区,厅宫-冲江铜多金属矿集区,甲玛-驱龙-邦铺铜多金属矿矿集区,蒙亚啊-洞中拉-亚贵拉多金属矿集区,程巴-努日钨钼铜矿集区。根据近年来的研究成果,厘定出与海西期火山作用、海西期裂谷构造有关的铅锌银矿床成矿系列组、印支-燕山期与沉积-构造岩浆作用有关的铜、金、铁、铅锌、银、钼矿床成矿系列组以及冈底斯成矿带内喜山期与构造岩浆、沉积作用有关的铜、金、铁、铅锌、银、钼、钨、铀、盐类矿床成矿系列组,包括6个矿床成矿系列和10个成矿亚系列。主要的矿床成矿亚系列为:与早侏罗世-晚侏罗世岛弧型中酸性火山岩-浅成岩建造有关的铜、金、银、铅锌矿床成矿亚系列,成矿年龄173～160Ma,雄村外围和拉萨以东广泛分布的叶巴组分布区是其主要找矿远景区;与古新世-始新世中酸性火山-中浅成岩浆建造有关的铅锌、银、钼、钨、铁矿床成矿亚系列(沙让式、亚贵拉式、洞中拉式),成矿年龄在65～38Ma,林周盆地-南木林盆地及其北侧的隆格尔断隆带是主要的找矿远景区;与中新世中酸性浅成岩浆建造有关的铜、钼、铅锌、钨、金、银矿床成矿亚系列(驱龙式、甲玛式、冲江-厅宫式、朱诺式、邦铺式),成矿年龄17～13Ma,冈底斯成矿带东段中带是主要的找矿远景区,尤其是含矿斑岩体接触带的矽卡岩型铜多金属矿,如新发现的普桑果矽卡岩型铜铅锌矿。成矿元素从南往北的分布规律为Cu-Au(斑岩型)→Mo-W(Cu)(斑岩-矽卡岩型)→Cu-Mo-Pb-Zn(Au、Ag)(斑岩-矽卡岩型)→Mo(Cu)(斑岩)→Pb-Zn-Mo-W-Fe(斑岩-矽卡岩型)→Pb、Zn(Ag)(热液脉型)。成矿时代从南往北的规律为173～154Ma(雄村)→40～20Ma(努日-程巴等)→17～13Ma(驱龙、甲玛等)→65～38Ma(沙让、亚贵拉等)。冈底斯成矿带强烈的燕山晚期、喜山期的黑云母花岗岩(花岗斑岩、石英斑岩)岩浆活动控制了矽卡岩型铜铅锌铁钼矿床的分布,形成岩体中Cu、Mo、W矿化,外围接触带(0～4km)灰岩与黑色岩系的层间构造中的Mo-W-Cu-Zn-Pb-Ag-Au矿化分带,主要的含矿岩系组合是灰岩(大理岩)+黑色板岩、凝灰岩、砂板岩。主要的含矿层位为晚石炭-早二叠世昂杰组、来姑组,二叠纪的洛巴堆组、下拉组,中侏罗世多底沟组与晚侏罗世林布宗组层间构造。按照"缺位"理论预测燕山晚期-喜山早期(126～40Ma)念青唐古拉地区矽卡岩型多金属矿附近的斑岩钼(铜)矿等5种主要矿床类型和雄村铜金矿外围,拉萨以东叶巴组(J2y)大面积分布地区等4个主要预测区,提出了增生楔中的造山型金矿的找矿突破、推覆-滑覆构造控岩控矿模型的构建等当前找矿突破中的关键地质问题。     

矿床成矿系列综合信息预测理论方法及其应用

矿产资源是人类生存发展的物质基础。迄今我国科学家已经发现173个矿种, 形成了大量的地质资料与科研成果。本文在全国潜力评价工作的基础上, 总结形成了矿床成矿系列综合信息预测理论方法体系, 该体系以矿床成矿系列、成矿分析、综合信息矿产预测理论为基础, 以区域综合信息编图、综合信息预测模型构建及矿产资源定量预测为主要内容, 通过构建地质空间数据库、圈定矿预测类型和工作区、编制专题预测底图-综合信息预测要素图、建立综合信息预测模型, 进而进行矿产资源的定位-定量预测, 开展矿产资源的潜力评价研究。最后本文以熊耳山金矿为例, 运用该理论方法开展区域矿产资源定量预测, 为矿产资源预测提供参考意义。