伟晶岩型稀有金属矿的遥感找矿方法——以西昆仑大红柳滩地区为例

锂等稀有金属矿是国家重要的战略新兴矿产资源,在西昆仑大红柳滩一带显示较好的找矿潜力。但由其于海拔高、切割深,地表调查难度极大。通过分析地质矿产资料确定含矿层位,对Worldview-2高分遥感影像进行伟晶岩脉的识别,采用主成分变换对ASTER遥感影像提取与伟晶岩型锂矿成矿相关的遥感异常,结合稀有金属化探异常,圈定找矿靶区,能够为快速发现伟晶岩型锂矿产资源提供支撑。笔者对该方法进行了系统介绍,并在西昆仑大红柳滩一带应用该方法发现505、507、俘虏沟南1号、俘虏沟南2号等多处大型锂铍矿产地,初步估算氧化锂资源量100万t以上,实现了高寒、高海拔、深切割地区伟晶岩型稀有金属矿的快速找矿突破。对方法的有效性进行了评价,其对西昆仑地区伟晶岩型矿床提供了重要的技术方法支撑,对于下一步外围找矿具有重要的借鉴意义。     

西昆仑大红柳滩矿集区伟晶岩型锂铍矿床找矿模型及意义

大红柳滩一带锂铍矿是近年来新疆地质矿产勘查开发局在西昆仑锰、铅锌矿取得找矿突破后又取得的一项稀有金属矿重大突破。该矿位于西藏-三江造山系巴颜喀拉地块康西瓦-泉水沟前陆盆地,处于大红柳滩锂铍稀有金属矿带。已发现有大红柳滩、卡拉喀、雪龙山、龙门山等多个大中型矿床。矿体赋存于晚三叠世二云母花岗岩、黑云母花岗岩外接触带巴彦喀拉山群顺层产出的伟晶岩脉中。NW向区域性大断裂康西瓦断裂和大红柳滩-郭扎错断裂控制着花岗岩的分布。走向节理和斜交节理控制着锂辉石伟晶岩脉的产出位置和规模大小。含锂矿物主要为锂辉石,次为少量磷锂铝石、锂电气石、锂云母、磷铁锂矿等,Li2O品位1%～3%,共伴生BeO品位0.041%～0.061%。建立了"中生代花岗岩-伟晶岩+NW向韧脆性断裂带+地层+锂铍化探异常+铁染羟基蚀变"五位一体找矿模型,并提出了大红柳滩岩体南西侧和靠近中生代酸性岩体外接触带巴彦喀拉山群顺层产出的伟晶岩脉带深部及岩体NW、SE向延长线上是今后勘查的新目标。认为大红柳滩、雪龙山、龙门山等大中型矿床是大红柳滩地区超大型锂铍矿床的不同矿段,区域具超大型锂铍矿成矿潜力。     

高分遥感技术在西昆仑大红柳滩-俘虏沟地区地质找矿中的应用

在西昆仑大红柳滩-俘虏沟地区,以WorldView-2高空间分辨率数据为主要信息源,在标准影像图制作基础上,针对性地进行图像增强处理,突出相关控矿要素和矿化信息,开展地质矿产遥感解译;利用ASTER数据开展矿化蚀变有关的遥感异常信息提取,配合适量的野外调查验证,发现了4种极具找矿前景的矿化带类型：①大红柳滩（含稀有金属）花岗伟晶岩带1处;②大红柳滩层控型铁多金属矿化带1处;③俘虏沟燕山期花岗岩有关热液脉型铁、铅、银、铜矿化区1处;④俘虏沟层控型含铜铅锌银的菱铁-赤铁矿矿化带4处;通过遥感综合分析,圈定遥感找矿靶区11处,其中A级遥感找矿靶区5处、B级遥感找矿靶区3处、C级遥感找矿靶区3处,为后续区域地质矿产调查项目规划部署和矿产资源勘查评价提供依据。因此,高分遥感技术在西昆仑地区矿产地质综合调查中作用显著,可实现找矿工作的快速突破,值得在相同或类似区域进一步推广应用。     

西昆仑大红柳滩一带锂辉石矿基本特征和勘查新进展

西昆仑大红柳滩一带伟晶岩型锂铍等稀有金属成矿带位于康西瓦断裂南侧、大红柳滩-郭扎错断裂北侧,该区内广泛发育三叠纪二长花岗岩,锂铍矿体产于花岗伟晶岩中,近几年的矿产勘查工作,发现了多处具有大型—超大型找矿前景的锂铍等稀有金属矿产地。本次研究在系统收集资料的基础上,确定了锂辉石矿基本特征,开展了成矿条件、成矿规律研究。研究表明该区稀有金属矿的成矿时代为晚三叠世—早侏罗世,矿体受伟晶岩脉控制明显,伟晶岩脉的含矿性与岩体之间空间分布距离具有一定的关系,一般表现为近岩体含矿性差,远离岩体含矿性好的特征。三叠纪岩体周边的伟晶岩脉具有良好的稀有金属矿产的找矿前景,有形成稀有金属矿产接替基地的条件。     

新疆大红柳滩地区稀有金属矿成矿地质特征及找矿前景

大红柳滩地区稀有金属矿是上世纪60年代初新发现的稀有金属矿产地,由于海拔高,交通困难,至今没有进行深入的地质勘查工作。通过对该地区所处成矿地质背景、成矿地质特征、矿产分布规律、成矿规律、控矿因素及矿床成因进行分析,认为该区及外围均具有很大的找矿潜力,加强综合找矿,可望实现新的突破。     

新疆西昆仑大红柳滩矿集区含锂伟晶岩脉识别与找矿预测

锂矿是新兴战略矿产资源。位于西昆仑造山带的大红柳滩地区是近几年中国新发现的又一世界级规模的锂多金属矿集区。矿集区自然条件差,常规的技术方法难以开展有效的伟晶岩脉识别,一定程度上影响了区域进一步找矿预测工作。文章在进行典型岩矿波谱实测分析的基础上,利用资源一号02D卫星（ZY1E）高光谱数据和高分二号（GF-2）高空间分辨率数据,识别有一定规模的伟晶岩脉;采用端员波谱法对ZY1E数据的矿物信息进行了提取,获取锂辉石、钠长石、白云母的端员波谱及空间分布范围,圈定锂矿化异常区,并识别含锂伟晶岩脉。基于ArcGIS平台,将锂矿化异常区与该矿集区内已知矿点叠加分析,发现矿化异常区范围与已知含锂伟晶岩脉矿点分布范围基本一致,以此为依据预测了一个新的找矿靶区,该方法可以作为类似高海拔、浅覆盖区开展伟晶岩型锂矿找矿预测有效的技术方法。     

西昆仑大红柳滩花岗岩中黑云母地球化学特征及地质意义

西昆仑大红柳滩岩体被认为与伟晶岩锂（铍）矿化密切相关。为约束大红柳滩岩体形成时的物理化学条件、岩石成因类型及源区性质,本文选取大红柳滩岩体作为研究对象,对花岗岩中的黑云母进行背散射观察（BSE）和电子探针分析（EPMA）。研究结果表明：大红柳滩二云母花岗岩与正长花岗岩中的黑云母属铁质黑云母,具有富硅、铝、铁和钾,贫镁、锰、钠和钙的特征;黑云母花岗岩中黑云母为铁质黑云母和镁质黑云母,具有富镁,贫铝、铁的特征。二云母花岗岩和正长花岗岩中黑云母具有高的Al^Ⅵ值（0.7~0.9）,与电气石、石榴子石和白云母等过铝质矿物共存。黑云母花岗岩中的黑云母具有高的MgO含量（9.30%~10.11%）,黑云母与角闪石共存。通过黑云母成分估算二云母花岗岩、正长花岗岩及黑云母花岗岩中黑云母结晶温度分别为661℃~673℃、621℃~669℃、685℃~714℃,固结压力分别为332~404 MPa、356~377 MPa、248~270 MPa,对应侵位深度分别为12.46~14.98 km、13.18~14.38 km、9.18~10.01 km,氧逸度分别为-15.8~-15.0、-16~-15、-14.9~-14.0。综合研究结果表明,大红柳滩地区二云母花岗岩与正长花岗岩为壳源物质重熔的产物,具有典型强过铝质S型花岗岩的特点,而黑云母花岗岩是具有幔源物质混入成因的Ⅰ型花岗岩。本研究成果为大红柳滩岩体不同岩性花岗岩成岩时的物理化学条件、岩石成因类型以及源区性质等方面提供了新资料。

     

西昆仑大红柳滩二云母花岗岩地球化学和地质年代学研究及其地质意义

大红柳滩花岗岩体位于康西瓦构造带南侧,甜水海地体的北部,是三十里营房-奇台达坂花岗岩带的主要岩体之一。该岩体具有明显的岩相分带,其东部-东北部为二长花岗岩,而西南部则为二云母花岗岩。本文对西南部二云母花岗岩进行了岩石学、元素和同位素地球化学及同位素年代学综合研究,同时对二长花岗岩进行了元素地球化学研究。二云母花岗岩明显富SiO_2、Al_2O_3和K_2O,贫MgO、CaO和TiO_2,属于高钾钙碱性系列岩石;二云母花岗岩的锆石LA-ICPMS U-Pb年龄为(209.6±1.5)Ma,与东部二长花岗岩年龄一致,表明两者是同一构造事件的产物。二云母花岗岩稀土总量低(∑REE 56.0~66.1μg/g),强烈亏损重稀土元素,Eu负异常不明显(δEu为0.81~0.98),低Y(~7μg/g)和Yb(~0.5μg/g),Sr/Y比值较高(~20),Nb、Ta和Ti含量低,Nb/Ta比值高(21~23),表明其源区有石榴子石和金红石残留,说明二云母花岗岩形成压力可能为1~1.5 GPa,是壳源物质部分熔融形成。研究显示,大红柳滩花岗岩形成于古特提斯洋闭合之后的同碰撞过程,是甜水海地体和西昆仑地体碰撞造山作用的产物,西昆仑造山带东部的古特提斯洋闭合以及碰撞造山时代可能晚于该造山带的中部和西部。     

综合遥感地质信息在成矿预测中的应用——以巴布亚新几内亚斑岩型铜金矿为例

近年来,西南太平洋地区,特别是巴布亚新几内亚已经成为世界范围内寻找铜金矿的热点地区之一,在这里连续发现了几个世界级的大型金矿和大型铜金矿。利用遥感和地理信息系统技术,对研究区提取线、环构造,岩性、地层等遥感地质信息,建立研究区成矿预测单元。基于ETM+光谱信息与蚀变矿物组合,利用比值分析和主成分分析法对预测单元进行蚀变遥感异常信息提取,结合巴布亚新几内亚火山岛弧、弧—陆碰撞带等其他特殊的地质构造环境,分析并建立了综合信息找矿标志及成矿找矿模型。据此,在研究区内分别圈定了3个等级的找矿预测远景区,包括4个1级、4个2级及2个3级预测远景区。     

综合遥感地质信息在成矿预测中的应用——以巴布亚新几内亚斑岩型铜金矿为例

近年来,西南太平洋地区,特别是巴布亚新几内亚已经成为世界范围内寻找铜金矿的热点地区之一,在这里连续发现了几个世界级的大型金矿和大型铜金矿。利用遥感和地理信息系统技术,对研究区提取线、环构造,岩性、地层等遥感地质信息,建立研究区成矿预测单元。基于ETM+光谱信息与蚀变矿物组合,利用比值分析和主成分分析法对预测单元进行蚀变遥感异常信息提取,结合巴布亚新几内亚火山岛弧、弧—陆碰撞带等其他特殊的地质构造环境,分析并建立了综合信息找矿标志及成矿找矿模型。据此,在研究区内分别圈定了3个等级的找矿预测远景区,包括4个1级、4个2级及2个3级预测远景区。     

数字矿床模型及其应用——以新疆阿勒泰地区可可托海3号伟晶岩脉稀有金属隐伏矿预测为例

通过构建数字矿床模型,实现了对可可托海3号伟晶岩脉稀有金属矿开发现状及潜在经济价值的评估。数字矿床模型分为2个部分：地质体三维模型和钻孔三维品位模型,前者以地质剖面、地表模型、开采线等数据为基础,以Micromine软件为平台,利用三维可视化技术实现、再现了矿床的空间形态和内部结构,后者以钻孔测试数据为基础,利用地质统计学方法,对模型区范围内的成矿元素品位进行了三维插值,展示了成矿元素异常在空间上的分布。2种模型相互结合,对矿山开采现状进行了评估,对剩余矿体的位置进行了限定。最后,结合数字矿床模型,利用一种“等腰三角形”方法对矿床潜在资源量进行了估算。研究结果显示,虽然矿床“钟形体”部位已开采殆尽,但在钟形体南侧缓倾斜部位还存在较大规模具有经济价值的矿体,氧化铍潜在资源量在822.69~1992.41t之间。     

矿床模型综合地质信息预测技术研究

随着中国国民经济持续快速发展,中国对矿产资源的需求呈现了快速增长的趋势,资源短缺已经成为制约中国经济又好又快发展的主要瓶颈之一。为了解决矿产资源短缺问题,对陆地近地表未查明矿产资源潜力的区位、数量和质量的评价工作已经成为当前十分迫切的任务。文章对矿床模型综合地质信息预测技术体系进行了详细、系统的介绍。该体系以地球动力学、成矿动力学和成矿系列理论为指导,深入开展区域地质构造研究,最大限度地分析地质构造的成矿信息,以各级成矿区带为单元,划分主要矿产的矿床预测类型,建立矿床模型,总结区域成矿系列。全面利用物探、化探、遥感等资料所显示的地质找矿信息,运用体现地质成矿规律内涵的预测技术,全面、全过程应用空间数据库及GIS技术,在圈定成矿预测区的基础上估计潜在资源量。     

西昆仑大红柳滩岩体地质和地球化学特征及对岩石成因的制约

新疆西昆仑康西瓦断裂带南缘的巴颜喀拉褶断带中分布着中生代三十里营房-泉水沟岩浆岩带,该带中最典型的岩体即为大红柳滩岩体,其主要岩性为中细粒二长花岗岩。结合锆石阴极发光图像(CL)和U、Th元素特征,通过SHRIMP锆石U-Pb定年,获得大红柳滩二长花岗岩体的年龄为220±2.2~217.4±2.2 Ma,时代属晚三叠世(T3)。二长花岗岩含石榴子石和电气石,具有高硅(SiO2为71.77%~74.20%)、富碱(Na2O+K2O为6.18%~8.02%)、富钾(K2O为3.03%~5.30%)、铝饱和指数较高(A/CNK介于1.20~1.59)的典型特点,属高钾钙碱性过铝质系列。岩石相对富集轻稀土且轻重稀土元素分馏明显(LREE/HREE为10.21~11.82,(La/Yb)N为24.06~31.65),具有强烈的铕负异常(δEu为0.25~0.44);明显富集Ta、Hf等高场强元素及Rb、Th、U等大离子亲石元素,而贫Ba、Sr、Ti、Nb、Zr等元素,显示经历了较高程度的分异演化(分异指数DI平均89.40%),综合矿物组合和地球化学特征的判别表明,大红柳滩岩体属于高分异的S型花岗岩,是同碰撞背景下壳源物质部分熔融的产物。根据岩体的成因类型并结合区域构造环境演化,分析认为晚三叠世随着古特提斯洋向北消减直至最终闭合,构造应力由俯冲作用转化为碰撞挤压作用环境时形成了大红柳滩岩体,表明该区在晚三叠世已进入陆-陆碰撞造山的构造演化阶段。     

西昆仑大红柳滩-白龙山矿集区锂矿成矿特征与成矿规律初探

大红柳滩-白龙山一带是西昆仑-喀喇昆仑花岗伟晶岩分布最为集中、稀有金属矿化最好的地区。通过多年的研究, 本文对大红柳滩-白龙山矿集区21个锂多金属矿床进行了全面系统的梳理, 将矿集区划分为大红柳滩矿田和白龙山矿田。矿集区内赋矿地层巴颜喀拉山群的形成时代为214~223Ma, 花岗岩岩体年龄208~214Ma, 不含矿伟晶岩年龄为210~213Ma, 含矿伟晶岩年龄为206~213Ma, 反映出稀有金属矿产与中生代岩浆岩具有耦合关系。成矿母岩(二云母花岗岩、黑云母花岗岩等)演化后期分异的含锂稀有金属伟晶岩脉沿着片理化带或构造薄弱地段就位成矿, 成矿空间为距离中酸性岩体500~2000m的巴颜喀拉山群(或康西瓦岩群)地层中, 符合构造-岩浆-层位"三位一体"控矿规律。同时, 项目组将大红柳滩-白龙山矿集区从北至南划分为5个稀有金属矿化伟晶岩脉群带, 分别为: 阿克萨依稀有金属矿化伟晶岩脉群带、大红柳滩北稀有金属矿化伟晶岩脉群带、大红柳滩南稀有金属矿化伟晶岩脉群带、白龙山-雪凤岭锂矿化伟晶岩脉群带、俘虏沟-双牙锂矿化伟晶岩脉群带。其中, 白龙山-雪凤岭锂矿化伟晶岩脉群带长约18km, 俘虏沟-双牙锂矿化伟晶岩脉群带长约25km, 这2个带呈南北对称分带。而俘虏沟-双牙锂矿化伟晶岩脉群带显示了巨大的找矿潜力, 是下一步找矿的重要地段。     

矿床模型综合地质信息预测资源量的估算方法

未发现矿产资源潜力的资源定量估算一直是资源评价的重要工作,关于资源量估算的方法也在不断的探索中。从新一轮全国重要矿产资源潜力评价的技术体系所倡导的成矿分析方法入手,探索了资源量估算的成矿地质体体积法,介绍了该方法的原理、步骤和可能实现的途径。     

矿床模型综合地质信息预测技术方法理论框架

本文主要内容包括了应用大地构造相分析方法研究区域成矿地质背景,应用建造构造分析方法研究成矿地质作用,通过典型矿床研究和预测工作区成矿特征,按矿产预测类型确定工作区范围,按预测方法类型编制预测底图,开展物探、化探、遥感、自然重砂等多元信息研究,圈定预测区、估算资源量。     

新疆和田县大红柳滩一带花岗伟晶岩型稀有金属矿成矿地质特征、成矿时代及找矿方向

大红柳滩一带是帕米尔-昆仑山伟晶岩区中花岗伟晶岩分布最为集中、稀有金属成矿潜力最好的地区。近年来,该地区伟晶岩型稀有金属矿获得一系列找矿突破,引起了广大学者的广泛关注。笔者以新近发现的4处锂矿为重点,对矿床地质特征进行了研究,分析了区域伟晶岩的分带性特征,总结了控矿条件及找矿标志,并利用锡石LA-MC-ICP-MS U-Pb测年法获取含矿伟晶岩的206Pb/207Pb-238U/207Pb等时线年龄为（223±11）Ma（N=44,MSWD=2.1）,207Pb/206Pb-238U/206Pb Tera-Wasserburg谐和年龄为（223.5±7.9）Ma（N=44,MSWD=6.7）,表明伟晶岩的形成时代为晚三叠世,与区域花岗岩的形成时代基本一致。认为大红柳滩地区成矿地质背景、成矿时代及成矿地质特征与川西甲基卡矿田相似,外围及深部找矿潜力巨大。     

西昆仑大红柳滩东含锂辉石花岗伟晶岩脉年代学和地球化学特征及其地质意义

西昆仑地区是中国重要的伟晶岩型锂铍成矿带,近年来在大红柳滩一带取得重大找矿突破,已形成大型矿产资源基地。笔者对西昆仑大红柳滩东锂辉石花岗伟晶岩进行了详细的岩相学、年代学和地球化学研究,能够为本区伟晶岩型锂矿成矿作用研究提供新的依据。利用LA-ICP-MS锆石U-Pb定年,获得大红柳滩东含锂辉石钠长花岗伟晶岩及含锂辉石电气石花岗伟晶岩年龄分别为(205.2±1.4)Ma和(205.0±2.6)Ma,形成时代为晚三叠世。岩石地球化学研究表明,大红柳滩东含锂辉石花岗伟晶岩以高Si、富Al、富Na、钙碱质,高分异,低K、Fe、Mg、Ca和Ti为特征,属强过铝质花岗伟晶岩。岩石明显富集Rb、U、Nb、Ta、Pb、P、Hf等元素,亏损Ba、Th、La、Ce、Pr、Sr、Nd、Sm、Ti等元素;稀土总量较低,∑REE值为0.56×10^-6～3.34×10^-6,具有弱-中等的负铕异常,δEu值为0.30～0.89。大红柳滩东伟晶岩均具有低且负的ε_Hf(t)值(–4.6～0)和古老的二阶段Hf模式年龄T_DM2(1 4...     

层次分析法在矿床大比例尺定位预测中的应用--以铜陵凤凰山铜矿为例

通过铜陵凤凰山铜矿成矿规律研究,利用找矿分析成果和多元找矿信息,运用层次分析法,开展隐伏矿床大比例尺定位预测研究,建立了矿床定位预测模型,并对预测单元进行了成矿有利度计算和评价。已知矿体和工程验证结果表明,该方法可较好地用于大比例尺定位预测分析和成矿预测单元的分级评价。