铜陵地区深部找矿的初步探讨

根据铜陵地区成矿地质背景和成矿特点,经过对现有矿床的成因分析和深部成矿地质条件的讨论,提出了对铜陵地区的深部找矿深度、寻找矿床类型、找矿方向以及找矿地段的初步探讨。     

铜陵冬瓜山矿床深部斑岩型矿化特征及其与矽卡岩型矿化的关系

冬瓜山铜矿床是铜陵矿集区狮子山矿田中的主要矿床,对于该矿床中斑岩型成矿作用的研究缺乏。本文对冬瓜山矿床深部是否存在斑岩型矿体、斑岩型矿化特征及其与层状矽卡岩型矿化的关系等问题开展研究。冬瓜山矿床深部具有斑岩型矿化的蚀变类型和蚀变分带特征,矿化可分为钾硅酸盐阶段和石英硫化物阶段两个成矿阶段,斑岩型蚀变分带在空间上向外与矽卡岩化带过渡。斑岩型矿化的石英闪长岩形成年龄为140 Ma,与上部层状矽卡岩型矿化相关的石英/辉石二长闪长岩应为同期闪长质岩浆形成。深部斑岩型矿化的成矿流体具有由高温向中温演化的特点,与浅部层状矽卡岩型矿化的成矿流体具有相似的演化趋势,二者的成矿流体应该为一个热液系统,深部岩体内部流体演化形成斑岩型矿化,而接触带部位流体演化形成矽卡岩型矿化。     

层控矿床及其深部找矿问题——以铜陵铁、铜、硫（金）矿田为例

层控矿床是在特定的大地构造、沉积环境．岩浆活动，变质作用，热液活动等相互作用下所形成的矿床。由于我国大地构造-岩浆活动以及沉积建造在时间和空间分布上具有多旋回性，因而我国层控矿床也具多发性和多旋回性。这对于深部找矿，有重要的指导意义。铜官山矿床的“三结合”组合特征是在统一的成矿过程中，受不同岩性及构造条件所制约的。中部层控矽卡岩型矿化不仅在铜官山矿库中占主要地位，在铜陵地区也占主导地位。该区的深部找矿经验还指出，层控矿床具有明显的“时空”特生，并具有多发性和多旋回性。因而，在一个成矿区中，层控矿床有多次出现的可能。     

“层控式”矽卡岩矿床特征及成矿机制——以铜陵大团山铜(金)矿床为例

层控式矽卡岩矿床中的矽卡岩和矿体主要顺地层呈似层状或透镜状产出,其矿物组合及矿物特征与一般的矽卡岩类似。成矿控制因素主要是地层层位、岩性和层间滑脱空间。成矿过程也分为矽卡岩期和石英硫化物期两期,成矿温度可高达390℃,其主要成矿机制是源自岩浆的热液沿层间发生渗滤扩散交代作用。     

岩体侵位机制对矽卡岩型矿床的制约——以邯邢地区矽卡岩铁矿为例

河北省南部邯邢地区与矽卡岩型铁矿有关的中酸性侵入岩形成2套深成杂岩体:符山杂岩体和武安杂岩体。这2个杂岩体分别具有不同的侵位机制并对相关矽卡岩型铁矿产生制约:符山杂岩体属被动就位机制,岩体内部形成呈捕虏体状赋存的铁矿体,远离接触带的深部仍具找矿潜力;武安杂岩体属主动就位机制,岩体内部捕虏体罕见,相应的铁矿床主要产于岩体与围岩接触带处,少量形成于碳酸盐岩围岩中;主动就位机制下形成的褶皱是重要的容矿构造。由于矽卡岩型矿床主要的共同特点是与中酸性侵入岩和碳酸盐岩有关,这一成矿规律同样适用于其他矿种的矽卡岩型矿床。     

与角岩有关的矿床主要类型及其对深部找矿的意义

作为热接触变质的产物,角岩在石墨、硅灰石、红柱石等变质成因非金属矿床和各种金属矿床以及油气矿藏均可见,但对其调查研究成果并不多。在文献综述的基础上,结合在南岭、冈底斯等重要成矿带地质找矿的实践,通过对与矿产资源有关的角岩广义概念的界定,概述了与角岩有关的各主要类型矿床的地质特征,如石墨、硅灰石、红柱石等变质成因非金属矿床,钨、钼、铁、铜、铀、金、铅锌、锡、银和稀有金属矿床以及油气矿藏;举例阐述了近年来角岩发育矿区深部找矿中的新突破,如江西淘锡坑钨矿,广西大厂铜坑至拉么一带的锡多金属矿床,西藏甲玛铜多金属矿,云南老厂银铅锌矿、羊拉铜矿、雪鸡坪铜矿等矿区;讨论了角岩型矿床成矿预测的准则。结果表明：矿区和矿田大比例尺深部预测时应注意岩石组合、干湿关系、封闭与开放体系、岩石物性和分带性、原岩岩性及其空间配置关系;区域性中、小比例尺成矿评价时应注意角岩的空间分布、岩石学特征与矿产资源的专属性关系等;利用角岩预测隐伏岩体的应用前景广泛,在深部找矿中具有现实意义。建议加强角岩与成矿关系的理论研究,对以往地质填图工作中发现的＂角岩化带＂可重新评价其与成矿的关系。     

复杂形态岩体接触带成矿耦合动力学三维数值模拟:以安庆铜矿为例

安庆铜矿是长江中下游成矿带中重要的矽卡岩矿床,其矿体绝大部分产在形态复杂的岩体接触带上,对于这种矿体定位特点,本文采用数值模拟的方法探讨了其动力学机制和主要的控矿因素。首先以AutoCAD和GO-CAD为平台构建安庆铜矿岩体及围岩的三维实体模型,并通过C++编程实现到模拟软件的模型格式转换,然后以FLAC3D为平台进行安庆铜矿热液成矿过程的力-热-流耦合数值模拟。结果显示,受控于拉张应力场,岩体大部分位置表现为正的体应变;月山岩体东枝南接触带是扩容最为明显的区域,部分岩石单元的大扩容角对扩容区出现有一定的贡献,岩石物理性质的差异及接触带的复杂形态则是其主要原因;岩石扩容部位成为流体汇集的有利场所,汇流部位与明显扩容区及主矿体产出位置相一致,推断矿体的定位是力-热-流共同作用的结果;运算结果亦指示现有矿体深部存在新的有利找矿靶区。     

对华南矿产资源深部探测若干问题的探讨——以若干超大型矿床深部找矿突破为例

华南是中国近百年内矿产资源开发强度比较高的地区,形成了赣南钨矿、桂北锡矿、湘南铅锌矿等一大批老矿山。随着已探明资源的快速消耗,"深地"探测、深部找矿已是大势所趋。基于对华南不同地区、不同类型、不同企业矿山生产情况的了解,文章对矿产资源的深部探测问题,从探测的目标、理论、深度、程度、效益等诸方面加以探讨,认为:当前技术经济条件下,1坚持国家目标、科学目标和人才目标相结合的原则,宜灵活运用各种成矿理论,充分发挥"五层楼+地下室"等勘查模型的作用,把"层状含矿地质体"作为矿产资源深部探测的主要目标;2坚持从已知到未知和由浅入深的原则,重点在老矿区和浅部地质与矿产资源比较清楚的工作程度比较高的地区优先部署工作,既可以降低风险又可以满足现实需要;3宜坚持点面结合的原则,2000 m、3000 m乃至于5000 m深钻的部署,宜相应地部署在矿床、矿田和矿集区工作程度最高的地区,达到立体探测和"透明化"的目的;4坚持综合评价的原则,综合调查、综合评价、综合研究,学科也要综合,避免单打一,避免单学科冒进。以问题为导向,具体问题具体分析,注意合理的探测深度和工作程度,抓住关键,有针对性地布设工作量,才能取得成效。     

地幔热柱多级演化及其成矿控矿研究:以张-宣幔枝构造研究为例

张-宣地区是河北省金银多金属矿床集中区,可划分出以宣化-崇礼-赤城-带岩浆-变质杂岩区为中心的金矿集中区和外围盖层区的银多金属矿分布区.近年研究表明,金银多金属成矿物质主要来自地球深部,通过地幔热柱多级演化向上迁移,并在幔枝构造的有利构造扩容带中集聚成矿.分别以幔枝构造核部的东坪金矿、拆离带的黄土梁金矿和外围断陷盆地中...     

元素空间分布插值方法的对比研究:以铜陵地区土壤中的重金属元素为例

文中以铜陵地区As、Cd、Cu、Pb、Tl、Zn等6种土壤污染元素为例,选取常用且具有代表性的反距离加权法、径向基函数法、普通克里格法、多维分形法4种空间插值方法,进行土壤元素空间插值,并对其结果进行验证分析和评价。各方法均选取最优参数进行插值对比,土壤样本数共372个,其中337个用于插值计算,35个不参与插值计算而用于验证插值结果。对比研究显示,普通克里格法对刻画区域土壤元素的空间分布趋势效果最佳,但其半变异函数模型及参数的优选仍有待进一步研究;多维分形法对刻画土壤元素局部异常和污染效果最佳,但其对土壤元素分布普遍特征的反映仍需深入研究;反距离加权法和径向基函数法对土壤元素分布的空间插值精度一般,但其简单易用、插值最优参数易于选择。     

闽西南马坑矽卡岩型铁矿床扩容构造控矿机制及深部找矿意义

文章基于岩石力学及分形统计分析,结合野外地质调查,探讨了扩容构造控矿机制及其在福建马坑铁矿床成矿过程中的作用。指出马坑铁矿床成矿过程与构造变形作用造成的扩容机制密切相关,其中,锯齿状断裂扩容构造及流体超压作用扩容是马坑铁矿床除接触交代作用外成矿的关键因素。锯齿状断裂扩容构造形成于伸展剪切作用,造成矿体沿倾向的尖灭再现。成矿流体超压扩容主要是由于流体沸腾作用引起,使岩石发生角砾岩化,其中大规模角砾岩是矿体的有利赋存部位。福建马坑矿区深部及外围找矿,应重点关注大规模高强度的汇流扩容区。     

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。     

鄂东矿集区矽卡岩型铁矿的叠加富集机制:来自磁铁矿结构和矿石品位数据的制约

矽卡岩型铁矿是我国重要的铁矿类型之一,但该类型铁矿床的品位存在两极分化的现象。本文对鄂东矿集区内典型的矽卡岩型铁矿:大冶铁铜矿、程潮铁矿和金山店铁矿开展详细的磁铁矿显微结构对比,并利用概率图解法对这三个矿床的矿石品位数据进行了筛分。发现在大冶铁铜矿和程潮铁矿中的磁铁矿至少有两个世代,发育明显的叠加结构,且叠加结构在光学显微镜和背散射电子照片中可以识别出来;金山店铁矿中局部矿石也发育叠加结构。这些矿床中代表性勘探线的钻孔品位数据的累积频率曲线具有由低值(TFe 18. 04%～33. 03%)和高值(TFe 48. 97%～55. 63%)两个非相交总体所形成的混合分布模式,剔除低品位数据(TFe 20%)再次筛分其分布模式不变,但单一总体的参数有所改变。磁铁矿结构和品位数据筛分结果表明,这些矿床可能是两个或多个期次/阶段成矿作用叠加的结果,但不同矿床的叠加程度略有区别,大冶和程潮铁矿叠加程度较高,而金山店则相对较弱,这可能是导致大冶和程潮矿床整体为富铁矿而金山店铁矿只有局部是富铁矿的重要原因。因此,叠加富集可能是矽卡岩型铁矿中铁高效富集的一种重要机制,多世代磁铁矿的发育范围和叠加程度可以在一定程度上反映高品位矿石的分布状况,其叠加程度可以作为矽卡岩型富铁矿的找矿线索。     

江西九瑞矿集区硅质断裂磨砾岩带的厘定及其成岩成矿意义

在九瑞矿集区研究叠合断裂和叠加成矿作用的基础上,我们进一步详细研究了出露在洋鸡山-丁家山-望夫山一线的硅质角砾岩,指出它们不是原先认为的石炭系沉积硅质岩,而应属于一种断裂磨砾岩,并深入探究其形成过程及与成矿之关系.断裂磨砾岩是断裂分带结构成熟的标志之一,多在剪切作用和热液作用下,断裂岩石经硅化-破裂-碎裂-粉碎-研磨,形成具有一定圆度和球度,大小差异较大的磨砾或磨粒,且又会反复的集结-破碎,不断拓宽断裂构造形成磨砾-角砾岩带.本文研究的断裂磨砾岩,呈北东向展布,延长达十几千米.成分上以硅化角砾岩为主,SiO2含量一般大于90％,石英颗粒由隐晶到显晶.一些角砾岩中含Fe2O3较高,有可能是原先的硫化物经氧化形成的褐铁矿.本区洋鸡山-丁家山-望夫山一线产出的断裂磨砾-角砾岩带,很可能是燕山期构造-岩浆-成矿事件的产物.在城门山和武山铜矿,我们之前的工作己发现存在产于泥盆系五通组和石炭系黄龙组层滑构造体系中的黄铁矿角砾岩,则有可能属于海西期同生断裂活动的产物.因此,这些不同的角砾岩具有多阶段活动和叠加成矿的特征.本文还进一步指出,九瑞地区其他层位(如泥盆系与志留系之间、志留系与奥陶系之间)发育的层滑构造体系和断裂角砾岩及热液蚀变岩,也很可能是成矿有利部位,值得今后找矿工作的关注.     

四川攀西红格矿区辉长岩和正长岩的SHRIMP U-Pb和Sm-Nd定年及其地质意义

用SHRIMP U-Pb和Sm-Nd定年技术,对攀西红格矿区含矿层状辉长岩、碱性正长岩进行了年龄测定。获得红格辉长岩中3种不同晶形锆石的U-Pb年龄分别为258.4±4.1Ma、1841±34Ma、2487±12Ma,由辉长岩、辉石和磷灰石所构成的Sm-Nd等时线年龄为253±14Ma;碱性正长岩中锆石的U-Pb年龄为257.2±1.5Ma。结果表明,红格辉长岩中具有典型基性岩锆石特征的锆石U-Pb年龄(258Ma)与同一地质样品的Sm-Nd年龄(全岩+矿物内部等时线年龄),以及同一矿区的正长岩锆石U-Pb年龄在测定误差范围内一致。鉴于层状辉长岩和碱性正长岩在空间上密切共生,在形成时间上一致,可以认为它们都属于晚二叠世末岩浆活动的产物;而1841Ma和2487Ma的锆石,可能是在基性-超基性岩浆的上侵过程中,从基底所捕获的岩浆锆石和继承锆石,其年龄信息,揭示了康滇地轴岩浆岩带的下部或结晶基底存在元古代甚至新太古代末期的岩石或物质。     

鄂东南矿集区典型矽卡岩-斑岩矿床蚀变矿物短波红外(SWIR)光谱研究与勘查应用

鄂东南矿集区是我国著名的矽卡岩-斑岩型铜铁金矿床产区,研究程度较高,近年来矿产勘查进入了深部找矿的新阶段,需要较新的勘查方法与思路。本文介绍了利用短红外光谱(SWIR)技术,对鄂东南典型的铜绿山矽卡岩型Fe-Cu-Au矿床、鸡冠嘴矽卡岩型Cu-Au矿床、铜山口矽卡岩-斑岩型Cu-Mo-W矿床进行的蚀变矿物综合研究最新成果。在确定蚀变矿物组合类型、形成期次、蚀变分带的基础上,揭示了主要蚀变矿物SWIR特征值的指示规律,并进一步提取各个矿床的蚀变矿物SWIR勘查标志,如铜绿山矿床富Fe绿泥石(Pos2250 2253nm)、高结晶度高岭石族(Pos2170 2170nm,Dep2170 0. 18)、白云母族-蒙脱石异常Pos2200值( 2212nm或2202nm)、高岭石、迪开石及皂石的大量出现,可以作为铜绿山铜铁金矿床有效的蚀变矿物勘查标志;鸡冠嘴矿床白云母族-蒙脱石Pos2200特征值的高值( 2209nm)区域对矿体位置具有较好的指示性;铜山口矿床绿泥石的高Fe-OH吸收峰位值(Pos2250 2249nm)和高Mg-OH吸收峰位值(Pos2335 2333nm)的高频出现,可以作为铜山口铜钼钨矿床的有效勘查标志。这些研究成果表明蚀变矿物可以为鄂东南矿集区提供有效的勘查标志体系,同时,这些最新的勘查标志也在铜绿山铜铁金矿床得到了初步的应用和验证。     

利用地电化学法寻找隐伏铅、锌、银多金属矿 ——以内蒙古阿巴嘎旗陶勒盖矿区为例

通过对内蒙古阿巴嘎旗哈达特陶勒盖矿区开展地电化学勘查寻找隐伏铅、锌、银多金属矿的研究,确定地电化学勘查在该地区有效。圈出Pb、Zn、Ag等多个异常区,综合各异常和以往的工作成果,确定在该地区具有一定的寻找隐伏铅、锌、银多金属矿的找矿潜力。共圈定出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ四个综合异常区,并划分为A、B、C三类异常靶区,为该区的找矿预测指明了方向。     

粤北下庄铀矿田黄陂-张光营辉绿岩脉的成因：元素地球化学和Nd-Sr-Pb-O同位素证据

黄陂-张光营辉绿岩脉位于粤北贵东复式花岗岩岩体东部的下庄铀矿田内,形成于142．6±3．0Ma。岩石化学呈现拉斑玄武宕系列的特征,富集大离子亲石元素；在蛛网图上,Th表现出正异常,而Ba呈负异常,P轻度亏损,无Nb,Ta,Zr,Hf异常；轻、重稀土之间分馏不明显,基本无Eu异常。微量元素和稀土元素特征与板内玄武岩的相似；铅同位素具有典型的Dupal异常铅特征,ε_(Nd)(t)值为3．2～4．7,(~(87)Sr/~(86)Sr),为0．70446～0．70628；在Pb-Pb,Nd-Pd,Nd-Sr和Sr-Pb相关图解上,数据点都位于亏损地幔和富集地幔Ⅱ之间。地球化学特征表明,黄陂-张光营辉绿岩脉是在拉张的构造环境下由介于亏损地幔和富集地幔Ⅱ之间的、相对富集的地幔源区部分熔融形成的,而这种富集地幔可能是由俯冲带流体交代形成的。