第二深度空间金属矿产探查与东北战略后备基地的建立和可持续发展

我国正处于快速工业化和经济腾飞的前夜,对金属矿产资源的需求必将日益增大,而第一深度空间（0~500 m）找矿、勘探和开发的资源量远远不足,且十分紧缺。为此,在多元利用世界资源的同时,必须立足本土,迅速强化进行第二深度空间(500~2 000 m)高精度地球物理找矿、勘探与开发,并从速在我国东北地区建立起金属矿产资源安全、可靠、稳定供给的战略后备基地,以保证我国社会与经济的可持续发展。这是因为金属矿产资源的形成与聚集取决于深部物质与能量的交换和其深层物理-力学-化学作用过程与其动力学响应。 为此,本文将讨论以下6个问题： （1）当今世界上各国对金属矿产资源的需求势态。 （2）我国在快速工业化和腾飞前夜对金属矿产资源的需求与对外依存度。 （3）我国必需金属矿产资源的保障途径之一,世界资源的多元化利用。 （4）中国在共享世界资源的同时,必须立足于本土。 （5）我国东北多金属矿产资源的深入找矿、勘探、开发和利用与我国东北地域金属矿产资源战略后备基地的建设。 （6）必须迅速强化开展地壳内部第二深度空间金属矿产资源的地球物理找矿、勘探与开发。     

新疆天山中段地壳和上地幔顶部P波速度结构研究

天山造山带一直以来是研究盆山耦合作用的理想场所,深入理解这一地区的壳幔结构对认识天山造山带深部动力学过程具有重要意义.本研究基于2009—2020年新疆区域数字地震台网固定台站、震后架设应急流动台站以及部分宽频带流动地震台站记录到的M_S≥1.5地震到时资料,采用双差地震层析成像方法反演获得了新疆天山中段精细的地壳和上地幔顶部三维P波速度结构和地震震源参数.结果显示：新疆天山中段具有复杂的深浅构造关系,地壳浅部及上地壳P波速度结构与地表地质构造密切相关,高速异常区对应于天山造山带,低速异常区对应于沉积盆地.研究区中东段中地壳和下地壳存在较大范围低速区,与两侧准噶尔盆地和塔里木盆地上地壳和中地壳低速区相连,且准噶尔盆地和塔里木盆地下地壳及上地幔顶部双向均向新疆天山中段下方倾斜.结合前人诸多研究成果推测,在南北向构造挤压作用下,塔里木盆地与准噶尔盆地双向向天山造山带壳幔岩石圈发生“层间插入与俯冲削减”.重定位后地震分布显示,地震震源深度优势范围为0～25 km,主要沿断裂带、盆山结合部以及不同块体接触部位分布,且与壳内低速体有较好的相关性.这些结果可能为研究新疆天山中段...     

2019年1月12日新疆疏附5.1级地震序列重定位及发震构造研究

基于新疆区域数字地震台网震相观测报告, 采用双差定位方法对2019年新疆疏附M_S5.1地震序列M_L≥1.0地震进行重定位, 采用CAP波形反演方法, 获得了主震的震源机制解和震源矩心深度, 进而综合分析了本次地震可能的发震构造。 结果表明, 疏附5.1级地震震源位置为39.59°N, 75.57°E, 初始破裂深度为18 km, 震源矩心深度为18 km。 重定位后的地震序列呈两个优势方向展布, 分别为NEE向和NE向分支, NEE向为主要的余震优势分布区域, 呈长约13 km窄带状分布在喀什断裂附近。 另一条优势分布为沿NE向长度约9 km, 这可能与喀什断裂阶区有关。 深度剖面显示, 地震震源深度主要集中分布在8~20 km。 沿NEE走向深度剖面显示, 疏附5.1级地震破裂于深部, 余震沿优势分布的震源深度自SWW向NEE呈现逐渐加深的变化特征。 垂直于震中优势分布的深度剖面显示, 本次地震发震断层面倾向为N倾。 震源机制解显示本次地震断错类型为逆冲型, 结合震源深度剖面特征推断节面Ⅰ为本次地震的发震断层面。 综合地震序列空间分布特征、 震源机制以及震源区地质资料, 推测此次地震的发震构造可能为喀什断裂, 余震向浅部扩展。     

2020年1月19日新疆伽师MS6.4地震前地震活动特征分析

简要介绍2020年伽师M S6.4地震周围地质构造背景,研究分析了M S6.4地震前新疆地区和柯坪块体地震活动状态、区域地震活动图像特征。结果表明:①本次地震前1~2年和震前半年,新疆境内中强和中小地震呈现“平静—成组活跃”或显著增强特征;②本次地震发生在柯坪块体M S≥6.0地震平静近15年的背景下,震前区域地震活动存在时间渐进的中短期异常特征,即震前2年,5级以上地震活动呈现NE向有序条带分布;震前1年南天山西段小震群累积月频度呈现“加速”活动特征;震前半年震区附近4级地震条带形成共扼分布特征;震前3个月震区附近出现地震窗超限异常;震前2个月震区附近地区视应力呈现显著高值异常;③震前地震活动具有较好的“长、中、短”期异常配套出现的特征。     

我国非传统矿产资源的实例及其所涉及的科学问题

传统矿产资源随着开采年限的增长而日益减少，寻求新的、非传统的按替资源，是解决人类矿产资源短缺的根本出路，是地球科学家长期肩负的战略性、前瞻性历史使命，我国有许多已经显示出巨大的资源潜力、但传统的矿床学、资源学、矿业技术的理论和方法难以实现其资源价值的地球物质堆积体，可视为典型的非传统矿产资源，包括：1）华南巨量堆积的天然纳米非金属矿物；2）华南微细浸染型金矿床原生矿石中的微粒金；3）西藏冈底斯中段北麓热泉泉华蛋白石中的微粒铯；4）白云鄂博等超大型矿床开采尾矿和选矿尾矿（所谓的“人工堆积矿床”）；5）部分原油和油田水中富集的金和其它金属元素；6）我国南方黑色岩系中特殊赋存状态的贵金属-重金属元素；7）我国西部陆相盆地中的可地浸砂岩型铀矿；8）我国南海和东海海域的天然气水合物；9）我国西南的分散元素矿床，由于非传统矿产资源是受目前理论、技术、经济以及环境等因素的限制尚未被认识或未能开发利用的矿产资源或潜在矿产资源，其所涉及的科学问题往往都具有显著的创新性和前沿性，对我国上述重要的非传统矿产资源而言，其所涉及的关键科学问题包括，天然纳-微米矿物及其特殊性能的成因机制，有机质与金属元素的耦合作用及其对金属富集的宏观与微观控制，等。     

湖南沃溪W-Sb-Au矿床成因的流体包裹体证据

系统研究了沃溪WSbAu矿床层状矿体的流体包裹体特征,均一温度集中在120～180℃,盐度变化于2.9%～8.9% NaCl之间,由包裹体均一温度与盐度计算得出的流体密度介于0.94～0.96 g/cm3。流体包裹体稀土元素地球化学组成表明,成矿流体为一种进化的海水,即海水在海底下沉积柱循环过程中萃取矿质,形成120～180℃温度的低密度成矿流体。当其回返上升到海底后,形成悬浮热液柱,并与冷海水逐渐掺和,发生化学和机械－化学沉积,在海底形成层状矿体。流体包裹体均一温度和盐度的变化范围与很多沉积喷流（SEDEX）矿床极为相似,暗示与这些矿床具有相似的成因机制。同一矿层、条带状矿石中同一条带的石英中包裹体均一温度和盐度的规律性变化,支持沃溪WSbAu矿床的同生热水沉积成因观点。     

西秦岭寒武系硅岩建造中金矿床成矿物质来源研究

西秦岭寒武系硅岩建筑中的金矿床，是我国境内发现的一种具有独特地质特征的层控金矿床。通过对寒武系统硅岩建筑以及金矿石中金的浸出率、微量元素有其特征元素比值、稀土配分型式以及硫、铅、碳、氧、氢、硅等同位素组成等方面的系统研究表明，在后期成矿过程中，金及其它伴生元素主要来自寒武系硅岩建造；成矿溶液主要来自大气降水。地下热液在五流过程中，促使硅岩建造中的成矿物质发生活化，迁移和再聚集，并最终导致矿床的形成     

成矿地质流体体系的主要类型

地壳中可划分出五大类不同的成矿地质流体体系：①与大陆地壳中—酸性岩浆热事件有关的热液流体体系;②与海底基性火山活动有关的热液喷流流体体系;③与海相沉积盆地演化有关的盆地流体体系;④与区域变质作用有关（含与大型剪切带有关）的变质流体体系;⑤与地幔排气过程有关的深部流体体系。简要讨论了每个成矿流体体系的发生、演化、特征和成矿作用。并指出,成矿地质流体体系的时间—空间演化动力学轨迹实际上就是热液矿床的相继定位以及有关的矿床系列不断被完成的过程,这也就是我们所要认识的、矿床在时间和空间上的成矿规律。     

冀北张家口地区汉诺坝玄武岩中麻粒岩捕虏体的硫化物相

捕虏体麻粒岩是了解下地壳形成和演化的重要样品。汉诺坝新生代玄武岩中的二辉麻粒岩捕虏体样品中富含各种硫化物相,主要类型有:①孤立产出的球状出溶硫化物;②矿物颗粒之间或颗粒内的粗晶硫化物;③次生硫化物包裹体群;④裂隙充填硫化物。电子探针分析表明,硫化物的矿物成分均为贫镍磁黄铁矿,(Ni+Co+Cu)/Fe(原子比)远小于0.2;(Fe+Cu+Co+Ni)/S(原子比)比地幔岩的磁黄铁矿小,多小于0.875,反映了一种S过饱和环境。各种产状的磁黄铁矿中Au、Ag都有一定的含量,其平均值分别为0.19%～0.22%(Au)、0.01%～0.02%(Ag),反映下地壳的麻粒岩化与金矿化的成因联系。磁黄铁矿的Ni、Co、Cu含量与S正相关,说明微量重金属元素与S具有同源的关系,由于地幔去气伴随S而进入下地壳。     

自然界中的辉锑矿-硒锑矿矿物系列

自然界中的辉锑矿-硒锑矿系列发现于西秦岭寒武系拉尔玛、邛莫金矿床中。与其密切共生的矿物有硒汞矿、硒铅矿、硒质块硫锑铜矿、硒镍矿、自然金以及石英、重晶石等。辉锑矿–硒锑矿系列的显微压力硬度为101.26~103 kg/mm²。主要元素的质量分数为: Sb 43.78%~73.81%,S 0.00%~28.76%,Se 0.00%~49.72%(但缺乏30.59%~43.04%之间的数据)。根据电子探针分析数据中Se/(S+Se)比值(原子比),可将所测矿物系列划分为(含硒质)辉锑矿、硒质辉锑矿、硫质硒锑矿和(含硫质)硒锑矿。矿物系列代表性的反射率(%)：(470 nm)Rg’=42.62~47.62,Rp’=30.83~40.55;(550 nm)Rg’=41.84~46.75,Rp’=31.48~38.85;(590 nm)Rg’=42.25~46.63,Rp’=30.73~39.46;(650 nm)Rg’=43.30~46.48,Rp’=30.01~41.56。两个含Se量为3%~5%含硒质辉锑矿的晶胞参数值为:a=1.120 9~1.121 2 nm,b=1.1299~1.130 3 nm,c=0.384 7~0.384 9 nm;而硫质硒锑矿、硒锑矿的晶胞参数值分别为：a=1.159 1~1.159 3 nm;b=1.172 4~1.174 7 nm;c=0.394 1~0.398 4 nm。晶胞参数的变化与矿物中硫、硒含量变化密切相关。