南岭科学钻探第一孔选址研究

赣南银坑矿田作为中国深部探测实验研究在南岭成矿带的首批示范区,以探索深部矿产资源成矿规律为主要目标,先后开展了地质实测剖面、地球化学测量、矿田构造、岩浆活动、典型矿床和综合地球物理探测研究,认识到矿田内中高温热液型钨多金属矿床和中低温金银铅锌铜贵多金属矿床分带性在二维平面空间内的存在。通过区内岩浆活动与典型矿床研究,发现两类矿床的形成在时间、空间、物质来源和成矿作用方面分别与燕山早期的两套岩浆活动密切相关,建立了精确的成岩成矿年代学格架,确立了两类矿床在时空三维上存在着成因联系。应用高精度重磁面积测量和骨干剖面的大地电磁、反射地震和CSAMT/AMT等探测方法,开展了综合地球物理探测研究,初步探明了区内地层-岩体-构造的深部结构,为南岭科学钻探选址(SP-NLSD-1)提供了科学依据。南岭科学钻探旨在揭示南岭与武夷成矿带交汇部二层结构的成矿作用,探索南岭地区时空四维成矿规律。     

中国锑矿主要矿集区及其资源潜力探讨

提要：锑矿是中国的优势矿种之一,但2011年被英国地质调查局列为全球第一紧缺矿种。本文在全国矿产资源潜力评价项目的基础上,结合前人的资料及III级成矿区带研究成果,简要总结了中国锑矿资源特点,初步将中国锑矿划分为13个矿集区,简单介绍了这些矿集区的基本地质特征,剖析了6个重点锑矿集区的成矿特征。结合近几年锑矿勘查的新进展,对锑矿集区的资源潜力和找矿方向进行了探讨,认为藏南、西昆仑等地尚有一些有待开展工作的空白区,已有老矿山深部及外围仍有找矿潜力,指出了新的找矿方向。     

南岭东段岩前钨矿床地质特征及成岩成矿时代

岩前钨矿位于南岭东西向构造与滨太平洋北北东向构造带的交汇复合部位,南岭成矿带东段北部。主要矿床类型有矽卡岩型白钨矿和石英脉型黑钨矿,矿体产于燕山早期花岗岩内外接触带内。在区域地质和矿床地质研究的基础上,采用LA-ICP-MS 锆石U-Pb 法和辉钼矿Re-Os等时线方法,对与成矿关系密切的岩前花岗岩和含矿石英脉中辉钼矿进行精确定年,获得花岗岩的单颗粒锆石U-Pb谐和年龄加权平均值为(160.6±0.72) Ma,黑钨矿化石英脉中的辉钼矿为(159.2 ±2.3) Ma。这一成果揭示,花岗岩的就位年龄与含矿石英脉的形成几乎在相同热过程完成。结合前人研究,进一步得出南岭地区160~150 Ma成岩成矿作用主要分布于南岭中东段,成岩成矿作用与华南地区东部岩石圈大规模伸展的构造运动力学背景有关。岩前钨矿与区内盘古山、画眉坳、柿竹园等著名矿床具有相同的成矿时代、成矿背景和相似的成矿条件,属同一个成矿亚系列,预测岩前钨矿具有较大的找矿潜力,重点突破对象为内接触带石英脉型和接触交代矽卡岩型钨多金属矿体。     

中国大陆科学钻100～850 m深度岩心的贵金属地球化学

本文对CCSD超深钻中首次获得的铂族元素及金、银的地球化学特点进行了分析和研究,结果表明各类样品的铂族元素含量均偏低,100～850 m深度平均Ir小于0.1×10-9,Os小于0.3×10-9,Pd小于0.5×10-9,Pt小于0.4×10-9,Rh小于0.1×10-9,Ru小于0.4×10-9,只有个别橄榄岩样品的铂族元素含量接近于地壳丰度,但远远低于超基性岩的一般含量.这种极低的铂族元素含量,属于"负异常",表明在变质作用过程中铂族元素发生了活化转移.榴辉岩和橄榄岩的铂族元素含量都偏低,但其球粒陨石标准化配分明显具有明显不同的特点,利用铂族元素仍然可以帮助对变质岩进行分类或恢复原岩.前人在蒋庄超基性岩岩体的人工重砂中发现有铂族矿物,其中包括有铱铂矿.可见,铂族元素是可以活化转移的,其活化转移的原因还需要探讨,是在结晶分异过程中转移的、还是在折返过程中活化的、或者是在造山运动结束之后由于其他原因而造成的,尚需要深入研究.     

中国锗矿成矿规律与开发利用现状

锗是一种银灰色性脆的金属,在地壳中的含量约为0.0007%,属于稀散元素,是制造红外光学仪器的关键材料,2018年被美国内政部列为35种关键性矿产之一。中国的锗资源储量占全球的41%,产量占全世界的71%,拥有类似于稀土的全球影响力。已查明资源储量的锗矿区主要分布在内蒙古和云南等14个省(自治区),其中约一半的查明锗资源储量与煤矿伴生,其余大部分与铅锌矿等有色金属矿产伴生。锗可以出现在不同时代的各种矿床当中,主要包括中低温热液型多金属矿床、含锗有机岩矿床和沉积改造型三大类型,以前二者为主,占所有锗矿资源量的64%。我国高品位的富锗煤矿是世界上少有的优质资源,但尚未得到充分的开发利用。国际上主要从煤灰残渣中回收,我国除了煤矿中回收锗(如云南的临沧含锗煤矿、内蒙的乌兰图嘎)之外,也从有色金属冶炼厂综合回收(如广西大厂、云南会泽)。     

中国铼矿成矿规律和找矿方向研究

铼是重要的稀散元素,主要应用于国防和航空航天以及石油化工领域,具有不可替代性。但对中国铼矿尚未开展过系统的研究。本文通过对全国铼矿产资源勘查和科研成果的系统梳理,初步总结了中国铼矿的资源特征与成矿规律。研究认为,中国铼矿分布较广泛,具有较大的资源潜力和找矿前景。将中国铼矿划分为斑岩型、矽卡岩型、碳酸岩脉型等8种矿床类型,以斑岩型、矽卡岩型及其复合类型最为重要,占估算资源量的90%以上。铼成矿作用的时间跨度很大,从古元古代到新生代均有发育,以喜马拉雅期形成的资源量最多,次为燕山期、印支期和加里东期,呈现出越年轻铼越富集的趋势。将内生铼矿划分为25个成铼带,以冈底斯成铼带和东秦岭成铼带最重要。首次划分了铼矿的矿产预测类型,包括斑岩型、矽卡岩型、岩浆-热液脉型、陆相沉积型和海相沉积型5种类型,对每种预测类型的有利找矿区域进行了分析,指出了找矿方向,并对未来铼资源调查和产业发展提出了建议。     

稀土矿区环境调查SMAIMA方法体系、评价模型及其应用——以赣南离子吸附型稀土矿山为例

本文以赣南典型稀土矿区为重点调查研究对象,以岩(矿)石-风化壳-尾矿-水为系统,采用多学科多方法协同,对离子吸附型稀土(简称iRee)资源开采涉及到的水资源-环境效应进行了系统研究。提出了对采矿过程中的环境效应进行调查、检测、评估的工作方法体系,即:野外调查(S)—实验测试(M)—特征分析(A)—指标体系构建(I)—模型研究(M)—综合评价(A),简称SMAIMA工作法。自2011年以来连续6年分季度系统采集550多件样品,积累了近3万个可靠数据,为iRee矿区及周边水质采样、特征分析、水污染源鉴别提供了依据。通过对iRee矿区及周边地表水中REE及理化指标时空变化特征的综合分析,查明了污染的原因、途径。建立了针对iRee矿区的水环境质量评价指标体系,构建了针对iRee矿区的水环境模糊综合评价模型。在水环境评价的基础上,针对赣南稀土矿区的环境特点,进一步构建了包括自然地理、基础地质、开发占地以及地质环境在内4大类、13小类的二级评价指标体系,首次研建了基于支持向量机(SVM)的iRee矿山环境效应定量评价模型。运用该评价模型,对龙南、安远、寻乌三个不同类型的稀土矿区(以龙南代表重稀土矿区、以安远代表中稀土矿区、以寻乌代表轻稀土矿区)的矿山环境进行了综合评价分级,进而提出了iRee矿山环境保护和治理恢复的对策建议。     

重庆铜梁地区“绿豆岩”中碎屑锆石U-Pb年龄及其地质意义

"绿豆岩"是降落沉积的火山灰经古风化作用和成岩作用形成的多为黏土类的岩石,广泛存在于我国西南早、中三叠世地层间,是良好的区域性等时标志层。研究绿豆岩的成岩年代对进一步了解其成岩机制和时代背景具有重要意义。本文以重庆铜梁地区"绿豆岩"中的碎屑锆石为研究对象,进行了锆石LA-ICPMS定年工作。观察发现本次绿豆岩中挑选的碎屑锆石晶型较完整,具环带结构,U、Th含量普遍较高,为岩浆结晶锆石特征;锆石~(206)Pb/~(238)Pb年龄峰值集中分布在245.86±0.98 Ma和277.6±3.8 Ma。绿豆岩分布在雷口坡组的底部,因此获得的245.86 Ma年龄数据,代表了重庆铜梁地区雷口坡组底部随火山灰进入沉积盆地的锆石的年龄,该年龄值与贵州、广西等地凝灰岩中锆石的年龄相近,故认为在大约246 Ma存在区域性火山喷发事件。较老的锆石应为早期火成岩经风化作用,锆石被带入盆地沉积的结果,其中在277 Ma年处存在一个小的峰值,推断二叠纪中期存在一次岩浆活动。     

新疆萨尔托海铬铁矿造矿铬尖晶石蚀变特征及指示意义

本文通过对萨尔托海矿区25矿群矿体边部、接近围岩造矿铬尖晶石的镜下观察发现: 造矿铬尖晶石由三部分组成, 自核部至边部依次是未蚀变的核部(灰色)、早期蚀变的中间带(灰白色)和晚期蚀变的边部(浅灰色)。探针分析上述三部分的成分, 得出早期蚀变中Al大量流失, 而Fe发生富集, 晚期蚀变Al、Cr、Mg相对于早期蚀变发生富集, 而Fe大量流失。通过研究区造矿铬尖晶石与国外变质超基性岩副矿物铬尖晶石对比, 认为早期蚀变对应的低角闪岩相变质, 温度为550℃~600℃, 晚期蚀变对应的是绿片岩相变质, 温度为350℃~500℃, 核部对应蚀变环境介于低角闪岩相和高角闪岩相之间, 稳定温度高于600℃, 故未发生蚀变。通过分析区域变质特征并结合造矿铬尖晶石所处的空间部位, 认为晚期蚀变是达拉布特蛇绿岩定位后期区域构造作用的结果, 推测早期蚀变可能与蛇绿岩构造侵位有关。     

湘南骑田岭矿集区成矿规律与成矿预测

骑田岭矿集区以复杂的深部地质结构和多期、多类型的成岩成矿作用为特色,是南岭中段最为重要的有色、稀有金属资源基地之一。区域成矿类型主要包括中-低温成矿作用和中-高温成矿作用2个系列;多金属矿产的赋矿围岩具有显著的“成矿专属性”,控矿构造则表现为褶皱与多向断层联合控矿的特征;空间分布上,区域成岩成矿作用主要受深断裂控制;从成岩成矿谱系来看,该区完整记录了从印支晚期—燕山晚期的多期成岩成矿作用,两者之间时间和化学成分关系十分复杂,且晚期岩相普遍具有更高的演化程度。总体来看,该区发育印支晚期造山后伸展背景下的与壳源岩浆作用有关的锡多金属矿→燕山中晚期壳幔相互作用有关的钨锡钼铋铅锌矿（西）+燕山中-晚期壳源岩浆作用有关的钨钼铋铅锌矿（东）→燕山晚期壳源与岩浆有关的锡、稀有、萤石矿的演化系列。骑田岭矿集区可能存在深及地幔的通道,且区内的小岩体从浅部至深部由岩枝过渡为隐伏大岩基。区内骑田岭岩体主要由南向北侵位于左旋构造形成的近“S”型膨大空间,在北侧前锋部位、超覆区和S型内凹部位,有利于大规模矿化的发育。从不同尺度的“全位成矿和缺位找矿”来看,骑田岭矿集区有望在类型（斑岩型、石英脉型、云英岩型）、层位（泥盆系—石炭系—二叠系）、元素组合（Li、REE、Sn）等取得突破。因此,基于骑田岭矿集区成矿规律和深部结构的总结,文章提出了2个重点远景区：① 芙蓉外围钨锡铅银找矿远景区;② 廖家湾-清河东钨锡铅银找矿远景区为进一步找矿勘察提供了理论依据。