数字矿床模型研究与系统实现

数字矿床模型(DDM)是传统矿床模型的数字化.本文论述了数字矿床模型的概念,提出了其主要组成结构和建模关键技术.在吸收国内外地质领域专家系统建立的经验基础上,将人工智能技术与地理信息技术(WebGIS)相结合,通过构建矿床模型知识库,建立数字矿床模型推理网络结构,并以斑岩型铜矿为例论述了建立数字矿床模型的系统过程.本文是"十一五"期间国家高技术研究发展(863)计划的阶段成果.     

青海南部熔积岩的发现:对寻找VMS型矿床的重要启示

熔积岩指的是侵入、混合到未固结或弱固结的湿沉积物中的熔浆分解、原位形成的一类特殊岩石。正确地认识该类岩石,有利于增进人们对岩浆-水(沉积物)相互作用过程的理解,恢复古环境。在青海南部沱沱河地区发现了一套角砾为撕片状、锯齿状及浑圆状的安山岩,胶结物为铁硅质组合的特殊熔积岩。研究表明,该熔积岩的角砾为岩浆遇水后快速淬火、裂解的产物,铁硅质组合为海底喷气沉积形成的含铁建造;且安山岩与含铁建造发生混合时,含铁建造尚未固结。该套熔积岩的发现,改变了长期以来对开心岭铁矿为火山热液交代安山岩而形成的认识,对于在矿区寻找VMS型矿床、区域内寻找海底热水喷流沉积型矿床具有重要的启示意义。     

内蒙古正蓝旗羊蹄子山-磨石山钛矿区硅质岩地球化学特征及沉积环境意义

文章通过详细的野外地质调查和系统的岩石化学、稀土元素、微量元素及硅、氧同位素等研究,探讨了羊蹄子山-磨石山钛矿区无矿白色硅质岩和富钛硅质岩的成因及形成地质构造环境。研究结果表明,呈厚层状产出的无矿白色硅质岩具较高的SiO2、Al2O3含量及Al/(Al Fe Mn)、Al2O3/(Al2O3 Fe2O3)比值,稀土元素总量很低,其北美页岩标准化配分模式为向右倾的曲线,无明显铈异常和铕异常,表明其形成于受陆源影响的大陆边缘构造环境;赋矿岩系中薄层状富钛硅质岩的TiO2、Fe2O3、Cu、V含量较高,但Al/(Al Fe Mn)、Al2O3/(Al2O3 Fe2O3)比值较低,稀土元素总量较高,北美页岩标准化曲线为明显左倾型-平坦型,具弱的负铈异常,表明其形成于洋脊及附近环境。两种硅质岩的δ30Si值为变化较小的负值,与热水沉积和某些生物成因硅质岩的硅同位素组成相似,两者的δ18O值范围和平均值均相似。两类硅质岩的成因及形成构造环境不同,富钛硅质岩的地球化学特征表明,该矿床的形成与本区元古宙海底火山热液喷流作用有关。     

内蒙古敖包吐萤石矿床的Sr、Nd、Pb同位素地球化学特征

敖包吐萤石矿床是内蒙古北部苏莫查干地区单一萤石矿集区中的一个代表性矿床,产于早二叠世大石寨组火山-沉积岩与早白垩世敖包吐花岗岩的接触带上。文章通过分析该矿床岩、矿石的微量元素和稀土元素,揭示出萤石的成矿作用可分为2个阶段,即交代作用和充填作用。交代作用过程中大石寨组的结晶灰岩可能为萤石的形成提供了部分Ca来源,萤石矿石的稀土元素配分模式与海水基本类似,具有Ce负异常;成矿作用后期主要表现为充填作用,形成颗粒粗大的萤石,表现为重稀土元素富集的特征,并随着萤石的沉淀析出,稀土元素总量逐渐下降,反映出成矿流体经历了较长期的演化过程。各地层单元、花岗岩体和萤石矿石的Sr、Nd、Pb同位素研究表明,萤石的放射性同位素组成具有壳、幔源混合的特点,成矿物质来源具有多源性。早白垩世敖包吐花岗岩可能是萤石中F的主要来源,而大石寨组的结晶灰岩则可能提供了Ca。另外,Pb、Nd同位素的极大不均一性,有可能是成矿流体在运移过程中对艾力格庙群放射性组分的选择性吸收的结果。萤石成矿作用与钾玄岩的时空关系暗示了萤石的成矿过程可能是中国东部岩石圈减薄和下地壳的置换地质事件的结果。在构造转型的过程中,燕山中期富碱的酸性花岗岩浆的活动分异出富含F的成矿流体,与幔源流体混合,沿区域重新活化的深大断裂和大石寨组的层间破碎带上升,交代其间的灰岩透镜体,从而形成敖包吐中型萤石矿床。     

湖北徐家山锑矿床流体包裹体特征及其意义

文章利用激光拉曼光谱和显微测温学方法,对湖北徐家山锑矿床成矿期的石英、重晶石和方解石中的流体包裹体进行了研究。研究表明,这些矿物中的流体包裹体主要有纯液体包裹体和液体包裹体(气相 液相)2类,其液体包裹体的气相成分为H2O±CO2±N2;石英、重晶石和方解石的均一温度分别为134~258℃、154~259℃和145~230℃,主要集中于150~200℃;流体的盐度w(NaCleq)和密度分别集中于3%~6%和0.90~0.96g/cm3。流体包裹体资料揭示出该矿床为典型的中低温热液锑矿床,其成矿流体为中低温、低盐度、中等密度热液。结合H、O、Sr、Pb同位素等研究结果,进一步推断该成矿热液主要是经深部循环演化的大气降水。     

赣南淘锡坑钨多金属矿床花岗岩和云英岩岩石特征及云英岩中白云母40Ar/39Ar定年

赣南崇义县淘锡坑钨矿位于南岭东西向构造带东段,属于以黑钨矿石英脉型为主的钨多金属矿床。矿床形成与燕山期中酸性岩浆作用有密切关系,石英矿脉受一组北西向断裂控制,穿切新元古界。本文在淘锡坑钨矿区3个揭露到花岗岩体顶部的中段（206、106、56中段）采集到岩体顶部云英岩样品,利用40Ar/39Ar同位素定年测得云英岩中的白云母的坪年龄分别为152.7 ± 1.5 Ma（206中段）,153.4 ± 1.3 Ma（106中段）,155.0 ± 1.4 Ma（56中段）。与前人用其他方法测定的花岗岩成岩和成矿年龄几乎一致。花岗岩和云英岩全岩稀土元素均具有M型四分组效应和强烈的Eu亏损特征,反映出花岗质岩浆经历了高度分异演化及其岩体结晶晚期流体/熔体相互作用。综合前人在南岭地区同类矿床的研究资料,可知南岭地区160～150Ma成岩成矿作用主要分布于南岭中-东段,可能为大陆边缘弧后岩石圈伸展的构造动力学背景的产物。     

藏南白垩系黑-红层沉积岩有机质组成分布特征

对藏南江孜县床得剖面白垩系黑层和红层沉积岩进行的有机地球化学研究表明,黑层有机碳含量高于红层5～10倍,红层和黑层饱和烃主峰碳数分别为nC25和nC23;黑层和红层沉积有机质的母质来源都以水生植物和菌藻类等低等生物为主,陆源有机质的输入非常有限;但饱和烃的分布和主峰碳数的差异可能反映了有机母源物质在种群方面的差异,而这种差异可能主要是水体温度存在差异造成的,即红层发育时期水体温度可能高于黑层沉积时期.而在高温度条件下,水生生物和陆生植物的生长发育受到限制,造成原始有机质产率和有机质沉积保存量低可能是红层沉积岩形成的主要原因.     

柴达木盆地北缘侏罗系不同沉积环境烃源岩生物标志物特征及其应用

柴达木盆地北缘地区侏罗系(中下侏罗统)的优质烃源岩主要发育于湖相与三角洲相环境。研究了不同时代、不同沉积环境中烃源岩的生物标志物组成特征,结果发现,有3类化合物的分布与组成差异显著,包括三环萜烷(C19、C20、C21)的分布型式、重排藿烷的丰度以及规则甾烷的相对组成。其中,不同时代的差异主要体现在规则甾烷组成上;而不同沉积环境的差异主要体现为三环萜烷(C19、C20、C21)的分布型式及重排藿烷的丰度。分析认为,这些差异与烃源岩的沉积环境及其生源组成有密切关系。据此,初步将这些参数应用于两方面研究,一是为划分地层沉积环境提供“生物标志物相标志”,二是研究油源对比,取得良好效果。因此,本文研究结果具有重要实用价值与参考意义。     

松辽盆地嫩江组白云岩形成机理——以松科1井南孔为例

松科1井是中国大陆第一口以白垩系地层为主的全取心科学探井,由松科1井南孔和松科1井北孔两个钻孔组成.在松科1井南孔岩心精细描述的过程中发现嫩江组地层中发育层状白云岩和椭球状白云岩,共62层.白云岩结核垂向截面的透镜形状、结核内部上凸下凹两端收敛的层理特点以及在显微镜下观察到的白云石的雾心亮边结构和泥灰岩被局部交代产生的"豹斑状"白云石聚集均显示嫩江组白云岩是湖相泥灰岩在准同生期被交代的产物.白云岩的形成机制是在晚白垩世松辽盆地海侵背景下Mg2 在准同生期交代由浊积事件、介形虫灭绝事件所带来的泥灰岩沉积而成.     

华北地台东部石炭系—二叠系优质煤储层形成分布控制因素

优质煤储层在此指厚度大、分布广、储集物性好的煤层。沉积相对优质煤储层的形成和分布有重要控制作用。通过浅海和泻湖淤积填平发育起来的潮坪环境和三角洲环境是最有利的优质煤储层形成环境,煤储层厚度大、分布广。沉积环境对煤储层中的灰分含量和镜质组含量有重要影响,而灰分含量和镜质组含量又直接影响煤储层的储集物性。灰分充填了煤储层中的孔隙,其含量越高,储集物性越差;镜质组有利于割理的形成,其含量越高,储集物性越好。由于在灰分含量、煤岩显微组分等方面的差异,潮坪环境沉积的煤储层的储集物性优于三角洲的煤储层,下三角洲平原沉积的煤储层优于上三角洲平原沉积的煤储层。海平面变化对优质煤储层的形成和分布也有重要控制作用。高位体系煤储层富集,单层厚度大,横向分布相当稳定,尤其是高位体系域晚期,是形成优质煤储层最有利的层位。而水进体系域煤储层稀少,单层厚度小,横向分布不稳定,不利于优质煤储层形成。