基于多源数据约束的成矿动力学模拟——以宁芜盆地钟姑矿田典型矿床为例

数据驱动是大数据分析的特点之一。成矿过程的数值模拟即采用数据驱动方式,在基本的物理化学方程及地质模型基础上,通过定量的手段,模拟不同阶段、不同条件下成矿系统的演化过程,从而能够更深入、直观的讨论各种地质要素对成矿系统的影响,验证已有的成矿理论,获得新的认识。姑山铁矿床和杨庄铁矿床是宁芜火山岩盆地钟姑矿田内的典型矿床。前人研究显示,杨庄铁矿床为典型的充填-接触交代型热液矿床,而姑山铁矿床目前在成因上仍存在争议,存在岩浆成因和热液成因等多种观点。为了更好的对比和了解姑山铁矿床和杨庄铁矿床的成因及成矿过程,本文基于多源数据的综合解译剖面,采用力-热耦合数值模拟方法对与热液矿床密切相关的扩容空间的形成机制和特点开展研究。模拟结果显示,姑山铁矿床和杨庄铁矿床可能分属不同的成因类型;随着岩体的逐渐冷却,杨庄铁矿床内岩体和地层接触带会出现明显的扩容空间,可为成矿流体的汇聚及矿质的沉淀提供良好的条件,有利于热液矿床的形成;而姑山铁矿床内岩体和地层接触带只有局部区域出现扩容空间,同时体应变数值较小且形态变化大,并不利于大规模的流体汇聚及矿质的沉淀,姑山铁矿床可能主要为岩浆成因,并受少量热液的叠加改造。     

山东龙宝山岩体稀土元素特征及矿源研究

龙宝山岩体是燕山期多阶段岩浆活动形成的中偏碱性杂岩体,其稀土元素特征为:wΣREE为地壳丰度的2.5倍,wLREE/wHREE为地壳的近9倍,轻稀土强烈富集,δEu、δCe均呈弱负异常,各期侵入岩及含金石英脉的稀土元素分布型式基本相似,呈向右陡倾斜线,但石英脉中稀土总量更高、轻稀土更为富集。研究结果表明:岩浆和成矿物质最初可能均来源于上地幔的同一岩浆房,并在岩浆上侵过程中不同程度地同化混染了地壳物质。     

新疆东天山剪切带型金矿床时代研究

东天山造山带中部的秋格明塔什-黄山巨型韧性剪切带内三个典型的剪切带型金矿床——康古尔金矿床、红石金矿床和红山金矿床的同位素年代学研究表明,金矿床成矿作用和剪切带后期的走滑剪切变形作用在时间上具有强烈的耦合关系。秋格明塔什．黄山韧性剪切带剪切变形作用主活动期的时代为262.9～242.8Ma,而剪切带型金矿床金成矿作用发生在261.0～246.5Ma之间,恰好落在剪切变形作用主活动期的时代范围之内。这种强烈的耦合关系证明了秋格明塔什-黄山韧性剪切带晚期的右行走滑剪切变形作用才是剪切带内一系列金矿床成矿作用的主因。金成矿和右行走滑剪切变形之间的时间耦合关系在不同部位还有不同的表现。在剪切带中-西段的康古尔地区,快速抬升发生在261.5～262.9Ma,而康古尔金矿床主成矿期时代范围是261.0～252.5Ma,可以看出,康古尔金矿床成矿作用刚好发生于剪切带中-西段快速抬升之后。在剪切带东段,快速抬升发生在247.1～246.9Ma期间,位于该剪切带东段北外带的红山金矿床主成矿期的年龄范围是246.9～246.5Ma,表明该金矿也是在剪切带东段快速抬升冷却之后形成的。金矿石Ar-Ar同位素年代学研究未能得到可靠的和早期韧性推覆剪切变形事件相对应的年龄,推测在晚石炭世一早二叠世发生的韧性推覆剪切变形事件可能仅导致了包括金在内的金属元素的初步富集,但由于高温不利于金属元素沉淀和挤压环境不易存在容矿空间等不利因素的影响,导致此阶段并没有形成有工业开采价值的金矿床。只是到了华力西晚期—印支早期,在原韧性推覆剪切带内发生了走滑剪切变形活动,并产生了快速抬升冷却降温到350℃后,在地体缓慢冷却阶段,在脆-韧性剪切带内才有足够的空间和时间形成金矿床。     

鄂尔多斯盆地北部底河道砂岩型铀矿地质特征

鄂尔多斯盆地北部直罗组中的铀矿,是典型的产于河道中的砂岩铀矿,该矿床发育较好的卷状矿体。通过对该铀矿地质特征的研究,认识到发育卷状矿体的底河道砂岩型铀矿必须具备两大条件:其一是成矿砂体条件,即砂体要有较好的成层性、连通性和渗透性;其二是地层结构条件,即砂体必须存在较好的上、下隔水岩层。就砂体而言,河流相辫状沉积砂体是形成卷状矿体的主要砂体,并且以具有从辫状河向曲流河完整演化的辫状沉积砂体较好。砂体的上、下隔水岩层则有多种表现形式:下隔水层可由不透水的基岩或湖相沉积泥岩等构成;上隔水层由不透水的湖相泥岩、曲流沉积地层或岩浆岩等构成。在层间氧化作用过程上,存在纵横两个方向的氧化,即存在与河道方向一致的纵向氧化和与河道垂直的横向氧化,两种氧化作用成矿常叠加形成复杂的矿体类型;在矿化赋存的部位上,铀砂体通常发育在基底之上或不同建造之间;在古气候演变上,成矿作用发生在干旱气候条件下,或由潮湿向干旱的气候转变阶段。     

广西全州小源铅锌矿地质特征、成因类型及找矿方向探讨

小源铅锌矿床是桂东北地区海洋山NE向铅锌铜成矿带中段的一个小型矿床。区内的中上奥陶统田岭口组上段和下泥盆统莲花山组是主要含矿地层;矿脉产于NE走向的张扭性正断层(断裂)中,构成多条平行等距排列的矿脉带;区内发现含矿脉带5条,圈定矿体7个;矿体在脉带中分布具有等距性。矿床成因类型为以岩浆热液为主的多源复合断裂控制热液脉型矿床。小源地区是寻找大型铅锌矿床有利地段。     

吉林省小西南岔金铜矿床地球化学特征

小西南岔金铜矿床为浅成金铜共生大型矿床,受岩体-地层-构造联合控制,以叠加富集为主.矿区分为南山和北山两个矿段.矿化主要发育在闪长岩和斜长花岗岩中的北北西向断裂带及岩体接触带中,矿化以含金铜石英硫化物脉型及密集细脉为主.矿区水系沉积物异常元素为Au、Cu、Ag、Bi、Zn、Mo（W、Sb、As）;土壤异常元素为Cu、Mo、Au、Ag、Bi;岩石地球化学异常为Au、Cu、Ag、Bi、Ta、Ba、Sr（As、Sb、Zn、Co、Ni、W、Mo）.原生晕中轴向分带序列为（Bs、Sr）-As-Ag-Pb-Sn-W-Au-Bi-Cu-Sb-CoTe-Ni-Zn-Mo.南山矿段水平分带序列为Au-Cu-Bi-Te-Ag-Pb-Zn-As-Co-Ni-W-Sb-Mo-Sn;北山矿段为Au-Cu-Bi-Te-AgAs-Sb-Mo-Pb-Zn-Co-W-Ni-Sn.矿床地球化学异常特征及其分带性显示北山矿段矿体剥蚀程度大于南山矿段,矿区北西部矿体剥蚀强度大于南东部,表明向矿区南部仍有较大找矿远景.     

苏丹哈马迪金矿地球化学特征及成因探讨

苏丹哈马迪金矿区矿石与岩石稀土配分曲线的相似性表明二者具有同源性;矿石硫同位素组成δ(34S)值为较小的负值,表明区内硫来源单一,且硫质应为深源物质;而矿石中的氢、氧同位素特征则表明金矿热液应来源于变质热液.众多事实表明,哈马迪金矿与泛非造山运动及其后的区域变质作用关系密切,成矿热液来源于围岩,属受剪切作用控制的变质热液型金矿床.     

湘西北地区民乐式锰矿成矿地质特征及矿床成因

在野外考察和室内综合研究基础上,从地层岩性、岩相古地理、地质构造等成矿地质条件的分析入手,结合稳定同位素测试数据分析,以古丈锰矿田中的野竹锰矿为例,对湘西北民乐式锰矿床的成矿地质特征及成矿机制进行了探讨,认为区内成矿物质（锰）是多来源的,但主要来源于海底火山活动。在成矿作用过程中,堆集在火山喷口附近的沉积物被烘热的海水淋滤改造,从中析出锰质,由热海水体所挟带,随海流迁移,成矿物质在裂陷槽中沉积下来富集形成锰矿床。民乐式锰矿床属离火山喷发中心较远的海底火山喷发-沉积锰矿床。     

全球红土型镍矿床的基本成矿规律

全球红土型镍矿床具有明显的时空分布规律, 红土型镍矿体则具有明显的垂向分带规律。红土型镍矿化强度明显受成矿母岩成分(包括镍含量、岩石地球化学成分、矿物成分)、气候、地形地貌、水文地质、构造地质、成矿时间长短及风化壳成熟度的影响和控制。红土型镍矿的矿床类型主要受气候、大地构造背景、构造隆升状态控制, 并受地形地貌、排水条件、成矿母岩岩性及其蛇纹石化程度影响。     

陕西金矿成矿规律与找矿靶区圈定

陕西省金矿资源丰富,矿床类型多样,其属陕西的优势矿产之一。金矿产地主要分布于西安、宝鸡、渭南、汉中、安康和商洛等市所辖之陕南秦巴山区。以近年来完成的《陕西省潜在矿产资源评价报告》为基础,笔者系统收集和整理了陕西已有金矿地质资料,总结了金矿的成矿地质条件及时空分布规律;采用综合信息矿产预测理论和方法,对金矿资源潜力进行了预测。划分预测工作区11个,圈定金矿找矿远景区56个、重点找矿靶区45个,预测2 000 m以浅潜在金矿产资源4 477 918 kg,可利用潜在矿产资源2 248 102 kg。其研究成果和认识可作为新一轮找矿突破战略行动金矿勘查工作部署的参考资料。