铜官山矿田深部构造的三维计算模拟及其找矿意义

计算模拟已成为研究矿田深部三维构造重要可行手段,对深部找矿具有重要意义。基于铜官山矿田地质背景及所获勘查数据特征,我们采用知识驱动下多级约束和多源数据融合建模方法模拟矿田范围内–2000 m以上主要地质界面。以逆冲推覆导致断展–断弯褶皱理论模式解释大地测深的电阻率数据,推断地质界面位置,在Micromine-GOCAD耦合平台上在多级约束下融合多源的界面位置数据,以离散光滑插值算法和Delaunay三角网剖分法重构主要地质界面,在计算机虚拟空间再现矿田三维构造格架。结果显示:铜官山岩体和天鹅抱蛋岩体三维形态变化复杂,总体上向西倾,向深部岩体规模快速变小。位于铜官山岩体东接触带的铜官山铜矿田深部无找矿潜力,原因是接触带产状变陡,并且是岩体直接与上泥盆统砂岩接触;矿田深部主要构造为走向NE并沿倾向弯曲的逆冲推覆断层;铜官山背斜东翼含矿的中–上石炭统层位向深部倒转后又在–1200 m至–1500 m深度返转成向东南缓倾的正常层位,其底部与逆冲推覆断层重合,是深部找矿的有利靶区。     

东昆仑祁漫塔格矿带典型矿田构造背景与岩浆-热力构造特征

以矿田构造–岩相填图为主要方法,研究确定矿田构造和岩浆-热力构造类型及矿床类型,进行成矿富集中心的圈定及找矿预测,是矿田构造背景复杂地区的有效调研方法之一。东昆仑西段祁漫塔格矿带多期构造–岩浆活动强烈,断裂发育,以印支晚期岩浆侵入成矿与找矿进展较大。本次选择景忍–虎头崖、卡尔却卡B区、乌兰乌珠尔三个矿田区,进行1∶10000构造–岩相填图,填制了三个矿田区岩浆–热力构造类型分布图,认为晚三叠世岩浆侵入作用是该区多金属大规模成矿的主要内因,叠加其上的不同方向断裂控矿作用不同,近东西向和北西西向断裂控矿显著,明确了各矿田构造背景和印支期岩浆侵入形成的花岗斑岩+矽卡岩+断裂带热液成矿的模式,厘定了岩浆–热力构造的识别标志,即主要是印支晚期中酸性侵入岩、花岗斑岩、矽卡岩带、大理岩带、接触交代蚀变带、断裂破碎带叠加热液蚀变带等,圈定了成矿和找矿富集中心。     

西秦岭凤太矿集区西部铅锌成矿特征及找矿方向

凤太矿集区是秦岭铅锌金成矿的重要组成部分,铅锌矿主要集中分布在矿集区的西部,可划分为南部的铅硐山―水柏沟铅锌(铜)矿带和北部的八方山―八卦庙―银母寺铜铅锌金矿带。目前区内发现的大、中型铅锌矿床均具有"沉积相+层位+构造"的"三位一体"的成矿规律,即热水喷流沉积是成矿的必备条件,古道岭组灰岩与星红铺组千枚岩接触面及附近是赋矿的主要层位,NWW向褶皱和断裂是控矿的重要因素。根据区域成矿规律、前人经验和野外总结,提出已知铅锌矿床的走向延伸部位、已发现矿体但勘查程度低的控矿背斜倾伏部位、受同一背斜控制的两个铅锌矿床之间的构造凹陷部位、与已知控矿背斜平行的次级隐伏背斜、白垩纪东河群下部、已知矿床两翼深部等部位是重要的找矿靶区和方向,应引起足够的重视。     

个旧老厂矿田东部矿床控矿因素、成矿规律及找矿预测

老厂矿田东部是个旧矿区重要的成矿区域之一,矿床地质特征、控矿因素和成矿规律的综合结果表明,该区矿床的产出受地层、构造和岩浆岩的联合控制,矿床的分布以老卡花岗岩体为中心,呈北东向展布,且矿床在平面和垂直方向上具有等间距产出的规律,而成矿元素在平面上具有明显的分带性,其中,内接触带以锡矿化为主,外接触带则以铜矿化为主,在垂向上,上部为锡铜共生,下部以铜为主并伴生锡。根据实际勘探资料,结合前人研究成果,对深部进行了成矿预测,提出了蒙自庙断裂南北部区域两个重点找矿靶区,在该理论指导下,新增铜和锡资源金属储量5万余吨,这对缓解矿山资源危机,保障矿山生产持续和开展深部找矿具有重要现实意义。     

川口矿田钨成矿期次及成矿阶段初步研究

川口矿田位于川口南北隆起之南段,为茶陵—郴州NNE向大断裂与安仁—常德NW向基底隐伏大断裂所组成的三角区内,是湘中地区重要的钨矿化集中区。文章在较为详细的镜下岩矿鉴定和野外实地观察的基础上,根据矿田地质特征、钨矿化类型、矿石类型及结构构造、钨矿石矿物组合及其相互穿插关系,将川口矿田钨成矿分为3个成矿期次和8个成矿阶段,表明川口矿田钨矿的形成具有多期多阶段性。     

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。     

陕西凤太矿集区多金属成矿作用的构造控制

陕西凤县-太白(简称凤太)矿集区铅、锌、金、银、铜多金属资源丰富,已发现二十余个大中小型矿床。在大地构造位置上,凤太矿集区位于南秦岭造山带北缘,紧邻商丹缝合带。以往的工作缺乏对矿集区整体的构造研究,本次工作通过比较系统的构造测量和解析,提出在南秦岭晚三叠世碰撞造山过程中,凤太矿集区南北两条边界断裂带的左行走滑运动导致在区内衍生了NNE向主压应力场,从而形成了NWW向复式褶皱、脆韧性剪切带、断裂和节理(纵向破裂)、B型线理,以及NNE向断裂和节理(横向破裂)、劈理、张裂隙等一系列构造组合,所有构造形迹都是在统一构造应力场下随着构造层次不断抬升,脆韧性和脆性递进变形叠加的产物,共同构成了一个大型压扭性走滑双重构造变形系统。在构造几何学上,凤太矿集区整体上表现为一个隔档式复式褶皱,由一组NWW向紧闭复背斜和一组相对宽缓复向斜组成。区内的多金属成矿作用、岩浆活动、动力变质变形作用的同位素年龄数据集中于230~190Ma。综合地质演化和成矿作用的研究成果,提出在南秦岭碰撞造山过程中引发的动力变质变形作用和岩浆活动提供了成矿元素和成矿流体,在温压梯度以及浮力效应的驱动下向上运移至走滑双重构造变形系统中的有利扩容空间中发生充填型和交代型矿化,即凤太矿集区多金属矿床是区域大规模变形变质-岩浆活动-流体作用的产物,是在构造作用这一主导因素控制下形成的一个多金属后生热液成矿系统。     

东昆仑五龙沟金矿田控矿构造带的变形条件——来自EBSD组构的启示

五龙沟金矿田是东昆仑地区最重要的金矿集中区之一,金矿田主要控矿构造为偏脆性断裂破碎带,在三条控矿构造带中仅在萤石沟—红旗沟构造带邻近北侧的局部出露韧性变形带。本文作者运用电子背散射衍射技术(EBSD)技术方法,对东昆仑五龙沟金矿田萤石沟—红旗沟构造带变形岩石的组构分析显示,花岗质糜棱岩韧性变形强烈,大部分样品石英变形机制是以中温I级柱面(1010)1120滑移为主,变形式样比较单一;少量样品为中高温II级柱面(101—0)0001滑移和中低温底面(0001)112—0滑移。从岩石组构特点结合宏观构造分析,五龙沟金矿田萤石沟—红旗沟构造带及其邻近北侧经历了中-中深层次、中-中高温条件(15~25 km,t=350~550°C,P=0.40~0.60 Gpa)的韧性变形,局部叠加中浅层次、中低温条件(10~15 km,t=250~350°C,P=0.25~0.40 Gpa)的韧脆性变形;而岩金沟和三道梁—苦水泉构造带为低温低压条件的脆性破碎带。结合变形花岗闪长岩年代学资料,确定构造变形时代为早中生代。     

湖南仁里稀有金属矿田206号锂辉石伟晶岩脉地球化学特征及成矿时代

湖南仁里稀有金属矿田是中国近年来新发现的一处重要的花岗伟晶岩型铌、钽、锂等稀有金属矿产地,文章针对矿田含锂伟晶岩地球化学特征、成矿时代及其与花岗岩的关系,选取传梓源锂铌钽矿床内规模最大的206号锂辉石伟晶岩脉开展地球化学和白云母Ar-Ar定年工作,并与区内其他伟晶岩、花岗岩的地球化学特征、成岩时代对比分析.传梓源206号锂辉石伟晶岩属高分异稀有金属伟晶岩,形成时代为(135.4±1.4)Ma,岩石地球化学表现为高硅、高铝、低钙、相对富碱、钙碱性及过铝质特征;稀土元素总量很低,以轻稀土元素为主;微量元素富集Cs、Rb、U、Ta、Nb、Zr、Hf,相对亏损Ba、Ti,Zr/Hf、Nb/Ta比值低且集中.幕阜山地区稀有金属成矿可分为2期:第1期稀有金属成矿时代约145 Ma,与燕山早期岩浆活动有关;第2期稀有金属成矿时代135～125 Ma,为主成矿期,该期稀有金属伟晶岩与燕山晚期的二云母二长花岗岩存在成因联系,两者为同源岩浆连续结晶分异过程中不同阶段的产物.稀有金属富集成矿经历了岩浆-热液两阶段作用,Be、Nb、Ta、Li、Rb、Cs等稀有元素的富集多发生于岩浆结晶分异晚期,热液作用使Ta、Li、Rb、Cs再次富集.     

湖南仁里稀有金属矿田36号伟晶岩地球化学特征、成矿时代及其意义

位于幕阜山岩体西南缘的仁里稀有金属矿田是近年来华南地区新发现的一处重要花岗伟晶岩型稀有金属矿产地,铌钽矿体赋存于岩体内外接触带伟晶岩中,具有明显成矿分带性.文章选取仁里矿床岩体内接触带36号伟晶岩脉为研究对象,开展伟晶岩的地球化学及云母Ar-Ar年代学研究,探讨其与花岗岩围岩成因关系及岩体内接触带伟晶岩的成岩成矿时代,以丰富仁里矿田稀有金属成矿作用研究.研究表明,36号伟晶岩具高硅(w(SiO2)为72.87％～76.21％)、高铝(w(Al2O3)为13.69％～15.14％)、低钙镁铁、相对富碱(w(Na2O+K2O)为6.59％～8.33％)、(高钾)钙碱性及过铝质特征;微量元素总体富集Nb、Ta、Hf、U等高场强元素(HFSE),相对亏损Ba、Sr等离子亲石元素(LILE);稀土元素总量(ΣREE)13.95×10-6～71.63×10-6,轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,具壳源特征.白云母Ar-Ar坪年龄为早白垩世(136.6±1.4)Ma,成矿作用发生于仁里矿田稀有金属大规模成矿的早阶段.地球化学及矿物学特征显示,36号伟晶岩与花岗岩围岩具有良好的演化关系,结合野外观察现象及成岩年龄,认为36号伟晶岩为花岗质岩浆侵位后残余岩浆结晶分异的产物,母岩为中粗粒片麻状黑云母二长花岗岩.