基于分形理论的板块形态重建

全球板块重建的精细化和区域化是当前研究的热点领域之一。值得注意的是,针对重建板块形态分布规律的研究,尚未充分展开。在大数据背景下,本文根据已有板块重建模型,对中生代以来的重建板块的形态,进行了分形维数分析,并结合斑岩型铜矿床的频数分布规律,讨论了分形维数和斑岩型矿床频数对板块重建整体性评估的意义。研究结果表明,自250 Ma以来的地质历史时期,全球重建板块形态的分形维数具有先下降后上升的特点,在65 Ma达到最小,可能代表了由Pangea超大陆向未来超大陆Amasia的转换。此外,全球斑岩型铜矿床的频数异常与板块重建形态的分形维数异常具有良好的对应关系,表明板块运动过程中产生的快速形变与斑岩型铜矿床形成之间具有密切的联系。该结果可能将为整体性评估重建板块形态的真实性提供一个全新的方法,特别是对约束古老板块的形态方面,具有一定的科学价值;同时,也能为斑岩型铜矿床的成因,提供对照参考的数据基础。     

广东河台金矿硫化物地球化学特征及地质意义

河台金矿是广东省最大的金矿, 被认为是典型的剪切带型金矿。尽管矿床产于云开群变质岩中, 但是在产出时间和空间展布上又与云楼岗和伍村岩体有密切关系, 再加上成矿的多阶段性, 导致对成矿流体及物质来源一直存在争议。河台金矿的金主要以自然金形式产出, 与黄铁矿、黄铜矿、磁黄铁矿等矿石矿物紧密共生。本文对河台金矿田热液成矿期金-硫化物阶段的黄铁矿、磁黄铁矿进行了微量元素和Sr-Nd同位素分析, 以进一步示踪成矿流体及物质来源。两种硫化物Co/Ni比值为0.36~3.33, 显示主要为热液成因。Hf/Sm、Nb/La、Th/La值<1, 暗示成矿热液是以富Cl–的流体为主; Y/Ho比值为12.0~33.0, 与糜棱岩有明显区别; (87Sr/86Sr)i值为0.707 078~0.713 545, εNd(t)为–19.36 ~ –15.12, 位于华夏板块元古代基底和EM1富集地幔之间。这些特征暗示成矿流体的多源性。黄铁矿∑LREE/∑HREE值介于5.53~15.4, 在球粒陨石标准化图中呈明显右倾, δEu值为0.48~0.75, 具有明显的Eu负异常, 与糜棱岩特征相似, 暗示成矿物质主要来自围岩。结合前人年代学研究结果, 推测印支期在混合岩化和韧性剪切作用下, 变质流体将云开群中的成矿物质运移到剪切带中, 使Au初步富集; 燕山期地壳深部华夏板块中—古元古代基底重熔产生的岩浆流体混入少量地幔流体, 为剪切带中成矿物质发生活化迁移提供载体和动力, 并在局部再次富集形成工业矿体。     

豫西成矿带嵩箕地区铅族矿物自然重砂异常及其找矿意义

采用自然重砂数据库系统(ZSAPS2.0)对河南省1∶20万自然重砂测量数据进行综合分析,在嵩箕成矿亚区圈出了9个铅族矿物自然重砂异常,其中3个为Ⅱ级异常,6个为Ⅲ级异常。这些异常的矿物组成相对简单,以铅族矿物为主,伴生有铜族矿物及少量锌族矿物和辰砂、雄黄、雌黄、自然金等,异常主要分布于下古生界寒武系碳酸盐岩地层区,与已有矿点的矿物组合对比表明,异常由寒武系碳酸盐岩中MVT型铅锌矿引起,对该区找矿有重要的指示意义。     

胶东和鲁西金矿床空间分布分形差异及对金来源的启示

胶东和鲁西地体发育大量的中生代金矿床,其金元素的来源一直是学术界争论的焦点,可能的来源方式为：交代岩石圈地幔、前寒武纪变质基底和中生代二长花岗岩。为了进一步厘定金的来源,文章从金的富集阶段模式和金矿床是金元素超常富集地质体的思想出发,运用金矿床的空间分布数据和空间分析的分形地质统计方法,进行了研究。研究结果发现,胶东金矿床（N=823）具有一阶段的空间分形分布模式,其分形维数α=0.726,具有单一来源或单一成因的特征;结合前人研究和克拉通破坏和西太平洋俯冲的地质背景,推断胶东金元素极有可能是单一的交代岩石圈地幔来源;而胶东地体西侧鲁西地体中发育的金矿床（N=139）则具有二阶段的空间分形分布模式,其分形维数分别为α1=1.630和α2=0.850,具有2种金元素来源或2种成因类型的特征,可能分别对应着早前寒武纪变质岩及韧性剪切带有关金矿床和晚中生代岩浆活动有关金矿床空间分布的分形维数,后者的值与胶东地体的分形维数相近,结合前人研究,推测鲁西部分金矿床来源于交代岩石圈地幔的贡献,另一部分则可能来自于花岗质岩浆。     

地壳厚度对中国金矿床空间分布规律的制约

圈定成矿远景区并进行矿产勘查,是新一轮找矿突破的重要内容。在当前大数据和深部地球的背景下,文章根据金矿床空间分布对所在的地壳厚度和地表高程进行了空间连接和相关统计分析,并初步圈定了金矿床的成矿远景区。研究结果表明,地壳厚度为35 km和高程为200 m左右的区域,是金矿床产出的有利区域,并且金矿床的地壳厚度极值和频率呈现分形关系,为金矿床靶区的预测,提供了基本的非线性深部矿产资源预测数学模型;根据金矿床和地壳厚度、高程等的关系,对金矿床的优势成矿远景区进行了预测。预测结果显示,松嫩盆地周边,济南-郑州-武汉-长沙-南宁沿线及周边,是金矿床产出的有利远景区域。