湘南坪宝矿田岩浆热液成矿系统深部探测与地球化学约束

湘南是我国乃至世界最重要的钨锡多金属矿集区之一,发育了坪宝、柿竹园、骑田岭等多个大型矿床(田)。随着浅部资源逐渐枯竭,成矿系统深延与探测成为找矿突破的重点,尤其是覆盖层下隐伏成矿岩体、流体运移通道与矿体赋存空间的准确识别。本文以湘南坪宝矿田为例,采用广域电磁、构造解析与地球化学等方法揭示了成矿系统的空间结构与物质组成:(1)矿田深部(<5 km)存在4个隐伏的燕山期花岗岩体,包括宝山、黄沙坪、大坊、野鹅塘,岩体呈现不规则形态;(2)岩体侵位受NNE走向、NE走向与NW走向的区域断裂交汇联合控制,其岩体接触带与次级断裂为主要的控矿构造;(3)断层破碎带中方解石、石英、赤铁矿等热液矿物为成矿流体活动留下的痕迹,可用来识别成矿流体的源区与路径;(4)科学钻探证实了矿体与成矿运移通道深延稳定,且可能与深部隐伏岩体导通;(5)宝山矿区西部、黄沙坪矿区东部、大坊与野鹅塘矿区深部应为该区未来找矿勘查的重点。通过广域电磁、构造解析与矿物地球化学分析可以深入认识隐伏岩体的空间形态与形成时代,构建成矿物质与流体的“源-运-储”模型,开展成矿系统的深部探测与成矿潜力评价。

湘南铜山岭矿田构造‒成矿特征以及深部成矿预测

湘南铜山岭矿田位于南岭成矿带与钦杭成矿带的结合部位。本文采用构造解析、广域电磁探测、热液矿物地球化学分析等方法对铜山岭矿田1~3 km深度的构造‒岩浆‒成矿系统特征进行了综合研究。研究结果表明:①构造解析显示铜山岭矿田经历了三期构造事件,第一期为成矿前的NWW-SEE向挤压,形成NNE向褶皱和逆断层,以及NWW向张性断裂;第二期为成矿期的NW-SE向伸展,使部分NNE向逆断层转化为正断层,并伴随花岗岩体侵位以及矽卡岩型铜多金属成矿事件;第三期为成矿后的近SN向挤压,使NNE向断层发生左行走滑。成矿前形成的NNE向断层在成矿期重新活动,并成为矿田内主要的控岩控矿断层。②广域电磁法探测表明矿田覆盖区深部的隐伏花岗岩岩体与灰岩地层之间存在较大的物性差异,异常解译结果显示高阻体为花岗岩岩体,层状低阻体为灰岩地层,陡倾低阻体为区域性断层,其中高阻体与层状低阻体之间的过渡带是有利的成矿空间。③断层中发育两期方解石脉,其中第二期方解石脉的地球化学特征指示其与岩浆热液活动有关。基于以上研究我们在铜山岭矿田圈定两个深部成矿预测区。

岩浆热液白钨矿氧同位素组成研究:对流体源区与演化过程的示踪

南岭地区中生代发育大量岩浆热液型钨矿床,但是成矿岩体类型、侵位深度以及围岩性质存在差异,且成矿过程中受多期流体活动与大气降水的影响,流体源区与演化过程复杂。本文对不同类型钨矿床中多阶段白钨矿进行了氧同位素组成分析,研究结果显示与S型花岗岩侵入相关的白钨矿氧同位素值最高(5.7‰~7.8‰),A型花岗岩侵入相关的最低(2.9‰~4.5‰),I型花岗岩侵入相关的落在二者之间(5.6‰)。不同类型钨成矿早期流体均主要为岩浆水,后期成矿过程中外来流体贡献不同,其中大气降水对夕卡岩和云英岩型钨矿化影响较小,而石英脉型矿化存在较大比例的大气降水的加入。此外,单颗粒石英脉型白钨矿的氧同位素组成也存在较大的不均一性,核部到边部逐渐降低的趋势反映了多期次的流体活动。综合分析认为,早期结晶的白钨矿尽管经历岩浆分异、流体出溶与热液沉淀,仍保留岩浆熔体的部分氧同位素特征,而早—晚阶段白钨矿氧同位素组成的变化详细记录了流体源区特征与演化过程。夕卡岩与云英岩型白钨矿形成主要与强烈的水岩反应相关,而石英脉中白钨矿沉淀主要与大量的大气降水加入有关。

湖南铜山岭层状钨多金属矽卡岩形成时代、成因机制及其找矿启示

湖南铜山岭矿床位于南岭成矿带西段,是与I型花岗闪长岩有关的矽卡岩型铜多金属矿床。近年在远离花岗闪长岩体的棋梓桥组灰岩地层中发现了厚层状矽卡岩型钨钼矿体,其地质特征、矿物组合与金属类型均与岩体接触带型矿体不同。通过系统的野外观察、显微鉴定、石榴石原位U-Pb定年、白钨矿LA-ICP-MS微量元素分析对该矿床矽卡岩形成时代、成因机制进行了研究。结果表明:(1)矽卡岩成矿作用可划分为石榴石矽卡岩、绿帘石绿泥石矽卡岩、石英硫化物、石英方解石4个阶段;(2)石榴石U-Pb谐和年龄为(160.4±4.2)Ma(MSWD=0.79),明显晚于花岗闪长岩体(约167 Ma),与花岗斑岩(约161 Ma)的年龄一致;(3)核部石榴石稀土元素配分型式为轻稀土元素富集、重稀土元素平坦型,与花岗斑岩全岩稀土元素配分型式相似,边缘石榴石的稀土元素配分型式为轻稀土元素亏损、重稀土元素平坦型,与接触带矽卡岩中石榴石不同;(4)与绿帘石共生的白钨矿主要可分为3个世代,3个世代的白钨矿稀土元素配分型式均为轻稀土元素富集、重稀土元素亏损型,但稀土元素总质量分数从第一阶段(Sch1-a,332×10^(-6)~353×10^(-6))到第二阶段(Sch1-b,144×10^(-6)~301×10^(-6))到第三阶段(Sch1-c,4.05×10^(-6)~31.8×10^(-6))呈显著渐进式下降趋势,与绿泥石共生的白钨矿(Sch2)稀土元素配分型式显示轻稀土元素富集,重稀土元素亏损,稀土元素总质量分数为51.2×10^(-6)~139×10^(-6);(5)钨钼矿化主要集中在退变质阶段,其中Sch1-b及Sch2阶段具有较高的氧逸度,为钨沉淀的主要阶段,Sch1-a与Sch1-c阶段氧逸度较低,为钼沉淀的主要阶段。综合分析认为,层状矽卡岩与铜山岭及魏家接触带矽卡岩均不为同一成矿系统,可能与分异程度更高的花岗斑岩有关,未来铜山岭矿床深边部找矿应该更加关注晚期花岗斑岩体。

华南与花岗岩有关的稀有金属矿床和钨锡矿床的时空分布规律及其成因联系

华南是我国战略性矿产钨锡的主产地,且与花岗岩有关的钨锡矿床附近常发育Li、Rb、Be、Nb、Ta等稀有金属矿床,但对这两类矿床的成因联系并不清楚。通过收集整理华南与花岗岩有关的稀有金属矿床和钨锡矿床的研究资料,对稀有金属矿和钨锡矿的成因关系进行初步分析,认识到这两类矿床具有区域-矿田-矿床-矿物多尺度的空间相关性,成矿时代、成矿物质来源及成矿作用相近性,且成矿主要与燕山期高分异花岗岩有关。两者之间“偶极”式分布样式为利用华南极为丰富的钨锡矿床勘探及研究成果寻找稀有金属矿床提供了依据。

山西省狐姑山BIF铁矿三维空间分布规律及深部预测

狐姑山铁矿是吕梁地区一个大型BIF铁矿床,该矿床成矿经历多期次构造-变形-岩浆活动,矿体形态极其复杂且空间分布不清,阻碍了深边部找矿效果。在系统的野外地质调查、矿石显微组构分析的基础上,进一步采用三维建模软件构建了狐姑山地层、矿体、断裂、岩浆岩等控矿要素的三维空间模型,结果显示:(1)铁矿主要受袁家村组地层与区域变质作用控制;(2)矿体形成后主要经历了EW向与近SN向的挤压构造应力作用,产生了褶皱变形,形成了连续平行分布的凹凸体,其垂向变形最大幅度达220 m;(3)成矿后的断裂错断矿体且断距较小,基性岩脉对矿体具有明显的破坏作用;(4)深部矿体倾角逐渐变缓,典型勘探线剖面高精度磁测与大地电磁测深结果显示深部异常体连续且有稳定延伸。综合矿床地质特征、三维空间分布、磁化率及电阻率异常特征认为,狐姑山矿床深边部均具有较大的找矿前景,并圈定了3个找矿靶区。

湖南邓阜仙矿田隐爆角砾岩与钨锡成矿关系

湖南邓阜仙矿田是我国华南著名的钨锡多金属矿产地,随着多年的矿山开采,资源已逐渐枯竭,亟需新的找矿突破。近期在矿田西侧发现多处隐爆角砾岩,为钨锡成矿作用和找矿勘查打开了新窗口。本文对该隐爆角砾岩开展了系统地质调查、岩相学、岩石地球化学、锆石年代学与Lu-Hf同位素分析,研究表明:1)隐爆角砾岩筒主要沿茶陵-郴州-临武断裂发育,具有显著分带性,从中心到外围依次为长英质岩脉、隐爆角砾岩带、裂隙带,且存在多期热液活动与矿化;2)长英质岩脉锆石U-Pb加权年龄为(151.9±1.2)Ma,形成时代与矿田成矿高峰期一致;3)岩脉富集Rb、Th和U,亏损Sr、Ba、K和P等元素,具有高的分异指数(DI为94.77~97.11),其锆石ε_(Hf)(t)为-6.8~-0.8(均值为-4.7),TDM2为1253~1638 Ma,与矿田成矿花岗岩具有相似的微量元素和Lu-Hf同位素组成,指示二者应为同一岩浆源区。综合分析认为,矿田隐爆角砾岩与钨锡多金属成矿关系密切,尽管目前已发现的钨锡矿床均集中在矿田东部,但是西部同样有较大的钨锡找矿潜力,尤其是茶陵-郴州-临武断裂附近。隐爆角砾岩是寻找钨锡多金属矿床的有利找矿标志,应给予高度重视。

新疆托库孜巴依和金坝矿床闪长岩与金成矿关系:锆石定年与载金矿物特征约束

托库孜巴依矿床和金坝矿床位于中国阿尔泰南缘西段,是中亚成矿域的重要组成部分。矿区内广泛分布闪长岩脉,与金矿脉具有密切的空间关系,但其与金成矿是否具有成因关系尚不清楚。本次研究采用野外调查、显微鉴定、矿物自动分析系统、LA-ICP-MS等分析方法,对金成矿作用与闪长岩脉的关系进行探讨。实验结果表明:(1)托库孜巴依矿床和金坝矿床中闪长岩脉受金矿脉穿切,其中闪长岩脉经历了明显的构造变形,而金矿脉却未见显示;(2)金主要分布在石英脉及两侧蚀变带中,托库孜巴依矿床金矿物主要为碲金矿,金坝矿床则以自然金、碲金银矿为主;(3)托库孜巴依矿床与金坝矿床闪长岩具有相近的锆石U-Pb加权平均年龄,分别为(382.3±0.9)Ma和(385.5±2.0)Ma,形成于中泥盆世古亚洲洋俯冲期。综合前人研究,金成矿于晚石炭世—早二叠世后碰撞期,闪长岩明显早于金矿形成,二者并不具备成因关系。金成矿可能与韧性剪切带和同期的岩浆活动有关,未来的勘查工作应聚焦于含金石英脉与同期岩浆岩体周围。

土壤环境质量支持向量机预测模型初探——以湖南长沙、株洲、湘潭地区为例

针对土壤环境质量时序连续监测数据缺乏的现状以及城市建设发展需要,笔者试图通过建立土壤环境质量影响因素预测模型,实现利用影响因素对土壤环境质量进行预测评估。基于支持向量机相对传统经验模型除了更适合样本少情况以外,还具有泛化力强、精确度较高的优势,尝试建立基于支持向量机的土壤环境质量预测模型。研究选择时序连续的9个土壤环境质量影响因素,如国内生产总值、有害废水、废气、固体废物产生量、人口总数、年降雨量、植被覆盖面积等作为土壤环境质量预测评价因子,以长沙、株洲、湘潭地区1986年和2003年的879个土壤样品的Cu、Pb、Zn、Cd、Co、Ni、Cr、Mn含量和17年的51个影响因素样本数据作为学习和预测检验样本,采用遗传算法优选并确定了高斯核函数参数(γ)、损失函数不敏感度(ε)以及惩罚因子参数值(C),它们分别为1.021、0.000416和1012。优化逼近了土壤环境质量与影响因素的关系隐函数,获得基于支持向量机的土壤环境质量预测模型,检验结果显示了模型的有效性。

长沙、株洲、湘潭三市土壤中重金属元素的来源

为追踪长沙、株洲、湘潭3个城市表层土壤中Cd、As、Pb等重金属元素的来源,分析了土壤、基岩、大气干湿沉降、水、悬浮物等介质之间重金属元素的质量平衡和土壤自身重金属元素含量随时间变化的特点。结果显示,除As外,区内基岩中的重金属元素含量低于克拉克值;残积物中Cd相对基岩贫化,As、Pb、Cu、Hg等重金属元素相对基岩的富集小于3倍;大气干湿沉降重金属元素相对土壤富集了数倍至数十倍;湘江水体主要向沿江潮土提供As、Cd物源:近50年内土壤重金属元素有较高的增加速率。不同介质间重金属元素的质量变化特点支持长沙、株洲、湘潭三市土壤重金属元素富集的主要物源为大气沉降,地表水及悬浮物是沿江湖土重金属元素的主要物源,基岩对土壤提供的物源有限的结论。

东大别地区磷灰石裂变径迹年龄的构造意义初析

东大别山地区磷灰石裂变径迹年龄值为 5 9 4± 3 4～ 1 0 5 6± 9 8Ma ,具跨度较大 ,空间分布不均匀 ,沿主要断裂走向及倾向均不连续的特点。磷灰石裂变径迹年龄的这些特点暗示的构造意义可能是 :自燕山运动以来研究区的构造抬升为缓慢且不均匀格局 ;晓天—磨子潭断裂中段在第三纪时可能有逆冲活动 ;由磷灰石封闭径迹长度及单颗粒磷灰石年龄进行的初步热历史模拟分析显示 ,距今约 45～ 5 5Ma,郯庐断裂和晓天—磨子潭断裂曾再次活动 ,前者活动规模较后者大 ;断裂活动可能是该区不均匀构造抬升的主要控制因素之一。

土地利用结构指标新探及计算程序研究

针对目前土地利用结构指标众多,但因对其意义及相互间关系缺少深入分析而出现的普遍复用现象,选取常用表征土地利用数量和空间结构的7个指标,探讨指标间相关性,并对指标意义、分类和模型展开分析和新的探讨。研究表明:原表征土地利用空间格局的多样性指数、优势度指数和均匀度指数应归属于土地利用数量结构指标;因同类指标高度相关,进行土地利用结构分析时在同类指标中择一即可,无需复用;优化的集中化指数模型简化了计算,且能表达区域自身的集中化程度。提出了根据斑块形态差异程度而选择采用算术或加权法进行平均分维数和平均形状指数计算的建议,可使对斑块空间形态特征的测度更为准确;创建的基于斑块拐点数的形态指数模型为描述斑块形态复杂程度提供了新指标。针对目前土地利用结构指标计算软件大而复杂、均为英文界面,且不具备计算数量结构指标的功能,编写了土地利用结构指标的计算程序,可实现各类指标的自动、快速生成。

(U-Th)/He定年——低温热年代学研究的一种新技术

近年来 (U Th) /He定年方法在技术和低温热年代学应用上的优势吸引人们以此开展构造、地形地貌演化等的研究 ;与裂变径迹、K Ar、Ar Ar等定年方法的比较 ,该方法是有效的 ;人们研究了温度及矿物粒径对He扩散的影响 ,确定了校正方法。 (U Th) /He的封闭温度低于其它体系(磷灰石的仅为 75℃± ) ;有质谱仪只需数十毫克样品就能获得U、Th、He含量 ;有较裂变径迹法快速、省样、省力的优点 ;该技术虽还有待完善 ,但仍不失为开展低温热年代学和低温热演化研究的潜在有效方法。

新疆塔斯特花岗岩的碱交代及其地质意义的探讨

通过对新疆塔斯特花岗岩体岩石结构和地球化学的研究,提出该岩体曾遭受范围较广,强度不大的碱交代作用和碱质深源的新认识,并认为碱作用及其强度是该区金富集规模的控制因素之一。该区地槽褶皱晚期局部松弛的拉张对塔斯特岩体的成岩、分布和碱作用起着控制作用。

广东省金石嶂银铅锌矿床成因初步研究

1矿床地质特征金石嶂矿区位于麻布岗盆地北缘,位于NW向铁坑-上坪复式背斜北西翼次级北西向褶曲中,发育NNE-NE向、NW-NWW向、近EW向和SN向4组断裂,前3组较为发育,且规模较大。麻布岗盆地属新丰—连平Ⅲ级火山喷发带北东端侏罗世火山喷发盆地,盆地内分布侏罗纪火山岩。区内局部出露震旦系混合钾长花岗岩。

利用GIS编制矿产预测图

介绍了GIS(地理信息系统 )在矿产预测图编制中的应用、工作原理 ,并以澳大利亚YilgarnBlock矿区金矿预测的成功实例说明GIS在矿产预测图编制中的主要步骤。

利用磷灰石裂变径迹定年方法探讨东大别山地区中、新生代构造抬升样式

利用裂变径迹定年方法对东大别山地区进行了磷灰石裂变径迹年龄值和其空间分布样式及对中新生代构造活动示踪意义的初步探讨 ,并改进了传统的径迹统计方法。结果表明 ,研究区磷灰石裂变径迹年龄值为 5 9.4± 3.4— 10 5 .6± 9.8Ma,具有跨度较大以及由东向西趋向增大的特点 ;研究区自 95Ma以来其构造抬升是缓慢且不均匀 ;晓天 -磨子潭断裂中部在第三纪可能有逆冲 ;

国外断裂研究中包裹体测温技术的某些应用

综述了国外地学工作者在断裂构造带研究中利用流体包裹体测温技术的情况。研究表明运用包裹体测温技术既可获得断裂构造带内流体活动更直接的信息，如流体的成分、温度、压力、密度、盐度等，又可深入了解断裂构造带活动的某些特点，如断裂构造的形成环境。

裂变径迹方法在大地构造学中的一些应用

文章介绍了近年来地学工作者利用锆石、磷灰石的裂变径迹技术在造山带、构造盆地、大型断裂方面的研究成果。裂变径迹技术可给出岩石冷却年龄、时间 -温度演化轨迹 ,并用之探讨不同构造区的构造隆升时间、强度、活动分布模式以及演化规律。所列事实说明裂变径迹技术能为重塑上地壳大地构造活动模式。

构造活动对金成矿影响的几点认识

本文论述了构造活动对金成矿的影响。大地构造、控矿构造、微构造从不同角度对金的富集起积极作用。