多重分形局部奇异性分析方法在中国西藏多龙矿集区深层次地球化学异常识别中的应用

勘查地球化学数据作为成矿地质体预测最重要的信息载体之一,在识别提取成矿异常以及挖掘深层次成矿信息中具有重要作用。基于地球化学元素空间分布的尺度不变性和广义自相似性,以多龙矿集区1∶5万勘查地球化学数据中的Cu、Au元素为例,运用分形/多重分形和奇异性理论开展分析研究,进行成矿元素空间分布模式的识别和异常提取。针对研究区全区、断裂缓冲区和地层分区分别运用矩方法计算多重分形谱,用于描述局部地区元素的相对富集及亏损程度,并对区内Cu、Au成矿元素进行局部奇异性分析,以识别提取成矿元素的弱、缓异常信息,圈定成矿潜力区。研究表明,多龙矿集区内Cu、Au元素均表现为成矿有利模式。其中,Cu元素存在区域的弱富集,Au元素存在局部范围的超富集,近EW向与NE向断裂的交汇区域以及侏罗系为区内最有利成矿位置。通过绘制局部奇异性指数空间分布图,表征了Cu、Au元素地球化学异常空间分布特征,进而圈定了矿集区的中部和北部为成矿潜力区。

西藏多龙矿集区拿若铜金矿床地质特征及成因

拿若铜金矿床位于班公湖-怒江缝合带西段北侧,是多龙矿集区重要组成矿床之一,已探明储量达大型规模。本文对其矿床地质特征、矿体特征、矿石特征及围岩蚀变等进行调查,通过野外调研及室内岩相学与矿相学分析,将拿若铜金矿的形成过程划分为岩浆作用阶段、钾长石-硫化物阶段、石英-多金属硫化物阶段、石英-黄铁矿阶段和氧化作用阶段五个成矿阶段;同时对拿若铜金矿床的围岩蚀变特征进行了分析,认为拿若铜金矿床自岩体中心向围岩可划分出钾化带、绢英岩化带,青磐岩化带和角岩化带4个蚀变带,具有斑岩型矿床典型的中心式面型蚀变特征;通过与国内外典型斑岩型铜金矿床的矿床地质特征及围岩蚀变特征进行对比,提出拿若铜金矿床的矿床成因类型为斑岩型铜金矿床。根据矿体产出地质条件,提出具有钾硅化、绢英岩化和青磐岩化的早白垩世花岗闪长斑岩与中侏罗统色哇组长石石英砂岩及其接触带是重要找矿标志。

西藏多龙矿集区铁格隆南铜(金银)矿床荣那矿段安山岩成岩背景：来自锆石U-Pb年代学、岩石地球化学的证据

本文主要对出露与西藏多龙矿集区铁格隆南矿区荣那矿段的安山岩开展了锆石U-Pb定年、岩石地球化学测试,旨在确定该套火山岩的成岩年龄及其形成的构造背景。安山岩的LA-ICP-MS锆石U-Pb加权平均年龄为（110.1±0.7）Ma（MSWD=2.3）,代表了其成岩年龄。岩石Si O2为59.5%~61.48%;Al2O3为16.14%~17.11%;Na2O＋K2O为6.02%~6.63%;Mg#值中等,微量元素富集Ba、Rb、Th、K等大离子亲石元素,相对亏损Ta、Nb、P、Ti等高场强元素,具有Rb正异常和明显的Zr、Hf负异常,据此认为该安山岩属高钾钙碱性系列岩石,具有活动大陆边缘火山岩的性质,是班公湖—怒江洋北向俯冲,拉萨地体与羌塘地体碰撞拼贴过程中所诱发的岩浆产物。结合其他资料分析认为,此安山岩的成岩时间应晚于铁格隆南高硫型浅成低温热液铜（金）矿床的成岩和成矿时间,是该矿床得以良好保存的重要条件。

西藏多龙矿集区尕尔勤斑岩铜矿床年代学及地球化学--兼论硅帽的识别与可能的浅成低温热液矿床

尕尔勤斑岩铜矿床是多龙超大型铜金矿集区内具有较大找矿潜力的矿床之一。本文以尕尔勤斑岩铜矿区内成矿花岗闪长斑岩及新发现的硅帽为研究对象,进行了矿床年代学、地球化学及找矿方向研究工作。尕尔勤矿床花岗闪长斑岩SiO_2含量在60.01%~62.81%之间,K_2O含量在1.86%~2.16%之间,Al_2O_3含量在15.12%~16.51%之间,属于钙碱性岩石系列。斑岩体锆石U-Pb年龄为124.4±0.4Ma(MSWD=0.42,n=25),属于早白垩世侵位;锆石εHf(t)值主要集中于1.15~9.71之间,tDMc模式年龄主要集中于559~1105Ma之间,表明岩浆岩区起源于具有幔源特征的深成熔体,而个别负εHf(t)值(-18.65,-19.75)的出现表明其受到了古老成熟地壳的轻微混染。斑岩体稀土元素显示为重稀土亏损的右倾分布型式,在原始地幔标准化图解中微量元素显示为Rb、Th、U、Sr等大离子亲石元素相对富集,而Nb、Ta、Ti、P、Zr等高场强元素相对亏损特征,体现出岛弧岩浆特有的地球化学特征,综合研究表明矿床形成与班公湖-怒江洋北向俯冲密切相关。硅帽中角砾状样品与层纹状(致密块状)样品地球化学特征具有明显区别,发育较少的层纹状硅帽样品可能为热水沉积与生物化学沉积共同作用形成的硅质岩,而大量存在的角砾状硅帽体现出明显热液充填交代成因特点,经地球化学剖面测量显示硅帽展布区域Cu、Au、Ag、Pb、Zn、As、Sb等成矿指示元素异常明显,结合高光谱矿物识别表明该区域存在浅成低温热液型矿床的巨大可能性,具有重要的勘查指示意义。

西藏多龙矿集区拿若铜(金)矿床成矿元素空间分布规律及地球化学勘查模型

拿若铜(金)矿床是多龙矿集区内继多不杂斑岩铜(金)矿、波龙斑岩铜(金)矿之后又一取得重大找矿突破的大型斑岩型矿床。作者以矿区探矿工程分析数据为基础,研究各成矿元素空间分布规律。成矿元素在垂向上的分带特征不明显,在平面上分带特征较显著,表现为自矿区中心ZK0001,向南西方向具有Cu+Au-Cu(Au、Ag)→Cu(Ag、Au)-Cu(Ag)的分带特征。同时,矿区土壤地球化学测量显示,从0线开始至31线(北东→南西)具有Mo、Cu→Mo(Cu、Au)→Cu、Au(Ag、Mo、Pb)→Pb→Pb、Zn分带特征,显示物质来源和热源位于0线附近,成矿流体是以0线、7线一带向四周运移,并具有从北东向南西方向运移的特点。通过矿床地质特征、元素分带特征研究,建立了矿区地球化学勘查模型。

西藏多龙矿集区波龙斑岩铜矿床蚀变与脉体系统

波龙铜矿床是多龙矿集区继多不杂斑岩铜矿床后发现的又一大型斑岩铜矿床。文章在详细的野外地质编录及室内镜下鉴定基础上,对波龙斑岩矿床蚀变与脉体系统进行系统梳理。结果表明,波龙矿床发育明显的蚀变分带,从深部(或核部)往浅部(或外侧)具有钾化带→黄铁绢英岩化带→泥化叠加黄铁绢英岩化带→角岩化带(或外侧的青磐岩化带)的蚀变分带特征。共识别出M、A、B、D 4种脉体类型,以A、B脉最为发育。与成矿关系密切的主要为钾化带、黄铁绢英岩化带及A、B脉。与国内外典型斑岩矿床蚀变特征相比,波龙矿床蚀变特征总体与"二长岩"模式相似,特征矿物组合与阿根廷Bajo de la Alumbrera矿床,国内驱龙铜矿、多不杂铜矿等都具有相似之处。但波龙矿床从钾化带至黄铁绢英岩化带都大量发育的稀疏-稠密浸染状及脉状磁铁矿是该矿床的独有特色。

西藏班公湖-怒江缝合带北缘多龙矿集区晚三叠世—侏罗纪增生杂岩结构及其对成矿地质背景的约束

西藏班公湖-怒江缝合带北缘多龙斑岩铜金矿集区出露的晚三叠世—侏罗纪增生杂岩属总体无序、局部有序的非史密斯地层,由基质和块体2个部分组成。基质为晚三叠世—侏罗纪砂泥质复理石建造,块体由大小不等的玄武岩、安山玄武岩、灰岩、砂岩、硅质岩、辉长岩、超基性岩等组成。增生杂岩系变形强烈,发育强烈的构造置换作用,块体与基质之间由透入性挤压面理、剪切面理或韧性剪切断层分隔,为典型造山带大陆增生边缘的增生杂岩。多龙斑岩铜矿的含矿斑岩体侵位于侏罗纪增生杂岩系或以侏罗纪增生杂岩系为基底的岛弧型火山岩系中,属增生楔基础上发育的具有超大型潜力的岛弧型斑岩铜金矿床,其外围的拿若、色拉、拿顿、地保那木岗、鹫山、铁格龙和尕尔勤等系列铜金铅锌矿床点,在空间上均赋存于早白垩世花岗闪长斑岩体内部及其与侏罗纪增生杂岩系的内外接触带中,受矿集区北东向走滑断裂的控制,呈北东向成群展布,二者具有相似的成矿环境与成矿条件,其深部可能存在统一的斑岩型铜金铅锌矿床,属于统一的斑岩浅成低温热液成矿系统。班公湖-怒江缝合带北缘多龙矿集区晚三叠世—侏罗纪增生杂岩的识别,为正确认识多龙超大型斑岩铜金矿床的成矿地质背景和缝合带的演化提供了新的线索。

西藏改则多龙矿集区地堡那木岗矿床钾玄质二长花岗斑岩锆石LA-MC-ICP-MSU-Pb年龄、地球化学特征及其地质意义

西藏班公湖—怒江结合带已经成为我国重要的斑岩铜金矿成矿带,改则县多龙斑岩—浅成低温热液型铜(金)矿集区是近几年班公湖—怒江成矿带最为瞩目的找矿发现。本文首次对多龙矿集区地堡那木岗矿床二长花岗斑岩进行全岩地球化学分析及锆石LA-MC-ICP-MS U-Pb测年。二长花岗斑岩SiO_2为66.31%~67.31%,Al_2O_3为15.16%~15.33%,MgO为1.30%~1.47%,CaO为1.53%~1.65%,TFe_2O_3为3.29%~3.74%,K_2O为3.72%~3.98%,Na_2O为4.48%~4.96%,K_2O/Na_2O为0.80~0.89,铝饱和指数为1.00~1.07,里特曼指数为2.82~3.43,属于为高钾钙碱性弱过铝质岩石。其明显富集轻稀土及大离子亲石元素(Th、U、K、Pb及Rb),亏损重稀土及高场强元素(Ta、Nb、Ti及Zr),稀土总量为131.81×10^(-6)~151.59×10^(-6)之间,轻稀土与重稀土比值为10.67~10.97,(La/Yb)_N为14.03~15.23,δEu为0.75~0.78,具有中等负铕异常,显示出典型岛弧岩浆岩的特征,表明二长花岗斑岩可能是处于俯冲带背景下由洋壳俯冲板片脱水产生流体交代地幔楔发生部分熔融形成。二长花岗斑岩La/Nb值为3.36~3.50,La/Ta值为40.71~42.79,指示了岩浆在上升的过程中可能遭受到地壳物质的混染作用。其锆石具有明显的岩浆结晶环带,锆石U-Pb测年显示,Th/U值为0.56~1.10,岩石成岩年龄为112.6±1.3Ma。结合前人资料可知,多龙矿集区内岛弧岩浆岩存在117~124 Ma和107~112 Ma两个明显的主要成岩期,地堡那木岗矿床二长花岗斑岩形成于矿集区岩浆动活后期。综合分析认为,班公湖—怒江特提斯洋在早白垩世晚期(112.6±1.3Ma)尚未关闭,仍正在向北俯冲于羌塘地块之下。

西藏多龙矿集区地堡Cu(Au)矿床含矿斑岩锆石U-Pb测年、Hf同位素组成及其地质意义

西藏多龙矿集区地堡铜(金)矿位于班公湖—怒江缝合带北侧,羌塘地块南缘,是多龙矿集区中具有较好找矿前景的斑岩—浅成低温热液矿床。本文首次对地堡含矿斑岩进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年、微量元素和Hf同位素分析。含矿斑岩23个锆石点测试,获得锆石^(206)Pb/^(238)U加权平均值年龄为122.0±2.5Ma(MSWD=0.34),与多龙矿集区成矿岩浆活动时限一致,是多龙矿集区的重要组成部分。锆石微量元素特征揭示地堡含矿斑岩中锆石为岩浆锆石,锆石Ti温度计计算出其结晶温度为663~850℃,平均为765℃,其岩浆源区可能经历了水饱和条件下的部分熔融作用。Hf同位素分析结果表明,地堡含矿斑岩锆石n(^(176)Hf)/n(^(177)Hf)值相对较高,为0.282726~0.283054,ε_(Hf)(t)为1.1~12.6,均为正值,其物质来源有幔源组分的加入,可能为壳幔混源的新生下地壳。

基于RS与GIS技术的西藏多龙矿集区生态环境监测研究

西藏多龙矿集区铜多金属矿产资源丰富,铜储量约2500万吨,排名中国第一。矿集区矿产资源的开发能带来巨大的社会经济效益,但青藏高原地区生态环境承载力有限,矿山开发容易造成生态环境的不可逆破坏。本文基于高分二号、Landsat8等遥感影像数据,采用人机交互解译方法提取多龙矿集区有关人类活动、水文、荒漠化、金属氧化物污染及草地覆盖等信息,进而分析研究区生态环境现状。分析结果表明:研究区生态环境整体仍处于较原始状态,未遭受过大型工业活动及人为活动破坏;区内主要植被类型为高原草原和高原草甸,高草地覆盖区面积较小且分布较集中;研究区荒漠化形势较为严峻,主要荒漠化类型包括沙漠化、石漠化及盐碱化等;矿区地表出现大面积褐铁矿化及孔雀石化,周边土壤及水系金属及重金属矿物含量超标;区内砂金矿盗采、超载放牧及地质勘探等人类活动均对当地生态环境造成一定影响。利用RS与GIS技术开展多龙矿集区生态环境调查研究,可为矿山的绿色选址及绿色矿山开发建设提供建议及技术支持。

西藏多龙矿集区典型矿床（点）矿化特征与成矿作用对比研究

西藏多龙矿集区是近年来中国新发现的具有世界级潜力的铜金矿集区。该矿集区现已查明多不杂、波龙、拿若和铁格隆南4个大型-超大型矿床,并新发现地堡那木岗和拿顿矿点。文章对上述矿床(点)脉体、蚀变、矿化和流体特征开展了系统研究和对比。结果表明,多不杂、波龙和拿若矿床矿化类型以斑岩型为主,同时钾硅酸盐化、绢英岩化、青磐岩化等蚀变广泛发育,而铁格隆南矿床除上述蚀变类型外,还叠加有高级泥化蚀变,并发育与之相关的浅成低温热液型矿化。根据脉体特征对比和流体包裹体温压计算推测,上述4个矿床矿化类型的差异可能由剥蚀深度的差异所引起(前三者剥蚀深度约为2~3 km,后者约为1~1.5 km)。此外,地堡那木岗矿点蚀变类型以绢英岩化、泥化为主,该矿点发育与斑岩型金矿中类似的深色条带状石英脉,指示该地区可能存在斑岩型金矿。拿顿矿点为典型的高硫型浅成低温热液型矿化,铜金矿体赋存于角砾岩筒中。野外地质调查表明,上述矿点地表蚀变岩盖(Lithocaps)发育,并且蚀变岩盖空间分布位置与下伏铜金矿体表现出良好的匹配关系,可有效地指导找矿勘查工作。流体包裹体实验进一步表明,铜金元素在斑岩型矿化中的沉淀可能与温度降低和氧逸度的变化有关,而在浅成低温热液型矿化中的沉淀则受控于温度的降低和流体的不混溶作用。最后,在前人年代学研究基础上,结合本次实验结果构建了该地区与成矿作用有关的时空演化模型。

西藏多龙矿集区绿色勘查与绿色矿山建议

多龙矿集区位于西藏自治区改则县物玛乡境内，距改则县城西北方向约110km。矿集区内包括地堡那木岗、拿顿、波龙、多不杂、拿若、铁格龙、色那、尕尔勤等矿床。多龙矿集区目前已经探明的铜达到18．0Mt，金300t。深部和外围仍有巨大的找矿潜力，已经探明的和资源潜力总计预计铜可达到20Mt以上，为世界少有的几个铜金属量达到约20Mt的矿床之一，也是我国最大的铜矿床，并已成为中国最具潜力的铜矿战略资源储备开发基地（陈红旗等，2015）。

西藏多龙矿集区遥感异常提取与成矿预测

以西藏多龙斑岩型铜矿区为例,根据已知矿床,分别利用比值法和主成分分析法对ETM+和ASTER数据提取铁染与羟基异常信息,分析研究已知矿体遥感异常特征;通过波谱特征拟合的方法,对研究区进行波谱分类。利用两方面的成果来对多龙矿集区作成矿预测,划定远景成矿区,其中一级预测区6个,二级预测区12个。多种异常对比组合,能够发现更好的指示成矿线索的信息。

西藏改则县多龙矿集区发现岩墙岭蛇绿岩残片

西藏班公湖-怒江缝合带北缘多龙矿集区是青藏高原新近发现的具有超大型远景的、典型的富金斑岩型铜矿集区,其成岩成矿地质背景是解决班公湖-怒江洋构造演化的关键问题之一。近年来的区域地质调查研究发现,多龙矿集区南侧出露岩墙岭蛇绿岩残片,应该是班公湖-怒江蛇绿岩带的重要组成部分。岩墙岭蛇绿岩主要由席状岩墙群、枕状玄武岩和硅质岩组成,整体呈棱形或透镜体状断续分布于侏罗系复理石沉积内,构成典型的网结状构造。糜棱岩普遍发育在岩墙岭蛇绿岩和围岩的接触部位。综合前人研究成果,初步认为多龙矿集区早白垩世成岩成矿作用应该形成于增生楔之上伸展拉张的构造环境。岩墙岭蛇绿岩的发现和确定进一步约束了多龙矿集区成岩成矿地质背景,同时为班公湖-怒江缝合带的延伸及其构造演化的研究提供了新的线索。

西藏班-怒成矿带多龙矿集区斑岩铜矿综合信息找矿预测

通过对西藏班-怒成矿带多龙矿集区的研究,提出了含矿花岗闪长斑岩的特征、构造与铜矿化体的关系、矿体围岩蚀变特征及找矿意义、矿体风氧化带特征、地层接触带与铜矿化的规律、铜矿化的物探异常特征、铜矿化的化探异常特征等8个成矿-找矿模型标志信息,组成找矿靶区定量预测数学模型的8个统计变量。针对区内地质工作基础较差的现实情况,将加权特征分析方法应用到多龙矿集区找矿靶区预测中,优选出10个具代表性的见矿钻孔,作为模型单元,对7个未知预测单元进行了定量预测,优选了找矿靶区。

西藏多龙矿集区尕尔勤铜金矿区成矿潜力预测

多龙矿集区位于西藏自治区西北部的改则县境内,地处羌塘—三江复合板片南缘,班公湖—怒江缝合带北侧。近年来,班公湖—怒江成矿带西段多龙矿集区内的资源评价工作取得了突出的进展,目前矿集区内已控制铜资源量超过1600万吨,相继发现有多不杂、波龙超大型斑岩铜金矿床和外围的拿若铜金矿(大型)、拿顿铜金矿、色拉铜金矿、地保那木岗铜矿等多个矿床(点),特别是铁格隆南(荣那)超大型斑岩—浅成低温热液型铜(金、银)矿床的发现和突破(唐菊兴等,2014)。

西藏多龙矿集区色那铜金矿床地质特征与找矿标志

1区域地质背景色那铜金矿位于西藏阿里地区改则县北西方向,是多龙矿集区的重要组成部分。多龙矿集区大地构造位置位于羌塘地块南缘,班公湖-怒江缝合带的北侧。班公湖-怒江缝合带作为冈瓦纳大陆的北界(潘桂棠等,2004),其构造演化问题一直是西藏地质学界争论的焦点。关于该缝合带代表的是形成于二叠世—早三叠世的新特提洋的认识基本已得到一致认可(任纪舜等,2004),但对于班公湖-怒江特提斯洋的俯冲消减形式及俯冲至碰撞闭合的时限一直存在较大的争论。

西藏多龙矿集区拿顿铜金矿床成矿时代的厘定及其找矿指示意义

西藏多龙矿集区是中国新发现的具有世界级规模的铜金矿集区。目前,该矿集区的中部和北部已发现多个斑岩型和斑岩-浅成低温热液型矿床,而区内西南部也发现了多个铜金矿床,指示了良好的找矿潜力。拿顿是矿集区内西南部具有代表性的铜金矿床,矿化类型为浅成低温热液型。野外地质调查表明,该矿床成矿作用可分为2个阶段,早阶段矿化主要赋存于角砾岩筒中,并与角砾岩筒同时形成,而晚阶段矿化主要以脉体形式产出,切穿角砾岩筒及早阶段矿化。年代学研究结果显示,角砾岩筒中以角砾形式产出的花岗闪长斑岩锆石U-Pb年龄为(117.5±0.7)Ma,被后期花岗闪长斑岩(116.1±1.3Ma)侵入,由此指示角砾岩筒及早阶段矿化形成于116~117 Ma。此外,明矾石40Ar-39Ar年代学研究进一步表明,晚阶段石英-明矾石-硫化物脉形成于(111.3±2.5)Ma,这也证实该矿区成矿作用具有多阶段性特征。文章结果指示,拿顿铜金矿可能存在多期与浅成低温热液型矿化有关的成矿岩体,并且多龙矿集区内也可能存在更多形成于111 Ma而未被发现的矿床。

西藏多龙矿集区热构造演化历史——来自磷灰石(U-Th)/He的证据

西藏多龙矿集区是西藏最重要的斑岩-浅成低温热液型矿集区。多龙矿集区经历了多期次的构造抬升-剥蚀事件,成矿后的埋藏-剥蚀历史对矿体的保存至关重要。本文运用磷灰石(U-Th)/He数据对多龙矿集区的低温热年代学进行研究。磷灰石(U-Th)/He年龄平均值分布在85. 1±4. 0Ma到37. 9±2. 5Ma,记录了晚白垩世到古新世、始新世、渐新世的热-构造事件。热历史模拟显示,多龙矿集区主要经历4次冷却事件:Ⅰ) 100～75Ma,冷却速率约为4℃/Myr,剥速率约为0. 16km/Myr,与班公湖-怒江洋的闭合以及拉萨-羌塘地块的碰撞事件有关;Ⅱ) 75～45Ma,冷却速率约为0. 3℃/Myr,剥蚀速率约为0. 01km/Myr,与拉萨-羌塘地块的继续碰撞事件以及由碰撞作用引起的逆冲推覆构造事件有关;Ⅲ) 45～30Ma,冷却速率约为2℃/Myr,剥蚀速率约为0. 08km/Myr,与印度-欧亚大陆的碰撞抬升事件有关;Ⅳ) 30Ma至今,冷却速率约为1℃/Myr,剥蚀速率约为0. 04km/Myr,与渐新世以来印度-欧亚大陆的持续碰撞作用以及渐新世以来青藏高原发育的频繁构造事件有关。多龙矿集区斑岩-浅成低温热液型矿床形成后在强烈的隆升-剥蚀的环境下保存下来,得益于早白垩世美日切错组火山岩的覆盖,由拉萨-羌塘地块碰撞作用引起的逆冲推覆构造引起的上部地层加厚,以及印度-欧亚大陆碰撞事件在多龙矿集区产生的相对较弱的破坏效应。拉萨-羌塘地块碰撞作用引起的地层加厚对多龙矿集区矿床起主要的保护作用。

西藏多龙矿集区玄武岩类化学组分特征及构造背景

选择多龙矿集区美日切错组地层中的玄武岩–玄武安山岩–安山岩样品进行常量元素、稀土元素和痕量元素测试。通过分析,认为多不杂铜矿床碱性玄武岩形成于板内洋岛环境,钙碱性玄武岩类形成于大陆弧环境;拿若铜矿床安山岩形成于大陆弧环境;尕尔勤铜矿床钙碱性玄武岩形成于后碰撞弧环境。初步揭示出多龙矿集区板块俯冲作用引发地幔流体作用的成矿机制,地幔交代作用及其产物是洋岛玄武岩富集的主要原因,板块俯冲作用及其产物是岛弧玄武岩富集的主要原因。