安徽宣城矿集区控矿构造特征及其深部找矿指示意义

宣城矿集区因近年发现了茶亭斑岩型铜金矿、长山热液型铅锌矿等大-中型矿产地而成为长江中下游成矿带较热门矿集区之一。通过详细的野外调查和系统分析,本文厘定了研究区北东向构造格架为一条深大断裂带、两个坳陷盆地、三条逆冲推覆构造带,其中推覆构造带由多个自南东向北西运动的倒转复式褶皱和叠瓦状逆冲岩席组成。根据典型矿床控矿构造解析,明确了江南深大断裂和深部主推覆构造是区内一级控岩控矿构造,北东向断裂带及其次级构造、推覆体上盘倒转褶皱转折端和翼部、层间破碎带、五通组与黄龙-船山组的“硅钙面”、燕山晚期中酸性侵入岩与碳酸盐岩的接触带等为区内重要的控矿、容矿构造,并据此提出了该区下一步深部找矿方向。

滁州地区铜金矿控矿构造特征及资源潜力浅析

滁州地区横跨桐柏—大别—苏鲁和长江中下游2个成矿带,是重要的铜、金成矿区。通过野外调研和典型矿床控矿分析,明确了郯庐深大断裂带、黄破断裂和管马断裂等主要断裂构造特征及区内控岩控矿构造特征。郯庐深大断裂带和黄破断裂是区内一级控岩控矿断裂,分别控制了北北东向和北东向构造-岩浆-成矿作用,一级断裂的次级构造、层间破碎带、褶皱伸展部位和断裂交汇部位等是重要的容矿构造。生产矿山实践表明,在已有矿山深边部,斑岩-矽卡岩型铜金矿和石英脉-构造蚀变岩型金矿的找矿潜力较大,是本区下一步地质找矿工作重点勘查和开发利用目标。

汝城盆地深部构造及地热资源赋存潜力——基于重力与AMT探测的认识

地热是重要的清洁能源和旅游矿产,汝城盆地是湘东南山区内的碳酸盐岩盆地,具有形成对流型地热的有利条件,由于盆地三面受诸广山巨型岩体夹持,基底遭受岩体侵入破坏,地层变形严重,断裂纵横,东西构造差异显著,导热、导水通道与深部热储构造发育不清,制约了对该盆地地热赋存潜力的认识。针对以上问题,利用重力与AMT对盆地深部构造进行了探测,取得以下认识:①汝城盆地东西分异呈双向对冲的结构,东部复向斜受燕山期岩体围绕侵位发生挤压和顺时针旋转,核心区岩石破碎,边界走滑断裂岩石破碎带发育,断裂垂向切割深度超过4 km,宽度300-600 m,倾角80°-90°。②盆地内沿基底背斜轴部NWW向发育有多个隐覆岩体,直径3-4 km,埋深0.5-1.5 km,温泉产出在过隐伏岩体边界的断裂破碎带中。③盆地内具有形成对流型地热的良好条件,褶皱、断裂带和隐覆岩体等相互匹配形成统一的控热要素空间组合关系,构成东西双向补给、中间排泄的聚热特征,东部深部热储更发育,盆地地热资源潜力大。

皖东北厚覆盖区构造蚀变岩型金矿勘查模式与关键技术——以五河金矿整装勘查区为例

皖东北地区位于郯庐断裂带南段,地质构造复杂且大面积第四系覆盖,找矿难度大,缺少勘查理论指导和有效的穿透厚覆盖层探测方法技术,长期没有取得重大找矿突破成果。笔者负责五河金矿整装勘查项目,在分析研究皖东北区域地质矿产和物探异常特征基础上,利用物探成果引领地质理论创新,创建了“皖东北地区继承性断裂构造控矿模式”,同时还开展了多种覆盖区找矿新方法试验,解决了五河金矿整装勘查工作靶区圈定和基岩地质信息探测难题。历时10年曲折,探明了皖东北地区第一个中型规模以上构造蚀变岩型金矿,共发现中型规模金矿床2处、小型3处,总资源量已达大型规模,预测找矿靶区不断得到验证,实现了安徽省境内郯庐断裂带找金矿重大突破。回顾勘查过程,总结提出了“皖东北地区物探成果引领,探测技术创新”的勘查模式和“继承性断裂构造控矿模式找矿方法”、“中大比例尺多方法组合探测技术”、“穿透厚覆盖层探测矿体新技术”3项找矿突破关键技术,在构造条件复杂的厚覆盖区具有推广应用价值。

井中矿层多要素探测方法研究与厚覆盖区金矿勘查试验-以皖东北五河地区为例

常用测井及井中物探方法划分孔内地层、推断矿层产状及盲矿体方位时,需要多次井中测量,不仅工作效率低,而且在厚覆盖区还存在矿层产状探测等难题。笔者根据金属矿低阻良导属性和充电法勘查理论,提出了一发四收充电测井法地质多要素观测系统,利用具有一发多收功能的大功率电法勘探系统,采用井-地联合观测方式,在井中连续移动充电,在地面四方位同步测量电位。试验表明,该观测系统一次井中测量,可同时完成推断矿层产状、确定矿层厚度、寻找打漏矿层、发现井傍盲矿体和孔内地层划分等多项地质任务,勘查效率高、效果好,解决了厚覆盖区矿层产状探测长期存在的难题,是一种适合厚覆盖区井中矿层地质多要素探测的新方法,具有推广意义。

覆盖区继承性断裂构造控矿找矿方法及意义——以五河金矿整装勘查为例

覆盖区由于控矿条件难以调查清楚,缺乏覆盖区勘查理论指导,找矿难度大。笔者团队依托五河整装勘查项目,进行了区域重磁异常特征和成矿规律分析研究,利用地质物探融合新思路,提出了郯庐断裂带南段矿床的“继承性断裂构造控矿模式”,解决了五河金矿整装勘查圈定靶区的难题,在五河地区圈定了6个金矿找矿靶区,并得到钻探验证,已发现中型规模金矿床2处、小型3处,估算潜在资源量达特大型规模,有较大找矿潜力。

滇东北会泽铅锌矿区外围小竹箐勘查区构造岩元素组合异常及隐伏矿预测

云南会泽超大型富锗铅锌矿位于扬子地块西南缘、川滇黔铅锌成矿区小江深断裂东侧,受北东向断褶构造控制。尽管会泽铅锌矿研究程度高,但作为矿区外围找矿重点区域的小竹箐勘查区地质研究程度较低。基于构造岩中金属元素组合晕(MEAHFZ)找矿方法,通过地质测量和构造解析,认为该勘查区具有良好的成矿地质条件,其构造样式为银厂坡左行斜冲走滑断层及其上盘的倒转倾伏背斜组成的断褶构造,与矿山厂、麒麟厂矿床控矿构造样式基本一致。结合已有研究成果,厘定印支期以来该勘查区构造体系成生发展为北东构造带—晚南北构造带—东西构造带。在此基础上,基于地表1∶10000构造地球化学、蚀变岩相精细填图及重力剖面勘查,绘制了铅-锌-镉元素组合和铅、锌单元素异常综合图,结合该区的重力异常,发现其综合异常沿银厂坡断裂上盘上震旦统灯影组、下石炭统摆佐组中的北北东—北东向压扭性层间断裂带分布,进而圈定了Ⅰ、Ⅱ和Ⅲ号重点找矿靶区。该成果不仅为该勘查区工程验证指明了方向,而且对同类矿床深部和外围找矿预测具有重要的指导意义。

北淮阳东端牛王寨岩体年代学及地球化学研究:对大别造山带早白垩世深部地质过程的制约

牛王寨岩体位于大别造山带北部北淮阳构造带东端,岩性主要为花岗岩。LA-ICP MS锆石U-Pb测年结果显示,牛王寨花岗岩形成于(119.4±1.5)Ma,属于大别造山带早白垩世晚阶段岩浆活动的产物。牛王寨花岗岩具有高硅(SiO_(2)含量为71.98%~77.96%)、高碱(全碱含量为7.66%~9.30%)、低钙(CaO含量为0.19%~0.68%)、高FeO_(T)/MgO值(平均值为12.83)和10000×Ga/Al值(2.63~2.82)的特点。岩石富集高场强元素,(Zr+Nb+Ce+Y)平均含量为294×10^(-6),富Rb、贫Ba和Sr,具有显著的Eu负异常,指示牛王寨花岗岩具有A型花岗的特点。牛王寨花岗岩^(87)Sr/^(86)Sr初始值为0.70828~0.70841,ε_(Nd)(t)值为-18.77~-19.15,判断其源区物质可能为大别山中下地壳片麻岩。约130 Ma时,大别造山带加厚下地壳拆沉引发的软流圈上涌,为源区的部分熔融提供了热源。牛王寨岩体的形成受控于约130 Ma之后中国东部统一的伸展构造事件。

安徽铜陵地区层控矽卡岩矿床构造控矿模式与找矿标志——以冬瓜山铜矿C_(2)-P_(1)层控矿体为例

层控矽卡岩矿床是铜陵乃至长江中下游地区重要的矿床类型。相对于区域和矿田尺度,矿床、矿体级次的构造对矿质局部富集的控制作用研究较薄弱。本文在前人研究基础上,以冬瓜山C_(2)-P_(1)层间构造带矿体为代表,开展了大比例尺构造精细解剖,分析了层间构造带中次级构造的控矿特征,梳理了研究区的构造体系成生规律,总结了构造控矿模式和找矿标志,为铜陵以及长江中下游地区同类型矿床的找矿增储提供了依据。

长江中下游成矿带庐枞矿集区花岗岩型铀矿床成矿作用研究进展

安徽庐枞矿集区是长江中下游成矿带重要的多金属矿集区,也是华南铀成矿省内重要的花岗岩型铀矿成矿区,系统开展铀矿床成矿作用和成矿规律研究,对于完善区域成矿理论、指导铀矿找矿勘探具有基础性意义。庐枞矿集区铀矿床主要分布在庐枞火山岩盆地东南侧的A型花岗岩带上,但近年深部探测科学钻孔揭示火山岩盆地内隐伏正长岩中也存在铀矿化线索。与A型花岗岩有关的铀矿床呈NE向分布,矿体产出于石英正长岩与围岩接触带,受到侵入接触构造、断裂构造及层间构造的控制,具有典型热液充填成矿的特征,成矿年龄集中在114~108 Ma;赋矿岩体为多期次侵位的复式岩体,主体年龄为127~123 Ma,末阶段碱性长石花岗岩株年龄为115~110 Ma,岩石属于A1型花岗岩,形成于伸展的构造背景下;成矿物质主要来源于赋矿岩体及围岩地层,成矿流体具有深循环大气降水与岩浆流体混合的特征。火山岩盆地内的铀矿化产出于火山岩盖层之下的隐伏正长岩中,具有热液充填成矿的特点,成矿年龄为131~129 Ma;赋矿正长岩成岩年龄为131 Ma,属于橄榄安粗质岩石,形成于挤压向拉张转换的构造背景下;岩浆阶段末期分异的高温富B、F的富铀热液在开放体系下沉淀成矿。盆地内隐伏正长岩中的铀矿化为矿集区中高温铀矿化的代表,与A型花岗岩有关的铀矿床则为晚期中低温铀矿化。综合来看,产铀岩体判别标志、精确的铀成矿年龄以及幔源物质与铀成矿之间的关系应是本区未来研究的重要方向。

铜陵矿集区清水塘铜矿成矿年代学特征及其地质意义

铜陵矿集区是中国东部重要的铜金多金属成矿带,清水塘铜矿床是矿集区内典型的矽卡岩型铜矿床,位于凤凰山矿田内。本文对清水塘铜矿床中的辉钼矿进行了Re-Os同位素测年,显示辉钼矿的Re-Os同位素模式年龄范围为140.9±1.1 Ma^141.4±1.1 Ma,加权平均年龄为141.3±0.7 Ma,对应的等时线年龄为142.0±1.7 Ma,与新屋里岩体花岗闪长岩的年龄(141.3±1.3 Ma)接近,表明清水塘铜矿床与花岗闪长岩具有密切的成因联系,属于早白垩世岩浆–成矿作用的产物。辉钼矿Re的含量为2.23×10^−6~4.94×10^−6,表明成矿物质可能以壳源为主。铜陵地区具有多期成矿的特点,其中135~145 Ma是铜金成矿作用的高峰期。清水塘铜矿的成岩成矿作用与铜陵矿集区中生代大规模铜金成矿作用在时间上一致,具有统一的地球动力学背景,形成于由挤压到伸展转化的构造背景下。

安徽北淮阳地区孙冲岩体年代学及地质意义

孙冲岩体位于北淮阳成矿带鲜花岭成矿区内,与孙冲铅锌矿关系密切。通过LA-ICP-MSU-Pb法获得孙冲岩体的锆石U-Pb年龄为129.0±1.6Ma,形成于早白垩世,岩体具有高钾高铝的特征,属于造山晚期的后碰撞花岗岩,形成于伸展的构造背景中。

皖南地区燕山期成矿特征及岩浆岩成矿专属性

皖南地区北接长江中下游铜铁金成矿带,南临赣东北德兴铜、金矿集区,区内出露的燕山期岩浆岩与成矿较密切,岩性以花岗闪长岩、花岗岩为主,矿床成因主要包括矽卡岩型、斑岩型、岩浆热液型、低温热液型、构造蚀变岩型5种类型,可划分为3个成矿系列。岩浆成矿具有专属性特征,铜、钼矿主要与同熔型花岗闪长岩有关;钨矿主要与黑云母花岗岩、花岗(闪长)斑岩关系密切;金多金属矿与燕山期中酸性岩体有一定的联系,银多金属矿与花岗闪长(斑)岩具有一定的联系。

郯庐断裂带南段继承性断裂构造控矿模式研究及其应用效果——以皖东北五河金矿整装勘查为例

郯庐断裂带南段的皖东北地区地质构造复杂,多为厚覆盖区,找矿难度大。由于控矿条件难以调查清楚,缺乏具有区域特色的勘查理论指导,区内金矿勘查长期没有取得突破成果。笔者依托五河金矿整装勘查项目,进行了区域重磁异常特征和成矿规律分析研究,发现皖东北地区北东-北北东向重力低异常具有弧形条带特征,并以郯庐断裂带为界,大致具有旋转对称性。重磁异常保存印支期构造格架痕迹信息,反映了郯庐断裂带南段时空演化特征,显示了北东-北北东向主要断裂构造具有继承性,形成于印支期,燕山期继续活动,控制白垩纪"红层盆地"和燕山期成岩成矿作用。中低温热液型金多金属矿床和矽卡岩型铜金矿床是皖东北地区主要矿床类型,均受继承性断裂构造控制。结合郯庐断裂的演化特征,利用物探成果引领地质理论创新,提出了郯庐断裂带南段矿床的"继承性断裂构造控矿模式"。根据继承性断裂构造形成机理分析其空间分布规律,总结了矿化蚀变构造带的物探异常标志,解决了皖东北覆盖区成矿预测与找矿靶区圈定难题,在五河金矿整装勘查区应用取得了重要找矿成果,圈定6个金矿找矿靶区,得到了钻探验证,已发现中型规模金矿床2处、小型3处,估算潜在资源量可达特大型规模,实现了安徽省境内郯庐断裂带金矿找矿的重大突破。

广域电磁法与CSAMT在岩溶区探测效果对比分析

岩溶是一种典型的不良地质现象,对工程建设有重大地质隐患。岩溶探测工区常常具有陡峻深切的地形,深部岩溶常常呈破碎的形态,常规的地球物理勘探方法具有局限性。本文在典型岩溶工区开展了广域电磁法(WFEM)和可控源音频大地电磁法(CSAMT)的勘探,旨在优选适合在工频干扰严重的岩溶区开展岩溶勘查工作的频率域电磁法,并结合地质资料获得可靠的探测效果。首先,在野外施工条件和采集参数相近的情况下,采用广域电磁仪和GDP-32Ⅱ可控源音频大地电磁仪采集了两种电磁数据。然后,分析了野外实测数据的曲线形态,对比了两种方法的信号强度和抗干扰能力,并进行了数据处理。最后,利用反演程序进行了两种数据的反演计算。结合已有地质资料,反演结果表明:广域电磁法数据反演所得到的电性结构与地质资料吻合度好。对地质细节的反映上,广域电磁法也表现更好,其结果具有更高的分辨率,可控源电磁法由于场源效应的影响,其深部探测效果较差。

皖南伏岭A型花岗岩的成因——地球化学、锆石U-Pb年龄及Lu—Hf同位素特征

伏岭花岗岩体,位于江南造山带东段的皖浙相邻区,岩浆岩沿着近北东向的宁国—绩溪深大断裂断分布。笔者等对伏岭岩体鱼龙川(γ_(5)^(3-2))单元花岗岩开展了系统的全岩岩石地球化学、LA-ICPMS锆石U-Pb同位素年龄和锆石原位Lu—Hf同位素地球化学研究,结果表明,花岗岩的侵位年龄为131.8±0.9 Ma,富硅、富碱、贫钙、贫铁,具有较高的Rb、Th、U、Ga、Zr和Y含量,较低的Sr、Ba和Nb含量,稀土配分曲线呈现典型的“海鸥式”分布特征,显示强烈的负Eu异常;微量元素原始地幔标准化蛛网图显示明显的Ba、Sr、Nb的负异常。其高SiO_(2)含量和Rb/Sr值、低Ba、Sr含量具备江南造山带东段皖南地区A型花岗岩的典型特征。岩体具有同源岩浆演化特征,源区可能存在磷灰石、钛铁矿的分离结晶作用,而辉石类的分离较少。伏岭岩体主要来源于地壳中镁铁质岩石的部分熔融,其地球化学特征继承于源岩。锆石ε_(Hf)(t)变化范围较小,均在-7.0~-4.6之间,二阶段模式年龄(TDM2)为1478~1630 Ma,伏岭花岗岩可能由中元古代古老下地壳部分熔融形成。伏岭岩体的形成可能受到碰撞作用的影响,岩体形成于后碰撞期,中元古代的基底岩石被大范围的熔融,从而产生了伏岭A型花岗岩。

长江中下游成矿带黄梅尖复式岩体年代学特征:成岩成矿的启示

黄梅尖复式岩体是长江中下游成矿带A型花岗岩的代表,亦是区内重要的产铀岩体,其由早到晚可划分为黑云母石英正长岩、正长斑岩、石英正长岩、碱性长石花岗岩4个侵入阶段,黑云母石英正长岩与碎屑岩地层的接触带是主要的铀矿化部位。对黄梅尖复式岩体各阶段锆石的显微结构进行了详细研究,并开展了锆石稀土元素分析及U-Pb定年。结果表明:黑云母石英正长岩、正长斑岩、石英正长岩中的锆石为岩浆成因锆石,形成时代分别为(131.8±1.1)、(129.7±1.6)、(124.7±1.6)Ma。碱性长石花岗岩的锆石具有明显的核边结构,核部为岩浆成因锆石,经历了蜕晶质化作用,锆石U-Pb年龄为(111.5±1.3)Ma,代表了岩体就位时间;边部锆石受到流体的交代溶蚀并发生了变质重结晶作用,锆石U-Pb年龄为(107.6±2.1)Ma,代表了流体的活动时间。结合以往区域A型花岗岩的年代学数据,将长江中下游燕山期A型花岗岩活动初步划分为3个阶段。早阶段集中在132~129 Ma,岩性以黑云母石英正长岩、正长斑岩为主;主体阶段集中在128~124 Ma,岩性以石英正长岩与正长花岗岩为主;晚阶段集中在115~110 Ma,岩性以细粒碱性长石花岗岩为主。碱性长石花岗岩的成岩年龄及随后的热液活动时间同热液脉状铀矿床成矿年龄接近,结合铀矿床稳定同位素特征,推断末阶段碱性长石花岗岩可能为铀成矿提供了热液及驱动力。

大地电磁多参考站阵列数据处理方法

合理利用多远参考站数据是提高大地电磁(MT)数据处理质量的重要途径之一。从阵列电磁数据处理模型出发,提出一种多参考站阵列数据处理技术。首先,从测区内、外优选多远参考站数据,构建天然场占优的参考数据阵列;然后,利用稳健的主成分分析方法,从参考数据阵列中提取天然场源极化参数;最后,将该参数应用于目标测站阵列数据,以稳健估计方法计算目标张量阻抗。通过"死频带"畸变的实测MT数据计算实例,对比了所提方法与常规方法的处理效果,验证了该方法的有效性。结果表明,所提出的多参考站阵列数据处理方法可有效提高多参考站数据的利用率,可提高强噪环境下MT数据的处理质量,获得优于常规方法的处理结果,为MT"死频带"畸变数据的校正提供可行的解决方案。

龙门山断裂带卫星重力场特征及其发震机制

为了整体了解青藏高原东南缘龙门山断裂带的卫星重力场特征及其发震机制,文中基于重力卫星数据展现出研究区域的地形信息,并通过解算反映莫霍面起伏的区域重力异常,反演出研究区域的莫霍面深度,同时运用GPS速度场数据探测了研究区域地壳的形变速率及方向;最后,结合龙门山断裂带的构造背景及前人已有的深部探测结果,分析其发震前后重力时变场的动态特征并探讨了发震机理。研究结果表明:青藏高原东缘深部物质逐年向E流展,在龙门山断裂带处强势受阻,持续的挤压、碰撞过程形成了深部莫霍面的"陡降带",长期的应力作用利于逆冲推覆和走滑构造的形成;龙门山地震带震前处于明显的重力变化梯度带,深部物质运移的流速差异大,流体压力增强,有助于地壳流体入侵和软流圈物质底侵上涌;物质和能量的持续积累最终将导致深部应力严重失衡、深部薄弱构造剪切破裂,从而发生逆冲、推覆构造运动的大地震。

中二叠统热水沉积新证据--以皖南“嵇亭岭砾岩”为例

通过对安徽泾县-宣州地区中二叠统"嵇亭岭砾岩"中硅质岩、含角砾硅质岩和硅质角砾岩的岩石学和沉积地球化学分析,认为"嵇亭岭砾岩"为非构造成因异常沉积岩;相当于栖霞组本部灰岩段中上部-顶部灰岩段,时代为中二叠世祥播阶;为热水沉积硅质岩,距离热液通道的远近决定了其产出形态,距离越近,角砾越发育;中二叠世深部岩浆房上涌造成强烈的拉张断陷,形成了穹状隆起和一系列地堑与地垒构造,存在部分上涌的岩浆沿着地堑与地垒的断裂上涌,漫溢至海底乃至地表,上涌的岩浆与海水混合,使海水中硅质含量大幅度升高,发生一系列与热液相关的硅化作用和碳酸盐中硅的置换作用。