成矿地质体找矿预测理论与方法在矿产勘查中的应用

成矿地质体找矿预测理论与方法的创建为中国勘查区找矿工作提供了理论指导和方法遵循,已广泛应用于矿集区、老矿山深部与外围的找矿预测和矿产勘查中。在河南省银洞坡金银矿集区、甘肃省早子沟金矿、四川省拉拉铜矿集区等83个矿集区和168座矿山取得了良好的找矿效果。该理论方法的核心是构建成矿地质体-成矿构造和成矿结构面-成矿作用特征标志“三位一体”找矿预测地质模型。总结了应用成矿地质体找矿预测理论与方法开展找矿预测工作的流程和要点:开展预研究提出找矿思路,研究典型矿床确定主攻矿床类型;研究成矿地质体确定找矿方向,研究成矿构造与成矿结构面确定矿体赋存位置,研究成矿作用特征标志提供矿体赋存依据,构建找矿预测地质模型确定成矿作用中心;综合地质、物探、化探方法,预测深部矿体空间位置;探矿工程验证实现找矿突破。本次研究为找矿预测工作提供了思路和示范,为新一轮找矿突破战略行动提供了支撑服务。

西秦岭甘南加甘滩金矿床流体包裹体及氢-氧-硫-铅同位素特征

加甘滩金矿床是西秦岭甘肃省甘南藏族自治州夏河-合作矿集区近年发现的资源量最大的金矿床。金矿体赋存在中上三叠统细碎屑岩中,矿体的产出受NW向逆冲断裂及其次级构造控制,呈雁行状、羽状分布,矿体形态为板状、脉状、分叉状。矿床热液期主成矿阶段矿物组合为石英-黄铁矿-毒砂-辉锑矿-自然金。为进一步查明矿床成矿物质来源,分析矿床成因,本次在矿床地质调查的基础上,开展了系统的流体包裹体、氢-氧-硫-铅稳定同位素测试分析。加甘滩金矿主成矿阶段石英包裹体类型为气液两相包裹体,其中,富液相两相包裹体最为常见。成矿流体均一温度均值为248.67℃,盐度均值为3.78‰NaCl,具有中低温、低盐度的特征;石英δ^(18)O_(H_(2))O值为10.42‰~13.82‰,δD值为-101.2‰~-93.2‰,成矿流体组成较复杂,可能既有岩浆水,也有变质水的参与。主成矿阶段黄铁矿和毒砂δ34S值为-13.4‰~-7.5‰,可能来源于岩浆作用或变质沉积地层;铅同位素组成相似,主要来源于造山带铅,有部分上地壳铅和地幔铅加入。加甘滩金矿床成因类型为与岩浆有关的金矿床,它的形成与印支期洋壳俯冲产生的深部岩浆作用密切相关。

甘肃合作早子沟金矿微量元素、同位素特征与成矿物质来源

甘肃合作早子沟金矿是西秦岭夏河—合作金矿富集区最著名的特大型金矿床,经过近20年持续勘查,已探明资源量超过150 t。笔者等通过对2018~2021年实施的深部科研钻探SDZK8314岩芯进行系统编录和测试分析,为研究深部流体和成矿物质来源提供新的资料。研究表明,早子沟金矿中不同类型的岩石与矿石的稀土微量元素具有相似配分曲线特征,含矿岩石相对围岩具有明显更低ΣREE含量和更高的K、Sr含量,同时矿石中的金品位与K_(2)O含量呈现明显的正相关关系。早子沟金矿中的石英闪长玢岩n(^(208)Pb)/n(^(204)Pb)=38.33~38.48、黄铁矿—毒砂n(^(208)Pb)/n(^(204)Pb)=38.23~39.19、辉锑矿n(^(208)Pb)/n(^(204)Pb)=37.75~38.63,具有多源、混合铅的特征,从闪长玢岩黄铁矿—毒砂辉锑矿具有从上地壳到造山带甚至地幔的演化趋势。H—O同位素显示,成矿流体主要来源于岩浆水,后期有大气降水和围岩循环水的混入。矿石中δ^(34)S_(V-CDT)值的范围为-14.7‰~-7.0‰,平均值-10.3‰,硫主要来源于岩浆热液,与围岩发生强烈的水岩反应而带入一部分地层硫。早子沟金矿的形成与区域较晚期岩浆—构造活动直接相关,成矿物质主要来源于深部石英闪长岩。

西秦岭甘肃徽县大石湾钴锰矿床地质特征及成因

甘肃徽县大石湾钴锰矿床位于西秦岭造山带云台-迷坝成矿带东段,矿体赋存于上志留统卓乌阔组第4段灰岩夹硅质岩建造、灰岩-硅质岩建造2套含矿建造中。为进一步指导该地区的找矿工作,通过开展大石湾钴锰矿区建造构造专项填图,结合探槽揭露和老硐编录,分析建造构造与成矿之间的关系,对地质特征、成矿规律进行了总结,认为矿床成因类型为沉积-改造型钴锰矿。研究结果表明,卓乌阔组第4段硅质岩与灰岩接触带(硅钙面)为主要赋矿空间,其次为灰岩-硅质岩建造中层间断裂带。主要控矿构造方向为近EW向;矿床的成矿具有多期次的特点,与多期次的构造运动相对应;加里东晚期是该矿床最主要的初始富集成矿期,印支期是该矿床一个重要的构造期,该期近EW向的挤压逆冲推覆构造对原始沉积层进行叠加改造;燕山期NE向、NNE向压扭性断裂对早期含矿地质体截切错动,并为后期钴锰再次淋滤富集提供了有利空间,为成矿期后构造单元,控制钴锰最终成矿的赋存状态。

受断层控制的下组煤开采底板变形特征及突水危险性探究

为了探究杨村煤矿十采区下组煤17煤层首采10703工作面断层突水危险性,在系统分析其地质及水文地质条件基础上,确定了该工作面属于典型的受断层控制的带压开采范畴,主要突水含水层为十三-十四灰和奥灰。在此基础上,建立了集完整和有断层于一体的10703工作面所在区域的三维工程地质模型,采用数值模拟方法对比模拟获得了16上和17煤两薄煤层依次开采后受断层控制的底板变形破坏深度和特征。在此基础上,采用安全带压系数法系统评价了完整和有断层条件下十三-十四灰和奥灰对10703工作面带压开采突水危险性,结果认为均是安全的,与突水系数法结果进行了比较。研究结果对该工作面带压开采底板水防治具有很好的参考价值。

华北克拉通北缘张家口-宣化地区古生代-中生代岩浆构造活动与成矿作用

河北省张家口-宣化地区(张宣地区)位于华北克拉通北缘中段,区内自显生宙以来构造活动频繁,并产出大量岩浆岩和金矿床,是研究华北克拉通北缘岩浆-构造-成矿演化体系的重要对象。本文通过对张宣地区的水泉沟正长岩、响水沟似斑状花岗岩、井儿洼粗安岩-英安岩、象山花岗闪长岩、青羊沟黑云母二长花岗岩和张家口组流纹岩的锆石年龄、Lu-Hf同位素和地球化学组成进行研究,结合前人研究成果,获得区内古生代-中生代岩浆岩的侵位时期主要为海西期(峰值398Ma和373Ma)、印支期(峰值234Ma)和燕山期(峰值143Ma和130Ma)。张宣地区在古生代-中生代经历了古亚洲洋俯冲、华北克拉通破坏及古太平洋俯冲过程。早古生代时期,古亚洲洋向华北克拉通俯冲;到泥盆纪,白乃庙岛弧带和华北克拉通北缘发生弧陆碰撞,张宣地区处于弧陆碰撞后的伸展环境,富集地幔岩浆上涌并经历了地壳的同化混染和分离结晶的共同作用,形成大量碱性岩;二叠纪末期-三叠纪,各微陆块相互碰撞,张宣地区处于碰撞后伸展阶段,地幔岩浆引起加厚下地壳的部分熔融,基性、酸性岩浆混合,导致区内的基性岩与酸性岩共存;侏罗纪-白垩纪时期,华北克拉通发生减薄,形成区内大范围的侵入岩和火山岩。张宣地区产有大量金矿、铅锌矿、银矿及少量铜矿和钼矿,金矿集中产于宣化-崇礼-赤城交界处,而银铅锌多金属矿则成群成带环绕金矿化集中区分布。成矿时间主要为海西期和燕山期,印支期成矿尚未明确,但成矿潜力巨大。根据地质特征和同位素组成,可将张宣地区的金矿床划分为"东坪式"、"小营盘式"和"张全庄式"三类。古生代-中生代各时期岩浆活动对金成矿均有贡献,大部分金矿床与海西期和燕山期岩浆活动联系密切,多期次成矿及成矿叠加是形成张宣地区大量金矿床的重要因素。

西秦岭德乌鲁含矿岩体及其包体的岩石学成因和构造意义

德乌鲁岩体位于西秦岭地区,其主体岩性为花岗闪长岩,在岩体内及其接触带发育有多处金、铜矿床。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明该岩体侵位于印支早期,年龄为(250±1.8)Ma,该岩体为准铝质,其铝饱和指数ASI为0.9~1.0。所有样品具有高的K2O含量(2.95%~3.52%)、K2O/Na2O比值(0.97~1.10)、Mg^#(0.57~0.61)和相容元素含量(w(Cr)=(88~132)×10^-6)。因此,我们认为德乌鲁寄主岩形成于壳幔岩浆的混合作用。在该岩体中广泛分布有镁铁质岩浆包体,这些包体即是镁铁质岩浆注入中酸性岩浆中时迅速降温形成的。德乌鲁包体具有中性的成分,其SiO2含量为56.17%~60.95%,岩性主要为辉长闪长岩和闪长岩。相对于寄主岩,包体有着更高的Mg^#(0.65~0.67)和低的TiO2含量(0.57%~0.62%)。它们也有着高的钾含量(1.74%~2.43%),属于高钾钙碱性系列岩石。所有样品具有高的相容元素含量,如Cr((212~419)×10^-6)和Ni((46~111)×10^-6)。相对于重稀土元素,样品中轻稀土元素相对富集,并且具有中等的Eu负异常。在原始地幔标准化的微量元素蛛网图上,所有包体具有明显的Nb-Ta负异常。德乌鲁暗色包体可能形成于曾受俯冲作用改造过的富钾的岩石圈地幔源区部分熔融过程,并伴随有后期镁铁质矿物的分异。本区的印支早期岩浆作用及与其有关的矿床很可能形成于活动大陆边缘环境。

2012—2014年老矿山深部和外围找矿成果数据集

2012—2014年老矿山深部和外围找矿成果数据集是对地质矿产调查评价专项"老矿山深部和外围找矿"计划项目实施的168项勘查类项目成果数据进行整理而得。本数据集提供经费、工作量和成果三部分数据。经费数据为项目实施中实际投入经费,包括中央财政投入、地方财政投入、企业投入经费数据。工作量数据是项目实际完成的主要实物工作量,包括钻探、坑探、槽探数据。成果数据包括168个勘查类项目新增的资源量、延长矿山服务年限、稳定职工就业人数等数据(铀矿信息未列出)。全部数据均是实际投入和完成的,成果数据是经过国家和省级储量评审机构评审或备案的,数据质量可靠,已经公开出版、可共享并提供下载。老矿山找矿成果数据可以反映中国近年来矿产勘查投入和矿山地质工作现状,为分析当前中国矿产资源形势、提出矿产资源勘查对策建议提供基础数据支撑。

河北省崇礼幅1∶50000矿产地质图数据库

根据《固体矿产地质调查技术要求(1∶50000)》(DD 2019–02)和行业其他规范要求,完成河北省崇礼幅1∶50000专项地质填图379.93 km2、矿点检查11处,采集水系沉积物样品1622件、重力测量物理点1623个,测试锆石U–Pb年龄样3组、流体包裹体样80余件,系统编制了河北省崇礼幅1∶50000矿产地质图,并建立了数据库。突出了对燕山期岩浆岩和相关脉岩、碱性杂岩体和谷嘴子岩组、矿化蚀变等相关成矿信息的表达,厘定了崇礼幅中太古代、新太古代的变质深成侵入体,划分了海西期、印支期、燕山期的岩浆岩建造类型,划分了张家口组火山岩的7个建造类型、谷嘴子岩组变质岩的3个建造类型,系统总结了该区金矿的成矿地质体、成矿构造及成矿结构面、成矿作用特征标志。该数据库为该区金矿的找矿工作提供了基础数据支撑,对金矿目标层地质信息和构造建造信息的提取提供了便利条件,对今后矿产勘查部署具有一定的参考价值。

广东天堂山锡多金属矿床成矿物质来源及就矿找矿思路

广东天堂山锡多金属矿床位于南岭成矿带的东段,河源深断裂带与大东山-浰源-罗浮东西向深断裂带交会处附近,中生代大长沙火山岩盆地中南部边缘。在分析该矿床成矿地质条件的基础上,针对矿石的硫-铅同位素组成开展了相关研究,探讨成矿物质来源。矿石的硫同位素分析结果表明,成矿热液的δ^(34) S_(ΣS)存在2个峰值,分别为-0.5‰~0‰和5‰~6.5‰。根据矿床地质特征和类似矿床的硫同位素组成,认为成矿热液的初始硫源主要为岩浆硫,在成矿过程中因与浅部流体的混合,成矿热液的硫同位素组成发生了一定变化。矿石的铅同位素结果显示,铅的来源与造山带源区有关,主要为上地壳铅,可能存在地幔铅的参与。结合华南中生代大规模成矿作用的相关研究认识,根据矿区地质特征、成矿流体演化和成矿物质来源的分析,本文探讨了天堂山锡矿受构造控制的岩体侵位与成矿流体运移过程,并由此提出以成矿地质体和控矿构造为中心的“由脉找体、由晕找源由体找脉、由源找带”的就矿找矿思路,期望为天堂山地区的找矿勘查工作提供帮助。

甘肃省早子沟金矿原生晕分带特征及深部找矿预测

甘肃省早子沟金矿位于西秦岭西段,是20世纪末通过1∶20万化探扫面发现的超大型金矿,该矿床是典型的中低温岩浆热液矿床,矿体主要受断裂构造和脉岩的控制。为了解决深部找矿的问题,本文收集了矿区61个钻孔相关资料,得到了4012个钻孔原生晕的数据。通过对原生晕数据进行相关性分析、R型聚类分析、因子分析和原生晕浓度分带特征研究,认为找矿的最佳指示元素为Au、As、Sb、Ag、Hg、W,其中与Au成矿最密切、最直接的指示元素是As和Sb;通过计算原生晕分带指数,得到了原生晕轴向分带序列(从上到下)为Au-Hg-Bi-Pb-Mo-Sb-Ag-Cu-W-Zn-Co-As,Sb和As等前缘指示元素出现在尾晕元素之后,显示深部可能存在盲矿体。基于以上研究,结合地质方面的认识,评价了矿区深部含矿性,提取了深部找矿信息。并据此构建了早子沟金矿地质-地球化学深部找矿模型,圈出了2处深部找矿靶区。

西秦岭甘肃夏河—合作地区与中酸性侵入岩有关的金铜多金属成矿系统及找矿预测

甘肃夏河—合作地区岩浆岩与矿产分布具有分带性:夏河-合作断裂以北侵入岩规模较大,以岩基、岩株为主,发育Cu、Au、W、Mo、Pb、Zn等以中高温元素为主的矿化,受岩体边缘接触带及断裂双重控制;夏河-合作断裂以南侵入岩规模较小,多以小岩株、脉岩出现,发育Au、Hg、Sb等中低温矿化,受断裂破碎带控制。地球化学组成显示,该区侵入岩具有镁闪长岩、TTG岩套的双重特点,为“热壳”+“热幔”的壳幔结构,成矿条件极为有利。硫、氢、氧稳定同位素特征指示,成矿物质主要来自地幔岩浆析出的热液,后期有大气降水的参与。夏河—合作地区为与中酸性侵入岩有关的金铜等多金属矿成矿系统,在夏河-合作断裂以南,剥蚀较浅,可寻找远成低温热液型金、锑矿等,在其深部还应注意寻找斑岩型或矽卡岩型铜金矿床。而在剥蚀程度较高的北带,应以斑岩型和矽卡岩型矿床为主。

大兴安岭南段白音查干Sn多金属矿床成因:矿床地质特征及Sr-Nd、S、Pb同位素证据

白音查干矿床是大兴安岭南段新发现的一处大型Sn多金属矿床。为查明该矿床Sn成矿作用与Ag-Pb-Zn成矿作用的关系,本文开展了矿床地质、萤石和石英斑岩Sr-Nd同位素、硫化物S-Pb同位素和原位S同位素地球化学特征研究。SrNd同位素分析结果显示,所有萤石样品均具有相近的(87Sr/86 Sr)i、(143Nd/144Nd)i和εNd(t)值范围,而且与石英斑岩的Sr-Nd同位素组成基本一致,说明矿床各成矿阶段的萤石具有相同的成因,与石英斑岩岩浆作用关系密切。单矿物和原位S同位素数据显示,Ⅰ区Ag-Pb-Zn矿石中的硫化物δ^(34)S值范围(-13.9‰~-4.8‰)与ⅢSn矿石硫化物的δ^(34)S值范围(-12.5‰~-5.3‰)基本一致;而且,Ⅰ区闪锌矿原位δ^(34)S值变化范围较小且较为均一(-12.4‰~-7.3‰,平均为-9.2‰),与石英斑岩"Zn-F-B集合体"中闪锌矿原位δ^(34)S值变化范围(-10.6‰~-9.0‰,平均为-9.7‰)基本一致,说明S可能主要来源于石英斑岩岩浆。Pb同位素特征显示,Ⅰ区Ag-Pb-Zn矿石中的硫化物Pb同位素组成(^(206)Pb/^(204)Pb=18.177~18.200、^(207)Pb/^(204)Pb=15.519~15.531、208 Pb/^(204)Pb=37.985~38.053)与石英斑岩Pb同位素组成(^(206)Pb/^(204)Pb=18.206~18.235、^(207)Pb/^(204)Pb=15.529~15.530、^(208)Pb/^(204)Pb=38.025~38.036)基本一致,说明Ag-Pb-Zn成矿作用的Pb可能主要来源于石英斑岩岩浆。结合矿床地质特征、Sr-Nd、S、Pb同位素数据可知,白音查干矿床Sn成矿作用与Ag-Pb-Zn成矿作用具有密切的成因联系,矿床成矿流体和成矿物质可能主要来源于石英斑岩岩浆。

甘肃省合作市早子沟金矿原生晕三维特征及深部找矿预测

为了评价早子沟金矿深部找矿潜力和找矿方向,以早子沟金矿61个钻孔为研究对象,对矿体出露较厚大的70勘查线原生晕数据进行多元统计分析和三维空间分布特征研究。研究表明:①相关分析和聚类分析结果反映,与主成矿元素Au相关性最密切的元素为As、Ag;②原生晕的形态特征和空间分布特征显示,矿体原生晕发育,且分带明显,矿床的前缘晕元素为As、Sb、Hg,近矿晕元素为Au、Ag、Cu、Pb、Zn,尾晕元素为W、Mo、Bi;③对原生晕数据进行三维插值分析,构建了早子沟金矿各元素原生晕三维模型。Au、As、Sb、Ag等指示元素和As+Sb/Au+Ag元素异常累加比值的异常模型显示,在2500 m以浅,异常规模较小;在2500 m以深,异常规模呈现出向深部越来越大,且延伸稳定。结合异常元素的空间分布特征,提出早子沟金矿78~85勘查线2000 m以深仍有较大的找矿潜力。

甘肃西秦岭阳山金矿控矿构造特征及对勉略构造混杂岩带金矿勘查的启示

阳山金矿大地构造位置位于秦祁昆造山系秦岭弧盆系南秦岭勉略构造混杂岩带,成矿区划属秦岭成矿省南秦岭成矿带新关-阳山成矿亚带。由于矿床位于构造混杂岩带中,控矿构造复杂,给勘查工作带来了很大的困难,一度无法提交勘查报告。为了详细理清构造控矿样式,利用矿区探矿工程资料,提取大量的构造要素,利用构造统计分析及应力分析方法,结合野外现场观察,提出了全新的构造控矿模式。通过研究认为,阳山金矿位于勉略构造混杂岩带文县安昌河-观音坝逆冲断裂推覆构造体系前锋断褶带的葛条湾-草坪梁复背斜东部转折端,矿体受褶皱两翼的韧脆性断裂破碎带及其核部楔入式断层控制,总体以北东东向展布为主,平面上呈“网结状”展布,剖面上倾向既有向北,也有向南,还有近水平的。从而解决了阳山金矿的控矿构造和矿体圈连问题,对勉略构造混杂岩带中金矿勘查具有很好的借鉴意义。

甘肃西成铅锌矿田黄渚关幅1∶50000矿产地质图数据库

甘肃省黄渚关幅(I47E013015)1∶50 000矿产地质图根据《矿产地质调查技术要求(1∶50 000)》(DD 2019-02)和行业的统一标准及要求,充分利用1∶50 000、1∶250 000等区域地质调查工作成果资料,采用数字填图系统进行野外地质专项填图,并应用室内与室外填编图相结合的方法编制完成。本图幅矿产地质图重点对泥盆系西汉水群的建造类型进行了重新划分,建立了泥盆纪成铅锌期3个建造单元,即含铅锌碳酸盐岩建造(D1a1a)、富铅锌碳酸盐岩建造(D1a1c)、贫铅锌千枚岩夹灰岩建造(D1a2);建立了图幅内EW向褶皱–断裂构造系统;突出表达铅锌矿含矿建造及与铅锌矿成矿密切相关的特殊岩性层,辅以岩相古地理略图和构造纲要图,创新表达了喷流沉积阶段及热液改造阶段与铅锌矿成矿有关的地质要素。本数据库包含16个地层单位、5期侵入岩、3期构造相关数据、4个同位素年龄数据、12个岩石全分析数据、30个矿点数据,数据容量约为30.6 MB。这些数据充分反映了1∶50 000矿产地质调查示范性成果,可对其他类似区域提供借鉴作用。

Petrogenesis of the Early Cretaceous Tiantangshan A-type Granite in northwestern Guangdong province, SE China and tectonic implications

1 Introduction During the late Mesozoic times,the SE China is characterized by extensive magmatism and mineralization.The widely distributed granitoids with different(I-,S-and A-)types have been inferred to be closely related to the large-scale polymetallic mineralization.The Nanling tungsten-tin polymetallic belt is endowed with considerable