基于浓度-面积分形模型和模糊证据权的铜矿资源潜力评价:以江西九瑞地区为例

中国江西省的九瑞地区是长江中下游成矿带中最重要的铜矿产地之一,其中花岗闪长斑岩与铜成矿关系密切。基于水系沉积物与矿化相关的信息,采用因子分析(FA)、浓度-面积分形法(C-A)和模糊证据权方法(FWofE)相结合建立成矿潜力预测模型。使用因子分析处理包含32个元素的255份水系沉积物样本数据,找到能够指示铜矿化的组合元素(即主因子)。采用多重分形反距离加权插值法(MIDW)创建主因子得分栅格图并用C-A分形模型提取与铜矿化相关的地化异常。将得到和铜矿化相关的地球化学异常图与地质、遥感解译数据相结合,应用模糊证据权方法建立预测模型。结果表明:已知铜矿床位于圈定预测概率高值区,且受花岗闪长斑岩和断裂的分布共同控制;除已知铜矿床区域外,圈定的3个一级远景区域内也具有较高的概率,值得进一步铜勘查找矿工作的进行。

赣东上水桥萤石矿床萤石微量元素地球化学特征及其对矿床成因的指示

赣东黎川上水桥萤石矿床位于华南褶皱系武夷成矿带北端,产于燕山期黑云母花岗岩的断裂破碎带内。笔者对该矿床的地质特征、不同颜色萤石及围岩黑云母花岗岩的微量元素地球化学特征进行了研究。结果表明,萤石整体上呈现Eu正异常和Ce负异常,但不同颜色的萤石REE配分模式特征有差异,浅绿色、深绿色和紫色萤石为轻稀土富集型,白色萤石为重稀土富集型。围岩的REE配分模式为轻稀土富集型,整体呈现Eu负异常。Y/Ho-La/Ho关系图和REE配分模式图显示,萤石成矿过程中Y-REE发生了分馏,白色萤石成矿时期最晚。Tb/Ca-Tb/La关系图显示,研究区萤石矿床为热液成因。围岩黑云母花岗岩的微量元素配分曲线变化趋势与萤石基本一致,且围岩和萤石的Sm/Nd值十分接近。越靠近矿体的围岩F含量越高,且近矿围岩发生硅化、绢云母化等蚀变,推测萤石矿中的Ca和F主要来自围岩。矿区内萤石形成于中低温氧化环境,矿床成因类型为多期次的中低温热液充填型萤石矿床。

钒矿床研究进展与展望

钒是工业国家重点关注和争夺的资源,已被部分国家列为关键金属。本文对矿床类型、地质特征、时空分布以及成矿机制等方面进行了系统总结和分析,以期丰富钒成矿理论研究,为提高钒资源的预测和勘查效率提供支撑,为钒资源储备提供保障。研究发现,钒矿床主要分为岩浆型和沉积型,其中岩浆型钒矿床(主要指钒钛磁铁矿床)成矿与铁镁质–超铁镁质岩及部分斜长岩侵位密切相关,成矿年龄与成岩年龄一致,钒可能来自上地幔并在岩浆演化过程中结晶析出赋存于含钒钛磁铁矿中;沉积型钒矿床多形成于黑色岩系及部分砂岩中,成矿多集中于上寒武世,钒可能来自海水和赋矿围岩,由于氧化还原电位降低,以吸附和类质同象等形式赋存于有机质和硅酸盐矿物中。同时,钒矿床的成因研究存在较多问题,如成矿物质钒的来源、迁移过程、赋存形式及富集条件等。笔者建议在今后研究中通过分析钒化学行为、围岩沉积物理–化学–生物条件及岩浆演化的地质动力背景来解析钒矿床成因机制。

朱溪钨铜矿床深部石英脉型黑钨矿成因及其地质意义

近年来赣东北地区发现的朱溪大型钨(铜)矿床,以发育矽卡岩型、蚀变花岗岩型、云英岩(石英)脉型和似层状白钨矿体为主,最近在ZK4213钻孔深部花岗岩体中首次发现石英脉型黑钨矿体。在野外编录和岩矿鉴定基础上,对该石英脉型黑钨矿进行了电子探针分析,其中WO_(3)含量为74.3%~76.7%(平均75.7%),MnO为12.8%~13.8%(平均13.2%),FeO为10.3%~11.6%(平均11.1%),FeO/MnO值为0.75~0.90(平均0.85),晶体化学式为(Fe_(0.43-0.49)Mn_(0.54-0.59))_(1.01-1.05)W_(0.98-0.99)O_(4),属于铁钨锰矿系列。黑钨矿相对富锰的特征指示其可能形成于相对高温、偏还原的弱酸性环境。结合矿区成岩成矿作用研究,初步认为朱溪地区可能经历了多期成岩成矿作用,即在晚侏罗世主成岩成矿期之后,可能又经历过新的成岩成矿事件。朱溪矿区深部新发现的石英脉型黑钨矿体也极有可能为该新一期成矿事件的产物。

赣西蒙山岩体东侧矿化蚀变带成矿地质条件及找矿潜力

蒙山岩体东侧矿化蚀变带是钦-杭成矿带江西段新发现的铜多金属矿化蚀变带。将该蚀变带的区域地质特征、矿化蚀变、地球物理和地球化学异常等与世界著名的钨铜矿床——朱溪钨铜多金属矿进行综合对比发现,二者在控矿层位、控矿构造和成岩成矿时代等方面十分相似。此外,蒙山岩体东侧的浅表矿化蚀变、物化探异常特征及岩脉分布情况表明,其深部可能存在隐伏岩体。结合岩体与碳酸盐岩接触带、层间破碎带和断裂破碎带接触部位地质特征推测,花岗质岩浆侵入至碳酸盐岩中发生接触交代形成矽卡岩型矿床。蒙山岩体东侧岩体与碳酸盐岩接触带、层间破碎带和断裂破碎带接触部位具有铜多金属矿良好找矿潜力。

江西饶南地区铜铅锌多金属成矿规律及找矿方向

饶南地区是江西省重要的铜铅锌多金属矿的集中区。海西期的海底火山-热水喷流作用形成了层状-似层状矿床,经历了燕山期岩浆热液的叠加改造,矿床分布与矿体的产出主要受含矿建造控制,以永平铜矿床为代表。燕山期的岩浆岩侵入接触交代-充填作用形成了一系列铜铅锌多金属矿床,矿床分布与矿体的产出受碎屑岩-碳酸盐建造与侵入体的共同制约,以龙头岗铜锌矿床为代表。未来找矿方向主要在断陷盆地掩埋部位寻找海底火山-热水喷流型矿床,如永平铜矿西部的横山地区;在碎屑-碳酸盐建造与岩体耦合部位寻找接触交代-充填型矿床,如烟蓬里地区、铜山外围的石壁街地区。

赣东北朱溪矿集区构造控岩-控矿特征

赣东北朱溪为钦杭成矿带新发现的重要钨铜多金属矿集区,位于钦杭结合带萍(乡)乐(平)坳陷带东部逆冲推覆抬升地段。朱溪矿集区燕山期受逆冲推覆构造影响,形成由新元古界变质基底与上古生界-中生界沉积盖层组成的构造岩片堆叠构造;具有逆冲推覆深断裂带控岩-控矿、碳酸盐岩构造岩片赋矿、燕山晚期浅层对冲构造破矿的构造背景;发育有燕山早期I型花岗闪长(斑)岩钼铜和S型花岗岩钨铜两个岩浆岩成矿系列,在空间上形成张家坞-月形与塔前-朱溪两个矿田、张家坞-毛家园和塔前-朱溪上下两个成岩台阶,下成矿台阶朱溪巨大钨铜矿床的发现打开了钦杭成矿带坳陷区"深地"找矿的一扇窗户。

朱溪式矽卡岩型矿床成矿作用及找矿方向

朱溪钨铜多金属矿床是近年在赣东北地区新发现的与岩浆活动有关的超大型矽卡岩型矿床。在已有研究成果的基础上,结合最新勘探成果,论述了该矿床基本地质特征,并通过将该矿床与传统意义上矽卡岩型矿床对比,从蚀变分带、成矿温度、成矿阶段、钨铜共生机制、控矿因素等对其独特性特征进行了初步探讨,并简要论述了朱溪矿床成矿作用过程,建立了朱溪式矽卡岩型钨铜多金属矿床成矿模式,指出了今后区域上应重视推覆构造带内中酸性岩浆侵位于碳酸盐岩地段的找矿,朱溪矿区应重视北西侧及深部矽卡岩型和蚀变花岗岩型钨铜多金属矿、北东侧脉型铜锌银矿的找寻。

赣东北朱溪钨(铜)矿床两期石榴石研究及其对成矿作用的指示

本文对朱溪超大型钨(铜)矿床中两类与白钨矿密切相关的石榴石进行了研究。研究表明,这两类共存的石榴石与夕卡岩型矿床中常见的同期热液在不同阶段形成的两种石榴石不同。早期石榴石相对更加富Fe(Ad37.17~41.84Gr54.83~59.57Sp3.10~4.62),而晚期石榴石更加富Al(Ad12.69~14.42Gr77.56~79.03Sp0.44~0.92),成分上更接近钙铝榴石端员,具有更低的Sn含量,更高的U含量,并在稀土配分曲线中显示出更明显的正Eu异常,表明晚期石榴石形成时的氧逸度明显低于早期石榴石形成时的氧逸度。晚期石榴石相对于早期石榴石具有更高的Cu、Pb、Zn、Li、Be、B、Rb、Cs、Sr含量和更低的W、Mo、Ga、Ge含量,并且与成矿相关岩体具有相似的稀土配分模式曲线,表明晚期石榴石与朱溪矿床的成矿相关岩浆演化而形成的残余岩浆热液流体具有更加密切的相关性。本文研究的两类共存的石榴石可能是两期成矿热液流体作用的产物,暗示朱溪矿床的成矿作用可能与多期岩浆活动有关。

赣北朱溪与大湖塘钨多金属矿床对比研究

近些年在赣北朱溪和大湖塘地区新发现了世界级钨多金属矿,引起了广泛关注。文章对朱溪和大湖塘钨多金属矿床成矿地质特征进行综合对比研究,发现2个矿区成矿岩体和矿源层较为相似,而导矿-控矿构造、矿体类型、围岩蚀变等方面则存在差异性;从岩体、构造、围岩蚀变、地层等方面总结了找矿标志,并建立了赣北地区"多位一体"钨矿找矿预测模型,简要提出下一步的找矿方向。

朱溪钨铜矿床闪长玢岩的形成时代及对成矿的指示意义

在朱溪钨铜矿床中,首次发现有闪长玢岩赋存于蚀变花岗岩中,为了解闪长玢岩对成矿是否有影响,对闪长玢岩开展岩相学、地球化学、年代学研究。结果显示闪长玢岩锆石U-Pb年龄为(162.7±1.4)Ma,岩石属于钙碱性系列,具有过铝质特征;轻重稀土分异明显,具Eu负异常;微量元素原始地幔标准化曲线显示Ba、U、K、Pb、Sr正异常,Nb、Ta、P、Ti负异常,具岛弧岩浆特征。岩石表现出高Sr、低Y、低Yb等特征,具埃达克(质)岩特征。结合前人成果,研究认为约162 Ma矿区发生的壳幔相互作用事件为朱溪矿床的Cu矿化贡献了一定的作用,该期岩浆事件可能使得铜先富集,而后受区域构造作用,钨活化迁移富集的同时伴随着大量的铜活化迁移,两者在合适的物理化学条件下沉淀成矿,形成“钨铜共生”现象。

江西景德镇地区中生代推覆构造变形特征与年代学约束

景德镇地区位于江西省东北部,扬子板块东部,区内经历了长期的构造演化。通过对区域构造剖面的研究,认为研究区中生代推覆构造的主要形式为由北西向南东的推覆,新元古代双桥山群地层上覆于石炭—三叠纪地层之上,总体构成叠瓦扇或双重构造。最大主压应力(σ_1)主要为北西—南东向。在推覆构造系统中,发育于推覆构造断层内的未变形花岗岩锆石U-Pb年龄显示此次构造活动的时间为157~172 Ma,为燕山早期。受中生代推覆构造作用控制,研究区内与推覆构造同期或者稍晚的岩浆作用沿推覆构造界面侵位并在适当的位置成矿,推覆构造制约着与成矿有关的岩浆运移通道与就位空间。

江西大游山地区水系沉积物地球化学特征及找矿方向

朱溪特大型钨铜矿床的发现,使大游山地区W-Cu多金属的成矿潜力受到广泛的关注。本文依据1∶5万水系沉积物测量成果,探讨大游山地区成矿元素含量、分布、组合以及综合异常等特征。结果显示,朱溪地区与长源坞地区异常强度高,规模大,元素套合好,朱溪地区为W-Cu多金属找矿远景区,长源坞地区为W-Bi多金属找矿远景区。

钦杭成矿带东段钨成矿规律

钦杭成矿带是我国一条重要的金属矿产成矿带,近年来随着朱溪和大湖塘两个世界级钨矿床的探明,更是引起了广泛关注。在综合分析已有资料的基础上,结合最新找矿勘查和研究成果,初步总结了钦杭成矿带东段钨矿成矿规律。认为区内钨矿床可划分为石英脉型、接触交代型、蚀变花岗岩(云英岩)型、斑岩型和复合型5种类型。在空间展布上具有区-带-田结构,在成岩-成矿时间上以燕山期为主(120~162Ma),印支期(~225Ma)次之,壳源重熔(S型)花岗岩与钨成矿关系尤为密切,次为I型花岗质岩浆。钨主要来源于岩浆岩,少部分亦来源于地层。完善了钦杭成矿带东段钨矿成矿模式,并分析了区内找矿潜力。

江西省朱溪钨(铜)多金属矿床流体包裹体及H-O同位素特征

为了探讨江西朱溪钨多金属矿床的成矿流体性质及演化特征,本文对不同成矿阶段的矿石矿物和脉石矿物开展了流体包裹体以及H-O同位素研究。流体包裹体显微测温结果显示,该矿床矽卡岩期矿物流体包裹体的均一温度范围为231~358℃,盐度范围为3.87%~5.86%NaCl eqv,氧化物期和石英硫化物期矿物流体包裹体温度范围分别为167~403℃和114~351℃,盐度范围分别为1.57%~6.45%NaCl eqv和0.88%~8.00%NaCl eqv。激光拉曼探针测试表明,朱溪钨矿床流体包裹体组分主要为H 2 O,此外还含有少量CH 4、N 2和C 2 H 4。石英H-O同位素结果显示,δD v-SMOW值变化范围为-53‰^-87‰,δ18 O H 2O值介于2.58‰~5.68‰。自成矿早期到晚期,该矿床总体呈现缓慢降温的演化过程,钨在进入流体相后很可能以钨杂酸的络合物形式迁移,含钨的流体与碳酸盐岩围岩发生反应而引发流体酸碱度的变化,或后期大气水的加入导致的温度降低可能是朱溪钨矿床中钨沉淀成矿的主要机制。

朱溪式“脉面层体”就矿找矿法在深部矿产勘查的实践及其意义

就矿找矿是人类认知运动和社会实践过程相结合的矿产勘查活动。根据唯物辩证法普遍联系的原理,运用内生矿产成矿系列理论与就矿找矿法在朱溪钨铜矿床深部勘查,经“实践-认识-再实践-再认识”探索出的朱溪式“脉面层体”就矿找矿方法,是遵照成矿规律、经济规律和勘查技术进步的客观规律找到隐伏超大型矿床的创新勘查方法,是一种地质勘查模型+勘查技术的高效、经济适用型勘查方法组合。朱溪式“脉面层体”就矿找矿法在钦杭成矿带新余市石竹山超大型硅灰石矿、塔前-朱溪矿集区、乐平市众埠街锰铅锌矿等多个矿区应用勘查深部隐伏矿体,成效明显,具有普适性意义。

构造转换背景下应力与流体相互作用控制华南朱溪超大型W-Cu矿床成矿作用

朱溪W-Cu矿床是近年来在江南斑岩-矽卡岩W矿带发现的一个超大型矿床,其成矿作用特点在国内外众多研究者的关注下逐渐明朗,但构造对成矿作用的控制机制尚未明确。文章基于矿床地质特征的观察,对与蚀变和矿化有关的构造进行解析,依据矿脉(体)的穿切关系,主要厘定出5种具先后次序的控矿构造类型:早期挤压背景下形成的近水平贫矿热液脉(H脉),挤压向伸展转换背景下形成的陡倾波状张剪性含矿脉(R脉),水压致裂主导的流体逃逸构造和近直立平直白钨矿-石英-白云母脉(F脉),以及晚期伸展拆离背景下形成的角砾构造。其中,R脉为矽卡岩型W-Cu矿体的主要赋存形式,F脉为白钨矿-石英-白云母脉型矿体的主要赋存形式。结合前人同位素年代学资料,提出研究区经历了161 Ma以前的挤压,153~145 Ma期间挤压向伸展转换,145 Ma以后的伸展构造背景。其中,挤压向伸展转换时期的断层阀行为控制了朱溪W-Cu成矿作用。据此,文章将朱溪W-Cu矿床的断层阀模型划分为破裂前、断层阀(地震破裂)、流体充填(地震泵吸)、自愈合和再循环等5个阶段。矿化主要发生在断层阀模型的流体充填阶段,表现为压力骤降和流体沸腾,对应矽卡岩成矿期的退蚀变作用和浸染状W-Cu矿化,白钨矿-石英-白云母脉成矿期与白云母密切共生的细脉浸染状W-Cu矿化。朱溪W-Cu矿床的形成与燕山中晚期古太平洋俯冲板片沿扬子和华夏板块间的结合部位撕裂(156~135 Ma)导致岩石圈挤压向伸展转换并形成壳源过铝质-偏铝质花岗岩浆作用相关。

朱溪矿集区黑云母石英二长斑岩年代学、地球化学特征及其地质意义

朱溪矿集区内新发现高Sr/Y型枣林黑云母石英二长斑岩,对其开展系统的地球化学和年代学研究,表明岩石具有高w(SiO_(2))(68.67%~69.27%)、高w(Al_(2)O_(3))(15.78%~16.54%)、高w(K_(2)O)(3.69%~3.88%),为高钾钙碱性、过铝质石英二长斑岩;∑REE为205.21×10^(-6)~213.13×10^(-6),∑LREE/∑HREE=19.10~20.93,轻重稀土元素分馏明显,具弱Eu负异常;Ba、U、K、Pb、Sr正异常,Nb、Ta、P、Ti负异常,具岛弧岩浆特点;较高的w(Sr)(366.05×10^(-6)~474.16×10^(-6))、较低的w(Y)(7.26×10^(-6)~8.89×10^(-6))、w(Yb)(0.62×10^(-6)~0.73×10^(-6))显示出埃达克质岩特征。锆石U-Pb年龄为(157±1)Ma。文章认为枣林黑云母石英二长斑岩受古太平洋板块向大陆斜低角度俯冲的影响,形成于弧岩浆构造环境,源区残留相以角闪岩相为主,次为石榴子石,来源深度较深。朱溪矿集区在160 Ma具备形成含Cu成矿岩浆的构造环境及岩浆岩条件,具有找寻斑岩型铜矿的潜力。

朱溪矿集区张家坞花岗闪长斑岩地球化学特征及其意义

在江西省朱溪矿集区张家坞地区发现了黄铜矿化花岗闪长斑岩,岩石中w(SiO 2)为66.60%~66.84%,w(Al 2O 3)为15.64%~16.70%,w(K 2O+Na 2O)为8.76%~9.60%,表明其为过铝质花岗闪长岩类;∑REE为(85.55~101.77)×10^(-6),轻重稀土元素分馏明显,(La/Yb)N值为9.86~16.72,具Eu负异常;富集Rb、Th、U、K等大离子亲石元素,亏损Ta、Nb、P、Ti等元素,w(Sr)为(382.9~529.4)×10^(-6),w(Y)为(7.32~14.33)×10^(-6),w(Yb)为(0.54~1.04)×10^(-6),具有埃达克(质)岩的特征。根据岩石微量元素数据及相关图解分析结果,文章认为由于受岩石圈伸展作用的影响,软流圈上涌,对下地壳产生底劈作用,为下地壳岩石的熔融提供热量使下地壳发生部分熔融,从而导致岩石圈减薄,张家坞花岗闪长斑岩岩浆来源于加厚下地壳部分熔融。研究结果表明,张家坞花岗闪长斑岩具有岩石圈伸展构造背景,基底地层具有较高Cu元素丰度值,发育众多导矿构造,相比于华南地区成矿花岗岩,塔前-大游山地区具有良好的斑岩型铜矿成矿潜力。

江西省贵溪市水系沉积物重金属污染及其潜在生态风险评价

为了解江西省贵溪市水系沉积物中重金属含量及污染程度,笔者收集了该地区600个1∶20万水系沉积物测量数据。对水系沉积物中各重金属含量进行统计分析,结合研究区地质体分布特征,笔者认为重金属高值区的形成与地质背景密切相关。地积累指数显示贵溪南部水系沉积物中Pb重金属污染程度较高,分析认为该区Pb污染主要由燕山期火山岩富含Pb元素引起。潜在生态危害指数法显示研究区Hg、Cd 2种重金属潜在生态危害较高。研究结果对该区域的环境污染治理和土地规划具有参考意义。