宁夏卫宁北山地区伴生钴矿床地质特征、控矿因素及找矿方向

卫宁北山地区位于北祁连造山带东段,是宁夏境内钴矿成矿条件最好的地区之一。为详细了解该地区钴矿形成条件及矿化规律,在详细野外调查基础上,综合前人勘查成果,对卫宁北山地区典型伴生钴矿床地质特征、控矿因素及时空分布规律进行了总结,提出了下一步找矿方向。研究表明:大铜沟铜钴矿、茶梁子铁钴矿和土窑铁钴矿是该地区目前已发现的3个代表性伴生钴矿床,其中大铜沟铜钴矿共发现铜钴矿体3个,Co品位最高达0.06%,含钴矿物主要为辉砷钴矿、含钴黄铁矿和含钴褐铁矿;茶梁子铁钴矿分布有4条矿带共8个铁钴矿体,Co品位最高达0.03%,含钴矿物主要为含钴褐铁矿;土窑铁钴矿只发现1条铁钴矿体,Co品位最高为0.20%,含钴矿物与茶梁子相似。钴矿受断裂构造控制明显,其中西部主要受EW向断裂及其与NE向断裂联合控制,东部主要受SN向断裂控制。钴矿主要赋存于上石炭统土坡组中,为主要矿源层;岩性控矿主要表现在“硅钙面”和能干性不同的岩性组合界面,控制了矿质沉淀。钴矿化形成时间主要为印支期,Co成矿主要与Cu、Au、Fe和Mn关系密切,且与Cu、Au有关的钴矿主要分布于西部,而与Fe、Mn有关的钴矿分布于东部。多期构造叠加及热液改造可能是造成该地区矿种多样的主要原因。卫宁北山西部EW向断裂及其与NE向断裂交汇部位、东部SN向石炭系和泥盆系界面断裂、土坡组内“硅钙面”和能干性不同的岩性组合界面是寻找钴矿最有利部位,孔雀石化、褐铁矿化等围岩蚀变是铜钴矿、铁钴矿最重要的找矿标志。

宁夏卫宁北山地区矿床类型及成矿时代

从大地构造位置及区域成矿背景来看,卫宁北山地区具备寻找到大型多金属矿床的良好前景。笔者对黄石坡沟典型矿段的研究,证明了该区广泛出露的石英闪长玢岩与成矿的关系非常密切。为了确定该矿床的成矿时代,首次使用锆石微区定年技术,对二人山、金场子等典型矿段中闪长玢岩内的锆石进行了年龄测定,确定了该区有2期岩浆侵入活动,2期岩浆侵入均与该区成矿关系密切。笔者还系统研究了该矿区的成矿类型,认为其总体上是一个统一的构造-岩浆热液成矿系统,目前已发现的矿床的成因类型属于浅成中-低温热液矿床,其工业类型属于构造蚀变岩型矿床。

宁夏卫宁北山金场子闪长玢岩岩脉地质特征及SHRIMP锆石U-Pb年龄

卫宁北山地区的金场子闪长玢岩岩脉分布较广,在空间上与矿化带密切共生,很可能与区域隐伏的中酸性岩体是同源、同期形成的,而隐伏的中酸性岩体可能就是研究区多金属成矿的矿源和中心。因而研究其形成时代对研究区找矿具有重要意义。用SHRIMP锆石U-Pb法获得的闪长玢岩年龄为(147.2±2.3)Ma(MSWD=1.6),形成时代为晚侏罗世,属燕山期。燕山期中酸性岩浆活动的确认为深入理解中国西部中生代岩石圈的演化、构造背景及其对卫宁北山花岗岩活动与成矿作用的制约效应等提供了重要依据。

利用数据低秩性和稀疏性的位场分离

鲁棒主成分分析将低维信号秩最小的单目标函数优化问题扩展成低维信号秩最小且高维信号稀疏的双目标函数优化问题。针对传统位场分离方法(如匹配滤波等)易出现欠拟合或过拟合现象,本文分析了区域场的低秩特征和局部场的稀疏特征,采用鲁棒主成分分析对位场进行分离,使得位场分离更加稳健。理论模型计算结果表明,该方法是一种有效、易于实现、权系数λ取值宽松的空间域方法,能够避免傅里叶变换带来的误差。最后将该方法用于宁夏卫宁北山地区重磁异常的处理解释,分离的局部低重、高磁异常与已知隐伏岩体对应关系好,并圈定了6个可能赋存隐伏岩体的异常区。

EH-4在卫宁北山地区多金属找矿中的应用

卫宁北山分布的F18断裂及其次级构造是本地区最为重要的控矿构造,通过综合已有的研究成果,利用EH-4电磁成像系统勘探剖面,较好地反应了F18断裂及其次级构造的延伸特征,并结合钻探验证情况,效果良好,从而达到了间接找矿的目的.

宁夏卫宁北山地区金场子金矿区找矿模型及成矿预测

卫宁北山地区位于北祁连造山带东段,是宁夏境内金多金属矿床成矿条件最好、成矿迹象最多的地区之一,其中金场子金矿是该地区已知最大的金矿床。在归纳该区近年来找矿成果基础上,对金场子金矿床控矿因素、找矿标志和深部矿化规律进行了总结,构建了基于地-物-化多要素的综合找矿模型,并对矿区及外围、深部找矿靶区进行了圈定。研究表明:金场子金矿控矿因素主要为构造和地层,其中控矿构造表现为东西向断裂、北东向断裂及其次生裂隙为主,控矿地层表现为特定的地层层位及岩性组合。赤铁矿-褐铁矿化、硅化、绢云母化、黄铁矿化、黄钾铁矾化等围岩蚀变,Au-Ag-As-Sb化探组合异常以及中电阻率、中-高极化率地球物理异常为该区主要找矿标志。综合控矿因素和找矿标志,构建了矿区金矿综合找矿模型,并以此圈定地表找矿靶区6处,并进一步根据矿化深部变化规律圈定深部找矿靶区3处。通过对矿区及外围靶区开展地球化学剖面测量以及深部靶区钻探工作,验证了此次靶区圈定的合理性,为今后该地区找矿工作起到了很好的示范作用。

宁夏中卫市大铜沟铜矿地质特征及控矿因素浅析

大铜沟铜矿体赋存于石炭系上统土坡组底部,即石炭系下统臭牛沟组平行不整合面之上。矿体呈似层状。含矿岩性为灰白色石英岩状砂岩及灰绿色粉砂质板岩。矿化主要为细脉状、浸染状。矿石矿物为孔雀石、兰铜矿,偶见辉铜矿及黄铜矿。铜矿石中伴生金。控矿因素为层位、岩相、岩性及构造条件。成因类型为沉积-改造砂(页)岩型铜矿床。

卫宁北山山前地下水特征分析及水质评价

以卫宁北山石空段地下水为研究对象,结合中宁平原盆地已有的地质、水文地质资料,介绍了山前地下水水文地质、赋存、补给径流排泄特征、水化学特征和地下水变化动态。地下水受构造地貌控制由山前流向黄河,补给来源主要为大气降水,水岩相互作用从A1—A5点以溶滤、A6—A7混合作用为主,逐渐演变成A8—A10的以浓缩-蒸发为主。水质测试表明:地下水由山前至滨河由苦咸水转化为淡水(微咸水),水化学类型由Cl·SO4-Na(Cl·SO4-Na)型转为HCO3·SO4-Ca·Na型,平原区水质属于较差类别。受人类活动影响,主要污染物为氨氮等。

卫宁北山多金属矿构造岩相成矿规律与找矿研究

卫宁北山地区是宁夏境内最具有勘查前景的金属矿成矿区之一,具有得天独厚的成矿地质背景和良好的成矿条件。目前,该区已做了大量的基础工作,研究成果众多,但是找矿工作一直没有取得重大突破。本文以含矿建造-构造-成矿综合研究为主线,综合前人研究成果,深入分析了卫宁北山多金属矿的成矿规律,探讨了矿床成因类型,建立了找矿标志。以中上奥陶统的各类建造为基础,其上沉积了较厚的泥盆系和石炭系碎屑岩建造和碳酸盐岩建造,而多金属矿就产于石炭系前黑山组和土坡组的灰岩和砂岩中,为主要的赋矿地层。三叠纪末期的印支运动,形成了以SN向挤压为主近EW向展布的断裂和褶皱,控制了卫宁北山地区的构造格局和演化以及多金属矿的空间分布,而矿体主要产于较大构造破碎带的次一级构造中,构造控矿明显。多金属矿的形成与燕山期中酸性岩浆的侵入密切相关,为中-低温热液矿床。依据上述成果,指出了卫宁北山找矿方向和有利区段。

宁夏卫宁北山南缘断层探测与活动性初步鉴定

宁夏卫宁北山位于青藏高原、阿拉善和鄂尔多斯3大活动地块的交汇地带,查清该地区的活断层对厘清活动地块边界和规划中卫工业园区布局均具有重要意义。采用浅层地震勘探、钻孔联合剖面探测及槽探等手段,针对卫宁北山南缘推测断层开展综合探测,以便查清该断层展布情况和地层断错特征,并结合区域地层时代对比,初步鉴定已探明断层的活动性。结果表明:前人推测的地貌陡坎之下的卫宁北山南缘正断层并不存在,而在卫宁北山南缘地貌陡坎偏北基岩内发育一条逆冲断层,浅层地震勘探剖面揭示该断层上断点埋深35~40 m,钻孔联合剖面探测和槽探发现断层错断了石炭系和新近系,但未错断上覆的上更新统,表明该断层不是活动断层;另外,浅层地震剖面揭示在中卫盆地内部还发育一条北西西向的隐伏正断层,上断点埋深约60 m,但也未错动晚更新世以来地层,因而推测该断层不存在晚第四纪活动性。

宁夏卫宁北山金场子金矿床流体来源及矿床成因:来自流体包裹体和C-H-O同位素证据

卫宁北山地区是宁夏境内最有望实现找矿突破的多金属矿成矿区之一,已发现众多Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Fe、Co等矿点或矿化点.金场子金矿是该地区已发现的最大的金矿床,矿体主要赋存在前黑山组及中宁组内的层间断裂破碎带中,呈东西向带状分布,产状与地层近乎一致.区域上除少量闪长玢岩脉出露外,岩浆岩不发育.为了探讨金场子金矿成矿流体性质、来源和矿床成因,对研究区流体包裹体和C-H-O同位素进行了研究.金场子金矿床成矿热液期可划分为4个成矿阶段,从早到晚分别是绢云母-黄铁矿-石英阶段(Ⅰ)、黄铁矿-重晶石-石英阶段(Ⅱ)、多金属硫化物-碳酸盐-石英阶段(Ⅲ)和黄铁矿-碳酸盐阶段(Ⅳ),其中Ⅲ阶段为主成矿阶段.不同成矿阶段的流体包裹体有4种类型,分别是水溶液包裹体、纯CO_(2)包裹体、CO_(2)-H_(2)O包裹体和含子晶多相包裹体.显微测温结果显示,成矿流体的完全均一温度介于171~396℃,主要集中于180~270℃,盐度介于1.30%~10.99%NaCl equiv,密度为0.24~0.78 g/cm^(3),为中低温、低盐度、低密度的CO_(2)-H_(2)O-NaCl体系,含有少量N_(2).热液期石英的δD值为-66.0‰~-32.0‰,δ^(18)O_(V-SMOW)值为+19.7‰~+22.6‰,指示成矿流体为变质流体.C同位素显示,晚阶段(Ⅳ)方解石和菱铁矿的δ^(13)C介于-2.540‰~-0.736‰,表明成矿流体中的C具有混合来源的特点,奥陶系-石炭系陆源碎屑岩和碳酸盐岩的变质脱水作用形成的流体可能是金成矿流体的主要来源.成矿过程中流体发生了明显的不混溶现象,是造成金沉淀的重要因素.矿床成因类型属造山型金矿.

宁夏卫宁北山多金属矿床地质特征与找矿方向

通过对宁夏卫宁北山地区多金属矿床地质特征的认识,综合前人研究成果,深入分析了多金属矿的成矿规律,依据物化探、磁异常等信息,建立了找矿标志.研究发现:卫宁北山地区多金属矿主要产于早石炭世前黑山组、臭牛沟组下段及晚石炭世土坡组第一,第二段中.在以南北向挤压为主作用下,形成了控制该地区构造格局和演化的近东西向展布的断裂和褶皱,以及多金属矿的空间分布.多金属矿主要产于规模较大构造破碎带的次级构造及裂隙中,矿体受构造作用控制明显.该地区多金属矿的形成主要与燕山期侵入的中酸性岩浆关系密切,矿床类型可能为中-低温热液矿床.同时,卫宁北山地区近东西向的次级构造、"硅钙面"附近以及规模较大褶皱的转折端部位是寻找多金属矿的较有利部位,金场子及二人山等矿段,物化探、磁异常明显,在其深部具有很大的找矿潜力.