综合地球物理在荒漠覆盖区隐伏矿床预测与定位中的应用:以新疆拉伊克勒克铜多金属矿床为例

随着人类对资源的需求的增加,传统的矿产勘探空间已经越来越小,必须拓展新的找矿空间,近年来,全球资源能源勘查已经转向大陆深部和覆盖层之下.中国西部广泛分布的荒漠戈壁区,找矿勘查工作程度相对较低,有着巨大的找矿空间,但由于没有露头地表地质观察无法获取成矿信息,地质理论预测的不确定性大幅增加,制约了隐伏矿预测和定位的效果,亟待加强对荒漠覆盖区隐伏矿勘查技术的研究,探索有效的技术方法体系.本文选择准噶尔盆地东缘琼河坝地区为例,开展荒漠戈壁覆盖区找矿预测实践.首先以高精度地面大比例尺重力和磁力资料为基础,采用多尺度边缘检测技术划分断裂构造.然后结合重磁三维反演和多尺度边缘检测技术,开展了隐伏岩体的三维形态识别.在此基础上,结合区域化探和地质资料,预测了7处找矿靶区.对其中的拉伊克勒克靶区进行了大比例尺地球物理和钻探查证,从预查到详查,通过地球物理技术的创新组合,在地表没有矿化线索的荒漠戈壁之下,新发现和评价拉伊克勒克大型铜多金属矿,实现琼河坝地区荒漠戈壁覆盖区找矿突破.结果证明我们提出的荒漠覆盖区隐伏矿预测与定位技术,在类似景观区具有一定的借鉴和示范意义.拉伊克勒克大型铜多金属矿的发现,也说明在新疆、内蒙等戈壁荒漠覆盖区找矿工作大有可为.

新疆东准噶尔拉伊克勒克斑岩铜(钼)矿床成岩成矿年龄、地球化学特征及其意义

拉伊克勒克矿床是在第四系覆盖区新发现的隐伏斑岩铜(钼)矿床。采用LA-ICP-MS技术,对赋矿岩体英云闪长岩中的锆石和矿石中的辉钼矿分别进行锆石U-Pb同位素、Re-Os同位素和锆石Hf同位素测定及相应的研究。测得锆石U-Pb年龄为421.8±2.5Ma,辉钼矿Re-Os模式年龄为409.1±2.6Ma,表明拉伊克勒克斑岩铜(钼)矿床形成于晚志留世—早泥盆世,与琼河坝地区主要斑岩矿床大规模成矿时间一致。英云闪长岩属过铝质-钙碱性系列花岗岩类,岩体具有较高的铝钙含量,K_2O/Na_2O值普遍偏低,介于0.16~0.29之间;稀土元素配分曲线呈现右倾特征,稀土元素总量较低,轻稀土元素相对富集,负Eu异常不明显。在微量元素原始地幔标准化蛛网图上,高场强元素Th、Nb、Ta、P、Ti等相对亏损,大离子亲石元素Rb、Ba、U、K、Sr等相对富集。同时岩体具有高的正ε_(Hf)(t)值(10.98~15.01)和年轻的模式年龄(451~708Ma),暗示英云闪长岩体是大陆边缘弧环境下大洋板片熔融的产物,对进一步明确琼河坝地区斑岩型矿床的成矿环境和找矿方向具有重要意义。

新疆伊吾县拉伊克勒克铁铜矿地质特征及成矿阶段

拉伊克勒克铁铜矿床位于唐巴勒-卡拉麦里古生代复合沟弧带内,容矿地层为早泥盆世托让格库都克组一套火山岩地层,赋矿岩石主要为矽卡岩,主要矿体呈似层状、透镜体状产出,严格受岩性控制,矿石具浸染状、块状、网环状、假斑状、斑杂状和团块状构造。通过近几年来的地质勘查及综合分析,认为拉伊克勒克铁铜矿床成因类型属矽卡岩型铁铜矿。

新疆东准拉伊克勒克斑岩铜(钼)矿床的黄铁矿成分标型及硫同位素特征

拉伊克勒克斑岩矿床是近年应用现代综合地球物理勘查方法,在第四系覆盖区新发现的隐伏斑岩铜(钼)矿床,其赋矿岩体为英云闪长岩,铜(钼)成矿作用与岩体的钾化–绢云母化–绢英岩化–硅化极为密切,并以浸染–细脉浸染形式产出。矿床主要成矿元素为Cu、Mo、Pb、Zn、Au、Ag等,主要以黄铁矿、黄铜矿、辉钼矿、方铅矿、闪锌矿等硫化物产出。黄铁矿不仅是各成矿阶段的贯通性矿物,更是指示铜钼矿化的标型矿物,其电子探针(EPMA)数据显示,化学成分主要表现为铁亏损型,黄铁矿中ω(Co)含量介于0.011%~0.179%,Co/Ni比高,说明黄铁矿是在中–高温条件下形成的,ω(Se)约为n ×10−4,S/Se比值为23~1200,表明矿区黄铁矿的形成与火山作用–岩浆热液有关;7件黄铁矿、2件辉钼矿和1件黄铜矿δ34S值介于−2.2‰~0.0‰之间,变化范围窄,极差小,具有地幔硫的特征,其双峰特征表明在成矿作用过程中有大气水的参与。以上特征表明,拉伊克勒克斑岩矿床成矿物质来源于深部地幔,Cu、Mo元素是在岩浆热液作用下沉淀成矿的。

新疆伊吾县拉伊克勒克铜矿地质特征及成矿阶段

拉伊克勒克铜矿床位于唐巴勒-卡拉麦里古生代复合沟弧带内,容矿地层为早泥盆世托让格库都克组,赋矿岩石主要为英云闪长岩,少部分矿体赋存在安山质火山岩及二长花岗岩中,主要矿体呈似层状、透镜体状产出,严格受岩体侵位控制,矿石具浸染状、网脉状、角砾状构造。通过近几年来的地质勘查及综合分析,认为拉伊克勒克铜矿床成因类型属斑岩型铜矿。