宁芜南段钟姑矿田的深部矿浆-热液系统

钟姑矿田作为宁芜盆地南部重要的矿集区,发育一系列以姑山矿浆熔离型和白象山高温气液型为代表的大型玢岩铁矿,这些铁矿均主要产于闪长玢岩岩体和沉积围岩的接触带。根据野外观察和地球化学研究,文中认为,闪长玢岩岩体和沉积围岩均不是铁质的主要来源,富铁矿体的成因主要来自矿田深部的矿浆-热液系统,姑山式铁矿的铁质主要是液态不混溶作用形成的铁矿浆,白象山式铁矿的铁质主要来源于深部残浆分离出的Na-Fe-Cl络合物。在对铁质和岩体估算的基础上,提出形成铁矿的原始母岩浆很可能是富铁的玄武质岩浆,形成于大规模的岩石圈减薄、软流圈上涌的构造背景下,由变质洋壳(榴辉岩)和软流圈地幔(橄榄岩)反应后的橄榄岩部分熔融形成,其在上升的过程中发生了AFC过程。

基于多源数据约束的成矿动力学模拟——以宁芜盆地钟姑矿田典型矿床为例

数据驱动是大数据分析的特点之一。成矿过程的数值模拟即采用数据驱动方式，在基本的物理化学方程及地质模型基础上，通过定量的手段，模拟不同阶段、不同条件下成矿系统的演化过程，从而能够更深入、直观的讨论各种地质要素对成矿系统的影响，验证已有的成矿理论，获得新的认识。姑山铁矿床和杨庄铁矿床是宁芜火山岩盆地钟姑矿田内的典型矿床。前人研究显示，杨庄铁矿床为典型的充填一接触交代型热液矿床，而姑山铁矿床目前在成因上仍存在争议，存在岩浆成因和热液成因等多种观点。为了更好的对比和了解姑山铁矿床和杨庄铁矿床的成因及成矿过程，本文基于多源数据的综合解译剖面，采用力一热耦合数值模拟方法对与热液矿床密切相关的扩容空间的形成机制和特点开展研究。模拟结果显示，姑山铁矿床和杨庄铁矿床可能分属不同的成因类型；随着岩体的逐渐冷却，杨庄铁矿床内岩体和地层接触带会出现明显的扩容空间，可为成矿流体的汇聚及矿质的沉淀提供良好的条件，有利于热液矿床的形成；而姑山铁矿床内岩体和地层接触带只有局部区域出现扩容空问，同时体应变数值较小且形态变化大，并不利于大规模的流体汇聚及矿质的沉淀，姑山铁矿床可能主要为岩浆成因，并受少量热液的叠加改造。

基于空间数据挖掘的三维成矿预测定量指标体系建立方法研究——以宁芜盆地钟姑矿田为例

大数据思维是直接从数据人手的一种新的思维方式，其本质是减少甚至完全屏蔽人为因素干扰，让数据说话。以往三维成矿预测中指标体系的建立多采用经验分析法，以地质模型和先验知识指导控矿特征变量取值，其准确性易受到人为影响。本文基于大数据思维，使用数据驱动方法对三维成矿预测中的找矿指标体系进行探索性研究，在钟姑矿田选择4个大中型典型矿床，直接采用三维空间分析方法对地层和岩体的控矿地质体进行特征分析，通过计算Z轴方向三维距离场、分析岩体顶面隆起凹陷程度形态因素，确定各控矿要素与矿体之间的相关关系，获取定量指标。本研究改变了以往主观经验指导找矿的思路，尝试采用空间数据挖掘方法进行客观数据分析提出找矿指标，提高了找矿指标体系建立的科学性，此方法得到的定量指标体系可直接参与三维找矿预测模型的计算。

钟姑地区典型矿床的重磁找矿模式

钟姑地区位于宁芜中生代火山岩盆地南段,已发现有白象山铁矿等多个大型铁矿,是长江中下游成矿带以玢岩型铁矿为主的矿集区。本文以钟姑地区实测岩石物性参数为桥梁,以实测重磁数据为基础,分析了该区白象山铁矿、钟九铁矿和云楼铁矿的重磁场分布特征,并根据典型矿区已知地质条件,运用成熟的2.5D重磁联合反演技术进行计算,从定量角度认识铁矿体深部发育形态、位置与重磁异常之间对应关系,建立钟姑地区白象山铁矿等典型矿床的重磁找矿模式,为该区进一步找矿突破提供地球物理场信息。

三维成矿预测多源地学空间数据库建设——以宁芜盆地钟姑矿田为例

摘要大数据是海量、高增长率和多样化的信息资产，是未来找矿靶区预测的不可或缺的技术。大数据一三维成矿预测研究面临机遇与挑战，其涉及的地学大数据除了数据来源众多、比例尺不同、数据量大、非结构化管理、时效性强、空间数据与非空间数据协同管理等复杂特点外，还必须具有适应进行三维建模及空间分析的数据结构。本文分析了地学空间大数据的特点，对多源地学综合信息的管理需求进行研究，参考国家及行业标准，建立了可满足三维成矿预测需求的多源地学空间数据库模型，并依据实际划分为勘查控制钻孔地质数据库、空间属性数据库和地球物理数据库，各数据库可在多源地学空间索引库的支持下协同工作。本文以大数据应用的典型实例——钟姑矿田作为研究对象，系统收集了矿田内勘查成果资料，建立了钟姑矿田多源地学空间数据库，并在此基础上进行了控矿要素的有效提取，可进一步支持三维成矿预测。研究结果表明，本文提出的多源地学空间数据库可有效管理地学空间大数据，是大数据一三维成矿预测的重要解决方案，是进行三维成矿预测的重要数据支持。

基于重磁联合反演的宁芜盆地钟姑矿田深部地质结构解析及成矿预测

宁芜盆地是长江中下游成矿带中重要的金属矿集区之一,以中生代火山岩和铁矿床广泛发育为特征。近年来,随着找矿深度的不断加深,深部找矿的难度不断加大,成本越来越高,急需利用地球物理方法推断深部地质构造,为深部找矿提供依据,以减少勘探风险。为了解宁芜盆地南段钟姑矿田的深部构造、岩体、地层的空间展布,本文基于区域重磁数据,并以地表地质、钻孔地质等信息为约束,开展深部地质结构的反演研究,厘定了地层及岩体的展布,并结合已知矿床的重磁组合方式和控矿地质要素,基于重磁反演结果在钟姑矿田内圈定了两处有利靶区,为下一步找矿工作提供参考。

宁芜盆地钟姑矿田典型铁矿成矿岩体Hf-O同位素特征及地质意义

钟姑矿田位于宁芜盆地南部,受矿田内格状构造控制产出一系列早白垩世(129~132Ma)闪长岩及二长岩类侵入体,与铁矿床的形成密切相关,而区域内成矿岩体的研究尤其是岩浆岩的起源和演化有待进一步探讨。本次工作以矿田内的姑山辉石闪长玢岩、龙山辉石闪长岩、白象山闪长岩、钟九闪长岩和太平山二长岩等与铁成矿有关的岩体为研究对象,开展LA-ICP-MS原位锆石Hf同位素和SHRIMP原位O同位素研究。结果显示,钟姑矿田各成矿岩体具有较一致的锆石Hf-O同位素组成,^(176)Hf/^(177)Hf值为0.282425~0.282695,εHf(t)值为-12.3^-3.9,tDM2范围在1.26~1.86Ga;锆石δ18O集中于3.34‰~8.05‰,捕获锆石的176Hf/177Hf比值为0.282324~0.282487,εHf(t)=-15.8^-10.1,锆石tDM2年龄在1.72~20.8Ga之间,锆石δ^(18)O相对集中于5.90‰~6.51‰。钟姑矿田岩浆岩起源于富集的岩石圈地幔,同位素特征指示其携带板块俯冲和蚀变洋壳信息,钟姑矿田的成岩成矿作用应与伸展背景下古太平洋板块俯冲有关。与长江中下游其他矿集区岩浆岩对比研究表明,包括宁芜在内的长江中下游地区岩浆岩具有相同的地幔源区,以铁矿床为主的宁芜和庐枞盆地岩浆岩源区成分以交代岩石圈地幔为主,而以铜陵、繁昌为代表的铜多金属成矿区的岩浆岩受长江中下游新元古代基底的更多影响。

钟姑矿田太平山铁矿床二长岩年代学及地球化学特征

太平山铁矿床位于长江中下游成矿带宁芜火山岩盆地南段的钟姑矿田北东部。与区域玢岩型铁矿赋矿岩石不同的是,太平山铁矿床赋存在二长岩中。对赋矿二长岩开展LA-ICP-MS锆石U-Pb定年和岩石地球化学特征分析,探讨其成岩成矿地质意义。研究显示,太平山铁矿床中二长岩的锆石^(206)Pb/^(238)U加权平均年龄在129.0±2.0 Ma^132.8±1.8 Ma之间,属于早白垩世,与钟姑矿田内其他铁矿床的赋矿岩石年龄一致,与整个宁芜火山岩盆地内赋矿的闪长质岩浆活动时限也相吻合;二长岩总体具有大离子亲石元素Rb、Ba、Th、K相对富集,高场强元素Nb、Hf轻微亏损,P、Ti明显亏损的特征;微量元素对Nb/La比值<1,Nb/U值介于3.05~5.46之间,低于全球MORB和OIB的平均值,也低于地壳的平均值,表明其起源于富集的交代岩石圈地幔并受到地壳物质混染,岩浆起源及演化与钟姑矿田、宁芜火山岩盆地内的赋矿闪长玢岩具有相似的特征。太平山铁矿床的成岩成矿作用应形成于中国东部整体岩石圈减薄的地球动力学背景,具有新的铁成矿指示意义。

综合物探技术在钟姑地区三维地质填图和成矿预测中的应用效果

钟姑地区位于长江中下游成矿带,具有优越的成矿地质条件。本文通过在测区开展面积性和剖面重磁电测量,以岩石物性为基础,用已有地质钻孔资料做约束,对物探数据进行处理和反演计算,推断13条控制性剖面-2000m以浅地质结构,结合界面反演等处理方法,获得了测区主要地层界面埋深数据,编制了各个深度的地质中断图;在此基础上进行典型矿区分析和总结,建立地质-物探成矿模式,在合理的定向分析及定量计算条件下,圈定找矿靶区。

宁芜盆地钟姑矿田矿床类型及地质特征

宁芜盆地为长江中下游多金属成矿带主要矿集区之一,以中生代火山岩和铁矿床广泛发育为特征(常印佛等,1991;翟裕生等,1992)。前人通过对该地区成岩成矿作用的研究提出了著名的'玢岩铁矿'理论(宁芜研究项目编写小组,1978)。钟姑矿田位于宁芜盆地南段(图1),矿田内除白象山、姑山矿床外,研究相对薄弱,特别是随着杨庄、太平山等矿床的新发现,新的矿田成矿规律、典型矿床地质特征等还待深入分析研究。本文系统总结了钟姑矿田主要矿床的地质特征。

钟姑矿田铁矿成矿模式与规律及找矿标志

钟姑矿田是宁芜地区重要的矿集区之一,在前人工作与研究的基础上,通过对矿田成矿地质背景和各类矿床地质特征的分析,总结出本矿田"三楼三型五式"和"格状-通道-成群-配套-三层楼"的成矿规律,富碱富铁、高氧化度和低镁质岩浆岩,三叠系含钙质页岩、灰岩和含膏盐地层及重磁异常组合是其找矿标志。对目前开展的新一轮铁矿勘查工作具有一定的借鉴和指导意义。

ETM+遥感影像构造解译在找矿预测中的应用——以安徽钟姑山地区为例

安徽钟姑山地区位于扬子准地台下扬子台坳带宁芜火山岩盆地南段,属长江中下游铁矿成矿带,多以隐伏矿床为主。以陆地卫星遥感影像为基础通过遥感构造解译发现了一批新的隐伏断裂构造。通过遥感蚀变信息和地磁异常信息的叠置分析,共圈定A级预测区4个,B级预测区2个,C级预测区1个,为当前钟姑山铁矿资源勘查提供了有价值的新的依据。

钟姑地区找矿远景及工作方法

主要概述钟姑地区矿床地质特征及成矿条件,进一步阐明本区铁矿分布及成矿规律,结合现代找矿理论,确定了该区及外围的找矿远景区,同时提出了此区寻找铁矿的工作方法。

钟姑矿田次火山岩特征及成矿作用研究

叙述了钟姑矿田次火山岩的规模与产状、矿物组成与结构特征、岩石的化学特征和成矿过程,说明钟姑矿田内绝大部分铁矿的成矿作用都与火山活动、岩浆侵入有密切的关系,并有不可分剥的成因联系。说明岩浆侵入和成矿作用是火山活动的一个重要环节,为成矿规律和找矿方向的研究提供了参考。

钟姑矿田黄马青组底面埋深分布特征探讨

钟姑矿田位于长江中下游宁芜断陷盆地南段,是我国铁矿重要产地之一。本文以钟姑地区岩石物性为基础,分析了测区重磁场特征,推断了主要含矿地层三叠系黄马青组底界面的埋深分布,并根据区内典型矿区的重磁场特征总结了找矿标志,进行找矿预测研究,认为和睦山矿区外围等地是有利的勘探目标区。

安徽当涂后钟山铁矿成矿地质特征及矿床成因分析

后钟山铁矿床位于长江中下游成矿带宁芜火山岩盆地南段钟姑矿田北部,为一热液交代充填成因的铁矿床。后钟山铁矿床的矿体主要产于闪长玢岩与三叠系中统黄马青组、周冲村组接触带附近,基底断裂、侵入接触带、背斜构造共同控制了矿体的产出。本文分析了后钟山铁矿的成矿地质条件、矿化特征及成因,探讨了找矿方向,以期指导区内铁矿深部勘查工作。

三维地质模型不确定性分析及对三维成矿预测结果的影响解析

三维地质模型是三维成矿预测最重要的数据基础之一,其准确性对于深部预测靶区的圈定具有十分重要的意义。然而,三维地质模型存在一定程度的不确定性,其不确定性主要是受到地质体与地质结构自身的复杂性,数据密度、误差和建模方法等多方面影响。本文以长江中下游成矿带钟姑矿田为例,基于隐式三维地质建模及蒙特卡洛模拟方法,对控制剖面中地质界线产状引起的三维地质模型的不确定性开展定量分析,并度量和评价其对三维成矿预测结果的影响。研究结果显示,深部地质界线的产状倾角及倾向变化会导致三维地质模型产生不同程度的不确定性。通过扰动策略,能够有效开展相关的不确定性分析和度量工作;三维地质模型的不确定性会在一定程度上影响三维成矿预测结果,但三维成矿预测方法具有一定的鲁棒性,基于预测结果圈定的找矿靶区位置相对稳定。对于具有较高不确定性的深部预测靶区,进一步工作可通过降低三维地质模型的不确定性或增加其他预测信息等方式,提高预测结果的确定性,以降低找矿勘探风险。

宁芜盆地白象山铁矿床动力学建模研究

随着全国范围内地表矿和浅部矿的大致探明,深部矿和隐伏矿的探寻成为当前矿产勘察的热点,这就要求提高对地下深部地质体空间定位的准确度,加深对与成矿相关的地质过程的认识,地质系统的动力学数值模拟已成为地质领域的热点和发展趋势。刘亮明等(2008)用数值模拟的方法探讨了浅成岩体冷却过程中接触带上汇流扩容空间对矽卡岩矿体的控制,研究了凤凰山铜矿新屋里岩体同变形冷却过程中的力-热-流耦合作用,得出了扩容控制矿体的位置和规模的结论,并预测了隐伏矿体的位置(刘亮明等,2008)。

宁芜太平山铁矿床含矿岩石年代学研究

长江中下游多金属成矿带是中国东部中生代大规模成矿的重要地区之一,主要由鄂东南、九瑞、安庆-贵池、庐枞、铜陵、宁芜和宁镇7个大型矿集区组成,与中生代岩浆作用的演化密切相关;其中,宁芜矿集区铁矿床非常发育,是玢岩铁矿模型的发源地(宁芜研究项目编写小组,1978;常印佛等,1991;翟裕生等,1992)。对宁芜矿集区内的成岩成矿作用已开展了大量研究,然而,对宁芜矿集区南部的钟姑矿田,已有研究较少(侯通等,2010;Hou et al.,2009;Hou et al.,2010;Hou et al,2011);特别的。