新疆吐哈地区盐类矿产资源浅析

介绍了新疆盐类矿床的基本情况,主要阐述了罗布泊钾盐矿和库姆塔格钠硝石矿矿产资源的发现和勘查情况,新疆其他盐矿资源情况,提出了地表干盐湖矿产资源的找矿方法和前景展望。

矿产资源开发管理中相关问题解决策略研究

针对目前矿业权市场中普遍存在的“圈而不探”“以采代探”以及“占而不采”问题,在分析问题产生原因的基础上,结合国家相关法律法规、其他省(区)出台的政策文件以及新疆维吾尔自治区实际情况,提出解决问题的相关方案,为完善矿业权管理制度,促进矿产勘查和开采市场健康有序发展提供可借鉴的措施和建议。对于“圈而不探”问题,建议通过加强勘查实施过程中监督管理力度并实施目标责任制管理制度来解决;对于“占而不采”问题,建议通过完善采矿权出让合同并加强对最小生产规模的监管力度来解决;对于“以采代探”问题,建议通过加强日常监管力度并实行信用监管建立处罚制度来解决。

新疆喀拉通克铜镍矿田成矿条件、岩浆通道与成矿潜力分析

位于中亚造山带北缘的喀拉通克早二叠世铜镍硫化物矿区是新疆规模最大的铜镍矿山,包含13个岩体,相当部分为隐伏岩体,其中1号、2号、3号、9号矿床为主力矿床,经过30余年持续开发,最大开采深度已达740 m,已面临后备资源不足的危机。已知矿体主要产于辉长岩、苏长岩、辉长苏长岩以及橄榄苏长岩中,甚至角闪辉长岩局部也含矿,未见超镁铁岩产出,具有显著的磁性(200 nT)、重力(0.29×10^(-5)m/s^2)、激化率异常,以镁铁岩含矿、岩体规模小且成群成带、分异演化程度高、富铜(Cu/Ni约3:2)、PGE较高、块状硫化物贯入矿体普遍发育为特色。其围岩为含炭质板岩、片岩和凝灰岩,变形强烈,常规电法受到炭质层的干扰。依据岩石学、地球化学研究,岩浆源于软流圈地幔,基于与东天山同期铜镍矿床含矿岩相及其比例和剩余重力异常的比较,推断其应发育有相当比例的超镁铁岩,因而深部出现超基性岩的可能性很高,且含矿性应更好。这一推断得到坑道钻探的证实,2013年矿区在Y2岩体东段650~740 m深度和Y2岩体西段400~500 m深度发现隐伏超镁铁岩且含矿,局部见贯入块状矿体。橄榄辉石岩、辉石橄榄岩系矿区首次发现,粒度很细,发育强烈的蛇纹石化、纤闪石化,推测只是隐伏超基性岩的头部。结合控岩控矿构造的追溯及南、北岩带的侧伏和倾伏方向判断,硫化物珠滴构造的发现与系统观测统计,围岩烘烤边和角岩化的研究分析,提出南岩带主岩浆通道位于Y2与Y3岩体之间,而不是原普遍认为的岩浆通道位于Y1与Y2岩体之间。结合矿区的现状,提出采用高分辨率浅层地震、CSAMT和瞬变电磁地-井测量,结合传统的高精度重力勘探、磁法勘探和激发极化法来勘探和预测南岩带深部隐伏含矿超镁铁岩的空间位置和产状,圈定岩浆通道和隐伏铜镍矿体,进而推动北岩带和外围G21、22号岩体的深部探矿工作。

新疆谢米斯台地区岩矿光谱特征提取及光谱分析

不同岩石矿物和矿化蚀变具有不同的光谱特征,这是利用遥感技术进行岩石矿物和蚀变信息识别的基础.本研究在谢米斯台地区进行岩矿样品采集,利用ASD野外光谱辐射仪采集光谱反射率数据,通过去噪处理、标准化处理、微分处理和去包络线处理,开展了典型岩矿样品、风化面与新鲜面样品和不同矿化蚀变的光谱特征提取和光谱分析.研究发现,岩矿在380～1 100 nm波段的光谱特征,主要是金属离子产生;在1 100～2 500 nm波段的光谱特征,主要是阴离子基团中的羟基、碳酸根和水分子产生;矿化蚀变光谱具有可诊断性特征谱带,是其矿物组成中的各种蚀变矿物特征信息的反映;受到矿物含量改变和外界环境因素的影响,光谱的整体形态或局部特征都发生变化.岩矿光谱特征的提取和分析,将提高和改善高光谱技术对不同区域同种类型的矿床勘查。

新疆鄯善县沙尔湖地区盐类矿床成矿地质特征及找矿标志

结合新疆鄯善县沙尔湖地区地质勘探成果,对该区成矿地质背景、矿区地质特征、盐类矿床形成条件及成因类型、矿体特征进行了详细分析,研究表明:1该区盐类矿产资源以钠硝石和NaCl(石盐)为主,共圈定了盐类矿体42个,含矿总面积2 310 km^2,平均厚度0.64 m,盐类矿产资源量5.62亿t;2区内矿床成因类型属多源表生孔隙卤水蒸发沉积矿床,矿床工业类型为含芒硝石盐质盐类矿床。在上述分析的基础上,总结了该区地形地貌、盐渍化、矿物共生组合等找矿标志,供区内进一步开展盐类矿床找矿勘探工作参考。

“净矿”出让关键问题探索与解决方法研究

在收集整理全国各省区已经出台的“净矿”出让政策文件以及试点情况并结合新疆维吾尔自治区实际的基础上,提出采矿权设置与相关规划关系、原采矿权人历史遗留资产处置、矿产勘查开采与用地事项衔接以及采矿作业相关法定要件编制和审批是决定“净矿”出让能否高效实施的四个关键问题,并对这四个问题分别提出解决方案和具体的对策措施建议。通过对关键问题的探索,为新疆维吾尔自治区“净矿”出让制度的建立提供建议。

复杂造山带多尺度构造变形的观测方法——来自南天山库米什地区研究的启示

复杂造山带的构造解析需要精准识别并融合分析多类型构造要素。为了提高构造观测的精度和效率,本文引入高分辨率卫星遥感影像解译、无人机航拍超高分辨率影像解译,以及数据综合处理等观测技术,将其与常规露头实地观测相结合,提出了多方法相结合、多尺度相衔接的地质观测技术解决方案。在南天山库米什地区的构造观测中,精细刻画了大规模蛇绿混杂岩、大型断裂及韧性剪切带、酸性和中基性岩浆活动的空间分布,并且识别出较小规模的酸性及中基性岩脉、岩体内部节理等脆性变形等。研究认为,蛇绿岩之后发育多期次岩浆活动及多类型构造变形的叠加改造。研究验证了可推广的构造变形观测技术,也为继续深入研究天山造山带演化过程提供了新证据。

东天山晚古生代构造转折:红山南-天木东地区岩浆岩年代学与地球化学的约束

东天山是中亚造山带的重要组成部分,区内晚古生代岩浆活动与成矿作用强烈,是理解中亚造山带构造演化与成矿作用的关键地区。然而,前人对东天山构造带由俯冲向碰撞转变的时间和过程仍存在较大争议。本文对东天山红山南-天木东地区广泛出露的晚古生代岩浆岩开展了野外考察和岩相学鉴定,进行了年代学和岩石地球化学分析,以限定其形成时代、岩石成因和构造背景,进而探讨晚古生代构造演化过程。红山南-天木东地区岩浆岩主要为早石炭世火山岩和侵入岩,次为早二叠世侵入岩。早石炭世火山岩主要为安山岩(328.8±2.0Ma)和英安岩,侵入岩主要为辉长闪长岩(328.7±1.8Ma);早二叠世侵入岩为黑云母二长花岗岩(290.3±2.1Ma)和石英闪长岩(290.0±1.6Ma)。早石炭世岩浆岩富含角闪石和斜长石,为钙碱性,准铝质系列,富Rb、Ba、Th、U和Pb等大离子亲石元素,亏损Nb、Ta和Ti等高场强元素和Sr-Nd-Hf同位素,具有岛弧岩浆岩特征,是交代地幔楔部分熔融的产物。相对于早石炭世岩浆岩,早二叠世侵入岩富含黑云母和碱性长石,富集SiO_(2)、Na_(2)O和K 2O,贫Al_(2)O_(3)、MgO、Fe_(2)O T_(3)及CaO,同位素更亏损,为碰撞后背景下新生加厚地壳部分熔融的产物。总之,红山南-天木东地区的早石炭世与早二叠世岩浆岩地球化学差异显著,指示东天山构造背景从早石炭世大洋俯冲体制转变为早二叠世碰撞后造山体制,即其构造转折时间为晚石炭世-早二叠世。

基于深度学习的花岗伟晶岩型锂铍矿物识别研究

虽然遥感技术在大宗型金属矿产资源勘查方面取得了非常卓越的成效,但将其应用于稀有金属矿物提取的成果较少,尤其是对硬岩型锂铍矿物识别,主要受光谱分辨率、含矿岩体与围岩物性差异小、锂铍矿物光谱区分差异小等因素限制。为此,本研究通过野外采集含锂铍矿物伟晶岩和围岩样品并测量其光谱数据,使用光谱增强技术凸显光谱特征,对比分析特征吸收参数相似度模型和深度神经网络模型对矿物识别精度的影响。结果表明:(1)结合包络线去除和混合高斯模型提取的光谱吸收特征参数更简洁且具有更强的地质内涵;(2)光谱增强技术可提高模型识别精度,对比原始光谱,基于对数一阶导数光谱构建的模型的总体精度提高了0.05;(3)从总体精度看,深度卷积神经网络(总体精度=0.78)比浅层网络模型(反向传播模型总体精度=0.55和极限学习机模型总体精度=0.73)能够取得更好的效果。因此,结合高光谱技术和深度学习能够有效快速地识别花岗伟晶岩型矿物,为航空-航天成像高光谱影像直接提取锂铍矿物提供科学依据。

世界伟晶岩型锂矿床地质研究进展

稀有金属伟晶岩主要分为LCT(Li-Cs-Ta)型和NYF(Nb-Y-F)型,其中LCT型伟晶岩是全球重要锂矿来源。本文分析了全球伟晶岩型锂矿床的地质勘查和研究成果,简要介绍了各大陆代表性伟晶岩型锂矿床,发现锂矿空间分布不均匀,成矿时间具有多期性和阶段性,成矿事件主要发生在汇聚造山作用的晚期,伴随超大陆汇聚事件。LCT型伟晶岩富含挥发分,与后碰撞S型花岗岩密切相关,多产于中高级变质岩区,就位深度较大,多沿断裂构造贯入。

东天山圪塔山口镁铁-超镁铁质岩体地球化学、锆石U-Pb年代学及其对Ni-Cu成矿的指示

摘要新疆新近发现的圪塔山口镍铜硫化物矿床位于东天山康古尔一黄山镍铜硫化物成矿带的东端。矿区包含4个镁铁．超镁铁质岩体，其中I、Ⅱ、Ⅲ号岩体均见镍铜硫化物矿化。本文利用SIMS锆石u-Pb法测得I号矿化岩体辉长岩年龄为282．6±1．9Ma。不仅与东天山地区其它含Ni-Cu矿化的镁铁-超镁铁质岩体形成时代一致，而且与塔里木玄武岩、镁铁质岩墙及北山地区的镁铁．超镁铁质岩体形成时限相一致。其形成可能与造山后伸展背景下的地幔柱叠加作用有关。地球化学数据表明圪塔山口岩体具有高Mg特征，除2个辉长岩样品m／f值较低外，其余14个样品集中于2．73—5．05之间，属铁质超基性岩。岩石稀土元素配分模式为右倾式，轻、重稀土比2．64—3．39；含长角闪辉橄岩及部分含长角闪橄辉岩和含长橄辉岩8Eu具正异常，可能与这3个岩相中存在斜长石的结晶有关。微量元素蛛网图表明岩石富集大离子亲石元素Cs、Rb、Ba、K、Sr。富集高场强元素U、Pb，亏损高场强元素n、Nb等特征。主量元素SiO2-（Na20＋K2O）与（FeO^T／MgO）-FeO^T图解、微量元素相关图及微量元素比值相关图说明圪塔山口岩体成岩物质为来源于亏损地幔的钙碱性玄武质岩浆，成岩作用以岩浆结晶分异为主导，并受到地壳的混染作用，具有较好的镍铜硫化物矿床成矿潜力。

古尔班通古特沙漠春季土壤含水量空间格局

春季积雪融水是古尔班通古特沙漠土壤水分的重要补给源之一,为早春植物的萌发和生长创造了有利的条件。为掌握该地区春季沙丘的土壤水分分布状况,采用探地雷达测量技术,于2010年4月进行了多次野外测量,并通过对地面直达波信号的提取和分析,初步获得了一致的测量结果。结果表明:(1)探地雷达地面直达波测量的土壤平均含水量与20 cm深同步TDR的测量结果非常接近,两者总体相差在0.02 cm3/cm3以内,充分反映了GPR地面直达波测量结果的有效性和精确性;(2)春季积雪完全融化后,沙丘/沙垄顶部土壤水分明显低于垄间低地,这与前人的研究一致,反映了积雪和冻土层在消融过程中,沙丘表面融水在坡面重力作用下,沿难以透水的冻土层上界自坡上向坡下迁移,形成了垄间最高、坡部次之和垄顶最少的分布格局;(3)垄间低地的土壤水分明显受到低矮灌草丛的影响进行再分布,这是由于积雪最初沿植丛基部开始消融,并以植丛为中心形成漏斗状融洞,从而形成以植丛为中心汇集较多融雪水的格局,而垄间低地中较为高大的梭梭乔木对融雪水的再分布影响明显不如低矮的灌草丛,这与其地表茎基过少有关。此外,探地雷达测量实验提供了详实可靠的表层土壤含水量分布信息,可为荒漠生态系统的空间尺度研究提供真实可靠的数据基础。

塔里木河下游土地利用/覆被变化对生态输水的响应

以2000—2015年的遥感影像资料和生态输水数据为基础数据源,利用ENVI和GIS数据分析处理工具,基于时间轨迹分析方法研究塔里木河下游土地利用/覆被变化(LUCC)对生态输水的响应。结果表明:2000—2015年的16次、1670 d间歇性生态输水,使林地和草地分别增加了823个和1347个像元,耕地、湿地和人工用地分别减少了1422个、736个和222个像元,其他用地增加了210个像元;植被面积总体上呈扩大趋势,2015年较2000年净增植被面积382.85 km^(2),人工表面增加356.10 km^(2);戈壁、裸土、沙漠等其他用地面积共计减少了738.95 km^(2);土地利用变化主要发生在塔里木河下游两岸的河水漫溢、滞留区,呈现出破碎化、不规则化和复杂化的趋势。

北疆二叠纪镁铁-超镁铁岩铜、镍矿床的构造背景、岩体类型、基本特征、相对剥蚀程度、含矿性评价标志及成矿潜力分析

北疆地区不同构造单元内分布大量的镁铁-超镁铁质岩体,含铜镍硫化物矿化的岩体集中于早二叠世。含铜镍岩体顶与底的识别是一世界性难题,而对深部矿与隐伏矿的勘查十分重要。根据这些镁铁-超镁铁岩体地表出露面积大小和岩相期次,可分为大岩体(大于5～40km2)、小复式岩体(1～3km2)和单式岩体(小于0.1km2)三类。三类岩体在岩体形态、产状、岩相构成、超镁铁质岩相所占比例、赋矿岩相、矿体空间分布以及矿石中Cu/Ni值等方面都有所不同。根据岩体和矿化的基本特征,结合矿物粒度、蚀变强弱、有无同期玄武岩、辉绿岩等,可以综合判定岩体的相对剥蚀程度与埋深。相对剥蚀程度结合区域上元素化探异常和地球物理异常的细微差别,可作为评价镁铁-超镁铁岩体的铜、镍成矿潜力的有力工具。镁铁质岩墙、小岩体、小岩体群、产于大辉长岩体中的小的超镁铁岩露头,强烈蚀变的镁铁-超镁铁岩区,重磁异常区,物化探异常叠加区等均是今后北疆寻找小岩体大矿床的重点靶区。

利用探地雷达观测分析早春融雪前后沙丘表层土壤含水量的时空分布

积雪融水是古尔班通古特沙漠春季植物发育的重要水源,快速获取早春沙丘的土壤水分变化具有十分重要的生态学意义.2010年3、4月分别使用探地雷达进行了多次测量实验,结果显示:1)融雪初期,沙丘顶部土壤的自由水含量最大,阳坡次之,且融雪水在重力作用下沿坡面侧向缓慢流动,在坡底汇集,主导了融雪初期乃至整个春季沙丘表层土壤水分的分布格局;2)融雪后期,由于阴坡积雪和冻土消融相对滞后,表层土壤含水量略高于阳坡,而沙丘顶部由于融雪最早且融雪期间水分转移最多而表面最为干燥;3)通过与时域反射仪的同步测量结果对比,探地雷达的测量精度被有效控制在0.03范围内,且探地雷达提供的连续数据更有利于从细节上把握土壤含水量的变化趋势,为中小尺度土壤水分的动态研究提供了一种科学、有效的技术手段.

阿尔泰阿斯喀尔特Be-Nb-Mo矿床年代学、锆石Hf同位素研究及其意义

阿斯喀尔特Be-Nb-Mo矿床位于新疆阿尔泰东段可可托海伟晶岩矿集区,Be储量达大型,产出宝石并伴生Nb、Mo、Ga矿化。该矿床同时发育花岗岩型与伟晶岩型两类稀有金属矿化,晚阶段有辉钼矿、黄铁矿等硫化物发育,在阿尔泰伟晶岩省具有独特性。本文对矿区内的白云母钠长花岗岩、Be矿化白云母钠长花岗岩以及条带状伟晶岩进行锆石LA-ICP-MS U-Pb定年及Hf同位素研究,对伟晶岩中不同产状的辉钼矿进行Re-Os同位素定年。获得的锆石238U/206Pb加权平均年龄分别为219.2±2.9Ma、222.6±4.6Ma与218.2±3.9Ma,辉钼矿Re-Os加权平均年龄为218.6±1.3Ma,表明伟晶岩形成稍晚于花岗岩,花岗-伟晶岩系统的演化时间较短;锆石εHf(t)值分别为-0.72^+1.33、-0.36^+1.99与-0.45^+0.38,t DM C模式年龄分别为1169~1298Ma、1130~1279Ma与1229~1282Ma,表明花岗岩与伟晶岩具有类似的源区,以前寒武纪微陆块的壳源物质为主。花岗岩与伟晶岩形成于后造山板内演化阶段,与加厚地壳的熔融有关。根据矿化组合、源区特征并结合大地构造背景,提出阿斯喀尔特伟晶岩属于LCT型。地质、地球化学及年代学特征表明白云母钠长花岗岩为伟晶岩的成矿母岩。

东天山圪塔山口铜镍矿区镁铁-超镁铁质岩体橄榄石与尖晶石矿物学特征

新近发现的圪塔山口含铜镍矿化镁铁-超镁铁质岩体位于新疆东天山黄山-镜儿泉铜镍矿带东端,共有4个镁铁-超镁铁质岩体,其中Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ号岩体均见铜镍硫化物矿化,研究表明其形成时代(282Ma)及岩浆来源与东天山地区其它铜镍矿化镁铁-超镁铁质岩体一致。本文对主要造岩矿物橄榄石及副矿物尖晶石进行了显微镜下观察及电子探针分析,结果表明橄榄石Fo值介于83.1~86.6之间,平均85.2,为贵橄榄石,其Ni含量变化于1273×10-6~2719×10-6,平均1918×10-6;尖晶石根据铝含量的不同可以分为高铝和低铝两种。圪塔山口岩浆为地幔源区发生15.8%~18.8%的部分熔融,并有过剩橄榄石加入的玄武质岩浆经结晶分异作用形成的派生岩浆。对橄榄石分离结晶和硫化物熔离的计算模拟表明橄榄石结晶前,岩浆已经达到S饱和,结晶过程始终伴随硫化物的熔离作用,虽然早期结晶的橄榄石与硫化物熔体间发生了Fe-Ni交换,但仍有很好的铜镍成矿潜力。

中亚地区典型矿床的特征提取技术及预测方法

以巴尔喀什-准噶尔成矿带为研究区域,分析中亚大型矿集区成矿地质条件,结合地质矿产、地球物理、地球化学和信息科学等信息数据及野外调查成果,选择2个典型矿床,从构造域、沉积域、火成岩、重力与航磁等特征,构建数据驱动与知识驱动的时空坐标,以铜矿为主要矿床类型,以中比例尺为主要研究尺度,建立多元信息综合识别组合标志,结合空间数据分析技术,以ArcGIS为平台,集成相关的各种信息,建立中亚跨境成矿带铜矿床提取技术及成矿预测体系,将各单要素类计算结果与已有矿床的整合产生新的要素类,利用空间分析模型进行计算,将研究区分为潜在高聚区、潜在聚集区、高预测区、预测区和未定区5个类别,形成不同的预测分类集合,得到整个研究区的预测结果,通过实地验证分析,预测结果得出新疆两处潜在聚集区,其中伊犁地区的潜在聚集区有阿希金矿验证;天山北坡的潜在聚集区主要在依连哈比尔尕山北坡,基本与实地情况符合。通过理论研究到技术方法的实现,为境内寻找铜矿床提供了启示。

阿尔泰造山带伟晶岩型稀有金属矿化类型与成岩成矿时代

新疆阿尔泰地区是世界闻名的稀有金属伟晶岩产区，其成岩成矿时代尚存很大争议。伟晶岩就位时代的厘定对该区伟晶岩型矿化的期次、类型划分和产出构造背景的研究及矿产评价至关重要。在典型伟晶岩脉系统调查基础上，通过对阿尔泰代表性稀有金属矿化伟晶岩和伟晶岩型稀有金属矿床的锆石LA-ICP MS U-Pb定年，获得一批新的年龄结果：阿斯喀尔特Be矿床（200.7±6.5） Ma、可可托海矿集区的可可托海3号脉Li-Be-Nb-Ta-Cs矿床180~186 Ma、柯鲁木特-吉得克矿集区的柯鲁木特112号脉（191.8±1.4） Ma、库卡拉盖650号脉（207.9±5.1） Ma和群库尔Be矿床（194.3±1.6） Ma、卡拉额尔齐斯矿集区的虎斯特Be矿化伟晶岩（195.9±2.4） Ma、大喀拉苏-可可西尔矿集区的大喀纳苏Be-Nb-Ta矿床（231.8±7.4） Ma、小卡拉苏-切别林矿集区的小喀纳苏Li-Nb-Ta矿床（296.3±9.0） Ma和苇子沟Be矿床（248.2±2.2） Ma。阿尔泰伟晶岩型稀有金属矿床可划分为加里东期、海西期、印支期至燕山早期4期。阿尔泰造山带北西和南东端矿集区的形成时代集中在370~480 Ma，其他矿集区伟晶岩时代集中在180~250 Ma。造山作用峰期（加里东期与海西早期）形成的伟晶岩多为工业白云母型和REE-Nb型，造山后与非造山阶段（二叠纪-中侏罗世）形成的伟晶岩多为稀有金属型（矿化类型包括Be，Li，Li-Be-Nb-Ta-Cs组合）。

中天山地块暗色岩墙LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄和岩石地球化学特征

中天山地块发育有大量的暗色岩墙,主要走向为北北西。对中天山暗色岩墙进行LA-ICP-MS锆石U-Pb测年,获得的年龄为304.8±1.5Ma,表明其形成于晚石炭世。这些暗色岩墙具有较高的Si O2,较低的Mg、Cr、Ni含量。它们富集大离子亲石元素(Rb、Ba、Th),亏损高场强元素(Nb、Ta、Ti),显示俯冲相关特征。上述特征暗示,中天山暗色岩墙可能是由俯冲板片流体交代的地幔楔部分熔融形成的。这一发现表明,准噶尔洋的闭合应该发生在晚石炭世之后。