成矿地质体找矿预测理论与方法在矿产勘查中的应用

成矿地质体找矿预测理论与方法的创建为中国勘查区找矿工作提供了理论指导和方法遵循,已广泛应用于矿集区、老矿山深部与外围的找矿预测和矿产勘查中。在河南省银洞坡金银矿集区、甘肃省早子沟金矿、四川省拉拉铜矿集区等83个矿集区和168座矿山取得了良好的找矿效果。该理论方法的核心是构建成矿地质体-成矿构造和成矿结构面-成矿作用特征标志“三位一体”找矿预测地质模型。总结了应用成矿地质体找矿预测理论与方法开展找矿预测工作的流程和要点:开展预研究提出找矿思路,研究典型矿床确定主攻矿床类型;研究成矿地质体确定找矿方向,研究成矿构造与成矿结构面确定矿体赋存位置,研究成矿作用特征标志提供矿体赋存依据,构建找矿预测地质模型确定成矿作用中心;综合地质、物探、化探方法,预测深部矿体空间位置;探矿工程验证实现找矿突破。本次研究为找矿预测工作提供了思路和示范,为新一轮找矿突破战略行动提供了支撑服务。

甘肃崖湾-大桥金锑矿整装勘查区1∶50000矿产资源潜力评价数据集

甘肃崖湾-大桥地区金锑矿整装勘查区1∶50 000矿产资源潜力评价数据集包括:综合建造构造图、成矿要素图、预测要素图、预测成果图等。应用最新资料,对区内建造构造进行梳理。以金、锑矿为主要矿种,重点以"三位一体"找矿预测理论为基础,完成大桥金矿、坪定金矿、崖湾锑矿的研究,划分其成因类型、预测类型,总结区域成矿规律,建立区域预测模型,圈定最小预测区42个,金矿预测资源量560 774.59 kg,锑矿预测资源量737 241.43 t。数据集的建立反映了整装勘查区1∶50 000矿产资源潜力评价的示范性成果,总结探索出其研究思路、工作方法、工作流程、预期成果及成果表达等内容,对该类型潜力评价工作具有一定的参考意义。

全国绿色勘查实施进展与成效研究

近年来,党中央高度重视生态文明建设和国家能源资源安全工作,提出要正确处理高质量发展与高水平保护的关系。绿色勘查是新时代新征程推进生态文明建设、美丽中国建设的重要举措,是新形势新要求下保障能源资源安全的重要途径。本文梳理了2019年以来《绿色地质勘查工作规范》标准执行、绿色勘查项目实施、绿色勘查新技术方法应用等内容,分析提出绿色勘查实现了从“要我干”到“我要干”,从“试点探索”到“全面推进”,从“行政推动”到“标准引领”,从“倡导引导为主”到“激励约束并举”的四大转变。绿色勘查已建成相关标准13项,标准体系已经初步建立。绿色勘查示范项目共95个,覆盖丘陵区、山地区、高原区、荒漠区等不同地理条件和景观,涉及30余种矿产,成效显著。部分省份和企业重视对绿色勘查经费投入。但绿色勘查仍存在相关法律法规落地难、示范项目覆盖面不够、无预算标准和技术方法需进一步总结和推广等问题。建议加大绿色勘查宣传培训和经验做法推广力度,勘查项目全面实施绿色勘查。加快推进标准规范建设,在《绿色地质勘查工作规范》的基础上,按照不同景观区,细化绿色勘查项目准备,项目实施和项目结束后的要求,推动制定绿色勘查国标。研究提出绿色、适用、高效、经济、便捷、安全的勘查技术方法名录。

辽宁新房金矿床原生晕地球化学特征及对深部找矿的指示

辽东半岛南部的新房金矿床由22、23、24、25、27号5条矿脉带组成,矿区内主要矿体已被发现,提能增储成为制约矿山持续服务的因素,矿床勘查过程中的钻探工程部署迫切需要科学、有效的成矿预测依据。以新房金矿床106线14个钻孔原生晕数据为研究对象,研究地球化学特征和元素分带规律,建立轴向分带序列,在研究原生晕地球化学特征基础上开展深部找矿预测。结果表明,新房金矿的前缘晕元素为As、Sb、Hg,近矿晕元素为Au、Ag、Cu、Pb、Zn,尾晕元素为W、Mo、Bi。采用分带指数法计算了22、23、24、25、27号5条矿脉带的轴向分带序列,指示5条矿脉带均出现“反分带”现象,可能是不同矿化阶段的矿体在空间上叠加导致正常的轴向分带序列出现错位。22、23、24、27号矿脉带的中下部出现较强的前缘晕和近矿晕,结合地球化学参数特征,这4条矿脉带的As/W、As/Mo、Sb/W、(As×Sb)/(Mo×W)评价指标出现多次振荡波动,并且在深部由降转升,指示深部有较好的找矿潜力。综合以上分析认为,新房金矿床经历多次成矿热液活动,在106勘探线东侧矿体还有一定的延伸。

胶东西岭金矿床黄铁矿热电性特征及深部找矿意义

西岭金矿床位于三山岛金矿床东侧,是当前胶东金矿集区内新发现的单一矿体规模最大、埋藏最深的金矿床。在地质观察的基础上,开展了不同深度的黄铁矿热电性特征研究。结果表明:西岭金矿床黄铁矿热电系数离散范围和离散度整体较大且相对稳定;浅部黄铁矿热电导型均为N型,而深部均为P型;成矿温度主要集中在250~360℃之间,属中—高温热液型金矿床;计算得出黄铁矿热电导型变化梯度值较小,并估算出矿体剥蚀率约为75%。综合黄铁矿各类热电性特征参数,认为西岭金矿床深部仍有较大的找矿前景,矿体最大埋深可达-3000 m标高。已知金矿体具有向NE侧伏的规律,认为沿着NE侧伏方向至-3000 m标高处是有效的深部找矿靶区位置。西岭金矿床黄铁矿热电性特征研究可为胶东地区金矿床的深部找矿预测提供科学依据。

全国整装勘查区成矿系统研究与矿产勘查新进展

全国先后共设置了141个整装勘查区,分布在26个重点成矿区带,位于古亚洲、滨太平洋、特提斯三大成矿域。整装勘查区成矿条件优越,矿产资源丰富,矿床类型复杂多样。运用成矿系统理论,对全国典型整装勘查区开展了研究与梳理,按构造动力体制划分出3类成矿系统,按照成矿机制划分出4类成矿系统,并划分(厘定)出24个成矿系统亚系统。根据上述成矿系统研究成果,重新划分出14个成矿系列、34个矿床式,建立了典型矿床的结构模型,在此基础上构建了15个成矿系统空间结构模型。归纳总结整装勘查区成矿系统,建立成矿系统空间结构模型,运用缺位找矿思维,调整整装勘查区区域矿产勘查工作部署,开展新矿种、新类型、新区域、新层位勘查找矿,取得了重要进展与成果,丰富了成矿系统和勘查区找矿预测理论。

中国典型钴矿床地质特征及重点地区矿产资源预测

我国既是钴矿资源消费大国,又是钴矿资源进口大国,受新能源电动汽车工业的影响,近年来钴矿资源得到越来越多的关注。为了科学地评估我国钴矿资源潜力,指导找矿勘查部署工作,立足国内,提高我国钴矿资源的保障能力,笔者2019—2021年开展了9个重点省(自治区)的钴矿资源潜力评价工作。本文从我国钴矿床分布和地质特征角度,先以成矿地质作用为主线,厘定我国找矿预测矿床类型,包括与沉积地质作用有关的风化型、化学沉积型、砂岩型和海底喷流沉积型,与火山地质作用有关的海相火山岩型、陆相火山岩型,与侵入岩浆地质作用有关的岩浆型、矽卡岩型(接触交代型)、热液脉型和斑岩型,与变质地质作用有关的沉积变质型,以及少量与大型变形地质作用有关的变质核杂岩型;进而梳理并总结了各类型钴矿有关的成矿地质体。通过分析我国钴矿的矿床地质特征和时空分布规律,综合地质、物探、化探和遥感信息等预测要素,建立找矿预测模型,并在此基础上圈定找矿远景区,估算资源量。结果表明:我国钴矿包括风化型镍钴矿、海底喷流沉积型铜钴矿、海相火山岩型铁铜钴矿、海相火山岩型块状硫化物铜锌钴矿、岩浆型铜镍钴矿和热液脉型钴矿6种主要找矿预测类型;圈定416个钴矿最小预测区,圈定64个找矿远景区,优选99个找矿靶区,提出下一步勘查建议;9个重点省(自治区)累计查明钴资源储量45.3万t,预测钴资源量约420万t。

新时期我国绿色勘查典型实践与技术应用研究

随着社会的发展,国家对生态文明建设愈发重视,绿色勘查是“绿水青山就是金山银山”理念在地质勘查工作中的生动实践。本文在收集和总结国内外绿色勘查技术方法及经验的基础上,跟踪调查新时期我国绿色勘查典型实践工作进展,分析我国地质找矿工作中存在的主要问题,提出新时代推进我国绿色勘查工作的建议,推进我国地质勘查行业的绿色可持续发展。

激发极化法在覆盖区矿产勘查中的应用——以内蒙古昌图锡力锰银铅锌多金属矿勘查为例

内蒙古昌图锡力锰银铅锌多金属矿最初通过1∶5万土壤测量发现,但区内覆盖较厚,地表露头识别困难。为进一步确定找矿有利部位,以1∶5万土壤测量成果为基础,通过开展1∶1万激电中梯测量及测深工作,圈定激电异常7处,分析测深剖面地下极化体规模和空间位置,有效缩小了找矿靶区范围。部分测深剖面经钻探验证发现多层矿体,证实了激发极化法在区内找矿的有效性。此外,Jd6为本次发现规模最大的激电异常,可作为下一步找矿的重点靶区。通过总结本次勘查工作,为该类覆盖区找矿提供参考。

新中国矿产勘查进展与未来重点勘查方向

新中国成立70年来,矿产资源勘查历经2个时期、6个发展阶段。自新中国成立到21世纪初的50年里,取得了丰硕成果,发现与评价了江西德兴等一批矿床,满足了我国当时经济发展的需求。21世纪初,特别是地质大调查和找矿突破战略行动实施以来,新发现矿产地2700余处,铀、铜、钼、钨、金、铅锌、锰、石墨、锂等矿种发现了一批世界级超大型矿床,初步形成了75个能源资源保障基地,东西并重的矿产勘查格局已经呈现。目前,找矿突破战略行动目标基本完成,煤炭、铀矿、铜、铝、金、铅锌、镍、钨、钼、锂、石墨、钛矿、萤石、硅藻土等18个矿种已提前完成目标任务。本文对我国矿产资源的资源禀赋、供需状况、未来需求开展"三位一体"因素分析,采取12个指标进行综合打分,开展二维体系评价,评价结果显示,铁、铝、铜、铅、锌、萤石、磷、钾盐、铬、锰、镍、金、锡、钴、铌、锂、钛、钨、锑、石墨等20种为我国未来10~15年重点勘查矿种。

新时期我国新兴产业所需紧缺矿产资源形势分析

战略性新兴产业已成为当前及未来世界经济发展的重点,与之相关的矿产资源供应结构随之产生了新的变化。阐述了新时期我国产业发展对矿产资源提出的新需求,归纳梳理了战略性新兴产业所涉及的重点领域、主要方向和所需矿产,综合评价了16种紧缺矿产的资源禀赋、对外依存度和供需形势,判断新形势下必将加重铬、镍、铜等6种传统矿产资源紧缺态势,钴、锂、铍等10种新兴矿产资源安全问题凸显。在此基础上,提出了缓解我国资源供应紧张的五点建议,为新时期我国矿产资源勘查开发决策部署提供参考。

我国金属矿产资源产业转移态势的产业梯度系数视角分析

随着我国经济发展进入新常态,长期以来形成的东、中、西部地区产业梯度差异的区域经济格局正在呈现加速分化的态势。为分析我国金属矿产资源产业转移态势,通过分析对比全国各省(区、市)2010与2016年度黑色金属和有色金属资源相关产业梯度系数值及其变化情况,并结合找矿突破取得主要勘查进展,总结分析了各地金属矿产资源产业的比较优势和发展态势。实证分析结果显示,随着国内矿产勘查的热点和亮点向西部地区转移,我国金属矿产资源产业呈现同步向西转移的态势,以广西、贵州、陕西、吉林等省区为代表的中西部省(区)增长最为迅猛。相对于黑色金属,我国有色金属资源产业集中度相对较低,更有利于向内陆资源富集省(区)转移。

新时代我国矿产勘查可持续之路:绿色勘查

矿产资源作为有限的自然资源,开展绿色勘查是实现矿产资源勘查与生态环境和谐发展的必由之路。剖析了传统勘查与绿色勘查的内涵,分析了国内外绿色勘查经验,并针对进一步推动绿色勘查工作提出了深入贯彻落实环保理念、积极应用绿色勘查方法与技术、通过科技创新提高绿色勘查水平的建议,供相关研究参考。

绿色勘查中以钻代槽技术应用前景浅析

近年来,浅层取样(心)钻探技术与地表基岩水平钻探技术作为新时期地质找矿工作手段,受到越来越多地勘单位的关注与试用。本文通过对浅层取样(心)钻探技术与地表基岩水平钻探技术在槽(井)探工程上的应用分析,从设备工艺、布孔要求、产状测量、样品规划及测试成效上探讨这两种技术替代槽(井)探工程的可行性和特点。笔者认为浅层取样(心)钻探技术通过合理布孔在一定范围内可以实现部分替代槽(井)探工程的功能,从而达到减少布设槽探工作量的目的;地表基岩水平钻探技术在异常查证及厘定标志层产状、矿(化)体深部延伸情况上成效显著,可较好替代槽(井)探工程。作为技术可行、经济可控、社会效益显著的新型矿产勘查方法,合理选用上述方法将势必成为新时期地质找矿工作行之有效的绿色山地工程手段。

粤东金坑锡铜多金属矿燕山期岩浆热液叠加成矿

金坑锡铜多金属矿位于广东莲花山断裂带北东段,是近些年来在粤东地区新发现的典型锡铜多金属矿,关于该矿床的成因类型和成矿机制一直存在较大争议。矿区勘查工作在马山矿段首次发现伴有明显铜矿化的热液隐爆角砾岩,对于揭示矿床成因具有重要意义。LA-ICP-MS锆石U-Pb年代分析结果显示,花岗质角砾成岩年龄约为150 Ma,ε_(Hf)(t)值为-8.20~-4.55,二阶段Hf模式年龄值为1.73~1.49 Ga,指示岩浆主要来自于中元古代地壳物质,并有地幔物质加入。硫化物原位硫同位素分析结果显示,不同阶段硫化物硫同位素组成具有明显差别。第一阶段(Py-Ⅰ)和第二阶段(Py-Ⅱ)黄铁矿存在显著的硫同位素变化,前者为-0.65‰~1.11‰(n=5),后者为1.30‰~1.93‰(n=5),与Py-Ⅱ共生黄铜矿同位素值为1.42‰~1.87‰(n=16)。第三阶段硫化物中黄铜矿δ^(34)S值为3.69‰~4.32‰(n=4),其中隐爆角砾岩胶结物中黄铜矿(Ccp-Ⅲa)δ^(34)S为3.69‰~3.74‰,略低于第三阶段石英-绿泥石脉中黄铜矿(Ccp-Ⅲb)δ^(34)S值(4.29‰~4.32‰)。第四阶段黄铁矿(Py-Ⅳ)δ^(34)S值为-4.87‰(n=1),黄铜矿(Ccp-Ⅳ)δ^(34)S值为-3.07‰(n=1)。基于成岩成矿年代及硫化物原位硫同位素分析,文章认为金坑锡铜多金属矿床可能存在两期岩浆热液活动的叠加,其中~150 Ma壳幔混合来源花岗质岩浆活动可能是触发矿区铜矿化的重要岩浆事件,早于后期锡矿的形成(~144 Ma),这一发现有望为莲花山断裂带锡铜多金属矿指引新的方向。

华北克拉通北缘张家口地区古生代-中生代岩浆岩锆石氧逸度对金成矿的制约

华北克拉通北缘张家口地区是我国重要的金矿集区,区内金矿床普遍富碲,金成矿与岩浆岩具有密切成因联系。本文通过对张家口地区古生代-中生代岩浆岩锆石氧逸度进行分析,评价各岩浆岩成矿潜力,从而对金和碲的物质来源及矿床成因进行约束。锆石Ce^(4+)/Ce^(3+)、Ce-U-Ti、Ce/Nd和Eu_(N)/Eu_(N)^(*)等氧逸度计算方法获得的区内岩浆岩氧逸度总体趋势一致,结合地质特征及各氧逸度计适用性,本文认为锆石Ce-U-Ti氧逸度计更为可靠。张家口地区岩浆岩氧逸度从高到低依次为青羊沟花岗岩(平均ΔFMQ=+4.4)、张家口组流纹岩(平均ΔFMQ=+3.2)、水泉沟碱长正长岩(平均ΔFMQ=+2.6)、伟晶岩脉(平均ΔFMQ=+2.5)、上水泉花岗岩(平均ΔFMQ=+1.5)、响水沟花岗岩(平均ΔFMQ=+1.4)、象山花岗闪长岩(平均ΔFMQ=+1.2)。中高氧逸度(硫化物-硫酸盐转变阶段)有利于Au、Te的迁移富集。水泉沟碱长正长岩、伟晶岩脉及青羊沟花岗岩等岩体与东坪和大白阳金矿床成矿流体的氧逸度范围一致,其出溶的岩浆流体氧逸度高,携带迁移Au、Te等元素的能力强,成矿潜力较大。水泉沟碱性岩锆石微量元素具有Eu_(N)/Eu_(N)^(*)>0.3、10000×(Eu_(N)/Eu_(N)^(*))/Y>1、(Ce/Nd)/Y>0.01、Dy/Yb<0.3及(Eu_(N)/Eu_(N)^(*))/Y与(Ce/Nd)/Y呈正相关的特点,具有成矿岩体的特征。锆石氧逸度及微量元素组成显示水泉沟碱性岩具有很好的Au-Te成矿潜力,而上水泉花岗岩的成矿潜力较差,张家口地区富碲金矿床应与水泉沟碱性岩具有密切成因联系。

甘肃省花牛山幅1:50000矿产地质图数据库

甘肃省花牛山幅(K46E017023)1:50 000矿产地质图是根据《矿产地质调查技术要求(1:50 000)》和行业的统一标准及要求,在充分利用1:200 000、1:50 000等区域地质调查工作成果资料的基础上,采用数字填图系统进行野外地质专项填图,并应用室内与室外填编图相结合的方法完成的。本图对南华系-震旦系洗肠井群、寒武系西双鹰山组、奥陶系花牛山群的建造类型进行了重新划分,把图幅内侵入岩时代归纳为晚奥陶世—早志留世、泥盆纪、晚三叠世等3期,建立了岩浆岩的演化序列。本数据库包含12个地层单位和3期岩浆岩资料,数据量约为3.77 MB。这些数据充分反映了1:50 000矿产地质调查示范性成果,对该区矿产资源研究、能源勘探等具参考意义。

基于自训练的多标签岩矿石薄片分类方法

岩矿石薄片识别是一项专业性要求极高的任务,人工识别常出现不可避免的主观错误,且效率极低。深度学习图像识别技术是可以高效进行岩矿石薄片识别的方法,但训练深度学习模型需要大量标注数据,因此如何高效利用有限标注数据具有重要意义。通过采用多标签分类方法,在有标签数据集上先训练一个分类器,然后使用该分类器为大量无标注的岩矿石薄片生成伪标签,最后使用有标签的训练数据和所有无标签数据重新训练模型。结果表明,采用多标签分类方法识别岩矿石薄片结构及矿物是可行的,同时使用半监督学习方法训练模型,在不进行大量人工标注的情况下,可提高该模型的泛化能力。

滇东南板仑磁铁矿集区矽卡岩矿物学、地球化学特征及其形成机制

位于华夏、扬子和印支板块交接部位的滇东南板仑磁铁矿集区属于个旧-文山-德保矽卡岩型锡钨多金属成矿带的重要组成部分。前人对该区矽卡岩型磁铁矿床的地质特征和矿床成因等进行了少量的研究工作,但对矽卡岩的成因尚缺乏系统的研究,这严重制约了对该矿集区内矽卡岩成因的认识及磁铁矿找矿潜力的准确评价。本文以矿集区内最为典型的坤洪和洞哈磁铁矿床的矽卡岩为主要研究对象,在对矽卡岩及相关岩石的野外地质特征和岩相学等方面进行详细研究的基础上,借助LA-ICP-MS和EPMA等方法手段,重点对矽卡岩及相关岩石的地球化学和矿物化学特征进行系统研究。结果表明,矽卡岩的成岩成矿演化过程可划分为早期进变质矽卡岩阶段、晚期退变质矽卡岩阶段和硫化物-碳酸盐阶段等3个阶段;(岩浆)热液成因的硅质岩条带与晚二叠世OIB型基性杂岩体(即“半瓦型”岩体)在原始地幔标准化微量元素蜘蛛网图和球粒陨石标准化稀土元素配分模式图上均存在显著的差异,而与中三叠世岛弧型中-基性杂岩体(即“安定型”岩体)的模式曲线较为相似,均显示出Nb、Ta、P和Ti等元素明显亏损的特征;矽卡岩的模式曲线与硅质岩条带的模式曲线也较为相似,且含矿矽卡岩比无矿矽卡岩无论在微量元素和稀土元素含量还是模式曲线上均更加接近于硅质岩条带。矿物化学的研究结果表明,第一世代石榴石属于钙铁-铁铝-钙铝榴石系列(And80-83Alm9-11Gro5-7),含较多的钙铝榴石(Gro);而第二世代石榴石属于钙铁-铁铝榴石系列(And86-93Alm6-12),基本上不含或仅含极少量的钙铝榴石(Gro);由早期辉石→晚期辉石,辉石端员组分中钙铁辉石所占的比例相对减少,而透辉石的含量则具显著增加趋势。综合分析认为,形成矽卡岩的热液流体主要来源于中三叠世岛弧型中-基性杂岩体;矽卡岩型磁铁矿床的成岩成矿环境至少经历了从进变质矽卡岩阶段早期相对还原环境→进变质矽卡岩阶段晚期-退变质矽卡岩阶段相对氧化环境→后期硫化物-碳酸盐阶段相对还原环境的转变过程。

勘查区找矿预测理论与方法及其应用案例

降低勘查风险、实现科学找矿一直是国内外矿产勘查界不断探索的前缘领域和研究热点,而勘查区找矿预测理论与方法是解决这一难题的有效途径。该方法将成矿作用内因(元素的地球化学特征)和外因(地质作用类型)相结合,构建以成矿地质体、成矿构造与成矿结构面和成矿作用特征标志为主要内容的找矿预测地质模型,通过大比例尺构造蚀变填图、物化探测量和专题研究等综合方法,预测推断矿体赋存位置,最后通过工程施工,发现并查明工业矿体(矿床)。依据勘查区找矿预测理论与方法,在四川拉拉铜矿、新疆玛尔坎苏锰矿带穆呼-玛尔坎土锰矿及内蒙古大兴安岭南段敖脑达坝地区锡多金属矿开展找矿预测,取得了较好效果。