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    近期,中国地质科学院地质研究所在重建古亚洲洋构造域东部洋-陆转换以及东亚大陆北部陆壳聚合过程方面取得新认识,研究通过专题地质填图,查明了中亚造山带研究中争议较大的西拉木伦河蛇绿混杂岩的物质组成和构造变形特征;通过系统年代学、岩石学和地球化学研究,确定了蛇绿岩的成因类型及其代表洋盆的构造属性,获得了反映碰撞造山作用的关键变质证据,为重建古亚洲洋构造域东部洋-陆转换以及东亚大陆北部陆壳聚合过程提供了关键科学依据。相关研究成果发表在国际地学期刊《GSA Bulletin》和J《ournal of Asian Earth Sciences》上。

    我国内蒙古东南部位于中亚造山带东段南部,发育多条古生代蛇绿混杂岩带,被认为是西伯利亚和华北古板块之间古亚洲洋最终闭合的地区。由于对各条蛇绿岩带的成因类型和形成时代的认识分歧,导致地质界对该区晚古生代海洋盆地的构造属性和洋陆的演变过程,至今仍存在较大的认识分歧,这也是回答东亚大陆北部聚合过程的关键。西拉木伦河蛇绿混杂岩带位于中亚造山带东南部,其中蛇绿岩属于何种成因类型和所代表洋盆具有何种构造属性(是古亚洲洋演化晚期的残余洋盆、裂谷型小洋盆还是弧后盆地),是制约该区晚古生代构造演化的重大地质构造问题之一。

    针对这一问题,中国地质科学院地质研究所刘建峰研究员、李锦轶研究员及合作者在对西拉木伦河北侧杏树洼和半拉山蛇绿混杂岩开展1:5万专题地质填图基础上,对蛇绿混杂岩开展了系统的岩石学、年代学和地球化学研究,取得了以下主要进展:

    一是揭示西拉木伦河蛇绿岩代表一个类似现今太平洋的广阔洋盆,而不是裂谷或红海型小洋盆。在以往工作中,前人曾将杏树洼混杂岩中灰黑色板岩、变质粉砂岩及灰岩划分为正常的沉积地层单元,命名为上志留统杏树洼组(S3x)或西别河组(S3x),将其中的镁铁质和超镁铁质岩石划分为晚期侵入体。本研究表明,该地质单元为一套遭受了强烈的剪切变形的以硅泥质和凝灰质粉砂岩为基质,包含大小不等蛇纹岩、(枕状)玄武岩、辉长岩、硅质岩以及灰岩等外来岩块的构造混杂岩;在哈什吐井子村北山坡上可见代表洋岛/海山残片的枕状玄武岩、硅质岩和灰岩互层的复合岩块(图1)。对混杂岩中不同产状镁铁质岩块地球化学分析表明,其中既包含正常洋中脊(N-MORB)、富集洋中脊(E-MORB)、洋岛玄武岩(OIB),也包含岛弧以及陆缘弧等多种成因的蛇绿岩残片;对硅质岩岩块的分析也揭示其中存在深海和半深海环境的硅质岩。蛇绿岩和硅质岩成分的多样性表明,它们代表一个类似现今太平洋的广阔的海洋盆地,而不是裂谷或红海型小洋盆(图2A)。

     图1. 杏树洼蛇绿混杂岩中洋岛/海山岩块剖面及典型照片

    二是证实西拉木伦河蛇绿岩带是西伯利亚和中朝古板块之间古亚洲洋最终闭合的位置。西伯利亚古板块南缘和中朝古板块北缘早-中二叠世及之前的地层中碎屑锆石的年龄组成具有明显的差异(图2A)。对混杂岩基质开展碎屑锆石U-Pb定年结果获得2484Ma、1862Ma、456Ma以及280Ma年龄峰值(图2B)。通过对比表明,华北古板块北缘是混杂岩基质的主要源区,其中少量中、新元古代锆石的存在暗示西伯利亚古板块南缘也提供了物源。基质中存在两侧陆缘物质的贡献指示西拉木伦河蛇绿岩带代表两大古板块的最终缝合带,这也与晚古生代末期安加拉和华夏植物群地理分区反映的板块边界位置是一致的。中亚造山带东南部五道石门-二八地、达青牧场-迪彦庙以及贺根山等蛇绿岩混杂岩中碎屑锆石组成显示西伯利亚古板块南缘的亲缘性,它们代表西伯利亚古板块南缘增生过程古俯冲带或弧后盆地的位置。

     图2. 中亚造山带东南部索伦-西拉木伦河缝合带形成过程示意图

    三是提出古亚洲洋闭合之后西伯利亚和中朝古板块之间发生强烈的碰撞造山作用。在前人划分的“双井片岩”中解体出半拉山蛇绿混杂岩。不同于杏树洼蛇绿混杂岩,半拉山蛇绿混杂岩遭受了强烈的变质变形作用,基质为长英质片麻岩,岩块包括蛇纹岩、斜长角闪岩、角闪石岩(堆晶辉长岩)以及石榴斜长角闪岩。锆石U-Pb定年结果表明,石榴斜长角闪岩锆石核部年龄为279±4Ma,与半拉山中变辉长岩的形成时代相近;边部的变质年龄为256.5±1.3Ma,为晚二叠世。基质长英质片麻岩锆石边部年龄为250.2±1.0 Ma和251.5±2.5 Ma,与斜长角闪岩变质年龄相近,共同指示半拉山蛇绿混杂岩变质时代为晚二叠世末期。传统的矿物温压计计算和相平衡模拟揭示,石榴斜长角闪岩岩块经历了顺时针变质P-T演化轨迹,变质峰期的温、压条件分别可达700-725℃和8.5-8.8kbar(图3)。考虑到半拉山蛇绿混杂岩的变质特征,结合区域沉积、岩浆、变质、古地磁以及构造变形等资料,认为西伯利亚和华北古板块在晚二叠世末期沿西拉木伦河缝合带发生了强烈碰撞造山作用。

     图3. 半拉山蛇绿混杂岩中石榴斜长角闪岩P-T视剖面图

     
    中亚造山带东南部晚古生代末期洋-陆转换以及陆壳聚合...

    目前,深部矿产资源勘查已成为我国未来矿产勘查的重要方向。近年来,随着全国危机矿山接替资源找矿和老矿山接替资源找矿等项目的实施,深部找矿勘查工作取得了一系列重要进展。这些新发现和新成果,不仅颠覆了对已有矿床成矿规律(成矿系统的发育深度和不同类型矿床的分带、叠合规律等)和矿床成因的认识,推动了科学研究“向深部进军”,还为深部矿产资源勘查提供了重要依据。本文选择近年来深部找矿取得重要突破的矿山,介绍其深部勘查的新发现及意义,以期引起业界对矿床系统的理解和再认识,更好地服务于深部矿产资源勘查工作。同时,结合已有的深部找矿经验,对下一步深部矿产勘查工作提出建议。

    深部找矿新发现促进矿床成因新认识

    1. 西藏罗布莎铬铁矿

    西藏罗布莎铬铁矿床是目前国内规模最大、研究和勘探程度相对最高的铬铁矿床,但经多年开采,矿山保有资源储量严重不足。

    自2006年以来,通过开展矿区含矿构造岩相带与矿体空间分布规律研究,同时配合重磁电综合解释,在矿床深部发现厚大隐伏矿体,实现我国铬铁矿找矿的重大突破。钻探资料显示,钻孔ZKWT02在孔深286.3~341.1米处见累计视厚度达46.28米的4层矿体,Cr2O3含量50%以上;钻孔ZK西2004于孔深334.5~426.9米处见4层矿,累计视厚度46.1米,Cr2O3含量约50%,发现的Cr-80单矿体资源量达115万吨,成为目前国内发现单体规模最大的铬铁矿矿体。此外,通过“千米钻”深孔ZK东04的实施,在孔深679.5米处见蚀变破碎带中的浸染状铬铁矿,验证了深部有规模较大的中央含矿构造岩相带的存在。

    通过深部找矿工作的实施和深部厚大铬铁矿体的发现,对该矿床的成矿规律和成矿模型取得了新的认识,打开了找矿空间。进一步验证了中央含矿构造岩相带对于深部铬铁矿体的控制意义,查明了豆荚状铬铁矿体主要赋存于罗布莎超基性岩体中北部的斜辉橄岩岩相带中,浸染状铬铁矿体赋存于岩体北部纯橄榄岩岩相带中;提出豆荚状铬铁矿形成的多阶段成因模式;矿体表现出成带分布、成群出现、分段集中的特点,与层状铬铁矿的形成机制完全不同,可能是含铬铁矿残浆受构造作用强力侵位的结果;建立了以西藏罗布莎铬铁矿为典型的“板块踫撞蛇绿混杂岩带超镁铁质岩岩相构造带控矿的找矿预测地质模型”。总之,深部找矿工作的开展为罗布莎铬铁矿以及国内同类型铬铁矿床下一步找矿勘查工作提供了新的思路。

    2. 广东大宝山铁铜钼多金属矿

    大宝山铁铜钼多金属矿床是一座以铁、铜、铅、锌、硫、钼为主的大型矿床。广东省地质局705地质大队曾于1958~1961年完成普查—勘探工作,并提交了相当于122b的铜多金属储量79.96万吨(品位0.86%),铅金属储量31.36万吨(品位1.77%),锌金属储量84.97万吨(品位4.44%),铁矿石储量8034万吨(品位49.69%),以及钼金属资源量(2M11,包括外围)2.26万吨。大宝山矿床经过半个多世纪开采,资源几尽枯竭,属严重危机矿山。

    经全国危机矿山接替资源找矿(2006~2009年)和老矿山接替资源找矿(2014年)两轮找矿勘查工作,在大宝山矿区深部分别探获了一处大型规模的斑岩型钼矿体和一处厚大的斑岩型铜硫矿体,取得了重大找矿突破。其中,斑岩型钼矿体主要呈似层状、透镜状产于花岗闪长斑岩和次英安斑岩中,受岩体和构造联合控制。矿体围岩蚀变分带明显,从浅部至深部分别为粘土化带→青磐岩化带→绢英岩化带→钾化带(如图),显示出典型的斑岩型成矿特点。斑岩型铜硫矿体主要赋存于泥盆系棋梓桥组灰岩、粉砂岩和次英安斑岩中,矿石类型以黄铁矿型铜矿石、磁黄铁矿型铜矿石和黄铁矿型硫矿石为主。由此,大宝山铁铜钼多金属矿床的矿体空间分布可分为深部的花岗斑岩型钼(钨)、铜硫矿、矽卡岩型钼(钨)矿、浅部的脉状、似层状铜铅锌矿以及远端的菱铁矿。

    关于大宝山铁铜钼多金属矿床的成因主要有3种观点,即与岩浆期后热液有关、与海相或陆相火山热液有关以及与沉积改造作用有关。大宝山深部斑岩型钼矿体和铜硫矿体的发现进一步改变了以往对该矿床成因的认识,为下一步找矿工作提供了重要线索和依据。祝新友等研究认为,大宝山矿床深部的斑岩型、矽卡岩钼钨铜矿化、浅部的脉状铜铅锌矿化以及远端的菱铁矿化构成了斑岩型或岩浆期后热液型成矿系统。应立娟等对层状铜硫矿体研究后认为,大宝山矿区及外围成矿作用与岩浆热液有关的,属同一成矿系统演化的产物。戴塔根等指出,大宝山多金属矿床斑岩型、矽卡岩型矿体与岩浆热液有关,而似层状铜铅锌矿体则与海底火山热液活动有关,并受后期岩浆热液的叠加改造。

    大宝山矿床37线剖面图

    3.江苏栖霞山铅锌矿

    江苏栖霞山铅锌多金属矿床位于南京市东郊的栖霞镇境内,处于长江中下游成矿带宁镇矿集区。2012年~2014年,地质矿产调查评价专项实施“江苏省南京市栖霞山铅锌矿接替资源勘查”项目,对矿床开展了深部找矿工作。在研究石炭系高骊山组与黄龙组硅/钙面控矿和脉状矿体侧伏规律的基础上,项目利用坑内钻追索和控制了1号主矿体在走向和倾向上的延伸,并新发现多层厚大铅锌矿体。尤其值得注意的是,在钻孔KK4603和KK4201中均发现金、银、铜矿化。其中,钻孔KK4201中银、金、铜平均品位分别为金 2.19克/吨、银 319.73克/吨、铜0.49%。经估算,本次工作新增333+334资源量:铅锌58.13万吨,共(伴)生金7.64吨、银1113吨、铜1.53万吨。

    栖霞山矿床是华东地区目前已发现规模最大的铅锌多金属矿床,前人开展了大量找矿研究工作。然而,关于该矿床的成因一直存在争议,即矿床的形成与岩浆热液成矿作用有关,还是与热水沉积成矿作用有关?此次通过深部找矿勘查工作,在栖霞山矿床深部发现银-金-铜矿化,一方面暗示矿床深部巨大的找矿前景,另一方面为矿床成因研究提供了新的线索和证据。根据这些深部矿化信息,张明超等对矿床开展了流体包裹体显微测温及氢-氧-硫-铅研究,指出栖霞山铅锌矿的成矿流体和成矿物质主要来源于岩浆,岩浆水和大气水的混合是导致矿质沉淀的重要因素。因此,栖霞山矿床深部勘查的新成果不仅促进了矿床成因方面的研究工作,取得了新认识,而且更为下一步找矿工作指明了方向。

    4.云南澜沧铅矿

    云南省澜沧老厂铅锌银多金属矿床一直被认为是以火山岩为容矿建造或与火山岩有关的块状硫化物矿床(VMS)。2006年实施矿山深部找矿工作以来,在矿区继ZK153101钻孔揭露了钼矿化带后,ZK14824、ZK14827钻孔均揭露了深部的钼矿(化)体。其中,ZK14827钻孔孔深1417.05米,圈定的工业矿体总长度696.25米,平均品位0.068%,矿体主要产于深部隐伏斑岩体(喜马拉雅期)和接触带内。深部隐伏斑岩体和岩浆型钼矿的发现引发了学者们对该矿床成因模式的争议。斑岩型或岩浆型成矿系统的存在已是事实,如果考虑前人的石炭纪的块状硫化物成矿系统,则应是2个成矿系统的叠加。

    朱裕生等强调“成矿系列”的“缺位找矿”理论,在多年前建立了“同位成矿”理论。在前人的理论认识基础上,可以对上述新发现给予验证和深化。韩润生等认为,澜沧老厂矿床是2套主要成矿系统、多种有利成矿要素有机耦合的结果,具多成矿动力学环境、大时间间隔和多类型成矿作用同位叠加的显著特征,是多种构造环境演变过程中形成的火山喷流沉积+隐伏斑岩热液成因为主的矿床,并将其成矿模式归纳为“双成矿系统同位叠加模式”。

    5.内蒙古毕力赫金矿

    早期勘查和研究认为,毕力赫金矿床赋存于晚侏罗世玛尼图组火山、次火山、火山碎屑岩系和隐爆角砾岩中,从基性的玄武岩到中酸性的流纹岩构成一套含金火山建造。其中的蚀变火山岩、次火山岩、角砾岩是主要的含金地质体,又是赋矿的直接围岩。主要岩性有安山质角砾熔岩、安山玢岩质角砾熔岩、闪长玢岩、热液角砾岩、蚀变玄武质角砾岩等。矿体的形态特征也表明其与火山机构关系密切。卿敏等通过对矿区深部、外围勘查和典型矿床解剖研究后认为,毕力赫金矿的成矿作用与海西期岩浆活动有关,成矿流体的性质、矿体空间产出与浅成花岗闪长斑岩关系密切,并在此基础上建立了矿田“斑岩-构造蚀变岩-浅成石英脉型矿化类型一体化”成矿模式。

    深部找矿新发现开拓区域找矿新思路 

    1. 内蒙古维拉斯托锡多金属矿

    维拉斯托锡多金属矿床位于大兴安岭南段,曾作为大型铜锌银多金属矿床进行开发和找矿工作。2013年,地质人员在勘查过程中发现矿区及外围的黑云斜长片麻岩中发育有含锡石英脉,进而推测深部可能存在隐伏矿体。2014年地质调查项目实施的老矿山找矿项目,在矿山深部发现石英脉型锡钨锌铜钼矿体、隐爆角砾岩型锡铜锌矿体和浸染状锡锌铷铌钽矿体。其中,隐爆角砾岩型矿体位于岩体顶部外接触带,呈筒状,角砾成分为主要为黑云斜长片麻岩,胶结物以石英、黑钨矿和锡石为主;石英脉型矿体赋存于下古生界锡林郭勒杂岩和石炭纪石英闪长岩中,总体倾向北东,矿物组合为石英、锡石、闪锌矿和黑云母等;浸染状锡锌铷铌钽矿体赋存于云英岩化和天河石化的岩体顶部,矿物组合主要为锡石、闪锌矿和黑钨矿等。项目已初步查明矿体30余条,其中,1号矿体为主矿体,长大于700米、宽大于300米,总体呈舒缓波状;矿体厚度(视厚)平均5.15米,Sn品位平均为0.89%;共提交锡金属量8.1万吨(333及以上),实现了大兴安岭南段锡矿找矿的重大突破。

     

    矿床三维空间结构模型示意图

    大兴安岭南段是我国重要的铅锌、银、铜、锡多金属成矿带。按照成矿物质来源和矿床组合,区内划分出3个成矿带,其中林西-甘珠尔庙一带以锡多金属成矿作用为主,而锡林浩特-霍林郭勒地区则以银铅锌成矿作用为主。因此,长期以来,大兴安岭南段的锡矿找矿工作一直以林西-甘珠尔庙地区为重点,但多年来始终未取得较大突破。维拉斯托矿床位于以银铅锌成矿作用为主的锡林浩特-霍林郭勒地区,其与拜仁达坝矿床一起曾作为大型银铅锌矿床开展找矿勘查和科学研究工作。然而,此次维拉斯托矿床深部锡多金属矿体的发现,显示出传统的银铅锌成矿区巨大的锡矿找矿潜力。最近,Liu et al、祝新友等和Wang et al研究认为,维拉斯托矿床的银铅锌矿体和锡矿体是同一成矿系统的产物,并指出浅部为热液型脉状铅锌银矿,深部则可能存在岩浆热液型锡(钨)多金属矿。因此,维拉斯托矿床深部锡多金属矿的发现不仅改变了人们以往对大兴安岭南段锡、银、铅锌成矿规律的认识,而且将影响该区域今后的锡矿找矿勘查思路,意义重大。

    2. 四川拉拉铜矿

    四川拉拉铜矿田位于扬子准地台康滇地轴中段,属东西走向的金沙江断裂褶皱带与川滇攀西大裂谷南北向构造带的交接复合部位。拉拉铜矿是我国西南重要的大型铜矿,也是四川省最大铜矿生产基地。矿田内金属矿产以铜为主,次为铁、镍,伴生金属有银、金、钴、钼、铂、钯等。2012年以前,经勘查的主要矿床(点)42个,其中大型矿床1个、中型矿床4个,其余为小型矿床和矿点,已累计探明铜资源量130万吨,铁资源量2600万吨,镍资源量5万吨。2012-2014年,老矿山接替资源勘查项目在拉拉落凼铜矿南部红泥坡矿区勘查取得了重大突破,新增333+334铜资源量63.22万吨,实现重大找矿突破。

    拉拉地区铜矿矿体赋存于古元古界河口群火山沉积岩系中,具有明显的层控特征。但与以往拉拉地区铜矿均赋存在河口群中部火山沉积旋回落凼组地层中不同的是,本次发现的红泥坡铜矿体主要赋存在河口群上部火山沉积旋回长冲岩组上段,其主矿体东西最大延伸1950米,南北延伸2100米;矿体平均厚度为10.37米;Cu品位平均为1.36%。红泥坡铜矿矿石矿物有磁铁矿、黄铜矿、黄铁矿、斑铜矿、辉钼矿、磁黄铁矿等;脉石矿物有钠长石、白云母、黑云母、钾长石、石英、铁白云石等。与典型的拉拉铜矿条带状矿石构造不同,红泥坡铜矿矿石构造以脉状、网脉状、角砾状为主。

    拉拉铜矿田是我国重要的铜矿集区,一直以来是研究的热点地区,众多学者对其进行了详细的研究并取得了丰富的成果。然而,由于矿床的复杂性,拉拉矿田的成因仍存在争议,目前主要的观点分为两类:一是一些学者根据其赋存于河口群落凼组海相火山岩中,矿体呈层状、似层状产出,矿石主要为块状、条带状构造,结合部分硫铅同位素数据显示成矿物质来自于河口群地层,据此认为矿床属于火山成因块状硫化物矿床(VMS),并认为成矿年龄与成岩年龄一致为16~17亿年,但拉拉铜矿目前较为可靠的辉钼矿Re-Os定年数据显示其可能的成矿年龄为10.86亿年,且该矿矿化元素仅有Cu和Fe,无Pb或Zn,显示其可能的VMS矿床成因证据仍显不足。

    ②也有学者认为其特征很类似IOCG矿床,其发育很强的钠长石化,出现大量的贫Ti磁铁矿,并富集Co、Au、P、F、REE等,而贫Pb、Zn;C-H-O-S同位素数据显示其岩浆热液来源,有部分成矿物质来自于地层;且根据辉钼矿的Re-Os同位素年龄得到其成矿年龄为10.86亿年,并与当时板内拉张环境密切相关。但与典型的IOCG相对比,落凼铜矿缺乏大范围分布的角砾状矿石,并且受断裂控制不明显,所以其可能的IOCG矿床成因也存在争议。红泥坡铜矿的发现及其揭示的矿床地质信息,为研究者研究拉拉铜矿田的成因机制提供了绝佳的契机,通过对其系统的解剖,有望最终确定拉拉铜矿田的矿床成因并建立找矿预测地质模型,进一步指明区域找矿方向。总之,红泥坡铜矿重大的找矿突破打开了拉拉地区广阔的找矿空间,新赋矿层位的发现明确了本地区下一步的找矿方向,并增强了矿山企业“拉拉外围找拉拉”的找矿信心,为川滇有色金属成矿带开展“拉拉式”铜矿找矿提供了可借鉴的成功经验。

    3. 江西相山铀矿

    江西相山铀矿田位于钦杭成矿带北东段,赣杭陆相火山岩铀成矿带西南端,德兴-遂川大断裂的南东侧,是我国重要的热液型铀矿田。以往对于相山铀矿田的研究工作主要侧重于铀的成矿作用机制和找矿预测等方面,且主要集中在矿田浅部。随着矿山深部找矿的实施,多个深孔均见到较好的铅锌铜等多金属矿化,且品位较高,已达综合利用价值。例如,钻孔CUSD3在孔深1095.4~1549.2米、1574.2~1577.5米分别见到铅锌铜矿化脉和铜多金属矿化脉。又如,钻孔ZK26-101在深部见约330米的铅、锌、银等多金属矿化,初步估算铅锌银矿资源量分别为Pb1.7万吨、Zn 0.88万吨、Ag76.2吨。地质特征显示,深部的铅锌银矿化主要赋存于流纹英安岩、碎斑熔岩及基底变质岩中,受断裂构造、岩层界面、火山塌陷构造复合控制;铜矿化主要分布于基底变质岩中。最新研究表明,相山铀矿田浅部的铀成矿作用与深部的铅锌铜成矿作用具有相同的成矿物质来源,属同一岩浆-热液成矿系统的产物。深部铅锌铜多金属矿化的发现构成了相山矿田上铀-中铅锌金-下铜的成矿空间模式,不仅加深了对矿田成矿规律的认识,拓展了深部找矿空间,而且开拓了区域找矿思路。

    4. 南京市梅山铁矿

    根据宁芜地区玢岩铁矿的成矿模式,梅山式铁矿为次火山岩体与火山岩接触带上下高温气液交代充填矿床和矿浆充填矿床,具透辉石-石榴子石-磷灰石-磁铁矿组合。近年来实施的梅山铁矿接替资源找矿项目中,在梅山铁矿层顶部硅化、黄铁矿化、碳酸盐化凝灰岩、沉积凝灰岩、凝灰角砾岩中发现了金矿体,同时这一层位也是梅山铁矿层顶部普遍存在的一个“近矿指示蚀变带”。据江苏省地矿局第一地质大队项目成果资料,ZK4101钻孔在392.2~407.8米处见到金处矿化15.6米,平均品位0.97克/吨;ZK4121钻孔在406.28~414.77米处见金矿层8.49米,平均品位1.88克/吨。初步估算新增333金矿资源量(金属量)2.85吨。

    宁芜地区铜金矿主要有铜井地区的铜井式铜矿,矿床类型均属火山-次火山热液型矿床。此类矿床的矿化与偏碱性、碱性火山活动有关,受区域构造裂隙或火山构造裂隙的控制。矿体一般呈脉状沿构造破碎带或破火山口构造成群出现,陡倾斜产出,与围岩界线清楚。矿石组合多为铜、金、多金属矿物与石英(重晶石、碳酸盐矿物)组合,并以中-低温热液充填型为主。典型矿床有铜井金铜矿(中型)、观山铜铅矿(小型)、谷里铜矿(小型)、金驹山金矿(小型)等。梅山铁矿矿体顶部层位发现的含金蚀变带与铁矿的密切关系可能反映铁矿和金矿是同一岩浆热液不同演化阶段形成的产物,当然目前也不能排除后期热液叠加成矿的可能。尽管目前对铁矿化和金矿化成生关系的认识还有待于进一步深化,但这一发现对宁芜地区玢岩铁矿的找矿不乏指导意义。

    5. 吉林夹皮沟金矿

    夹皮沟金矿位于华北克拉通北缘,是一座资源几近枯竭的危机矿山。该矿床虽有近200年的开采历史,但其成因却一直存在争议。前人曾先后提出过绿岩型、层控型、韧性剪切带型、变质热液型、岩浆热液型等多种成因模式,尤其以韧性剪切带型成因模式最为主要。近年来,随着老矿山接替资源找矿项目的开展,在夹皮沟矿床深部取得了重要突破。经钻孔验证,在夹皮沟矿床深部742~754.9米处见10米厚的细脉浸染型金矿体,平均金品位为2.2克/吨。钻孔编录结果显示,细脉浸染型金矿体主要产于隐伏的石英闪长岩体顶部接触带,矿石矿物主要为黄铁矿、黄铜矿、方铅矿等,脉石矿物主要为石英、方解石等。此外,在八家子南西的头道溜河地区,还发现了与闪长玢岩体有关的爆破角砾岩型金矿床。多种金矿化类型的新发现,不仅加深了对夹皮沟金矿矿床系统的认识,而且为区域深部找矿提供了新的思路和方向。

    对下一步深部找矿工作的建议 

    1.持续推进矿集区找矿预测工作

    老矿山是开展深部矿产资源勘查的理想场所,而矿集区是大中型矿山密集分布的地区。矿集区矿产地质调查程度和找矿预测直接关系到老矿山及其外围的深部找矿工作。然而,由于种种原因,许多矿集区尚缺乏系统的矿产地质调查及找矿预测,直接阻碍了深部找矿突破。矿集区找矿预测工作主要包括以下两方面内容——

    一是在1∶5万矿产地质调查、地球物理测量、地球化学测量、矿产及异常检查、典型矿床研究、资源潜力评价等工作的基础上,确定重点工作区开展找矿预测。在重点工作区开展大比例尺专项地质填图(含修测)、专项物探、专项化探、专项样品采集及深部钻探探查等工作,系统研究工作区内主要矿床类型的成矿地质体、成矿构造和成矿结构面、成矿作用特征标志,构建找矿预测综合信息模型,预测矿体赋存位置,评价资源潜力,提交预测资源量,引导后续勘查。

    二是围绕深部找矿预测需求,开展矿集区及老矿山“三位一体”(成矿地质体、成矿构造和成矿结构面、成矿作用特征标志)找矿预测理论与方法创新与示范,主要包括:1)成矿构造与成矿结构面研究方法与模式建立;2)开展矿床深部定量预测理论与方法研究;3)基于2DGIS/3D建模平台构建矿集区“成矿地质体-成矿构造与成矿结构面-成矿作用特征标志”找矿预测模型。

    2.进一步加强勘查区找矿预测理论与方法研究

    勘查区找矿预测理论方法体系的创建,首次提出成矿地质体、成矿结构面、成矿作用特征标志的概念,在实际使用中取得了良好效果,切实指导了深部找矿。但是,勘查区找矿预测理论目前仍不完善,需要在实际的应用过程中进行修正。

    一是要结合矿山深部和外围找矿的新发现,重新认识各类矿床的成矿规律、成矿系统的发育深度和不同类型矿床的分带、叠合规律。以深部找矿为目标,通过建立典型矿集区脉、层、块、体矿化样式组成的上下、左右多元空间矿床矿化系统结构模型,突出反映找矿信息,进而指导矿山深部和外围找矿工作。

    二是矿床模式的研究要从矿床的角度走向矿集区,从单个的矿床成矿模式发展为典型矿床成矿模式之间的组合模式,从构造体系控矿发展为构造成矿系列的阶段,这对于认识成矿系列控矿的规律,深入总结和认识矿床和矿集区成矿规律,提高对深部矿床成矿理论的认识和指导矿产资源勘查实现重大的突破具有重要意义。

    3.加强科技引领,推进新方法和新技术的研发应用

    从近年来矿山深部找矿的经验来看,重大成果的取得无一不是根据新现象,打破旧思维,结合实际情况进行理论、方法和技术创新的结果。科技创新无疑将对未来深部矿产资源勘查工作起到重要引领作用。因此,在开展深部找矿勘查工作的同时,还应重点研发和推广适合深部找矿的物化探等技术方法。

    一是继续贯彻“三深一土”国土资源科技创新战略,针对矿集区3000米以浅的地下空间,重点研发覆盖区探测技术和深部地质结构与成矿系统探测技术,开展覆盖区物质组成识别标志研究、矿集区深大剖面探测、深部成矿系统蚀变标志研究等工作,查明各类重要成矿要素在深部空间的分布特征,尤其重点探明与成矿有关地质体、成矿构造与成矿结构面、成矿作用特征标志等关键成矿要素的空间展布规律和形态特征,建立符合矿集区深部找矿的地球物理和地球化学等技术的指标体系,构建矿集区深部地质三维结构模型。

    二是对成熟的新技术新方法进行推广应用。在科学分析矿集区地质条件的基础上,根据深部新发现,充分利用KGR抗干扰电法仪激电测深、大比例尺低飞航磁测量、井-地磁测反演技术、构造地球化学测量、1∶5万抗干扰电法扫面等先进技术方法,进行推广应用,总结出一套适合本地区寻找同类型矿床的物化探方法组合,进一步指导矿集区及外围深部勘探工程布置,开展深部矿产勘查示范。

    总之,深部找矿新发现进一步促进了深部成矿规律的认识,开拓了找矿思路,已成为持续推进矿产资源勘查“向深部进军”的强大动力。同时,深部找矿突破的实现,还需要系统的矿产地质调查、完善的找矿预测理论和先进的探测技术等作为强有力的支撑。

    深部找矿新发现及意义

    受西澳大利亚地调局局长瑞克·罗杰森邀请,由中国地质调查局西安地调中心党委书记杜玉良和副总工程师滕家欣带队,国土资源部岩浆作用成矿与找矿重点实验室高永宝、张照伟等一行6人,近日前往西澳大利亚考察,商讨开展矿产合作事宜,并与西澳地调局矿产合作项目主要负责人及相关研究人员进行了多方位的座谈与交流。

    考察期间,中澳双方研究人员就矿产领域的工作方法、工作思路及技术手段进行了深入交流,针对中澳镍矿床的研究成果及进展进行了专题学术研讨。澳方Franco Pirajno教授对澳大利亚各类型镍矿进行了总结性介绍,重点阐述了西澳大利亚与科马提岩有关镍矿的成矿与勘查进展,同时介绍了与大火成岩省及元古代镁铁-超镁铁质侵入岩有关的镍矿床地质特征及成矿作用过程。中方研究人员张照伟系统介绍了中国镍矿的基本地质特征及分布规律;钱兵介绍了东昆仑造山带内新发现的夏日哈木超大型镍矿地质特征及研究进展;王亚磊介绍了东天山造山带内早二叠世镍矿地质特征及成矿过程研究进展。通过学术交流,加深了双方对各自研究成果的相互了解,有助于合作的进一步开展。

    考察Greenbushes锂矿

    随后,双方研究人员重点对伊尔岗克拉通地区的科马提岩及坎博尔达镍矿集区内与科马提岩有关的Spotted Quoll和Moran镍矿进行了考察,初步探索镁铁-超镁铁质岩体含矿性评价指标体系的建立,进一步深化了对镍矿成矿过程的认识。在考察世界最大的Greenbushes锂矿时,研究人员了解了该矿床的基本地质特征、元素分带等。通过考察与交流,确定了矿产合作项目以镍矿研究为主,考虑兼顾锂矿的合作思路:澳方选择位于伊尔岗克拉通东部的Laverton构造带开展镍矿合作研究,中方选择东昆仑造山带作为重点研究区域。

    此次矿产合作项目的进行,标志着西安中心中澳合作进程迈入了新的阶段;初步建立了和联邦科学与工业研究组织(CSIRO)、科廷大学、西澳大学的联系,拓展了测试方法交流合作,为开展精细矿物学研究工作提供方法支撑;提高了科研水平及学术影响力,为培养青年人才提供了良好的平台。同时,澳大利亚作为一个资源大国,其处理矿产资源开发与环境保护之间的典型案例也为中方研究人员做好国内绿色矿产勘查工作提供了借鉴。

     

    西安中心研究人员赴西澳开展合作交流

    近日,中国地质调查局发展研究中心联合武汉地调中心和湖北地调院,共同组织举办了全国系列基础地质综合编图工作研讨暨大洪山地区俯冲增生杂岩野外考察。天津地调中心、南京地调中心、航空物探遥感中心中心、青岛海洋所,中国地质大学(北京)、中国地质大学(武汉)、北京大学、成都理工大学等单位30余名专家与研究人员参加。

    野外考察为第一阶段。围绕湖北大洪山地区俯冲增生杂岩带岩石类型、组合样式、构造环境等内容,参会人员对三里岗岛弧、MORB-like镁铁质岩岩块、洋底热液喷气硅质岩、枕状玄武岩及弧前浊积岩等7个观察点和一条洋内弧(OB)剖面进行了认真调研和详细考察。室内研讨为第二阶段。武汉地调中心、湖北地调院对大洪山地区俯冲增生杂岩及晋宁期洋板块构造研究进行了汇报,与会专家结合大洪山地区野外地质考察内容,充分肯定了扬子北缘晋宁期俯冲增生杂岩的研究成果,并就其有争议的大地构造相问题进行了深入讨论,建议研究人员严格按照岩石学分类命名、薄片鉴定结果及与周边更大区域的西乡群、碧口群对比研究来综合判别构造环境。随后,会议研讨了中国大地构造单元划分方案及中国陆域蛇绿岩分布与断裂系统构造编图进展,与会专家对大地构造相系列概念的厘定,蛇绿岩分布与TTG组合、海相火山岩的空间配置,具有大地构造属性的深大断裂边界等提出了探索性建议,会议成效显著。

    “学以事人,真知力行”。本次研讨会是产学研相结合的一次重大实践,大家在考察、研讨与探索中取长补短、获得共识。中国大地构造单元划分方案的提出,蛇绿岩分布与断裂系统构造图编制工作的推进,为全国系列基础地质综合编图铸造了初步“骨架”,为实现科技创新的目标奠定了前期基础。

     

     

    全国系列基础地质综合编图工作研讨暨野外考察顺利完...

    航空物探遥感中心“羌塘盆地航空重磁综合研究”项目野外工作组近期在藏北高原开展野外物性测量工作,历时54天,在那曲、班戈、尼玛、双湖等地区,完成野外物性测量点135处,实测岩矿石磁化率数据4050个,密度数据1350个,采集磁定向样品11块,顺利完成本年度野外物性测量工作。

    本次野外物性测量路线主要包括3条。一是青藏公路那曲至雁石坪镇,横穿整个羌塘盆地,此路线中生界三叠系与侏罗系分布较广。二是那阿公路那曲至尼玛段,对应羌塘盆地南界及班公湖-怒江缝合带,其内部超镁铁质岩磁化率极强。三是尼玛、班戈至双湖一线,主要对羌塘盆地腹地中-新生界进行测量,并对盆地内部油气苗点(伦坡拉、比洛错油页岩)进行了重点考察。

    羌塘地区平均海拔5000m,高海拔、缺氧、恶劣的天气是工作组每天都有面临的巨大挑战,地面地质工作极为艰难。在野外工作中,需要测量的野外露头常常位于半山腰或山顶,平时在内地四五百米的距离在高海拔地区需要花费数倍的时间和精力才能到达。野外工作时大风、冰雹、暴雪和冻雨等恶劣天气更可能随时而至,为野外测量工作带来诸多困难。

    虽然困难重重,但工作组成员时刻保持积极乐观的精神状态,不怕山高,不怕路远,在保障安全的前提下,以饱满的斗志顺利完成了野外物性测量工作。

     

    航空物探遥感中心羌塘盆地野外物性测量工作顺利完成

    2015年12月19-21日,由中国地质调查局武汉地质调查中心主办的扬子工程业务培训暨武当-桐柏-大别成矿带成果交流会在湖北武汉成功召开。

    会议旨在交流与汇总“武当-桐柏-大别成矿带地质矿产调查”项目所辖各子项目一年来的工作进展与取得的成果,讨论未来的工作重点与方向,同时邀请对本区工作熟悉的知名专家开展业务培训与技术指导。

    武汉中心“扬子地块及其周缘地质矿产调查”工程首席介绍了2015年“扬子工程”工作进展、取得的主要成果;湖北省国土资源厅地勘处、省地勘基金管理中心领导介绍了辖区地勘基金设置与执行等相关情况;河南省地质矿产勘查开发局、安徽省地质矿产勘查局、湖北省地质局及相关地勘单位的总工程师就“武当-桐柏-大别造山带”地质找矿的相关问题做了指导性讲课与业务培训。 

    11个子项目组分别介绍了所取得的最新矿产地质调查与综合研究进展与成果:一是除在湖北省竹溪天宝地区发现超大型铌矿外,8个矿调子项目圈定地物化遥综合异常154处、新发现矿(化)点23处,对新发现的窑湾-张家山钼矿、邢川水库金矿、两路口钨钼矿、杨新岩铍矿点、木厂河铜银多金属矿、酸枣岭金矿、七岔沟金锑矿、大幕孔家湾锑矿等8个矿点开展了重点检查,多数已确认达到小-中型矿床规模,部分具有大型矿床的资源潜力;二是查明了黄龙混杂带构造属性,认为该构造混杂带是十堰—丹江口-随州混杂岩带的一部分,识别出碳酸盐岩、镁铁质岩、基性火山岩、碳硅质岩、洋岛沉积组合等五类块体。通过锆石年代学初步约束了不同岩块的形成时代;三是解剖了黑龙潭金矿、庙垭铌稀土矿、刘山岩铜锌矿等典型矿床并探讨了其地质过程,获得其主成矿时限分别为约133Ma、440Ma和900Ma。结合区域地质演化,对本成矿带不同块体金属成矿特色进行了探讨;四是编制了成矿带构造优益度图和基于12类找矿信息的综合成矿预测图;五是提交了2014年底11个结题子项目的成果报告、图件及数据库与归档等。 

    与会代表还围绕本成矿带存在的重要地质问题进行了交流讨论,总结了成矿带重要成矿作用与找矿方向,理清了下一步地质找矿工作思路。

    来自湖北省国土资源厅、中国地质科学院、安徽省地质矿产勘查局、安徽省地质调查院、河南省地质矿产勘查开发局三院、湖北省地质局地质调查院、湖北省第四、第六、第八地质大队等多家单位的30余名专家及子项目人员参加了会议。

     

    扬子工程业务培训暨武当-桐柏-大别成矿带成果交流会...

    北山造山带东邻兴蒙造山带,西连天山造山带,是古亚洲洋构造域的重要组成部分,记录了古亚洲洋南部复杂的俯冲增生历史。最新研究结果表明,北山南带记录了二叠纪一期重要的岩浆事件,该期岩浆活动的范围遍布整个北山南带,向西延伸至塔里木盆地东北缘的坡北地区。尽管目前北山南带相关研究资料丰富,然而,关于该期岩浆活动的构造背景依然存在大洋俯冲、地幔柱和大陆裂谷三种观点,这也制约了对古亚洲洋闭合时限的认识。为进一步研究北山南带二叠纪构造环境,自然资源部中国地质调查局地质研究所郑荣国助理研究员和李锦轶研究员项目组针对北山南带的音凹峡岩体以及小西弓岩体,开展了详细的野外地质调查,进行了细致的岩石学、地球化学和年代学研究工作(图1)。

     

    图 1 北山南部地质图及研究区位置

    本次研究结果表明,在早二叠世(280–277 Ma)的花岗质围岩(音凹峡岩体)中存在两种不同类型的镁铁质岩墙(图1)。第一种类型的岩墙为辉绿岩,岩墙走向为北东东,主量元素组成表现为高的Al2O3、TFe2O3,MgO和TiO2含量,相对富钠贫钾,是拉斑玄武质岩石;该类岩墙表现出轻稀土元素的富集特征;另外,富集大离子亲石元素、亏损高场强元素;具有亏损的全岩Nd同位素组成;其时代为267 Ma左右。第二种类型的岩墙则为闪长岩,岩墙的走向为北西西,岩石地球化学特征表现为高MgO含量和Mg#值,富钠贫钾,为钙碱性系列岩石;另外,该类岩墙具有较高的相容元素含量,富集大离子亲石元素、亏损高场强元素,同时也具有亏损的全岩Nd同位素组成。该类岩墙的地球化学特征与高镁安山岩类似,其时代为270 Ma左右。

    本次研究在小西弓地区识别出中二叠世的埃达克质侵入体(图1)。通过锆石U-Pb年代学研究,该岩体的时代集中在269–267 Ma。通过地球化学研究则发现,该岩体具有较高的SiO2、Al2O3、K2O和Na2O含量,相对富纳贫钾,表现出高钾钙碱性、弱过铝质的特征。该岩体表现出明显的轻、重稀土元素分异,富集轻稀土元素,相对亏损重稀土元素。另外,该岩体还具有较高的Sr(440–509 ppm)、较低的Y(3.67–4.90 ppm)含量,同时具有高的Sr/Y (99–120)和(La/Yb)N (41–66)值,以及亏损的全岩Nd同位素组成,类似于典型的埃达克岩的地球化学特征。

    通过本次研究,在北山南部地区识别出中二叠世的火山弧辉绿岩、高镁闪长岩以及埃达克质花岗岩的岩石组合,相应的岩石学和地球化学证据表明了,该套岩石组合形成于大洋板片俯冲的环境(图2),表明了北山地区的古亚洲洋在中二叠世期间仍然尚未关闭。本次研究为重建古亚洲洋的构造演化提供了新的证据,同时,为认识增生型造山作用过程中的岩浆活动的形成机制提供了新的认识和思路。

     

    图 2 北山南部早-中二叠世岩浆活动形成模式图

    上述研究受到国家自然科学基金(项目号41502214)、中国地质科学院地质研究所基本科研业务费(项目号J1522,J1706)及国家重点研发计划深地资源勘查开采重点专项 (No. 2017YFC0601301) 联合资助。该项成果发表于《Lithos》,论文信息如下:

    Rongguo Zheng*, Jinyi Li, Jin Zhang, Wenjiao Xiao, Qianjun Wang, 2020. Permian oceanic slab subduction in the southmost of Central Asian Orogenic Belt: Evidence from adakite and high-Mg diorite in the southern Beishan. Lithos 358–359,105406.

    文章链接https://doi.org/10.1016/j.lithos.2020.105406

    北山南部中二叠世大洋板片俯冲过程研究新进展

    近日,陕西省科技厅公布了2020年度第二批陕西省科技计划项目,自然资源部中国地质调查局西安地质调查中心岩浆作用成矿与找矿创新团队入选“陕西省创新人才推进计划-科技创新团队”,资助建设经费50万元,这是该团队获批自然资源部科技创新团队后的又一殊荣,也是西安地调中心获批的第二个陕西省重点科技创新团队。

    团队自创建以来,以岩浆铜镍(钴)硫化物矿床为研究对象,承担各类项目20余项,公开发表论文136篇,出版专著5部,获省部级科技奖励6项。经过近20年实践,完善了小岩体成大矿理论体系,提出了新疆北部晚古生代两种构造体制叠加并存岩浆活动与成矿作用、东昆仑古生代岩浆型镍钴矿床成矿机理等创新认识,建立了镁铁-超镁铁质岩体含矿性评价指标体系和找矿模型,研究成果得到地方政府和大型矿山企业的广泛认可,成果转化效益显著,有效服务地方经济社会发展。

    团队合影

    西安地调中心岩浆作用成矿与找矿创新团队获2020陕西...

    2020年5月29日,自然资源部中国地质调查局西安地质调查中心举行了“第二次青藏高原综合科学考察”科考分队出征仪式,与联合科考单位共同奔赴新疆、青海等地区开展综合科学考察。

    第二次青藏高原综合科学考察研究重大计划的筹备工作于2017年启动,2019年初立项,为期5年。西安地调中心承担“第二次青藏高原综合科学考察”下属2个子专题,并成立了“昆仑-阿尔金-柴北缘成矿带战略储备综合评估”和“东昆仑成矿带西段及柴北缘成矿带西段铜镍(钴)成矿潜力研究”两个科考分队。

    “昆仑-阿尔金-柴北缘成矿带战略储备综合评估”子专题由西安地调中心负责组织实施,联合青海省地质矿产勘查开发局、新疆地质调查院、陕西地质调查院,聚焦伟晶岩型锂矿、沉积型锰矿、热液-交代型铅锌矿及岩浆型镍钴矿等重要矿产类型,通过建立昆仑-阿尔金-柴北缘优势资源能源数据库,开展主要成矿远景区评价,优选找矿靶区,对资源能源现状与远景进行综合评估。

    “东昆仑成矿带西段及柴北缘成矿带西段铜镍(钴)成矿潜力研究”聚焦东昆仑及柴北缘西段镁铁-超镁铁质岩体,综合对比分析区域成矿地质背景,梳理构造-岩浆-成矿背景认识,系统研究该类岩体的成矿机制与岩体含矿性评价,建立典型矿床成矿模型与找矿标志,揭示东昆仑成矿带西段及柴北缘成矿带西段成矿潜力与找矿方向。

     
    西安地调中心第二次青藏科考分队出征

    自然资源部中国地质调查局所属的中国地质科学院矿产资源研究所(以下简称“资源所”)李立兴等以河北大庙斜长岩体深部新揭露的一个富橄榄石和钒钛磁铁矿的镁铁质岩体为研究对象,开展了地质学、年代学以及矿物-同位素地球化学研究。研究认为:大庙斜长岩体的形成与多期高铝玄武质熔体的注入有关,岩浆源区为亏损地幔,受到了不同年代太古宙地壳物质的混染,提出首例与元古宙斜长岩体同源的镁铁质岩体,为元古宙岩体型斜长岩成因的认识提供了支撑。 

    该研究成果近期在矿物学顶级杂志《Contributions to Mineralogy and Petrology》发表“The link between an anorthosite complex and underlying olivine–Ti‑magnetite‑rich layered intrusion in Damiao, China: insights into magma chamber processes in the formation of Proterozoic massif-type anorthosites”(自然科学基金青年项目“河北大庙蚀变斜长岩及矿石中锆石成因、形成机制及年代”(41402067)资助)。

    此高水平论文的发表,反映出资源所青年科技人员在科学研究方面的新突破和新成就。

    文章链接:https://link.springer.com/article/10.1007/s00410-019-1586-2。

    河北大庙地区斜长岩体与深部层状侵入体的关系图 

     
     
    资源所在《Contributions to Mineralogy and Petrol...

    5月25日-6月23日,中国地质调查局西安地质调查中心一行4人前往西澳大利亚州与西澳地调局开展矿产合作研究,进一步落实西安地调中心与西澳地调局矿产研究合作项目协议(2017-2019)。希望通过进一步合作交流,提升矿产地质调查研究水平,创新矿产工作思路及方法,提高西安地调中心在西北地区矿产地质调查领域的创新引领作用。

    出访期间,双方首先就2017年度取得的主要合作进展及成果进行了深入总结和交流,在此基础上,进一步交流了矿产工作的新思路及新方法,探索地质大数据应用开放共享新方法,并开展了广泛的学术交流活动。合作项目聚焦中国西北与西澳大利亚镍、锂、钴等新能源电池金属矿产,围绕镍、钴矿产,分别选择伊尔冈(Yilgarn)克拉通东部卡尔纳(kurnalpi)和巴特威尔(Burti)地体与科马提岩有关镍(钴)矿、东昆仑造山带与镁铁-超镁铁质岩体有关镍(钴)矿为重点研究对象,就典型镍(钴)矿床的成矿背景、成矿特征、成矿作用过程与后期改造进行了专题学术交流20余次,丰富完善了与科马提岩有关镍矿成矿评价系统,初步建立了东昆仑岩浆型镍(钴)矿床评价指标体系。

    双方重点考察了伊尔冈克拉通东部科马提岩有关镍矿,结合典型钻孔岩芯编录、X射线荧光分析仪(pXRF)元素分析、年代学和全岩地球化学分析等,为岩芯等实物地质资料数据的分析利用提供示范,并与已知矿床进行对比,探索建立快速有效的勘查评价方法,为下一步资源潜力分析奠定了基础;积极开展了锂矿合作研究,对世界最大的格林布什(Greenbushes)伟晶岩型锂矿的地质特征、元素分带、矿物组合等进行研究;详细交流了西昆仑伟晶岩型锂矿"高分遥感数据识别伟晶岩→锂矿多光谱影像数据提取→野外调查验证"快速找矿技术方法,并初步达成在西澳成矿有利区进行探索示范应用的意向。

    高永宝博士受邀在西澳大学作了"中国西北岩浆镍铜硫化物矿床"专题学术报告,对中国西北地区典型岩浆铜镍硫化物矿床的构造背景、矿床特征、硫化物熔离机制等进行了详细介绍,得到了国际铜镍矿专家的肯定,充分展示了我国青年地质工作者的风采;初步与Franco Pirajno教授、Leon Bagas教授等达成了合作意向,进一步提升了项目合作成果,拓展了和西澳大学、联邦科学与工业研究组织(CSIRO)及科廷大学之间的交流合作,得到了西澳大利亚州矿产、工业与安全部部长Bill Johnston和西澳地调局局长Jeffrey Haworth等的高度肯定。

    此次出访,中澳双方在矿产地质调查方面取得了新进展,巩固和加深了双方深厚的友谊;有力支撑了部岩浆作用成矿与找矿重点实验室的建设,为青年人才成长提供了良好平台。

    西澳大利亚州矿产、工业与安全部部长接见西安地调中心青年科技人员

     

    西澳地调局局长会见西安地调中心滕家欣副总一行

    西澳地调局Trevor研究员作西澳锂矿学术报告

    西安地调中心科技人员赴西澳大利亚州与西澳地调局开...

    据中国地质调查局消息,全国危机矿山接替资源勘查理论创新与找矿重大突破荣获国家科技进步奖二等奖。

    资源枯竭是矿山无法逃避的宿命,矿山的发展由盛而衰也是无法越过的坎。对于这样的窘境,人们干脆赋予了一个新的名词——危机矿山。

    危机矿山指由于矿区范围内可供开采的矿产资源短缺,或者可采储量逐年萎缩,而难以继续经济地开发利用其保有的矿产资源,由此导致矿山产量持续下滑,矿山保有服务年限低于警戒线,在目前或者今后一段时期内难以维持正常生产经营而面临闭坑或破产危机的矿山企业。

    叶天竺先生(右一)在指导危机矿山找矿工作

    21世纪初,据对全国1010座大中型矿山调查,其中632座面临资源枯竭,形成资源危机矿山,涉及240多万矿工和1000余万家属的工作和生活,直接影响到国民经济的可持续发展和社会稳定。

    党中央、国务院十分关心矿业的可持续发展。2004年,国务院第63次常务会议通过《全国危机矿山接替资源找矿规划纲要(2004~2010)》,设立国家专项,由国家发展和改革委员会、财政部、国土资源部组织实施。

    作为业务和技术指导单位,中国地质调查局临“危”受命,责无旁贷地承担起了这个艰巨的任务。但是,要真正解决危机矿山面临的问题,并不是想象的那么容易。根据以往的经验,危机矿山找矿难度极大,工作程度高,探矿深度大,电磁干扰因素复杂,缺乏系统的理论指导和有效的方法手段,矿山虽经多轮勘查,仍未摆脱危机,陷入了束手无策的困境。

    为实现国家目标,作为项目牵头实施单位,中国地质调查局发展研究中心采用统一规划、统一部署、统一管理的组织形式,历经8年,由全国28个省(区)、168个地勘单位、31个科研团队、230个矿山企业及100多名资深专家参加。投入资金35.9亿元,完成钻探248.8万米、坑探38.1万米,在47个重要矿集区优选230座矿山开展深部找矿工作,涉及铁、铜、铅锌、金、铀等20个矿种,通过“理论指导、技术突破、机制创新”的途径,取得了一系列科技创新成果。

    首次在资源枯竭矿山开展全国性深部找矿行动,实现了找矿重大突破

    根据“理论指导、技术先行、探边摸底、拓展外围”的原则,充分认识危机矿山探矿工作的艰巨性,一大批监审专家,矿山企业、地勘单位、科研院所技术研究人员,各级国土资源和财政部门管理人员,全国危机矿山找矿专项专家委员会主任及成员,是他们的共同努力,才实现了危机矿山找矿的重大胜利,给共和国提交了解决危矿问题的答卷。

    ——广西铜坑锡矿、山东三山岛金矿、辽宁白云金矿、甘肃格尔珂金矿、江西银山铜矿、山西支家地铅锌矿等45座矿山新增资源储量达大型-超大型规模,湖北鸡冠咀铜矿、安徽铜山铜矿等80座矿山新增资源储量达中型规模,94座矿山新增资源储量达小型规模。其中,辽宁阜新八道壕煤矿新增煤炭资源储量有力地支撑了矿业城市的经济发展。河北迁安铁矿新增资源储量2.4亿吨。辽宁红透山铜矿新增铜锌资源储量24万吨。湖南宝山铅锌矿等矿山深部发现大型矿床后,使矿山再一次焕发生机。

    ——新增备案资源储量:铜338万吨、钨42万吨、锡35万吨、金636吨、银9229吨、铅锌816万吨、原煤54.5亿吨、铁矿石9.95亿吨、锑34万吨、磷矿石26348万吨、石墨386万吨、锂2664吨、铍7004吨。

    创建了勘查区找矿预测理论,为深部找矿提供了理论指导

    应用空间预测的基本原理作为构建勘查区找矿预测理论的基本思路,创建了以成矿地质体、成矿构造和成矿结构面、成矿作用特征标志研究为核心内容的勘查区找矿预测理论体系。

    ——成矿地质体是指与矿床形成在时间、空间和成因上有密切联系的地质体,是形成矿床主要矿产主成矿阶段空间定位的成矿地质作用的实物载体,是为成矿物质集聚提供能量的地质体。通过成矿作用时间、空间、物质、能量一体化研究,确定成矿地质体及其空间范围,研究其特征及其与矿体(床)的关系,确定找矿方向。总结了沉积、火山、岩浆侵入、区域变质、大型变形5种地质作用12种类型成矿地质体总体特征及其与矿床(体)的关系,解决了矿床与成矿地质作用的实体联系,为找矿预测奠定了基础。

    ——成矿结构面是指赋存矿体的显性或隐性存在的岩石物理化学性质不连续面,即赋存矿体的各种界面。成矿物质受压力、重力、热力、热液流体、构造5种动力驱动,又以分选、分异、充填、交代、混合、沸腾、塑性流变等方式沉淀,形成了复杂的赋矿空间,据此划分了原生和次生成矿结构面成因类型,解决了矿体赋存空间与成矿作用的关系。建立了沉积、火山、岩浆侵入、褶皱、断裂5种成矿构造系统,构建了常见矿床类型的结构面空间组合与格架,为预测深部矿体空间分布提供了工具。如岩体与围岩接触面、“硅钙面”等界面为接触交代型矿床的重要成矿结构面。

    ——成矿作用特征标志是指应用成矿作用地球化学理论,结合大量矿床研究实际资料,总结的主要成矿元素分配分布、迁移、沉淀过程形成的矿体、矿石、矿物、元素及流体等特征的标志。应用成矿地球化学障理论结合大量地质事实,概括了主要矿床类型成矿作用物理化学条件转换的特征标志,如黄玉和电气石是高(中)温热液型钨锡矿床成矿作用特征标志,为判别成矿作用中心及找矿前景提供了确定性依据。

    ——以成矿地质体和成矿结构面为空间格架,以成矿作用特征标志研究为载体,构建了由脉、层、块、体矿化样式组成的上下、左右多元空间结构模型。

    与国内外现有的成矿预测理论相比较,实现了矿床学、矿床地球化学等基础理论研究和矿产勘查的有机结合。成矿地质体作为成矿作用和基础地质研究的桥梁和纽带,解决了矿床与地质作用的实体关系,锁定了与成矿有关的目标体。成矿构造和成矿结构面研究建立了矿体赋存空间与成矿作用的关系,创建了全新的成矿结构面成因理论,解决了预测矿体空间定位问题。成矿作用特征标志研究把成矿作用的产物与成矿物质迁移、沉淀的物理化学变换因素结合起来,解决了确定成矿作用中心和筛选找矿标志的难题。将找矿预测由经验找矿、方法找矿,提升为理论找矿,并解决了实现途径。

    首次研究创建了符合我国成矿地质特征的找矿预测地质模型,为深部找矿提供了类比标准

    通过129个典型矿床解剖研究,500多个矿床调查研究,收集了1300多个典型矿床资料,获得了50000多组原始数据,依据我国独特的成矿地质背景,创建了涵盖我国主要矿床类型的25种找矿预测地质模型。

    ——厘定了以卤水盆地及其边缘深大断裂控制的非岩浆后生热液型铅锌矿床的概念,构建了碳酸盐岩容矿和砂岩容矿两种找矿预测地质模型。

    ——建立了以脉、层、体矿化样式为特色的次火山热液型金银矿、次火山热液型铅锌银矿、玢岩型铁矿3类找矿预测地质模型。

    ——以西藏罗布莎铬铁矿为典型,建立了板块踫撞蛇绿混杂岩带超镁铁质岩岩相构造带控矿的找矿预测地质模型。

    ——应用沸腾沉淀理论,建立了侵入体外接触带“五层楼”水压致裂结构面和内接触带云英岩型二元结构的钨锡矿找矿预测地质模型。

    ——全面总结了我国冈底斯、赣东北、西准噶尔、多宝山4种地质构造背景下的斑岩铜矿找矿预测地质模型。

    ——总结了新疆古生代、中东部中生代、西藏新生代3类斑岩型钼矿三维多元结构地质模型。

    ——建立了华南地区受白垩系红层盆地边缘深大断裂控制的花岗岩容矿的铀矿找矿预测地质模型。

    ——首次提出了“硅钙面”成因机制,建立了2种成矿结构面类型的接触交代型矿床找矿预测地质模型。

    ——总结了我国2种地球化学类型的金成矿特征,建立了次火山热液型、岩浆期后热液型、剪切带型3类金矿找矿预测地质模型。

    ——应用向型构造轴部塑性流变及重力作用的成矿机制,建立了沉积变质型铁矿找矿预测地质模型。

    研发了适合矿区复杂条件下的关键技术,为深部找矿提供了技术支撑

    ——建立了针对大深度的地球物理探测新技术体系。电磁法技术组合解决了1000米深度的矿体探测,并取得良好应用效果。首次研制了3D井-地磁测联合反演技术(SWMI3D)和地-井方位激电(IP)联合反演技术,有效探测深度达到2000米。采用重磁三维反演技术,在河北迁安铁矿1100米深处发现100多米厚的矿体。

    ——针对矿山复杂电磁干扰,研发了系列抗干扰技术。引入并完善了大比例尺直升机航磁技术,开发了50Hz陷波器等;采用参考站数据相关分析、指数谱函数拟合方法和滤波等技术开发了数据处理软件;采用加大功率、增加叠加次数、逐点采集噪声、错时或停电测量等组合方法降低干扰影响。

    ——大深度钻探技术应用水平明显提高。大深度钻探技术在深部找矿中得到广泛应用,共完成千米以上钻孔295个。

    ——针对矿山找矿工作程度高、深度大、电磁干扰强的特点,建立了一套包括理论指导,模型类比,物探、化探、钻探技术支撑的深部找矿技术方法组合,有效地解决了深部找矿的技术难点。

    专家表示,该专项创新深部找矿预测理论,研发、示范多项深部找矿关键技术,极大推动了找矿预测理论和勘查技术进步,实现了找矿历史性突破,大幅提高了骨干矿山后备资源,极大地缓解了我国资源短缺的局面,有力促进了地方经济发展和社会和谐稳定,政治、经济、社会、科学意义重大。

    在国土资源部组织的危机矿山接替资源勘查科技成果和《勘查区找矿预测理论与方法》科技成果鉴定中,专家们一致表示,成果总体达到国际领先水平。

    中国集中力量在短短7年内完成了230座矿山深部和外围接替资源勘查,取得了一批重要成果。这一重大勘查行动,无论在世界还是在中国矿产勘查史上都是极其罕见的。借此,让我们永远铭记为我国危机矿山接替资源找矿工作做出重大贡献的监审专家、矿山企业、地勘单位、科研院所技术研究人员,各级国土资源和财政部门管理人员,全国危机矿山找矿专项专家委员会主任及成员!此次奖项的获得也是对为了国家危矿事业,奋战在野外一线的地质矿产勘查及科研人员的国家级致敬,是对他们工作及成果的国家级肯定。

     

    临“危”受命,200多座矿山起死回生