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严光生, 叶天竺, 庞振山, 薛建玲, 程志中, 吕志成, 韦昌山, 王玉往, 祝新友, 陈辉, 张晓飞, 隗含涛. 2023: 成矿地质体找矿预测理论与方法. 地质通报, 42(6): 857-882. DOI: 10.12097/j.issn.1671-2552.2023.06.001
引用本文: 严光生, 叶天竺, 庞振山, 薛建玲, 程志中, 吕志成, 韦昌山, 王玉往, 祝新友, 陈辉, 张晓飞, 隗含涛. 2023: 成矿地质体找矿预测理论与方法. 地质通报, 42(6): 857-882. DOI: 10.12097/j.issn.1671-2552.2023.06.001
YAN Guangsheng, YE Tianzhu, PANG Zhenshan, XUE Jianling, CHENG Zhizhong, LYU Zhicheng, WEI Changshan, WANG Yuwang, ZHU Xinyou, CHEN Hui, ZHANG Xiaofei, WEI Hantao. 2023: Introduction of the theory and method of prospecting prediction of metallogenic geological body. Geological Bulletin of China, 42(6): 857-882. DOI: 10.12097/j.issn.1671-2552.2023.06.001
Citation: YAN Guangsheng, YE Tianzhu, PANG Zhenshan, XUE Jianling, CHENG Zhizhong, LYU Zhicheng, WEI Changshan, WANG Yuwang, ZHU Xinyou, CHEN Hui, ZHANG Xiaofei, WEI Hantao. 2023: Introduction of the theory and method of prospecting prediction of metallogenic geological body. Geological Bulletin of China, 42(6): 857-882. DOI: 10.12097/j.issn.1671-2552.2023.06.001

成矿地质体找矿预测理论与方法

基金项目: 

全国危机矿山接替资源找矿专项 201411024

国土资源公益性行业科研专项 201411024

中国地质调查局项目 DD20160052

中国地质调查局项目 DD20190570

中国地质调查局项目 DD20230053

中国地质调查局项目 DD20230355

中国地质调查局项目 DD20230356

详细信息
    作者简介:

    严光生(1963-), 男, 博士, 研究员, 从事矿产资源评价、找矿预测理论和空间地球化学研究。E-mail: yguangsheng@mail.cgs.gov.cn

    通讯作者:

    叶天竺(1941-), 男, 正高级工程师, 从事矿产勘查及找矿预测研究。E-mail: ytz999@126.com

  • 中图分类号: P624

Introduction of the theory and method of prospecting prediction of metallogenic geological body

  • 摘要:

    在大量典型矿床剖析的基础上, 以矿物学、岩石学、矿床学、构造地质学、地球化学等基础理论为指导, 以大量实地观察和实验数据为支撑, 通过总结矿山深部和外围找矿实践和典型矿床研究成果, 按照成矿作用内因和外因相结合的辩证思维, 成矿作用时间、空间、物质能量相统一的综合思维, 以及元素地球化学分类和找矿预测矿床分类的比较思维, 提出成矿地质体、成矿构造和成矿结构面、成矿作用特征标志等概念。成矿地质体是形成矿床主要矿产、决定主成矿阶段空间位置的成矿地质作用的实物载体, 划分为沉积作用、火山作用、岩浆作用、变质作用和大型变形作用形成的5类成矿地质体。成矿结构面是赋存矿体的各类界面, 包括构造界面、岩性界面、物理化学转换界面; 成矿作用特征标志是能够直接指示矿体赋存位置和对找矿预测具有特殊意义的标志。依据成矿地质作用对中国主要矿床类型进行梳理划分, 归纳总结了主要矿床类型的地质特征, 构建了反映矿体赋存位置的成矿地质体-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。在此基础上, 提出勘查区找矿预测的工作方法, 对矿床学研究、找矿预测、矿产勘查工作具有重要的指导意义。

    Abstract:

    Based on the essential theories of geochemistry, mineralogy, structural geology, and economic geology, supported by the practices and research achievements of 230 mineral explorations at the deep and adjacent areas of mining districts and 129 typical mineral deposits, with the thought of combining the endopathic causes(elementary geochemistry characteristics)and exopathic causes(different types of geologic process)of mineralization, this paper proposes new concepts innovatively, called metallogenic geological body, metallogenic structural plane, metallogenic characteristics, and so on.Metallogenic geological body is the carrier of ore-forming geological processes that form the main minerals(with industrial value)and determine the spatial location of the main ore-forming stage.It is divided into five types of metallogenic geological bodies formed by sedimentation, volcanism, magmatism, metamorphism, and large-scale deformation.Metallogenic structural plane is the spatial location of ore-body occurrence, including structural interface, lithology interface, and physicochemical transition interface.Metallogenic characteristics can directly indicate the location of ore bodies and have special significance for prospecting and prediction.According to the new proposed metallogenic geologic process, main deposit types in China are redistricted.The geologic features of these deposit types are summarized.Geological models for prospecting and prediction of metallogenic geological body, metallogenic structural plane, and metallogenic characteristics(also known as the "Trinity" prospecting and prediction geological model)are constructed, reflecting the ore-body occurrence location of these different deposit types.Moreover, working procedures of prospecting and prediction of metallogenic geological body are put forward.The prospecting and prediction theory and method of metallogenic geological body is important guiding significance for mineral deposit research, prospecting prediction, and mineral exploration.

  • 东昆仑构造带位于柴达木地块南缘,是一条经历多期次、不同性质的复杂造山活动而形成的复合造山带[1-7],其独特的大地构造位置与特殊的构造演化史一直受到地质学者的广泛关注。泥盆纪是东昆仑构造带加里东造山与晚古生代裂陷伸展的转换时期,该期转换事件的主要地质记录是牦牛山组(也称阿姆尼克组、契盖苏群、哈尔扎组、黑山沟组)夹中酸性火山岩的砂砾岩建造。前人曾对该套磨拉石的岩石组合、构造意义等进行了详细的研究,并给出了大量的古生物、同位素年代学证据[1-7],为本文的研究提供了详实的资料。需要指出的是,东昆仑地区前侏罗纪存在加里东期、海西期—印支期两期规模较大的板块开-合事件,两期造山运动之后均发育夹火山岩的陆相粗碎屑堆积,分别为泥盆系牦牛山组与三叠系纳赤台群。牦牛山组与纳赤台群在岩性组合、构造变形等方面相似,在部分层段地区古生物资料较为匮乏。因此,这2套火山-沉积建造的区分及部分地区地层形成年代的界定均较为困难。前人通过火山岩 U-Pb测年纠正了一些地区地层年代划分的错误[5-7]。从前人发表的锆石 U-Pb测年数据看,其工作集中在大干沟以南地区[2-5, 8],而大干沟以北鲜有报道,测试样品均来自与砂砾岩伴生的火山岩段或砂砾岩中的火山岩夹层。本文选取大干沟以北上泥盆统上部火山岩及侵入其中的岩体进行岩石学与年代学分析,为东昆仑加里东晚期区域火山活动及构造演化研究提供更加充分的地质证据。

    本次分析、测试的2个样品均采自格尔木以南的大干沟北侧,其中样品DG01采自1∶20万图幅的上泥盆统牦牛山组上部火山岩,样品DG02采自1∶20万地质图中的海西期花岗岩侵入体[]。GPS坐标:N36°5′54.1″、E94°50′51.7″,海拔高度3336m,点位如图 1所示。区内牦牛山组大面积出露,牦牛山组可分为下部碎屑岩段及上部火山岩段两部分,碎屑岩段主要为灰色-深灰色岩屑质长石砂岩、长石砂岩、含粉砂砂岩夹泥质粉砂岩及少量粗玄岩,底部有一层中粗砾岩;火山岩段为深灰色安山岩、灰绿色玄武岩、灰色-灰紫色流纹岩、英安岩夹火山角砾岩、凝灰岩及细碎屑岩。

    图  1  研究区地质略图及采样点位置(据参考文献[]修改)
    QSS—商丹缝合带;Zd—宗务隆构造带;DMS—东昆仑-勉略缝合带
    Figure  1.  Geological map of the study area showing sampling sites

    样品DG01为蚀变石英粗安质角砾凝灰岩,由晶屑、岩屑、玻屑组成,以2mm以下的凝灰质为主,2mm以上的火山角砾次之(图2-a、b)。晶屑由他形粒状钾长石构成,星散状分布,大小0.1~0.3mm。岩屑为不规则团块状,大小0.2~20mm不等,成分为蚀变粗安岩、蚀变流纹岩等。玻屑外形多消失,局部隐约可见弧面棱角状外形,已脱玻为霏细状长英质,局部绿泥石化。

    图  2  测试样品镜下特征(50倍正交偏光)
    a、b—大干沟凝灰岩样品 DG01;c、d—大干沟流纹岩样品DG02。Q—石英; Kfs—钾长石;Pl—斜长石
    Figure  2.  Microphotographs of samples from volcanic rocks in Dagangou area

    样品DG02为蚀变流纹岩,由斑晶、基质构成。斑晶为钾长石、斜长石,星散状分布,自形程度一般,大小0.25~1mm(图 2-c、d)。基质由微粒状长石、石英构成,石英局部重结晶,内嵌星点状钾长石。绢云母、碳酸盐、硅质星散交代基质。在1∶20万图上该地质体被定为海西期花岗岩侵入体,露头上很像细粒花岗岩,但经室内薄片鉴定,其为喷出岩。

    野外采集新鲜样品1~2kg,在河北省地质矿产局廊坊实验室用常规方法破碎研磨,挑选锆石颗粒。然后将锆石和标样一起粘在玻璃板上,用环氧树脂浇铸,制成薄片并抛光至锆石颗粒厚度的近1/2,拍摄正交偏光和阴极发光照片,清洁并镀上金膜。最后锆石的U、Th、Pb同位素组成分析在北京离子探针中心(SHRIMPⅡ)质谱仪上进行,所用SHRIMP标准样品是TEMORAl锆石,其206Pb/238U值为0.0668,年龄值为417Ma,标准指数为2.00,标准207Pb/206Pb为0.551。每测定2~4个未知年龄锆石颗粒,分析1次标样。在测定年轻锆石颗粒的SHRIMP年龄时,Black等[9]推荐使用TEMORAl锆石标准样品,因为它非常有利于形成高精度连续的IDTIMS 年龄。详细的分析和数据处理方法参考Claesson等[10]、Compston等[11]。由于年轻锆石(小于1000Ma)颗粒中207Pb含量少,造成低计数率和很大的分析不确定性,所以年轻锆石颗粒的定年基本上依据206Pb/238U的比值。本文表 1中所列举的SHRIMP分析数据是每一个锆石颗粒轰击点5次扫描分析结果的平均值,普通Pb校正采用204Pb直接测定法[11]。表中数据误差为1σ,加权平均年龄值误差为2σ。年龄计算中,采用Steiger等[12]推荐的衰变常数。

    表  1  大干沟火山岩SHRIMP锆石U-Th-Pb同位素测定结果
    Table  1.  SHRIMP U-Th-Pb dating results for zircons from volcanic rocks in Dagangou area
    样品 U/10-6 Th/10-6 Th/U 207Pb/206Pb ±% 207Pb/235U ±% 206Pb/238U ±% 206Pb/238U
    年龄/Ma
    207Pb/206Pb
    年龄/Ma
    样品DG01
    DG01-1.1 358 181 0.52 0.054 2.7 0.475 3 0.064 1.2 397.3 4.8 378 62
    DG01-2.1 577 323 0.58 0.056 1.8 0.486 2.2 0.063 1.2 394.1 4.4 447 40
    DG01-3.1 680 421 0.64 0.055 2.5 0.465 2.8 0.061 1.1 384.0 4.2 411 56
    DG01-4.1 313 143 0.47 0.054 3 0.457 3.2 0.062 1.3 387.3 4.9 353 67
    DG01-5.1 553 288 0.54 0.055 3.6 0.434 3.9 0.058 1.3 361.6 4.5 392 82
    DG01-6.1 401 223 0.57 0.057 2.4 0.459 2.7 0.058 1.3 365.4 4.6 496 53
    DG01-7.1 518 265 0.53 0.054 2.2 0.426 2.5 0.059 1.2 362.3 4.3 348 51
    DG01-8.1 524 270 0.53 0.051 3.2 0.396 3.4 0.059 1.3 356.3 4.4 219 73
    DG01-9.1 717 471 0.68 0.055 1.7 0.496 2 0.066 1.1 410.2 4.4 403 37
    DG01-10.1 630 445 0.73 0.055 1.8 0.501 2.1 0.066 1.1 410.5 4.4 422 41
    DG01-11.1 433 225 0.54 0.054 2.2 0.468 2.5 0.065 1.2 391.2 4.5 382 49
    DG01-12.1 697 472 0.7 0.056 2.3 0.529 2.6 0.068 1.1 424.8 4.6 463 51
    DG01-13.1 1158 897 0.8 0.059 2.1 0.571 2.4 0.07 1.1 434.7 4.5 582 47
    DG01-14.1 406 221 0.56 0.057 2.1 0.503 2.4 0.065 1.2 403.4 4.7 472 46
    DG01-15.1 600 324 0.56 0.056 3.3 0.506 3.5 0.065 1.3 408.0 5.1 461 73
    DG01-16.1 467 267 0.59 0.057 2 0.502 2.3 0.064 1.2 400.0 4.6 489 43
    DG01-17.1 620 352 0.59 0.054 1.6 0.487 1.9 0.065 1.1 405.6 4.4 387 36
    DG01-18.1 594 319 0.55 0.055 1.7 0.556 2.1 0.073 1.2 455.4 5.2 414 39
    样品DG02
    DG02-1.1 553 280 0.52 0.054 3.7 0.493 3.9 0.066 1.2 411.6 4.8 380 83
    DG02-2.1 466 243 0.54 0.056 4.3 0.509 4.4 0.066 1.2 411.4 5 452 95
    DG02-3.1 489 239 0.5 0.054 3.8 0.491 4.2 0.066 1.7 412.9 6.7 366 86
    DG02-3.2 386 230 0.61 0.059 2.7 0.531 3 0.066 1.3 410.5 5 552 59
    DG02-4.1 650 395 0.63 0.053 2 0.487 2.3 0.067 1.2 417.4 4.7 322 45
    DG02-5.1 528 256 0.5 0.056 2.3 0.497 2.6 0.064 1.2 400.9 4.6 460 52
    DG02-6.1 626 339 0.56 0.056 2.8 0.514 3 0.066 1.1 413.8 4.6 462 62
    DG02-7.1 665 389 0.61 0.058 3.8 0.557 4 0.069 1.1 431.5 4.7 543 83
    DG02-8.1 530 271 0.53 0.056 1.9 0.502 2.2 0.065 1.2 403.4 4.6 468 42
    DG02-9.1 488 267 0.56 0.056 2.2 0.491 2.5 0.064 1.2 397.1 4.5 456 49
    DG02-10.1 567 294 0.54 0.056 2.5 0.495 2.7 0.065 1.2 404.1 4.5 434 55
    DG02-11.1 567 292 0.53 0.058 1.7 0.517 2.1 0.064 1.1 402.4 4.5 536 37
    DG02-12.1 634 386 0.63 0.055 2.4 0.511 2.6 0.067 1.2 419.3 4.8 418 53
    DG02-13.1 382 180 0.49 0.056 3.3 0.498 3.5 0.065 1.2 403.7 4.8 450 73
    DG02-14.1 651 410 0.65 0.053 2.5 0.498 2.8 0.068 1.1 421.6 4.6 347 57
    DG02-15.1 647 357 0.57 0.055 1.9 0.491 2.2 0.065 1.1 407.5 4.4 395 43
    DG02-16.1 529 279 0.55 0.055 2.2 0.497 2.5 0.066 1.2 411.2 4.6 401 50
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    大干沟2个样品的锆石,颗粒裂缝不甚发育,自形程度较好,多为短柱状、长柱状晶体,少部分呈不规则粒状。阴极发光图像较暗,颗粒多为灰黑色,可能是U含量较高所致。锆石长100~300μm,宽80~160μm,长宽比为3∶1~1∶1。CL图像显示,大多数锆石内部结构较为清晰,发育岩浆振荡环带(图 3),表现出典型的岩浆锆石特征,属于岩浆结晶的产物[10, 13-14]。其中少数锆石核部存在早期继承锆石(如图 3中6.1),故在实验分析中尽量选择锆石边部岩浆环带发育的地区进行测试。

    图  3  大干沟火山岩锆石CL图像、测点位置及年龄
    Figure  3.  CL images of the zircons from the Dagangou volcanic rocks

    对 DG01与 DG02样品的34颗锆石进行了35次分析,测试结果如表 1所示。除DG01中1个点U含量达到1158×10-6、Th含量为897×10-6外,2个样品其余34次锆石测试结果的U、Th含量分布范围较一致(图 4)。这些测试结果中,U含量介于382×10-6~717×10-6之间,Th含量介于180×10-6~471×10-6之间,U、Th平均值分别为566×10-6、324×10-6,Th/U值为0.47~0.8。Th-U图解(图 5)显示,全部35个测点拟合性极好,Th、U具有极为明显的正相关性,相关系数达0.94。测试锆石的Th、U含量较高且Th、U具有极好的正相关性,Th/U值均大于0.4,绝大多数大于0.5,显示了岩浆成因锆石的特征[16-18]

    图  4  大干沟火山岩样品锆石U-Pb年龄谐和图
    Figure  4.  Zircon U-Pb concordia diagram of the testing samples from the Dagangou area

    对样品 DG01的18颗锆石颗粒进行18次分析(表 1),18个岩浆成因锆石颗粒206Pb/238U的年龄分布于356.3~455.4Ma之间(图 4),其中4个分析点(5.1、6.1、7.1、8.1)给出相对集中的、经过204Pb校正后的206Pb/238U年龄加权平均值361.3土4.3Ma(MSWD=0.72)。其余分析点(除13.1、14.1和18.1)给出的206Pb/238U年龄较为集中,分布在384.0±4.2~410.5±4.4Ma范围内,经204Pb校正后的206Pb/238U年龄加权平均值为403.6土5.1Ma(MSWD=1.8)。

    对样品 DG02的16颗锆石颗粒进行了17次分析(表 1),其中对3号锆石进行了2次分析。结果显示,除分析点7.1和14.1与其他年龄值差别较大外,其他分析点一致性较好,15个年龄值经过204Pb校正后206Pb/238U年龄加权平均值为409.0±3.4Ma(图 4)。

    东昆仑大干沟地区牦牛山组火山岩的锆石UPb年代学研究显示,35次206Pb/238U年龄分析中28个数据点集中分布,认为样品DG01和DG02锆石206Pb/238U年龄加权平均值分别为403.6土5.1Ma和409.0±3.4Ma,相当于早泥盆世Emsian期及Pragian期。这2个年龄也反映出样品DG01凝灰岩形成时间稍晚于DG02流纹岩的喷出时间,从形成时代上证实样品DG02流纹岩应位于样品DG01石英粗安质角砾凝灰岩之下。2个火山岩样品的形成年龄均表明,牦牛山组火山岩为加里东晚期岩浆活动的产物。虽然本次测试仅从单剖面获取样品,但岩石学及年代学证据暗示,研究区内原厘定为海西期的花岗岩实际上应为加里东晚期火山岩。前人对该区加里东期岩浆活动研究发现,与牦牛山组伴生的中酸性岩浆岩均不是花岗岩,而是英安斑岩[8]、流纹岩[2, 5-6]等火山岩,这与本文的认识一致。

    早期1∶20万地质填图和综合研究表明[2, 19-20],牦牛山组广泛分布于中、南祁连山及柴达木盆地周缘,其下部碎屑岩组由砾岩和砂砾岩磨拉石建造组成,上部火山岩组由火山岩及细碎屑岩组成。用于确定地层时代的化石主要采自火山岩组上部沉积岩夹层,如在埃姆尼克和牦牛山上部细碎屑岩中采到植物化石Leptophloeum rhombicum,Sublepidoden-dron mirabile,Cyclostigma kiltorkense,鱼化石Bothrio-lepinae?等 [2, 18],由于上述化石多是晚泥盆世标准或常见分子,故认为牦牛山组的地层时代为晚泥盆世,并可能延伸至志留纪[2]。凝灰岩样品DG01中206Pb/238U年龄加权平均值为361.3±4.3Ma的4个较年轻的岩浆锆石的存在,说明牦牛山组火山岩段存在泥盆纪多期火山活动的地质记录,该阶段火山活动贯穿泥盆纪。文中2个火山岩样品锆石U-Pb年龄表明,牦牛山组起始沉积时限应不晚于早泥盆世。前人测得的牦牛山组内最老火山岩数据为423.2±1.8Ma[3],综上认为,牦牛山组形成时代上限应为晚志留世—早泥盆世,其火山活动持续了整个泥盆纪(423.2~361.3Ma)。

    图  5  大干沟火山岩锆石U-Th关系图解
    (据参考文献[15]修改)

    出露完整的剖面均可见牦牛山组与元古宇构造岩片角度不整合接触(图 1),该不整合是加里东期造山运动在研究区的重要地质表现。牦牛山组磨拉石建造认为是早古生代加里东期造山作用结束的标志[1, 20-21]。野外观察发现,牦牛山组砾岩层砾石颗粒较大,成分复杂,其中含大量长石、岩屑等近物源沉积特征的碎屑成分,岩屑为安山岩、流纹岩等中酸性火山岩,物源应来自邻近的东昆仑构造岩浆带,表明东昆仑加里东期造山带开始遭受剥蚀。然而磨拉石建造可以形成于多种构造环境[22],东昆仑泥盆纪黑山沟组、哈尔扎组和牦牛山组形成于滨浅海相沉积环境,为典型的伸展型磨拉石建造[23],故牦牛山组磨拉石的沉积时代反映了加里东期造山后伸展裂解的开始。同时刘彬等[24]在东昆仑冰沟地区发现了206Pb/238U 年龄加权平均值为391±3Ma的A型花岗岩,地球化学特征显示其为加里东期造山后伸展阶段的产物。综上所述,早古生代加里东期造山运动在晚志留世—早泥盆世已经结束。

    (1)大干沟地区牦牛山组流纹岩和凝灰岩样品锆石U-Pb年龄分别为403.6土5.1Ma和409.0±3.4Ma,为加里东晚期岩浆活动的产物。结合前人测得的牦牛山组内最老火山岩数据(423.2±1.8Ma),认为牦牛山组形成时代上限为晚志留世—早泥盆世。

    (2)凝灰岩样品DG01中206Pb/238U年龄加权平均值为361.3±4.3Ma的4个较年轻的岩浆锆石的存在,意味着牦牛山组火山岩段存在泥盆纪多期火山活动的地质记录,该期火山活动持续了整个泥盆纪。

    (3)大干沟地区牦牛山组为伸展型磨拉石建造,其形成年龄说明早古生代加里东期造山作用在晚志留世—早泥盆世已经结束。

    致谢: 成矿地质体找矿预测理论与方法,主要由承担危机矿山找矿专项典型矿床及成矿规律总结研究项目的中青年科研团队共同创建的,是集体智慧的结晶。自然资源部矿产勘查技术指导中心作为核心团队,联合中国科学院地质与地球物理研究所秦克章、范宏瑞、曾庆栋,中国地质科学院地质力学研究所陈正乐,南京大学倪培,中国地质大学(北京)张德会、李胜荣、刘家军,中国地质大学(武汉)姚书振、蒋少涌、张钧,吉林大学孙丰月、孙景贵,昆明理工大学韩润生,核工业北京地质研究院蔡煜琦等十几个单位100余名科研人员,在此一并表示感谢。
  • 图  1   斯特林格姆热液合成实验pH-T矿物分布图(据斯米尔诺夫, 1985)

    Figure  1.   Distribution of pH-T minerals in stirlingham hydrothermal synthesis experiment

    图  2   砂岩型铀矿找矿预测地质模型(据蔡煜琦等,2013)

    Figure  2.   Geological model for prospecting and prediction of sandstone-type uranium deposit

    图  3   碳酸盐岩容矿的非岩浆后生热液型铅锌矿找矿预测地质模型(据韩润生等,2012)

    Figure  3.   Geological model for prospecting prediction of non magmatic epigenetic hydrothermal lead-zinc deposits hosted by carbonate rocks

    图  4   陆相次火山岩型铅锌银多金属矿床找矿预测地质模型(据叶天竺等,2017)

    Figure  4.   Geological model for prospecting and prediction of continental subvolcanic lead-zinc silver polymetallic deposit

    图  5   中国VMS型矿床找矿预测地质模型(据叶天竺等,2017)

    Figure  5.   Geological model for prospecting prediction of VMS-type deposits in China

    图  6   斑岩型钼-铜矿床找矿预测地质模型(据秦克章等,2014)

    A—剖面; B—平面

    Figure  6.   Geological model for prospecting prediction of porphyry Cu-Mo deposit

    图  7   中国岩浆型铜镍矿找矿预测地质模型示意图(据王玉往等,2013; 叶天竺等,2017修改)

    A—岩浆铜镍矿构造-成矿模式; B—岩体与矿体空间关系; C—代表性矿床剖面; a—新疆喀拉通克2号岩体(据邹海洋等,2001); b—新疆喀拉通克1号岩体(据潘长云等,1994); c—新疆图拉尔根据(孙赫等,2008); d—新疆黄山东(据夏明哲等,2010); e—甘肃金川二区4线(据甘肃省地质矿产局第六地质队,1984); f—甘肃金川一区14线(据甘肃省地质矿产局第六地质队,1984)

    Figure  7.   Schematic diagrams of geological model for prospecting and prediction of magmatic copper nickel deposits in China

    图  8   勘查区找矿预测工作流程图

    Figure  8.   Flow chart of prospecting and prediction in exploration area

    表  1   找矿预测矿床类型分类

    Table  1   Classification of main deposit types

    成矿地质作用 成矿地质作用亚类 矿床类型
    沉积地质作用 1.表生作用 D01-风化型
    D02-沉积型(砂矿)
    2.沉积成岩作用 D03-古(砂)砾岩型(金、铀矿)
    D04-蒸发沉积型(石膏矿、岩盐矿)
    D05-化学沉积型(磷、铁、锰、铝矿)
    D06-黑色页岩型(镍、钼、钒、铀、钴矿)
    3.热水沉积作用 D07-碎屑岩喷流沉积型(铅锌、铜、铁、锰矿)
    4.非岩浆热液作用 D08-砂岩型(铜、铀矿)
    D09-碳酸盐岩容矿的非岩浆后生热液型(铅锌矿)
    火山地质作用 5.海相火山作用 D10-海相火山喷流沉积型(铜、铅锌矿)
    D11-海相火山岩型(铁、锰矿)
    6.陆相火山作用 D12-陆相次火山岩型(铁矿)
    D13-陆相次火山热液型(金、银、铅锌、铜、铀矿)
    侵入岩浆地质作用 7.正岩浆作用 D14-超基性岩型(铬铁矿)
    D15-基性—超基性岩型(铜镍矿)
    D16-基性岩型(钒钛磁铁矿)
    D17-花岗岩型(稀有、稀土矿)
    8.富挥发分岩浆作用 D18-伟晶岩型(稀有、稀土、铀矿)
    9.岩浆热液作用 D19-矽卡岩型(铁、铜、钼、金、铅锌、钨、锡矿)
    D20-高(中)温热液型(钨、锡、稀有、稀土矿)
    D21-斑岩型(铜、钼、金、钨、锡矿)
    D22-中低温热液型(金、银、铅锌、钼矿)
    D23-远成低温热液型(金、锑、汞、钨矿)
    区域变质地质作用 10.区域变质作用 D24-受变质型(铁、磷、硼矿)
    D25-变成型(铀、硼、石墨矿)
    大型变形地质作用 11.韧性剪切带作用 D26-韧性剪切带型(金矿)
    12.变质核杂岩作用 D27-变质核杂岩型(铜、金矿)
    叠加/复合地质作用 13.复合成矿作用 D28-复合型矿床
    14.叠加地质作用 D29-叠加型矿床
    15.其他流体成矿作用 D30-非岩浆热液型矿床
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    表  2   成矿构造系统及成矿结构面

    Table  2   Metallotectonic system and metallogenetic structural plane

    地质作用 成矿构造系统 分类 控岩构造 成岩原生构造 成矿结构面类型 成矿结构面 矿床类型 结构面空间格架
    沉积地质作用 沉积构造系统 陆相 盆地边缘断裂 盆地边缘同生断裂、岩性岩相界面 同生断裂、岩性岩相界面、物理化学变换面 ①盆缘同生断裂面;②岩相界面;③特殊岩性层;④氧化还原界面/转换带;⑤酸碱转换界面;⑥古风化面 风化型 ③+⑥
    砂岩型铜、铀矿 ①+②+③+④+⑤上下、左右结构
    海相 盆地边缘断裂、盆地沉降中心、盆内次级构造、断裂 盆地边缘及盆内次级构造、断裂、岩性岩相界面、不整合面、古风化面 同生断裂、岩性岩相界面、不整合面、古风化面 ①盆缘盆内同生断裂面;②次级隆拗变换带;③沉降中心部位;④特殊岩性层;⑤岩相带界面;⑥潟湖沙坝;⑦古水温、古水流、古生物变化带;⑧物理化学变换带/面;⑨后生深源断裂;⑩不整合面;⑪古风化面 化学沉积型 ②+③+④+⑤+⑥+⑦+⑧+⑩+⑪+⑨上下、左右结构
    同生热水沉积型 ①+④左右结构
    后生热液沉积型 ①+④+⑨左右结构
    火山地质作用 火山构造系统 陆相 火山岩带基底断裂;火山盆地边缘断裂 火山构造、火山机构、火山岩性岩相带、次火山岩构造 火山岩性岩相构造、火山机构、次火山岩构造、同生断裂 ①火山通道;②火山岩性岩相界面;③次火山原生裂隙;④次火山喷发间断面;⑤次火山岩体顶部裂隙带;⑥爆破角砾岩体;⑦叠加区域断裂 次火山热液型 ⑦+③+①+②+⑥+④+⑤上下、左右结构
    海相 岛弧/陆缘、陆壳深大断裂,大洋中脊张性断裂 火山喷发间断面、火山岩性岩相带、火山机构、火山构造、次火山/火山通道构造 火山岩性岩相构造、火山机构/火山通道、次火山构造、同生断裂 ①次火山岩体顶部网脉状裂隙带;②火山岩和沉积岩界面;③喷流管道;④叠加区域断裂 火山喷流沉积型 ②+①+③+④上下结构
    岩浆侵入地质作用 岩浆侵入构造系统 侵入体 蛇绿岩带岩石圈断裂、陆块区伸展构造、造山带深大断裂 蛇绿岩带构造岩片、岩性岩相带、岩体构造、侵入同生断裂 岩性岩相界面、岩体构造、同生断裂 ①岩体底部/侧伏端;②岩体同生边界断裂;③构造岩片;④岩性岩相带 基性、超基性岩浆型 ②+①+④上下结构
    地幔岩铬铁矿 ③上下结构
    侵入体接触带 岩浆构造带基底断裂、侵入体边界断裂、区域褶断带、背斜轴部 侵入接触面、捕虏体、侵入体顶部水压裂隙、爆破角砾岩体、侵入同生断裂 侵入接触带构造;侵入体顶部构造、侵入同生构造 ①叠加区域同生断裂;②岩体接触面;③捕虏体;④岩体顶部网脉状裂隙;⑤岩体外接触带褶曲/“硅钙面” 斑岩型 ①+②+④上下结构
    矽卡岩型 ②+③+①+⑤左右结构
    中高温热液型 ①+②+④上下结构
    中低温热液型 ①+②上下结构
    区域变质地质作用 褶皱构造系统 褶曲及其派生断裂 褶皱构造 ①向形构造轴部;②背斜转折端/轴部 沉积变质型 ①左右结构
    同生断裂 ①褶皱同生断裂;②背斜褶曲层间破碎带 矽卡岩型、中低温热液型 ①+②左右、上下结构
    区域构造地质作用 断裂构造系统 韧性剪切带、脆性断裂 韧性剪切带相关脆性断裂 ①韧性剪切带脆性叠加部位 韧性剪切带型 ①上下结构
    脆性断裂 ①脆性断裂侧伏;②叠加于一切成岩原生构造 中低温热液型 ①+②上下结构
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  • Bonham H F J. Models for volcanic-hosted epithermal precious metal deposits: A review[C]//Volcanism, hydrothermal systems and related mineralization. International Volcanological Congress, 1986: 13-17.

    Kylet J R, Li N, Jackson K G. Jinding: A giant Tertiary sandstone hosted Zn-Pb deposit, Yunnan, China[J]. Society of Economic Geologists, 2002, (50): 9-16.

    Paradis S, Hannigan P, Dewing K. Mississippi Valley-type lead-zinc deposits[J]. Mineral Deposits of Canada, 2007, (5): 185-203.

    蔡煜琦, 徐浩, 郭庆银, 等. 江西省桃山地区花岗岩型铀矿预测及找矿方向[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2013, 43(4): 1283-1291. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-CCDZ201304027.htm
    陈建平, 陈勇, 朱鹏飞, 等. 数字矿床模型及其应用——以新疆阿勒泰地区可可托海3号伟晶岩脉稀有金属隐伏矿预测为例[J]. 地质通报, 2011, 30(5): 630-641. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20110502&flag=1
    陈毓川, 王登红, 徐志刚, 等. 阿尔泰成矿省的成矿系列及成矿规律[M]. 北京: 原子能出版社, 2002.
    陈辉, 林鲁军, 庞振山, 等. 四川会理拉拉铜矿找矿预测模型构建与找矿示范[J]. 地学前缘, 2021, 28(3): 309-327. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DXQY202103029.htm
    成秋明, 赵鹏大, 陈建国, 等. 奇异性理论在个旧锡铜矿产资源预测中的应用: 成矿弱信息提取和复合信息分解[J]. 地球科学(中国地质大学学报), 2009, 34(2): 232-242. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQKX200902001.htm
    丁建华, 肖克炎, 娄德波, 等. 大比例尺三维矿产预测[J]. 地质与勘探, 2009, 45(6): 729-734. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZKT200906015.htm
    范永香, 阳正熙. 成矿规律与成矿预测[M]. 徐州: 中国矿业大学出版社, 2003.
    胡惠民. 谈大比例尺矿产预测[J]. 中国地质, 1992, (10): 4-7. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DIZI199210001.htm
    胡惠民. 大比例尺成矿预测方法[M]. 北京: 地质出版社, 1995.
    韩吟文, 马振东, 张宏飞, 等. 地球化学[M]. 北京: 地质出版社, 2003.
    韩润生, 胡煜照, 王学昆, 等. 滇东北富锗银铅锌多金属矿集区矿床模型[J]. 地质学报, 2012, 86(2): 280-294. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE201202008.htm
    黄宗理, 张良弼. 地球科学大辞典——应用学科卷[M]. 北京: 地质出版社, 2005.
    贾德龙, 张志辉, 姚磊, 等. 浙江漓渚铁矿"硅钙面"成矿机制探讨[J]. 地质论评, 2015, 61(S1): 487-488. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZLP2015S1228.htm
    吕志成, 陈辉, 宓奎峰, 等. 勘查区找矿预测理论与方法及其应用案例[J]. 地质力学学报, 2022, 28(5): 842-865. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZLX202205009.htm
    李红阳, 李英杰, 杨秋荣, 等. 铜陵矿集区块状硫化物矿床的二元结构特征[J]. 地质与勘探, 2006, 42(3): 8-11. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZKT200603002.htm
    李顺庭, 祝新友, 王京彬. 陆相次火山岩型矿床研究评述[J]. 矿床地质, 2014, 33(S1): 705-706. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KCDZ2014S1355.htm
    刘英俊, 曹励明, 李兆麟, 等. 元素地球化学[M]. 北京: 科学出版社, 1984.
    毛景文, 张作衡, 裴荣富. 中国矿床模型概论[M]. 北京: 地质出版社, 2012.
    斯米尔诺夫В И. 矿床地质学[M]. 《矿床地质学》翻译组, 译. 北京: 地质出版社, 1985.
    庞振山, 薛建玲, 程志中, 等. 成矿地质体找矿预测理论与方法在找矿预测中的应用[J/OL]. 地质通报, 2023, https://kns.cnki.net/kcms/detail//11.4648.P.20230113.1340.002.html.
    潘长云, 王润民, 赵昌龙. 新疆喀拉通克Y1含矿岩体的岩石化学特征及其与成矿的关系[J]. 岩石学报, 1994, 10(3): 261-274. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB199403003.htm
    秦克章, 夏代祥, 李光明, 等. 西藏驱龙斑岩-夕卡岩铜钼矿床[M]. 北京: 科学出版社, 2014.
    秦克章, 赵俊兴, 范宏瑞, 等. 试论主要类型矿床的形成深度与最大延深垂幅[J]. 地学前缘, 2021, 28(3): 271-294. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DXQY202103027.htm
    孙赫, 秦克章, 李金祥, 等. 地幔部分熔融程度对东天山镁铁质-超镁铁质岩铂族元素矿化的约束——以图拉尔根和香山铜镍矿为例[J]. 岩石学报, 2008, 24(5): 1079-1086. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB200805015.htm
    孙文珂. 开展矿产预测的几个问题[J]. 中国地质, 1988, (6): 14-17. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DIZI198806004.htm
    舒斌. 含金韧-脆性断裂中界面转换成矿机制探讨[J]. 地质与资源, 2005, (3): 219-222. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-GJSD200503012.htm
    唐菊兴, 邓世林, 郑文宝, 等. 西藏墨竹工卡县甲玛铜多金属矿床勘查模型[J]. 矿床地质, 2011, 30(2): 179-196. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KCDZ201102003.htm
    王世称. 综合信息矿产预测理论与方法体系新进展[J]. 地质通报, 2010, 29(10): 1399-1403. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20101001&flag=1
    王嘉玮, 朱裕生. 界面成矿探讨[J]. 中国地质, 2019, 46(1): 77-86. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DIZI201901006.htm
    王玉往, 叶天竺, 王京彬, 等. 我国主要矿床类型划分及成矿谱系架构初探——以危机矿山矿床为例[J]. 矿物学报, 2009, 29(S1): 487-488. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KWXB2009S1254.htm
    王玉往, 王京彬, 李德东, 等. 新疆北部幔源岩浆矿床的类型、时空分布及成矿谱系[J]. 矿床地质, 2013, 32(2): 223-243. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-KCDZ201302002.htm
    王安建, 曹殿华, 高兰, 等. 论云南兰坪金顶超大型铅锌矿床的成因[J]. 地质学报, 2009, 83(1): 43-54. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE200901005.htm
    吴承烈. 中大比例尺矿产预测中几个问题的探讨[J]. 中国地质, 1988, (12): 28-30. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DIZI198812011.htm
    夏明哲, 姜常义, 钱壮志, 等. 新疆东天山黄山东岩体岩石地球化学特征与岩石成因[J]. 岩石学报, 2010, 26(8): 2413-2430. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB201008016.htm
    肖克炎, 朱裕生. 矿产资源GIS定量评价[J]. 中国地质, 2000, (7): 29-32. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DIZI200007012.htm
    肖克炎, 娄德波, 孙莉, 等. 全国重要矿产资源潜力评价一些基本预测理论方法的进展[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2013, 43(4): 1073-1082. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-CCDZ201304003.htm
    薛建玲, 庞振山, 程志中, 等. 深部找矿基本问题及方法[J]. 地质通报, 2020, 39(8): 1125-1136. http://dzhtb.cgs.cn/gbc/ch/reader/view_abstract.aspx?file_no=20200801&flag=1
    叶天竺, 肖克炎, 严光生. 矿床模型综合地质信息预测技术研究[J]. 地学前缘, 2007a, (5): 11-19. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-COLO202115072.htm
    叶天竺, 薛建玲. 金属矿床深部找矿中的地质研究[J]. 中国地质, 2007b, 34(5): 855-869. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-COLO202303021.htm
    叶天竺, 吕志成, 庞振山, 等. 勘查区找矿预测理论与方法(总论)[M]. 北京: 地质出版社, 2014.
    叶天竺, 韦昌山, 王玉往, 等. 勘查区找矿预测理论与方法(各论)[M]. 北京: 地质出版社, 2017.
    赵鹏大. 矿产资源总量预测的若干问题[J]. 中国地质, 1984, (1): 1-4. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DIZI198401002.htm
    赵鹏大, 陈建平, 张寿庭. "三联式"成矿预测新进展[J]. 地学前缘, 2003, 10(2): 455-463. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DXQY200302034.htm
    赵伦山, 张本仁. 地球化学[M]. 北京: 地质出版社, 1988.
    邹海洋, 戴塔根, 胡祥昭. 喀拉通克铜镍硫化矿地质特征及找矿预测[J]. 地质地球化学, 2001, 29(3): 70-75. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZDQ200103012.htm
    张德会, 赵伦山. 地球化学[M]. 北京: 地质出版社, 1992.
    张德会. 热液成矿作用地球化学[M]. 北京: 地质出版社, 2020.
    朱裕生, 肖克炎, 丁鹏飞, 等. 成矿预测方法[M]. 北京: 地质出版社, 1997.
    朱裕生. 矿产预测理论——区域成矿学向矿产勘查延伸的理论体系[J]. 地质学报, 2006, (10): 1518-1527. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZXE200610006.htm
    于晓飞, 吕志成, 孙海瑞, 等. 全国整装勘查区成矿系统研究与矿产勘查新进展[J]. 吉林大学学报(地球科学版), 2020, 50(5): 1261-1288. https://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-CCDZ202005002.htm
图(8)  /  表(2)
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出版历程
  • 收稿日期:  2022-11-02
  • 修回日期:  2023-05-17
  • 网络出版日期:  2023-08-15
  • 刊出日期:  2023-06-14

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