金属矿地震绕射波分离与成像——以庐枞矿集区和钦杭成矿带为例

不同于油气藏能源大多产于沉积地层之中, 金属矿成矿部位的地质条件要更为复杂多变。通常情况下矿体表现为不规则形状, 且连续性较差, 难以满足现有地震反射波法所以依据的镜面反射条件(徐明才等, 2009)。不同的围岩地震地质条件差异很大, 甚至同一种岩性受到蚀变、构造作用的影响, 表现出不同的阻抗特征, 当围岩与矿体间的波阻抗差异较小, 难以形成有效的反射波。在控矿构造方面, 通常大规模的构造对成矿具有控矿、控岩作用, 而与成矿部位密切相关的一般是小规模的断裂, 反射波较难识别。根据菲涅耳带理论, 当地质体的尺度小于地震波的一个波长时, 反射地震成像精度会骤降, 而来自这些小尺度、非均匀地质体产生的绕射波和散射波成像较反射波成像具有明显的高分辨率、甚至超高分辨率。利用绕射波成像能够探测和识别地下重要的构造信息, 如破碎带、断层、尖灭点、礁体边界、次火山岩、小尺度的侵入体、不规则盐丘体, 以及其他不连续的地质体(Karimpoul et al., 2015)。考虑金属矿围岩及控矿构造复杂, 矿体几何尺寸较小、形状不规则, 容易产生绕射波, 理论上利用地震绕射波识别这些地质体较反射波更具优势。     

班—怒成矿带西段躬穷左波Fe-Cu矿区侵入岩年代学及地球化学特征

本文对躬穷左波Fe-Cu矿区出露的三套酸性侵入岩进行了系统的LA-ICP-MS锆石U-Pb年代学和岩石地球化学研究。年代学测试结果显示花岗斑岩、二长花岗斑岩和钾长花岗岩~(206)Pb/238U加权平均年龄分别为147.0 Ma、143.6 Ma和142.8 Ma,矿区存在晚侏罗世—早白垩世存在3期岩浆事件。岩石地球化学组成特征显示,花岗斑岩属准铝质-弱过铝质I型花岗岩;二长花岗斑岩为高钾钙碱性系列,属弱过铝质I型花岗岩;钾长花岗岩经历了强烈的结晶分异作用,属高分异I型花岗岩。岩石微量元素富集Rb、Th、U、Pb而亏损Nb、Ta、Ti、P元素,Nb/Ta比值接近大陆地壳组成及锆石负的εHf(t)值特征,指示成岩物质以壳源物质为主。躬穷左波晚侏罗世矽卡岩型Fe-Cu矿化事件的发现对于完善班—怒带西段成矿规律和指导区域找矿工作具有重要意义。     

蒙古南戈壁欧玉陶勒盖铜(金)矿床地质特征及其对我国找矿勘查工作的启示

近二十年来,蒙古南戈壁成矿带在寻找大宗金属矿产方面取得丰硕成果,发现了欧玉陶勒盖和查干苏布尔加等与古亚洲洋晚泥盆世岛弧演化有关的大型斑岩型矿床。研究表明:1)欧玉陶勒盖—查干苏布尔加地区在法门期弧岩浆与矿化作用之后,经历了短暂的抬升和剥蚀过程,随后被石炭纪火山-沉积岩所覆盖。两个矿床皆被埋藏于法门期(D_3)—杜内期(C_1)不整合面之下;2)矿床现今出露于石炭纪—二叠纪岩体包围的"天窗"中,矿体能否保存与其上覆岩层遭受的剥蚀程度有关;3)近EW向展布的蒙古南戈壁成矿带在欧玉陶勒盖—查干苏布尔加地区受三叠纪—早白垩世准巴彦断裂左旋走滑运动的影响,局部转变为NE走向,向东可延伸至中国境内东乌旗一带。因此,在中国内蒙古东乌旗地区开展的找矿勘查工作应重点关注法门期(D_3)—杜内期(C_1)不整合之下的晚泥盆世侵入体及其围岩,并在成矿远景区进行相应的区域构造解析研究。     

钦-杭结合带南段新元古代俯冲作用:来自粤西贵子混杂岩变基性岩年代学和地球化学的证据

新元古代以来,扬子地块和华夏地块拼贴形成钦-杭结合带。粤西贵子混杂岩为揭示钦-杭结合带南段地质演化提供了一个重要的窗口。贵子混杂岩构造岩块为强烈变形-变质的变基性岩、深海硅质岩,基质为石英岩、云母片岩以及具鲍马序列富锰质硅泥质岩等。对混杂岩中变基性岩年代学和元素地球化学分析显示,锆石U-Pb年龄为948±11Ma,除少部分属低钾(拉斑)外,其余均为钙碱性系列,CIPW标准矿物成分属石英拉斑玄武岩-橄榄拉斑玄武岩组合。变基性岩具有高TiO_2(平均1.85%)、P_2O_5(平均0.21%)的特点;无Eu异常或轻微负异常,配分曲线右倾(球粒陨石标准化(La/Yb)N=2.65~3.89),大离子亲石元素(Rb、Ba、Th、U)富集,高场强元素(Nb、Zr、Hf)轻微亏损,表现为洋壳消减作用下岛弧岩浆岩特征。高的Nb(7.56×10~(-6)~16.11×10~(-6),均大于7×10~(-6))、Nb/U(18.39~25.65)、(Nb/La)N(0.76~0.94,原始地幔标准化)显示为岛弧环境富Nb玄武岩。本研究认为,云开地块出露的这套构造混杂岩,是新元古代古华南洋俯冲在钦-杭结合带南段的记录,可为该带的南东边界提供线索。     

广东锡坪钼铜多金属矿床辉钼矿Re-Os同位素定年及其地质意义

广东锡坪钼铜多金属矿床位于钦杭成矿带的西南端,为一大型的斑岩型矿床。本文利用辉钼矿Re-Os同位素定年方法对锡坪钼铜多金属矿床4件辉钼矿样品进行了成矿年代学测定,获得的模式年龄为85.15~88.34Ma,加权平均值为86.1±2.3Ma,对应的等时线年龄为89.9±3.4Ma,模式年龄和等时线年龄结果在误差范围内基本一致,指示锡坪钼铜多金属矿床的成矿时限为晚白垩世。锡坪钼铜多金属矿辉钼矿样品的Re含量较低,表明其成矿物质可能主要来自于壳源。钦杭成矿带成岩成矿作用以中生代燕山期为主,存在180~150Ma、110~80Ma两个爆发期,两期成岩成矿作用可能均与太平洋板块的俯冲有一定的关系。锡坪钼铜多金属矿床是在岩石圈伸展减薄环境下发生的大规模成矿作用的产物。     

长江中下游成矿带矿产勘查-科研工作回顾和展望

长江中下游成矿带是我国勘查-研究程度相当高的成矿带之一,地质勘查和相关研究工作可以追溯到二十世纪初。本文简要对成矿带自二十世纪初至今的勘查-科研工作成果进行了概括性回顾和综述。中华人民共和国成立后成矿带勘查研究工作总体上可以分为三个阶段:(1)第一阶段:点上起步、由点到面;(2)第二阶段:区域展开、重点突破;(3)第三阶段:立体调查、深部找矿。近年来,长江中下游成矿带的地质找矿和科学研究均取得了重要进展,主要集中在以下几方面:(1)控矿构造格架(包括大地构造,后期还尝试引入了动力学背景的探讨);(2)成岩成矿作用的时代;(3)成矿系列(系统)及其演化;(4)成矿规律;(5)深部找矿。包括本专辑(代序)20余篇文章在内的近年来的找矿新发现、新突破以及对成矿的新认识,深化了成矿带成矿理论研究,指示成矿带特别是深部"第二找矿空间"具有很好的成矿潜力,同时也揭示了成矿带值得关注和仍有待进一步研究的科学问题。     

湘东北三墩铜铅锌矿区花岗岩的岩石成因——锆石U-Pb测年、岩石地球化学和Hf同位素约束

对湘东北三墩铜铅锌矿区花岗岩进行了系统的锆石U-Pb年代学、岩石地球化学和Hf同位素分析。LA-ICP-MS锆石U-Pb定年表明,三墩铜铅锌矿区花岗岩成岩年龄为131.9±1.1Ma。三墩铜铅锌矿区花岗岩为一套强过铝质钙碱性系列花岗岩,富集U、Ta、Pb,亏损Ba、Nb、Sr、Zr、Ti等元素,稀土元素配分模式为右倾配分模式,具有弱负Eu异常。Hf同位素分析表明,三墩铜铅锌矿区花岗岩燕山晚期锆石ε_(Hf)(t)值为-5.9~-2.4,Hf同位素二阶段模式年龄为1558~1338Ma,表明其物质来源于中元古代古老地壳岩石部分熔融。749.5Ma继承锆石核的ε_(Hf)(t)值为+4.8,Hf同位素二阶段模式年龄为1355Ma,暗示其物质来源有幔源物质加入。三墩铜铅锌矿区花岗岩可能是由于中下地壳的熔融岩浆形成后,混入少量幔源物质上侵形成的。     

墨西哥中——新生代成矿系列和成矿带划分及其大地构造意义

墨西哥是矿产资源大国,其中产量最高的包括银、铜、铁、铅锌等。这些矿产的生成主要源于多种多样的矿床类型和各式各样的矿化类型,其中浅成低温热液型、斑岩型、矽卡岩型、IOCG(铁氧化物铜金)型是最突出的矿床类型。这些矿床的形成与北科迪勒拉山系的形成有关,体现了联合大陆长期积聚或解体的某些阶段,尤其是中新生代成矿带的空间展布特征与其形成的大地构造环境密切相关。划分的9个构造-岩浆-成矿带,分别形成3个俯冲成矿系列,即从沿海到内陆依次发育的IOCG型铁铜金成矿带→斑岩型铜钼金成矿带→浅成低温热液型银金多金属成矿带,分别代表太平洋古板块、法拉隆板块和科科斯板块向北美板块从俯冲、挤压到碰撞后伸展的板块构造岩浆成矿环境。这类俯冲边界型成矿系统的主体部分是西马德里造山带岩浆弧中的斑岩型铜钼矿成矿系统和盆岭省中的火山岩控制的浅成低温热液型银金矿成矿系统。     

西北主要成矿带地质矿产调查工程进展

为支撑找矿突破战略行动,服务国家矿产资源后备基地建设,在中国地质调查局计划-工程-项目新的总体布局下,西安地质调查中心联合中国地质科学院矿产资源研究所、有色金属矿产地质调查中心、国土资源实物地质资料中心、郑州矿产资源综合利用研究所和30多家地勘单位等,开展了西北主要成矿带地质矿产调查。 在已有成果的基础上,通过近2年的工作,新发现矿(化)点200余处,圈定找矿靶区70余处,一批找矿成果持续获得地方基金支持,部分矿权已成功招牌挂,有效地带动了社会资金的投入,深化了铜镍、金、石墨、硬岩型铀矿等成矿规律的认识,促进了找矿突破,支撑了大型矿产资源基地建设,创新了造山带填图、戈壁荒漠区地质填图以及工程-项目成果的集成与编图技术,实现了与地方资金投入的统一; 同时支撑了科技条件平台建设与人才培养,基本实现了大项目机制。 该文围绕“西北主要成矿带地质矿产调查工程”的目标任务,阐述了工程的技术路线和取得的主要成果,并对未来的工作进行了展望。     

长江中下游成矿带及邻区Moho深度与成矿背景探讨

长江中下游成矿带是我国最主要的铜铁金多金属成矿带之一。本文利用卫星重力数据计算布格重力异常,采用波数域迭代的Parker-Oldenburg位场迭代反演方法,通过重力数据反演获得长江中下游成矿带及邻区的三维Moho面结构,结合研究区已有的研究成果,探讨了研究区的深部构造格局。研究结果表明:研究区范围内Moho面总体从南西往北东有逐渐变浅趋势,最浅处位于长江口海域和杭州湾海域约28~29km,最深处位于大别山区约38~39km;长江中下游及邻区下方Moho面的隆起形态呈"V"字型,与地表的"V"字型构造特征相呼应,Moho面隆起的最深处位于"V"字型转折端附近,向两侧Moho面呈抬升状,北东走向的"V"字型东支隆起幅度和规模都要明显大于北西走向的"V"字型西支;卫星化极磁异常显示长江中下游成矿带的正磁异常高值集中分布在"V"字型东支的宁芜、庐枞、繁昌、怀宁等火山岩盆地;钦杭成矿带东段Moho面也明显上隆,隆起的中心沿钦杭成矿带的南侧边界断裂的东南侧线性分布。长江中下游成矿带和钦杭成矿带东段的Moho面条带状隆起带可能指示了地幔上隆、岩浆上涌并在壳幔边界处与下地壳发生底侵作用的深部边界,来自于壳、幔的深部含矿岩浆通过深大断裂等地壳薄弱点向上运移,并在适当的位置形成金属矿集区。