山东焦家金成矿带三维预测模型及靶区优选

为了实现焦家金成矿带资源的可持续开发利用,应用三维地质建模技术指导深部找矿工作迫在眉睫。文章从山东焦家金成矿带区域地质背景入手,全面收集研究区已有的地质、矿产、物探、化探等科研成果资料,结合前人的成矿理论研究,分析和总结有利成矿、控矿地质条件,并应用该区深部物化探信息资料,建立综合信息定量找矿模型,采用“立方体预测模型”及地质统计学方法推断深部成矿空间,实现真正意义的定位定量定概率的资源预测评价。预测结果表明,该成矿带深部找矿金资源量达842.88 t,具有较好的开发利用潜力。更重要的是,圈定了7个尚未开发的成矿有利靶区,并结合探矿工程模型,提出了具体的勘查建议,为深部找矿提供了科学依据。     

姚家岭锌金多金属矿床三维地质建模与成矿预测

姚家岭锌金多金属矿床位于长江中下游成矿带铜陵矿集区东部。前人对姚家岭矿床开展了一系列矿床学、地球化学研究和找矿勘探工作,但在矿区进一步的找矿勘探工作中存在诸多问题,主要原因为姚家岭矿床地质特征复杂,先期的矿床普查勘探和综合地质研究程度不够。近年来一些学者基于新的勘探成果对于姚家岭矿床的地质特征、矿床成因等有了新认识。本文基于姚家岭矿床新的地质勘探数据和研究成果,利用GeoModeller隐式三维地质软件重新构建了矿区三维地质模型,深入解析了姚家岭地区复杂的地质特征和构造形态,并进一步利用三维成矿预测方法对矿区深部未探明的层控式和接触式矽卡岩型矿体进行了预测,圈定了深部找矿靶区。相关研究成果可为矿区内进一步的找矿勘查工作提供参考和方向。     

云南普朗铜矿三维地质建模与深部找矿预测

云南普朗铜矿位于滇西北迪庆藏族自治州东部,已查明矿床铜金属量达大型规模,并具有超大型的远景。通过对普朗铜矿成矿地质背景的分析及基础地质资料的搜集,利用三维可视化建模技术构建普朗铜矿的三维地质模型,确定有利控矿要素并构建找矿预测模型。将证据权法与信息量法相结合进行综合成矿预测,最终圈定找矿靶区2处,为普朗铜矿的下一步找矿勘查工作提供参考。     

Surpac软件在三维地质建模中的应用

介绍了Surpac软件在数字矿山地质建模上的应用.以某矿山为例,根据矿区的原始资料,利用Surpac软件,建立了矿区数据库、实体模型、块体模型,清晰直观地反映了矿体的空间分布特征.研究涵盖了特异（高）值的分析与处理,块体属性的建立及其大小参数等的确定,矿体模型、岩性模型等在指导矿山工程布置上的运用等方面.最后,着重比较了Surpac与传统方法的储量计算结果,数据表明Surpac模型可靠,计算正确,可用于资源评估、资源动态管理、采矿设计及计划编制等工作.     

云南武定钛铁砂矿三维地质建模及成矿预测

云南钛铁砂矿主要集中在滇中武定-禄劝地区及滇东南富宁地区。本文以武定区内中大型典型风化壳型钛铁砂矿为研究对象,依据区域地质平剖面图、典型矿山地质剖面、勘探数据建立典型矿床三维地质模型,综合区内地物化遥、科研成果及钛铁砂矿勘查开发、多源成矿信息叠合分析,建立成矿模式,成矿远景区分析预测,并对预测区建立三维可视化模型,增加成矿远景预测区的可靠性。     

内蒙古额济纳旗红石山金矿三维成矿条件分析与成矿预测

分析了内蒙古额济纳旗红石山金矿床地质特征和控矿地质条件,总结了研究区成矿规律及找矿标志在深部的变化规律,建立了该区域的找矿地质模型,利用Surpac软件对区内地层、断裂构造、岩体、已知矿体、物化探异常等成矿预测因子进行了三维实体建模;采用立方体预测模型法对三维实体模型进行空间分割,并依据建立的找矿地质模型,给每一个立方体单元块赋相应属性值,建立数字找矿模型;进而对研究区地质、地球物理、地球化学等9个预测变量进行三维成矿有利条件分析与提取,采用三维信息法计算并统计各预测变量所包含的信息量,确定成矿有利组合的空间部位,并结合研究区内实际地质情况、已有见矿工程分布等因素圈定了3处找矿靶区;最后采用体积估计法计算得到3处找矿靶区的总资源量为4.67 t。     

山东莱州曲家金矿原生晕地球化学分带性研究及地质意义

曲家金矿位于胶东焦家成矿带中段,为新城金矿和马塘金矿的深部延深,矿体赋存深度300~1300 m.对区内32个钻孔岩心样品进行了取样,获得了34个元素的分析数据,研究了各元素的浓度分带及成分分带.发现多元素在此深度范围内除沿矿体轴向有迁移成晕外,在垂向上也有迁移和成晕现象,这对于穿透性地球化学和原生晕找矿机理研究有重要意义.同时发现成矿元素在成矿带轴向和垂向上的扩散受多种因素影响,包括矿体部位,成矿热液中元素浓度、热液的温度压力、围岩化学活性和可渗透性等,在空间分布上具有复杂性.原生晕的高浓度带主要沿断裂蚀变带分布.用格里戈良法和重心法确定的轴向成分分带,在深部有头晕元素与尾晕元素的叠加,预示深部仍存在隐伏金矿体,这与西部邻近招贤勘查区深部发现金矿体的勘查结果相符.垂向上从浅到深成分分带性存在差异,垂向上易在浅部浓集的元素为Se、Cd、Mo、Hg、Bi、S、F、Cu、Ag,成矿带附近浓集的元素为Sb、As、Au、W等,As、Sb在垂向上的迁移能力弱,主要沿轴向迁移.当浅部多个元素同时达到K2O≥4.57×10–2,Au≥0.8×10–9,Ag≥0.057×10–6,Cu≥2.5×10–6,Bi≥0.08×10–6,Hg≥17×10–9,S≥0.0583×10–2,Mo≥0.74×10–6,W≥0.55×10–6时,指示深部发现金矿体的可能性较大,Hg·Ag/(As·W)、Bi·Hg/(As·Au)指数可用来判断金矿体的埋深.     

云南个旧竹林矿段三维成矿预测及靶区优选

近年来,云南个旧超大型锡多金属矿集区已探明资源储量严重消耗,矿业形势十分严峻,探明深部找矿空间成为该地区的找矿重点。系统梳理竹林矿段的地质背景和找矿模型,从三维地质建模的概念出发,利用已有的勘探线剖面图、中段平面图、地形地质图等资料,基于Surpac软件建立了竹林矿段的地表、地层、岩体、断裂和已知矿体的实体模型。并应用证据权法进行了该矿段的深部矿产资源预测,圈定4处成矿有利靶区,预测深度达2550m。预测结果显示,61.02%的已知矿体与预测远景区的块体具有空间一致性,证明了预测的准确性,也说明基于三维地质建模技术在深部成矿预测的方法是行之有效的。     

基于矿床三维地质建模的云南会泽某矿段隐伏矿体预测

针对危机矿山及老矿山深部找矿预测的问题,以云南省曲靖市会泽铅锌矿矿山厂矿段矿体为例,基于对区域地质背景、成矿作用以及各类控矿因素的研究,结合所建立的地质数据库以及三维矿体模型,利用MapGIS实现了对研究区矿体厚度以及矿化强度空间变化规律的分析研究,包括分析其规律性及方向性。最后综合两种空间分析圈定出了3个隐伏矿体预测靶区,靶区Ⅰ标高为1 600m至1 400m中段附近,靶区Ⅱ标高为1 400m至1 200m附近,靶区Ⅲ标高为1 570m至1 350m附近,均处于矿山厂逆断层上盘,赋存于摆佐组中;对矿体深部实现了初步预测。     

大冶铁矿田铁山矿区三维地质体建模及深部成矿预测

利用三维地质体建模软件Minexplorer建立了湖北大冶铁矿田铁山矿区矽卡岩矿体的三维地质模型,并对其进行了深部成矿预测。通过收集钻孔数据,建立地质数据库,生成三维钻孔;通过剖面定义、单工程矿体圈定、剖面编辑、曲面连接、封装成体建立矿体三维模型,获得铁山矿区三维地形-地质模型。该模型显示,铁山矿体呈NWW向展布,应沿该方向部署找矿;黑云母辉石闪长岩呈S形接触的转折部位是成矿的有利位置。矿体与航磁异常复合关系表明,5号矿体下方存在巨大找矿潜力,狮子山-尖山是下一步找矿勘探的重点方向。2号矿体与地层复合关系表明,铁矿体主要赋存于闪长岩上方和大理岩下方,因此,沿闪长岩和大理岩往下延伸可以寻找铁矿体。2号矿体主成矿元素Fe含量具有随深度增加而逐渐降低的变化趋势,显示矿化强度由浅部到深部逐渐减弱的变化特点,暗示2号矿体在-700 m深部以下的找矿潜力较小。三维控矿构造界面的凹兜部位和平缓部位是找矿的有利位置。     

胶东焦家金矿带3000m深部成矿特征及其地质意义

近年来,胶东焦家金矿带深部找矿取得了重大突破,控制深度一般在2000m左右。为进一步研究焦家金矿带3000m深部成矿特征,本团队在莱州吴一村地区成功实施了深度3266. 06m的科研深钻,新发现金矿体6层,累计见矿厚度20. 87m,平均品位1. 85×10-6,最高品位13. 65×10-6。该深钻有效验证了胶东金矿3000m深部的资源潜力,被誉为"中国岩金第一见矿深钻"。据研究预测,深钻控制的吴一村预测区2000～4000m区间推断金矿资源量约900t,整个胶东地区2000～4000m区间推断金矿资源量4000t左右。焦家断裂带从浅部到深部倾角逐步变缓,焦家金矿带深部从破碎特征、蚀变矿化特征、构造岩类型等方面与浅部及中深部存在差异,具有分带性,一般从外向内分为碎裂状花岗岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩、黄铁绢英岩化碎裂岩、断层泥等带;焦家金矿带深部黄铁绢英岩仅局部出现在破碎蚀变最强部位,不连续,常呈条带状、透镜状出现;深部矿体主要位于主断裂面(断层泥)的上部,打破了以往研究认为断层泥在成矿过程中起隔挡成矿热液的作用、矿体位于其下部的局限认识,这些新认识对于正确构建找矿模型、确定深部找矿有利部位、成矿预测以及资源潜力评价等方面具重要意义。根据矿相学观察和测试研究,可将成矿阶段划分为Ⅰ石英-黄铁矿阶段、Ⅱ金-黄铁绢英岩化阶段、Ⅲ金-石英-多金属硫化物阶段和Ⅳ石英-重晶石-碳酸盐矿物阶段;深部矿体黄铁矿原位硫同位素测定及综合研究表明,成矿物质总体来源于中生代活化再造的前寒武纪变质基底,也有深源流体与地壳围岩强烈交换的特征,同时也显示地表水的参与,应该是燕山期地幔大幅度上涌,岩石圈迅速减薄,造成大规模陆壳重熔活化和岩浆活动,形成新的岩浆-流体-成矿系统,最终参与成矿。     

胶东焦家金成矿带2420~3206 m垂深金矿物和黄铁矿微量元素特征

在胶东莱州吴一村地区完成的3266.06 m深钻,是目前焦家金成矿带最深见矿钻孔,研究钻孔揭露的深部矿石中金矿物及黄铁矿微量元素特征,对探讨深部成矿作用演化具有重要意义。笔者采取深钻中2420~3206 m垂深的岩（矿）芯样品进行了详细的岩相学和矿相学研究,结合扫描电镜和电子探针微区分析,研究了矿石中金矿物的赋存状态和成分。对不同成矿阶段形成的黄铁矿进行了LA-ICPMS微量元素分析。研究结果表明,深部矿石中载金矿物主要为黄铁矿,其次为石英、黄铜矿、方铅矿,可见金主要以自然金和银金矿的形式存在,以晶隙金和裂隙金为主,其次为包体金。与浅部金矿床比较,深部金的成色较高。黄铁矿分为6种类型,第Ⅰ成矿阶段形成富Co型黄铁矿Py1,第Ⅱ成矿阶段形成富Ni型黄铁矿Py2a和Py2b,第Ⅲ成矿阶段形成富Au、As型黄铁矿Py3a和富Au、Ag、Pb、Bi型黄铁矿Py3b,第Ⅳ成矿阶段形成贫微量元素黄铁矿Py4。其中,Py1和Py2a发生强烈破碎,裂隙表面对热液中的Au络合物产生吸附作用,对金沉淀富集起重要作用。黄铁矿中Co、Ni、As等微量元素主要以类质同象形式赋存,而Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Bi等主要以纳米级、微米级矿物包体形式赋存。Pb+Bi、Cu+Pb+Zn、Te+Bi与Au+Ag呈明显正相关,而Au与As相关性较差。黄铁矿中Co、Ni含量较低,而Au+Ag+As或Au+Ag+Pb+Bi+Cu含量较高指示成矿有利。另外,黄铁矿中Co、Ni含量较高,并且破碎强烈,成矿相关元素含量较高也指示成矿有利。     

胶东焦家超巨型金矿床三维空间特征及赋矿规律

胶东地区近年深部找矿取得重大突破。研究金矿床的三维空间特征对于深化成矿规律认识、指导深部找矿具有重要意义。在基于500个钻孔资料建立的胶东焦家地区三维地质模型的基础上,分析了金矿床的三维空间特征。通过三维透明化分析发现,以往作为独立金矿床勘查、开采的多个浅部矿区,其主要矿体向深部连为一体,构成资源量超过1000 t的同一个超巨型金矿床,矿床主要由3个矿体组成。赋矿的焦家断裂在三维空间上起伏波动较大,沿倾向呈铲式阶梯状形态,在断裂倾角由陡变缓的下部主矿体厚度较大。矿体厚度的三维分布图出现数处厚度较大区域,沿矿体走向和倾向厚度呈现厚-薄相间变化,矿体品位与厚度相关系数为0.337,矿化强度的三维分布显示有4处矿化富集区。分析表明,矿化富集区与断裂倾角变化部位相吻合,且矿体主要富集在倾角较缓部位。认为深部找矿应重视对断裂构造三维空间变化的分析及阶梯模式的应用。     

山东焦家金矿煌斑岩特征及其与金矿化关系

焦家金矿煌斑岩为钙碱性云斜煌岩和拉辉煌斑岩,为成矿后脉岩。区内煌斑岩及金矿体的产状统计表明,二者产状无明显相关性。地球化学分析表明,煌斑岩中w(SiO2)为38.56%～47.52%,w(TiO2)为0.85%～2.20%,Mg#为45～70,Rb/Sr为0.02～0.08,显示幔源特征。矿石中广泛发育的含CO2包裹体、辉碲铋矿的存在及前人关于氦氩同位素的研究结果表明,幔源物质参与了本区成矿。胶东地区煌斑岩时代集中于89～130 Ma,与大规模成矿作用几乎同时发生;本次研究获得其K-Ar年龄为93.5±1.4 Ma,认为焦家金矿中的煌斑岩与金矿化为幔源C-H-O流体分异演化不同阶段的产物,形成于晚白垩世中国东部岩石圈持续伸展减薄的地球动力学背景。     

Deep gold mineralization features of Jiaojia metallogenic belt,Jiaodong gold Province: Based on the breakthrough of 3000 m exploration drilling

Recently, continuous breakthroughs have been made about deep gold prospecting in the Jiaodong gold province area of China. Approximately 5000 t of cumulative gold resources have been explored in Jiaodong, which has thus become an internationally noteworthy gold ore cluster. The gold exploration depth has been increased to about 2000 m from the previous <1000 m. To further explore the mineralization potential of the Jiaodong area at a depth of about 3000 m, the Shandong Institute of Geological Sciences has drilled an exploratory drillhole named “Deep drillhole ZK01” to a depth of 3266 m. Hence, as reported herein, the mineralization characteristics of the Jiaojia metallogenic belt have been successfully documented. ZK01 is, to date, the deepest borehole with an gold intersect in China, and constitutes a significant advance in deep gold prospecting in China. The findings of this study further indicate that the depth interval of 2000 m to 4000 m below the ground surface in the Wuyi Village area incorporates 912 t of inferred gold resources, while the depth interval of 2000 m to 4000 m below the surface across the Jiaodong area possesses about 4000 t of inferred gold resources. The Jiaojia Fault Belt tends to gently dip downward, having dip angles of about 25° and about 20° at vertical depths of 2000 m and 2850 m, respectively. The deep part of the Jiaojia metallogenic belt differs from the shallow and moderately deep parts about fracturing, alteration, mineralization, and tectonic type. The deep zones can generally be categorized from inside outward as cataclastic granite, granitic cataclasite, weakly beresitized granitic cataclasite, beresitized cataclasite, and gouge. These zones exhibit a gradual transitional relation or occur alternately and repeatedly. The mineralization degree of the pyritized cataclastic granite-type ore in the deep part of the Jiaojia metallogenic belt is closely related to the degree of pyrite vein development; that is, the higher the pyrite content, the wider the veins and the higher the gold grade. Compared to the shallow gold ores, the deep-seated gold ores have higher fineness and contain joseite, tetradymite, and native bismuth, suggesting that the deep gold mineralization temperature is higher and that mantle-sourced material may have contributed to this mineralization. ZK01 has also revealed that the deep-seated ore bodies in the Jiaojia metallogenic belt are principally situated above the main fracture plane (gouge) and hosted within the Linglong Granite, contradicting previous findings indicating that the moderately shallow gold ore bodies are usually hosted in the contact zone between the Linglong Granite and Jiaodong Group or meta-gabbro. These new discoveries are particularly significant because they can help correct mineralization prospecting models, determine favorable positions for deep prospecting, and improve metallogenic prediction and resource potential evaluation.     

山东英格庄金矿床构造控矿特征及深部预测

英格庄金矿床位于山东牟乳金矿带巫山断裂的南缘,其围岩主要以古老变质岩与昆嵛山花岗岩为主,为含金石英脉型金矿。文章通过对英格庄金矿床控矿断裂发展史以及断面几何形态与金矿体赋存位置关系的研究,发现矿体在断层带中的分布具有规律性。深部地球化学原生晕研究表明,英格庄金矿床Bi与Hg关系非常密切,是金矿化的最佳指示元素,且在已知矿体下方出现前缘晕与尾晕相互叠加的现象。结合矿体在断裂中分布的规律以及原生晕特点,对英格庄矿床深部第二富集段进行了预测,并预测在-220m下有第二金富集段存在,且具有很大的经济价值。     

分形理论在焦家金矿床深部预测中的应用

焦家金矿床位于胶东西北部的招掖成矿带内,西临著名的郯庐大断裂。矿体赋存于NNE-NE向延伸的断裂破碎蚀变带中,受控于断裂构造,围岩蚀变以钾长石化（红化）、黄铁绢英岩化、硅化、碳酸盐化为特征。本文运用分形理论研究了I、Ⅱ、Ⅲ号主矿体的品位、厚度、品位厚度乘积的分维值在垂向上的变化特征,根据分维值D的规律性变化,提出该矿床深部三个主要矿体仍有较大延伸。     

鲁西归来庄金矿田燕山期金成矿系统及成矿模式

鲁西归来庄金矿田是中国东部最重要的富碲型金矿田之一,也是鲁西地区迄今唯一的特大型金矿田。矿田中各金矿床受铜石潜火山穹隆控制,产出于不同深度、不同地质构造部位、不同的地质体中,矿化类型多样,但它们的形成环境、成矿地质背景、成矿作用特征总体一致：①归来庄金矿田是一个主要由前寒武纪基底岩石和早古生代碳酸盐岩盖层组成、中生代构造–岩浆作用较为发育的内生中低温热液金矿集区;②燕甘断裂是郯庐断裂带派生构造,控制着区内地层、岩浆岩、次级构造及金矿床/点的展布;燕甘断裂的次级断裂、潜火山穹隆的放射状、环状构造是矿液运移和沉淀聚集的良好场所;③金矿化以隐爆角砾岩型、镁质碳酸盐岩微细浸染型、斑岩型、矽卡岩叠加型及破碎带蚀变岩型为主,矿石普遍发育浸染状、细脉浸染状、网脉状、团块状和块状构造,反映其形成于岩浆期后热液环境;④具有碲与金超常富集共存的显著特征,金属矿物除常见的自然金、银金矿外,另有含碲矿物碲铜金矿、碲金银矿、碲银矿、碲金矿等;⑤早侏罗世中偏碱性岩浆侵位初步启动了该区的金成矿过程,为早白垩世的中碱性岩浆活动提供了母岩和成矿物质来源,早白垩世可能是鲁西归来庄金矿田的主要成矿时期;⑥成矿流体具有低温、低盐度特征,同位素特征具有多来源性,以岩浆水和大气降水为主,并有少量变质水的参与;⑦在成矿热液中可能是Au与Te、S结合生成可搬运的配合物进行运移;成矿热液中有较高的碲逸度,在中低温条件下碲易置换硫而进入硫化物晶格,在高碲逸度的条件下碲则易与Au、Ag、Pb等元素形成碲化物而参与成矿。这种区域上成矿特征表现出的一致性,表明鲁西归来庄地区中生代大规模金成矿作用受控于统一的地质事件,可划归为一个统一的潜火山中—低温热液金成矿系统。     

山东莱州三仓成矿带地质特征与构造岩相研究

三山岛—仓上成矿带位于山东省莱州市境内,其地质条件优越,成矿条件良好,是我国著名的金矿成矿带。本文主要介绍了该成矿带的地质特征与构造岩相特征,总结和分析了该矿带内矿床的矿物组合、结构构造、成矿阶段等;并对该成矿带的构造岩相带分布、地球化学元素组合、稳定同位素、蚀变带形成时代等进行了研究;在宏观上指出了有利成矿的区段和部位,确定了构造变形岩相带的成矿远景区,对该成矿带深部外围进行了成矿预测,并明确了下一步的找矿方向。