矿产地质专题调查试点总体构想

矿产地质专题调查是服务于找矿勘查的基础性、公益性地质调查工作,是以问题和需求为导向的矿产地质填图,是矿产地质综合填图的升级版,是当前形势下,地质调查工作方式转变的新探索,不仅对实现地调科研一体化具有重要意义,而且对于地质工作,特别是填图工作可持续发展具有重大战略意义。如何开展专题填图,目前没有现成的指南或技术规范,因此需要试点、探索和创新,总结经验,开展示范,最终提出专题矿调工作细则。从分析目前综合性矿产地质工作存在的不足入手,对矿产地质专题调查的定位、目标、总体思路、技术路线等提出了初步思考。     

山西中条山地区篦子沟、南河沟铜矿云母40Ar-39Ar同位素年龄及其对成矿构造背景的约束

篦子沟、南河沟铜矿床位于华北克拉通中部造山带南缘,是山西中条山地区胡篦型铜矿的典型代表,因严格受地层控制,呈层状、似层状产出,也被认为是沉积岩型层状铜矿床。这些矿床的成矿年龄仍未被精确测定,成矿时代长期存在争议。在矿床学研究的基础上,对篦子沟、南河沟铜矿内与矿化有关的蚀变黑云母开展了高精度的40Ar-39Ar测年。获得篦子沟铜矿床黑云母40Ar-39Ar坪年龄为1825 ± 13 Ma(MSWD=8.86),对应的等时线年龄为1820 ± 13Ma(MSWD=5.67),反等时线年龄为1820 ± 13 Ma(MSWD=5.63);南河沟黑云母40Ar-39Ar坪年龄为1861 ± 14 Ma(MSWD=8.17),对应的等时线年龄为1864 ± 16 Ma(MSWD=8.31),反等时线年龄为1865 ± 16 Ma(MSWD =8.47)。2个矿床的成矿年龄在误差范围内一致,表明胡篦型铜矿热液期矿化年龄限定在1850 Ma左右。此年龄与中部造山带约1.85 Ga峰期变质和退变质作用时间一致,综合已有研究成果推测,该期成矿事件与碰撞造山事件耦合。区域上,在侵入中条群的基性岩内发育含矿石英脉,对脉内与硫化物伴生的白云母进行40Ar-39Ar定年,获得其坪年龄1851 ± 13 Ma(MSWD=7.47),对应的等时线年龄为1844 ± 19 Ma(MSWD=7.30),反等时线年龄为1844 ± 19 Ma(MSWD=7.28),说明基性岩内的含矿石英脉与矿区内的热液期矿化为同一地质事件的产物,印证了碰撞造山过程中产生的变质流体广泛作用于区域各地质体,且影响范围广泛。     

河南嵩县店房金矿区花岗斑岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素及岩石地球化学

华北陆块南缘外方山店房金矿区内出露后沟、水漉塘和店房钾长花岗斑岩体(脉),其与隐爆角砾岩筒及金矿化有密切的空间关系。为查明钾长花岗斑岩体的侵位时代、岩石成因和源区性质,本次开展了锆石U-Pb定年、锆石Hf同位素及岩石地球化学分析等研究。结果表明岩体具有高硅、高钾、富铝、低镁的特征,属钾玄岩系列Ⅰ型花岗岩,轻重稀土元素分馏明显,具有弱的Eu负异常,岩石富集Rb、K、Ba等,亏损Nb、Ta、Sr、P、Ti等元素。锆石具有核—边结构,其中锆石边SHRIMP U-Pb年龄142.6±2.1Ma(MSWD=1.4),_(εHf)(t)=-23.0~-13.8,两阶段模式年龄主要集中于2075~2652 Ma;锆石核LA-ICPMS U-Pb年龄可分为两组,即2169~2336Ma和1732~1881Ma,Hf同位素组成可分为两组,_(εHf)(t)分别集中于-13.1~-4.8和-4.5~3.7,模式年龄主要集中于2376~2805Ma。表明钾长花岗斑岩体形成于142.6±2.1Ma的早白垩世早期,岩浆可能由2169~2336Ma的古老下地壳新太古代太华群部分熔融而成,并有地幔组分参与,岩浆在上升或定位过程中捕获了1732~1881Ma熊耳群火山岩的锆石。结合区域构造背景认为,该岩体是早白垩世古太平洋板块向欧亚大陆俯冲致使华北陆块岩石圈减薄伸展而引起的岩浆活动的产物。     

三峡地区雾渡河断裂构造特征及最新活动性研究

根据野外调查获得的第一手资料,结合前人有关雾渡河断裂的研究成果,论述了雾渡河断裂的区域地质背景、构造应力场、深部构造特征、地貌水系样式,其中重点解决了雾渡河断裂的运动学特征和断裂活动时代.根据所采断裂上覆第四纪沉积物样品的TL测年数据(76.43±6.49 ka),确定雾渡河断裂晚更新世以来活动不明显.     

内蒙古赤峰柴胡栏子金矿及周边地区构造形迹的“米字型”分布及其控矿特征

柴胡栏子金矿位于中国东部大兴安岭北北东向构造带与华北地块北缘近东西向构造带的交汇部位。该交汇区经历了多期构造-岩浆活动,产出了柴胡栏子、莲花山、红花沟等多个大-中型金矿床。航磁和遥感资料解译结果表明,矿田内发育北北西向、北西西向、北北东向和北东东向共4个方向的构造形迹,呈现“米字型”结构的展布特点,分别控制了晚古生代岩浆岩(脉岩)和主要金矿床的展布。在柴胡栏子金矿区,4个方向的构造形迹也组成了“米字型”结构,控制了矿体(矿化带)和化探异常的展布。矿田和矿区级别的构造形迹均呈现“米字型”分布特点,是新华夏构造体系分级控岩控矿规律的具体表现。上述认识为矿床成因研究和矿田成矿预测提供了重要的依据。     

中条山篦子沟铜矿辉钼矿铼-锇同位素年龄及其地质意义

篦子沟铜矿位于山西中条山胡-篦型铜矿田,矿体与地层产状一致,呈层状、似层状分布于中条群篦子沟组和余元下组中,经历了多期次多阶段成矿作用。为限定篦子沟铜矿后期热液脉状矿化的形成时代,对篦子沟铜矿区方解石-石英脉中与黄铜矿共生的辉钼矿样品进行了Re-Os同位素测定。结果表明,6件辉钼矿样品Re-Os同位素模式年龄为(1 539±26)~(1 616±26)Ma,加权平均年龄为(1 577±31)Ma(MSWD=5.5),等时线年龄为(1 522±180)Ma(MSWD=9.6),表明热液脉状矿化形成于中元古代长城纪晚期。据此篦子沟铜矿的热液脉状矿化可分为3个成矿期次,分别为古元古代晚期发生的微细脉浸染状矿化期、脉状矿化期和中元古代早期热液脉状辉钼矿矿化期。此次事件可能为中元古代伸展-裂解事件岩浆侵位产生的热液对原来的篦子沟铜矿进行再次的矿化、富集。结合已有资料,证明篦子沟以及中条山地区在中元古代早期存在热液矿化事件。     

华南重要成矿区带中生代构造变形及其控岩控矿机理

华南大陆中生代以来受华北板块、西南缘特提斯洋以及东部古太平洋板块会聚作用形成了多序次的构造变形及多期岩浆与成矿事件, 并造就了多个重要的多金属成矿区带。文章在梳理成矿区带典型矽卡岩型矿床矿化期次、矿体分布及成矿机理等关键科学问题的基础上, 利用构造变形序次及其控岩控矿的规律性完善了典型矿床成矿过程及成因机理。通过对闽西南铁多金属成矿带、赣东北塔前-赋春钨铜多金属成矿带以及滇东南老君山钨锡矿集区开展构造变形解析, 结合已有研究成果, 厘定出相对完整的印支期、中晚侏罗世及白垩纪3期变形序列, 但其作用时限、构造性质、规模强度及变形样式却表现不一。通过构造控岩分析并结合已有同位素年代学得出, 不同成矿区带都存在与变形序列相一致的岩浆或变质热事件, 进而利用变形序列与岩浆期次对应规律明确了与马坑式铁多金属矿床、朱溪钨铜矿床以及南秧田钨矿床相关的多期岩浆活动。在此基础上识别出多阶段矿化事件并提出3个典型矿床都存在多期叠加复合成矿的认识。从构造对矿床就位机制控制的角度分析了马坑式矿床分散多变矿体、朱溪矿床垂向大跨度矿化及深部巨型矿体、南秧田矿床层-脉叠加矿体分别受赋矿地层褶皱拆离、大规模双重逆冲以及2期构造变形复合控制的机理。文章最后探讨了不同阶段华南重要成矿区带构造变形及岩浆成矿的动力学背景。      

赣东北船坑-铜山推覆构造及其与同构造成矿岩浆的关系

通过野外构造变形解析得出,江西上饶船坑—铜山一带铜矿床及其相关的侵入岩体主要受中生代推覆构造控制。推覆构造面总体倾向 SE,表现为波状起伏。推覆构造外来岩系为中石炭统至上三叠统碳酸盐岩及页岩、泥质粉砂岩,原地岩系为下侏罗统地层。外来岩系变形大多呈同斜褶皱,并伴生不同规模逆冲断层及顺层滑脱构造,局部存在平卧及箱状褶皱;原地岩系变形亦较强烈。推覆构造表现为自 SE 向 NW的运动。成矿岩体大多呈相互平行的薄层状,岩席侵位于上述推覆体外来岩系顺层滑脱带中。岩石地球化学及同位素年代学分析表明成矿岩体具挤压机制下岩浆弧特征,形成于170 Ma。结合推覆构造卷入的地层、研究区外围德兴一带同类型侵入岩与中生代推覆构造关系的讨论,认为上饶船坑—铜山一带与铜多金属矿相关的中生代石英二长斑岩为受同时代推覆构造变形控制的同构造岩浆岩,可能与中生代古太平洋板块向中国东南大陆俯冲导致岩石圈增厚发生大规模推覆构造,并诱发下地壳重熔岩浆侵位至浅表顺层滑脱空间有关。     

长江中下游地区新华夏构造体系的“米字型”结构特征

构造体系由强变形构造带和弱变形地域共同构成,这些构造带和变形带可以用结构面的形式表达。构造体系结构面的分布分析,更加适用于变形规律研究,便于追索构造应力场及其演化。以长江中下游地质结构与导矿-控矿要素研究为基础,总结了新华夏构造体系结构面的“米字型”分布特征。新华夏系“米字型”构造,由NNE 25°方向挤压断裂和褶皱带、NNW 345°方向(大义山式)张扭断裂、NEE 75°方向(泰山式)压扭构造和NWW 300°方向(长江式)的横张构造组成。其演化分先后三个阶段;NNW 345°方向—NEE 75°方向的共轭剪切构造阶段、NNE 25°方向挤压构造阶段和NWW 300°方向的张性剪切构造阶段。新华夏构造体系的“米字型”构造样式的识别,为研究构造体系的应力-应变成因、探讨构造体系的形成演化以及浅部构造和深部构造相关性研究提供了重要的地质构造基础。在其它类型的构造体系中,结构面也具有“米字型”分布特征。     

滇东南麻栗坡一带中生代构造变形及其对钨多金属矿床的控制作用

滇东南麻栗坡一带位于Song Chay穹窿的北部,华南板块的西南部,经历了多期强烈的构造活动。该区主要地质体野外构造变形解析表明,麻栗坡一带深部深变质岩到浅部浅变质沉积地层均受到SE NW向挤压构造变形作用,并在不同地质体之间发育多条自SE向NW运动的低角度逆冲推覆构造。在穹窿内部,逆冲推覆构造形成了两套变质沉积岩地层(洒西岩组和南秧田岩组)以断片的形式夹在火成岩(团田+老城坡片麻状花岗岩和南捞构造片麻岩)之间的空间叠置关系。在穹窿外围,外来岩系(寒武系-泥盆系地层)逆冲推覆到原地岩系(二叠系-三叠系地层)之上。这期逆冲推覆运动沿构造带形成了飞来峰、断夹块、糜棱岩带、斜歪褶皱、矿物剪切变形等构造现象,强烈改造了该区早期构造格局。结合与推覆构造变形密切相关的主要地质体锆石U Pb同位素年代学以及前人研究成果,认为上述推覆构造运动发生在中-晚三叠世到159 Ma,区域上与中生代古太平洋板块向NW挤压华南板块的构造事件一致。中生代构造变形在研究区不仅控制了区域钨多金属矿床赋矿层位的展布,同时也为晚期钨多金属矿化富集提供了储矿空间。