国家重点基础研究项目(国家973项目)


近年来,北京矿产地质研究院(所)共承担“973”项目 4 个,承担子课题 2 个。

1.“中国西部中亚型造山与成矿”(973 项目,编号 2001CB409800,经费 2500 万元)(2002-2007年)

该项目第一承担单位为北京矿产地质研究院,首席科学家为王京彬和高俊,同时兼任项目第 6 课题“后碰撞成矿系统与内生金属成矿规律”(2001CB409806)的负责人。

项目下设 10 个课题:(1)古生代洋陆格局演变与大陆侧向增生;(2)后碰撞地壳垂向生长过程;(3)古生代地壳双向增生过程中的流体作用;(4)中新生代陆内造山过程;(5)古陆缘成矿系统与金铜多金属成矿作用;(6)后碰撞成矿系统与内生金属成矿规律;(7)大型剪切成矿系统与金成矿作用;(8)中新生代盆山流体系统与可地浸砂岩铀矿成矿规律;(9)大型矿集区识别与预测;(10)中亚型造山与成矿综合研究。由中国地质科学院地质研究所、矿产资源所、地质力学所;中国科学院地质与地球物理研究所、地球化学所;北京大学、南京大学;新疆资源环境研究中心、北京矿产地质研究院等 11 个承担单位,参加项目的科研骨干人员 70 余人。

该项目通过 5 年攻关,获得大量高精度测试数据;提出了中亚型造山带是“显生宙增生型造山带”,代表了一个新的造山-成矿作用类型的新认识,回答了“中亚型”的科学内涵;勾画了中亚型造山带与环太平洋俯冲型造山带的区别,提出了中亚成矿域多陆缘成矿论,是造山理论研究的重要创新,丰富了陆缘成矿理论,为古陆缘矿产勘查提供了理论指导;发现了北疆区域性的 Nd 同位素随时间的变化规律,初步估算了新疆北部后碰撞阶段的地壳垂向生长量;发现了中亚造山带后碰撞地壳垂向增生成矿和地幔深部过程参与了后碰撞构造演化的直接证据,为认识后碰撞构造-成矿演化提供了新的思路;创新性地发现地壳侧向增生期俯冲洋壳释放了富高场强元素 Ti-Nb-Ta 的流体,对传统的板块构造理论基础上的流体模型作出了新的补充;建立了造山带“山间盆地型”地浸砂岩型铀矿成矿模式,为我国陆相山间盆地地浸砂岩型铀矿勘查提供了新的理论指导;研制了适应我国西部中亚成矿域基于地理信息系统的预测模型。这些创新性成果提升了以新疆北部地区为代表的中亚造山带的研究程度和研究水平,公开发表论文 441 篇,其中 SCI、EI 论文 195篇。

2.“中亚造山带大陆动力学过程与成矿作用”(973 项目,编号 2007CB411300,经费 3000 万元)(2007-2011 年)

项目下设 8 个课题:(1)古陆块解体与成矿物质堆积;(2)陆缘增生过程与成矿物质富集;(3)构造体制转换期大规模岩浆活动与成矿;(4)后碰撞过程壳幔物质交换与成矿;(5)陆内造山作用与成矿;(6)大型断裂系统与古构造-成矿格局的改造;(7)中亚成矿域大陆动力学过程与成矿系统演化;(8)成矿预测体系研究与资源量潜力评估。

北京矿产地质研究院承担该项目第 4 课题-“后碰撞过程壳幔物质交换与成矿”(2007CB411304),课题负责人为王京彬、王玉往。

初步构建了新疆北部后碰撞阶段壳幔过程与成矿关系耦合的理论框架,建立了重要成矿系统和区域的构造-成矿模型。以新疆北部为基础,首次揭示了幔源岩浆矿床成矿之间的内在联系,突破成矿区带和成矿构造事件的限制,根据一系列矿床的复合和过渡特征,创建了蛇绿岩铬铁矿-铜镍硫化物-钒钛磁铁矿-Co 磁铁矿-玄武岩自然铜矿床成矿谱系。以岩浆活动和相关成矿作用为主线,对各个构造演化阶段的幔源岩浆活动和壳幔相互作用进行剖析,比较系统地解释了新疆北部壳幔作用与成矿的过程。识别出四类斑岩型矿床体系:即①俯冲型斑岩 Cu-Au(-Mo)-浅成低温热液 Au-矽卡岩 Cu-Fe 成矿体系,与 VMS系列相邻产出;②碰撞型斑岩 Cu-Mo-Au-浅成低温热液 Au 成矿体系,与碱性岩型 Sn 矿、造山型 Au 矿系列相邻产出;③后碰撞型 Cu-Mo-浅成低温热液 Au-剪切带 Au 矿系列,与幔源岩浆矿床系列、岩浆热液 W-Sn 矿相伴出现;④板内型斑岩 Mo 矿。

3.新疆北部古弧盆体系成矿机理(973 项目,编号 2014CB440800,经费 1500 万元)(2014-2018 年)项目

下设3个课题:(1)新疆古弧盆体系构造岩浆演化及弧盆转换过程;(2)新疆古弧盆体系成矿元素富集机理与成矿模型;(3)古弧盆体系成矿规律与大型矿床成矿预测。

北京矿产地质研究院承担该项目第3课题-“古弧盆体系成矿规律与大型矿床成矿预测”(2014CB440803),课题负责人为王京彬、王玉往。

目前为止,该课题已取得突破性进展,主要有:(1)初步建立了东天山古弧盆体系区域成矿模式,包括大南湖- 头苏泉古弧盆体系、阿奇山-雅满苏古弧盆体系及东天山古弧盆体系等区域成矿模式的初步构建;(2)与相邻额尔齐斯古弧盆地系统进行了对比性研究,建立了索尔库都克铜钼矿床两期矽卡岩叠加的成矿模式,对比显示额尔齐斯古弧盆成矿系统与东天山古弧盆系统成矿时空配置特征明显不同。前者以早古生代在额尔齐斯断裂两侧发育近平行、带状展布的 VMS 型矿床和斑岩-矽卡岩型矿床为特征,后者以古生代在同一地区发育 VMS 型矿床和斑岩-矽卡岩型矿床叠加为特征;(3)对东天山古弧盆体系典型矿集区进行了成矿预测:初步预测红海矿床 8 线南延区、3 线北东方向是较好的隐伏矿体产出部位;在红石矿床的 S30-S3 勘探线之间的石英斑岩附近可能有隐伏矿体存在;初步厘定碧玉山、红海南延及红海东南 3 个找矿预测区;初步建立基于基础 GIS 平台的东天山地质矿产空间数据库,综合研究区成矿要素,建立了大南湖成矿带成矿概念模型,在此基础上,采用 TM5 数据进行遥感蚀变信息提取方法研究,将铁染蚀变和羟基蚀变信息与已知矿床进行对比分析;选取与 Cu 矿化关系密切的 Ag、Au、Cu、Pb 和 Zn 元素采用奇异值方法进行地球化学信息提取研究,并在已知斑岩铜矿区进行试验,初步认为上述方法能为成矿预测提供有益信息。


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