(一)矿床地质


北京矿产地质研究院(所)矿床地质研究工作基本上是两个层次,其研究目的和内容各有不同。一是战略区带成矿预测综合研究,开展宏观野外地质调查,综合分析各种地质资料,研究区域性的成矿地质环境和成矿理论,选择找矿战略区带,编制矿产勘查规划,研究找矿战略部署,其成果已如上述。二是在局部区带上配合找矿重点地区进行详细的野外地质调研和运用各种测试手段研究矿床地质问题,建立成矿模式,提出找矿靶区、靶位。这里所述即是第二个层次的矿床地质研究成果。

1、长江中下游铜矿床主要类型成矿特征及其成矿复合模式(1980-1984 年)

经大量地质调查研究,在 80 年代初期提出了长江中下游铜矿床的形成是多阶段、多来源、多成因,建立了复合成矿模式。其研究成果以论文形式发表在《中国科学》(英文版,1982),并参加了 27 届国际地质大会宣读交流,受到中外学者好评,被广泛引用。

2、满洲里——西旗地区斑岩铜钼多金属矿床的成矿规律研究和成矿预测(1985-1986 年)

(1)分析概括了该区所处大地构造环境,提出了北东向额——呼深断裂控制斑岩成矿系列矿带的展布及北西向断裂控制矿田形成的论断,确定了成矿时代。划分出哈尼沟、木哈尔、阿敦楚鲁等三个成矿远景区。

(2)对乌山的控矿构造,成矿岩体特征、成因,蚀变分带、演化,以及成矿的物质来源和机制进行了系统研究,提出了明确结论。

(3)研究了 REE 在蚀变矿化过程中的行为,确定了它随蚀变的发展和强度的增大而分异加强和 Eu亏损增大的规律,并得出利用蚀变岩石中 Eu 亏损程度指示矿化程度的论断。从而使 REE 地球化学用于指示找矿进入起步阶段。

(4)在成矿地质条件和成矿规律的研究中,正确、充分研究了构造、火山机构、多旋回火山岩浆活动及蚀变围岩的控矿作用,以及地化、包体和物化探异常等标志,判别了区内 16 个岩体,按成矿远景划分为四种类型,圈定了靶区。其中三个点已作了钻探验证:甲乌拉揭露出 18 条矿体。获 Cu、Pb、Zn、多金属合量 70 万吨(远景 100 万吨)、Ag700 吨;查干布拉根揭露出 5 条矿体,获 Ag300 吨;预计本区可望勘查到 Cu、Pb、Zn、Mo、Ag 合量 500 万吨,将形成有色金属资源基地。并对进一步开展本区工作提出了六点重要建议。1988 年获有色总公司科技进步一等奖,1989 年获国家科技进步三等奖。在此基础上,经进一步研究于 1992 年建立了“内蒙满洲里—新巴尔虎成矿集中区成矿模式”,1993 年发表在《矿床地质》(1993.N0.3),并与俄罗斯矿经所(BNMC)交换成矿模式研究成果。

3、内蒙克——旗科右中旗多金属矿床成矿规律及找矿预测研究(1986-1989 年)

在大量野外调研及对地质、重磁、遥感资料进行综合分析的基础上,研究了本区区域构造格局、控矿构造体系和矿床构造的定位等问题,指出本区矿床是沿北东向构造系呈带状分布,定位于北东、北西向与东西向基底构造交汇处;根据区域浆岩的展布与演化及其与矿化的关系,划分出两个系列的岩浆岩建造并与其对应的两个找矿系列;破除了以往仅根据中深成侵入岩体和碳酸盐岩找锡多金属矿的思路的束缚,提出矿床就位于中生代火山盆地边缘带与中生代火山作用的浅成—超浅成相斑岩或岩脉群有关的多金属矿床是本区找矿的主攻类型;在分析本区具有代表性的大井、白云诺、孟恩陶勒盖等矿床的成矿地质条件、元素富集规律及成因的基础上,提出本区的成矿模式有四种:(1)大井—毛登式(2)孟恩—中段式;(3)白云诺—黄岗粱式;(4)东湾—宝盖沟式。

为进一步深入研究区域和矿床地质问题及进行成矿预测,根据大量资料编制了区域矿产地质图、岩浆岩分布圆、构造纲要图、沉积建造、分散流异常图等。筛选出找矿靶区十九片,为今后找矿提供了重要数据。该研究成果有较好的应用价值,特别是在大井矿床东部铅、锌矿化带和曹家屯斑岩锡(铜)多金属找矿区的预测上,经验证已取得经济效益和良好的地质找矿效果。1992 年获有色总公司科技进步三等奖。

4、我国锑矿成矿条件和靶区优选(1991-1993 年)

为配合锑矿找矿工作部署,研究和实地考察重点成矿区带,研究锑矿成矿条件、分布规律及矿床类型。在综合研究大量区域地质资料基础上,研究锑矿时空分布和控矿因素,编制了 l∶400 万的锑矿成矿区划图,提出 6 个重点找矿区带。并以容矿岩石类型为基础,以地质地球化学为背景,划分出碳酸盐类、碎屑岩类、浅变质岩类、火山岩类、侵入岩类和堆积岩类等六大锑矿床类型,并划出若干亚类。同时,还对滇东南、黔东南以及桂北与黔南等地做了专题性研究。

5、新疆西昆仑地区大型铜、金矿成矿条件研究(1994-1996 年)

首次用板块构造观点区划了昆仑山地区的构造格架;依据不同构造环境下所形成的大型铜、金矿床类型、成矿地质条件、富集规律,划分出五大成矿带,12 个找矿区。(1)北昆仑裂谷成矿带:在晚古生代,特别是下石炭统,海相火山建造中喷气沉积黄铁矿型铜矿(乌依塔什),沉积再造型铜矿(盖孜特里曼苏)。(2)昆仑中间隆起(公格尔—桑株塔格地块)成矿带,赋存有中—上元古界变质碎屑岩—火山岩—碳酸盐岩沉积建造,形成沉积变质型铜矿(卡拉玛),构造蚀变岩型金矿(木吉)。(3)喀拉昆仑缝合成矿带,经历了多旋回构造演化,奥陶—志留系、三叠系复理石碎屑岩、火山岩沉积建造中存在有铜、金矿源层,经过中新生代挤压拼合构造,燕山—喜山期钙碱性岩浆岩形成斑岩型铜(金)矿(大同),矽卡岩型铜矿(库地)及靶性剪切带型金矿。(4)塔里木板块西南缘新克拉通成矿带,昆仑山构造带在华力里期结束地槽活动,在二叠系前陆盆地中,上叠有侏罗、白垩第三纪湖泊—三角洲相红色碎屑沉积夹灰色钙质砂岩,形成侏罗—白垩系(包括部分第三纪)沉积型铜矿(花园),及新生代砂金矿(苏乎拉无)。(5)塔里木板块北被动陆缘成矿带,在志留—泥盆系复理石碎屑岩,特别是含炭屑岩沉积建造,在华力西期构造岩浆作用下,形成层控热液型金矿(萨瓦雅尔吨)。对昆仑山地区找寻大型铜、金矿的主攻类型有火山沉积黄铁矿型铜矿、沉积变质型铜矿、斑岩铜矿及构造蚀变岩型金矿、层控热液叠加型金矿、剪切带型金矿等,研究了主要的控矿地质条件、富集规律,并指出了找矿方向。认为西昆仑地区长期构造演化,地层发育齐全,多个层位有铜、金矿(或矿源层),构造岩浆活动频繁,变、蚀变作用强烈,金、铜矿床类型多,与邻区成矿地质条件对比,有形成大型铜、金矿床的条件,可能成为我国重要的一个铜、金成矿带。

6、东天山地区构造演化与成矿地质背景研究(1999-2000 年)

该项目为国土资源大调查项目,我院(所)为负责单位,参加单位包括中国地质调查局天津所和西安所。


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划分了东天山显生宙以来的大地构造单元,本区在震旦—泥盆纪属准噶尔—哈萨克斯坦板块构造体制。自北而南有:①吐哈盆地南缘奥陶—志留纪活动陆缘;②大南湖—头苏泉泥盆纪岛弧;③甘沟早古代蛇绿混杂岩带;④甘沟志留纪前陆盆地;⑤中天山古陆,确认了长期争论中的中天山结晶轴的存在。石炭纪—早二叠世本区进入后碰撞造山期板块内构造演化阶段,成为古欧亚板块的一部分。划分出的二级构造单元是,①小热泉子—梧桐窝子早石炭世裂陷糟;②干墩一苦水早石炭世裂陷槽边缘相带;③雅满苏早石炭世裂谷;④中天山古陆。

初步将本区显生宙以来大地构造演化划分为四个阶段:①前震旦纪基底形成及演化阶段;②震旦—泥盆纪古亚洲洋形成演化消亡阶段(板块构造体制);③石炭纪—早二叠世后碰撞造山期板内构造演化阶段;④晚二叠世至今陆内造山阶段。

初步建立起了东天山地区古生代构造演化及其成矿作用的格架。①北侧大南湖一头苏泉一带为一泥盆—石炭纪多期增生岛弧带,是形成斑岩铜矿和浅成低温金铜矿的最有利的区域。②南侧小热泉子一雅满苏为早一中石炭世弧后盆地或裂谷盆地(而不是前人认为的岛弧带),主要形成海相火山岩型铁铜矿床。③二者之间康古尔塔格韧性剪切带不是所谓俯冲带,而是晚石炭—早二叠世沿先期拉张断裂形成的大型变形变质带,是深部岩浆上升的通道,有利形成韧性剪切带型金矿和铜镍硫化物矿床。

总结了康古尔塔格韧性剪切带宏观展布规律,提出了新的成矿有利地段。所识别出前寒武纪地块中卡瓦布拉克韧性剪切带,是东天山地区另一条很有找矿远景的大型韧性剪切带。

在对区内典型矿床进行试剖,结合大地构造背景及物、化、遥等信息的综合分析基础上,提出了 9 片成矿远景区,发现了卡拉塔格铜金矿区,并转入资源评价。

7、内蒙古大兴安岭中北段成矿环境、找矿方向及勘查技术方法研究(2004-2006 年)

该项目是内蒙古国土资源厅委托我院的重点科研项目。重点开展以下几个方面的研究。

一是在成矿环境、找矿方向研究方面,从恢复重建古生代构造格局、探索和研究中生代滨太平洋构造域影响程度、机制、表现形式和分布范围入手,查明大兴安岭中北段重要成矿区带的构造属性、成矿条件、典型矿床成矿地质环境和找矿指标,对比邻国(区)大型-超大型金铜矿床和本区地质条件,建立实用的区域成矿模式,查明新的找矿方向,圈定找矿靶区。主攻大型韧性剪切带型、浅成低温热液型岩金矿床和火山-次火山热液型银多金属矿,开拓和斑岩型金钼铜矿和热水沉积型多金属矿找矿,兼顾矽卡岩型铁多金属找矿。

二是在勘查技术方法方面采用地质、物探、化探、遥感等综合方法。  ⑴遥感地质 进行多光谱遥感找矿模型试验研究,采用构造增强、影像岩石类型划分、遥感色调异常信息提取、提取测区植被毒化特征技术,选准预测区; ⑵化探发挥森林沼泽景观中大比例尺化探方法和异常查证技术优势,有效发现矿致异常,快速圈定找矿靶区; ⑶物探使用高精度磁测、三频激电和 TEMS-3S 系统(大功率脉冲瞬变电磁仪)提取深部信息进行矿体定位预测,进而进行工程验证。

项目实施两年来,在额尔古纳市大墚地区、腰店地区,鄂伦春自治旗吉峰地区、西陵梯地区、小奎勒河地区、嘎仙地区开展工作,发现了大墚金矿、吉峰林场银多金属矿化区、西陵梯岩金矿化区等矿产地和一批有进一步找矿价值的物化探异常及找矿靶区。

8、金矿床研究

80 年代开展了“辽宁丹东—五龙地区金矿控矿条件及找矿远景研究”。在野外调研的基础上进行岩矿测试分析,研究了该区的金矿成矿条件和矿化特征、富集规律,总结了找矿标志,提出在矿区内,依据构造进一步寻找深部盲矿脉。对矿区外围提出了两片找矿这景区。90 年代,开展了 4 个专题,即“新类型金矿地质特征及找矿方向”(1991-1993)、超镁铁质杂岩(新类型)金矿地质条件评价标志和找矿靶区”(1992-1993)、“陕西洛南地区砂砾岩型金矿前景研究”(1992-1993)、“河南毛堂金矿、蒲堂金矿爆发角砾岩型金矿成矿规律研究”(1993-1995)。通过野外地质调研和岩矿测试分析进行综合研究,取得显著的科研成果。研究了与超镁铁质岩有关的金矿形成的地质环境,划分了含矿岩石类型,提出寻找这种新类型金的基本地质标志,认为这种类型金矿具有较好的找矿前景。在陕西洛南地区总结出寻找砂砾岩金矿评价标志,发现含金较高砂砾岩层位地段,为勘查这种类型金矿提供依据。对毛堂、蒲堂爆发角砾岩型金矿,研究了机构与金矿形成的关系,总结了成矿规律,找到了新的矿段,深受生产矿山欢迎。

此外,还开展了“甘肃西成铅锌矿田成矿地质特征、控矿因素及找矿方向”(1983-1984)、“内蒙免渡河—根河火山岩、斑岩型矿床(点)找矿前景”(1991-1993)、“内蒙东乌旗矿床(点)调研”(1991-1993)、“青海鄂拉山阿尼玛卿山铜多金属矿找矿评价”(1991-1993)、“新疆南疆地区大型金铜矿床成矿条件研究”(1994)、“独立大型银矿床成矿环境及找矿前景研究”(1994-1996)等矿床地质研究专题,均取得了可喜的成果。

9、“卡拉塔格整装勘查区成矿规律与找矿预测研究”项目(行业科研基金)(编号 201411026,总经费1500 万元,起止时间 2014-2016 年)

该项目为国土资源部行业基金科研专项项目,承担单位为有色金属矿产地质调查中心,项目负责人为王京彬,起止时间为 2014-2016 年。

该项目分为四个子课题:课题 1-卡拉塔格整装勘查区成矿地质背景及成矿规律研究,承担单位有色金属矿产地质调查中心,负责人毛启贵;课题 2-荒漠景观区找矿新技术研究与勘查技术集成,承担单位中色地科矿产勘查股份有限公司,负责人朱谷昌;课题 3-卡拉塔格整装勘查区找矿预测与靶区评价研究,承担单位北京矿产地质研究院,负责人张会琼;课题 4- RC 钻探与金刚石岩心钻探对比试验,负责人甘凤伟。

目前为止,该项目已完成中评估工作,取得以下主要成果:

(1)基本查明工作区主要控矿因素,盆-弧演化过程和动力学机制;初步建立了典型矿床地质模型。(2)总结了盆-弧转换体制下成矿演化规律,取得了较为突出的研究成果,并取得了较好的找矿成果。 (3)完成了高精度低空航磁测量、HyMap 高光谱遥感数据采集分析和井中多方法物探等方法试验,进行了以超低空飞行器为载体的航空电法测量系统地面试验及以超低空飞行器为载体的航空放射性测量系统调研等多项新技术方法的研究工作,取得了较好的实验效果及阶段性研究成果。(4)建立了工作区基于 GIS 的数据库,建立了红海、红石-梅岭矿床地质模型、矿体模型、矿化蚀变模型,完成红海矿床资源量估算,并进行了矿床深边部的成矿预测,提出了 8 个靶区,同时对红海矿床的 3 个预测区进行工程验证,结果表明预测结果可信,三个靶区找矿前景较好。(5)开展 RC 钻探与金刚石岩心钻探两种钻进工艺的地质效果对比试验和钻探生产效率对比试验,取得了较好的试验成果;(6)制定了 RC 钻探编录作业指南,为制定 RC钻探行业技术规范提供科学依据。(7)初步预测找矿远景区 3 处,提交深边部找矿靶区 8 处,发表论文 14篇,培养研究生 11 名,获得实用新型专利 3 项。




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