书名 | 中国斑岩铜矿砂岩铜矿资源潜力定量评价 | 作者 | 严光生 |
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ISBN | 7-116-06595-6 | 页数 | 218 |
出版社 | 地质出版社 |
本书采用美国"三部式"矿产资源评价方法,对我国斑岩铜矿、砂岩铜矿资源潜力进行了评价;圈定斑岩铜矿找矿可行地段46处、砂岩铜矿找矿可行地段16处,估计了每个可行地段的未发现矿床个数,并计算了资源量,定量地评价了中国斑岩铜矿、砂岩铜矿的资源潜力。同时,开展了中美矿产资源评价方法对比研究,评述了"三部式"矿产资源评价方法的适用性,探索了深部地质作用在资源评价中的重要性及资源选区部署、深部找矿空间等问题。
本书可供从事地质、矿产研究和教学的人员参考使用。
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序
前言
第一章 "三部式"评价方法与实例
第二章 中国大陆形成和演化
第三章 中国斑岩铜矿资源潜力评价
第四章 中国砂岩铜矿资源潜力评价
第五章 资源评价方法对比研究与启示
第六章 主要结论
参考文献
书名:中国斑岩铜矿砂岩铜矿资源潜力定量评价
作者:严光生, 邱瑞照, 连长云,李锦轶,肖克炎,毛景文,等著
出版:地质出版社
书号:ISBN7-116-06595-6
字数:400千字
开本:16
页数:218
出版日期:2010年6月
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《中国斑岩铜矿砂岩铜矿资源定量评价》采用美国"三部式"矿产资源评价方法,对我国斑岩铜矿、砂岩铜矿资源潜力进行了评价;圈定斑岩铜矿找矿可行地段46处、砂岩铜矿找矿可行地段16处,估计了每个可行地段的未发现矿床个数,并计算了资源量,定量地评价了中国斑岩铜矿、砂岩铜矿的资源潜力。同时,开展了中美矿产资源评价方法对比研究,评述了"三部式"矿产资源评价方法的适用性,探索了深部地质作用在资源评价中的重要性及资源选区部署、深部找矿空间等问题。 《中国斑岩铜矿砂岩铜矿资源定量评价》可供从事地质、矿产研究和教学的人员参考使用。
作 者: 中国科学院地球化学研究所,中国科学院广州地球化学研究
所 编
出 版 社: 地质出版社
ISBN: 9787116065956
出版时间: 2010-06-01
版 次:
页 数:
装 帧:
开 本: 16开
所属分类: 图书>科学与自然>地质学
铜矿资源类型有主要有斑岩型、硅卡岩型、砂岩型、火山岩型、铜镍型等。
一、Ⅰ号铜矿找矿潜力区
区内最重要的有色金属矿产,分布较为广泛。共有矿产地23处、成因类型有砂岩型、火山-热液型、层控碳酸盐岩型。其中后者仅见于哈拉墩铁铜金矿,主要为沉积砂岩类型特征简述如下:
(1)砂岩型
是区内最主要的铜矿成因类型,共有小型矿床2处、矿点及矿化点16处。容矿地层分别为阿克苏岩群(ChA)、未分二叠系(P)、克孜勒苏群(K1K)、乌恰群(N1W),其中以后两者中矿点分布广泛,含矿性较好、规模大,具有一定的工业意义。下面以产于各时代的典型矿床花园铜矿、索阔塔什萨依铜矿化点、索库塔什铜矿化点为例简述其特征。
1)乌恰县花园铜矿
位于乌恰县康苏镇南西约15km,有简易公路可通行。地理坐标:东经75°00'00″,北纬39°39'30″。
出露地层为乌恰群(N1W),其中灰白色钙质砂岩为含矿岩性,矿区内共有十多余含铜矿层,规模不等,长200~710m,宽2~20m,横向不稳定延伸;矿石有星散状、浸染状、细脉状构造。少量为团块状构造。矿石矿物主要为赤铜矿,并有少量辉铜矿,自然铜较为少见,次生矿物以孔雀石为主。脉石矿物有石英、方解石、绢云母、长石、黑云母、石膏等。铜品位一般为06%~1%,另外伴生有Pb(005%~1%)、Fe(5%~10%)及微量的Cr、Ni、V、Zn等。矿体受地层和岩性双重控制,与砂岩密切相关。经储量计算为小型矿床。
2)乌恰县索阔塔什萨依铜矿化点
位于乌恰县乌鲁克恰提乡北东6km处,交通尚且方便。地理坐标:东经74°24'02″,北纬39°53'12″。
出露地层为克孜勒苏群(K1K),其中灰白色厚—巨厚层状含砾岩屑石英砂岩为含矿岩性,共见有2层,厚50cm左右,横向上延伸达8km,略有变化;矿石主要呈星散状、团块状构造;矿石矿物主要为孔雀石,目估孔雀石含量20%左右,单样品铜品位489%。矿体受地层、岩性控制明显,为沉积砂岩型铜矿。
3)乌恰县恰尔阿尔恰铜矿化点
位于乌恰县康苏镇西反修煤矿西侧1km处的恰尔阿尔恰一带,有简易公路可通行。地理坐标:东经74°45'42″,北纬39°50'32″。
出露地层为阿克苏岩群(ChA),含矿岩性为其中的灰色变质石英砂岩,共见有1层,可见延伸1km左右,宽2~4m。矿石为致密块状构造或浸染状构造,矿石矿物成分主要为黄铜矿,粒径05~1mm,呈星散状不均匀分布,地表多数已转变为孔雀石,目估含量15%左右。脉石矿物主要为石英、斜长石、绢云母等。单样品铜矿石品位219%。矿体受地层及岩性双重控制,找矿标志较为明显。
(2)火山-热液型
区内共有小型矿床1处,矿点及矿化点4处,均产出在石炭系乌鲁阿特组(C1k)火山岩系中,成矿与成岩同时或稍晚,其矿床特征基本相似。下以古鲁滚涅克沟含金铜矿为例叙述其特征。
古鲁滚涅克沟含金铜矿
位于乌恰县南西73km处的古鲁滚涅克大沟上游东侧,交通较为不便。地理坐标:东经74°30'07″,北纬39°18'33″。
出露地层为乌鲁阿特组(C1k),含矿围岩为石英霏细斑岩,局部产在石英脉中。矿区共见有7条矿脉,呈雁行排列,矿体为脉状、凸镜状,产状与地层基本一致。规模不等。延伸长10~250m,宽25~10m,沿走向变化大。围岩蚀变极为发育,有绿泥石化、绿帘石化、褐铁矿化;矿石为致密块状构造或浸染状构造。矿石矿物为黄铜矿、黄铁矿,偶见斑铜矿;次生矿物有孔雀石、褐铁矿、铜蓝等。脉石矿物主要为石英、绿泥石及少量的方解石和绿帘石。铜品位偏低,最高173%,最低006%;金(为单样品)含量111×10-6,伴生有益元素Au、Ag、Co、Pb、Zn、Sn、Mo等。前人储量计算归属为小型矿床。
二、Ⅱ号铜矿找矿潜力区
分布较为广泛,区内共有矿产地11处,其中有5处为铁铜或铜铅共生矿床。按成因分类主要有层控型、火山岩型、热液型等。其中以层控型分布较广,具有重要工业意义。
(1)层控型
区内该类型矿床按含矿地层时代的差异可分为加里东期、华力西期及燕山期。
1)加里东期
集中分布在布伦口—木吉一带,计有沙子沟铜矿、切列克其铁铜矿、卡拉玛铁铜矿以及北邻区的哈拉墩铜铁矿,这几个矿区前人均作过普查工作,其特征基本一致,下面以沙子沟铜矿为例叙述。
沙子沟铜矿位于阿克陶县布伦口乡北西的卡拉玛一带,中心地理坐标:东经74°49'00″,北纬38°30'40″。
矿区出露地层为温泉沟群(S1W),岩性为黑云母石英片岩及大理岩等。含矿建造为一套碳酸盐岩沉积,铜矿体和容矿碳酸盐岩主岩呈层状、透镜状产出在钙泥质片岩中,与围岩整合接触;容矿碳酸盐岩层一般厚度在30~100m,延伸长可达3000m,其主要由菱铁矿、镁菱铁矿、菱镁矿及铁白云石组成,可能为海底热液喷流沉积作用形成(据孙海田资料)。矿体多呈似层状、透镜状,规模不等,单个厚度1~77m,延长45~120m。横向上断续延伸,矿石类型有黄铜矿矿石、黄铜矿-黄铁矿组合矿石、黄铁矿矿石、菱铁矿矿石,以前二者为主,多为条带状构造、浸染状构造。矿石矿物成分主要以黄铜矿为主,少量黄铁矿和辉砷镍矿,微量自然金。据报道,矿石中还发现有微量毒砂、辉钴矿和斜方辉钴矿,地表局部有钴华。脉石矿物有菱铁矿、镁菱铁矿、铁白云石及少量石英。铜品位一般较高,平均209%~339%,伴生有Co、Ni、Sc、As、Au、Ag等,具有较好的综合利用价值。根据矿石结构、构造特征(铜矿化大都具后生成因特征),其矿源层的形成与成岩期一致,而富集成矿系华力西期岩体热液作用的结果。
2)华力西期
区内共有5处,集中分布在塔里木盆地西缘的土根曼苏--阿克巴西麻扎尔一带,从北向南计有土根曼苏铜矿、阿尔巴列克铜铅矿、铁克列克铜铅矿、七美干萨依铜矿点、赛拉因铜矿化点等,按容矿岩性归属为砂岩型及层控碳酸盐岩型。赋矿地层为泥盆系中统至二叠系下统,下面以土根曼苏铜矿和阿尔巴列克铜铅矿为例叙述。
土根曼苏铜矿
位于阿克陶县奥依塔克镇土根曼苏一带(由于音译的差异,有的资料称特格里曼苏),前人对该矿床进行过普查工作。中心地理坐标:东经75°28'50″,北纬38°44'44″。
矿区出露地层主要为克孜勒陶组(D2kz),下部岩性为一套灰白、青灰及少量灰黑色厚层灰岩,偶夹红色砂岩及泥岩;上部为一套红色砂泥岩组合。其中矿体主要赋存于上部岩性段不同层位的砂岩中,呈似层状、透镜状,横向上断续延伸,与围岩整合接触。矿石一般呈网脉状、细脉状和浸染状构造,矿石矿物主要由硫化物和少量氧化物组成,硫化物主要为黄铜矿,次为辉铜矿、黝铜矿、斑铜矿、方铅矿、闪锌矿,黄锌矿稀少。氧化物较少,有赤铜矿、磁铁矿,自然铜可见。次生矿物以孔雀石为主,次有铜蓝、蓝铜矿、褐铁矿、锰质氧化物等。脉石矿物以石英为主,方解石次之,偶见重晶石。单矿体厚度165~1054m不等,延伸长50~200m。铜平均品位06%~5%。除Cu外,还伴生有Ag、PbZn、Mo等。1962年喀什地质大队所作普查工作求得矿床储量达到小型规模。
阿尔巴列克铜铅矿
位于阿克陶县克孜勒陶乡阿尔巴列克村东南数千米,先后有地质队伍作过普查工作,中心地理坐标为:东经76°19'20″,北纬38°10'00″。
出露地层为奇自拉夫组(D3qJx)及克里塔格组(C1kl),矿床呈透镜状产在二者之间,容矿岩性为克里塔格组浅灰厚层白云质灰岩,围岩蚀变有白云岩化、硅化、方解石化、黄铁矿化和绿泥石化等,其中以白云岩化最为强烈。矿化带中铜铅矿体紧密共生,常常铅矿体在铜矿体的上盘。铜矿体呈透镜状,产状与地层一致,地表延长约250m,厚1~22m,矿石以浸染状、细网脉状构造为主,矿石矿物主要为黄铁矿、黄铜矿,少量方铅矿。地表氧化较强,次生矿物有孔雀石、铜蓝、蓝铜矿等,脉石矿物主要为白云石、方解石和石英。铜品位变化较大,最高为9908%,平均为152%。铅矿体位于铜矿体上盘,亦呈透镜状,地表延长约300m,厚2~15m,矿石呈块状、条带状、浸染状构造,主要矿石矿物为黄铁矿、方铅矿和少量闪锌矿,脉石矿物为白云石、方解石和石英等。铅品位变化不大,平均149%,向深部有变宽变富趋势。
3)燕山期
零星见于塔里木盆地西缘,仅见有同由路克铜矿点(K2E1Y),位于阿克陶县克孜勒陶乡同由路克一带,中心地理坐标为:东经76°15'12″,北纬38°31'50″。
赋矿地层为白垩系上统英吉莎群(K2E1Y),岩性为紫红色粉砂质页岩,中部夹有绿色薄层状钙质细粒长石砂岩(1m左右),孔雀石化就见于夹层中,呈浸染状不均匀分布,单样品Cu品位为041%。成矿期与成岩期一致。
(2)火山岩型
仅见于奥依塔克北一带的乌鲁阿特组(C1k)变质玄武岩中,所见矿点为吉安布拉克负矿点,位于阿克陶县奥依塔克镇北的吉安布拉克一带,中心地理坐标:东经75°25'00″,北纬38°58'00″。
赋矿地层为石炭系乌鲁阿特组(C1k),容矿围岩为灰绿色变质玄武岩,岩石为隐晶结构,块状构造或杏仁状构造。含矿岩石多具角砾状构造,矿化呈团块状或浸染状,地表表现为孔雀石化,未见原生露头,由于覆盖较多,规模不详,可见出露长度约500m。单样品品位为45%(Cu),系工作中首次发现。其成矿期与成岩基本一致,为石炭纪早期。
(3)热液型
区内共见有3处,分别为巴什克勒铜矿点、博多布拉克铜矿点、克其克客纳尔沟铜矿点。其具体特征如下。
1)巴什克勒铜矿点
位于阿克陶县布伦口乡南的巴什克勒一带,中心地理坐标:东经75°01'30″,北纬38°28'13″。
周围出露岩石为华力西期闪长岩,其西侧有近南北向断裂通过,岩石蚀变破碎强烈,大都呈碎斑岩产出,内部穿插较多石英脉,脉体产状60°∠46°,规模不等(5mm~10m),延伸长约40m左右,规模大的石英脉内见有灰绿色闪长质碎斑岩捕虏体,捕虏体呈似层状或条带状产状与石英脉一致。铜矿化见于捕虏体中,表现为孔雀石化,矿化带宽约3~5cm,矿石呈浸染状构造。另外,捕虏体边缘见晶形完好的黄铁矿晶体,单样品铜品位为123%。矿点总体规模较小。
2)博多布拉克铜矿点
位于阿克陶县木吉乡南西的博多布拉克一带,中心地理坐标:东经74°03'30″,北纬38°36'10″。
出露地层为志留系达坂沟群(S2-3D),其附近有断裂通过,岩石多碎裂岩化,铜矿化多见于碎裂岩化结晶灰岩中的石英脉中,表现为孔雀石化,伴生有褐铁矿化,矿石呈浸染状构造,矿石矿物组合为黄铜矿-褐铁矿-石英,采集3个样品Cu品位分别为010%,062%,451%。矿化极不均匀。
3)克其克客纳尔沟铜矿点
位于阿克陶县木吉乡克其客依纳尔沟,中心地理坐标:东经73°53'30″,北纬38°36'15″。
出露地层为哈拉米兰河群(C2P1H),岩性为变英安岩、变质砂岩、结晶灰岩等,矿化见于断裂破碎带中,带宽20~50m,走向300°左右,断裂为右行直滑性质,带内组成物质为碎裂岩、糜棱岩,反映多期活动特征。矿化表现为黄铜矿化,伴生有硅化、黄铁矿化,矿石呈浸染状构造,部分呈脉状。矿石矿物组合为黄铜矿-黄铁矿-石英,单样品Cu品位为041%。
三、Ⅲ号铜矿找矿潜力区
区内有铜矿产地8处,成因类型有热液型、矽卡岩型、沉积型,以热液型为主,构造控矿,地球化学异常拟合较好,分类叙述于下。
(1)热液型铜矿
成矿时代以华力西期和加里东期为主,少量喜马拉雅期。以阿孜拜勒迪铜矿点为例叙述于下。
阿孜拜勒迪铜矿点位于阿克陶县库斯拉甫西南约5km处,隶属阿克陶县库斯拉甫乡管辖,矿区坐标:东经76°16'19″,北纬37°51'46″。
矿区出露地层为奥陶系玛列兹肯群,岩性以灰绿色泥质板岩为主,已发现1条矿体,受北西西向断裂控制。矿体长180m,宽度15~145m。矿石矿物可见黄铜矿、孔雀石、蓝铜矿等。矿石品位:Cu012%~097%,Ag02%~28g/t,Au01~184g/t。
(2)矽卡岩型铜矿
区内矽卡岩型铜矿有2处,分别为塔尔铜矿点和干豆尔那汗达坂铜矿点,以塔尔铜矿点为例叙述于下。
塔尔铜矿位于库克西里克北东约23km处,隶属塔什库尔干塔吉克自治县库克西里克乡管辖。矿区坐标:东经76°01'00″,北纬37°54'00″。
矿区出露地层为石炭系,塔尔花岗岩体侵入于石炭系中。含矿岩石为矽卡岩化大理岩,矿化带长140m,宽5~7m。矿石矿物为黄铜矿、辉铜矿、黄铁矿。矿石品位Cu14%。
(3)沉积型铜矿
区内有2处,分别为库斯拉甫铜矿点(8)和卡兰乌依铜矿点(13),以卡兰乌依铜矿点为例叙述于下。
卡兰乌依铜矿点位于库斯拉甫南东约17km处,隶属阿克陶县库斯拉甫乡管辖。矿区坐标:东经76°26'12″,北纬37°51'37″。
矿区出露地层为上泥盆统奇自拉夫组,含矿岩石为夹于红色砂岩建造中的灰绿色长石砂岩。点上见三层含铜砂岩,下层厚5m,延伸280m,第二、三层厚度均为02m,长度50~80m。矿化沿走向不稳定,呈断续出现的透镜状和豆荚状。含矿岩石中可见斑状孔雀石、赤铜矿等。样品Cu含量013%~02%。
四、Ⅳ号铜矿找矿潜力区
区内有铜矿产地9处,西河休铜矿、苏玛兰铜矿,铜矿化受断裂带控制。
苏玛兰铜矿点规模较大,描述于下:
苏玛兰铜矿点位于叶城县乌夏巴什南东约41km处,隶属叶城县乌夏巴什乡管辖,矿区坐标:东经77°37'54″,北纬37°05'08″。矿区出露地层为古元古界埃连卡特群,岩性为绿色云母(石英)片岩和变石英砂岩,铜矿化受断裂带控制,呈近东西方向延伸,长约1km,最宽处300m,矿化不连续。矿化带内矿石矿物可见黄铜矿、次生矿物可见孔雀石,样品中Cu含量一般小于01%,最高含量1%。
中国地质科学院矿产资源研究所主要开展矿床地质、地球化学、地球物理、成矿规律、成矿预测、矿产勘查新理论新方法、矿产资源调查评价、矿产资源战略和可持续发展研究,以及重大矿产资源科学问题研究等。中国地质学会矿床地质专业委员会、矿物专业委员会挂靠在本所,主办学术刊物《矿床地质》。
2008年实际到所科研经费7200余万元(截至2008年11月30日),其中国家项目(“973”、“863”、支撑计划等)1548万元,占22%;地质调查项目经费3632万元,占50%;其他项目2020万元,占28%。
2008年矿产资源研究所承担项目200余项,其中国家科技支撑课题12项、国家“863”课题4项、国家“973”课题10项、国家自然基金项目34项、地质大调查项目37项、国土资源部深部计划专项项目1项、国土资源部危机矿山项目10项、国土资源部公益性行业专项项目2项、国土资源部百人计划项目4项、各省局地勘项目10项、国土资源部资源补偿费项目2项、公司等委托项目40余项等;获国家科学技术进步奖二等奖1项、国土资源科学技术奖一等奖1项、二等奖3项;教育部科学技术进步奖一等奖1项,天津市科学技术进步奖三等奖;发表论文191篇,其中核心期刊98篇,SCI收录47篇;获得实用新型专利1项。
王瑞江所长、书记在西藏冈底斯成矿带考察驱龙铜矿
张佳文副所长在昆仑山口考察
毛景文副所长(左)在发展中国家矿产资源评价技术及应用培训班上颁奖
王宗起副所长在秦岭考察
2008年度重要科研成果
全国矿产资源潜力评价:属国土资源大调查重点计划项目,矿产资源研究所是实施单位和主要业务支撑单位。该项目2008年各项技术准备工作全面到位,重点围绕铁、铝、铀开展完成了12个示范区的全国典型示范工作,制定了各专业技术操作流程。编制完成铁、铝等23个矿种的全国矿产预测类型划分方案,完成全国成矿区带划分,并出版潜力评价工作第一本专著:《中国成矿区带划分方案》。在典型示范工作推动下,省级工作全面启动和实施,并取得实质性进展,已完成1:25万实际材料图275幅、建造构造图190幅、矿产预测地质构造底图284幅。开展了181个典型矿床研究,编制完成典型矿床成矿要素图及成矿模式图、预测要素图及预测模型图,以及重力、磁测、化探、遥感等图件,完成区域成矿要素图87幅,区域预测要素图72幅。编制完成全省范围的物探、化探、遥感和自然重砂资料处理和解释图件共2020幅。完成煤炭资源潜力评价相关基础图件533幅。开展了基础数据库维护,新增矿产地6826处。
2008年度全国矿产资源潜力评价项目办(扩大)会议
在2008年度全国矿产资源潜力评价项目办(扩大)会议上,领导研究项目组织推进有关问题
矿产资源潜力评价青海祁漫塔格典型示范区成矿地质背景编图研讨会
汪民副部长(中)与陈毓川院士(右)、陈仁义主任(左)讨论潜力评价阶段成果
全国矿产资源利用现状调查:成立了全国矿产资源利用现状调查项目办公室,作为项目日常管理的工作机构;成立了项目专家委员会,以加强项目技术质量的监督管理;完成了全国矿产资源利用现状调查总体实施方案的编制,在北京召开了全国培训会,全国31个省(区、市)150多名管理和技术人员接受了培训;完成了30个省级矿产资源利用现状调查实施方案的编制,在重庆召开了有150多人参加的省级实施方案终审会;完成了《矿区资源储量核查技术要求》的编制和评审,进行了全国和省级1000多人次的培训工作;完成了《煤炭矿区资源储量核查技术要求》、《矿区资源储量核查成果数据库建设技术要求》、《矿区资源储量核查数据模型和数据录入系统》的编制和开发并通过了专家的评审验收;启动了《油气资源储量核查实施方案和技术要求》的编制工作;启动了矿区资源储量地质经济评价软件和煤炭矿区资源储量三维可视化动态监管系统软件的开发工作;全国各省(区、市)矿区资源储量核查试点正在进行,全国已完成资源储量核查的矿区共725个,其中大型矿区88个,中型矿区168个,小型矿区469个;全国项目组积极走出去,赴山西、北京、河北、湖北、广东、河南、江西等省指导各省开展工作;项目管理得到进一步加强。
青海别勒滩低品位固体钾盐液化开发的关键技术:属国家“863”计划课题,负责单位:中国地质科学院矿产资源研究所,参加单位:中国地质环境监测院、青海盐湖工业集团、石家庄经济学院。参加人员:焦鹏程、刘成林、李文鹏、赵元艺、郝爱兵、陈永志、王兴富、李小松、王石军、刘振英、王文祥。2008年度主要成果认识:青海别勒滩试验区鉴定出盐类矿物13种,确定地层中固体钾盐矿物主要为杂卤石,其次为光卤石、钾石盐等。研究试验地层中KCl平均含量为224%;试验区溶矿过程中地下卤水中钾与硫酸根离子含量均有增加并逐步稳定,固体钾盐液化效果显著,卤水质量可以满足生产要求;采用化学示踪和人工放射性同位素测井技术揭示钾盐液化驱动的水动力学条件,获得试验区卤水实际流速和渗透流速分别为156m/d和024m/d,地下卤水的流向为45°。计算出试验区渗透系数平均值120m/d。针对青海盐湖特点,将Pitzer软件升级到Windows,开发了具有自主知识产权的高浓卤水变温平衡计算软件。2008年由“863”计划资源环境技术领域办公室组织进行了中期检查,评价优良。
全国矿产资源利用现状调查工作会议
中国东部危机矿山深部及外围找矿——老(危机)矿山合理勘查、开发模拟和矿山转型与矿城问题研究:属中国工程院咨询和中国地质调查局危机办综合研究项目,项目负责单位为中国地质科学院矿产资源研究所。主要完成人员:裴荣富、李莉、李进文、梅燕雄、王浩琳。通过25矿种、10618座矿山的地质勘探和开采验证对比,第一是提出危机矿山三维分类;第二是创新地建立了固体矿产合理勘查、不同规模矿山合理开采的平均年限、不同勘查阶段风险投资决策支持系统和矿业5R循环经济可持续发展4项科学技术方法模拟;第三是提出矿竭不等于矿(城)衰,资源再发现和多种经营是矿城转型的基础;第四是应深化研究深部找矿的地质内涵和技术经济可行的外部条件;第五是建议应用矿床(点)聚类路径与地球化学块体浓集轨迹相结合与事件地质激发异常成矿的找矿新方法。本成果已被两个国际会议(SGA和WEC)采纳,国家行政学院《落实科学发展观的伟大实践》一书引用。
矿床循环经济可持续发展关系图
项目组在野外工作
内蒙古自治区阿巴嘎旗莫若格钦地区铜资源评价:属2004年度国土资源部矿产资源补偿费项目,项目负责单位为中国地质科学院矿产资源研究所,项目负责人:聂凤军、张义和张万益。通过工作,查明了勘查区内地质矿产特征,总结了该区地球化学和地球物理特征。通过物化探测量圈定4处银—铅—锌—铜—金异常和3处铜—金异常和9处视极化率异常。对物化探异常进行了合理的解释推断,并分别对其进行了钻探验证。1个钻孔均见真厚度195m的铅、锌、金、银矿化体,铅和锌含量分别为213%和311%;银和金的平均含量分别为7891×10-6和358×10-6。经资料综合分析研究,认为工作区具有继续寻找铅锌银多金属矿产资源的潜力,并提出了进一步工作建议。该项目2008年通过中国地质调查局成果报告评审委员会验收,成绩为优秀。
中蒙边境中东段我国一侧(北山和二连—东乌旗地区)铜金银矿床成矿规律与找矿方向:属国土资源大调查实施的综合找矿评价课题,主要完成人:聂凤军、江思宏、白大明、张义、胡朋、赵元艺、张万益、刘妍、张建华、赖新荣。课题采用现代成矿学最新理论和找矿学最新技术方法,对中蒙边境中东段我国一侧的北山和二连—东乌旗地区岩(层)体的变质作用、岩浆活动和构造运动以及金属元素活化、迁移、聚集机制进行了深入研究,探讨了古大陆板块相互碰撞、对接和造山作用过程;厘定了各大地构造单元的边界;阐述了区域性金属矿床成矿作用的动力学机理;划分了成矿区带、矿田和找矿预查区;论证了花岗岩类岩浆侵位方式和成因;阐明了构造—岩浆活动对金属矿床的控制作用;总结了重要金属矿床(点)找矿标志,提出了不同类型金属矿床的成矿模式,指出了找矿方向,圈定出找矿远景区。课题成果被有关地勘单位、矿山企业和地方人民政府广泛采用,为找矿勘查工作部署、隐伏金属矿床寻找和地方工业布局规划提供了重要科学依据,为国家经济建设和社会发展起到了积极作用。该项目2008年获国土资源科学技术奖二等奖。
内蒙古自治区正蓝旗磨石山金红石矿普查及外围找矿研究:由内蒙古自治区地勘项目、中央级公益性科研院所基本业务费资助项目和国家自然科学基金联合资助,主要完成人员:赵一鸣、李大新、吴良士、陈文明、王佩华、王裕先、刘光海、高学东、丰成友、陈振宇。项目主要成果:经项目组预查、普查和研究,原发现的磨石山金红石矿床是一个以锐钛矿为主,伴有金红石和钛铁矿的沉积变质型钛矿床,属世界上首例新类型钛矿床;确定了矿床规模为大型,TiO2资源量达34万吨(333),其中富矿属中型;圈出了磨石山和羊蹄子山两条重要矿带,其中富矿体6个,贫矿体10个。富矿TiO2含量314%~1546%,平均691%。勘查和研究表明,在磨石山西部第四系和上侏罗统火山岩覆盖区、羊蹄子山中东部、M38航磁异常南侧以及太仆寺旗铁山村等地尚有找矿远景。尽管该矿区钛矿物的粒度很细小,为001~01mm,给选矿造成困难,但通过项目组攻关,已取得较大进展。矿区普查报告及研究报告已于2008年11月由内蒙古自治区地质勘查项目办公室主持评审通过。
聂凤军研究员在野外考察
课题组成员正在野外编录岩心
内蒙古正蓝旗磨石山锐钛矿矿床地质—探矿工程分布图
1—第四系;2—中、上侏罗统火山岩;3—含石榴子石石英绢云片岩;4—炭质片岩;5—石英岩;6—含锐钛矿变质粉砂岩和片岩;7—绢云石英片岩;8—花岗岩;9—锐钛矿富矿体;10—贫矿体;11—推测地层;12—勘探线及编号;13—实测地质剖面;14—等高线;15—探槽及编号;16—钻孔及编号
中亚地区地质矿产对比研究:属中国地质调查局的地质调查工作项目,参加人员:杨富全、刘德权、赵财胜、柴凤梅、何国琦、唐延龄、毛景文、徐林刚、王晓地、张作衡、刘锋、肖克炎、刘亚玲。项目建立了742个金属矿床(点)的矿产资源信息系统数据库。编制了1:100万中亚地区大地构造图和成矿规律图,划分了构造单元和成矿单元,对各成矿带进行了对比研究。建立了23个典型矿床模型,对主要含矿建造进行了对比,总结了主要金属矿床的成矿规律,建立了区域成矿模型。对境外勘查选区提出了建议,对新疆阿尔泰和准噶尔8个大型矿集区进行了预测,为新疆进一步地质找矿工作的部署提供了科学依据。2008年12月由中国地质调查局组织验收,成绩为优秀。
中亚地区成矿单元划分及境内矿集区预测
1—成矿省界线;2—成矿带界线;3—阿尔泰成矿省各成矿带;4—东哈萨克斯坦—准噶尔成矿省各成矿带;5—中哈萨克斯坦吉尔吉斯斯坦成矿省各成矿带;6—大中型矿床、中小型矿床;7—预测大型矿集区:①—多拉纳萨依—阿舍勒铜金矿集区,②—阿勒泰—可可塔勒铁铅锌矿集区,③—柯鲁木特—可可托海稀有金属预测矿集区,④—诺尔特铅锌金预测矿集区,⑤—老爷庙—琼河坝铜铁金预测矿集区,⑥—双峰山关庄子铜汞金预测矿集区,⑦—希勒克特哈腊苏—喀拉通克铜镍金预测矿集区,⑧—哈图金铜矿集区;8—国界线
我国西部重要成矿区带矿产资源潜力评估:属国土资源大调查工作项目,项目主要成员:陈毓川、王登红、李厚民、肖克炎、唐菊兴、李光明、付小方、徐志刚等。该项目以成矿动力学和成矿系列理论为指导,重点通过成矿时代和区域成矿规律的研究,建立和完善了我国西部以东天山、西南三江中段和冈底斯为代表的重要成矿区带的成矿体系,建立了冈底斯成矿带中生代后期板块俯冲阶段与岩浆作用有关的铜、金多金属矿床成矿(亚)系列,厘定出东天山地区10个矿床成矿系列、18个矿床成矿亚系列,初步识别出西南三江中段至少存在26个矿床成矿系列和50个成矿亚系列,并在此基础上进一步重新划分了我国西部地区共55个Ⅲ级成矿区带;厘定了西藏雄村、新疆彩霞山与乔夏哈拉、贵州水银洞、四川岔河等一些矿床的成因与成矿时代,深化了区域成矿规律的认识,拓展了找矿方向和时空,提高了对区域找矿前景和资源潜力的认识;从成矿地质基础、成矿信息、新类型、新发现、新认识、新技术、成矿系列和成矿谱系、成矿体系等方面对我国西部重要成矿区带资源潜力进行了定性地质评估;对西藏雄村铜金矿开展了定位预测和工程验证并取得巨大成功;初步建立了三个评价理论方法技术支撑、三个评价步骤、三个评价结果(“三三式”)的资源潜力定量预测评价体系,开展了东天山斑岩铜矿定量预测评价示范,为今后成矿远景评价区划提供了技术支撑;提出东天山成矿带10处、西南三江中段9处、冈底斯14处成矿远景区,为西部地区进一步地质找矿工作的部署提供了扎实的科学依据。2008年12月由中国地质调查局组织验收,成绩为优秀。
雅鲁藏布江成矿区中生代成矿时空架构示意图
目前,虽然我国的铜矿储量已超过了7000万t,但其中有不少是规模小、品位低或交通不便的不宜开发的铜矿,缺少形成铜矿基地的大型、超大型铜矿床和总储量大的铜矿集中区,从而导致铜矿资源非常紧缺。欲缓解或解决我国铜矿资源紧缺的问题,除了在工业生产中加强铜的回收外,更重要的是寻找能形成铜矿基地的大型、超大型铜矿床和铜矿集中区,并应以此作为今后地质找矿与铜矿研究的主要目标。
从前面的研究结果来看,铜矿类型很多,但不同的铜矿类型形成的矿床规模与分布特征不一样,据现有的资料来看,仅只有斑岩型、海相砂页岩型、铜镍硫化物型(即岩浆熔离型)能形成超大型铜矿床,而块状硫化物型(包括海相火山岩型和热水沉积型)、陆相火山岩型和矽卡岩型等多形成大型铜矿床或铜矿集中区。陆相砂页岩型铜矿由于其产出的沉积盆地太小,一般不会形成超大型铜矿,多以中小型矿床为主。含铜(金)石英脉型则以矿点、矿化点居多,最大也不够形成小型矿床。显然,铜矿床的规模对铜矿类型有明显的选择性,这在今后我们勘查和评价矿床远景时应予以特别的注意。
地质背景的差异对铜矿类型的发育有制约作用。所有的各种大型、超大型铜矿床及矿产密集区大都分布在不同时期的克拉通边缘,受裂谷或坳拉槽或深大断裂控制,某一铜矿类型与一定的构造、沉积建造(包括岩性组合)和岩浆活动有明显的关系。一般来说,斑岩型铜矿多产于隆坳交接带靠隆起一侧;海相砂页岩型、块状硫化物型和铜镍硫化物型铜矿都产于裂谷或坳拉槽中;陆相砂页岩型铜矿产于受陆内裂谷或深大断裂控制的、基底或周边有铜矿床(化)的陆相盆地中;矽卡岩型铜矿的发育,取决于中酸性岩浆活动与碳酸盐岩石的耦合。上述铜矿类型可以在一个地区单独出现,但更多的是在一个地区或相似地质背景中往往存在有几种铜矿类型,如阿尔泰、祁连山和川西九龙-木里火山岩发育区,容矿岩石为火山岩的块状硫化物型铜矿床和岩浆熔离型的铜镍硫化物矿床占有重要位置;西南三江地区深大断裂非常发育,因此该区最有意义的铜矿类型便是成矿物质来自深源的富碱斑岩型和块状硫化物型(容矿岩石有火山岩和沉积岩两种);长江中下游地区,中酸性岩浆岩和细碎屑岩-碳酸盐建造发育,为形成斑岩型与矽卡岩型铜矿创造了良好条件。以上例子都是针对形成大型、超大型铜矿和铜矿集中区而言的,不包括小型和分散分布的铜矿。
时至今日,有关我国大比例尺的铜矿的区、带分布和划分,广大地质工作者已做了大量的工作与研究,关键的问题是对现有的铜矿区、带的进一步评价和如何开展地质工作。据此,我们初步认为:
(1)兴安岭地区位于环太平洋和古亚洲-兴蒙两大(铜)成矿带的交会部位,深大断裂发育和岩浆活动强烈,有利于斑岩型和以火山岩为容矿岩石的块状硫化物型铜矿床的产出,今后应以这两种铜矿类型作为本区的主攻方向。与此同时,也可以参考俄罗斯达拉松含金斑岩型铜矿床的矿床地质特点,开展金-铜组合特征的找矿。根据兴安岭地区的地表地貌特点,可选择一些有针对性的找矿方法:应用遥感技术,仔细研究本区的区域构造(特别是大型断裂构造);开展大比例尺的化探工作,注意金-铜组合的分布规律;加强矿床(特别是甲乌拉、额仁陶勒盖等多金属矿床)的元素垂直分带性研究。
(2)长江中下游地区是我国铜矿工作程度最高的地区之一,而且也是今后找铜最有远景的重要地区之一。但对这个地区来说,找矿的难度较大,今后“攻深找盲”的突破,关键是要在客观、仔细总结分析前人工作的基础上,针对该区的地质演化特点,一定要有一些新的思路。我们研究认为:①应加强区域性地质基础研究,如:为什么鄂东南是以铁铜组合为主,皖南与赣北(包括赣东北和赣西北)主要又是铜、金、铅、锌、银等的多金属元素组合,而到了江苏宁镇山脉一带却又变为以铅锌为主,这种分带现象反映了长江中下游地区的地质构造、岩浆活动是如何演化的。区内很多与大型铜矿床有关的层状矽卡岩是接触交代形成的还是沉积作用(包括火山沉积)的产物?从大范围的角度,搞清区内NNE、NWW、NE等几个方向的深大断裂的先后穿插关系及其对沉积盆地和成矿作用的控制作用。扬子地块东北缘的地质演化对铜多金属成矿作用的影响,等等;②选择长江中下游中的1~2个成矿有利地区(赣东北或赣西北)开展多种方法的综合研究与勘查,加大勘探深度。
(3)滇东南个旧—文山地区,过去铜在该区的矿量总的不是很多,而且多是作为个旧、都龙等矿床的伴生元素来看待,因而未把滇东南作为铜的重要成矿区。事实上,滇东南地区个旧—文山地区深大断裂发育,中新生代岩浆活动频繁,是Sn、W、Cu、Pb、Zn等多金属矿产的重要成矿区。沿红河断裂及其与小江-个旧深大断裂交会区分别发育有以火山岩和沉积岩为容矿岩石的块状硫化物矿床,前者为龙博河矿床(其南东方向至越南境内亦有这种类型的铜矿床),其容矿岩石为受变质的基性火山岩;后者为个旧卡房锡铜多金属矿床,其矿化严格受三叠系中统含火山岩系的个旧组的层位控制。个旧组以碳酸盐岩石为主,所夹火山岩为变基性岩,铜矿化和变基性岩同步展布,铜矿体呈层状、似层状,并随地层一起褶皱,而且花岗岩不直接与铜矿接触,显然个旧卡房的锡铜多金属矿化亦是同生沉积成因,应属于块状硫化物矿床。在卡房的东南部和南部还有类似的铜矿化,但由于过去普遍认为该区的这种矿化是与燕山期的花岗岩有关,而这里基本上未见有花岗岩,主要是以层状变基性岩为主,因而对其中的铜矿化不太重视,致使研究程度较低,铜矿前景不太明朗。此外,区内的寒武系、三叠系地层中普遍含有火山岩,其中Sn、W、Cu、Pb、Zn等元素的丰度较高,它们在后期的改造(还包括区域变质和岩浆活动)过程中富集形成上述元素的矿化、矿床,如老君山、薄竹山外围的一些铜锡矿床(都龙矿床中的水硐厂矿段)和矿化点(白牛厂矿床中的阿尾矿段)。我们在研究都龙、白牛厂多金属矿床时,发现其容矿岩石为沉积岩的块状硫化物矿床。
上述情况显示,滇东南个旧—文山地区是一个新的铜矿远景区,有利的铜矿类型为块状硫化物型,重点地区是个旧卡房及其南部元阳—金直至中越边界一带。
(4)康滇地区。它是我国最重要的铜矿基地之一,以往长期以来的勘查与开发主要是集中在东川、易门、拉拉厂和大红山等矿床(田)。目前,该区已形成了采、选、冶等一整套完整开发铜的工艺流程,为我国经济建设作出了显著的成绩,该区今后的主要任务是扩大铜矿资源储量。从我们的研究来看,该区有良好的成矿和找矿远景,具体是:①加强东川—易门—元江(红河边)一带的地质基础研究和勘探深度(如东川地区铜矿化延伸很大,很多钻孔都没有对铜矿化封口);②对东川—易门—元江之间的一些有利地区(如武定、易门地区的七公里—一都厂和杞木塘—梅山以及南部铜厂冲、鸡冠山等)进行深入地质研究和开展一些普查钻探工作;③川西南的黎溪—通安地区,其地质和矿化特征与东川地区相似,特别有利于稀矿山式铜矿的形成;④安宁河-绿汁江断裂以西的川西九龙—木里地区,铜的成矿远景很好(但交通不便),是寻找块状硫化物铜矿床最有利地区。
(5)西南三江地区。除早先发现的玉龙铜矿(田)外,近10年来新近又发现了一些大、中型铜矿床,显示出该区的成矿和找矿远景都很好。从这些矿床发现的经过来看,这些矿床有的是产于偏僻的交通不便地区(如德钦羊拉),有的是氧化带、浮土覆盖区,但它们的分布具有明显的规律,主要是沿深大断裂产出,如澜沧江深大断裂东侧(托顶、金满、民乐、大平掌),金沙江-红河深大断裂西(南)侧(如羊拉、龙博河)及沿兰坪-思茅盆地的中轴断裂分布(以小型矿床和矿点为主)。铜矿产出的围岩时代和岩性都多种多样,有碎屑岩、碳酸盐岩石、火山岩与富碱斑岩,成矿作用主要是发生在古生代和新生代,特别是新生代的成矿作用更为重要。因此我们在寻找和评价该区的铜矿床时,要特别注重研究新生代的构造-岩浆活动的演化,同时要加强交通不便的德钦—芒康一带和兰坪-思茅盆地西缘与澜沧江深大断裂东侧浮土、氧化带发育区的地质勘查与研究,后者以寻找块状硫化物铜矿为主。此外还应对镇康、耿马-巍山、大理-宾川-盐源富碱斑岩带的富碱斑岩型铜矿进行深入研究,特别应把盐源周围地区作为勘查和地质研究的重点地区。
(6)祁连山地区。本区亦是我国铜矿资源基地之一,区内铜矿床(点)星罗棋布,铜矿类型也很多,有海相火山岩型(即块状硫化物型或黄铁矿型)、铜镍硫化型(即岩浆熔离型)、海相砂页岩型、矽卡岩型和热液型等,前3种类型已存在有大型和超大型铜矿床,特别是海相火山岩型的白银厂铜矿床(田)是我国铜矿资源的支撑基地之一,其铜金属的年产量曾占我国的五分之一。根据我们的研究,这种海相火山岩型铜矿床在本区成矿远景较好,是铜矿床的主要远景类型,其中北祁连是主要远景区。北祁连地区断裂构造与古元古代及中寒武世与中上奥陶统海相火山岩非常发育,其中有5个铜矿集中区和一大批大、中、小型铜矿床及大量的铜矿(化)点。铜镍硫化物型矿床亦沿该区控制海相火山岩的断裂带产出,矿床数量虽少,然其中的金川矿床铜、镍的金属储量分别都达到了超大型矿床的规模。这类矿床都是产于基性、超基性的堆积岩中,属于侵入相,这类岩石在该区地表远比海相火山岩出露少,因此若要在该区寻找第二个金川,目前的根据尚不足,其成矿远景有待于进一步的工作。区内还有一类过去认识不足和成因尚有争议的海相砂页岩型铜矿床,我们本次研究认为,该区的海相砂页岩型铜矿床今后要予以特别重视,因为海相砂页岩型铜矿床都是产于盆地规模大的海盆地中,易形成大型、超大型铜矿床,如中非地区产于元古宙中赞比亚—刚果的加丹加铜矿带和俄罗斯的乌多坎铜矿(超大型),产于二叠系中的德国—波兰的曼斯菲尔德铜矿带等。我国海相砂页岩型铜矿规模也很大,如云南东川-易门铜矿带、山西中条山篦子沟铜矿及内蒙古狼山的霍各气等都有大型、超大型铜矿床,它们都是产于元古宙海相盆地中,而产于古生代海相盆地中的海相砂页岩型铜矿床至今发现甚少,因此在青海鄂拉山地区发现的铜峪沟(大型)海相砂页岩型铜矿具有重要意义。从地质特征来看,祁连山西缘和柴达木盆地周边是寻找这种铜矿类型的有利地区。
(7)阿尔泰地区。该区铜矿床基本上都分布在额尔齐斯火山岩带中,带内的地质构造、火山岩与铜矿类型和祁连山有很多的相似性,主要铜矿类型也都是海相火山岩型与铜镍硫化物型。众所周知,海相火山岩中铜的本底很高,可形成同生矿床或矿化层,倘若有规模大的断裂构造与之交会,就可能形成富矿床、富矿体或矿产集中区,如阿舍勒、沙尔布拉克、喀拉通克等矿床和阿尔泰市郊等。本区的断裂构造是以NWW向为主体,另有一些后期的NW向呈不规则雁行状排列的断裂,这两组断裂的交会区是寻找铜矿床的有利地区。此外,本区目前中型以上的铜矿床较少,而是以小型矿床和矿点、矿化点为主,因此今后应在成矿有利地区选择性地开展带有一定勘探工程的普查找矿,使矿产评价有一定的深度控制。
总的来说,欲缓解和解决我国铜矿资源紧缺的局面,在战略上是:我国东部地区是攻深找盲,重点地区应摆在长江中下游的赣北、皖南和兴安岭地区(特别是兴安岭西坡);中西部是川、滇两省的“康滇地轴”及其西缘与个旧—金平地区,西部包括西南“三江”、祁连山和阿尔泰地区,中西部和西部以评价铜矿集中区有利类型与地段为主,如富碱斑岩型、块状硫化物型和海相砂页岩型,加强地质及化探、物探、遥感资料的综合分析研究,特别应注意地质演化与深部地质特征。
我国地壳演化特殊,因此在吸收国外经验的同时,一定要考虑我国的地质特点,如环太平洋、古亚洲-兴蒙和古地中海-喜马拉雅3大成矿带在我国交会,我国没有典型的地台和地槽,古生代以来地壳与岩浆活动频繁,细碎屑岩-碳酸盐建造发育,以及扬子地块周边的地质演化,古、中元古代、晚古生代、晚中生代与新生代成矿作用的特色等等。总之,在评价铜成矿区带及铜矿类型时,一定要考虑中国地壳演化的特色,这样才可能得出比较合乎实际情况的远景评价,为在我国寻找新的铜矿基地和丰富成矿理论作出贡献。
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