系列丛书丨《个旧超大型锡铜多金属矿床成矿地质背景-过程-定量评价》出版发行

   2020-11-25 地质信息交流平台6930
核心提示:谨以此书献给尊敬赵鹏大院士90华诞,暨赴个旧锡矿开展矿产勘查理论与找矿实践研究58周年。本书将大型-超大型矿床成矿地球动力学背景、成矿过程与定量勘查评价三者有机结合,以“相似类比”为基础,以“求异”为核心,以现代探测技术、测

谨以此书献给尊敬赵鹏大院士90华诞,暨赴个旧锡矿开展矿产勘查理论与找矿实践研究58周年。

本书将大型-超大型矿床成矿地球动力学背景、成矿过程与定量勘查评价三者有机结合,以“相似类比”为基础,以“求异”为核心,以现代探测技术、测试技术及非线性信息提取技术为主要手段,在“三联式”成矿预测理论指导下,基于重力数据,应用“非线性”技术揭示了个旧超大型锡-铜多金属矿床和薄竹山超大型铅-锌-银多金属矿床的深部地球动力学背景和控矿地质结构。通过对个旧花岗质杂岩体进行系统的地质地球化学研究,认为个旧花岗质杂岩是有利的成矿岩体。在成矿年代学和成矿流体包裹体系统研究基础上,建立了个旧超大型锡-铜多金属热液矿床成矿模式与勘查模型。在综合致矿信息提取与集成基础上,建立了数字找矿模型,应用数字找矿模型定量圈定出个旧-薄竹山矿集区矿产资源体潜在地段找矿靶区8处,在个旧东矿区圈定矿体远景找矿地段4处,为进一步找矿提供了科学依据。

本书可作为从事矿床学、矿产勘查工作的科技人员,以及高校相关专业师生的教学参考书。

查看总序和总前言请点击赵鹏大、翟裕生、莫宣学院士最新成果,《大型-超大型矿床成矿地球动力学背景、过程与定量评价》系列专著陆续出版

前 言

著名矿床地质学家R.H.Sillitoe在《发现新的矿产资源面临的挑战》(Sillitoe,2010)一书的导论中写道:随着世界人口的增长,人们生活标准的提高以及像中国、印度等发展中国家的迅速工业化和城镇化,对矿产资源的需求与日俱增。到2030年每年所需新增矿产资源量:铁是澳大利亚Pilbara地区5年产量的总和,铝是加拿大Saguenary矿山9个月产量的总和,铜等于每年新开采一座相当于智利Escondida铜矿山(铜储量32.49Mt,品位1.15%)规模的铜矿床。这表明对某些大宗矿产资源供不应求的局面是全球性的、长期的。

21世纪以来,随着我国经济的持续高速发展,我国部分重要矿产资源保障程度不断降低,特别是石油、铀、铁、铜、铝土矿、锰、铬、钾盐等大宗矿产自给不足,矿产资源供需矛盾日益加剧,对外依存度不断攀升,严重制约了国民经济持续发展的进程,并在一定程度上危及国家经济安全。目前,我国工业化、城镇化的快速发展对矿产资源的需求呈现刚性上升态势。2006年,我国颁布了《国务院关于加强地质工作的决定》,并批准实施了一系列地质矿产专项调查与研究工作,如“全国矿产资源潜力评价”“全国危机矿产接替资源找矿专项”等。最近,中央提出了地质找矿工作要“更加主动地服务于经济社会发展需要,更加紧密地与经济社会发展相结合”和“立足国内保障资源”的战略思路。原国土资源部徐绍史部长强调,地质找矿工作正处于可以大有作为的重要战略机遇期,要抓住机遇,坚定不移地贯彻落实“公益先行、基金衔接、商业跟进、整装勘查、快速突破”的地质找矿新机制,确保地质找矿实现“三年有重大进展,五年有重大突破,八年重塑地质勘查开发格局”的“三五八”宏伟目标。原中国地质调查局局长汪民强调要建立科技与勘查紧密结合的机制;要结合找矿行动的实施,有针对性地开展科技攻关;要通过找矿行动进一步丰富我国的矿产勘查理论,用在实践中总结的新理论及新方法反过来指导找矿实践,形成实践丰富理论、理论指导实践的有机互动。总之,为了实现地质找矿的新突破,除需建立找矿新机制外,迫切要求在成矿理论和找矿勘查理论上有新的突破,在技术方法上有所创新。

超大型矿床的定义经过近40年的讨论逐渐趋于一致。早在1983年,加拿大学者Taznicka就提出,以矿床已获得的某一金属储量与该金属之地壳克拉克值的比值作为划分依据:此比值超过10"者,称巨型(或超大型)矿床;超过10"者,则称超巨型矿床:我国著名矿床学家涂光炽曾将拥有国际惯例的大型矿床储量的5倍者定义为超大型矿床。

超大型矿床是某一(或某些)矿种资源的巨大儲库。据统计,全球矿产资源70%~85%的勘探储量集中分布于占全球矿床数10%的超大型矿床中(谢学锦,1995):可见,超大型矿床的发现足以在相当时期内缓解一个国家对某一或某些矿种供不应求的紧张局面。

近年来,虽然在成矿动力学、区域成矿学和矿产助查学领域取得了一些进展,但目前制约找矿效率提高的主要原因,除找矿难度加大外,归结于成矿找矿理论的局限性和找矿方法的不适应性。因此,发展建立在系统科学上集成矿学与矿产勘查学于一体的新的找矿方法学理论是提高找矿效益的当务之急。

新的成矿理论、成矿预测理论、矿产资源勘查评价理论和方法技术不仅是当代矿床学、区域成矿学、矿产动查与评价交叉研究的核心,也是寻找未来矿产资源的必经之路。该领域的研究涉及许多相关学科,既依赖相关现代理论的发展又与现代方法技术的进步密不可分,如板块理论的发展和引入为矿床学的研究带来了划时代的进步,产生了大量与板块理论有关的新的成矿理论,并对矿产勘查起到了重要的指导作用,目前,地球系统科学理论、复杂性理论、非线性理论、水岩反应等理论已被广泛地应用于地球科学的诸多领域,与矿床学和矿产资源研究的结合已经显示出广阔的发展前景。相关技术的进步对矿床学和矿产勘查学研究起着重要支撑作用,如微观测试技术的发展提供了更为精细的矿物微观结构、物理化学体系、同位素示踪信息,无疑为矿床学的精细研究带来新的机遇,现代地球探测手段和空间信息处理技术的发展可提供更准确的矿产勘查信息,为宏观与微观信息结合和矿产动查理论方法的创新奠定基础。可见,新理论的引入、新技术的应用、数据精度和信息获取水平的提高是开展矿产资源创新研究的必备基础。

本书主要创新性研究成果体现在:

1.应用非线性技术揭示个旧超大型锡-铜多金属矿床和薄竹山超大型铅-锌-银多金属矿床深部地球动力学背景和控矿地质结构:①高通滤波图像反映了个旧锡-铜多金属矿床的浅层地质结构,这表明具正重力异常的矽卡岩蚀变和锡-铜矿化分布在具负重力异常的花岗岩周围;②带通滤波图像反映了中-浅层地质结构,以个旧断裂为界的个旧矿田西部出露的花岗岩可能向下扩展到个旧矿田的东部,形成了一个完整的花岗杂岩体;③另一个带通滤波图像反映了较低的中低层地质结构,显示在研究区中低深度负异常区可能存在一个东西向花岗岩带,个旧锡-铜多金属矿床与薄竹山铅-锌-银多金属矿床通过这个花岗岩带相连,说明在研究区内存在一个东西向的区域多金属成矿带;④低通滤波重力剩余分量图像可能反映了研究区的深部地质结构,可能存在具正重力异常的北西向地幔或基岩隆起区和具负重力异常的地幔或基岩的沉降区。个旧锡-铜多金属矿床和相关的花岗质岩石位于两者的过渡带,而薄竹山铅-锌-银多金属矿床和相关的花岗质岩石位于沉降区内,这说明深部壳-幔相互作用的复杂性控制了燕山晚期花岗质岩石和相关的多金属矿床的多样性。

2.对个旧花岗质杂岩体进行了系统的地质地球化学研究:①首次明确提出个旧西区花岗质岩石具有Ⅰ型花岗岩的特征,而个旧东区花岗质岩石具有S型花岗岩的特征;②结合对其年代学和成矿元素统计分析,认为个旧东区S型花岗质岩石(老卡岩体,84.3~86.8Ma)可能形成于活动大陆边缘挤压环境,是地壳加厚重熔的产物,且强烈富集锡-钨-铜-氟-硼(Sn-W-Cu-F-B)等成矿与矿化剂元素,是最有利于成矿的岩体;③个旧西区贾沙辉长岩-闪长岩-石英二长岩(77.21~83.2Ma)可能为活动大陆边缘拉张环境幔源岩浆结晶分异的产物,它们也富集上述成矿元素,但富集强度远低于个旧东区花岗质岩石,据此推测,其锡成矿能力弱于东区花岗质岩石;④个旧东区I-S型花岗质岩石(79.5~86.6Ma,如塘子凹新山花岗岩体)可能形成于挤压到拉张环境,是壳幔混合岩浆结晶分异的产物,且强烈富集锡-钨-铜-氟-硼等成矿与矿化剂元素,也是最有利于成矿的岩体。

3.在成矿年代学和成矿流体包裹体系统研究基础上,认为:①成矿时代为晚白垩世,接近花岗质岩石的结晶年龄,显示二者在时间上的密切关系;②流体包裹体显微测温结果显示,从矽卡岩阶段→氧化物阶段→硫化物阶段→碳酸盐阶段,流体温度(均值从463.2℃、360.7℃、256.8℃降至182.2℃)显著降低,成矿压力为21.62~168.9MPa,推断成矿深度分布于8.86~10.86km至2.16km的范围内;③在构造-岩浆-热液演化过程中,流体与花岗质熔体的分离作用、流体沸腾作用、深部岩浆期后热液与地下水混合作用,在最终形成以矽卡岩、云英岩以及硫化物为主要矿化类型的世界级锡-铜多金属矿床的形成中扮演关键角色。在上述研究基础上,建立个旧超大型锡-铜多金属矿床成矿模式与勘查模型。

4.基于“三联式”定量评价原理,在综合致矿信息提取基础上,定量圈定出个旧-薄竹山矿集区矿产资源体潜在地段找矿靶区8处,在个旧东矿区圈定矿体远景找矿地段4处,为进一步找矿提供科学依据。

5.在矿床原生晕研究基础上,建立其深部预测模型,为深部资源预测提供有力工具。

本著作撰写分工如下:前言、第一章和第二章由陈永清编写;第三章由陈永清、张丽娜、赵彬彬编写;第四章由陈永清、尚志、刘世博编写;第五章由陈永清、王振义、李建德编写;第六章由黄静宁编写;第七章由陈永清、覃璐雪、赵彬彬编写;第八章由陈永清、陈守余、高云编写;第九章由陈永清、杨融、王连月、李刚编写。最终由陈永清统稿,尚志协助主要图件的修改与排版工作,参加部分研究工作的还有2013级硕士研究生刘正尚、李欢、谢晋等。

在整个项目实施和专著撰写过程中,得到赵鹏大、翟裕生、莫宣学、邓晋福、李金发、严光生、薛迎喜、卢民杰、连长云、王瑞江、侯增谦、李文昌、卢映祥、童祥、武俊德、莫国培、沈思联、康德明、杨文保、杨宝富、李建平、李彬、陈图宏、刘文灿、马振飞、路红记、陈胜利等专家和领导的指导和帮助,在此深表感谢!

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版 本 信 息

责任编辑:李凯明

版次:2020年7月北京第1版

印次:2020年7月北京第1次印刷

定价:88.00元

书号:ISBN 978-7-116-12140-9

个旧超大型锡铜多金属矿床成矿地质背景-过程-定量评价

大型-超大型矿床成矿地球动力学背景、过程与定量评价——分册3·定量勘查与评价

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