获中国地质科学院、中国地质学会十大科技进步项目。
项目来源:中铝资源西藏金龙矿业有限公司委托项目;中国地质调查局工作项目(编号:12120113093);国家973项目(编号:2011cb 403103);青藏专项优选项目(编号:12120113037400)。
主要完成人:唐聚星、孙兴国、、、李艳波、魏、、、、段继林、杨欢欢、张志、宋龙军、高科。
主要完成单位:中国地质科学院矿产资源研究所、中铝资源西藏金龙矿业有限公司、西藏地质矿产勘查开发局地质五队、成都理工大学。
主要成就:
近年来,世界上与斑岩成矿有关的浅成低温热液矿床的勘探、评价和综合研究取得了很大进展,发现了许多超大型矿床,如莱潘托、埃尔因迪奥、金菲尔德等世界级铜金矿床。我国著名的紫金山是典型的高硫浅成低温热液型铜金矿床,浅部为浅成低温热液型金矿床,深部为斑岩型铜金矿床。
自2011以来,青藏专项优化项目、地质调查项目、中铝资源勘查项目和国家“973”项目分别资助了《增生造山成矿系统中斑岩型和浅成低温热液型铜金矿成矿机理及找矿突破研究》。
研究内容包括:①西藏主成矿带是否存在与斑岩铜金矿成矿系统有关的浅成低温热液矿床;②多隆矿集区浅成低温热液矿床的保存条件;③荣那铜金矿床类型确定及找矿突破。
取得的新进展如下:
1.在多隆矿集区(铁格龙南荣那矿段)发现了一个超大型浅成低温热液型铜金矿床,并基本查明了其矿体地质特征。
铁格龙南荣那矿段铜(金-银)矿床是中铝西藏金龙矿业有限公司2013取得重大突破的第一个铜(金-银)矿床。该矿床具有浅成低温热液矿床中独特的矿物组合、蚀变组合和矿化特征,是西藏首次确认的浅成低温热液矿床。其控制的资源规模和预估的资源潜力远大于紫金山铜金矿(张德全等,65438+)。邱小平等人,2010;刘玉等人,2011)。
荣纳矿段矿体总体呈北东向展布,矿体受控制向东北方向延伸1200m以上,向东南-西北方向延伸约800m。矿体中部未穿透1136m (ZK3205孔)(矿体厚度914.77m,铜品位0.62%)。
矿体在走向、倾向和垂向上不受控制,矿床规模有待进一步确定,有望实现矿床超大型化。矿体中铜的平均品位大于0.5%,伴生金银、伴生金的平均品位约为0.1克/吨,伴生银的平均品位约为2克/吨。矿石以典型细脉为主,局部发育分散浸染状-致密浸染状矿石。矿石矿物由浅蓝色、紫褐色、黄铜矿、黄铜矿、黄铜矿和黄铜矿组成。从浅到深,青蓝色和环斑岩较为丰富,黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、黄铜矿和黝铜矿均有所占。铜矿物含量:天蓝色>蓝色辉铜矿>黄铜矿>斑铜矿>黄铜矿>黝铜矿>辉铜矿。黄铁矿总含量在3% ~ 35%之间,发育于矿体中上部,上部黄铁矿呈星状浸染状。中下部黄铁矿呈脉状,个别脉厚20厘米以上。黄铁矿多发育在硅化脉和粘土脉的边缘或中心,表面发育溶蚀孔洞。显微鉴定表明,黄铁矿的形成早于所有铜矿物。主要脉石矿物有明矾石、地开石、绢云母、应时、硬石膏和粘土矿物。浅部发育条带状、层状、结壳状、不规则明矾石和地开石,常见于斑岩成矿系统中的高硫浅成热液矿床(Hedenquist et al .,1994,1999;Sillitoe等人,2003年).
荣纳矿区24号勘探线地质、蚀变、矿化分布图
硅藻土(正交极化)
氧化铝(正交极化)
有趣的是,矿石中还有大量辉铜矿和其他硫化物的辉铜矿交代作用,甚至在深达1100米的矿石中。辉铜矿和辉铜矿的这些产状是传统意义上硫化物次生富集带的产物,或者是在浅部温度下交代作用形成的,关系到对传统硫化物次生富集整合理论的挑战,需要进一步研究。
2.完善“产学研”机制和商业性勘查评价技术体系,建立矿床地质模型,进行资源量估算,开展矿床深边及外围找矿预测,预测在尕尔沁、地保那木岗矿区可找到类似矿床类型,为区域找矿指明方向。
(1)指导中铝公司制定勘探质量监测标准化、规范化体系,按照N43-101和国家行业规范进行勘探评价,参与整个研究工作,指导勘探评价。
②在科尔沁和那木岗矿区,有应时、玉髓等。发现了孔洞、块体和条带,表明深部存在浅成低温热液铜金矿体和斑岩矿体,为企业勘探和评价指明了方向。
(3)利用Micromine软件对铁格龙南荣纳矿床的铜、金、银资源量进行了估算。铜金属量528.6万吨,平均品位0.55%。金金属量74.8吨,平均品位0.08克/吨;银金属量为1115.0吨,平均品位为1.17克/吨。其中,工业矿石含量为:铜金属量451.1万吨,平均品位0.64%;金金属量59.1吨,平均品位0.08克/吨;银金属量为881.2吨,平均品位为1.24克/吨。为一些矿业公司完成独立的技术报告和科学决策做出了重要贡献。
3.本研究的意义和启示。
(1)新的科学认识:荣纳斑岩成矿与浅成低温热液铜金矿化叠加,成矿后形成K1m安山岩和玄武安山岩,覆盖了已遭受浅部侵蚀的矿体,起到了保存矿体的作用,导致高硫矿体未被侵蚀。
(2)找矿新发现:发现多隆矿集区存在斑岩+角砾岩+浅成低温热液型“三位一体”矿体组合,在尕尔沁、那木岗发现硅帽,为区域找矿指明了方向,为科学决策提供了依据。
(3)新的勘探思路:寻找高光谱蚀变组合的浅层找矿标志;确定大功率激电的矿化强度;监督国际标准的勘探质量;形成“产学研”新模式,优化勘探部署。
(4)找矿新突破:铁格龙南荣那矿段仅用一年时间就达到了从小矿点到500多万吨铜的超大型矿床的详查水平,并提交了基于N43-101标准的独立技术报告。
黄铜矿的能谱图(黄铜矿是高硫浅成热液矿床中的标志矿物)。
注:RN 1604-171.6-3-003 Cu 3.29(Fe 0.1)As 1.15s 4硫化铜矿。
明矾石能谱图(明矾石是高硫浅成热液矿床中的一种象征性蚀变矿物)
注:RN 1604-171.6-2-005k 1.02 al 3.31s 2.44 o 14≈KAL 3(SO4)2(OH)6明矾石。
4.结论
(1)荣那铜(金、银)矿矿石组构和矿物组合具有典型的高硫浅成低温热液矿床特征,是斑岩-浅成低温热液成矿系统的产物。中浅部为典型的浅成低温热液铜金矿,深部为叠加在斑岩矿化上的中硫浅成低温热液矿化。
(2)这一矿床类型的发现和巨大的找矿成果,结束了西藏至今未发现典型浅成低温热液矿床的历史,对区域找矿具有极其重要的指导意义。该矿床是西藏首次发现的超大型浅成低温热液铜(金)矿床,其矿石特征和矿体规模与福建紫金山铜金矿床具有很强的可比性。它是中国“第二个”超大型高硫浅成低温热液矿床,规模远大于紫金山。
(3)矿体规模巨大,矿石具有明矾石和地开石的蚀变组合,黄铁矿含量在3% ~ 35%之间。铜矿物由浅蓝色、紫褐色、黄铜矿、斑铜矿、黝铜矿和黄铜矿组成,特别是浅蓝色和紫褐色,在1100米以上的孔深处含量丰富。
(4)外围寻找该类矿床的潜力很大,碉堡内的尕尔沁和那木岗将是下一步找矿突破的重点地区。
该项目入选中国地质科学院2013、中国地质学会2013年度十大科技进步项目。
在科尔沁矿区发现多孔应时(浅成低温热液顶部的典型硅帽)。
(2)中国重要矿产资源总量预测
项目来源:全国矿产资源潜力评价项目
主要完成人:肖克炎、叶天柱、、、、孙立、殷江宁、唐、牛、王心清、丛远、楼、、尚彭强、李景超、齐帅军、白万成、张颖、王春燕。
主要完成单位:中国地质科学院矿产资源研究所
主要成就:
矿产预测评价是整个矿产资源潜力评价的立足点。经过近8年的工作,该项目主要遵循矿产预测与评价“五统一”的指导原则,通过技术理论研发、方法论证、技术培训、多层次指导、成果验收、成果总结,确保了全国资源潜力评价项目的顺利进行。主要成果是建立或完善了具有中国特色、符合中国地质条件、以中国特有的成矿系列理论为基础的区域矿产预测理论和方法体系;依托GIS技术,发展了基于计算机空间数据库技术和数据挖掘技术的矿产预测全程信息化方法技术。根据分省预测结果,完成了全国22种重要矿种的资源预测评价,初步摸清了资源潜力。在资源潜力预测的基础上,对全国重要成矿带进行了找矿分区,并提出了部署找矿工作的建议。主要成果可以体现在以下几个方面:
1.矿产预测的理论框架
在前期国家支持项目和“863”项目的基础上,发展了以成矿系列理论、成矿动力学理论和综合信息矿产定量预测为支撑的矿床模型综合地质信息矿产预测方法。建立了具有三种预测理论、三种基本预测过程和三种基本预测结果的矿产预测框架,提出了基于矿床模型综合地质信息的矿产预测方法。以多岛弧板块构造理论为指导,开展基于成矿动力学的构造填图,为成矿构造环境预测构筑坚实基础;根据成矿系列矿物的预测类型,建立了矿床综合信息找矿模型。以综合信息矿产资源定量预测方法为指导,圈定靶区(最小预测区),估算未发现资源量。
全国矿产资源潜力评价与预测软件培训班(West)
全国重要矿料预测项目验收会
由于第一、二轮区划和矿产预测方法的积累,特别是赵、陈玉川、、李、祝榆生等国内知名专家对预测方法的长期实践和总结,预测评价从一开始就有了顶层设计,保证了全国预测一盘棋和成果总结的一致性。
2.矿产预测方法
结合矿产预测实践,在矿产预测方法上有许多创新。编写《矿产资源定量预测方法》、《23种矿产预测方法工作指南》、《预测资源量估算方法》、《MRAS矿产预测方法》、《矿产预测结果汇总方法》等技术文件。预测方法的结果已发表在《地球科学前沿》、《吉林大学》、《地质通报》和《地质杂志》上。主体预测成果的创新是地质预测的创新,特别是成矿系列指导下的矿床模型体系定量预测方法的创新。
(1)成矿系列在矿产预测中的综合应用。在以往成矿系列“缺席预测”等理论预测的基础上,成矿系列理论在综合预测区矿产预测类型划分、预测工作区圈定、预测模型建立、预测结果总结等方面得到了系统的应用和发展。真正把理论预测和集体实际信息数据预测结合起来。
(2)基于成矿系列的关键成矿地质作用,总结了六类矿产预测方法。包括沉积矿产预测法、侵入岩形态预测法、岩浆热液矿产预测法、层控内生矿产预测法、变质矿产预测法、综合内生矿产预测法等。它们在基础制图、预测元素提取、定量预测方法等方面有明显的不同。这使得预测具有可靠的地质基础、方法论指导和普适性。
(3)矿产预测类型是本次预测的程序。基于美国地质调查局的预测模型,我们总结了23种矿产的77个国家模型。在此基础上,各省以成矿系列矿床类型为基础,划分了近千个区域矿产预测类型,并在此基础上开展了划分预测工作区、建立预测模型、编制预测元素图等工作。
(4)矿床模型地质体参数法新方法及其综合应用研究。地质体参数法是在成矿系统理论的基础上,把成矿地质体、矿床、成矿地质异常作为一个整体加以改进和发展的。研究了控制资源潜力的关键因素,认为成矿系统越大,矿床资源潜力越大。通过与已知矿床系统的参数进行类比,预测未发现的矿产资源及其潜力。
(5)提出了综合预测要素图的编制模式和方法。建立了预报区综合预报要素图的编制方法和模型,认为只有建立综合制图模型,才有可能充分利用预报要素图中的物质、文化、距离等综合信息。
(6)提出了资源的三维预测方法。虽然这次没有系统三维建模方法的研究,但是利用深部地球物理资料和深部地质钻探资料进行预测有一定的进展。例如,在资源估算过程中,我们主要设计了预测地质体深度的参数。对于这个参数,我们设计了七种确定依据,包括地球物理反演得到的成矿地质体参数。
3.计算机矿产预测的综合应用。
计算机空间数据库技术和数据挖掘技术的综合应用是本次预测评价的一大特点。所有的基础数据都建立在GIS空间数据库中,通过数据模型对这些数据进行有效的管理和利用。MRAS矿产资源评价系统在本次预测评价中得到了充分应用,高效快捷地完成了地质数据中成矿信息的提取和综合。协助地质专家圈定最小预测靶区,估算资源量。如果没有计算机空间数据管理工具,完成25种矿产预测的复杂工程是不可想象的。同时,预报结果的数字化将为今后的标准化工作提供基础数据的便利使用。
4.中国23种矿产预测结果
全国重要矿产资源潜力评价结果是在省级和区域重要矿产总量预测结果的基础上,从国家层面进行汇总,划分出国家层面的三级预测区。其主要内容包括:从国家层面,根据累计已探明的资源储量、不同省(自治区、直辖市)的预测资源量、不同深度的预测资源量、不同地质可靠度的预测资源量和不同利用程度的预测资源量,有针对性地对铁、铝矾土、铜、铅、锌、钨、锡、钼、稀土、金、银、锑、锰、铬铁矿、镍、菱镁矿等。通过对我国23个矿种的汇总和综合分析,我国重要矿种的探明资源储量和预测资源量等一些重要特征见表:
中国23个矿产预测区资源统计表
继续的
5.人才培养
通过多年的项目技术培训和实际工作,培养了一大批各省(自治区、直辖市)的青少年。这些年轻的地质矿产预报员不仅懂得成矿规律和矿产预测,而且懂得计算机信息处理技术。据不完全统计,直接参与项目的博士、硕士近50人,全国培训预测评价人员近500人,为今后矿产区划的常态化提供了人才保障。
该项目入选中国地质科学院2013年度十大科技进步项目。