1、金礦床類型和礦田構造金礦床類型和礦田構造分類及其深部找礦 分類及其深部找礦 長安大學 長安大學 黃金科學技術創刊30周年賀 黃金鏈:地物化遙探+采選冶經險+綠安環保管 動態動態技術研發技術研發 黃金產業鏈黃金產業鏈 產學研教用發播產學研教用發播-行業行業+期刊期刊+研究會研究會 礦田地質學礦田地質學研究礦田范圍巖相建造、構造及其礦化形成演化規律的學科研究礦田范圍巖相建造、構造及其礦化形成演化規律的學科 礦田建造學 礦田建造學 礦田構造學礦田構造學 礦田成礦學 礦田成礦學 研究具有構造成因聯系的研究具有構造成因聯系的巖石共生組合,成礦構造巖石共生組合,成礦構造巖相特點和分布,測試其巖相特點和分布
2、,測試其巖礦石地球化學特征巖礦石地球化學特征 研究控制礦床形成、研究控制礦床形成、改造和空間分布的地改造和空間分布的地質構造要素的總和,質構造要素的總和,礦田構造分布規律礦田構造分布規律 研究主要礦床類型及其組研究主要礦床類型及其組合的地質、地球化學和物合的地質、地球化學和物理化學條件,礦田的成因理化學條件,礦田的成因機理和控礦規律機理和控礦規律 (呂古賢等,(呂古賢等,2011)礦 田 學礦 田 學 礦田地質學 礦田地質學 礦田采選冶工程學礦田采選冶工程學 礦田環境學礦田環境學 礦田巖相礦田巖相 礦田構造礦田構造 礦田形成礦田形成 礦田地球物理礦田地球物理 礦田地球化學礦田地球化學 礦田綜合
3、開發規劃礦田綜合開發規劃 礦田采礦系統工程礦田采礦系統工程 礦田選礦系統建設礦田選礦系統建設 礦田冶煉系統礦田冶煉系統 礦田資源經濟管理礦田資源經濟管理 礦田尾礦環保系統礦田尾礦環保系統 生產棄水廢氣監測生產棄水廢氣監測 地質災害評估預警地質災害評估預警 退耕還林環境恢復退耕還林環境恢復 一、金礦床類型和礦床模型 二、金礦控礦構造類型 一、金礦床類型和礦床模型 二、金礦控礦構造類型 三、深部找礦要領 三、深部找礦要領 認識我們的地球認識我們的地球愛課程網愛課程網-精品視頻公開課精品視頻公開課-2013上線上線 地球多圈層相互作用:氣圈地球多圈層相互作用:氣圈水圈水圈生物圈生物圈巖石圈巖石圈軟流
4、圈;地殼軟流圈;地殼地幔地幔地核;殼?;旌?、核幔過渡;地殼巖石地核;殼?;旌?、核幔過渡;地殼巖石礦物礦物晶體晶體元素;元素;金元素、礦物巖石沿金元素、礦物巖石沿構造構造-流體通道快速運移流體通道快速運移-富集富集成規模級別成規模級別 金礦物金礦物/礦脈體礦脈體/礦床礦床/礦區礦區/礦田礦田/礦集區礦集區/金礦省金礦省/金腰帶金腰帶 復雜圈層-地殼-巖石-礦物+元素復雜圈層-地殼-巖石-礦物+元素礦體-礦床-礦田礦體-礦床-礦田 復雜地球-圈層作用-稀貴金礦-深部找礦 復雜地球-圈層作用-稀貴金礦-深部找礦 雞蛋雞蛋 核桃核桃 金礦石金礦石 金塊金塊 源源 儲儲 運運 熱熱+能量能量 氣液流體氣
5、液流體 水/巖反應水/巖反應 Au礦質礦質 保保 變化改造變化改造 成礦演變過程 熱力熱力-應力應力-重力驅動重力驅動 構造通道構造通道 金礦開采金礦開采 選冶選冶 廢渣廢渣+廢水廢水 黃金 采選冶-綠環管 構造構造 黃金 黃金 Conceptual Mineral System Conceptual Mineral System 源源 運運 儲儲 變化變化 保 保 西澳CET成礦過程 區域大地構造 礦田構造-礦區-礦山 一、金礦床類型 一、金礦床類型 金礦成因類型-工業類型-全球構造-控礦構造類型 金礦成因類型-工業類型-全球構造-控礦構造類型 水平快速運動的板塊構造 垂向快速運動的地幔柱構
6、造 復雜地球活動的兩大支柱說及其構造運動 復雜地球活動的兩大支柱說及其構造運動(一)礦床成因分類:(一)礦床成因分類:以成礦作用性質和能量的來源分四大類 以成礦作用性質和能量的來源分四大類 以四類成以四類成礦作用為依據,結合成礦地質環境及礦質來源,分4大類若干亞類 礦作用為依據,結合成礦地質環境及礦質來源,分4大類若干亞類 礦床成因類型 礦床成因類型 長安大學長安大學 Changan University 礦床學礦床學 Ore Geology (二)礦(二)礦 床床 工工 業業 類類 型型 是在礦床成因類型基礎上,從是在礦床成因類型基礎上,從工業利用工業利用角度角度進行分類。進行分類。工業應用
7、類型工業應用類型=礦床工業類型礦床工業類型 各礦種產出條件和工業要求不同,各礦種產出條件和工業要求不同,按礦種按礦種分類研究分類研究,如金、銅礦床工業類型等。,如金、銅礦床工業類型等。目的:突出有重要意義的礦床類型,是目的:突出有重要意義的礦床類型,是找礦勘探和評價研究重點找礦勘探和評價研究重點,地質特點、形成作用地質特點、形成作用、分布規律及工業利用條件等,為多快好省、分布規律及工業利用條件等,為多快好省開發礦產資源服務。開發礦產資源服務。長安大學長安大學 Changan University 礦床學礦床學 Ore Geology 金礦工業類型 長安大學長安大學 Changan Univer
8、sity 礦床學礦床學 Ore Geology 金礦工業類型 破碎破碎 蝕變巖蝕變巖 含金含金 石英脈石英脈 斑巖型斑巖型 矽卡巖型矽卡巖型 蝕變蝕變 糜棱巖糜棱巖 長安大學長安大學 Changan University 礦床學礦床學 Ore Geology 金礦工業類型 長安大學長安大學 Changan University 礦床學礦床學 Ore Geology 金礦工業類型 卡林型卡林型 微細浸染微細浸染 火山巖型火山巖型 角礫巖型角礫巖型 Geology of Orogenic Gold 造山型金礦地質造山型金礦地質 Richard J.Goldfarb Xian,China Novem
9、ber,2015 10th Annual Ore Deposit Models&Exploration Course 第十屆礦床模型和找礦勘查國際研討會第十屆礦床模型和找礦勘查國際研討會-西安西安 全球金礦類型全球金礦類型勘查評價目標勘查評價目標 (2013)ENDOWMENT=PAST PRODUCTION+RESERVES+RESOURCES =過去的產量+儲量+資源量 TOTAL LODE=6573 Moz Au(205,000 t Au)EXCLUDES 2576 Moz Paleoplacer (Data from Lipson,2014)斑巖型斑巖型 造山帶型造山帶型 熱液型熱液型
10、 卡林型卡林型 金礦類型特征與控礦構造+如何對應找礦?金礦類型特征與控礦構造+如何對應找礦?(一)(一)造山型 造山型 (韌性剪切帶+破碎蝕變巖型+綠巖帶+變質型)(韌性剪切帶+破碎蝕變巖型+綠巖帶+變質型)DSZ+F-J:韌性剪切帶:韌性剪切帶+斷裂裂隙(破碎帶斷裂裂隙(破碎帶+節理脈)節理脈)(二)(二)斑巖型 斑巖型 巖體內外節理裂隙-斷裂破碎帶+侵入接觸帶巖體內外節理裂隙-斷裂破碎帶+侵入接觸帶 (三)(三)熱液型 熱液型 各類斷裂破碎帶+節理脈+網脈各類斷裂破碎帶+節理脈+網脈 (四)(四)卡林型 卡林型(微細浸染型+細脈浸染+黑色巖系)-(微細浸染型+細脈浸染+黑色巖系)-順層F-
11、斷裂破碎帶順層F-斷裂破碎帶 (五)火山成因VMS型;(五)火山成因VMS型;火山機構+斷裂裂隙+角礫巖網脈(巖筒)火山機構+斷裂裂隙+角礫巖網脈(巖筒)(六)(六)IRGS型-與侵入體有關+巖漿型;IRGS型-與侵入體有關+巖漿型;(七)IOCG型(七)IOCG型-鐵氧化物-銅-金型;(八)-鐵氧化物-銅-金型;(八)接觸交代(矽卡巖)接觸交代(矽卡巖)型;型;(九)(九)鉑族(PGE)相關型;鉑族(PGE)相關型;(十)其它類型:(十)其它類型:沙金+伴生金 沙金+伴生金 1-含金石英脈;含金石英脈;2-破碎蝕變巖;破碎蝕變巖;3-斑巖;斑巖;4-矽卡巖;矽卡巖;5卡林卡林=微細浸染型 微
12、細浸染型 6-火山巖火山巖+VMS;7-隱爆角礫巖;隱爆角礫巖;一、金礦床類型和礦床模型 二、金礦控礦構造類型 一、金礦床類型和礦床模型 二、金礦控礦構造類型 三、深部找礦要領 三、深部找礦要領 一、金礦床類型 一、金礦床類型(一)金礦成因類型 (二)工業類型(一)金礦成因類型 (二)工業類型(三)控礦構造類型(三)控礦構造類型對應礦脈、礦區、礦田尺度 對應礦脈、礦區、礦田尺度 應力構造:應力構造:褶皺、斷層、節理裂隙、劈理、韌性剪切帶 褶皺、斷層、節理裂隙、劈理、韌性剪切帶 重力構造:重力構造:不整合、重力滑塌、巖溶、隕石撞擊等,少 不整合、重力滑塌、巖溶、隕石撞擊等,少 熱力構造:熱力構造
13、:多有忽視,十分特殊,多有忽視,十分特殊,流變構造;流變構造;氣液固多相態轉化,沒有成熟的研究理論和基礎!氣液固多相態轉化,沒有成熟的研究理論和基礎!實際上,我認為金控礦構造類型并不復雜:實際上,我認為金控礦構造類型并不復雜:1.韌性剪切帶:脆-韌性剪切變形轉換帶;1.韌性剪切帶:脆-韌性剪切變形轉換帶;2.斷裂破碎帶:斷層+節理裂隙+隱爆角礫網等 3.熱液噴發口裂隙+火山機構+環狀裂隙+巖筒 2.斷裂破碎帶:斷層+節理裂隙+隱爆角礫網等 3.熱液噴發口裂隙+火山機構+環狀裂隙+巖筒構造+撞擊構造等 構造+撞擊構造等 礦田構造學礦田構造學礦田地質學礦田地質學成礦系統。成礦系統。礦田成礦規律礦田
14、成礦規律研究各類構造研究各類構造+成礦建造成礦建造+成礦巖石地球成礦巖石地球化學化學+礦山采礦礦山采礦中與成礦構造有關的主控因素。中與成礦構造有關的主控因素。礦田地質學礦田地質學-礦田地層、侵入巖、火山巖、變質巖、褶皺帶、斷裂帶等與礦床相關構造要素;礦田地層、侵入巖、火山巖、變質巖、褶皺帶、斷裂帶等與礦床相關構造要素;研究研究各類各類礦床類型礦床類型的的組成分布組成分布特點和特點和成礦過程成礦過程,測試礦床體地球化學成分、構造,測試礦床體地球化學成分、構造關系和分布規律,尋找含礦構造巖相區段關系和分布規律,尋找含礦構造巖相區段12.5萬萬-11萬構造萬構造-蝕變巖相填圖蝕變巖相填圖。礦田構造學
15、和礦田地質學 礦田區控礦構造類型礦田區控礦構造類型 褶皺褶皺:背斜、向斜、穹窿;固態流變褶皺 斷層斷層:逆沖推覆類+伸展構造+走滑構造 節理節理(裂隙=脈體):剪節理、張節理 韌性剪切帶韌性剪切帶:面理、劈理、線理;流面 特殊類型:不整合面;侵入巖體接觸帶;不整合面;侵入巖體接觸帶;軟沉積變形、溶洞、撞擊坑等 軟沉積變形、溶洞、撞擊坑等 按成礦構造形成的主控作用方式:應力、熱力、重力;應力構造類褶皺、斷裂、節理裂隙、劈理、線理等;熱力構造類地熱異常群集區、火山噴發型、淺成斑巖體侵入型、熱液活動、熱力背斜(熱穹窿型)、中深成巖漿侵入型、地殼熱柱型、地幔熱柱型;重力構造類不整合面、滑脫構造、隕石撞
16、擊構造等;復合轉化構造類型 應力與熱力作用復合(熱力背斜、熱穹窿、巖漿-變質核雜巖等)、應力與重力復合轉化(不整合面再褶皺、底劈滑脫等)、熱力與重力復合(隕石撞擊構造等)礦田構造類型 (楊興科等,2015)構造動力學-深部熱力作用及其活動不同于或者說超越板塊邊緣的板內-陸內變形-改造-造山-成礦有關 構造動力學-深部熱力作用及其活動不同于或者說超越板塊邊緣的板內-陸內變形-改造-造山-成礦有關 揭示出成礦構造轉換時間段和空間區帶揭示出成礦構造轉換時間段和空間區帶 固-液-氣多相共存-臨界轉換=熱力+應力+流體=熱應力構造-成巖成礦 關鍵科學問題:熱應力驅動巖石流變脆-韌剪切熱應力驅動巖石流變脆
17、-韌剪切變形轉換熱流體運移-蝕變-聚集成礦-變化保存變形轉換熱流體運移-蝕變-聚集成礦-變化保存 =礦田內發生地震-熱核爆發-礦液流變-成礦富集 礦田熱力作用與熱力構造研究進展 構造-巖漿作用構造-巖漿作用主要起源于莫霍面 與中地殼-地震源附近-復雜的成礦 主要起源于莫霍面 與中地殼-地震源附近-復雜的成礦 構造-巖漿作用構造-巖漿作用主要起源于莫霍面 與中地殼-地震源附近-復雜的成礦 主要起源于莫霍面 與中地殼-地震源附近-復雜的成礦 熱 力 構 造 分 類(2 0 0 3)1)地 貌 形 態(地 層 時 代)分 三 類:1-正向穹窿型;2-負向塌陷型;3-邊隆核陷型 2)根據巖漿-熱力作用
18、影響深度分五類:1-地熱異常群集區;2-表淺層火山噴發-熱液活動-淺成侵入體型;3-熱穹隆型(熱力背斜):底劈構造+熱穹窿 4-中深層侵入體型:巖體+熱力+熱液(脈)5-深部殼幔熱異常柱型 地幔熱柱型+LIP 淺淺 深深 暴露型暴露型 隱伏型隱伏型 巖漿-熱力構造巖漿-熱力構造是指受巖漿熱-應力作用影響控是指受巖漿熱-應力作用影響控制,與巖漿侵入或火山噴發活動有一定聯系,形制,與巖漿侵入或火山噴發活動有一定聯系,形成于巖漿巖體中或圍巖地層中或遠程熱力作用影成于巖漿巖體中或圍巖地層中或遠程熱力作用影響區的一系列熱力和應力構造成礦作用類型。響區的一系列熱力和應力構造成礦作用類型。巖漿巖漿-熱力熱力
19、-成巖成礦成巖成礦大陸大陸+大洋大洋成礦動力學成礦動力學 泥火山 巖漿巖漿-熱力熱力-成巖成礦成巖成礦大陸大陸+大洋大洋成礦動力學成礦動力學 侵入接觸構造-成礦體系(翟,1981)侵入接觸構造-成礦體系(翟,1981)1巖漿自變質礦床;巖漿自變質礦床;2偉晶巖礦床;偉晶巖礦床;3高溫脈型礦床;高溫脈型礦床;4接觸交代礦床;接觸交代礦床;5內外接觸帶的充填或交代礦床;內外接觸帶的充填或交代礦床;6沉積接觸改造礦床;沉積接觸改造礦床;7斑巖型礦床;斑巖型礦床;8后期侵入巖;后期侵入巖;9侵入巖體;侵入巖體;10砂頁巖;砂頁巖;11石灰巖;石灰巖;12泥質巖;泥質巖;13砂礫巖;砂礫巖;14變質巖變
20、質巖 多層接觸帶及礦化;多層接觸帶及礦化;多期次侵入接觸帶及礦化多期次侵入接觸帶及礦化 南嶺鎢錫多金屬礦床成礦系列南嶺鎢錫多金屬礦床成礦系列-巖漿侵入接觸帶巖漿侵入接觸帶-構造動力屬性綜合模型構造動力屬性綜合模型 裴榮富 2014 地殼上地幔高鎂玄武巖漿階段巖漿房終端巖漿房深部熔離深部熔離 分期貫入分期貫入 終端巖漿房聚集成礦終端巖漿房聚集成礦 核心內容 前導性巖漿 繼發性巖漿繼發性巖漿 勘察關鍵勘察關鍵 在地殼淺部、超淺部的規模較小的巖漿熱侵入體內和/或附近圍巖中,形成了與小巖體有關的大型、超大型礦床。指巖漿經歷了復雜的深部熔融、在地殼淺部、超淺部的規模較小的巖漿熱侵入體內和/或附近圍巖中,
21、形成了與小巖體有關的大型、超大型礦床。指巖漿經歷了復雜的深部熔融、上侵、演化與就位的過程,致使巨量礦質聚集或耦合到包含小巖體在內的上侵、演化與就位的過程,致使巨量礦質聚集或耦合到包含小巖體在內的現存空間的成礦作用-“小巖體成大礦”?,F存空間的成礦作用-“小巖體成大礦”。巖漿巖漿-熱力熱力-成礦證據成礦證據:引自湯中立引自湯中立-小巖體成大礦小巖體成大礦 巖漿-熱力構造:巖漿-熱力構造:形成于巖漿巖體中或圍巖地層中或遠程熱力作用影響形成于巖漿巖體中或圍巖地層中或遠程熱力作用影響區的一系列熱力和應力構造成礦作用類型。-區的一系列熱力和應力構造成礦作用類型。-斑巖銅金礦田熱力構造-成礦 毛景文,毛景
22、文,2014 巖石圈內部 多層滑脫 J K 構造-巖漿作用 構造-巖漿作用 主要起源于莫霍面 與中地殼-地震源 主要起源于莫霍面 與中地殼-地震源 附近-成巖成礦 附近-成巖成礦(萬天豐,(萬天豐,2012)長安大學長安大學 Changan University 礦床學礦床學 Ore Geology 驅使殼幔成礦物質運動驅使殼幔成礦物質運動=主因,主因,礦液運移礦液運移動力動力。創建和提供。創建和提供礦液流動通道礦液流動通道+礦液沉淀礦液沉淀堆積空間堆積空間。2.構造運動構造運動 1)導礦構造導礦構造=熱液自深部進入礦田內通道熱液自深部進入礦田內通道=區域斷裂;區域斷裂;2)配礦構造配礦構造是
23、礦液從導礦是礦液從導礦構造出來后向成礦地段運移;構造出來后向成礦地段運移;3)容礦構造容礦構造是使礦體定位,是使礦體定位,決定其形態、產狀和規模。決定其形態、產狀和規模??氐V構造研究內容 控礦構造研究內容 1.區分成礦前、成礦期和成礦后構造;1.區分成礦前、成礦期和成礦后構造;2.鑒別構造力學性質和運動方式;2.鑒別構造力學性質和運動方式;3.確定構造強度和空間形態特征;4.確定構造活動期次和不同期次物質成分;5.分析控礦構造的可能應力作用方式;6.控制巖漿巖體相關構造的研究;3.確定構造強度和空間形態特征;4.確定構造活動期次和不同期次物質成分;5.分析控礦構造的可能應力作用方式;6.控制巖
24、漿巖體相關構造的研究;7.建立構造體系和編制礦田構造-巖相圖 7.建立構造體系和編制礦田構造-巖相圖 辨認有利的成礦構造要素辨認有利的成礦構造要素:斷裂與熱液活動斷裂與熱液活動:1-成礦前構造成礦前構造;2-同成礦同成礦(期期)構造構造;3-成礦后構造。成礦后構造。成礦時構造識別標志成礦時構造識別標志 1-礦體有多種礦石組構或交錯礦體有多種礦石組構或交錯 或交代蝕變或交代蝕變 2-既錯斷礦體又被晚期礦化所充填既錯斷礦體又被晚期礦化所充填 礦田構造研究特點 以中、小型構造調研填圖表示為主以中、小型構造調研填圖表示為主 幾何形態學幾何形態學-運動學運動學-動力學動力學 年代學(同位素測年的封閉溫度
25、)年代學(同位素測年的封閉溫度)褶皺年代,褶皺年代,疊加褶皺疊加褶皺 韌性剪切變形年代、斷裂活動年代韌性剪切變形年代、斷裂活動年代 巖漿侵入年代、火山噴發時代、多期活動巖漿侵入年代、火山噴發時代、多期活動 變質變質-變形年代(深變質變形年代(深變質=老年代)老年代)礦田區構造研究 控礦構造控礦構造-蝕變巖相填圖蝕變巖相填圖-物探物探-化探解剖化探解剖 成礦溫度場:熱力中心;包體測溫,熱電系數成礦溫度場:熱力中心;包體測溫,熱電系數 成礦期應力場:成礦期應力場:調研,選定約束條件,數值模擬調研,選定約束條件,數值模擬 構造構造-原生暈:原生暈:單元素,元素比值等單元素,元素比值等 成礦富集中心成
26、礦富集中心:數理統計,多因子分析:數理統計,多因子分析 高壓高壓 低壓;低壓;高高 低低 高溫高溫 低溫;低溫;高濃度高濃度 低濃度低濃度 運移方向:地球內部向上或側向運移方向:地球內部向上或側向 巖漿礦質熱液運移巖漿礦質熱液運移趨勢趨勢 利用構造成礦規律進行預測利用構造成礦規律進行預測 斷裂滑動方向斷裂滑動方向 最大主壓應力跡線最大主壓應力跡線 熱液、巖漿運移通道熱液、巖漿運移通道 元素富集部位元素富集部位 大致相當大致相當 逆沖推覆斷裂的分段分帶特征逆沖推覆斷裂的分段分帶特征 根帶 中帶 鋒帶 應力狀態 擠壓 單剪 擠壓 次級斷層 高角度逆斷層 疊瓦式及雙沖式 反沖構造 次級褶皺 兩翼緊閉
27、、復雜 不對稱褶皺 軸面直立,產狀不穩 構造定向 強烈定向 定向明顯 較明顯 劈 理 板劈理或褶劈理 劈理發育程度逐漸降低 變形習性 脆、彈塑性 塑性逐漸降低 基底與蓋層以巨大低角度剝離斷層分割;基底巖基底與蓋層以巨大低角度剝離斷層分割;基底巖石屬塑性變形;頂部為糜棱巖;上盤為正斷層;石屬塑性變形;頂部為糜棱巖;上盤為正斷層;多期基性和酸性巖漿侵入和混合巖化顯著,一般多期基性和酸性巖漿侵入和混合巖化顯著,一般核部具較晚期中核部具較晚期中-酸性侵入體;酸性侵入體;上盤正斷層運動方向與剝離斷層運動方向一致。上盤正斷層運動方向與剝離斷層運動方向一致。伸展構造伸展構造-剝離斷層控礦模型 剝離斷層控礦模
28、型 一一、擠壓推覆與重力滑覆的特征對比、擠壓推覆與重力滑覆的特征對比 推推 覆覆 滑滑 覆覆 應力狀態應力狀態 收縮收縮 重力勢重力勢 變形體制變形體制 從根帶從根帶鋒帶,擠壓鋒帶,擠壓 從根帶伸展從根帶伸展鋒帶,擠壓鋒帶,擠壓 應變狀態應變狀態 A 直立,直立,C 水平水平 C 直立,直立,A 水平水平 要帶產狀要帶產狀 傾向后緣傾向后緣 傾鋒帶傾鋒帶 構造組成樣式構造組成樣式 臺階式,傾向根帶臺階式,傾向根帶 犁式,傾向鋒帶犁式,傾向鋒帶 地層組合地層組合 老蓋新老蓋新 新蓋老,老蓋新復雜新蓋老,老蓋新復雜 褶褶 皺皺 倒轉平臥為主,倒轉翼拉薄倒轉平臥為主,倒轉翼拉薄 平臥為主平臥為主 二
29、、逆沖推覆構造與剝離斷層的特征對比二、逆沖推覆構造與剝離斷層的特征對比 剝離斷層剝離斷層 逆沖推覆構造逆沖推覆構造 斷層給合斷層給合 正斷層、地壘、地塹、盆嶺正斷層、地壘、地塹、盆嶺 疊瓦、雙沖構造疊瓦、雙沖構造 位移方向位移方向 上盤下滑,水平伸展上盤下滑,水平伸展 上盤上升,水平收縮上盤上升,水平收縮 地層關系地層關系 地支缺失減薄地支缺失減薄 地層重復,增厚地層重復,增厚 斷層先發育斷層先發育 下盤糜棱巖為主,上盤碎裂為主下盤糜棱巖為主,上盤碎裂為主 與變形層相關與變形層相關 變質相帶變質相帶 變化迅速,具突變性變化迅速,具突變性 重疊,倒置重疊,倒置 應力場應力場 伸展伸展 擠壓擠壓
30、逆沖推覆構造與伸展構造的區別和對比逆沖推覆構造與伸展構造的區別和對比 里德爾剪切的形態特征 5-10 75 15 在典型礦田構造與找礦預測科研實踐中,提出了礦田在典型礦田構造與找礦預測科研實踐中,提出了礦田韌性剪切帶脆韌性剪切帶脆-韌性變形轉換控礦模式與找礦預測方法韌性變形轉換控礦模式與找礦預測方法。在新疆東天山康古爾塔格礦帶各金銅礦田,在新疆東天山康古爾塔格礦帶各金銅礦田,如康古爾、西鳳山、白干湖、薩日達拉如康古爾、西鳳山、白干湖、薩日達拉-望峰金礦、北山八一泉金礦、南秦嶺石泉望峰金礦、北山八一泉金礦、南秦嶺石泉-漢陰北部漢陰北部-旬陽金礦等科研旬陽金礦等科研找礦中積極實踐,提出了脆找礦中積
31、極實踐,提出了脆-韌性變形轉換帶控礦模式,韌性變形轉換帶控礦模式,發現評價和研究預測了新疆鄯善石英灘金礦、康古爾金礦、哈密西風山金礦、紅石崗、白干湖金礦等金銅發現評價和研究預測了新疆鄯善石英灘金礦、康古爾金礦、哈密西風山金礦、紅石崗、白干湖金礦等金銅礦床十余個,提交科研預測儲量,找礦進展和成果突礦床十余個,提交科研預測儲量,找礦進展和成果突出。定位預測了這類礦田和其中的找礦方向。出。定位預測了這類礦田和其中的找礦方向。許多礦床的形成和分布均受巖漿活動控制!許多礦床的形成和分布均受巖漿活動控制!A-地表出露巖漿巖體的找礦預測 B-地表未出露巖體隱伏巖體及找礦預測 C-礦田熱力構造類型與隱伏礦找礦
32、預測 D-多期次復式巖體與隱伏礦找礦預測 不同礦田構造類型區不同礦田構造類型區-找礦思維和找礦方法不同找礦思維和找礦方法不同 隱伏巖體的預測 直接標志:接觸熱變質暈;地表小巖體或巖脈;圍巖蝕變;熱液活動;化探暈;間接標志:基底斷裂、深斷裂、等距性構造、隱伏巖體與圍巖間的變質作用和地球物理性質變化、遙感環型影象等 金礦類型特征與控礦構造 金礦類型特征與控礦構造(一)(一)造山型 造山型 (韌性剪切帶+破碎蝕變巖型+綠巖帶+變質型)(韌性剪切帶+破碎蝕變巖型+綠巖帶+變質型)DSZ+F-J:韌性剪切帶:韌性剪切帶+斷裂裂隙(破碎帶斷裂裂隙(破碎帶+節理脈)節理脈)(二)(二)斑巖型 斑巖型 巖體內
33、外節理裂隙-斷裂破碎帶+侵入接觸帶巖體內外節理裂隙-斷裂破碎帶+侵入接觸帶 (三)(三)熱液型 熱液型 各類斷裂破碎帶+節理脈+網脈各類斷裂破碎帶+節理脈+網脈 (四)(四)卡林型 卡林型(微細浸染型+細脈浸染+黑色巖系)-(微細浸染型+細脈浸染+黑色巖系)-順層F-斷裂破碎帶順層F-斷裂破碎帶 (五)火山成因VMS型;(五)火山成因VMS型;火山機構+斷裂裂隙+隱爆角礫巖火山機構+斷裂裂隙+隱爆角礫巖 (六)IRGS型-與侵入體有關+巖漿型;(七)IOCG型-鐵氧化物-銅-金型;(八)(六)IRGS型-與侵入體有關+巖漿型;(七)IOCG型-鐵氧化物-銅-金型;(八)接觸交代(矽卡巖)接觸交
34、代(矽卡巖)型;型;(九)鉑族(PGE)相關型;(九)鉑族(PGE)相關型;(十)其它類型:(十)其它類型:沙金+伴生金 沙金+伴生金 1-含金石英脈;含金石英脈;2-破碎蝕變巖;破碎蝕變巖;3-斑巖;斑巖;4-矽卡巖;矽卡巖;5卡林卡林=微細浸染型;微細浸染型;6-火山巖火山巖+VMS;7-隱爆角礫巖;隱爆角礫巖;控礦構造類型 控礦構造類型 太要斷裂 小河斷裂 小秦嶺金礦田區域地質略圖(據王亨治等1987和黎世美等1996綜合修編)Q第四系;E-下第三系;Chg-薊縣系高山河組;Artht-太華群桃峪組;Arthq-太華群秦倉口組;Arths-太華群三關廟組;Arthdg太華群洞溝組;Art
35、hb-太華群板石山組;Arthd-太華群大月坪組;35-晚燕山期二長花崗巖;23-晉寧期花崗巖;2-嵩陽期片麻狀花崗巖;-熊耳期花崗偉晶巖;F1-太要斷裂;F2-小河斷裂;金礦床:T-東桐峪,W-文峪,D-東闖,L-老鴉岔,J-金銅岔,Y-楊砦峪;C-出岔亂石溝 黃 河 小 秦 嶺 小秦嶺地質背景與深部找礦前景分析 小秦嶺地質背景與深部找礦前景分析(一)地質礦產背景(一)地質礦產背景 小秦嶺熱液脈型金礦成礦與找礦小秦嶺熱液脈型金礦成礦與找礦、黃鐵礦、黃鐵礦石英階段;、金石英階段;、金石英石英黃鐵礦階段;黃鐵礦階段;、金、金石英石英多金屬硫化物階段;多金屬硫化物階段;、石英、石英碳酸鹽階段。碳酸
36、鹽階段。其中、階段為主成礦階段,、其中、階段為主成礦階段,、階段一般形不成工業礦體。階段一般形不成工業礦體。成礦成暈的宏觀識別標志 礦脈穿插;礦物組合礦脈穿插;礦物組合 蝕變組合;鏡下交代關系蝕變組合;鏡下交代關系 成礦成暈的宏觀識別標志 礦脈穿插;礦物組合礦脈穿插;礦物組合 蝕變組合;鏡下交代關系蝕變組合;鏡下交代關系 第第2階段成礦形成的脈狀黃鐵礦疊加階段成礦形成的脈狀黃鐵礦疊加 第第1階段形成的白色石英脈階段形成的白色石英脈 扮演銅礦 礦床模型礦床模型 脈狀金礦床脈狀金礦床 扮演銅礦 脈狀金礦床脈狀金礦床 小秦嶺熱液脈型金礦床成礦條件?小秦嶺熱液脈型金礦床成礦條件?地質背景地質背景-燕山
37、期侵入巖燕山期侵入巖+斷層斷層+太華群變質巖太華群變質巖-權重順序-權重順序 構造構造-熱熱穹???巖漿穹???巖漿-變質核雜巖?剝離斷層?陸內碰撞?變質核雜巖?剝離斷層?陸內碰撞?礦床成因類型礦床成因類型-巖漿熱液?變質熱液?復合動力熱液?幔源?巖漿熱液?變質熱液?復合動力熱液?幔源?金礦類型金礦類型石英脈型!蝕變巖型、剪切帶型;陸內造山石英脈型!蝕變巖型、剪切帶型;陸內造山 小秦嶺熱液脈型金礦床成礦小秦嶺熱液脈型金礦床成礦成暈模式成暈模式 金礦體金礦體 一次成礦形成金礦體有一次成礦形成金礦體有 近礦暈、前緣暈、尾暈近礦暈、前緣暈、尾暈 剝蝕深度?剝蝕深度?成礦深度?準確計算?成礦深度?準確計算
38、?剝蝕界面剝蝕界面 成礦模型:淺成低溫熱液金銀礦床成礦模型:淺成低溫熱液金銀礦床 東天山地理位置及研究區范圍東天山地理位置及研究區范圍 Tectonic Controls on Global Gold Resources 大陸 洋脊 后弧 增生地體 陸弧 后弧伸展區 大地構造環境對全球金資源的控制 造山型金礦造山型金礦:形成于造山環境的金礦形成于造山環境的金礦(Groves et al.,1998).造山作用-造山運動-構造變形-韌性剪切帶-變形變質(Groves et al.,1998).造山作用-造山運動-構造變形-韌性剪切帶-變形變質 造山型金礦主要特點 造山型金礦主要特點 產于各個不同
39、時代的變形變質地體中 形成于聚合板塊邊緣增生造山由擠壓到扭壓變形過程 嚴格受控礦構造控制,多位于大型擠壓構造二級或三級構造 硫化物含量35,碳酸鹽礦物515%成礦流體組合H2O-CO2CH4,富含CO2,常5mol,成礦溫度:200700,鹽度310wt%NaCl,金以Au(HS2)-形式遷移;成礦深度:220km (Groves,1998;Goldfarb,2001)碰撞造山帶碰撞造山帶 Local Versus Regional Flow 局部與區域流體對比 擠壓/走滑環境 伸展環境 擠壓/走滑環境 伸展環境 剪切帶 淺帶:1-5 km深 中帶:5-10 km深 深帶:10-20 km深
40、成礦深度與礦床規模 成礦深度與礦床規模 推測剝蝕面 礦床類型與成礦構造主控因素礦床類型與成礦構造主控因素 1.花崗質侵入體;2.含礦構造帶;3.礦液運移方向 多金屬脈多金屬脈 熱液脈型熱液脈型 黑色巖系型礦床黑色巖系型礦床 卡林型金礦卡林型金礦 (據據 D.Groves,2009)斑巖型斑巖型+矽卡巖型矽卡巖型 礦床模型:礦床模型:接觸交代(矽卡巖)礦床接觸交代(矽卡巖)礦床 矽卡巖型礦床模式圖矽卡巖型礦床模式圖 1-石英脈型鎢礦床;石英脈型鎢礦床;2-矽卡巖型白鎢礦床;矽卡巖型白鎢礦床;3-云英巖型黑鎢礦床;云英巖型黑鎢礦床;4-板巖及角巖;板巖及角巖;5-砂巖;砂巖;6-灰巖及大理巖;灰巖
41、及大理巖;7-復式花崗巖及侵入次復式花崗巖及侵入次 1234567cba礦田深部找礦礦田深部找礦-控礦模型的新組合控礦模型的新組合 D.W.Haynes(2003)D.W.Haynes(2003)花崗巖驅動成花崗巖驅動成礦模式。礦模式。標出了不同鐵氧化物-銅-金礦床產出部位。構造裂隙交匯處富礦 標出了不同鐵氧化物-銅-金礦床產出部位。構造裂隙交匯處富礦 造山型金礦亞類 造山型金礦亞類 增生造山型 增生造山型 碰撞造山型 碰撞造山型 陸內造山型 陸內造山型 伸展造山?伸展造山?復合造山?復合造山?增生造山增生造山 碰撞造山碰撞造山 (據侯增謙據侯增謙,2008)碰撞造山型金礦特征 碰撞造山型金礦
42、特征 1.圍巖無專屬性圍巖無專屬性,受剪切帶次級脆性構造控制受剪切帶次級脆性構造控制 2.礦石礦物組合復雜礦石礦物組合復雜,大量出現方鉛礦等大量出現方鉛礦等 3.多期多階段成礦多期多階段成礦,喜馬拉雅期喜馬拉雅期 4.成礦流體鹽度較高,出現較多幔源組分;成礦流體鹽度較高,出現較多幔源組分;CO2含量高含量高純純CO2流體包裹體流體包裹體 5.圍巖出現同時代基性和堿性脈巖圍巖出現同時代基性和堿性脈巖 6.垂直方向物質交換較強垂直方向物質交換較強,殼幔相互作用明顯殼幔相互作用明顯 Orogenic gold formation:related to lithospheric-scale therm
43、al processes that metamorphose the crust (Goldfarb et al.,2014)Precambrian only?金礦田、礦床發現與勘查歷程金礦田、礦床發現與勘查歷程 1986-87年305項目120萬化探1986-87年305項目120萬化探發現異常發現異常;1988-1990年305項目(西安地院;1988-1990年305項目(西安地院)康古爾礦帶地物化綜合找礦靶區優選康古爾礦帶地物化綜合找礦靶區優選發現礦體,預算儲量25T;1991-94年新疆地礦局一隊與學校合作評價提交普查報發現礦體,預算儲量25T;1991-94年新疆地礦局一隊與學校合
44、作評價提交普查報告,C+D儲量告,C+D儲量12T;為一;為一大中型富金礦,淺露易采大中型富金礦,淺露易采;1992-97邊探;1992-97邊探邊采,經濟效益很好;帶動了東疆找礦熱;國內外礦床地質專家等考察研究邊采,經濟效益很好;帶動了東疆找礦熱;國內外礦床地質專家等考察研究 北帶銅礦床:北帶銅礦床:火山沉積-熱液改造銅礦床(小熱泉子)+(火山火山沉積-熱液改造銅礦床(小熱泉子)+(火山沉積-)斑巖銅(鉬)礦床(土屋、延東、赤湖);沉積-)斑巖銅(鉬)礦床(土屋、延東、赤湖);中帶:中帶:巖漿型(黃山等銅鎳礦+白山鉬礦)+剪切帶熱液型金銅礦(元寶山);巖漿型(黃山等銅鎳礦+白山鉬礦)+剪切帶
45、熱液型金銅礦(元寶山);南帶:金礦床南帶:金礦床淺成低溫熱液(石英灘)+剪切帶蝕變巖型(康古淺成低溫熱液(石英灘)+剪切帶蝕變巖型(康古爾)+爾)+銅礦銅礦矽卡巖型(阿-雅帶)+矽卡巖型(阿-雅帶)+鐵礦鐵礦(火山-巖漿-沉積復合型)(火山-巖漿-沉積復合型)韌性剪切帶韌性剪切帶脆脆-韌性變形韌性變形轉換和金礦空間分布結構樣式轉換和金礦空間分布結構樣式 周永勝(周永勝(2017)斷層脆斷層脆-韌性轉化帶韌性轉化帶 周永勝(周永勝(2017)斷層脆斷層脆-韌性轉化帶韌性轉化帶 Sibson.,2012 花崗糜棱巖帶與圍巖的礦物含量統計顯示,斷層帶內石英和云母含量增加,長石含量減少,表明發生了強烈
46、的水巖相互作用,生成含水層狀硅酸鹽礦物,顯示斷層內存在流體。斷層脆塑性轉化帶流體存在的證據3:斷層帶 圍巖 圍巖 11-1-2.5萬礦田地萬礦田地質構造巖相圖質構造巖相圖 地層地層主體為火山噴發沉積主體為火山噴發沉積建造。石炭系阿齊山組、小建造。石炭系阿齊山組、小熱泉子組及二疊系阿爾巴薩熱泉子組及二疊系阿爾巴薩依組、阿其克布拉克組。依組、阿其克布拉克組。11-1-2.5萬礦田地萬礦田地質構造巖相圖質構造巖相圖 地層地層主體為火山噴發沉積主體為火山噴發沉積建造。石炭系阿齊山組、小建造。石炭系阿齊山組、小熱泉子組及二疊系阿爾巴薩熱泉子組及二疊系阿爾巴薩依組、阿其克布拉克組。依組、阿其克布拉克組。石
47、英灘礦床平面石英灘礦床平面地質圖地質圖 2004年年 800中段礦800中段礦體追索圖體追索圖 F8 F8 顯示礦體中部和尾部均出現前緣顯示礦體中部和尾部均出現前緣疊加暈。中部疊加使礦體變厚變疊加暈。中部疊加使礦體變厚變富已成事實,而尾部前緣疊加暈的出現,則預示深部有盲礦存在 富已成事實,而尾部前緣疊加暈的出現,則預示深部有盲礦存在 石英石英灘金礦床L灘金礦床L4 4原生暈原生暈軸向軸向分帶模式分帶模式示意示意圖 圖 礦床地球化學研究礦床地球化學研究 L4礦體深部預測 L4礦體深部預測 通過對石英灘L通過對石英灘L4 4礦體已采中段的研究分析,礦床原生暈具較典型的疊礦體已采中段的研究分析,礦床
48、原生暈具較典型的疊加暈。在中上部的前緣加暈。在中上部的前緣暈疊加使中下部礦體增厚。下部的前緣暈疊加則預示深部盲礦的存在。根據數據分析建立礦床暈疊加使中下部礦體增厚。下部的前緣暈疊加則預示深部盲礦的存在。根據數據分析建立礦床理想疊加暈模型 理想疊加暈模型 L3礦體礦體 L5礦礦?L1、2礦體礦體L L4 4礦體礦體Ln礦體?礦體?石英灘礦床880中石英灘礦床880中段地質圖 段地質圖 N N L3礦體礦體 L5礦礦?L1、2礦體礦體L L4 4礦礦體體Ln礦體?礦體?不同剝蝕程度和不同構造環境的礦田不同剝蝕程度和不同構造環境的礦田-礦床礦床組合及其找礦方向組合及其找礦方向 弱 中 強 脆脆-韌性
49、變韌性變形轉換帶形轉換帶 不同剝蝕程度和不同構造環境的礦田不同剝蝕程度和不同構造環境的礦田-礦床礦床組合及其找礦方向組合及其找礦方向 弱 中 強 伸展 伸展 伸展-走滑-轉換 擠壓-走滑 擠壓-走滑 脆脆-韌性變韌性變形轉換帶形轉換帶 一、金礦床類型和礦床模型 二、金礦控礦構造類型 一、金礦床類型和礦床模型 二、金礦控礦構造類型 三、深部找礦 控礦構造-蝕變巖相填圖 三、深部找礦 控礦構造-蝕變巖相填圖 深部找礦地質研究要點 深部找礦地質研究要點 1.全面的成礦系統分析 1.全面的成礦系統分析 2.精細的礦田構造研究 2.精細的礦田構造研究 3.掌握深部礦化示蹤信息(翟裕生,2010)3.掌握
50、深部礦化示蹤信息(翟裕生,2010)礦田深部找礦指導思想礦田深部找礦指導思想 重要成礦帶確定之后,極為關鍵的快速勘查找礦方法是如何盡快的確定在具有遠景的成礦區段或礦田內,緊抓礦田地質找礦的核心,即重要成礦帶確定之后,極為關鍵的快速勘查找礦方法是如何盡快的確定在具有遠景的成礦區段或礦田內,緊抓礦田地質找礦的核心,即礦田控礦構造的調研礦田控礦構造的調研,開展含礦構,開展含礦構造巖石造巖石-巖相區段的巖相區段的12.5萬-11萬構造-12.5萬-11萬構造-巖相填圖與找礦評價工作。巖相填圖與找礦評價工作。(呂古賢等,(呂古賢等,2010,楊興科等,楊興科等,2011)。)。深部地質填圖和綜合編圖深部
51、地質填圖和綜合編圖 各種深度、層次;各種深度、層次;編圖基礎條件編圖基礎條件:需要地物化遙槽坑鉆及深鉆等綜合信息提取和研究?。盒枰匚锘b槽坑鉆及深鉆等綜合信息提取和研究!可按不同比例尺編綜合預測平可按不同比例尺編綜合預測平-剖面圖或立體圖;盡剖面圖或立體圖;盡可能用多種方法對比解釋確定隱伏信息和控礦因素;可采用剝皮法表示不同含礦地層的控礦因素特征??赡苡枚喾N方法對比解釋確定隱伏信息和控礦因素;可采用剝皮法表示不同含礦地層的控礦因素特征。深部找礦預測:深部找礦預測:1.四維地質四維地質-構造填圖構造填圖 2.構造構造-蝕變巖相填圖蝕變巖相填圖-找礦找礦 考慮:深部考慮:深部礦床地質礦床地質、自
52、然經濟地理自然經濟地理、政治經濟政治經濟、技術技術、礦產品價格+經貿礦產品價格+經貿、地租、地租、環保環保等方面。等方面。深部找礦勘查評價中的可行性論證 深部找礦勘查評價中的可行性論證 1 深部礦床地質:1 深部礦床地質:包括包括礦床儲量或規模、礦床儲量或規模、控控礦構礦構造、成礦類型、造、成礦類型、礦體三維形態、產狀、規模、深部分布高程、礦體三維形態、產狀、規模、深部分布高程、礦石組構類型和分布規律礦石組構類型和分布規律等。等。2 自然地理:2 自然地理:1)地理位置對礦床能否投入開發建設關系1)地理位置對礦床能否投入開發建設關系極大極大。要適合工業建設的需要及合理布局。要適合工業建設的需要
53、及合理布局。2)深部礦床的交通運輸條件好壞,對其開發利用影響很大。2)深部礦床的交通運輸條件好壞,對其開發利用影響很大。如何避免成為“呆礦”:要靠近鐵路、公路及通航水路,便于修筑礦區與交通干線間的支線,節省投資,降低運輸費;如何避免成為“呆礦”:要靠近鐵路、公路及通航水路,便于修筑礦區與交通干線間的支線,節省投資,降低運輸費;3)3)動力供應+輔助材料動力供應+輔助材料(建材、坑木等)(建材、坑木等)來源與供需滿足程度-來源與供需滿足程度-就地提供;就地提供;4)水源:滿足工業及生活用水。4)水源:滿足工業及生活用水。5)地形氣候及地震活動應慎重考慮5)地形氣候及地震活動應慎重考慮。生產成本+
54、礦山安全。生產成本+礦山安全。6)充足的勞動力來源。6)充足的勞動力來源。影響很大。影響很大。3 政治經濟:3 政治經濟:與國家的資源政策有關,體現需求程度,起決定作用。與國家的資源政策有關,體現需求程度,起決定作用。4 深部勘查+開礦的技術經濟因素:4 深部勘查+開礦的技術經濟因素:邊界品位、工業品位、礦山服務年限、生產能力、開拓方案、開采方法、采礦回收率和貧化率、礦石可選性及選礦方法、流程、回收率等,礦山基建投資費用及礦床開采邊界品位、工業品位、礦山服務年限、生產能力、開拓方案、開采方法、采礦回收率和貧化率、礦石可選性及選礦方法、流程、回收率等,礦山基建投資費用及礦床開采利潤、投資回收指標
55、、單位勘探成本等。普查時可在現行技術水平條件下,利潤、投資回收指標、單位勘探成本等。普查時可在現行技術水平條件下,類比選冶技術可行性及參考同類、同規模礦山指標及其合理性。類比選冶技術可行性及參考同類、同規模礦山指標及其合理性。5 礦產品價格+經貿:5 礦產品價格+經貿:從礦產品供求關系變化可能對礦產品價格及從礦產品供求關系變化可能對礦產品價格及銷售狀況所產生的影響。銷售狀況所產生的影響。7 環保:7 環保:環境保護的難易度及對應的投資費用直接影響到深部礦能否開發及可能的經濟效益。環境保護的難易度及對應的投資費用直接影響到深部礦能否開發及可能的經濟效益。法律規定的環保已被普遍接受。法律規定的環保
56、已被普遍接受。深部礦床的自然地理條件和環保難易及費用影響較大;深部采礦中的地下處深部礦床的自然地理條件和環保難易及費用影響較大;深部采礦中的地下處理工藝、采礦區回填技術等;采礦完后對土地復原費用投資等。理工藝、采礦區回填技術等;采礦完后對土地復原費用投資等。6 地租:6 地租:地表和地下一定深度的地租地表和地下一定深度的地租不宜太高;不宜太高;深部礦產勘查和評價的五觀點深部礦產勘查和評價的五觀點 實踐第一觀;系統觀;歷史觀;實踐第一觀;系統觀;歷史觀;具備經濟頭腦具備經濟頭腦-經濟觀;環境觀。經濟觀;環境觀。礦床學研究的思維方法礦床學研究的思維方法-翟裕生,翟裕生,1999 礦產勘查評價的環境
57、觀礦產勘查評價的環境觀 礦產資源的三個屬性(地質+經濟+環境)礦產資源的三個屬性(地質+經濟+環境)人地和諧-可持續發展的時代 人地和諧-可持續發展的時代 礦產勘查-開發對環境的影響 礦產勘查-開發對環境的影響 既要金山銀山,又要綠水青山 既要金山銀山,又要綠水青山 建設綠色礦山、無廢物礦山(全利用礦山)建設綠色礦山、無廢物礦山(全利用礦山)深部找礦評價 深部找礦評價 當代地質礦產勘查方向:當代地質礦產勘查方向:深地工程深地工程 深地工程:地質-物探-化探-鉆探 深部深部預查-探索選靶區;預查-探索選靶區;深部普查-查證篩選點-脈-區帶;深部詳查+勘探 深部普查-查證篩選點-脈-區帶;深部詳查
58、+勘探;深部找礦深部找礦 技術路線技術路線 1.構造解析定找礦方向和區段 前提、基礎、核心 2.物化探圈定找礦區段 技術支撐 1.構造解析定找礦方向和區段 前提、基礎、核心 2.物化探圈定找礦區段 技術支撐 3.深部鉆掘工程揭露礦體位置 深地工程-手段 3.深部鉆掘工程揭露礦體位置 深地工程-手段 據呂志成,2011 深部找礦勘查評價的理論深部找礦勘查評價的理論-技術基礎-技術基礎 1.1.大陸動力學-大陸動力學-陸內造山成礦及其陸內造山成礦及其成礦 成礦 2.計算機和3S技術發展應用及編圖、網格技術 2.計算機和3S技術發展應用及編圖、網格技術 3.數據處理、云計算、數學地質方法 3.數據處
59、理、云計算、數學地質方法 4.深部地質礦產勘查評價的技術與資料水平 4.深部地質礦產勘查評價的技術與資料水平 5.國內外礦產預測技術的發展與國際融合、交流 5.國內外礦產預測技術的發展與國際融合、交流 6.一帶一路的拓展與機遇6.一帶一路的拓展與機遇的,既要求達到國際前沿水平,又要符合我國國情的新的固體礦產預測技術方法體系。的,既要求達到國際前沿水平,又要符合我國國情的新的固體礦產預測技術方法體系。礦田深部找礦勘查評價工作 礦田深部找礦勘查評價工作 是一門重要的找礦實踐!對其績效考察是深部找礦效果,而非理論創新!但又受礦田深部成礦動力學理論的控制!是一門重要的找礦實踐!對其績效考察是深部找礦效
60、果,而非理論創新!但又受礦田深部成礦動力學理論的控制!深部找礦是一種成礦系統復雜性科學的實踐!深部找礦是一種成礦系統復雜性科學的實踐!深部如何找富礦?深部如何找富礦?1)把握富礦如何富集規律;2)找到找富礦的實踐實踐感覺 學富礦規律,找富大礦感覺!理論模型 深部找礦勘查戰略深部找礦勘查戰略 深鉆技術 找礦實例 富大礦產出的地質標志 富大礦產出的地質標志 大部分金屬礦床大部分金屬礦床三有:斷裂+巖體+蝕變 三有:斷裂+巖體+蝕變 1.1.有深達地殼深部或地幔的有深達地殼深部或地幔的深大斷裂帶 深大斷裂帶 2.有成礦期殼幔巖漿混合形成的有成礦期殼幔巖漿混合形成的巖漿巖巖漿巖 3.有成礦期的熱液有成
61、礦期的熱液(流體流體)交代蝕變巖交代蝕變巖 控巖控礦斷裂 控巖控礦斷裂 殼幔巖漿巖 殼幔巖漿巖 熱液蝕變巖 熱液蝕變巖 評價要素評價要素 礦產勘查和找礦預測礦產勘查和找礦預測 足 球 理論與技術理論與技術 的核心技術的核心技術 礦田成礦動力學理論礦田成礦動力學理論 礦田地質與礦區構造礦田地質與礦區構造 理論與技戰術 臨門一腳 資金=錢 需要需要-風險投資風險投資 需要投入-培養和引進 意 識 深部找礦意識深部找礦意識 進球意識 獻身精神 需要一線工程需要一線工程-野外奮斗野外奮斗 需要在足球場上奮斗 策略或對策 根據不同礦田不同礦種根據不同礦田不同礦種制定不同勘查戰略制定不同勘查戰略 根據不同
62、對手,制定不同的戰略計劃 運氣或機會 需要運氣和機會:需要運氣和機會:一帶一路和深地工程一帶一路和深地工程 需要 深部找礦勘查與預測評價的成功要素深部找礦勘查與預測評價的成功要素 揚子地塊北緣 揚子地塊北緣 小秦嶺小秦嶺 北秦嶺構造帶北秦嶺構造帶 揚子地塊北緣揚子地塊北緣 典型金礦田地質特征和成礦規律典型金礦田地質特征和成礦規律 1羊坪灣金礦-生產礦山;1羊坪灣金礦-生產礦山;2紫金公司礦權區;2紫金公司礦權區;3黃龍金礦-20年礦山;4長溝金礦-籌建礦山;5鹿鳴金礦-20年礦山;3黃龍金礦-20年礦山;4長溝金礦-籌建礦山;5鹿鳴金礦-20年礦山;6柳樹坪金礦;6柳樹坪金礦;7爛木溝金礦;8
63、-早陽金礦 7爛木溝金礦;8-早陽金礦 羊坪灣金礦羊坪灣金礦 紫金公司礦權區紫金公司礦權區 黃龍金礦黃龍金礦 長溝金礦長溝金礦 鹿鳴金礦鹿鳴金礦 柳樹坪金礦柳樹坪金礦 爛木溝金礦爛木溝金礦 西起石泉饒峰、東至旬陽神河,形成長西起石泉饒峰、東至旬陽神河,形成長90km礦帶,沿該帶已發現有:羊坪灣、水田坪、酒店、黃龍、長溝、鹿鳴、沙溝、沈壩、八廟溝、金斗坡、范家溝、向家坡、柳樹坪、爛木溝等金礦床礦帶,沿該帶已發現有:羊坪灣、水田坪、酒店、黃龍、長溝、鹿鳴、沙溝、沈壩、八廟溝、金斗坡、范家溝、向家坡、柳樹坪、爛木溝等金礦床-點幾十處。預測遠景資源量較大。點幾十處。預測遠景資源量較大。金斗坡金礦金斗坡
64、金礦 吳家灣金礦吳家灣金礦 西部西部 中部漢陰北部金礦田中部漢陰北部金礦田 東部東部 大約分三個礦田大約分三個礦田 早陽金礦早陽金礦(據長安大學楊興科等,(據長安大學楊興科等,2015)c d b e a f g h 圖圖2 南秦嶺帶石泉南秦嶺帶石泉-漢陰漢陰-漢濱區北部巖礦石變形組構特征漢濱區北部巖礦石變形組構特征 a-含黑云母變斑晶石英片巖;b-白果樹S2面理與同斜流變褶皺;c-S2面理(紅筆)與早期面理截切關系;d-S2面理與黃鐵礦細脈巖芯照;e-石榴子石黑云母變斑晶石英片巖顯微鏡照;f-鉆孔巖芯中S2新生面理和其中順片產出的裂隙金(放大);g-鹿鳴金礦南部云母石英片巖M型固態流變褶皺;
65、h-白果樹礦區S2面理(平行黑筆方向)上疊加的晚期熱液脈型褪色蝕變帶和次生加大綠泥石和黑云母變斑晶 c d b e a f g h 圖圖2 南秦嶺帶石泉南秦嶺帶石泉-漢陰漢陰-漢濱區北部巖礦石變形組構特征漢濱區北部巖礦石變形組構特征 a-含黑云母變斑晶石英片巖;b-白果樹S2面理與同斜流變褶皺;c-S2面理(紅筆)與早期面理截切關系;d-S2面理與黃鐵礦細脈巖芯照;e-石榴子石黑云母變斑晶石英片巖顯微鏡照;f-鉆孔巖芯中S2新生面理和其中順片產出的裂隙金(放大);g-鹿鳴金礦南部云母石英片巖M型固態流變褶皺;h-白果樹礦區S2面理(平行黑筆方向)上疊加的晚期熱液脈型褪色蝕變帶和次生加大綠泥石和
66、黑云母變斑晶 c d b e a f g h 黃龍金礦區1:10000構造-蝕變巖相圖 炭化 石榴子石化 硅化 胡健民胡健民等(2009)石泉饒峰一帶 韌性剪切變形韌性剪切變形S2面理中黑云面理中黑云母母Ar-Ar測年測年 161-169 Ma 董樹文董樹文等(2014)鳳凰山穹窿北緣安康斷裂帶北側 韌性剪切帶變形面理(韌性剪切帶變形面理(S2)中云母中云母Ar-Ar測年測年 163-178 Ma 吳聞人吳聞人等(1991)石泉-漢陰北部 黑云母變斑晶黑云母變斑晶K-Ar法法 184 Ma 高懷雄高懷雄等(2015)羊坪灣金礦 黃鐵礦黃鐵礦Rb-Sr同位素同位素 208 0.88 Ma 董樹文
67、董樹文等(2014)安康斷裂帶南側鳳凰山穹窿北緣 韌性剪切帶黑云母韌性剪切帶黑云母Ar-Ar測測年年 222-189 Ma 石泉石泉-漢陰北部相關測年數據漢陰北部相關測年數據 陸內造山期脆-韌性剪切帶控礦分析 陸內造山期脆-韌性剪切帶控礦分析 印支期印支期 SN向收縮 碰撞造山 NWW-近EW逆掩推覆、轉換構造、韌性剪切帶 Sn+1置換Sn+0 晚印支晚印支-早燕山期早燕山期 SN向收縮SN伸展走滑 陸內造山-立交橋 近EW向的逆沖推覆構造、脆-韌性剪切帶、伸展走滑構造等 Sn+2置換Sn+1 S2面理賦礦面理賦礦 晚印支晚印支-早燕山期脆早燕山期脆-韌性剪切帶控礦韌性剪切帶控礦 至少經歷燕山
68、至少經歷燕山期和印支期兩期顯著的構造變形 期和印支期兩期顯著的構造變形(據楊興科等,(據楊興科等,2016)構建礦田區找礦預測模型構建礦田區找礦預測模型 總體表現出構造(脆總體表現出構造(脆-韌性剪切帶韌性剪切帶+多期構造置換多期構造置換S2面理)、動力變質面理)、動力變質+熱液蝕變(黑云母變斑晶化、黃鐵礦化等)對金礦成礦的控制作用熱液蝕變(黑云母變斑晶化、黃鐵礦化等)對金礦成礦的控制作用 1.花崗閃長巖;花崗閃長巖;2.推測的花崗閃長巖;推測的花崗閃長巖;3.煌斑巖;煌斑巖;4.石英脈;石英脈;5.金礦體;金礦體;6.預測的金礦體;預測的金礦體;7.脆脆-韌性剪切帶韌性剪切帶 北秦嶺與渭河斷
69、陷區斷裂及地層 102 103 101 104 礦石建造 瀝青鈾礦-赤鐵礦-粘土建造 瀝青鈾礦-粘土建造 網脈狀瀝青鈾礦 團塊狀瀝青鈾礦 脈狀瀝青鈾礦 細脈狀瀝青鈾礦 赤鐵礦化在礦化帶中的廣泛出現,是氧化環境的重要標志。赤鐵礦化范圍稍大于鈾礦化。兩者具有正相關,紅化越強,鈾礦化越好。是本區重要的找礦標志 大量螢石、綠泥石的存在是還原環境的重要標志。與鈾礦關系密切的鐵綠泥石是低價鐵的礦物,綠泥石是巖石鈉交代過程中由黑云母蝕變形成。瀝青鈾礦 赤鐵礦 螢石脈 礦化蝕變 鈾酰氫氧化物和鈾酰硅酸鹽礦物混合生長 近礦圍巖被高嶺土化 石英含量增加 斷層泥:斷層泥:灰白色斷層泥形成的時間較早,表面觀察呈泥狀,
70、物質成份較軟?;液稚臄鄬幽嘈纬奢^晚,含有研磨后的石英細顆粒?;◢徺|碎裂巖:花崗質碎裂巖:顏色主要為灰白色、灰紅色,少見灰綠色;具碎斑結構,塊狀構造。礦化蝕變帶與碎裂巖帶關系緊密。北東30-70 北東40-50 北北東10-20 魏家溝路線 吊莊路線 陳家溝路線 平面上構造裂隙優勢方位分析平面上構造裂隙優勢方位分析 最大主應力軸:33882 八中段八中段 北北東10-20 104礦床的 8中段標高560米 通過104礦床6、7、8三個中段組成的立體示意圖,礦體具有多個濃集中心,嚴格受斷裂控制。多年以前,該鈾礦就進行地下深部采選冶工程。中段采選和地浸采收鈾 構建礦田區找礦預測模型構建礦田區找礦預
71、測模型 1.花崗閃長巖;花崗閃長巖;2.推測的花崗閃長巖;推測的花崗閃長巖;3.煌斑巖;煌斑巖;4.石英脈;石英脈;5.金礦體;金礦體;6.預測的金礦體;預測的金礦體;7.脆脆-韌性剪切帶韌性剪切帶 構建礦田區找礦預測模型構建礦田區找礦預測模型 總體表現出構造(脆總體表現出構造(脆-韌性剪切帶韌性剪切帶+多期構造置換多期構造置換S2面理)、動力變質面理)、動力變質+熱液蝕變(黑云母變斑晶化、黃鐵礦化等)對金礦成礦的控制作用熱液蝕變(黑云母變斑晶化、黃鐵礦化等)對金礦成礦的控制作用 1.花崗閃長巖;花崗閃長巖;2.推測的花崗閃長巖;推測的花崗閃長巖;3.煌斑巖;煌斑巖;4.石英脈;石英脈;5.金礦體;金礦體;6.預測的金礦體;預測的金礦體;7.脆脆-韌性剪切帶韌性剪切帶 加強交流,提供礦田地質研究思路!加強交流,提供礦田地質研究思路!探索礦田構造類型和特征!探索礦田構造類型和特征!重視礦田巖漿重視礦田巖漿-熱力成礦構造類型!熱力成礦構造類型!他山之石,可以攻玉!他山之石,可以攻玉!典型礦田特殊性和深部找礦空間!典型礦田特殊性和深部找礦空間!