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2024年  第30卷  第1期

封面
2024 年 1 期封面
2024, 30(1): .
摘要 (134) PDF (1354KB)(36)
摘要:
目次
2024 年 1 期目次
2024, 30(1): .
摘要 (108) HTML (44) PDF (465KB)(23)
摘要:
特邀主编致辞
矿田构造与深部找矿预测
陈正乐
2024, 30(1): 1-2. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.20243001
摘要 (276) HTML (99) PDF (352KB)(57)
摘要:
矿田构造理论
广义破裂活动准则
童亨茂, 张宏祥, 侯泉林, 陈正乐, 侯贵廷
2024, 30(1): 3-14. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023180
摘要 (322) HTML (92) PDF (1156KB)(76)
摘要:
岩石破裂及其后续活动是最基本的构造变形方式,然而,经典的破裂准则(Coulomb-Mohr准则、Griffith准则和以Byerlee律为代表的滑动摩擦律)在实际应用中存在不同方面的局限。文章在经典破裂准则的基础上,从产生破裂(扩张破裂和剪切破裂)的物理本质出发,结合广义剪切活动准则和长期的研究实践,通过理论分析,提出了“广义破裂活动准则”。该准则用统一的无量纲因子(破裂活动趋势因子)来表达扩张破裂活动和剪切破裂活动,可以用来定量判断任意介质、在任意三轴应力状态下、任意方位界面(包括先存薄弱面和非薄弱面)发生破裂活动的可能性以及破裂的类型,把Coulomb-Mohr准则、Byerlee律和Griffith准则统一起来,将破裂(fracturing)扩展到破裂活动(fracturing activity)。该准则在与破裂活动相关的资源勘探开发(如页岩气、干热岩等)、灾害(如地震与滑坡等)预测和防治中具有广阔的应用前景。
液压成因含矿构造主要特征−以华南热液钨矿和铀矿为例
陈柏林
2024, 30(1): 15-37. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023127
摘要 (276) HTML (61) PDF (24499KB)(64)
摘要:
液压致裂是整个地壳−岩石圈范围内一种重要的变形破裂方式,也是一些热液矿床的重要含矿构造。通过分析液压致裂构造的形成机制和液压成因含矿构造的类型(液压致裂型和液压撑开型),以华南地区典型热液钨、铀矿为例,基于野外精细调查,明确了包括石门寺钨矿、行洛坑钨矿和邹家山铀矿等的液压成因含矿构造的基本特征。新生性液压致裂含矿构造的主要特征表现为形态复杂(有弧形、分叉树枝形、放射状、菊花形和蟹腿状等)、规模较小、宏观力学性质以张性破裂为主、走向和倾向多变、方向性不明显、仅局部区域发育优势方位、常伴生有热液隐爆角砾岩;因此,可以从弧形分叉或不规则形态、总体较小规模、产状多向性、分布不均匀性和伴生热液隐爆角砾岩这5个标志来识别液压致裂含矿构造。对比分析液压致裂含矿构造与应力致裂含矿构造的差异认为,液压致裂含矿构造发育比较局限,而液压撑开型含矿构造相对普遍,热液蚀变分带与该含矿构造是液压致裂还是应力致裂无明显相关性;压性成因构造在成矿期表现出的张性力学性质有些是成矿流体超压作用的结果,而并非区域构造应力场的改变;液压致裂导致的断裂末端的扩展破裂与成矿流体的耦合作用为成矿末端效应的构造控制机制。
花岗岩侵位后的热应力时空演化及其影响因素
赵裕达, 张文高, 刘昊, 刘向冲
2024, 30(1): 38-56. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023157
摘要 (445) HTML (63) PDF (4451KB)(61)
摘要:
花岗岩与岩浆热液型矿床、油气成藏等有密切的成因关系。高温岩浆侵位到较冷的围岩中会形成岩浆热场和热应力,但热应力的大小和其影响范围尚缺乏系统研究。随着岩浆热耗散、与周围地层达到热平衡后,热应力会逐渐消失,因而数值模拟是定量研究岩浆热应力的常见方法之一。以往模拟岩浆热应力时往往采用岩石在常温下的线性热膨胀系数,但这与高温下岩石线性热膨胀系数存在较大差距。文章利用FLAC3D软件模拟花岗质岩浆侵位至上地壳范围内引起的热应力。求解物理方程包括热传导方程与线性热弹性本构方程,其中热场可通过温度差和线性热膨胀系数改变应力场,但应力场的变化不影响热场(即热场与应力场的单向耦合)。通过一系列数值模拟实验考察围岩岩性(花岗岩或碳酸盐岩)、杨氏模量、热学参数和岩浆侵位深度如何影响岩浆在上覆围岩产生的热应力。数值实验结果表明:岩石热传导系数通过传热快慢影响热应力的变化;围岩的杨氏模量越大,热应力也越大;由于花岗岩的平均杨氏模量大于碳酸盐岩,所以围岩为花岗岩时产生的热应力要高于碳酸盐岩;围岩无论是花岗岩还是碳酸盐岩,其在高温条件下的线性热膨胀系数比常温时高约1个数量级,产生的热应力最高可达100 MPa。花岗岩浆侵位后,围岩温度逐渐升高,对应的热应力不断增大;随着与岩浆房距离的增大,热应力不断减小,影响范围为岩浆房上方2 km以内;侵位深度浅的岩浆房冷却较快,其产生的热应力更有利于上覆围岩裂隙的形成和扩展。综合数值模拟结果可知,岩浆侵位所产生的热应力可影响岩体2 km内的应力场,这一局部存在且短瞬的热应力促使围岩破裂,为热液流体成矿提供运移通道或容矿空间。
矿田构造解析与找矿技术方法
黔西南卡林型金矿隐伏矿找矿中弱信息提取方法研究
谭礼金, 刘建中, 谭亲平, 李松涛, 宋威方, 李俊海, 王泽鹏, 徐良易, 张兵强, 刘平, 蒙明华
2024, 30(1): 57-71. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023115
摘要 (164) HTML (60) PDF (5260KB)(65)
摘要:
黔西南地区是中国卡林型金矿的集中分布区,金矿成矿地质条件优越,找矿潜力巨大。但区内浅表金矿资源已基本找寻殆尽,找矿工作全面进入“攻深找盲”阶段。隐伏金矿由于矿体埋深较大,地表的矿化信息必然非常微弱甚至没有信息显示,深部成矿信息获取困难。如何识别并获取与深部成矿作用有关的地球化学信息,成为制约找矿突破的关键因素。黔西南卡林型金矿的形成及就位主要受背斜及断裂构造的控制,元素地球化学的分布、分异和成矿同样受到构造应力的影响,深部成矿信息通过断裂、裂隙与浅部及地表相联系,浅部构造岩石中的地球化学异常能在一定程度上反映深部的矿致异常。因此,以构造地球化学理论为基础,分析黔西南地区成矿地质条件和相应元素组合的迁移和富集规律,对卡林型金矿隐伏矿找矿地球化学弱信息提取的关键环节进行深入剖析,总结构造地球化学弱信息提取方法指标参数,有效提取深部成矿元素沿构造裂隙向上渗滤扩散形成的弱异常,对深部隐伏矿进行初步定位预测。弱信息识别及提取的相关研究成果对丰富黔西南地区卡林型金矿的成矿理论具有一定的学术价值,同时使用该方法在黔西南金矿隐伏矿找矿上能有效圈定并优选找矿靶区,对落实新一轮找矿突破战略行动任务具有积极的现实意义。
新疆西昆仑509道班西锂矿伟晶岩石英变形特征、温度及其对伟晶岩就位的约束
霍海龙, 陈正乐, 张青, 王永, 马华东, 王威, 张文高, 李永, 韩凤彬, 杜晓飞, 闵壮, 孟祥鹏
2024, 30(1): 72-87. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023078
摘要 (270) HTML (111) PDF (16591KB)(51)
摘要:
509道班西锂矿床是西昆仑造山带新近发现的大型伟晶岩型锂多金属矿床。作为区内典型的花岗伟晶岩型锂矿床,509道班西锂矿的成矿机制和伟晶岩演化过程对认识整个西昆仑成矿带的成矿作用具有重要意义。作为花岗伟晶岩中的重要矿物,石英是追踪伟晶岩成矿作用过程的理想对象。509道班西矿床的花岗伟晶岩普遍发育强烈的糜棱岩化作用,具有典型的韧性变形特征,通过对糜棱岩化伟晶岩脉进行变形组构分析、石英包裹体测温和石英Ti温度计计算,揭示了与伟晶岩就位相关的大陆地壳变形过程中流体的热力学演化过程,并探讨了韧性变形对区域找矿的启示意义。糜棱岩化伟晶岩中锂辉石、斜长石等矿物主要以脆性破裂为主,具有刚体变形的特征;石英主要发育膨凸重结晶现象,细小的新晶体在较大的石英条带边部形成,可见石英残斑,并具有亚颗粒旋转现象,部分发育核幔构造;白云母普遍变形成云母鱼。石英包裹体、锂辉石和石英的变形特征等微观结构证据表明,糜棱岩化伟晶岩的变形温度为300~400 ℃,石英Ti温度计得出的变形温度为371~398 ℃和351~377 ℃。伟晶岩中石英包裹体的均一温度平均为260~283 ℃,可能记录了石英变形晚阶段的温度。研究表明,509道班西地区的伟晶岩在侵位过程中经历了一期强烈的低温、高应变速率的韧性变形,伟晶岩就位是快速冷却过程的产物,在高应力和较低温度条件下,动态重结晶(GBM)导致的晶粒粒径减小严重改变了岩石的流变学性质;从~400 ℃到~260 ℃的超冷却过程(ΔT=±140 ℃)中,造成伟晶岩中矿物结晶新核迅速减少,更有利于形成粗大的石英等矿物颗粒,形成伟晶岩脉所有显著特征和独特的岩石结构和矿物组合的空间分带,超冷却在伟晶岩就位过程中具有重要的作用。
矿田构造岩相学填图理论及应用
方维萱, 郭玉乾, 李天成, 贾润幸, 马振飞
2024, 30(1): 88-106. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023143
摘要 (138) HTML (54) PDF (2949KB)(82)
摘要:
开展成矿蚀变−构造岩相解析建相和建模预测研究已成为矿田构造与找矿预测的创新方向之一。文章对国内外8类重要的成矿蚀变−构造岩相模型和形成机制进行论述总结,南美洲智利科皮亚波地区IOCG型矿田受到主岛弧带−弧相关盆地及岩浆叠加−盆地变形样式的复合控制,而中国云南东川沉积岩型铜矿床(SSC型)+IOCG型铁铜矿田受陆缘裂谷盆地、盆地变形构造样式和岩浆叠加侵入构造系统的复合控制。中国内蒙古甲−查浅成低温热液型银铅锌矿田受火山洼地、火山穹隆构造、火山岩岩相类型和火山热液隐爆角砾岩的复合控制,而深成岩浆弧控制了蒙古国南戈壁斑岩型金铜钼−浅成低温热液金银矿田;中国秦岭热水沉积型(SEDEX)银铜铅锌−菱铁矿−重晶石矿田受到陆缘拉分盆地内三级热水沉积盆地、同生断裂带和热水沉积岩相的控制。大陆造山带内不同层次的脆韧性剪切带,控制了金矿田和金钼多金属矿田定位。在新疆塔西盆−山−原镶嵌区盆地系统内,侏罗系煤系烃矿源岩是金属矿田和天然气气田的成矿成藏物质供给源区;乌拉根砂砾岩型天青石−铅锌矿田受到山前挤压—伸展转换盆地、气成热流柱构造和山前冲断褶皱带的复合控制;萨热克铜多金属矿田赋存于旱地扇杂砾岩,受到对冲式厚皮型逆冲推覆断裂带和幔源热流柱带的复合控制。其中在矿集区−矿田尺度上,电气石热流柱构造、岩浆气囊构造、复合岩溶构造岩相等是成矿蚀变−构造岩相的3种新类型;在归纳前期对矿田构造岩相、矿田构造古地理单元和典型矿田构造岩相形成机制研究基础上,文章提出了矿田成矿蚀变−构造岩相类型的新划分方法和划分原则方案,并划分确定了12种变形构造岩相类型。研究成果为矿田构造研究和找矿预测提供了新理论和新方法支撑。
矿床地球化学与成矿作用特征
青藏高原盐湖硼、锂同位素变化规律及其对当雄错盐湖资源评价应用
吕苑苑
2024, 30(1): 107-128. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023135
摘要 (204) HTML (66) PDF (2567KB)(40)
摘要:
近年,硼、锂同位素地球化学理论和分馏机理的深入,为盐湖体系硼、锂同位素示踪奠定了基础。基于现有大量研究数据,文章系统归纳盐湖体系硼、锂同位素分馏变化特征,总结盐湖演化过程硼、锂同位素组成的变化规律,建立它们的示踪方法。并以此为基础,对西藏典型富硼、锂盐湖−当雄错开展了硼同位素示踪,解决了当雄错与其物源硼同位素特征不符的难题,提出当雄错湖底蕴含大型硼、锂矿床的新认识,并预测了湖底的硼、锂资源量。根据盐湖体系硼、锂同位素地球化学特征,揭示了溶蚀湖的盐湖资源评价意义,为盐湖体系硼、锂同位素示踪和盐湖资源评价奠定理论基础。此外,借助硼同位素地球化学手段建立的当雄错“围岩−地热水−盐湖”的物源补给模式在西藏和全球具有普遍性。
熊耳山矿集区蒿坪沟Ag–Au多金属矿床绿泥石特征及其找矿意义
刘松岩, 张达, 杨明建, 张鑫明, 未国栋, 聂胜强, 王轩, 冯彦平, 栗文杰, 陈贵兰
2024, 30(1): 129-146. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023121
摘要 (228) HTML (57) PDF (8092KB)(29)
摘要:
为理清蒿坪沟Ag-Au多金属矿床中多阶段矿化与热液蚀变之间的关系,文章选取与铅锌成矿阶段密切相关的绿泥石进行野外观察及电子探针分析。文章将蒿坪沟Ag-Au多金属矿床中的绿泥石分为3类:Ⅰ型分布在石英脉两侧的围岩中;Ⅱ型呈细粒、隐晶质填充于隐爆角砾岩基质;Ⅲ型与铅锌硫化物共生、或以蠕虫状广泛分布在石英颗粒间隙中。3种类型绿泥石均为斜绿泥石,并落在了铁镁绿泥石的范围内,指示其形成于偏还原的酸性环境中;在阳离子置换中,主要发生了Fe2+对Mg2+的置换,其余置换作用均不明显;3种绿泥石形成与镁铁质围岩关系密切。由校正后的绿泥石地质温度计估算出3种类型绿泥石的形成温度为196~239 ℃,属于中—低温热液蚀变范围。3类绿泥石与蒿坪沟Ag-Au多金属矿床银铅锌成矿阶段相匹配,对进一步找矿勘查具有重要意义。绿泥石化学特征表明岩浆热液参与了成矿流体的形成,绿泥石形成于熊耳山矿集区早白垩世大规模岩浆−成矿时期。
陕西小秦岭地区碳酸岩时空分布、地球化学特征及其与铀稀土成矿作用的关系
康清清, 陈正乐, 潘家永, 李鹏, 刘玉龙, 李雷, 江宏君, 高成
2024, 30(1): 147-167. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2023106
摘要 (182) HTML (37) PDF (6833KB)(50)
摘要:
碳酸岩作为一种岩浆成因的岩石类型,是铀、稀土等矿产的重要含矿母岩。陕西小秦岭地区广泛分布着碳酸岩,呈大脉状、群脉状、网脉状沿断裂构造侵入太古代变质基底、长城系熊耳群火山沉积岩及蓟县系高山河群碎屑岩中。基于野外穿插关系,结合碳酸岩主要矿物组合特征,将小秦岭碳酸岩划分为5个阶段,由老到新分别为:霓辉石正长岩阶段、霓辉石碳酸岩阶段、钾长石碳酸岩阶段、石英碳酸岩阶段和含沸石碳酸岩阶段,碳酸岩由早期铁碳酸岩向晚期钙碳酸岩演化。在空间上碳酸岩大致以近东西向小河断裂为界,南北部碳酸岩脉的主要类型存在明显的差异;在时间上碳酸岩总体形成于晚三叠世,但不同地段不同类型碳酸岩存在较为明显的时间差异性。碳酸岩地球化学特征显示高硅、富碱、低镁、高钡锶−稀土元素的特征,以及异常高的钾钠比值;CaO含量、TiO2含量、Al2O3含量、铁镁质含量、全碱含量、稀土元素总量及分馏程度均有自早期碳酸岩到晚期碳酸岩逐渐降低的趋势;MnO含量与重稀土元素含量变化相反,且两者呈线性相关特征;与国内其他地区碳酸岩地球化学特征具有明显的差异性。不同类型碳酸岩具有显著的成矿专属性:早期的霓辉石正长岩、霓辉石碳酸岩、钾长石碳酸岩主要富集铀(铌),钾长石碳酸岩还富集钼;晚期的石英碳酸岩主要富集钼、重稀土元素。碳酸岩的侵入致使围岩发生了普遍的霓长岩化作用,由此导致的钾钠元素的迁移可能是碳酸岩成矿专属特征的重要指标和原因。研究结果为小秦岭地区碳酸岩型铀、稀土等多金属矿的区域勘探提供了有价值的信息。
从岩浆动力成因构造研究矿床——以福建福安赤路钼矿为例
周济元, 陈世忠, 肖凡
2024, 30(1): 168-180. doi: 10.12090/j.issn.1006-6616.2022140
摘要 (158) HTML (95) PDF (1996KB)(35)
摘要:
封二
封二
2024, 30(1): .
摘要 (97) PDF (944KB)(18)
摘要:
封三
封三
2024, 30(1): .
摘要 (116) PDF (931KB)(9)
摘要: