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1、 全国重要矿产和区域成矿规律研究进展综述 王登红 ” ,徐志刚 ” ,盛继福 U,朱明玉 2),徐珏 D,袁忠信 U,白鸽 ” ,屈文俊 3), 李华斧 4,陈郑辉 ” ,王成辉 黄凡 ” ,张长青 ” ,王永晶 1,应立娟 李厚民 ” ,高兰 ” , 孙涛 D,付勇 D,李建康 D,武广 ,唐菊兴 D,丰成友 2),赵正 U,张大权 5) 1)中国地质科学院矿产资源研宄所,北京, 100037; 2)中国地质科学院,北京, 100037; 3)国家地质实验测试中心,北京, 100037; 4)中国地质调查局武汉地调中心,武汉, 430205; 5)中国地质调查局,北京, 100037 内容提
2、要:对重要矿产开展全国性的资源潜力评价,是国情调查的重要组成部分 .而开展重要矿产和区域成矿 规律的研宄,又是矿产资源潜力评价的基础性工作。自 2006 2013年的 8年间,通过对 400多个典型矿床的野外 调查,开展了典型矿床和区域成矿规律的全面研宄,编制了成矿规律研宄的技术要求,组织了全国性的技术培训, 指导了大区和省级项目成矿规律研宄工作,完成了大区和省级项目典型矿床和成矿规律研宄成果的验收、汇总和 综合,编制了全国单矿种(组)成矿规律相关专题图件,建立了相应的数据库,提出了一系列新认识、新技术和新方 法 .包括同位素定年的方法和成矿规律编图方法,为矿产资源潜力评价奠定了扎实了理论基础
3、 .有效地指导了潜力 评价和地质找矿工作,培养了人才 .锻炼了队伍,取得了良好的经济效益,显著地提升了我国成矿学的研宄水平。 关键词:矿种成矿规律;区域成矿规律,潜力评价;成矿预测;研宄进展 作为 “ 全国重要矿产资源潜力评价 ” 计划项目中 的重要组成部分, “ 全国重要矿产和区域成矿规律研 宄 ” 工作项目旨在根据现有资料、系统总结全国重要 矿种、成矿区带的成矿规律,并以此指导矿产资源潜 力评价和矿产勘查。项目的总体目标任务为:通过 开展全国典型矿床和区域成矿规律研宄,编制成矿 规律研宄技术要求,开展技术培训;指导大区和省级 项目成矿规律研宄工作;负责大区和省级项目典型 矿床、成矿规律成果
4、的验收、汇总和综合;编制和完 成全国矿种(组)成矿规律相关专题图件及其数据库 建设;组织开展全国典型矿床野外调查。自 2006 2013年,以中国地质科学院矿产资源研究所为首的 研宄集体野外调查矿产地共 453处,采集各类样品 数千件,新测定同位素年龄数据 400多个,编制了 16个矿种的 1 : 500万全国性图件 4类 64种,建设 分矿种的数据库 16个,汇总数据库 1个,发表论文 168篇,已出版专著 8部、全国性成矿规律图 1套, 取得了一系列研究进展。 1研 究 方 法 方 面 的新 进 展 成矿规律的研宄是一项主观能动性很强的工 作,由于研究人员对客观事物的认识千差万别,采取 什
5、么样的方法至关重要(王登红, 2011)。以往没有 一套规范性的技术要求来表达对成矿规律的认识, 尤其是如何编制成矿规律图,学者们认识各异,编出 的图件也各不相同,影响到对成矿规律的认识和表 达。在项目实施之初,项目负责人就认识到编制统 一技术规范的重要性,组织相关人员编制了全国统 一的技术要求(陈毓川等, 2010a), 有效地推动和促 进了重要矿产和区域成矿规律的研宄。例如,为编 好省级的、大区的和全国的单矿种成矿规律图和综 合矿种成矿规律图,项目有关人员研读并吸取了国 内外的一些成矿(规律 ) 图和 “ 国标 GB958-99” 之长 处,设计出了一套新的图例(图 1、 2、 3)。该套
6、图例 注:本文为中国地质大调查 “ 我国重要矿产和区域成矿规律研究 ” 项目(编号 1212010633903)和 “ 中国矿产地质与区域成矿规律综合研究 (中国矿产地质志 ) ” 项目(编号 1212011220369)、 “ 中国分矿种(组)矿产地质总结研究 ” 项目(编号 12120114039601)、 “ 中国区域成矿规律 研宄与总结 ” 项目(编号 12120114039701)等联合资助的成果。 收稿日期: 2014-08-30;改回日期: 2014-11-21;责任编辑:周健。 作者简介:王登红,男, 1967年生。研究员,博士生导师,现主要从事成矿规律和矿产资源潜力评价方面的
7、研宄工作。通讯地址: 100037, 北京市百万庄路 26 号; 电话 : 010-68999048;Email:wangdenghongsina com。 图 1金属矿产颜色及非金属矿产颜色和代号 ( 据陈毓川等, 2010a) Fig. 1 Color of metal resources and color and code names of nonmetallic resources (after Chen et al , 2010a) 2178 地质学报 http: /www. geojournals, cn/dzxb/ch/index. aspx 2014 年 图 2单矿种成矿规律
8、图之矿床类型和规模的表示方法 ( 据陈毓川等, 2010a) Fig. 2 Legends of deposit types and their size inmineralogenic map (after Chen et aL , 2010a) 用简练、易读、易记、易用的符号,清晰而完整地表示 了矿床的四要素:矿种(金属用颜色、非金属用灰色 +代号)、类型(用简单符号)、规模(符号大小)和成 矿时代 ( 符号外圈颜色 +“ 时针方位 ” 此乃吸取 1 : 5 000 000北美成矿图之长处 ) 及其形成的地 质环境,较以往的编图技术有了大幅度改进。 此外,在 “ 综合图例 ” 基础上,还专
9、门针对需要重 点研宄的 23个矿种,设计了单矿种图例(图 3)和多 矿种图例的表达方法(陈毓川等, 2010a), 其特点是: “ 表头 ” 给出矿床规模确定的标准和计量单位,如 矿石量、金属量、 W03,亿吨、百万吨、吨等; 矿床 类型图例加点小补充,就能很容易表示 “ 亚类型 ” ;这 样设计的 “ 规模和类型表 ” 很清晰显示了不同类型和 亚类型矿床的成矿能力。初看起来,这套图例较复 杂,但在项目实施过程中,借助于计算机技术,其 “ 复 杂性 ” 很快得到了解决,为 “ 单矿种成矿规律图 ” 的编 制发挥了重要作用。 2重 要 矿 种 成 矿 规律 研 究 进 展 本次全国范围内的潜力评
10、价工作涵盖 25个矿 种,本项目组对铁、锰、铬、铜、铅、锌、铝、镁、镍、钨、 锡、钼、锑、金、银、锂和稀土 17个矿种(组)进行了深 入研宄和全面的总结,汇总形成了分矿种的矿产地 数据库;编制了包括单矿种矿产成矿预测类型分布 图、单矿种矿产地分布图、单矿种成矿规律图等一系 列图件;首次提出了单矿种成矿区带的概念 ( 如成铬 带、成铜带、成金带、成锑带,等)及其划分原则、依据 和方法,系统划分了单矿种的成矿区带,并编制了单 矿种成矿区带图,有效地对接了单矿种成矿预测和 单矿种勘查工作部署,对全国不同矿种行业的地质 勘查工作部署也具有现 实意义。 (1) 铁矿:系统梳理了全国约 4000处铁矿矿产
11、 地资料,深入总结了全国铁矿的成矿规律 ( 李厚民 等,2012a, 2012b), 厘定出 71个以铁为主要矿种的 矿床成矿系列 ( 亚系列),将沉积变质型、岩浆型、火 山岩型和接触交代名液型(矽卡岩型) 4个铁矿预 测类型作为重点预测类型,并划分出 82个成铁带 (含 91个成铁亚带 ); 其中,资源现状和成矿潜力最 大的A类成铁带 22个(亚带 33个),编制了 “ 中国 成铁带分布图 ” 和 “ 中国铁矿成矿规律图 ” 等系列图 件,为本次潜力评价和预测工作提供了理论依据。 研宄认为,我国铁 矿资源丰富,以沉积变质型和岩浆 型铁矿为主,其次为接触交代七液型和火山岩型铁 矿,而沉积型和风
12、化淋滤型较次要。沉积变质型铁 矿的沉积作用主要发生在新太古代,主要分布在华 北克拉通;岩浆型铁矿主要形成于海西期,主要分布 于四川攀枝花 -西昌地区;矽卡岩型铁矿主要为中生 代的大冶式、邯邢式等铁矿;陆相火山岩型铁矿主要 分布在长江中下游的宁芜、庐枞等陆相火山岩盆地; 海相火山岩型铁矿,除康滇地区的中元古代大红山 式铁矿外,在西天山阿吾拉勒成矿带的石炭纪铁矿 也很重要,且近年来矿产勘查取得了一系列新进展。 (2) 锰矿:对全 国 856处锰矿产地(其中大型矿 床 9个、中型 89个、小型 206、矿点 537个)的资料 进行了系统梳理,深入总结了中国锰矿的成矿规律, 划分了中国锰矿的成因类型和
13、矿产预测类型,厘定 出与锰矿相关的矿床成矿系列 11个和亚系列 17 个,划分出 18个成锰带(其中 A级成锰带 8个),编 制了 “ 中国锰矿成矿规律图 ” 等系列图件,为本次潜 力评价预测工作提供了理论依据。研宄指出:中国 锰矿以海相沉积型和风化壳型为主,主要分布在 “ 泛 扬子地区 ” 、华北陆块北部的燕辽地区以及西天山和 祁连山部分地区;成矿时代多,主要在中一新元古 代、早古生代(寒武纪、奥陶纪)、晚古生代一早中生 代和第四纪。沉积盆地类型主要是离散背景下形成 的大陆边缘裂谷盆地和陆内断裂凹陷盆地。 (3) 铬矿:系统梳理了全国 350处铬矿矿产地资 料的,深入总结了全国铬矿的成矿规律
14、,划分出 17 个成铬带,圈定出 13个重要矿集区(朱明玉等, 2013),厘定了 16个与铬有关的矿床成矿系列,编制 了 “ 中国铬矿成矿规律图 ” 等系列图件,为本次潜力 评价铬矿预测工作提供了依据(张建等, 2009)。研 宄指出:我国铬矿资源贫乏,矿床类型以岩浆型为 主,其中又以蛇绿岩型豆荚状铬矿最有价值 ,主要分 布在西藏雅鲁藏布江、新疆西准噶尔和内蒙索伦山 - 贺根山等矿集区;提出蛇绿岩型地幔局熔改造型铬 矿可作为我国寻找铬矿的重点预测类型;成矿时代 以中生代及古生代最为重要;成矿大地构造背景以 板块缝合带最具特色。 (4) 铜矿:以全国 814处铜矿产地为基础,厘定 出 27个以
15、铜为主的矿床成矿系列,并划分出 40个 成铜带(其中 13个为最重要),编制了 “ 中国成铜带 分布图 ” 等系列图件,为本次潜力评价预测工作提供 了理论依据。研宄结果表明,我国铜矿资源丰富,以 斑岩型为主,但仍需要大量进口。今后地质找矿将 以西部为主, 斑岩型、矽卡岩型和火山岩型铜矿为重 点预测类型。斑岩型铜矿集中产于冈底斯、班 I带 两侧、昌都 -三江、德兴、东天山等地区;成矿时代以 新生代和中生代最为重要。一些老矿区的新类型也 值得重视(赵斌等, 2009b;王登红等, 2012a)。 (5 )铅锌矿:本次研宄涉及全国铅锌矿产地 3000多处,基本摸清了我国铅锌矿资源家底,统计 铅锌资源
16、量 1亿多吨,以西南、西北和中南地区铅锌 矿资源量较多;最重要的矿床类型为碳酸盐岩型、碳 酸盐岩 -细碎屑岩型、砂砾岩型、矽卡岩型和热液型; 成矿时代以中生代和古生代最为重要;成矿 大地构 造背景以造山带最具特色,多期次多旋回的构造部 位是铅锌矿形成的最有利环境。全国范围内划分出 2180 地 质 学 报 http: /www. geojournals, cn/ dzxb/ch/ index. aspx 2014 年 图 3中国锰矿床之类型和规模 ( 据陈毓川等, 2010a) Fig, 3 Legends of manganese deposit types and their sizes
17、in China (after Chen et al. , 2010a) 7个铅锌矿预测类型, 48个矿床式;其中, “ 层控 ”热 液型、矽卡岩型和火山岩型为重点预测类型。圈定 出 51个成铅锌带,划分出 50个与铅锌矿有关的成 矿系列;编制了 “ 中国成铅锌带分布略图 ” 、 “ 中国中 生代铅锌矿床分布图 ” 、 “ 中国铅锌矿床成矿规律图 ” 等系列图件,为本次潜力评价预测工作提供了理论 依据,对未来的勘探开发也提出了意见和建议(张长 青等, 2012,2013)。 (6) 铝土矿:通过对全国 827处铝土矿矿产地资 料的系统梳理,厘定出了 7个铝土矿成矿系列,认为 古风化壳沉积型、
18、堆积型和红土型铝土矿为重点预 测类型,划分出 15个成铝区带,圈定了 7个重要矿 集区,编制了 “ 中国成铝区带分布图 ” 等系列图件,为 本次潜力评价预测工作提供了理论依据。研宄指 出,我国铝土矿以古风化壳沉积岩型为主,一水硬铝 石型铝土矿虽然储量巨大,但提取工艺复杂、能耗 大,资源利用十分有限。古风化壳沉积型铝土矿集 中分布于山西、河南、贵州和广西四省(区),成矿时 代以晚古生代为主,成矿大地构造背景构造以稳定 陆块环境最具特色。 (6) 菱镁矿:系统梳理了全国 62处菱镁矿矿产 地资料(包括超大型矿床 4个、大型 8个、中型 11 个、小型 11个、矿点 26个),厘定出 2个以菱镁矿为
19、 主的矿床成矿系列,认为沉积变质型为重点预测类 型,划分出 3个成菱镁矿带,编制了 “ 中国成菱镁矿 带分布图 ” 等系列图件,为本次潜力评价工作提供了 理论依据。研宄指出,我国菱镁矿资源丰富 ( 统计查 明资源量 38亿吨),以晶质菱镁矿为主,开发利用技 术方法成熟,且储量巨大,因而在世界上居于储量和 产量的首位。晶质菱镁矿又以沉积变质型为主,集 中分布在辽东地区,形成了世界级的大型一超大型 菱镁矿集中区和生产基地;成矿 时代以古元古代最 为重要;成矿大地构造背景以古裂谷盆地最为有利。 (7) 镍矿:通过对全国 339处镍矿矿产地资料的 系统梳理,厘定出与镍相关的矿床成矿系列 18个, 成矿
20、亚系列 23个;将岩浆型、风化壳型和海相沉积 型作为重点预测类型,并划分出 30个成镍带 ( 其中, 重要者 13个 ), 编制了 “ 中国成镍带分布图 ” 等系列 图件,为本次潜力评价预测工作提供了理论依据。 研宄指出,我国镍矿资源丰富,以岩浆型为主,而风 化壳型和海相沉积型镍矿在储量和开发利用上都相 对较少。岩浆型镍矿集中分布在甘肃、新疆、青海、 云南、四川、吉林等几 个省 ( 自治区 ); 成矿时代多集 中在新元古代和晚古生代;成矿大地构造背景以大 陆边缘裂解、地幔柱和造山带伸展背景为主 ( Sun et al. ,2013)。 (8) 钨矿:对全国 1199处钨矿矿产地资料进行 了系统
21、梳理,深入总结了全国钨矿的成矿规律,厘定 出 22个以钨为主或以钨为特色的矿床成矿系列,认 为矽卡岩 ( _云英岩型)、石英脉型和岩体型可作为重 点预测类型,并划分出 65个成钨带,圈定出 22个重 要矿集区,编制了 “ 中国成钨带分布图 ” 等系列图件, 为本次潜力评价预测工作提供了理论依据。研究指 出,我国钨矿资源丰富,钨 矿类型比较齐全,在钨矿 资源储量中占较大比重的主要是矽卡岩型和石英脉 型为主,但从开采和利用角度来说,最为重要的是石 英脉型黑钨矿矿床。矽卡岩型钨矿的储量巨大,但 回收率不高,开发利用技术尚待改进。矽卡岩型钨 矿集中分布在南岭中段的湘南和东秦岭等矿集区, 石英脉型则主要
22、集中在华南地区的闽西、赣南、粵 北、湘南等地;成矿时代以中生代最为重要;成矿大 地构造背景以造山运动之后构造变动剧烈,深大断 裂纵横交错,岩浆活动频繁的区域为主,特别是与中 生代花岗岩类关系最密切。 (9) 锡矿:对全国 873处锡矿矿产地资料进行 了 系统梳理,厘定出 20个以锡为主的矿床成矿系 列,认为锡石屬化物型、矽卡岩 ( -云英岩型)、石英 脉型和岩体型应该作为重点预测类型,划分出 44个 成锡带,提出了 19个重要工作部署区,编制了 “ 中国 成锡带图 ” 、 “ 中国锡矿成矿规律图 ” 等系列图件,为 本次潜力评价预测工作提供了理论指导。研宄认 为:我国锡矿资源丰富,锡矿类型比较
23、齐全,占有锡 矿资源储量较大比重的主要是锡石 化物型、矽卡 岩型和石英脉型为主;从开采和利用角度来说,最为 重要的是锡石, i化物型和石英脉型。锡石化物 型主要集中在桂北、滇东等地,矽卡岩型锡 矿集中分 布在南岭中段湘南等矿集区,石英脉型主要集中在 闽西、赣中、粤北、湘南等地。成矿时代以中生代最 为重要;成矿大地构造背景类似于钨矿。 (10) 钼矿:在对全国 1114个钼矿产地资料系统 梳理的基础上 ( 超大型 16个、大型 43个、中型 131 个、小型 241、矿(化)点 700个),查明了钼矿的资源 禀赋特征,划分出 6个主要钼矿预测类型,厘定出 39个与钼成矿有关的矿床成矿系列,圈定了
24、 41个 成钼带,总结了钼矿的时空分布规律(黄凡等, 2011a, 2011b; 2013a, 2013b; Huang F et al., 2014),并编制了 “ 中国成钼带分布图 ” 等系列图件。 研宄指出,中国钼矿资源丰富,是优势矿种之一。近 年来在传统和非传统钼矿产区均取得重大突破,截 至2012年底,我国钼矿查明资源储量超过 2700万 吨。正是这种找矿突破,彻底改变了中国大陆原有 的 “ 南钨北钼 ” 的分布格局,钼矿呈现全国遍地开花 之势,成为世界第一钼资源大国。同时,随着科技进 步和社会经济发展,钼的战略储备价值日益明显,在 新兴材料方面也表现出强劲的发展态势。因此,在 查明
25、我国钼资源家底的基础上,需要充分、合理、前 瞻性地开发利用好我国 的钼矿资源,避免 “ 黄金卖了 个白菜价 ” 。 (11) 锑矿:锑是我国的传统优势矿产,但近年来 由于过度开发,资源呈负增长之势,以至于被英国地 调局排列在全球紧缺矿种第一位,因为一旦中国停 止供应,全球势必紧张。本次在对全国 734处锑矿 矿产地资料系统梳理的基础上,深入总结了全国锑 矿的成矿规律,编制了 “ 中国锑矿床分布图 ” ,划分出 12个成锑带,认为碳酸盐岩地层中热液型、碎屑岩 地层中热液型及岩浆热液型应该作为重点预测类 型,为本次潜力评价工作奠定了理论基础 ( 王永磊 等,2013)。研宄认为,中国锑矿床数量多,
26、规模大, 如闻名世界的湖南锡矿山锑矿床,总体上经历了加 里东期、印支期、燕山期及喜马拉雅期的复杂成矿过 程,但成矿时代以中生代最为重要;找矿突破一方面 是东部现有老矿区的深部找矿、探边摸底,另一方面 是要积极开拓特提斯成矿域的新区,那里将是未来 最重要的远景新区。 (12) 金矿:金在我国是最复杂的矿种之一,本次 在对全国 6000余处金矿矿产地资料系统梳理的基 础上,厘定出 71个以金为主的矿床成矿系列,认为 与岩浆岩有关、微细浸染型和变质碎屑岩中热液型 金矿应该作为重点预测 类型,划分出 53个成金带, 编制了 “ 中国成金带分布图 ” 等系列图件,为本次潜 力评价工作提供了理论依据(王成
27、辉等, 2 012 a; Wang Denghong et al., 2007)。研究指出,我国黄 金资源在区域上和成矿时代上分布具有不平衡的特 点,在空间上金矿主要集中在东部(占己探明储量的 90%以上 ), 且多成群分布于古陆边缘,受深断裂及 初性剪切带的控制;成矿时代以中生代最为重要。 我国金矿资源较为丰富,目前己建成胶东、小秦岭、 滇黔桂等黄金基地,近年来在贵州、云南、西藏、胶东 等地找矿取得较大突破, 今后仍然需要在深部找矿 和开拓新区上深入开展工作,要取得找矿新进展也 是有把握的。 (13) 银矿:我国银矿资源较为丰富,分布广泛, 以共伴生为主,近年也陆续发现了一批独立银矿床。 银
28、矿床类型多样,主要有:与海相和陆相火山作用有 关的矿床、与中性及酸性侵入岩有关的矿床和与沉 积作用有关的矿床等。本次在对全国 490处银矿矿 产地资料系统梳理的基础上,总结了全国银矿的成 矿规律(王登红等, 2007),认为海相火山沉积型、陆 相火山次火山岩型、矽卡岩型、热液型(脉型和层控 型)、沉积变质型、沉积型和新生代风化淋积型可作 为 重点预测类型,并划分出 47个成银带,圈定出 111个银矿集区,编制了 “ 中国成银带分布图 ” 等系 列图件,为本次潜力评价预测工作提供了理论依据。 (14) 锂矿:锂是代表新兴产业发展的标志性矿 种,战略意义十分重要。本次对全国 191处锂矿产 地资料
29、进行了系统梳理 ( 主要涉及新疆、西藏、青海 等 9个省份,特大型 3个,大型 10个,中型 15个,小 型13个,矿点 112个),深入总结了全国锂矿的成矿 规律,厘定出 12个以锂为主的矿床成矿系列,认为 伟晶岩型、花岗岩型和盐湖沉积型可作为重点预测 类型,并划分出 12个成锂带,圈定出 5个重要矿集 区,并编制了 “ 中国成锂带分布图 ” 等系列图件,为本 次潜力评价预测工作提供了理论依据。研究指出, 我国锂矿资源丰富,以硬岩型为主,盐湖锂矿虽然储 量巨大,但开发利用技术尚待发展。硬岩型锂矿又 以伟晶岩型为主,集中分布在新疆阿尔泰和川西甲 基卡等矿集区;成矿时代以中生代最为重要;成矿大
30、地构造背景以造山运动之后的稳定环境最具特色。 今后地质找矿的重点宜放在川西甲基卡矿集区,只 要加强勘查和统一规划,可望建成世界级的锂工业 基地(王登红等, 2013c, 2013f)。 (15) 稀土矿:本次在对全国 447处稀土矿矿产 地资料系统梳理的基础上(涉及新疆、西藏、青海等 20个省份,特大型矿床 4个,大型 15个,中型 39 个,小型 81个,矿点 308个),深入总结了全国稀土 矿的成矿规律(袁忠信等, 2012),厘定出 4个以稀土 为主的矿床成矿系列,认为海相沉积 质型、碱性 岩雀酸岩型和花岗岩风化壳型应该作为重点预测 类型,并详细划分出 14个一级远景区, 11个二级远
31、景区和 10个三级远景区,编制了 “ 中国稀土矿床远 景区分布图 ” 等系列图件,为本次潜力评价预测工作 提供了理论依据。研究指出,我国 稀土以硬岩型为 主,但离子吸附型独具特色。硬岩型稀土矿又以海 相 -沉积变质岩型为主,以内蒙古的白云鄂博最为重 要,无论是储量还是产量都具世界第一。另外,四川 西部牦牛坪式碱性岩 I酸岩型稀土矿因为品位高、 容易采选而迅速成为主要矿床类型,产能不断得到 扩大,牦牛坪和大陆槽等地的深部找矿也取得了突 破性进展。硬岩型稀土矿的成矿时代 “ 一老一新 ” , 分别以元古宙和新生代最为重要,华南的离子吸附 型稀土以中生代花岗岩类为主要母岩。白云鄂博式 稀土矿的成矿大
32、地构造背景以古陆边缘的裂谷带为 主,因而具有指示古大陆边缘裂谷 带的意义。牦牛 坪式的碱性岩雀酸岩型稀土矿则形成于新生代造 山带,成岩成矿物质来自于地幔,属于造山带中通达 地幔的软弱带。 3成 矿 区 带 方 面 的研 究 进 展 在以往工作基础上,全面搜集、梳理、研讨、修 改,完善了对于全国尺度 I级 ( 成矿域)、 n级(成矿 省)、 1级(成矿区带) 3个层次的成矿区带的划分方 案,实现了 4个成矿域、 17个成矿省和 94个成矿区 带的国土面积的全覆盖(图 4),并指导了全国各省 级项目组开展 F级成矿区带(成矿亚带)划分和 V级 成矿区带(矿集区)的圈定工作,其中 F级成矿区带 实现
33、了全国陆地面积的全覆盖。这一 “ 全覆盖 ” 是史 无前例的,为今后地质找矿工作的部署提供了充分 的依据,并具有很强的前瞻性、实用性和可操作性。 在按照统一的技术要求对全国、大区和省级成 矿区带进行划分的基础上,全国项目组、大区项目组 和省级项目组分别对不同级别的成矿区带的成矿规 律进行了全面、系统的总结,其广度和深度是罕见 的。全国项目组主要对我国陆域的 16个成矿省(阿 尔泰、准噶尔、伊犁、塔里木、阿尔金 -祁连、昆仑、秦 岭-大别、巴颜喀拉 -松潘、喀喇昆仑 -三江 、 R底斯 -腾 冲、喜马拉雅、吉黑、大兴安岭、华北、扬子、华南 ) 进 行了成矿规律的研究总结,梳理了各个成矿省的矿 产
34、地数据表,划分了各成矿省的成矿期次,建立了区 域成矿谱系,构建或完善了各成矿省或其部分地段 的区域成矿模式,结合各地的找矿进展,分析了找矿 潜力,指出了找矿方向。部分重点成矿省的研宄进 展如: (1) 阿尔泰成矿省:通过对阿尔泰成矿省内矿产 地、同位素年龄、基础地质资料的更新,进一步梳理 了矿床成矿系列,完善了区域成矿模式和区域成矿 谱系,指出了深部找矿的方向。认为,阿尔泰成矿省 作为一个典型的海西期成 矿省,在国内外均有重要 地位,除了以伟晶岩型稀有金属矿床闻名于世之外, 与海相火山作用有关的铁、铜、铅锌多金属矿床,与 幔源基性超基性有关的铜镍硫化物矿床以及与大型 变形构造(初性剪切带 )
35、有关的金矿床,也都很发育, 形成了一系列的大、中型矿床,成为阿尔泰成矿省的 又一特色。虽然地质工作程度在新疆是比较高的, 但找矿远景仍然很大,而且进入到了深部找矿的新 时期,阿舍勒、乔夏哈拉、蒙库等典型矿床的深部找 矿都是值得的。 (2) 伊犁成矿省:也通过对矿产地数据资料的更 新,进一步梳理了主要矿床类型和预测类型,总结出 “ 北 铜中铁南铅锌 ” 的区域分布特点,厘定了成矿系 列。根据对陈毓川院士 2009年采自莫托沙拉 ZK3801、 ZK2601、 ZK3003等钻孔中石榴子石样品 的 Sm-Nd同位素年龄测定,获得较好的等时线年龄 为 3085 Ma, 表明矽卡岩型铁矿石形成于早石
36、炭世。 (3) 塔里木成矿省:在充分吸收新疆潜力评价项 目组研究成果的基础上,更新了矿产地数据库、全面 搜集了成矿年代学资料,总结了区域成矿规律,完善 了矿床成矿系列的厘定,探讨了构造演化历史与成 矿谱系的内在联系,重点研宄了彩霞山等典型矿床, 认为彩霞山作为新疆最大的铅锌银矿床,最初可能 是在古兀古代后期 ( 1984 Ma目 J后)通过海底喷流沉 积成矿作用形成,在加里东期 ( 457 Ma)和海西期 (324 Ma)先后遭受了区域变质、变形作用,初步梳 理了成矿演化的历史过程。 (4) 冈底斯 .冲成矿省:通过对雄村铜金矿床 的深入研究,总结了 R底斯成矿作用时空分布特征, 验证了雅鲁藏
37、布江新特提斯洋俯冲阶段成矿作用的 存在性,认为该矿床属于俯冲阶段典型的岛弧型斑 岩铜金矿,并指导找矿实现了新突破;指出了冈底 斯 .冲成矿省下一步的主要找矿方向为: 在拉则 以西的 R底斯西段寻找斑岩却卡岩铜多金属矿; 在冈底斯南北两缘大型初性剪切带或增生楔寻找岩 金矿; 在冈底斯弧背断隆带寻找云英岩型 W-Sir Pb-Zn组合多金属矿。冈底斯北缘班 带南侧成 矿作用主要发生于燕山晚期,矿床分布西密、东疏; 冈底斯南部成矿作用主要发生于喜马拉雅期,矿床 分布东密、西疏。矿化元素分带特征明显: R底斯南 缘以 Cu-Au矿化为主,向北过渡为 Cu-Mo矿化,至 冈底斯弧背断隆带演变为 Pb-Z
38、n-Mo矿化;完善了 矿床成矿系列并初步构筑了矿床成矿谱系;建立了 冈底斯带喜马拉雅期与中酸性浅 成岩建造有关的 铜、钼、金、银矿床区域成矿模式(唐菊兴等, 2010, 2012),验证了矿床成矿系列 “ 缺位找矿 ” 指导思想的 有效性和实用性。 (5) 大兴安岭成矿省:在充分搜集各种资料的基 础上,分析了大兴安岭成矿省的成矿地质条件,总结 了矿产资源的类型与时号分布特征,编制了矿产地 分布图,进一步划分了 F级成矿区带并总结了各自 的成矿规律,厘定了矿床成矿系列和亚系列,完善了 区域成矿模式,圈定出 47个 A级找矿远景区,强调 了海拉尔、二连盆地新生代煤、油、盐与铀等不同类 型矿床组合产
39、出的重要性,为油盐兼探、煤铀兼探等 地质找矿工作的部署提供了理论依据。 (6) 扬子成矿省:进一步梳理了矿床类型、厘定 了矿床成矿系列,分别对裂谷、地台盖层、坳陷区、火 山喷发盆地、深断裂带、陆内隆起区、陆内坳陷区、隆 坳过渡带、基底初性剪切带、推覆构造等 10大类构 造环境下的成矿机制进行了分析,完善了区域成矿 图 4 中国成矿区带划分图 ( 据徐志刚等, 2008) Fig. 4 Sketch Map of metallogenic belts in China (after Xu et al. , 2008) 21s http:/WWW.geojournals,cn/dzxb/ch/in
40、dex.aspx 2014翁 模式。指出,该成矿省属于滨太平洋成矿域,但西部 的上扬子成矿亚省与特提斯 _喜马拉雅成矿域具有 过渡和继承关系,东北部的下扬子成矿亚省则隔开 了华北成矿省和华南成矿省,因此又受到华北、华南 两个大的构造单元的影响而或多或少具有过渡色 彩。此外,扬子成矿省对于古亚洲成矿域也有一定 的 “ 叠加 ” 关系。成矿作用以沉积矿产和幔源岩浆成 矿作用为特色,风化矿产、与花岗岩类有关的矿产和 变质岩型矿产相对欠发育。成矿构造背景一方面以 扬子陆块准地台盖层沉积环境密切相关,另一方面 则与陆内拉张或大陆边缘裂谷带关系十分密切。对 17个矿种的矿集区和找矿方向进行了初步的分析,
41、强调了深部找矿和综合利用对于扬子成矿省的重要 意义。 (7) 华南成矿省:华南成矿省在我国 16个成矿 省中面积不是最大,但无论是矿产地分布的密度还 是探明的资源储量都名列前茅的一个成矿 “ 强 ” 省。 对其成矿规律的研宄较为深入(陈毓川等, 2012;王 登红等 , 2010a, 2014b), 尤其是对中生代成矿作用的 重要性众所周知,但对于其成矿构造背景的歧见也 由来已久。在前人工作基础上,本次将华南成矿省 进一步划分为 12个 01级 成矿区带,并重点对桂西 北、湘南、赣南粤北等矿集区进行了较为深入的研 宄,系统总结了广西大厂式锡多金属矿床(梁婷等, 2007,2008)、湖南柿竹园
42、式的钨锡钼铋矿床、江西西 华山式钨矿等重要矿床的成矿要素,建立了典型矿 床成矿模式,并将 “ 五层楼 ” 成矿模式发展为 “ 五层楼 +地下室 ” 模式,提出了 “ 南钨北扩 ” 和 “ 东钨西扩 ”等 认识(许建祥等, 2008;王登红等, 2010c, 2012b), 及 时指导了区域成矿评价成矿预测和深部勘查工作, 在赣南淘锡坑钨矿及盘古山 2000m深钻、银坑矿田 3000m深钻工作部署中发挥了积极作用。 4矿 床 类 型 和 矿 产预 测 类 型 研 究 进 展 本次在全面梳理铁、锰、铬、铜、铅、锌、铝、镍、 钨、锡、钼、锑、金、银、锂、稀土、菱镁矿17个矿种 (组)及硫、钾盐、磷、
43、重晶石、硼和莖石6种化工矿产 资料的基础上,首次界定了矿产预测类型的概念并 厘定出了 388个矿产预测类型,为各省级项目组圈 定预测工作区提供了依据和 “ 指南 ” ( 王登红等, 2013b)。 388个矿产预测类型不但具有实用性和可 操作性,其理论基础就是矿床成矿系列理论中的 “ 矿 床式 ” ,因而将成矿系列理论研宄与成矿预测的实践 更紧密地结合起来了,可以和预测方法类型相衔接, 为本次全国性重要矿产资源潜力的量化评价奠定了 基础。实际操作中,先由全国汇总组拿出单矿种各 矿床类型的矿集区分布图,请各省级项目组提出省 级单矿种预测工作重点及预测工作部署图,全国汇 总组在汇总之后,通过多次研
44、讨、修改、完善,最后形 成全国层面的重要矿产预测类型划分方案,并编制 各类型预测工作部署建议图(也称为 “ 预测类型分布 图 ” )。各省按照预测类型分布图再圈定最小预测工 作区,并搜集各工作区的地质、矿产、地球物理、地球 化学、遥感等各专业的资料,进而以典型矿 床为核心 确定成矿要素和预测要素,开展定量预测和潜力评 价。对全国重要矿产的预测类型划分方案已有专著 出版(陈毓川等, 2010b), 此处不赘述。 5典 型 矿 床 研 究 进展 在室内系统搜集、整理典型矿床资料的基础上, 建立了矿产地数据库和矿床卡片;同时,项目组成员 在负责人陈毓川和王登红的带领下,对全国近 453 处矿产地进行
45、了野外实地调查,采集了大量的样品, 开展了相关的分析测试工作,丰富了矿床成矿模式 的研究内容,编写了典型矿床野外调查图册和典 型矿床成矿模式表册,可为成矿预测和矿床勘查提 供范例。 成矿 模式充分采用勘查单位熟悉的素材,尽量 避免生涩难懂而与地质找矿勘查工作关系不那么直 接的材料,并分门别类,因而具有很强的实用性和参 考价值。比如,针对新疆阿舍勒铜矿,其描述性模式 称为 “ 阿舍勒式海相双峰式火山岩型块状硫化物铜 锌矿 ” ,名称体现了基本的地质信息;其成因模式称 为“ 阿舍勒式海底热卤水池中火山喷气 -沉积成因铜 锌矿床 ” ,体现了成矿环境和成因机制;其找矿模式 称之为 “ 阿舍勒式黄铁矿
46、型铜矿勘查模型 ” ,强调了 富含黄铁矿的特点,因而电法可以作为有效的勘查 手段。此外, “ 五层楼 +地下室 ” 模式的提出与推广, 大竹园式铝土矿区域成矿模式的建立与应用,既是 理论上的创新,对于老矿区的深部找矿和整装勘查 区的部署也都发挥了积极作用(李沛刚等, 2013, 2014;Wang et al. ,2012;王登红等, 2013d, 2013e)。 6同 位 素 年 代 学 的方 法 创 新 与 应 用 在同位素成矿年代学方面取得了实验技术和测 试方法方面的创新,包括闪锌矿样品的非流体包裹 体Rb-Sr等时线测年技术和石墨、沥青及含辉钼矿 岩石样品的全岩 Re-Os等时线直接定
47、年技术(李超 等, 2010, 2011, 2012;陈郑辉等, 2010;刘舒波等, 2012),扩展了同位素测年的对象和应用领域;获得 了 400多个(组)新的同位素年龄数据,搜集了全国 范围内与成岩成矿作用有关的 15000多个同位素年 龄数据,梳理出其中 11886个成矿年龄和与成矿作 用关系密切的成岩年龄数据汇编成册,既便于使用, 对于成矿年代学的发展也具有现实意义(王登红等, 2010b, 2014a)。 应用所获得的数据,在解释矿床成 因、建立成矿模式、总结成矿规律等方面发挥了重要 作用(梅玉萍等, 2007;张家菁等, 2008a, 2008b;李华 芹等, 2008;王成辉等, 2009,2012b;秦燕等,2010; 王彦斌等, 2010;韩娟等, 2011;黄凡等, 2011b;王永 磊等, 2012;赵芝等, 2012,2013)。如,以同位素年龄 标定的我国最古老铅锌矿的形成不晚于 1984 320 Ma,最早的金 4目矿形成于 1780 士 28 Ma(赵斌等, 2009a), 等等。 7对 与 成 矿 规 律 有关 重 大 科 学 问 题 的 探讨 在上述对于 17个单矿种(组)的成矿规律和以 16个成矿省的综合研宄基础上,对一些重大科学问 题进行了探讨(王登红等, 2008,2012b, 2013a;陈毓
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