地质学

地质学

青藏高原两个斑岩-浅成低温热液矿床成矿亚系列及其“缺位找矿”之实践

唐菊兴，王勤，杨超，等

斑岩-浅成低温热液型铜金矿床是西藏最新发现的组合矿床类型，其具有巨大的找矿潜力。笔者在西藏多龙矿集区铁格隆南铜金矿床、雄村矿集区主要矿体系统地质编录、综合研究的基础上，对其矿床地质背景、矿体形态产状、矿物组合、蚀变特征、成岩成矿年龄等进行了系统的总结，在前人研究的基础上，提出班怒成矿带与早白垩世岛弧型中-酸性火山岩-浅成岩组合有关的铜、金、银、铅锌矿床成矿亚系列，以及冈底斯成矿带与早侏罗世-晚侏罗世岛弧型中-酸性火山岩-浅成岩组合有关的铜、金、银、铅锌矿床成矿亚系列，是西藏最重要的寻找斑岩型-浅成低温热液型铜金矿的矿床成矿系列。依据“缺位找矿”理论，预测多龙矿集区尕尔勤、地堡那木岗、铁格隆山是浅成低温热液型铜金矿床的进一步勘查评价区，色那、拿顿角砾岩筒是寻找独立高硫化型浅成低温热液金矿床的重要靶区。铁格隆南浅成低温热液矿体叠加在斑岩型矿体之上，高硫化型浅成低温热液矿床浅部发育多孔状硅帽和明矾石-地开石-高岭石蚀变组合，金属矿物以硫砷铜矿-铜蓝-蓝辉铜矿-黝铜矿-黄铜矿-斑铜矿-黄铁矿等铜硫二元体系矿物组合为主，其中黄铁矿-黄铜矿-斑铜矿形成较早，矿床规模可突破1200万t。雄村铜金矿集区发育低硫化型浅成低温热液多金属金矿体，矿体呈脉状，或在火山机构边缘构造中独立产出，或叠加于斑岩型铜金矿体之上产出，以绢云母化、叶蜡石化、伊利石化发育，闪锌矿、黝铜矿、磁黄铁矿-黄铁矿为主要金属矿物组合为特征，洞嘎、普钦木-哑达是低硫化型浅成低温热液矿床的勘查评价区，深部有找到斑岩型铜金矿的可能。上述2套矿床成矿系列亚系列都与燕山期斑岩铜金矿床的流体演化有关，具有特殊的蚀变矿物、金属矿物组合，寻找独立的浅成低温热液型金矿是下一步需要重视的找矿方向。

来源出版物：矿床地质, 2014, 33(6): 1151-1170

入选年份：2014

中国钼多金属矿床的组合类型、成矿作用和成矿谱系

王京彬，邹滔，王玉往，等

摘要：中国钼矿资源丰富，近十几年来，钼矿找矿工作取得了重大的突破。文章以中国目前发现的104个中型以上的钼多金属矿床为基础，基于前人的研究成果，从矿床类型、成矿岩体特征、成矿作用等方面，对中国钼多金属矿床进行了较全面的总结，并从成矿谱系角度分析了矿床之间的内在联系。中国钼多金属矿床可分为 6种组合类型：独立钼矿、Mo-Au组合、Mo-Cu（Au）组合、Mo-Pb-Zn组合、Mo-W组合、Mo-Fe组合。通过含矿岩系的岩体特征、岩石学特征、岩石地球化学和同位素特征的对比分析，将中国钼多金属矿床的成矿岩体分为 3种类型：1）壳源（下地壳为主）高氧化、低演化岩浆；2）壳源（上地壳为主）低氧化、高演化岩浆；3）壳幔混源岩浆。不同矿床组合的矿体空间组合样式主要表现为：Mo-Cu（Au）、Mo-Pb-Zn和Mo-Fe组合以倾向渐变式为主，Mo-Au矿床以走向渐变式为主。矿化分带表现为：岩体中以Mo、Cu、W矿化为主，接触带以Fe、Pb-Zn、Cu（Au）矿化为主，围岩中以Pb-Zn、Au矿化为主。在成矿阶段特征上，中国钼多金属矿床可分为矽卡岩化阶段（以Fe、W、Mo矿化为主）、云英岩化阶段（以W、Mo矿化为主）、高中温热液阶段（以Mo、W、Cu矿化为主）和中低温热液阶段（以Cu、Au、Pb-Zn、Ag矿化为主）。Mo-W、Mo-Au组合的成矿岩体以壳源为主，独立钼矿、Mo-Cu（Au）、Mo-Fe组合以壳幔混源为主。钼多金属矿床的金属沉淀机制主要体现在：1）反应机制（地球化学障），包括矽卡岩矿床中的硅-钙界面、由热液引起的围岩蚀变以及由构造作用引起的构造地球化学障等；2）减压降温机制；3）流体混合机制。总体上，上述6类钼多金属矿床组合可分为2个成矿谱系：Mo-W-Pb-Zn成矿谱系，与成矿有关的岩浆岩具有壳源特征，岩浆分异程度较高；Mo-Cu-Fe-Pb-Zn-（Au）成矿谱系，其成矿岩浆岩多具有壳幔混源特征。

来源出版物：矿床地质, 2014, 33(3): 447-470

入选年份：2014

内蒙古西部额济纳旗及其邻区石炭系——二叠系油气地质条件初探

卢进才，魏仙样，魏建设，等

摘要：目的：随着中国大中型盆地油气勘探程度的不断提高，发现新的油气田愈来愈困难，人们逐渐开始在复杂构造带或叠合盆地深层探索发现新的油气资源。研究区是中国内陆油气地质工作程度极低的地区之一，前人有限的工作均以中生界为目标层，石炭系—二叠系油气地质条件研究属空白。研究的目的：是探索石炭系—二叠系（叠合盆地深层）油气地质条件与资源前景。方法：以额济纳旗及其邻区石炭系—二叠系分布与沉积充填特征研究为基础，以烃源岩从横向展布、烃源岩地球化学特征及热演化史研究为重点，结合储集条件、盖层条件与保存条件评价，以及获得的与石炭系—二叠系烃源岩有关的油气信息，对研究区石炭系—二叠系油气地质条件进行综合评价。结果：综合盆地沉积演化与沉积充填、烃源岩展布与地球化学特征、储集层与盖层发育特征，以及构造演化对油气地质条件的影响，表明内蒙古西部额济纳旗及其邻区石炭系—二叠系具有良好的油气地质条件。1）内蒙古西部额济纳旗及其邻区石炭纪—二叠纪为典型裂谷盆地，岩性组合为碎屑岩+碳酸盐岩+火山岩，盆地演化与沉积充填对油气地质条件有利；2）上石炭统—下二叠统阿木山组、下二叠统埋汗哈达组、中二叠统阿其德组和上二叠统哈尔苏海组广泛发育浅海陆棚相泥页岩，是良好的烃源岩，具有分布广、厚度大的特点。有机地球化学分析表明，烃源岩有机碳含量（TOC）中等，以 II-III型干酪根为主，镜质体反射率（Ro）一般 0.79%～1.08%，烃源岩演化以成熟为主，局部剖面受构造动力作用的影响达到过成熟；3）受盆地演化与沉积充填的控制，研究区不同程度发育滨岸相砂砾岩、台地斜坡相生物碎屑灰岩，火山碎屑岩（或火山角砾岩）、火山熔岩、风化壳等多种类型的储集层，碎屑岩储层具有成分成熟度低、结构成熟度低、成岩作用强烈等特点，应以溶蚀孔（缝）、裂隙储集类型为主；4）广泛分布的白垩系为良好的区域盖层，主要成烃期之后的构造作用以坳陷沉降或挤压抬升为主，有利于油气系统的保存；5）获得了一系列与石炭系—二叠系烃源岩有关的油气赋存信息，尤其是于X井古生界风化壳钻遇油气藏，显示石炭—二叠系具有良好的油气地质条件与资源前景。结论：内蒙古西部额济纳旗及其邻区石炭纪—二叠纪沉积演化与沉积充填有利于形成油气生储盖组合；石炭系—二叠系发育多套厚度大、有机碳含量中等、演化成熟的烃源岩，主要生烃期在早白垩统沉积之后；石炭系—二叠系碎屑岩成岩作用强烈，储层物性差，裂缝、溶蚀孔应作为区内主要储集层类型，尤其是古生界顶面风化壳应作为油气发现的重点；额济纳旗—务桃亥一带残留了 1000～2000 m（局部大于等于3000 m）石炭系—二叠系，并获得了一些与石炭系—二叠系烃源岩有关的油气藏赋存信息，显示了良好的油气资源前景，是有望取得油气勘探突破的新区。

来源出版物：地质通报, 2010, 29(2-3): 330-340

入选年份：2014

寻找消失的大陆

任纪舜，徐芹芹，赵磊，等

摘要：已发表的大量海洋地质、地球物理调查和海底钻探资料表明，现今大洋盆地的不同部位都可以找到大陆残块或大陆地壳的遗迹。这似乎暗示，现今海洋之所在地，原来是大陆的所在地，现今之海洋是由大陆转化而来。大洋盆地中已经发现的大陆残块，在全球磁异常图上，大多位于南美洲、非洲、欧洲、南极洲、印度次大陆以及大洋洲的大陆磁异常向相邻大洋盆地的延伸部分。这说明，具大陆磁异常特征的这部分大洋盆地，其基底还保留着大陆地壳的性质。这是否意味着大西洋、印度洋、太平洋的相当一部分深海盆地并不是以典型的大洋地壳为基底，而是以仍具有大陆属性的地壳为基底的深海盆地。然而，按现行的海底扩张模型，在世界地质图上，这些以具大陆属性的地壳为基底的深海盆地大多数被解译为白垩纪的大洋地壳。更重要的是，在大西洋和太平洋中脊或其附近，转换断层带以及某些转换断层之间的海域，也都发现了古老岩石或大陆地壳的残迹。这就迫使我们对根据Vine-Matthews假说（Vine and Matthews，1963）建立的海底扩张模型（Cox et al.，1967）以及根据这一模型描绘的全球海底地质图关于海底地质年代的描绘产生疑问。是模型本身有问题，还是对磁异常解释有误？看来，海底地质还远没有调查清楚，目前已到了重新认识海底地质构造的时候了。我们的初步意见是，大洋消失，大陆聚合形成造山带；大陆裂解、减薄、沉没、消失，形成大洋盆地。“大陆与大洋是相互转化的，单纯的大陆增生论是不正确的。大陆既有增生，也有破坏。一些地方大陆增生，另一些地方大陆遭受破坏；一个时期大陆增生占主导趋势，另一个时期，大陆破坏又占主导地位”（任纪舜等，1980）。显生宙期间，冈瓦纳大陆的裂解和部分沉没，欧亚大陆的增生、形成；中生代以来，Pangea大陆的裂解和部分沉没，现代陆洋格局之形成，就是很好的例证。因此，在大地构造研究中，不仅要在各个时期的造山带中寻找已经消失的大洋，而且要在各个时期的海洋中寻找消失的大陆，才能更准确地进行古构造-古地理再造，研究各个地史阶段大地构造的真实面貌。现代地球物理资料已经证明，不论大陆裂谷带和大洋裂谷带都是地幔物质上涌、大陆地壳减薄以至消失的地带；现今的中、新生代造山带都是地壳增厚的地带，是上地幔顶部地震波速减慢的地带，有时壳幔之间没有明显的波速突变的现象，二者之间呈过渡状态（任纪舜等，1980）。因此，在大陆经裂谷作用转化为大洋盆地，大洋经造山作用转化为大陆的过程中，必然存在着壳与幔之间剧烈的物理、化学作用以及地球各层圈之间的作用。大地构造研究必须从全球整体出发，注意物质水平运动的同时，还必须解析在地质历史演化的各个阶段，地球不同区带壳与幔之间、幔与核之间，以及壳、幔、核的不同层次之间能量的转换与物质的转化过程，同时考虑宇宙天体运行对地球产生的影响，才能对大陆与大洋的形成和演化过程得出正确的结论。

来源出版物：地质论评, 2015, 61(5): 969-989入选年份：2015

松辽盆地外围新区、新层系——油气基础地质调查进展与认识

陈树旺，丁秋红，郑月娟，等

摘要：目的：松辽盆地外围以往的油气勘探工作主要针对已知盆地区白垩系、古近系等目的层系，由于大面积火山岩覆盖、基础地质工作薄弱等因素，对松辽盆地西南侧的中-上侏罗统火山岩发育区的油气勘探工作进展缓慢。为了给松辽外围新区、新层系油气勘探部署与突破提供参考依据，本文概括分析了松辽盆地西南侧的油气远景盆地发育状况及中-下侏罗统和上二叠统生烃层系产出特征。方法：基于野外地质调查、非震物探剖面测量、地质井钻探等油气基础地质调查工作，对松辽盆地西南侧大面积火山岩覆盖区下油气新区的盆地发育状况进行了总结。运用有机地球化学分析测试手段，对各盆地侏罗系和上古生界生烃层系的产出特征进行了剖析。结果：研究区内大面积中、上侏罗统火山岩覆盖区下，发育有一系列早-中侏罗世断陷盆地。盆地内沉积层产状、边缘相发育状况及盆缘断裂特征表明，这些盆地的形成受近EW向和NE向构造控制和影响，自北而南可分为3个区带，即北部的龙江盆地，中部的突泉盆地和乌兰盖盆地，以及南部的扎鲁特盆地和林西盆地。侏罗系是这些盆地最重要的生烃层系之一，主要包含下侏罗统红旗组和中侏罗统万宝组、新民组，总体上为含煤沉积，发育厚度较大的暗色泥岩。从地球化学特征看，侏罗系烃源岩有机质丰度较高，有机质类型为Ⅱ型和Ⅲ型，有机质成熟度普遍处于成熟以上，具备较大生烃潜力。此外，上二叠统林西组也是重要的生烃层系。在晚二叠世，研究区总体表现为近EW向的大型湖盆沉积，老龙头、索伦、牤牛海、陶海营子、官地等林西组露头剖面属于半深湖-深湖相沉积。发育的暗色泥岩分布范围广，沉积厚度大，有机质丰度中等，有机质类型为Ⅱ型，生烃母质主要来源于浮游藻类，成熟度很高，普遍处于高成熟-过成熟阶段，指示林西组具有较好的页岩气资源潜力。结论：就侏罗系目的层系而言，中部盆地油气资源潜力优于北部及南部盆地，中部盆地又以突泉盆地最好。突泉盆地中-下侏罗统泥岩厚度大、有机质丰度高、热演化处于成熟-高成熟阶段，盆地生、储、盖系列完整，有望成为松辽外围侏罗系油气新层系勘探突破的远景盆地。就上二叠统林西组目的层系而言，北部龙江盆地与南部扎鲁特盆地、林西盆地林西组暗色泥页岩发育较好，是开展上古生界页岩气资源调查研究的重要领域。与松辽外围中小盆地和松辽盆地内部相比，松辽盆地西缘的中-下侏罗统和上二叠统目的层，规模大、埋深适中、油气地质工作相对薄弱，是未来开展油气新区、新层系调查研究的重要区域。

来源出版物：地质通报, 2013, 32(8): 1147-1158

入选年份：2015

西藏甲玛斑岩成矿系统中厚大矽卡岩矿体控矿因素研究

冷秋锋，唐菊兴，郑文宝，等

摘要：西藏甲玛斑岩矿床是冈底斯成矿带上具有重大经济意义和科学研究意义的超大型矿床，近年来取得了重大的找矿突破，现已累计查明和控制铜金属资源储量超过 700万 t，共伴生钼、铅锌、金、银资源储量均达到大型以上规模。前人在矿床地质、矿床地球化学特征等方面开展了详细的研究工作，取得了丰硕的研究成果，但对斑岩成矿系统中的厚大矽卡岩矿体特征及其控矿因素尚未进行深入的研究。笔者在充分收集、整理甲玛矿床最新勘查和研究成果的基础上，根据详细的地质编录、矿区构造地质填图以及翔实的样品化学分析数据，分析了甲玛巨厚矽卡岩矿体的产出特征及其控矿因素。甲玛矿床成矿元素多，伴生组分丰富，本文对矿区 386个钻孔样品化学分析数据进行了系统梳理和分析，按一般工业指标边界品位圈定矽卡岩型铜钼矿体、矽卡岩型铅锌矿体，对厚大矽卡岩型矿体在平面上、剖面上的分布及产出特征进行了全面、系统的分析。研究发现，甲玛矿区厚大矽卡岩矿体主要分布于 3个区域：1）矿区中部斑岩的外接触带，以ZK024-ZK420-ZK816-ZK1217-ZK1616一带为典型；2）矿区南部铜山滑覆体内，以ZK4880-ZK5081-ZK5281-ZK5481-ZK5604-ZK5881为代表；3）矿区北西部牛马塘部位，以 ZK1910-ZK2309-ZK2310-ZK2710局部富集为特征。对于不同部位的厚大矽卡岩矿体，其控矿因素各不相同，按主要制约因素，可以概括为：岩体接触带控矿、滑覆体构造控矿和背斜核部构造控矿。文章通过对矿区厚大矽卡岩矿体控矿因素的探讨，建立了相应的岩浆—构造控矿模式，此项工作研究的意义在于：1）矽卡岩控矿因素的确定为矿床成因研究提供了重要依据；2）厚大矽卡岩矿体控矿因素的研究为甲玛斑岩成矿系统模型的完善具有重要意义；3）厚大、近水平产状矿体的开采是一项难题，本文研究可为矿山开采提供指导；4）为与世界最著名的秘鲁 Antamina矽卡岩型铜锌矿开展对比研究提供基础资料。

来源出版物：矿床地质, 2015, 34(2): 273-288

入选年份：2015

青藏高原刻痕与地壳分层构造

孙艳云，杨文采，侯遵泽，等

摘要：本文针对青藏高原上、中、下地壳物质运动、构造分布特点及规律性等的科学问题，讨论区域重力场多尺度刻痕分析结果的地质和大地构造含义。区域位场多尺度刻痕分析方法是将多尺度小波分析、频谱分析、广义线性反演理论及位场刻痕分析方法有机的结合起来而构建的位场信息处理与解释的完备系统，可应用于区域重力场刻画地壳三维密度结构、地壳变形带及构造边界的立体分布模式。该方法应用到青藏高原的布格重力异常上，获得了青藏高原上、中、下地壳的密度扰动图、脊形化系数图及边界系数图。这3套图件为研究地壳构造和物质运动提供了有深度标定的定量的约束。研究结果表明，上地壳结晶基底的图件与地表观察的地质构造大致吻合，而得出的中、下地壳图件提供了地表观察难以准确辨识的大量信息。青藏高原内密度较高的地体包括喜马拉雅地体、克什米尔地体、察隅河地体、柴达木地体、巴颜喀拉地体和羌塘地体。柴达木地体、巴颜喀拉地体和羌塘地体是青藏高原中有壳根的核，而密度最高的克什米尔和察隅河地体在大陆碰撞时不易碎裂，对东西两个构造结的形成起了关键作用。青藏高原地壳大尺度强烈的低密度扰动反映了下地壳流的源区或者侧向挤出管道流，下地壳流可分为垂向管道流和侧向管道流两种。多尺度刻痕分析不但可以刻画密度结构、地壳变形带和构造边界的平面分布，还可以展现它们的立体分布模式。纵向对比不同深度的图件可知，从上地壳到下地壳，平面分布上低密度区的分布范围逐渐扩大，在下地壳只有刚性克拉通才显示高密度；平面分布上密度扰动区的尺度逐渐扩大，到下地壳高或低的密度区不仅数量大为减少，而且边界更加清晰；青藏高原南部的低密度带不断向北移动，反映印度陆块向欧亚大陆的北向俯冲。青藏高原的地壳变形带从上到下也呈现一定的规律性。从上到下，地壳变形带近似为树形，下地壳粗稀的变形带为“树”的主干，而中地壳粗稀型的变形带为“树”的分枝，上地壳的变形带为“树枝”的小枝杈。上地壳细密型变形带分布区反映了中新生代地壳缩短变形作用区的范围，下地壳清晰连续的变形带反映了青藏高原的构造骨架。从上地壳到下地壳，细密型变形区分布的范围逐渐缩小，到下地壳完全消失；同时地壳变形带的数量逐渐减少且连续性增强。上述反映地壳变形带的脊形化参数图标明了现今地壳不同深度构造的位置，这些变形带反映中新生代地体拼合缝合带、古俯冲变形带、走滑剪切变形带等。结合边界刻痕参数图，可以绘制出中、下地壳构造图。

来源出版物：地质论评, 2015, 61(2): 269-280

入选年份：2015

湘南宝山铅锌矿床硫、铅、碳、氧同位素特征及成矿物质来源

谢银财，陆建军，杨平，等

摘要：宝山铅锌矿床是湘南地区代表性矿床之一。宝山铅锌矿床的成矿作用与156～158 Ma的宝山花岗闪长斑岩密切相关。花岗闪长斑岩主要由古老地壳部分熔融而成。为确定成矿物质来源，文章系统研究了宝山铅锌矿床的硫、铅、碳、氧同位素组成特征。矿床中硫化物黄铁矿、闪锌矿、方铅矿的δ34S值呈狭窄的塔式分布，变化在-2.17‰～6.46‰之间，平均值为 3.13‰。δ34S值总体表现为 δ34S黄铁矿＞δ34S闪锌矿＞δ34S方铅矿，表明硫同位素分馏基本达到了平衡。矿石、花岗闪长斑岩和赋矿地层硫同位素对比研究表明，矿石中的硫主要由岩浆分异演化而来，岩浆中的硫主要来自古老地壳。矿石206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值分别为18.188～18.844、15.661～15.843和 38.562～39.912，赋矿地层206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值分别为18.268～19.166、15.620～5.721和38.364～39.952。矿石铅同位素组成比地层中的更富放射性成因铅，矿石中部分铅来自宝山花岗闪长质岩浆，在成矿流体运移过程中有部分地层铅参与了成矿，岩浆中的铅主要来自古老地壳。热液方解石的碳、氧同位素组成介于岩浆和赋矿碳酸盐岩的碳、氧同位素之间，主要是由于岩浆流体和碳酸盐岩不同比例的水岩反应所致，测水组有机碳的加入造成了部分热液方解石 δ13CPDB值偏低。宝山铅锌矿床是湘南地区代表性矿床之一。宝山铅锌矿床的成矿作用与156～158 Ma的宝山花岗闪长斑岩密切相关。花岗闪长斑岩主要由古老地壳部分熔融而成。为确定成矿物质来源，文章系统研究了宝山铅锌矿床的硫、铅、碳、氧同位素组成特征。矿床中硫化物黄铁矿、闪锌矿、方铅矿的δ34S值呈狭窄的塔式分布，变化在-2.17‰～6.46‰之间，平均值为3.13‰。δ34S值总体表现为δ34S黄铁矿＞δ34S闪锌矿＞δ34S方铅矿，表明硫同位素分馏基本达到了平衡。矿石、花岗闪长斑岩和赋矿地层硫同位素对比研究表明，矿石中的硫主要由岩浆分异演化而来，岩浆中的硫主要来自古老地壳。矿石206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值分别为18.188～18.844、15.661～15.843和 38.562～39.912，赋矿地层206Pb/204Pb、207Pb/204Pb和208Pb/204Pb比值分别为18.268～19.166、15.620～5.721和38.364～39.952。矿石铅同位素组成比地层中的更富放射性成因铅，矿石中部分铅来自宝山花岗闪长质岩浆，在成矿流体运移过程中有部分地层铅参与了成矿，岩浆中的铅主要来自古老地壳。热液方解石的碳、氧同位素组成介于岩浆和赋矿碳酸盐岩的碳、氧同位素之间，主要是由于岩浆流体和碳酸盐岩不同比例的水岩反应所致，测水组有机碳的加入造成了部分热液方解石δ13CPDB值偏低。□

来源出版物：矿床地质, 2015, 34(2): 333-351

入选年份：2015