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矿物地质学

矿物地质学

矿物地质学范文第1篇

Abstract: Many contributions to the numerical or chemical petrology of igneous rocks are published in recent years. However, the volume of scientific issues is not decreased, but more and more problems are emerged. The major causes inducing such difficult condition are that many investigations are insufficient to be constrained by the geological, petrological and mineralogical evidences, and that many researchers do not concern to the developments in igneous theory. A typical example is the origin of magmatic deposit. Accordingly, the factors causing diversity of the geochemical interpretations were analyzed; the general features of magma systems were introduced; taking Baima FeTi oxide deposit in Panxi area of Sichuan as an example, the methodology to constrain geochemical data by the geological, petrological and mineralogical evidences was discussed. The results show that ①the numerical petrology has real geological implications only then when it is constrained by geological, petrological and mineralogical evidences, because the bulk composition essentially do not include the genetic information about igneous rocks, but the compatible elements may present the potential phase proportion, and the incompatible elements may present the fluid processes undergone in rocks; ②the formation of giant ore deposit also needs a huge volume of the orebearing fluid, and hence, the transmagmatic fluid model can more reasonably explain the origin of Baima FeTi oxide deposit.

Key words: numerical petrology; magmatic mineral system; geochemistry of igneous rock; transmagmatic fluid; FeTi oxide deposit; Sichuan

0引言

地球化学理论和测试技术的飞速发展使得定量描述火成岩成因与演化成为可能,由此产生了一门新学科――数值岩石学(Numerical Petrology)或化学岩石学(Chemical Petrology)。数值岩石学以热力学或统计学理论为基础,以样本子集的测试数据分布规律为依据,反演火成岩的形成过程及其地质意义。由于样本子集的时空位置、矿物组合和晶体生长条件强烈影响测试数据的性质,理论上从数值岩石学途径得出的认识应当得到地质学、岩石学和矿物学证据的?s束。但是,近年来有关火成岩成因及其地质意义的讨论经常缺乏这样的约束,有些论文甚至缺乏显微照片或对岩相学证据的理解不正确。特别是Rollinson的专著《Using Geochemical Data: Evaluation, Presentation, Interpretation》[1]出版以后,许多研究人员产生了利用地球化学数据可以独立解决地质问题的错觉,导致所得出的认识往往不完整,或缺乏明确的地质意义。因此,数值岩石学经常遭到非议,被戏称为“粉末地质学”。导致这种困境的另一种原因是许多研究人员仅关注地球化学方法的学习,对火成岩理论的研究进展缺乏了解。岩浆型矿床的成因可以作为一个典型实例。尽管这类矿床中早就识别出整合型、不整合型和伟晶岩型矿体[24],近年来大多数学者仅聚焦于整合型矿体成因及其与寄主侵入体演化的关系,且主要局限于数值岩石学方法。目前,大部分研究人员都认为成矿作用与岩浆过程有关,区别仅在于:①成矿机制是分离结晶作用还是液体不混溶;②成矿作用发生在岩浆演化早期还是晚期。然而,无论是哪一种成矿机制,如果成矿作用发生在岩浆演化早期,都将要求母岩浆具有不现实的高成矿金属含量;如果发生在晚期,则难以解释成矿金属聚集的机制,因为这时岩浆的高黏度足以阻止金属矿物或熔体的聚集。因此,岩浆型矿床的成因研究已经走到了一个三岔路口,处于进退两难的境地[5]。基于此,本文分析了地球化学数据多解性的原因,介绍了岩浆系统的一般性质,并以四川攀西地区白马铁钛氧化物矿床为例讨论了利用地质学、岩石学和矿物学证据约束地球化学数据的方法。

1数值岩石学

数值岩石学的基本工作方法是根据野外地质特征采集一系列具有某种内在联系的样品。例如,在一个喷出岩剖面中,从下到上依次采集的样品之间必然存在某种成因联系。对这些样品进行测试之后,可以将这种成因联系变换成数值关系,如氧化物变异趋势。在这个基础上,可以通过两种途径解释这种数值关系代表的地质意义:①结合岩石学和矿物学特征揭示样品之间的成因联系,甄别产生所采集样本子集的地质过程(成因岩石学);②与前人发表的数据进行比较,阐明火成岩成因及其形成构造环境(区域岩石学)。本文则主要聚焦于成因岩石学问题。

1.1数值几何学

单个样品的地球化学数据本质上不包含任何成因信息,仅仅表达了岩石的可能相组成。这一点可以清楚地从变质岩理论看出。但是,一??样品子集的数据分布型式则与火成岩过程密切相关。因此,数值岩石学研究通常对化学分析结果进行投图,并根据样品投点的分布趋势直观地提取火成岩成因信息,这种方法可以称为几何学方法。众所周知,可以导致岩浆化学成分发生改变的岩浆过程主要包括部分熔融、分离结晶、气体搬运、液体不混溶、岩浆混合等。同化混染作用包括部分熔融和岩浆混合两个部分,其本身不是一种基本岩浆过程[6]。长期以来,分离结晶作用被认为是最主要的岩浆过程,20世纪80年代初以来,岩浆混合作用也得到了研究人员的高度重视。

岩浆混合作用涉及任意两种或两种以上母岩浆的混合。假定两种母岩浆P1和P2发生混合,参与混合的母岩浆P1数量为x,母岩浆P2为y,且x+y=1,则混合岩浆D=xP1+yP2,其中,P1、P2、D分别表示两种母岩浆和混合岩浆特征(如元素含量(质量分数,下同))。显然,D=xP1+yP2是一个直线方程。无论x、y的数值如何变化,混合岩浆D的投点都应当落在母岩浆P1和P2的连线上。因此,如果样品投点构成直线分布趋势[图1(a)],就可以直观地认为这些样品(D1~D4)形成于两种母岩浆(P1和P2)的混合,进而可以估算参与混合的两种岩浆的比例。但是,如果两种以上的母岩浆参与混合,投点的分布趋势将复杂化,可以呈直线、折线或曲线,与混合作用的性质(如母岩浆P3的加入)有关。

S为分离相,S1、S2为固溶体的两个端元;P为母岩浆,P1、P2为两种母岩浆;D为子岩浆,D1~D4为4种子岩浆

分离结晶作用涉及分离相(S)的性质及其晶/液分配系数。如果分离相为纯组成矿物(如石英)且其晶/液分配系数为常数,则分离相的分离结晶将导致子岩浆(D)分布在分离相(S)与母岩浆(P)连线的延长线上[图1(b)],D与P的距离取决于分离结晶程度。即使分离相(S)为固溶体矿物,如果组分Y对于分离相(S)为不相容元素,其分离结晶作用也必然导致子岩浆的线性演化趋势[图1(b)]。例如,由于橄榄石的SiO2含量低于玄武质岩浆且不含K2O,当母岩浆发生橄榄石分离结晶作用时,子岩浆的K2O含量将随SiO2含量的增加而直线增加。然而,由于造岩矿物往往是固溶体,且其晶/液分配系数随着温度、压力、流体条件和液相化学组成的变化而改变,子岩浆的实际投点位置会不断偏离预期的液体血统线(Liquid Line of Descent)。从母岩浆(P)中初始晶出的相为S1,导致子岩浆成分沿着S1与P连线(虚线)的延长线(点划线)向着远离P的方向变化。随着温度下降,晶出相的成分不断接近于S2,子岩浆的演化方向将偏离先前的预期,最终产生如实线所示的液体血统线[图1(c)]。此外,当多个相依次发生分离结晶或分离相比例随时间变化时,液体血统线也必然是曲线。

类似地,在部分熔融或液体不混溶过程中,晶/液分配系数和液/液分配系数也随系统的温度、压力、流体条件和液相化学组成的变化而改变,因而样品投点在XY简化变异图解中也往往呈曲线分布趋势。气体搬运作用比较复杂,因为流体泡(Fluid Bubble)既可以搬运固体[7],也可以搬运熔体[8],更常见的形式则是搬运溶质[910]。在后一种情况下,流体过程通常造成不相容元素的丰度出现异常变化。但是,绝大多数研究人员依然囿于教科书中介绍的概念,认为岩浆通常为流体不饱和系统,因而流体过程的化学效应迄今所知甚少。

由此可见,相同的岩浆过程可以产生不同的投点分布趋势,而不同的岩浆过程也可以产生相同的投点分布趋势。换句话说,理论上不能证明某种投点分布趋势与特定的岩浆过程相关。因此,地球化学图解的解释过程中往往需要引入其他约束条件。由于全岩地球化学主要反映了可能的相组合,矿物学证据通常是地球化学图解的首要约束条件。

1.2相容元素

数值岩石学通常将元素划分成相容元素(趋于进入共生晶体的元素,D晶体/熔体值大于1或D晶体/流体值大于1)和不相容元素(趋于进入共生熔体或流体的元素,D值小于1)。主量元素是最重要的相容元素,其地球化学行为也容易用岩石学和矿物学证据检验,因而在火成岩成因讨论中具有重要意义。利用主量元素进行成因分析时,对于表1所示的一组假定成因上相关的火山岩化学分析结果,可以制作SiO2含量或Mg#值对其他氧化物的变异图解,并利用目测或回归分析方法阐明投点的分布趋势(图2)。从图2可以看出,样品投点展现了3种分布趋势:①TiO2、Fe2OT3、MgO和CaO含量都随SiO2含量的增加而减少,投点呈曲线趋势;②Al2O3和Na2O含量先随着SiO2含量的增加而增加,然后随SiO2含量的增加而减少,投点也呈曲线趋势;③K2O含量随SiO2含量的增加而增加,但投点呈直线趋势。据此,可以假定这些样品之间以分离结晶作用相联系;如果这种假定可信,就可以进一步认为K是一种不相容元素,意味着分离相为无K2O矿物(如橄榄石、辉石、磁铁矿)。按照这种逻辑,TiO2、Fe2OT3、MgO和CaO似乎初始为强相容元素,在安山岩之后变为弱相容元素;而Al2O3和Na2O则先为不相容元素,在安山岩之后变为强相容元素。据此可以推断,玄武质岩浆可能先经历了橄榄石+单斜辉石+铁钛氧化物组合的分离结晶,然后是斜长石的分离结晶。

如果这种推测可信,进一步可以外推母岩浆的成分。由于初始分离相不含K、Na、Al,且样品投点在K2OSiO2图解[图2(g)]中呈线性趋势,可以假定母岩浆中的K2O含量为无穷小。连接玄武安山岩(BA)与玄武岩(B),其连线的延长线(虚线)与横坐标的交点可以近似代表母岩浆的SiO2含量(475%)。通过该点作一条平行于纵坐标轴的直线(虚线),则各氧化物投点趋势与该直线的交点对应纵坐标值就可以认为是它们在母岩浆中的丰度(表1中再造的母岩浆)。因此,数值分析似乎证实了关于分离结晶作用的推测。

但是,这种“证实”不是真正的证实,因为缺乏交叉证据的约束。如前所述,部分熔融、分离结晶和液体不混溶都可以产生曲线型分布趋势,仅根据分布趋势难以对它们进行区分。为了检验上述认识,可以通过岩相学观察寻找橄榄石等矿物发生分离结晶作用的证据(如先晶出矿物成为后晶出矿物的包裹体),也可以通过数值模拟检验分离结晶作用的可能性。例如,根据斯托克(Stocks)定律(v=2r2g(ρc-ρm)/9h),

晶?w半径(r)和熔体黏度(h)对晶体沉降速度(v)起着重要的控制作用,而晶体和熔体的密度差(ρc-ρm)主要决定了晶体运动的方向。假定玄武岩、玄武安山岩、安山岩、英安岩、流纹英安岩、流纹岩的温度分别为1 200 ℃、1 100 ℃、1 000 ℃、900 ℃、800 ℃、700 ℃,利用Giordano等的计算程序[12],可以得到它们的熔体黏度分别为25、8.2、32.0、1734、942.7、5 8828 Pa?s。至少到英安岩时,子熔体黏度已经比初始玄武质熔体黏度增加了约68倍。因此,即使不考虑晶体分数对岩浆总黏度的影响,熔体黏度的大幅升高也可能足以终止分离结晶过程。此外,晶体沉降速度与晶体半径的平方成正比,意味着晶体只有生长到足够大时才具有较快的沉降速度,否则晶体将主要呈悬浮态分散在熔体中。悬浮晶体的存在将进一步升高岩浆的总黏度。当悬浮晶体体积分数为20%~25%时,分离结晶作用实际上不可能发生[13]。据此可以认为,岩浆的流变学性质不支持高度分离结晶模型,对于长英质岩浆系统尤其如此。

鉴于主量元素图解的多解性,微量元素被广泛用于探讨火成岩成因。这种方法的理论基础是微量元素服从稀溶液定律,因而有利于投点分布趋势的外推。此外,微量元素的丰度变化幅度要比主量元素大得多,可以提高图解的分辨率。但是,微量元素的图解同样存在多解性。例如,对于斜长石来说,Eu在还原条件下具有相容元素的属性,可以置换斜长石晶格中的Ca,而在氧化条件下则具有不相容元素的属性。因此,Eu异常的存在与否既不能直接证明斜长石的分离结晶作用,也不能独立说明斜长石在源区的稳定性。

1.3不相容元素

不相容元素在岩浆过程中倾向于进入熔体相和流体相,这种性质使得它们被认为更合适用来模拟封闭系统的岩浆过程。

例如,稀土元素由一组地球化学行为非常相近的元素组成,然而每一种元素都比其后面的元素具有略强的不相容性,因而它们的地球化学行为将有所区别[14]。据此可以用相容性相对弱和相对强的元素对制作图解,以判断样本子集经历过的潜在岩浆过程。例如,常用w(Ce)N和w(Ce)N/w(Yb)N作图,以区分部分熔融和分离结晶过程(图3)。

A为封闭系统的低压分离结晶作用的投点分布趋势;B为开放系统的低压分离结晶作用的投点分布趋势;C为开放系统的高压分离结晶作用的投点分布趋势;D为石榴石二辉橄榄岩的平衡批式部分熔融的投点分布趋势,数字表示熔融程度(%);F为假象的

富集型玄武岩浆分离结晶作用的投点分布趋势;w(?)N[KG-30x]为元素含量球粒陨石标准化后的值;底图引自文献[14]

Ce不相容性较强,在初始熔体(P)中具有最高的丰度;相应地,初始熔体也具有最大的w(Ce)/w(Yb)值。随着部分熔融程度的增加,进入熔体的Ce越来越少,而Yb则相对增多。因此,熔体中w(Ce)和w(Ce)/w(Yb)值同步减少,样品投点在CeN(Ce/Yb)N图解中构成一条具有正斜率的直线。相反地,在分离结晶过程中,由于稀土元素均为不相容元素,样品投点在CeN(Ce/Yb)N图解中构成一条与坐标横轴近于平行的直线(A、B、F)。因此,根据样品投点分布趋势似乎很容易区分部分熔融和分离结晶过程。但是,开放系统的高压分离结晶作用同样可以产生倾斜的投点分布趋势(C)。即使部分熔融形成的样品,当部分熔融程度足够高时,样品投点也表现为水平分布趋势(线段OD)。此外,该图解中没有涉及岩浆混合作用及其他岩浆过程。如果样品是岩浆混合作用的产物,其投点趋势既可以构成倾斜直线(母岩浆具有不同的w(Ce)值含量和w(Ce)/w(Yb)值时),也可以构成水平直线(母岩浆具有不同的w(Ce)值含量和相同的w(Ce)N/w(Yb)N值时)。由此可见,不相容元素数据同样存在多解性。例如,将四川攀西地区白马镁铁质层状岩体的样品投于图3,大多数投点分布于虚线Ⅰ和Ⅱ所夹持的区域。按照上述判别原理,应当认为这些样品具有更多的部分熔融印记。但是,层状岩体中往往存在堆晶岩,分离结晶作用具有明显重要的意义。例如,根据Zhang等提出的模型[15],白马辉长岩可能是苦橄质岩浆经历61%分离结晶之后进化岩浆固结的产物。

特别需要注意流体过程对不相容元素丰度的影响。由于流体的高度活动性,流体过程可以造成基于理想系统难以理解的不相容元素地球化学行为。在传统火成岩理论中,通常假定岩浆为自然熔体,含有很少的挥发分(如含水量(质量比)不大于4%)。在这种前提条件下,可以认为流体过程不会对不相容元素的地球化学行为造成重要影响。但是,近年来的研究表明,熔体和流体在高压条件下可以完全互溶[1617],弧玄武质岩浆含水量约4%实际上是岩浆上升过程中或侵位后遭受了调整的结果[18]。流体的逃逸将带走某些不相容元素,而流体的输入则带入不相容元素。据此,在开放系统条件下可以用不相容元素测试数据阐明岩浆系统的流体过程(如气体搬运),而不能用来揭示其他岩浆过程。

1.4区域岩石学

与成因岩石学不同,区域岩石学不要求精确的岩石学和矿物学约束,但要求严格的地质学或地球动力学约束。换句话说,区域岩石学谈论的不是一个岩浆体的成因与演化,而是一个构造旋回中岩浆系统的特征、成因与演化。因此,不可能对每一个分析样品都进行准确理解,更为有效的方法是揭示地球化学分析数据展示的时空分布规律。由此可见,在区域岩石学研究中,地质统计学是有效途径。

区域岩石学的基本依据是:①同类构造区具有类似的地质结构和地球动力学条件,因而参与部分熔融形成岩浆的源区组合相似,所形成的火成岩组合也类似;②同一构造区不同部位经历同样动力学过程的时间和强度有所不同,因而火成岩组合具有时空迁移的特征。根据第一个依据,同类构造区应当产生相似的数据集。将研究区的数据集与经过详细研究地区的数据集进行对比,可以阐明研究区的构造属性;将研究区数据集与产有大型矿床地区的数据集进行对比,可以阐明研究区的成矿潜力。根据第二个依据,同一构造区不同部位的数据集应当有所差异,这种差异与动力学系统触及的构造圈层性质和作用强度有关。据此,将数据集的特征与岩浆起源条件联系在一起,有利于揭示区域地球动力学过程。因此,区域岩石学研究经常采用类比的方法。但是已经识别的构造区类型并不是全部,同类构造区的不同部分存在地质结构的差异,因此,区域岩石学研究需要更多的地质学约束。例如,太行山地区发育中生代岩浆活动,前人一般称之为构造岩浆带。罗照华等基于火成岩组合分析,将其称为板内造山带,其理由是:①火成岩组合分析表明该区曾经具有巨厚的陆壳,这是造山带的本质特征;②与大洋板块俯冲相关的岩浆热轴一般不会超过500 km,太行山与古太平洋板块俯冲带的距离远远超过500 km,其岩浆活动不太可能与古太平洋板块的俯冲直接相关;③中国东部地区也存在时代相近的近EW向岩浆带和其他NE向岩浆带,古太平洋板块俯冲不可能产生如此复杂多样的构造岩浆带[19]。这3个约束条件都远远超出了地球化学测试数据的范畴,表明数值岩石学不能独立解决区域地质演化问题。

由此可见,仅仅依据化学测试数据(无论是相容元素还是不相容元素)不可能确定性地揭示岩浆系统经历的物理过程。同样,平均性质也不能作为判别标志,因为全岩测试数据的本质属性或者是反映了矿物组成(对于相容元素),或者是反映了流体过程(对于不相容元素),不具有确定性的物理过程信息。但是,利用化学测试数据和已发表的地质模型可以揭示潜在的物理过程,为进一步约束提供线索。

2岩浆系统性质

火成岩地球化学数据解释的困境也常常源于对岩浆系统的性质了解不够。在火成岩教学过程中,为了使学生更容易理解,通常将岩浆系统简化为一个岩浆体,再将岩浆体简化为一个质点,可称其为点岩浆模型;在这个基础上,再将岩浆的性质简化为其平均性质。这种简化的岩浆系统可称为理想岩浆系统,与自然岩浆系统相差甚远。对于某些专注于数值岩石学方法的研究人员来说,往往难以面对自然岩浆系统,因为他们没有精力关注火成岩理论的发展现状。

2.1岩浆晶粥柱模型

现代火山学观察表明,弧火山岩浆系?y一般具有多个位于不同深度水平上的岩浆房[20]。另一方面,金伯利岩岩浆系统似乎从未发现深部岩浆房。据此可以得出这样一种认识:一个岩浆系统可以没有深部岩浆房,也可以有多个深部岩浆房。将这种特征与岩浆起源及岩浆上升和就位的驱动机制联系在一起,可以进一步得出:具有多个岩浆房的岩浆系统(多重岩浆房系统)发育在岩石圈物质结构较复杂的构造区,或岩浆具有较低的平均上升速率;相反地,岩石圈物质结构较简单的构造区岩浆系统具有较少或没有深部岩浆房,或岩浆具有较高的上升速率。

图件引自文献[13]

根据多重岩浆房系统的特征可建立岩浆晶粥柱模型(图4)。在这样一个岩浆系统中,设想岩浆上升过程中可能遭遇多个构造滑脱层,每遭遇一个构造滑脱层都可以导致一些岩浆减压就位。当岩浆体横向扩展的阻力大于上升阻力时,岩浆将继续上升,直到遭遇一个新的、位于更高深度水平上的构造滑脱层,如此反复,直到边缘岩浆房的产生(图4)。

因此,不同深度水平上的岩浆房往往以补给系统(岩墙)或通道系统相连通。这样的描述有利于理解大多数火成岩中缺乏通道壁岩石捕虏体的观察结果,因为通道岩浆的冷凝边可以阻隔上升岩浆与原始通道壁之间的接触。较复杂的情况可以出现在幔源岩浆底侵或内侵时,受热地壳中将按类似的方式产生一个长英质岩浆系统。此外,在远离热轴的地带可能出现幔源岩浆直接侵位于浅部地壳或喷出地表的情景[21]。

在这样一种岩浆系统中,可以预期:①所有岩浆房中都可以发生分离结晶作用,但较深部岩浆房的固结速率慢于较浅部岩浆房,因为有地热梯度的存在;②所有岩浆房中都可以产生含矿流体,但较深部岩浆房中流体更多,流体中成矿金属含量更大,因为熔体中挥发分溶解度和流体中成矿金属溶解度都与压力呈正相关关系;③岩浆房之间可以发生强烈的岩浆混合作用(包括壳源岩浆与幔源岩浆的混合),新生岩浆有可能含有大量循环晶(Antecryst)。因此,边缘岩浆房中充填的岩浆可能具有非常复杂的组成,与点岩浆模型的预期完全不一致,导致一个火成岩系列的化学变化不再仅取决于边缘岩浆房(终端岩浆房)中的岩浆过程,而是经常携带着整个岩浆系统演化的印记。

2.2岩浆房组装过程

花岗质岩基就位的空间问题(Room Problem)曾经长期困扰着地质学家。由于认识到岩基实际上是一种厚板状侵入体和岩墙补给机制[2223],空间问题得到了很好的解决[6]。因此,大型花岗质侵入体的就位将同时要求岩浆体横向扩展岩墙补给底板沉陷循环(Loop)的反复发生[24]。显然,这是一种自组织过程,不同侵入单元之间将呈现复杂的接触关系。如果两个单元的就位时间非常接近,可以实现两种岩浆的完全混合,岩浆侵入体将会丢失早期的就位历史,在深部地壳尤其如此。因此,通过化学测试数据将难以揭示岩浆演化的全过程。

近年来,大型镁铁质侵入体也被认识到是由多批次岩浆组装产生,其主要依据是侵入体的平均成分与冷凝边成分不一致[25]。按照一次性岩浆瞬时就位或一次绵长的持续岩浆补给模型[26],不管岩浆经历什么样的过程,其冷凝边成分必然与平均成分相等[13]。在分离结晶的条件下,岩体下部将富含镁铁质组分,而上部富含长英质组分,因此,剖面上镁铁质组分的丰度将呈S型变化,而长英质组分则呈反S型变化。然而,大多数大型侵入体都不服从这种变化规律,甚至一些小型岩席也表现出强烈的多批次岩浆组装的特征[25,27]。而大型侵入体中往往缺失多批次岩浆组装的地质学和岩石学证据。对此,Marsh认为其主要是因为岩浆混合作用消除了侵入体组装过程的许多证据[13]。由于镁铁质岩浆的固相线和液相线温度间隔较大,不同结晶度岩浆之间的混合相对容易。特别是发生全岩浆房对流过程时,质量平衡计算可能是揭示侵入体组装过程的最有效方法。尽管这种方法利用了样品化学分析结果,但是侵入体的岩性分层和厚度测量也是不可或缺的数据,这表明地质学和岩石学约束的不可或缺。

2.3岩浆房固结过程

基于理想系统模型,岩浆房固结过程是全岩浆房对外部环境的响应。这是一种很奇怪的现象,因为侵入体接触带的观察早就表明岩浆体的固结过程是从接触带向中心推进,但迄今仍有研究人员持全岩浆房同时结晶的观点[28]。由于岩浆固结前锋从接触带向中心移动,产生了一系列相关联的问题:首先,由于中部存在一个高温带(其温度等于岩浆的液相线温度),无论是沉降还是上浮的晶体都将在通过这个高温带时被吸回,不利于堆晶岩的产生;其次,由于晶体沉降速度与颗粒半径成正比,晶体吸回的速度与颗粒半径成反比,小的晶体颗粒将主要呈悬浮态,这将升高岩浆的黏度,不利于晶体沉降;再次,大颗粒晶体需要较长的生长时间,有可能导致其处于晶体捕获带,也不利于晶体沉降过程。由此可见,层状岩体中火成层理和堆晶岩的成因重新成为难解之谜[2930]。

作为一种解决方案,Gutierrez等提出了侧壁晶体沉降驱动全岩浆房对流模型[29]。该模型认为全岩浆房对流主要受侧壁晶体沉降驱动,与Skaergaard岩体具有薄侧壁岩系的观察结果一致。该模型有利于解释火成层理的成因,但要求岩浆侵入体具有大的方向比(高宽比),而层状侵入体却一般具有小的方向比(如攀枝花岩体约为0.1)。如果岩浆多批式脉动组装模型可信,将进一步减小侵入体的方向比,从而不利于全岩浆房对流。

图件引自文献[31]

另一种解决方案是发生堆晶作用的矿物晶体属于循环晶,而不是从寄主侵入体中结晶的产物[30]。此外,结合岩浆房组装过程的认识,也可以认为重力沉降主要发生在岩浆侵入体的下半部。从图5可以看出:玄武质熔体中斜长石和辉石开始出现温度(T)随压力(P)变化,且斜长石dP/dT梯度(0.004 ℃?bar-1)大于辉石(0.016 ℃?bar-1)[31]。峨眉山玄武岩的平均厚度约为3 000 m,而镁铁质侵入体就位于喷发不整合面上,因而第一批岩浆的就位深度应当约等于或小于1 kbar的压力条件。这时,斜长石应当先于辉石结晶,或与辉石同时晶出。随着岩浆的逐渐补给,如果玄武岩未遭受剥蚀,层状岩体将向下生长,岩浆逐渐由斜长石首晶区进入辉石首晶区。在这种情况下,就有可能出现大量堆晶辉石岩(如川西红格岩体);如果补充岩浆的就位深度不变(即侵入体就位过程中玄武岩同时遭受剥蚀),将有利于形成辉长岩(如攀枝花岩体)。

岩浆固结过程对化学数据的分布样式产生重要影响,因此,分析岩石地球化学测试结果时应当考虑固结过程和固结条件的影响,也应当注意岩浆固结速度和补给速度之间的?P系。

2.4岩浆系统的成熟度

由于终端岩浆房之下可能存在一系列位于不同深度水平上的岩浆房,岩浆房之间的相互作用将导致就位岩浆的组成复杂化。例如,如果下伏岩浆房中晶出了大量橄榄石,从深部上升的岩浆有可能将这些橄榄石携带到终端岩浆房中。由于这些橄榄石晶体不是从携带岩浆(Carrier Magma)中晶出的,它们被称为循环晶,而循环晶+携带岩浆则称为灰浆(Slurry)[30]。除了循环晶之外,火成岩中还可能包含其他晶体群[3233]。这些晶体往往被携带岩浆中析出的晶体包裹,被误认为是携带岩浆中最早析出的晶体,或者称为捕虏晶(如果不符合携带岩浆理论预期)。即使符合携带岩浆理论预期的晶体也未必都是从携带岩浆晶出的。例如,四川盐源矿山梁子苦橄岩含有4种不同成分和结晶习性的橄榄石[34],表明至少有3种橄榄石不是源于携带岩浆的结晶作用。一般来说,如果岩浆上升速度足够快,都可以携带异源晶体(Exotic Crystal);反之,异源晶体将会在岩浆上升过程中被移离。在前一种情况下,岩浆快速固结(如喷出岩),火成岩中将保留大量外来晶体的信息,这样不仅可以利用携带岩浆的成分反演岩石形成过程,而且可以利用循环晶追索深部岩浆房的信息,利用残留晶提取源区的信息。在后一种情况下,岩浆缓慢固结(如深成岩),所有外来晶体都可能被溶蚀,灰浆将转变为一种新的岩浆,这时利用全岩化学将不能揭示最后一个外来晶体消失之前的所有岩浆演化历史。据此,Zellmer等提出了岩浆系统成熟度的概念[35]。从热力学平衡的角度来看,岩浆系统的成熟度可以理解为岩浆系统趋向于服从吉布斯相律的程度。岩浆系统越偏离吉布斯相律,其成熟度就越低,反之则越高。由此可见,无论是哪一种情况,都不能简单地利用全岩化学来再造岩石形成过程,而必须有其他证据约束。

3白马铁钛氧化物矿床的再解释

无论从哪个角度来看,由数值岩石学得出的认识都存在多解性。为了得出更符合地质实际的解释,就必须引入其他方面的独立证据。四川攀西地区白马铁钛氧化物矿床可以作为一个典型实例。该矿床是攀西地区4个超大型铁钛氧化物矿床之一,近年来引起了广泛关注。但是,前人主要运用数值岩石学方法讨论了矿床成因,因而许多认识尚存在瑕疵:对于白马岩体中硅酸盐矿物与铁钛氧化物之间显著的δ57Fe值区别,Chen 等将Fe同位素分馏归咎于分离结晶作用和固相线下再平衡[36],而Liu等则认为是它们分别结晶自两个不混溶富Si液体和富Fe液体的证据[37];Liu等发现橄榄石中存在多相包裹体(主要为钛磁铁矿和钛铁矿,含少量磷灰石、角闪石、金云母和磁黄铁矿),将其解释为液体不混溶的产物[38],而Pang等则将攀枝花岩体中的类似包裹体(主要为钛磁铁矿和钛铁矿,某些包裹体含有角闪石+黑云母±氟磷灰石)解释为铁钛氧化物在岩浆演化早期结晶的证据,并将包裹体中的含水矿物解释为捕获流体与橄榄石主晶反应的产物,将矿体成因归咎为铁钛氧化物堆晶作用[39];Zhang等主张白马岩体形成于富铁岩浆的多脉动补给[15],Pang等则主张攀枝花岩体的补给岩浆具有更原始的性质[39]。假定所有研究人员的观测证据都是可信的,出现类似矛盾就应当归咎于限定条件的不足。据此,有必要以白马矿床为例讨论如何引入地质学、岩石学和矿物学证据对数值岩石学认识进行约束。

特别是白马岩体中常见厘米级韵律层,且矿体的分布不均一(图9),难以用简单分离结晶模型来解释。从图6、7可以看出,低压分离结晶的模拟液体血统线大部分与样品投点分布趋势不符,表明这个模型依然存在缺陷。

3.4岩石学约束

分离结晶作用和岩浆混合作用对于白马岩体的成岩成矿过程看来都是重要的,但是即便同时考虑这两种岩浆过程的效应,依然存在不可克服的矛盾,即富铁岩浆的上升机制和韵律性层理的成因。因此,必须进一步考虑其他约束证据。

图件引自文献[15]

前面所有讨论都是建立在理想系统的基础上,无论是封闭系统还是开放系统。在这样的前提下,白马岩体的所有物质都被假定来自一个平衡热力学系统。由于缺乏成因矿物学证据,这样的假设前提并未得到证实或否定。作为一种弥补措施,可以引入岩石结构证据作为进一步约束的条件。理论上,在一个平衡系统中,组成矿物之间应当具有稳定的结构关系。考虑到开放系统和较快速冷却的特点,至少有两种矿物呈平衡结构关系。但是,白马岩体中的矿石特征(图10)展示的结构关系表明,无论是在主矿石中还是在浸染状矿石中,都不存在自形的橄榄石、辉石、斜长石和铁钛氧化物晶体。在主矿石[图10(a)]中的造岩矿物主要为橄榄石和单斜辉石,只有少量斜长石。这些造岩矿物的晶体均具有港湾状或浑圆形边缘,暗示了造岩矿物与矿石矿物之间的热力学不平衡。矿石矿物则充填于造岩矿物粒间,形成海绵陨铁结构。此外,尽管造岩矿物主要呈单晶体颗粒存在,局部依然可见由两个或两个以上晶体组成的颗粒。这种结构关系表明,矿石矿物形成于造岩矿物结晶之后。在浸染状矿石[图10(b)]中,斜长石明显较多,且造岩矿物之间常常相互接触,构成半自形粒状结构。有一个橄榄石颗粒被包裹在斜长石中[图10(b)左上角],可以作为橄榄石先于斜长石结晶[41]的有利证据。铁钛氧化物晶体被包含在斜长石晶体中,可以作为其先于斜长石结晶或形成于液体不混溶的证据。但是与铁钛氧化物接触时,斜长石颗粒具有形态多变的溶蚀边缘[图10(b)左下角],暗示了铁钛氧化物与斜长石之间的热力学不平衡。

由于所有造岩矿物都与矿石矿物呈热力学不平衡,所以成矿作用必然发生在成岩作用之后。换句话说,白马岩浆成矿系统可以划分为岩浆子系统和成矿子系统,这两个子系统的相互作用产生了白马大型铁钛氧化物矿床。为了进一步阐明成矿过程,先对热力学不平衡的原因进行分析,其基本解是造岩矿物结晶后进入到了一种新的环境。因此,不平衡结构的产生可能基于以下3个模型:①“矿浆”下涌模型;②富矿岩浆上涌模型或Zhang等的模型;③富矿流体上涌模型。“矿浆”下涌模型曾经用来解释红格铁钛氧化物矿床的成因[45],其缺点是难以解释粒间熔体的去向。此外,由图10可见,成矿作用发生时造岩矿物之间已经具有稳定的结构关系,仅凭“矿浆”的重力难以产生足够大的张力,因而缺乏“矿浆”下涌的通道。富矿岩浆上涌模型有可能解决这一难题,前提条件是下伏岩浆房中有足够大的岩浆内压力。但是,富矿岩浆中含有大量硅酸盐物质,铁钛氧化物沉淀之后残余硅酸盐物质的去向也是一个问题。白马岩体具有很好的层状结构,未见明显的竖直岩浆通道(图10)。由此可见,“矿浆”下涌模型和富矿岩浆上涌模型都与地质证据不符,因此,富矿流体上涌模型可能是一个较合理的选项。已有的研究表明,挥发分流体的存在可以显著压制斜长石的结晶。实验表明:在“干”拉斑玄武质岩浆中,斜长石先于单斜辉石结晶;而在“湿”拉斑玄武质岩浆中,斜长石晚于单斜辉石结晶[46]。反过来,如果向已晶出斜长石和辉石的岩浆中输入流体,则可以导致斜长石被首先吸回,如果这一过程持续发生,单斜辉石和橄榄石也会依次被吸回。硅酸盐矿物的溶蚀会改变流体的溶度积,从而导致铁钛氧化物的沉淀,同时将溶解物向上传输。这种成矿机制可称为溶解沉淀机制,与不相容元素(K、P)富集在岩体上部的特征(图9)一致。根据富矿流体上涌模型,从浸染状矿石到海绵陨铁状矿石的转变就可以理解为溶解沉淀过程不断增强的结果。

显然,富矿流体上涌模型可以更合理地解释白马岩体的观察结果。如果与Zhang等的模型[15]结合在一起,就可以说原生苦橄质岩浆在深部岩浆房中经分离结晶作用产生了富铁熔体,流体或熔体流体流上升过程中萃取了其中的成矿金属,并将其?y带到白马岩体中。含矿流体在溶解硅酸盐矿物和减压相分离过程中卸载了成矿金属,同时向上排出贫矿流体。白马岩体顶部常见的富角闪石细脉可能就是这种贫矿流体排气作用的产物。但是,由于不清楚图10样品的采样位置,上述认识依然有待进一步证据的约束。

4透岩浆流体成矿模型

数值岩石学是一种有效的工作方法,但需要得到地质学、岩石学和矿物学证据的约束。图6、7都揭示了分离结晶作用和岩浆混合作用的重要意义。但是,由于缺乏第三方证据的约束,这样的认识难以令人信服,所以逐渐引入了地质学、岩石学和矿物学约束,最终得到深部分离结晶+含矿流体上涌模型。尽管该模型依然需要进一步的约束条件,但可以解释更多的观察事实。对于之前提出的争议问题,Fe同位素的差异可以解释为岩浆子系统和流体子系统的不同,多相包裹体可以解释为液体不混合(合二不为一),而不是不混溶(一分为二),富铁岩浆上升的驱动力可以归咎为流体的加入。关于铁钛氧化物结晶于岩浆演化早期的判断[39]则完全是一个错误的认识,在列出的所有证据中都没有铁钛氧化物分离结晶的证据。

简要地说,深部分离结晶+含矿流体上涌模型就是透岩浆流体成矿模型。笔者及合作者在长英质岩浆成矿系统研究过程中提出了透岩浆流体成矿理论,现在看来该理论也适应于镁铁质岩浆成矿系统。究其原因,可能是该理论以物理过程为切入点,理论上所有的成矿系统都涉及成矿物质的输运和聚集,系统的化学性质可以改变成矿金属和金属组合,也可以改变物理参数的取值,但不会改变物理过程的基本驱动机制。因此,将透岩浆流体成矿理论用于镁铁质岩浆成矿系统时,成矿作用的样式将有所改变。

已有一些实验支持透岩浆流体成矿模型。Matveev等通过浮选实验提出,豆状铬铁矿可以通过流体泡的搬运过程产生[7]。假定铬铁矿在岩浆温度下降过程中首先结晶,且结晶过程释放的流体形成流体泡向上运动;由于硅酸盐矿物和氧化物的亲湿性不同,流体泡将可以在上升过程中不断收集铬铁矿晶体;携带铬铁矿集合体的流体泡消失之后,铬铁矿豆状体就在岩浆中下沉,聚集成铁矿石。Mungall等通过实验提出了类似的模型[8],但他??的模型用来解释硫化物熔体而不是金属矿物的上升机制。上述两种模型的共同之处是强调流体泡搬运成矿金属的能力,类似于工业上的浮选工艺,可称为浮选模型。Martin则通过变温实验提出透过岩浆活动的流体可以萃取其中的易溶组分[9]。即使纯H2O流体透过岩浆向上运动,也可以从中萃取大量的K、Na、Al、Si和Fe;据此,AMCG岩套(Anorthosite、Mangerite、Charnockite、Granite)中的A型花岗岩和正长岩的形成可能与透岩浆流体过程有关[9]。Blundy等认为斑岩型铜矿床的成因模型存在一个难解之谜:Cu的输运要求氧化环境,而铜矿物的沉淀则需要还原环境[10]。据此,他们用高温高压实验模拟了富硫气体卤水相互作用,进而提出铜富集最初涉及富金属的岩浆高盐液体或卤水,后者来自在浅部地壳经过数十到数千年组装产生的大型岩浆侵入体;随后,堆积卤水与下伏镁铁质岩浆中短期爆发出来的富硫气体发生反应,触发了硫化物矿石的沉淀[10]。这两个模型都涉及流体的溶解度,可以成为溶解度模型。显然,无论是浮选模型还是溶解度模型,都涉及流体透过岩浆活动。尽管研究人员没有使用透岩浆流体这一术语,但他们描述的过程与罗照华等的描述[47]非常类似。除了Blundy等强调了短期爆发[10]之外,其他研究人员都没有涉及岩浆相关成矿系统行为的复杂性改变。

一个岩浆系统可以具有多个深部岩浆房,每个岩浆房的结晶残余都可以富含流体(图4);由于流体中Fe溶解度与压力呈正相关关系[48],深部岩浆房中的残余流体必然也是富Fe、Ti氧化物组分的流体。因此,当深部岩浆房中的流体进入上覆岩浆房时,流体的减压膨胀属性导致骨牌效应:从下到上岩浆房依次开启并释放其中的残余流体,汇聚成一股强大的上升流体流。一旦这种流体遭遇半固结的先存镁铁质层状侵入体,就可以使岩浆重新液化和分异:先存晶体被溶解或熔化(斜长石辉石橄榄石),同时堆积铁钛氧化物。因此,铁钛氧化物可与橄榄石、辉石、斜长石及其任意组合形成矿石。由于橄榄石和辉石较难以溶解或熔化,它们在岩浆重新液化过程中将趋于沉淀,使得镁铁质层状岩体下部富集镁铁质矿物,而上部则富集长英质矿物和强不相容元素(如P)。此外,流体输入可大幅降低岩浆的黏度,有利于全岩浆房对流和流动分异作用。一旦对流过程停止,每一个岩浆分层中的流体都会趋于上升,而密度或粒径较大的晶体趋于下沉。这一过程有利于进一步修饰全岩浆房对流期间产生的分层性质,可能是韵律性层理产生的主要机制。从这个角度来说,含矿流体输入导致了岩浆分异,而不是岩浆分异产生了含矿流体。

透岩浆流体模型的重要疑点之一在于岩浆型矿床中往往缺乏强烈的热液蚀变现象。基于长英质岩浆相关矿床的研究,研究人员普遍认识到热液蚀变现象是成矿系统中存在流体的证据。但是,热液蚀变矿物的稳定温度很低(低于500 ℃),由于镁铁质岩浆的固相线温度远高于这个温度,在典型热液蚀变矿物稳定之前,流体有可能已经大部分逃移,所以侵入体内只有少量挥发分可以被保留到较低温度阶段,并导致热液蚀变现象。正如Norton等指出的那样,Skaergaard岩体的大部分历史都与流体平衡,岩体中罕见热液蚀变现象可能是因为在岩体温度下降到500 ℃之前挥发分就已经逃逸[49]。当前,流体存在的其他证据不断被强调,如次生单斜辉石、高An斜长石、爆破角砾岩、伟晶岩等。由此可见,岩浆型矿床中并不是不存在流体活动的证据,而是这些证据尚未被大多数研究人员认识到。

5结语

矿物地质学范文第2篇

关键词:矿产勘查 物化探技术 技术应用

1 矿产勘查中的物探技术与化探技术

分析矿产勘查中的物化探技术应用,需要明确物化探技术的概念和原理,当前矿产勘查中的地质勘查被称为现代地质勘探工作。从广义上讲,地质勘探通常可以理解为地质工作的同义词或近义词,针对地质勘探工作的开展,根据发展的需要,国防建设和社会经济的发展以及国家科学技术都对地质勘探工作提出了很高的要求。地质勘探技术的原理主要是针对某些地区的岩石地层结构和矿物分布情况进行合理勘探,也可以进一步对地下水和地形地貌等地质条件进行合理分析,进而可以探讨和研究地质状况中的重点和研究地质地貌的差异。

在地质勘探工作的找矿过程中可以按照勘探目标的不同而将勘探过程分为不同的地质找矿工作模式,并且可以针对具体的地形条件,依据勘探矿产地质状况和不同的矿产评价主要目的,合理进行矿产地质调查,实现确定地质勘探的主要目的,进而合理掌握矿产勘探地区的水文地质和地下矿产分布情况,或者结合矿产勘查区域内的地质条件合理进行矿产勘查,进而实现地质勘查工程建设目标。

矿产勘查中的物化探技术应用包括各种地形区域的地质调查或者海洋地质调查,通过地质调查可以对地质区域内的具体矿产分布状况进行合理的勘探,了解其矿产形成地质条件与环境地质状况等。然而,矿产勘查中的物化探技术的应用目前总体情况还存在着一些严重的问题。因此,为了进一步提高矿产勘查中的物化探技术应用水平,在矿产勘查中,具体的物化探技术应用需要加强对地质勘探物理化学勘探技术的研究,增加地质勘探技术的研究开发这是特别重要的工作。

从原则和方法的角度来考虑,加强矿产地质调查和地质勘查,也需要对物化探技术进行分析和应用性研究。本文着重对地质勘查物化探技术的应用进行了详细的描述,对于促进矿产勘查中的物化探技术应用会起到积极的作用,对我国今后的地质勘探工作有一定的参考作用。

1.1 化探技术分析

在矿产勘查中的物化探技术应用过程中,矿产勘查物化探技术比其他地质矿产物理勘探技术更有效,比如在传统的天然气勘探过程中,地球化学勘查方法中最重要的方法是使用金属矿物来进行气态物质的勘探,这在很大程度上是由其具体的勘探方法所决定,其勘探效果相对就更加有效。所有的天然气勘探技术中最有效的方法是广泛使用的汞气勘探。

随着表面矿产开发越来越多,地质开采过程中更多的开始关注地下埋藏的矿物资源,并且随着地质勘探科学技术的进步,勘探工作也推动可精密仪器的使用创新,也促进了地球化学技术的研究发展。针对地球化学勘查方法技术的研究,通过使用地球物理化学勘查技术可以扩大寻找矿物的分布范围,因为它减少了许多勘探检测环节,其直接效果明显优于物探技术。

随着勘探化学技术的发展,矿产物化探测技术是对传统地球化学方法为代表的技术的一项新的发展,并且这项技术正越来越成熟,走向定量解释方法的发展进程中,是促进矿产勘探技术全面快速发展的有效新模式和新方法。随着地质勘探技术的不断深入发展,矿山近表面的矿物被发现,隐伏矿的发现成为未来矿产勘查的发展趋势。

近年来,一些高灵敏度的仪器,可以进行精密的化学分析,结合地球物质的特殊存在形式和运行机制,促进勘查地球化学方法的发展取得了明显的进步,进而提出了新理论和新技术,有利于加强许多隐伏矿床的地球化学勘查。

1.2 物探技术分析

物探技术在地球物理勘探过程中常用的物探技术方法是指通过重力,磁,电等来进行矿产探测的方法,通过这些方法寻找和扩大能源矿产的勘探范围,可以有效加强对黑色金属、有色金属矿产、非金属矿产等矿物的勘探。矿产勘查中的物化探技术应用对矿产勘查有着积极作用,该类技术主要有地震法、电磁法等类型。其中通过地震法测量矿产资源,需要通过采集地震波技术,获得所需的数据,然后根据这些信息来推断地下物质的性质,并逐层分析图像,其中一种比较常用的技术是浅层地震勘探应用技术,其原理主要是利用岩石中弹性波传播的过程,通过人工激发弹性波来探测地下地质构造和岩性信息的方法,利用弹性波的传播原理,通过弹性波在地下地质结构和岩石性质内的反射过程时间等具体信息来获得矿物勘探的信息,进而实现对矿物分布状况的研究和分析。该类技术的优点是探测深度较大,精度较高。

对于诸多矿物勘探技术而言,浅层地震技术是一种创新性的地震勘探方法,该方法首先应用在油气勘探中,仍然是这一领域中重要的勘探技术,该方法比一般方法的探测深度要深,并且经图像处理后,可使地下结构精细、形态分布有利于进行地质评价。另一种方式是电磁法。大地电磁测深是被动源电磁测深法,以天然交变电磁场为场源,通过合理改变磁场强度进行地质勘探的方法,观察到在电磁源的条件下的分布图像,进而研究地下岩石和矿产分布的方法。电磁法广泛应用于矿产勘查,其中常用的方法主要是低频电磁法,其工作原理是在整个地质空间中通过发射电磁波或者低频无线电作为场源,合理测量其分布,如果局部遇到矿物就会发生异常进而起到找矿的目的。这种方法的优点是无线电源简单方便,并且处理速度快,但是缺点是探测深度较浅,并且还需要注意外部磁场的干扰。

2 矿产勘查中的物化探技术应用与地质效果分析

针对矿产勘查中的物化探技术应用问题分析,需要结合地球物理勘探技术在实际应用中的问题和现状进行分析和探究,当前我国矿产勘查中的地球物理勘探技术还很不完善,并且在实际勘探工作中会发现很多问题。

首先,利用地球物理、地球化学方法所获得一些信息,但是这种方法仍然存在一些不确定性,对于指导矿产勘探具有一定的影响,而且对数据的解释和分析方法也不够科学合理,导致通过该方法所获得数据不能很好地指导矿产勘查工作的顺利进行和开展。通常情况下,矿产勘查中的物化探技术应用往往会根据工作人员的经验,结合许多种类方法的经验进行分析与解释,导致整体的矿产勘查中的物化探技术应用不够科学合理。并在这种情况下所得到的解决方案只是以勘探工程的观测参数进行控制为目的,对于实际使用不能起到很好的指导作用,也就是说在勘探工程中需要采用综合方法来降低勘探过程中存在的误差。同时在勘探过程中由于收集大量数据,这在一定程度上往往会因为勘探所得数据的分析难度而增加勘探整体结果的多解性。最后导致对这些数据无法进行深入科学的研究,对于寻找异常情况和提高数据准确度会造成一定的影响。

地质勘探包括对各类区域的地质调查,当然也涵盖海洋地质调查的内容,所以需要加强对地震地质与环境地质的调查分析,同时结合地质勘查地球化学找矿技术的应用总体情况,对地质勘查物化探技术的应用进行了详细的描述。虽然当前地质勘探技术应用过程中存在着一些严重的问题,但是为了进一步提高地质勘探水平,加强对地质勘探地球化学勘探技术的研究工作是特别重要的,并且对于加强物化探技术的提高有着积极的作用。矿产资源在我国经济发展中扮演着重要的角色,因此,加强对矿产资源勘查工作的控制,加强对矿产物化探技术的深入研究,可以促使其在矿产勘查中发挥更重要的作用。

在矿产勘查中的物化探技术应用过程中,需要使用合理科学的检测方法来减少因为物化探技术误差所产生的问题,并且还有几点事项需要注意,以便确保取得良好的物探效果。

一是需要遵守矿产勘查中的物化探技术应用原则,让有经验的工作人员进行数据的分析和解释,并推断矿区周围环境条件的可能来源。即使在一个完全相同环境的地区,也会产生同样的矿物,所以需要结合具体的实际状况进行合理的分析和总结。

二是在采矿区域内通过运用矿产勘查中的物化探技术也有可能发现新矿物的存在。

三是适当增加对成矿地质条件的研究。

由于矿产形成的原因是十分复杂的,所以在对数据进行分析和解释过程中,相关工作人员需要提高对地质情况的关注和研究,综合考虑地质条件的复杂性。并且要结合复杂的地质条件进行仔细研究和分析,减少外部因素的影响,合理对地区的地质条件做出准确的解释。当发现异常状况进行解释的时候,需要注意对地质条件进行综合的考察和研究,排除矿产分布区域内不良地面环境条件的影响,因为在很深的地下往往也会有大矿体的存在,甚至在一些地方会出现成地质曲面的状况。所以如果该地区矿体的总体形状复杂,就可能在矿产分布地区的许多位置处可能会存在矿产等,针对这一特殊情况就需要及时排除其他物质的干扰与地质因素的影响,防止因为环境的影响而导致异常复杂状况的增加,确保增加矿产勘查中的物化探技术应用精度,防止出现错误的误判,从而提高矿产勘查中的物化探技术应用重视程度、合理改善地区的复杂地质条件。

为了提高矿产勘查中的物化探技术应用效果和质量,需要针对矿产资源进行合理的地球物理技术原理分析和按照科学合理的方法进行地球化学勘查。经过几年来的工作实践检验,对矿源搜索需要结合具体的原理进行分析和总结,首先需要依据找矿原则,结合矿产勘查的最基本方法,合理进行矿产分布地质普查,对矿床或矿体进行细致分析之后得出评价报告。在勘探工作过程中同时进行数据的收集和分析,在对矿产勘探物化探技术的支持下,使用探测技术探索矿产分布区域的各个地点,结合具体的地质分析工作,同时还要结合具体的信息资源进行合理的分析和总结。针对地球物理和地球化学找矿勘探技术的重要性和作用大的特性,需要在整个阶段应用地球物理和地球化学勘探技术来实现对矿产的分析和寻找。在矿产普查工作中,可以通过合理的措施来寻找隐伏矿,根据矿体的生产条件,对矿产情况进行深化筛选,可以利用矿产资源勘探技术,有可能在勘探过程中实现一个新发现。至于勘探过程中的优化原则,可以根据具体勘探数据进行数据分析和总结,寻找到许多贴合不同情况的解决方案。在这种情况下,应该使用各种灵活的矿产材料化学勘探技术,根据地形特征和矿物特征,结合具体的交通条件,综合考虑各种方法的优点和缺点,合理优化勘探方法进行矿产探索和分析总结。

针对直接和间接寻找矿源的工作,在矿产资源勘探和开发的早期阶段其主要任务是直接对矿产分布区域进行勘探,然后在很深的地下区域内进行矿产勘查,逐渐从直接开采进入到间接开采的阶段,所以在矿产勘探过程中需要将直接法和间接法相结合,进而促进矿产勘查工作的顺利开展。综合勘探技术在找矿预测中的应用是矿产勘查的趋势发展的必要要求,这就需要加强勘探过程中各个环节的密切合作,采取各种协同作战的勘探方法,以消除勘探过程中存在的问题和不足,采取合理的地球物理方法进行隐伏矿预测。同时合理实行勘探方法必须基于成矿区域地质背景为基础,地球物理和地球化学资料必须结合成矿地质条件,结合地区地质条件进行合理的解释。在对矿产资源进行勘探过程中,需要始终坚持以地质条件的具体分析进行解释和勘探,才能对地区的地质条件进行合理的分析和总结,而不能脱离成矿地质条件,采用一些方法分离,这也是解决地质勘探实际问题的唯一方法。

3 结语

随着矿产勘探行业的快速发展,现代地质勘探工作的应用需要一系列高新技术来支持其发展,同时这些新的高新技术使目前的地质勘探质量和效率有了很大地改善,使地勘业得到了长足的发展。通过对地质勘查物化探技术的深入分析,有了更加深刻的认识。

矿产资源的勘探和开采工作的现代化需要技术人员采用地球物理技术来进行矿产资源的开发和利用,矿产勘查中的物化探技术的发展适应现代社会对矿产勘探过程的要求,地球物理技术与其他技术相比,在寻找矿产资源过程中具有许多优点,因而被广泛地应用于矿产勘探实际生产活动中。所以本文首先介绍了地球物理勘探和地球化学勘查方法技术,并介绍了在矿产资源勘探开发中的应用问题及遵守的原则,同时本文简单讨论了矿产勘查地球物理和地球化学技术的发展要求,并对物化检测研究矿产资源的地质勘查工作技术进行了总结,能够满足矿产物探技术过程中高水平技能的需要。

地质勘探工作的开展需要根据发展的需要,结合具体勘探地区的岩石地层结构和矿物分布情况,才能进一步对矿产分布地区的地形地貌等地质条件进行分析和总结,也可以探讨和研究矿产分布差异。按照勘探目标不同需要采取不同的地质找矿工作模式。结合地质勘探地球物理勘探技术的重要性,需要进一步提高地质勘探水平,也要加强分析和研究工作,为中国的经济发展奠定坚实的基础,对我国今后的地质找矿工作有一定的参考作用。

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矿物地质学范文第3篇

关键词:制约因素;深部找矿;解决方法

一、基础因素

在当今社会,成矿理论已经在不断地深入以及丰富其研究知识,另外也不断地有新矿床成因理论以及认识地不断出现,比如说深部流体(成矿)作用理论、矿床成矿系列理论、矿床模式理论、地质力学理论、地质异常理论、成矿系统理论、地球化学块体理论等,它们的出现及发展对深部找矿突破具有指导性作用。如果,不能够有效地运用成矿理论进行深部找矿,就有可能会失去深部找矿的底层基础,找矿工作进入乱找、难找、找不到的局面。成矿理论是制约深部找矿的基础性因素。

1.深部流体

近年来,地壳流体的研究成果表明,地壳的深部存在着很大规模的流体活动。一般情况来说出现流体活动而且是特别大规模的流体活动的地方就非常有可能会形成矿床。因此,地壳深部,特别是地壳深部较浅处3~5km范围内,在一定的构造岩性条件下发生矿化富集、形成矿体应是不可避免的现象,这就为地质人员从已知矿田、矿带、矿床开展深部探矿工作提供了基础性理论依据。

2.矿床成矿系列理论

矿床成矿系列是指在一定的地质历史时期,在一定的地质构造单元,与一定的地质成矿作用有关,在不同地质构造部位形成的不同矿种、不同类型并具有成因联系的矿床自然组合。属于这种组合的矿床在不同层次上发生相互联系。按层次可将成矿系列分为:成矿系列组合、成矿系列类型、成矿系列、成矿亚系列、矿床式和矿床共六个序次。成矿系列的概念,采用成矿分析理论基础,对促进成矿预测起到了很好的作用。近年,陈毓川院士又进一步提出成矿谱系的概念:认为成矿系列是一定地质历史时期的产物,与一定的构造旋回有关。地质演化具有多旋回性,成矿系列也必然有多旋回的特点,而且特点是有变化的。可以把特定区域成矿作用的演化历史与分布规律称为成矿谱系。通过建立成矿谱系,从整个地质历史时期审视特定区域内成矿分布的时空规律,评价找矿的战略意义。在此基础上,也有人提出“全位成矿”与“缺位找矿”等观点。这一理论为深部找矿工作起到了很好的指导作用。

二、关键性因素

现如今,我们在找矿过程中,人们会通过地质、物探、化探、遥感等技术手段对认为成矿有利地段的物理场、化学场提取信息,从而判断是否有矿体存在及矿体存在的形态分布,而不同的矿床与其所在的区域地质条件,会存在一定的物性差异,而且会通过不同岩石建造所形成的不同磁性、电性以及密度等体现出来,从而去造成不同的地球物理场。另外在不同的岩石建造产生不同的化学性质,这种差异又形成了不同的地球化学场。

(1)在上个世纪的时候,地质人员找矿的方法,就是勤跑野外,不断地用他们的双脚去发现地表露头,凭借其丰富的工作经验,提取各种找矿信息等。把辨认矿化直接信息的能力从人类肉眼的百分之几提高到百万分之几,根据地球化学方法圈出的异常是一种矿化“微露头”,是地质找矿直接信息“朴真”特性的延续,起着直接信息的独特作用。直接信息是提取矿化信息中的最可靠信息,所以地球化学方法在浅表找矿期起到先导作用,形成现在的找矿技术体系:“区域化探扫面作为先导,地质填图为基础,地质地化综合剖面横切异常,针对异常采用物探追索其延伸,地表浅部工程揭露、再实施少量钻探工程深部验证。”化探、地质、物探、探矿工程等学科只要按照科学规范行事,大多数情况都能提取到较多直接矿化信息,然后依据直接矿化信息找到矿床。用单学科技术进行矿化信息提取,进行深部找矿存在很大局限性,因此应看到多学科之间存在着良好的互补性。

(2)地质学需要地球化学、地球物理提取的深部间接信息;地球物理需要地质学与地球化学的帮助,将物理场信息转化为地质、矿产等信息;地球化学同样需要地质学帮助解决异常的成因,需要地球物理确定异常深部的定位等。多学科之间这种相互依赖、彼此互补关系,决定了进行深部找矿在矿化信息提取方面,要建立新一代具有“多学科技术合作融合”特性的找矿技术体系。要取得深部找矿的好成果,必须依靠科技,发展新技术,建立新一代“矿化信息提取”的找矿技术体系。至于新一代“矿化信息提取”的找矿技术体系,应具有以下特点:

①大探测深度:具有灵敏度高、分辨率好、抗干扰能力强等特性,能取得深部直接矿化的信息,探测深度达1000m以上;②集成性和综合性:强调以信息技术为核心的多学科技术融合与集成。以地质理论为基础,以信息技术为核心,促进地质、物探、化探和遥感等资料的融合;③快捷有效:能够在野外快速推广,方便应用,成本相对较低,并能获得良好的实际找矿效果。

三、重要性因素

由于对成矿理论预测的不确定性较大,所以对于地质人员而言,深部找矿中的成矿理论只是在宏观上去指导他们向大范围攻深,那么我们到底要怎样才能够迅速地缩小攻深的区域呢,只有地质人才可以解决。只有地质人才才能从控矿地质因素入手,地质技术不管如何先进,最终必须通过地质人才去操作和识别其探测到的深部信息。地质人才是深部找矿过程中能动性最好的因素。中国工程院院士陈毓川在分析加强地质人才培养等问题时指出:地质人才的重要性是显而易见的,没有地质人才,再创新的成矿理论也只是理论,再尖端的找矿技术也只是技术,无法发挥其作用。只有通过地质人才掌握成矿理论、运用找矿技术,发挥了理论、技术的作用,深部找矿成果才会有所显现。应把人才、理论、技术形成一个很好的找矿整体。要取得深部找矿成果,必须建立健全鼓励创新的地质人才开发机制和管理体制,改善野外地质工作条件,提高野外津贴标准,完善收入分配政策,按参与深部找矿及开采项目贡献大小来进行分配的新机制。加强地质人才队伍培养和人才业务能力建设,把地质人才培养与深部找矿项目组织实施紧密结合,培育和造就地质类创新型人才,更好地开展深部找矿工作,取得更大的深部找矿成果。

四、结束语

通过以上所述,直接影响深部找矿的因素主要就是几点,那根据笔者的工作经验,提出的解决方法就是,首先加强成矿理论的学习、吸收、发展以及不断地创新;其次就是要发展新技术,建立新一代具备“多学科技术融合”特性的找矿技术体系;最后就是企业要建立健全的地质人才开发以及管理体制,突破找矿成果。

作者简介:

矿物地质学范文第4篇

关键词:矿产勘查 综合物探

中图分类号:C39

一、前言

科学的发展,对于金矿进行勘查的过程中,采用综合物探的方法,对于水文地质条件进行有效的勘测,进而能有效的了解矿井的地理结构。而矿产勘查的主要目在于通过少量的经费投入获取较好的地质效果,获取较大的经济效益。在过去多年的矿产勘查工作中,找矿实例表明在目前的工作中只有将地质、物勘、化探和钻探等多种方法综合起来,并且合理的运用和配合,进而实现良好的配合效果和最佳处理途径。

二、金矿成矿的必要条件

据了解,地壳中金的丰度为0.5×10―9,与地幔中的丰度相比,地壳中的丰度更低,地幔和地壳中富集着许多的金矿的成矿物质。从当下的开采和回收水平来看,从3×10―6的工业品位出发,当金在地壳中的浓集系数达到≥6×103时才可以成矿。所以,经过了地质作用的不少回富集之后才可以形成金矿;又因为金具有亲硫性,自然界中的金通常都是金的硫化物,与硫化矿物共生,相关资料显示,造岩金难被活化,而金的硫化物不难被活化。所以,对于金的富集有决定作用的关键取决于硫化物作用。构造岩浆作用和在构造岩浆作用背景上的金属硫化物富集作用是归纳金矿成矿的两个主要条件控制。所以,我们可以从硫化物的强度、碎裂状来看,也可以从其被角砾化的岩石及其在岩石中的赋存特征来分析原生金矿存在的位置。

三、金属矿综合物探勘查技术的应用范围

1、在成矿带、矿田预测研究中的应用

综合物探技术在康古尔塔格成矿带找矿取得了重大突破,先后发现了石英脉型金矿、浅成低温热液型金矿、以铜为主的多金属矿及铜硫化物矿等类型矿床。

2、在矿产普查与勘探中的应用

在矿床普查、勘探中,应用较多的地球物理勘查技术主要有:各种地面磁法、布格重力、电阻率法、自电、激发极化法、电磁法、地震法和各种地下物探方法等。例如,天湖铁矿的发现和勘查过程中,地面磁法发挥了重要的作用;可可塔勒铅锌矿的找矿勘探史可归纳为:1/20万化探扫面发现异常―1/5万化探异常检查―1/2万地质、磁法和激电扫面圈定异常范围―1/2万TEM圈定矿体―TEM测深隐伏矿定位。该矿床的储量由小型变成大型,物探方法起了关键性的作用。

四、综合物探概述

在矿产勘查工作中将地质、化探、物探、钻探等方法综合一起,进行恰当合理的分配,进而实现采矿目标和最佳效果要求,这就是综合物探。矿产勘查的主要目的在于多快好省地发现矿产资源的储存位置和储存规律,是通过少量的经费投入获取较好的地质效果,获取较大的经济效益。对于现阶段的矿产勘查工作而言,除了采用必要的地质勘查的前提,要确保勘查工作的科学性与合理性,保证勘查能够准确、完善的描述出矿产分布规律,以提高矿产开采要求。

在这种工作基础上,很到成都上取决于勘查方法与技术选择是否合理、科学。在工作中我们在强调具体地址问题、经济效益、有效的原则和选择适当的方法技术,要在工作中尽可能的发回综合物探方法的优势,进而因地适宜的解决现有问题。

五、综合物探的原理

所谓的物探技术就是根据各种岩石之间存在密度、电性放射性以及磁性等物理性质的差异,利用地球物理的原理,选用不同是物理方法和物探设备,进行工程区地球物理场的变化测量,以此来了解其水文地质以及工程地质条件的一种勘测方法。目前,由于单一的物探方法具有自身的局限性以及地质勘查具有复杂性,因此,我们在地质勘查中常常采用多种物探方法进行勘探和测试,这就形成了综合物探技术。综合物探技术是基于先进电子信息技术而逐渐发展起来的。由于不同的地质结构具有不同的物理特性,采用精密的电子器对地质结构进行探测,然后根据仪器反的信息数据和图像,对地质结构作出准确的定量分析,从而对勘探地质结构的岩石密度和辐射进行判断。通过综合物探技术可以很好的了解各个岩石层的岩石结构和岩石种类进而有效地完成地质勘查工作,为各种地下矿石能源的开采进行安全的指导。由于地质勘查工作的复杂性,针对不同的环境往往采用不同的物探技术,因此进行地质勘查的综合物探技术的方法有很多。例电磁法、电流法、天然磁场法、无线电波法。

六、金属矿综合物探勘查技术的应用范围

1、在成矿带、矿田预测研究中的应用

综合物探技术在康古尔塔格成矿带找矿取得了重大突破,先后发现了石英脉型金矿、浅成低温热液型金矿、以铜为主的多金属矿及铜硫化物矿等类型矿床。

2、在矿产普查与勘探中的应用

在矿床普查、勘探中,应用较多的地球物理勘查技术主要有:各种地面磁法、布格重力、电阻率法、自电、激发极化法、电磁法、地震法和各种地下物探方法等。例如,天湖铁矿的发现和勘查过程中,地面磁法发挥了重要的作用;可可塔勒铅锌矿的找矿勘探史可归纳为:1/20万化探扫面发现异常―1/5万化探异常检查―1/2万地质、磁法和激电扫面圈定异常范围―1/2万TEM圈定矿体―TEM测深隐伏矿定位。该矿床的储量由小型变成大型,物探方法起了关键性的作用。

七、物探方法的选择与应用

首先,应对工作地区的研究程度进行系统地了解,充分认识工作地区待找矿床的地质、地球物理及地球化学特点,对收集的资料进行分析、归纳、整理及成矿背景研究。其次,应根据现有物探技术水平及地质找矿过程中要解决的实际问题,选择经济有效的地球物理探查方法。应根据工作区的具体地质条件确定物探目标物―与欲寻找矿产有某种关系,从而确定物探调查的目标物。要保证现有地球物理方法技术能找到该目标物,且工作方法在经济上是合理的,同时还要注意获取系统、完整的地球物理调查资料,这对全面认识矿区地质体地球物理场特征和后续找矿工作十分重要。

物探方法技术选择的基本原则是:方法技术的选择不仅要重视其先进性,更要重视其针对性、适用性和经济性;不仅要重视各种方法技术的组合,更要重视其有效配置;不仅要重视方法技术实施的时序,更要重视其时效。

八、结束语

综合物探法在矿产勘查中具有着间接找矿效果,尤其是在金矿勘查中效果最佳。在采矿过程中,运用各种物探方法来指导施工是很重要的并且也很必要,很大程度上消除了找矿过程中的盲目性。

参考文献:

1、王卓,综合物探方法在金矿勘察中的应用[J],科技与企业,2013年第3期

2、董永胜 苗文学 李龙胜,浅析综合物探技术及在金矿勘查中的应用范围[J],城市建设理论研究,2013年第31期

矿物地质学范文第5篇

[关键字]兰坪-思茅盆地 铜矿床 找矿方法 成矿机制

[中图分类号] TD952 [文献码] B [文章编号] 1000-405X(2013)-5-23-1

我国云南兰坪—思茅盆地位于印度板块和亚欧板块的中间拼接带。盆地的东面是哀牢山断裂带,西边是澜沧江断裂带。由于受到陆内碰撞、火山喷流、沉积成矿的影响,兰坪—思茅盆地的脉状铜矿床非常丰富。该类铜矿床不同于沉积型的铜矿床,主要的含铜物是砷黝铜矿(Cu12Sb4S13)和黝铜矿(Cu12As4S13),在砷黝铜矿中,砷离子主要以阳离子的形式存在,这就证明铜矿床处于氧化的成矿环境内。兰坪—思茅盆地的有色金属含量极为丰富,已探明的矿床中,下关石磺厂砷矿和兰坪金满铜矿资源潜力大,开采程度高。

1 铜矿矿床的成矿机制

兰坪—思茅盆地的铜矿床,多是由陆相喷流作用形成的。空气中的大气降水会进入岩层的断裂带和裂缝中,受到热流的作用,地下水开始渗透,慢慢的向减压带靠拢,并向上返回。冷水汽会再次向下渗透,将热水汽推动向上。而断裂带内的二氧化碳、甲烷也会随着水汽的循环到达热水溶液内。从而形成了一个周复往返的对流循环系统。在对流循环的过程中,流体会越积越多,将岩石内的红色碎屑溶解掉,变成了热卤水。热卤水能够萃取掉红色碎屑,并加强矿体的成矿能力。热水溶液的温度越高,其萃取和溶滤的能力也越墙。等到热卤水到达浅部环境时,由于压力、酸碱度、温度等多种物理化学条件的转变,使得热卤水开始沉淀出原本溶解掉的物质,从而积聚成为各种形态的矿体。

如果热卤水携带的沉积物比较薄,而盆地的湖水很浅,那么热卤水携带的多种矿物可能在没有到湖底之前就已经卸载掉了。就会形成网脉状、同生角砾的矿石,比如该盆地内的金满铜矿床;如果热卤水携带的沉积物比较厚,盆地的湖水深,那么热卤水就会从湖底喷出,和周边的湖水相混合,并快速的冷却。形成了层纹状、豆状、条带状的沉积矿石,比如该盆地内的金顶铅锌矿床;而如果热卤水流到碳酸盐岩地区,碳酸盐沉积物都有着低孔隙度的不透水层,极易溶解,而且性质脆弱,可能会形成溶洞空间。流体从断裂带进入溶洞,突然将裂隙打开,导致流体的物理化学性质忽然改变。流体突然性的沸腾,并很快的和冷水相混合,从而沉淀出鸡窝状、块状的矿体,像该盆地内的白龙厂铜矿床;如果热卤水到达没有沉积物的陆地表面,则形成的矿石多是氧化物形态,地表以下以硫化物为主。出现了泉华型的矿床。

网状和脉状的多是铜矿床,而盆地沉积多是钾盐和铅锌,泉华多为金和汞。由此,借助铜矿矿床的形成机制,我们能够更明确的了解铜矿床的具体分布情况。

2 铜矿床的找矿方法

对于兰坪—思茅盆地的铜矿床找矿,根据铜矿床的分布原理,可采用地质找矿法、地球物理找矿法和工程技术找矿法等。每一种找矿方法都可以从地质侧面进行研究,提取出矿产存在的信息,提高找矿的概率。

2.1 地质找矿法

地质找矿法主要有地质填图法、重砂找矿法和砾石找矿法三种。

2.1.1 地质填图法

地质填图法是采用相关地质理论和技术,对整个地质地段现有的矿产分布进行研究,查明该地区的岩石构造情况和成矿规律。地质填图法能够全面的表现出地质矿产的内容。因此,任何地质环境中,寻找矿产,都要先做好地质填图工作。随着计算机技术的普及,地质填图已经开始从人工填制向数字化、遥感技术方向发展。

2.1.2 重砂找矿法

重砂法找矿是沿着盆地的水系,对沉积物进行取样,在室内环境中分析好重砂的成分,并整理好资料。再圈定好重砂的异常区,从而发现砂矿床。重砂法特别适合寻找稳定的矿体和金属。在兰坪—思茅盆地,有着多种的金属矿体。这些矿体因为水流冲击的影响,一些细小的矿体碎屑受到地形的影响迁移到了坡积层,从而形成了重砂地带。由于这些细小的矿体碎屑会随着物理现象转变成为找矿的标志,因此也是寻找铜矿床的有力手段。

2.1.3 砾石找矿法

砾石找矿法适合兰坪—思茅盆地的找矿。从该盆地铜矿矿床成矿机制中我们了解,热卤水的流动,使得矿化的砾岩散布在矿床的范围外。由此,根据砾石的具体情况,可进行找矿。在兰坪—思茅盆地,砾石找矿法主要是以河流碎屑法为主。

2.2 地球物理找矿法

地球物理找矿法即物探方法。物探方法有很广泛的适用面。在兰坪—思茅盆地中,常用的物探方法是磁力测量。磁力测量能够大面积的进行测量,以金属分布的磁性差异明确铜矿床的具体分布。物探方法不能直接找到矿产,但能够为勘查人员做相应的参考。在特殊的情况下,其作用和功能也很明显。

2.3 工程技术找矿法

工程技术找矿法是指用钻探或者地表坑道的方法寻找铜矿。工程技术能够对地质情况进行验证,寻找到和成矿有联系的地质体。利用简单的探矿揭露,能够解决找矿中的问题。在必要时,还可以用深进尺钻探和地下坑道的方法寻找矿体。在兰坪—思茅盆地,可采用深槽技术探查残坡覆盖层内的地质界线和地表矿体。在必要的情况下,可采取浅钻的方式对矿体及重要的地质界线进行验证。

3 结束语

在晚古生代末期,兰坪一思茅盆地的中央地带出现了平行于边界的张性断裂现象,从而形成了多个堑沟。到了后期,盆地的中间又发生了地质断裂,从而形成了陆相喷流的铜矿床。因此,该盆地具有较好的喷流—沉积铜成矿。在兰坪—思茅盆地的景洪一带,由于规模和成因不同,形成了多叠合状的铜成矿带。该地区是找寻铜矿的有利地区。运用地质找矿法、地球物理找矿法和工程技术找矿法等,可以提取出铜矿存在的信息,提高找铜矿的概率。

参考文献

[1]李峰,汝珊珊,吴静.兰坪-思茅盆地区域构造及铜多金属成矿演化[J].云南大学学报(自然科学版).2012,(S2).

[2]戴宝章,廖启林,蒋少涌.云南兰坪-思茅盆地大平掌铜多金属矿床同位素地球化学与成矿年代学[J].南京大学学报(自然科学版).2004,(6).