❶ 获省部级科学技术奖项目
(一)全国矿产资源利用现状调查项目
获奖等级:2013年国土资源科学技术奖一等奖
主要完成人:王安建、王瑞江、李厚民、王高尚、王勇毅、高兰、赵汀、李建武、陈其慎、于汶加、孟刚、李瑞萍、高辉、张照志、闫强
主要完成单位:中国地质科学院矿产资源研究所
主要成果:
改革开放以来,随着经济体制、管理体制、市场条件和技术条件的巨大变化,以及10多年的高强度开采,我国矿产资源储量的数量、结构和开发利用环境发生了重大变化,资源家底不清,严重制约着国家资源管理和重大决策。针对这一问题,2007年国土资源部部署了新中国成立以来规模最大、最为系统的矿产资源国情调查工程。主要目标和任务是通过对全国石油、天然气、煤炭、铁、铜、铝土矿等28种重要矿产资源储量及其利用现状的全面核查,摸清矿产资源家底,搭建资源管理新平台,提升管理水平。
经过全国31个省(自治区、直辖市)3万人4年的艰苦努力,耗资22.5亿元,完成28个矿种的25753个全部矿区核查,形成矿区核查报告21540套,省级汇总报告550套,全国单矿种调查报告28套,图集300余册,取得重大创新成果。
1.创新技术思路和核查手段,完成28种重要矿产资源储量及其利用现状的全面核查,摸清了我国矿产资源家底,为提升储量管理水平奠定了前所未有的扎实基础
(1)制定了矿区核查、数据库建设、省级汇总、全国汇总等5个技术要求,保证了核查成果的完整性、规范性和可靠性。
(2)针对原储量库中以矿区、矿权、矿山为上表单位,造成矿区范围重叠、交叉或遗漏等混乱局面,本次核查提出“以新压旧、不重不漏”的原则,从矿区历次勘探报告的对比分析着手,理清了采矿权、上表矿区及矿体三者之间的空间关系,重新划分矿区,保证了矿区不重叠和全覆盖。
中国地质科学院矿产资源研究所年报.2013
(3)确立以块段为基本数据采集单元、采矿权为核查单元、矿区为统计单元的矿区核查技术原则,首次从微观到宏观,系统理清了每一个矿区累计查明、消耗、保有、压覆、占用、未占用资源储量的数量、结构、品质及其空间分布,全面理清了资源家底,保证了核查结果的可靠性、系统性和全面性。
(4)收集整理了2万多个矿区数十年来形成的10多万份原始勘查和矿山生产报告。按照严格的技术规范,通过资料分析与现场核查,系统清理了历次勘查、开采和储量登记统计中存在的虚报、错报、误报、重复上表和挂账等导致储量表虚高不实的问题,挤掉了资源储量的水分。
(5)通过对未上表、漏上表、尾矿和堆置场等资源储量全面核查,以及根据工业指标变化重新估算,发掘出大量新增资源储量。
(6)查明了我国28个矿种占用、未占用资源储量的数量、品质和详细空间分布。
(7)以块段为基本单元,对全国6884个煤炭核查区的14种煤类、硫分、灰分进行了系统核查,并按国家、省、矿区3个层次编制分布图,为国家及各省煤炭资源规划、开发、保护及精细化管理奠定了基础。从原始勘查报告入手,对2002—2009年找煤阶段提交的7800亿吨资源量进行了重新厘定,认为其实际已达到333级别,从而使我国煤炭保有量达到20000亿吨,大幅度地提高了我国煤炭资源的保障能力。
(8)为更加客观地反映保有矿产资源储量的实际可供量,首次提出可回收资源储量(国家储量)概念和测算模型,并从矿区级别逐一测算了25个矿种可回收资源储量。按照测算出的可回收资源储量,我国矿产资源的国际地位将显著提升。
(9)基于以块段为基本数据单元的核查成果数据库,首次建立我国25个矿种矿区—省级—全国等多层级矿产资源品位—吨位模型,查清了我国矿产资源品质的分布规律,为矿产资源技术经济评价提供了重要依据。以资源自身内部参量为依据,通过地质条件、资源禀赋和技术经济指标类比,首次建立煤炭成本—吨位模型及煤炭资源概略技术经济评价方法体系,为井田煤炭资源评价和煤炭资源可供性分析提供新的思路和有效途径。
全国矿产资源储量动态管理信息系统示意图
全国矿产资源利用现状调查矿区资源储量核查技术要求培训班
2.首次建立全国矿产资源空间数据库和矿产资源储量动态管理支持系统,为实现资源储量管理从一维属性数据管理向二维半空间数据管理的飞跃,以及实施“一张图管矿”搭建了平台
(1)首次建成基于GIS技术的矿产资源空间数据库。数据库数据模型设计采用矿区套合图、工程分布图、储量估算图、储量利用现状图和矿区储量数据库的“四图一库”结构,实现了资源储量管理从以矿山为最小数据单位、按“矿山→矿区”模式的一维属性数据管理向以块段为最小数据单位、按“块段→矿体→矿山→矿区”模式的二维半空间数据进行双向储量数据管理的飞跃。数据库涵盖全国各省(自治区、直辖市),包含28个矿种的25753个全部矿区,数据量达3000GB。
(2)首次通过GIS空间图形方式对矿产资源储量利用状况进行系统分类和图示定位表达,为矿政部门提供了高效管理平台。按照目前我国矿区资源储量利用的实际情况,把矿区资源储量利用现状分为已占用保有、已占用采空、已占用压覆、已占用损失及未占用保有、未占用采空、未占用压覆、未占用损失、未占用残留9大类;首次按统一分类编制了全国、省、矿区3个层次的资源储量利用现状图,彻底解决了以往普遍存在的矿产资源利用状况不清和无法精确定位问题。
(3)融合全球三维基础地质地理底图、高分辨率遥感影像、矿区资源储量GIS专题数据,实现全国—矿集区—矿区—矿体—块段的多级导航、空间查询、储量数据汇总统计、煤质煤类分类统计、自动成图成表、矿区三维可视化等功能;自动生成矿区—省—全国不同层级的品位—吨位模型、煤类—吨位模型、铝硅比—吨位模型;设计储量计算边界提取“凸包算法”及程序,首次获取每个矿区矿体最大外边界精确坐标。设计完成矿山动态监测图形空间数据规范和储量电子台账管理子系统,可追溯保有、采空、损失的演变过程和空间位置,实现矿山资源储量动态监测,为实施“一张图管矿”奠定坚实基础。
(4)采用B/S、C/S双重系统架构,在核查和储量动态监管过程中从矿区级数据库建库到省级汇总、全国汇总,针对不同工作阶段开发了不同级别的系统平台,实现储量数据逐级汇总上报及质量检查;通过基于点对点数据传输算法,实现矿山→县→地市→省→国家储量动态监测数据的多层级传输和电子审批功能,实现了储量管理工作的全程计算机化。
3.对我国矿产资源国情的新认识
(1)核查后全国轻稀土保有资源储量翻了一番,重稀土资源储量减少62.6%,应对稀土资源按配分进行精细化管理。
(2)核查后锡、锑、萤石保有资源储量大幅减少,优势资源地位岌岌可危。应大力加强勘查,有效调控开采总量,维护优势资源地位。
(3)铁矿、铝土矿、煤炭等资源占用率不高或占而不采,制约着资源供应能力提升。一是要从“给矿权配资源”向“以资源设矿权”的管理思路转变。各级政府应根据国家需求和地方经济发展需要,以及区域环境容量,合理配置未占用资源,盘活资源存量;二是引导超量占用资源的企业扩大产能,有效提高国内资源供应能力;三是切实加强矿产资源综合开发利用,提高利用效率。
(4)矿产资源储量分布格局明显变化,对生产力布局和资源政策产生重要影响。一是一些矿种的区域分布格局发生变化,例如,内蒙古轻稀土占全国稀土的比例进一步上升到95%,广东省取代江西省成为离子吸附型稀土的第一大省,云南、西藏、甘肃等西部地区锑矿储量地位明显上升;二是内蒙古、云南等省(自治区)矿产种类丰富,保有资源储量大,在我国资源供应中的地位和作用显著增强。
(5)科学部署勘查方向,提高勘查程度,夯实资源基础。铁矿找矿勘查应鼓励找寻富矿和浅部矿,不支持1000米深度以下的找矿勘查,不支持境外铁矿草根勘查和绿地项目;煤炭的勘查重点是提高规划矿区的勘查程度,在南方缺煤省份开展找矿;加强重稀土、锡、锑等传统优势矿产的找矿勘查力度,维护我国矿产资源的优势地位。
这些认识对我国资源战略、规划、政策、产业布局将产生重要影响。
(二)世界大型超大型矿床成矿图编制及全球成矿规律研究与评价
获奖等级:2013年国土资源科学技术奖二等奖
主要完成人:裴荣富、梅燕雄、戴自希、张金良、瞿泓滢、叶锦华、朱谷昌、龚羽飞、吴德文、王作勇
主要完成单位:中国地质科学院矿产资源研究所、有色金属矿产地质调查中心、中国地质调查局发展研究中心
主要成果:
1.提出客观实用的大型超大型矿床划分全球标准,从全球1285个主要矿床中筛选出445个大型超大型矿床,建立了具有国际权威的世界大型超大型矿床数据库
采用在矿床储量排序基础上的线性趋势统计分析方法来确定大型超大型矿床的储量下限值,具有客观实用性。根据该方法确定的世界22种矿产的大型超大型矿床储量标准(下限值),经世界地质图委员会认可,成为国际采用的全球标准。
收集整理和分析对比世界6大洲、121个国家和地区、22种矿产、1285个主要矿床数据,从中筛选出445个大型超大型矿床,建立和完善了具有国际权威性的世界大型超大型矿床数据库。该数据库包括编号、矿床名称、国家、洲、经度、纬度、矿种、资源储量、类别、状态、主岩、类型、规模、成矿时代、成因、地质构造背景、地质构造环境、成矿域、成矿区带等19个主要属性。
2.以世界地质图委员会为国际合作平台,编制完成数字化的1∶2500万世界大型超大型矿床成矿图,填补了国内外空白
在MapGIS和ArcGIS软件的支持下,编制完成数字化的1∶2500万世界大型超大型矿床成矿图并开展全球成矿规律研究,填补了国内外空白。
在全球大陆范围划分出前寒武纪地块、前寒武纪地块显生宙构造带、前寒武纪地块显生宙沉积盆地、显生宙造山带、新生代风化壳5类地质构造背景和39种地质构造环境,形成独具特色的地质构造背景—环境分类体系。
裴荣富院士(左2)与国外同行交换看法
项目研讨会
在1∶2500万世界大型超大型矿床成矿图上,标示445个大型超大型矿床的矿种、成因类型、规模、成矿时代等主要属性,圈定全球成矿单元界线。其中,编图矿产资源有石油、天然气、煤、铀、铁、锰、铬、铜、铅、锌、铝、镍、钨、锡、钼、汞、锑、金、银、磷、钾盐、金刚石22种;成因类型划分为与岩浆作用有关的矿床、与沉积作用有关的矿床、与变质作用有关的矿床和复杂成因(叠生)矿床,进一步划分为33个矿床类型;矿床规模划分为大型、超大型—特大型两级;成矿时代划分为太古宙、元古宙、古生代、中生代和新生代;全球成矿单元划分为4个成矿域、21个巨型成矿区带。
3.根据大陆裂解增生、大洋开启闭合、洋陆相互作用及其地质演化特征,结合全球地质构造背景与成矿特征,首次在全球大陆范围划分出4大成矿域和21个巨型成矿区带,提出全球成矿统一性、不同区域成矿特殊性、大型超大型矿床成矿偏在性和异常成矿作用等新认识,深化全球成矿规律研究
首次在全球大陆范围内划分出劳亚、冈瓦纳、特提斯、环太平洋4大成矿域和北美、格陵兰、欧洲、乌拉尔—蒙古、西伯利亚、中朝、南美、非洲-阿拉伯、印度、澳大利亚、加勒比、地中海、西亚、喜马拉雅、中南半岛、北科迪勒拉、安第斯、楚科奇—鄂霍茨克、东亚、伊里安—新西兰、南极等20多个巨型成矿区带,具有全球普适性,推动和发展了全球成矿学。
提出地球物质系统的统一性决定了全球成矿作用的统一性。首先,地壳产出的各种矿床的形成都可以归纳为4类成矿作用,即岩浆成矿作用、沉积成矿作用、变质成矿作用和叠生成矿作用;其次,从太古宙到新生代,成矿作用强度不断增强,成矿作用演化具有明显的方向性和继承性。
提出地球不同区域地质构造背景与环境的特殊性,导致其成矿作用各具特色。就不同成矿域而言,劳亚成矿域和冈瓦纳成矿域地质构造背景均较复杂,以前寒武纪地块及叠加其上的显生宙沉积盆地和构造带为主,成矿作用贯穿整个地质时代。劳亚成矿域以天然气、煤炭、铁、钾盐、石油、铀、锰、铬、铅锌、镍、钨、钼、锑、金、银、磷、金刚石等的大规模成矿作用为特色,成矿时代以古生代为主;冈瓦纳成矿域以石油、天然气、铝土矿、金刚石、铅锌、铜、镍、铁、金、铬、锡、铀等的大规模成矿作用为特色,成矿时代以元古宙和新生代为主。特提斯成矿域和环太平洋成矿域地质构造背景比较简单,以显生宙造山带为主,成矿时代均以中新生代占绝对优势,前者以锡、钾盐、铅锌、铝土矿、铜钼等的大规模成矿作用为特色,后者以铜、钼、金、银、镍、钨、锡、铅锌等的大规模成矿作用为特色。
提出成矿偏在性概念。认为大型超大型矿床偏爱产在某一特定地质背景和它们现存的构造位置上,它们对成矿区域、成矿类型、成矿时代和成矿背景均具有十分明显的选择性。
提出异常成矿作用的概念。认为大型超大型矿床的形成是常规成矿作用(过程)中受特定地质事件激发的异常成矿作用的产物,与一定地质历史时期出现的全球性重大异常地质事件有关。“氧大气变态”(过氧事件)和“还原大气变态”(缺氧事件)等重大事件是促发隐生宙异常成矿作用的重要原因。地球层圈不谐调运动导致的构造圈热侵蚀引发大规模构造岩浆事件则是显生宙异常成矿作用的主因。
4.在编图研究的基础上,对世界主要类型矿产资源和各大洲矿产资源进行了战略评价,研究探讨了我国矿产资源战略问题
根据静态保证年限(储产比)和资源查明率分析,世界矿产资源非常丰富,资源潜力很大。在22种主要矿产资源中,静态保证年限大于100年的矿产资源有煤炭、锰、钾盐、铁、磷、铬、铝、钼、镍、铀、钨11种,静态保证年限为50~100年的矿产资源有天然气、铜、石油、铅锌5种,静态保证年限为10~50年的矿产资源有锡、锑、金、银、金刚石、汞6种;资源查明率大于50%的矿产资源有钼、铜、石油3种,资源查明率为30%~50%的矿产资源有锰、天然气、金刚石、铁、煤炭、铝、锑、铀、钨、汞、锡、金12种,资源查明率为5%~30%的矿产有铬、银、磷、铅锌、镍、钾盐7种。
总结分析了世界各大洲矿产资源特色,指出我国虽然是世界矿产资源大国,但由于人口基数过大,矿产资源的人均拥有量很低,能源矿产资源不足,大宗矿产资源短缺,克服资源的瓶颈约束是增强我国可持续发展能力的迫切需要。我国经济持续快速发展对矿产资源产生强劲需求决定了立足国内矿产资源的同时必须更加充分地利用国外矿产资源,以矿产资源的可持续利用促进经济社会的可持续发展。
在矿产资源编图过程中,通过8年的国际合作,与世界地质图委员会及其成矿图分委员会、俄罗斯科学院维尔纳茨基博物馆、阿根廷地质和矿产资源研究所、伊朗地质调查局建立了良好的国际合作关系。
在政府机关、行业协会、地质院校、科研事业单位、地质勘查单位、矿业企业的应用情况表明,该项成果不仅为在国家层面编制找矿突破战略行动总体实施方案、组织实施找矿突破战略行动和境外矿产资源勘查开发、部署地质调查国际合作、从全球宏观视野破解我国矿产资源难题提供了重要战略参考和科学指导,而且对具体的院校、企事业单位学习世界矿床地质、掌握全球矿产资源状况、部署境外地质调查和矿产勘查工作、指导海外投资并购决策与资源开发选区都是一份里程碑式的重要文献和不可多得的珍贵资料,将对我国矿业企业“走出去”起到有力的促进作用。
1∶25000000世界大型超大型矿床成矿图说明书
世界地质图委员会即将在全球范围正式发布《1∶2500万世界大型超大型矿床成矿图》(英文版),使该项成果的应用扩展到全球地质学领域,在发展全球成矿学、寻找大型超大型矿床等方面发挥更加广泛而深远的指导作用。
(三)我国主要金属矿床模型研究
获奖等级:2013年国土资源科学技术奖二等奖
主要完成人:毛景文、张作衡、裴荣富、段焕春、符巩固、李永峰、王义天、谢桂青、余金杰、张长青
完成单位:中国地质科学院矿产资源研究所、天津华北地质勘查局、湖南省地质矿产勘查开发局、河南鑫达地质矿产科技有限公司
主要成果:
“我国主要金属矿床模型研究”项目以广泛的野外调查为基础,采用现代成矿学新理论和新方法,通过对我国重要的矿床类型及其时空分布特点进行研究,厘定其形成的地球动力学背景,查明这些矿床的成矿环境、控矿要素和分布规律,总结出区域成矿规律,开展矿床模型研究,指导区域找矿勘查部署和资源潜力评价工作。取得的重要创新成果和工作进展具体如下:
1.首次按照国际标准,将成矿环境作为一级考虑要素,将矿床类型作为二级考虑要素,典型矿床作为三级考虑要素,全面建立或提升了我国主要矿床模型,编写完成了《中国矿床模型概论》
本项目置于国际平台,结合我国矿产资源特点,充分吸收了近15年来我国在矿床学及成矿环境和成矿年代学等方面研究的新进展,并针对部分矿床、矿集区和成矿区带进行了深入解剖研究,在前人工作的基础上,进一步对我国主要矿床类型的矿床模型进行了建模研究。本次矿床模型的建立,主要分为三个层次考虑,首先将成矿环境作为一级考虑要素,其次将矿床类型作为二级考虑要素,最后典型矿床作为三级考虑要素。以我国最主要7类金属矿床,即与酸性花岗岩有关的钨锡、稀有金属矿床,与中酸性花岗质岩有关的斑岩-矽卡岩型铜铁钼矿床,与镁铁质-超镁铁质岩有关的铜镍硫化物矿床,以海相火山岩为容矿岩的块状硫化物矿床,以沉积岩为容矿岩的块状硫化物矿床,以碳酸盐岩溶矿的密西西比型铅锌矿床和金矿床作为重点研究对象,针对一系列影响建模的关键性科学问题开展了解剖研究,为建立客观和合理的矿床模型提供了新的证据,研究成果为在一定地质背景下开展特定的矿产及其组合找矿勘查提供了科学依据。本项目共计完成了26组矿产110个矿床模型研究和编写,把我国矿床模型研究提高到一个崭新的水平,大幅度提升和充实了矿床理论。
中国矿床模型概论
国外主要矿床类型、特点及找矿勘查
2.通过一批典型矿床深入研究,确认了矿床新类型,建立了一批矿床新模型,丰富了成矿理论,并在国内外引起了反响
(1)确定石居里为我国首例与海底喷流有关的塞浦路斯块状硫化物型铜矿床。
(2)首次提出新疆北部与地幔柱有关的后碰撞环境铜镍矿新矿床模型。
(3)首次提出胶东金矿集中区伸展构造体制下的金矿床模型。
(4)密西西比河谷型(MVT)铅锌矿床研究取得重要进展。
(5)建立了华南下寒武统底部黑色岩系中钼镍多金属矿床模型。
3.前人已在成矿区带典型矿床建立了较为完善的矿床模型,但在矿集区尺度矿床模型的研究方面尚属薄弱,甚至是空白。本项目在秦岭、长江中下游和德兴等开展了矿集区尺度模型研究,为成矿预测和深部找矿提供了依据,取得了很好的效果
国内外专家通过对小尺度典型矿床的解剖研究,从成矿过程和成矿元素及围岩蚀变分带入手,提出矿床模型,如斑岩铜矿模型。通过大尺度成矿区带研究提出矿床成矿系列及区域成矿模型,为找矿勘查起到了重要作用。本项研究突破了传统思维,针对典型矿集区开展研究,探讨了矿集区内各类矿床之间的有机联系,创新性地建立了3类矿床组合模型。每个矿床组合模型表明在矿集区内各类矿床之间互为找矿指示,可以直接指导深部和外围隐伏矿的找矿勘查,并取得多项找矿预测成功范例。
(1)东秦岭栾川和付店矿集区斑岩-矽卡岩型钼矿+脉状铅锌银金矿的矿床模型。
(2)华南德兴矿集区斑岩铜矿+脉状铅锌+金矿的矿床模型。
(3)长江中下游铜陵矿集区斑岩+矽卡岩+层控铜金矿的矿床模型。
4.响应“走出去”和“两种市场、两种资源”的国家资源战略决策,比较全面系统地编著了《国外主要矿床类型、特点及找矿勘查》,介绍了当今国际上主要类型矿床的矿床模型,有效地引导我国企业在国外按照国际思维开展找矿评价
为了更加切实地为我国矿产资源走出去战略提供服务支撑,同时也把“引进来”和“走出去”更好地结合起来,进一步提升国内矿床模型研究和勘查评价工作水平,本项目通过大量国外文献资料的详细综合研究,首次从成矿构造背景、矿床地质与地球化学特征、矿床勘查发现简史,以及对找矿勘查的启示等理论研究和找矿应用两个方面对国外重要类型矿床进行了全方位的系统梳理。本次工作共选择了国外造山型金矿床、卡林型金矿床、浅成低温热液型金矿床、铁氧化物-铜-金型矿床、斑岩型—矽卡岩型铜、钼矿床、岩浆型铜镍硫化物型矿床、火山块状硫化物型多金属矿床、沉积喷流型铅锌矿床、密西西比河谷型铅锌矿床、黑色岩系型矿床、砂岩型铀矿床、红土型镍矿床、红土型铝土矿床等13种重要类型矿床。以该成果为蓝本,编著出版了《国外主要矿床类型、特点及找矿勘查》一书,这一成果将“引进来”和“走出去”更好地结合起来,进一步促进国内矿床模型研究和勘查评价工作水平的提升,受到了有关管理部门、地勘单位和科研院所的从业人员,以及地质院校师生的普遍欢迎。
5.项目专家在地勘单位、矿山、大学和研究院所进行了120多次有关运用矿床模型开展找矿勘查的学术报告,并依托项目出版两本专著,发表了一系列高质量的学术论文,产生了显著的社会效益和明显的经济效益
项目研究过程中取得的阶段性成果日益受到地勘部门和矿山企业的重视,项目成果在国内外学术会议上多次交流,并应邀参加了一系列专题汇报,到找矿勘查现场进行实地切磋,结合找矿中出现的问题进行研究,提出新思路和新方向。
编撰的《中国矿床模型概论》和《国外主要类型矿床类型、特点及找矿勘查》两本图书,自2012年上半年出版以来,深受广大矿床学及地质勘查工作者的欢迎。总印数为6000册,是近年来地质领域及研究成果类专著出版中印数最多的书籍,截至2013年3月底,销售量近4000册,被认为是近年来科技书籍中的热销书,而且销售情况依然处于上升阶段。
据不完全统计,依托地质调查项目“我国主要金属矿床模型研究”(1212010634001)和重点基金项目(40434011)等发表的学术论文74篇,在SCI数据库中被收录33篇,在CSCD数据库中被收录36篇;在SCI数据库中被引用1380次,其中他人引用962次,在我国引文数据库中被引用1907次,其中他人引用1630次;合计论文被引用3287次,其中他引2592次,取得了非常好的社会效益。
项目在实施过程中,培养了博士后5人、博士8人、硕士25人,目前这些青年科技人才多数继续从事金属矿床模型研究及找矿勘查工作。
❷ 模型二十一 密西西比河谷型铅锌矿床找矿模型
一、概 述
密西西比河谷型 ( MVT) 铅锌矿床是以碳酸盐岩为容矿岩石的层控硫化物矿床。硫化物主要组分为闪锌矿和方铅矿。它之所以这样命名,是因为几个经典的 MVT 矿床均位于美国中部密西西比河流域盆地内的碳酸盐岩中。这类矿床大约占世界铅和锌资源的 25%,是世界铅锌矿床中仅次于SEDEX 型的第二大类型。
MVT 矿床规模从几百万吨到几千万吨,铅、锌合计品位低于 SEDEX 型矿床,一般在 3% ~ 10%之间,很少超过 15%。
MVT 矿床分布在世界各地,但在北美较为集中 ( 图 1) ,初步统计全球 MVT 型超大型铅锌矿床( 区) ( Pb + Zn 金属储量超过 500 ×104t) 大约有 14 个 ( 表 1) ,其中美国就占有 5 个。这类矿床在美国主要集中分布在密西西比河谷地区,有密苏里州东南部巨大的老铅矿带和新铅矿带———维伯纳姆( Viburnum) 矿带 ( 图 2) ,威斯康星 - 伊利诺伊州的密西西比河谷上游地区 ( Upper Mississippi) ,堪萨斯 - 密苏里 - 俄克拉何马州交界的三州地区 ( Tri State) ,以及靠近阿巴拉契亚山脉的东田纳西的马斯科特 - 杰斐逊 ( Mascot - Jefferson) 矿床和中田纳西的埃尔姆伍德 ( Elmwood) 矿床等; 加拿大重要矿床有西北地区的派因波因特 ( Pine Point) 和波拉里斯 ( Polaris) 矿床,以及西北地区马更些山脉中的盖纳河 ( Gayna R. ) 地区矿床和 20 世纪 90 年代新发现的西北地区普雷里克里克 ( PrairieCreek) 矿床,还有阿巴拉契亚地区的加斯河 ( Gays R. ) 矿床等; 欧洲有波兰的上西里西亚地区( Upper Silesia) ,奥地利的布莱贝格 ( Bleiberg) ,前南斯拉夫的梅日察和意大利的莱勃尔 ( Raibl) 矿床,后 3 个国家的矿床集中在阿尔卑斯山脉区; 亚洲有伊朗的迈赫迪耶巴德 ( Medhdiabad) 和乌兹别克斯坦的乌奇库拉奇 ( Uchkulach) 矿床以及中国广东的凡口铅锌矿床; 澳大利亚有阿德米勒尔湾( Admirals Bay) 矿床等; 20 世纪 90 年代在南美洲和非洲也发现了 MVT 矿床,如阿根廷的埃尔韦西亚和纳米比亚的斯科比翁 ( Skorpion) 矿床等。
图 4 MVT 矿床产出位置示意图( 引自地矿部矿床地质研究所,1985)
( 4) 流体包裹体和同位素特征
对粗晶闪锌矿、重晶石和碳酸盐内流体包裹体的研究表明,MVT 矿床平均矿化温度为 80 ~200℃ ,含矿流体是高盐度的 Na - Ca - Cl 卤水,盐度为海水的 5 ~ 10 倍。流体包裹体中常见有石油,容矿岩石中常见有呈干酪根或沥青形式出现的有机质。
同位素研究表明,硫通常为重硫,其值域很宽,表明硫来自壳源。铅同位素也显示出相当大的值域,并且放射性铅含量高,多来源于基底。
因为矿床产在相对未受变动的地台环境,所以地层证据可以表明矿化发生在较浅部,深度多半为几百米至 1000m,压力不超过几百大气压。在这种环境中,标准的地温梯度为 25 ~30℃ /km,形成容矿岩石的平均温度小于 100 ~150℃。
( 5) 成矿时代
形成 MVT 矿床的重要时期是泥盆 - 二叠纪和白垩 - 第三纪。迄今为止,世界上 MVT 矿床 70%以上产在泥盆 - 二叠纪时期。这与地球演化历史中强烈的挤压构造事件密切相关。
三、矿床成因和找矿标志
1. 矿床成因
尽管 MVT 矿床还没有统一的描述性模式和成因模式,但人们认为 S. A. 杰克逊和 F. M. 比尔斯于1966 年和 1967 年以加拿大派因波因特矿床为例提出的沉积 - 成岩模式可以解释 MVT 矿床的许多特征,即 MVT 矿床是成岩作用晚期阶段正常沉积盆地演化的产物。该模式认为,在大型盆地内由沉积物的压实作用所产生并驱动的流体,通过卤水的淋滤作用获得金属,并以氯化物或有机络合物状态携带金属,当它们从盆地深处排出时,在碳酸盐岩中遇到 H2S 便沉淀出硫化物 ( 图 5) 。
图 5 与 MVT 矿床有关的沉积盆地总体概念示意图( 引自地矿部矿床地质研究所,1985)
因此,MVT 型矿床成矿的基本模式是: Pb、Zn 以 Cl 的络合物形式搬运,H2S 呈气态,二者在同一地点出现,但并不一定同时,可能一个先到,另一个后到,两者相遇,络合物不稳定,就沉淀出PbS 和 ZnS:
( Pb,Zn) Cl2( 液态) + H2S( 气态) →PbS 或 ZnS↓
当然,两种溶液来自何处,怎么成矿,仍有很多争论。MVT 矿床矿石的就位时间,通过各种方法测试得到的结果差异也很大,许多问题仍有待进一步研究。
不过,近十年来,在 MVT 矿床矿化年代的测定方面有了显著的进展,测年表明,大多数 MVT 矿床形成于泥盆纪—二叠纪,认为这与泛古陆同化作用有关的收缩构造事件有关,矿化也形成于白垩纪—第三纪时期,认为这与北美西部边缘和非洲 - 欧洲微板块同化作用的拼贴构造事件有关。所以Leach 等 ( 2001) 强调,MVT 矿化与区域性和全球规模的构造事件有成因联系。
2. 找矿标志
( 1) 区域地质找矿标志
1) 大地构造环境。MVT 矿床形成的有利大地构造环境多为稳定的克拉通地台。
2) 区域基底构造、基底隆起和断裂。MVT 矿床往往就位于大的区域断裂控制系统中; 某些 MVT矿床产于基底高地之上或附近,基底高地控制着沉积相、角砾岩化、断裂作用等。
3) 断层和破碎带。这是 MVT 矿床重要的控矿因素,矿体多集中产于与断层有关的膨胀带。
4) 巨大的沉积盆地。MVT 矿床一般产在盆地的边缘。
5) 地台碳酸盐岩系。常构成 MVT 矿床的容矿岩石。
6) 矿石受碳酸盐岩前沿 ( 碳酸盐岩 - 页岩的相变部位) 控制。
7) 与 MVT 矿床同时代的 SEDEX 型矿床可以存在于邻接的大陆裂谷盆地。
8) 成矿时代。从中奥陶世到第三纪之间,多数矿床形成于泥盆纪 - 二叠纪或白垩纪 - 第三纪时期。
9) 不整合。在碳酸盐岩地层中,不整合为岩溶构造、溶解角砾岩等的生成创造了条件,这些构造常常成为容矿空间。
10) 存在蒸发岩。它在形成卤水方面有重要作用,因此,盆地内蒸发岩层的存在被看作是一个好兆头。
( 2) 局部地质找矿标志
1) 矿床主要产在碳酸盐岩系的白云岩中,少量在灰岩和砂岩中。
2) 矿床常出现在不整合面之下,受礁堡杂岩、溶解坍塌角砾岩、古岩溶、断裂或裂隙等开放空间控制。
3) 矿床往往受碳酸盐岩 / 页岩沉积边缘、岩相圈闭、基底高地所控制。
4) 碳酸盐岩中广泛发育热液白云岩化,它与矿化密切伴生,因此,是一个好的标志。
5) 有机质存在也是一个良好的标志。
6) 在碳酸盐岩中浸染状硫化物的出现可以作为各类矿体的近矿标志。
( 3) 地球物理找矿标志
1) 矿床上方能显示出电阻率低和重力高。与 MVT 矿床有关的某些地质特征,例如断裂、古岩溶、岩溶坑、碳酸盐岩/页岩相变处、基底高地等,常可能被地震、磁法、重力、地面电磁测量所鉴别。
2) 激法极化测量 ( IP) 是有效的,地面电磁法 ( EM) 可以在含铁硫化物矿床中应用。如果矿床组分中大部分是闪锌矿,那么这些方法可能会失效。
3) 分析区域物探数据对识别有远景的地质背景是极为重要的找矿手段。地震、航磁和重力综合测量对区域分析极为有用。航磁和重力测量可以识别控矿的要素,如基底高地、碳酸盐岩台地和断层等。尤其是地震反射数据,能提供有关构造、构造演化、沉积作用,可能还有流体和金属源区的详细深部信息。
( 4) 地球化学找矿标志
1) 在残积物中有 Pb、Zn、Cu、Mo、Ag、Co 和 Ni 的区域性异常。垂向分带由下往上大致为Cu( ± Ni, ± Co) - Pb - Zn - Fe 硫化物; 碳酸盐岩中 Pb、Zn 和 Cu 的背景值较高,一般为: Pb 为 9 ×10- 6,Zn 为 20 ×10- 6,Cu 为 4 ×10- 6。
2) 在土壤和水系沉积物测量中,可能存在有 Zn、Pb、Fe、Ag 和 Mn 异常。
3) 有远端的热液沉积物,如有 Mn - Fe - Ca - Mg 碳酸盐岩存在。
( 戴自希 唐金荣)
❸ 密西西比河谷型铅锌矿床
一、内容概述
密西西比河谷型铅锌矿床(简称MVT型铅-锌矿),主要指赋存于台地碳酸盐岩中,成因与岩浆活动无关的浅成后生层状铅锌矿床。虽然世界各地都有发现,但主要分布于美国、加拿大和波兰,因其代表地区位于美国中部密西西比河流域而得名。
(一)地质特征
MVT矿床具有以下基本特点:①为热液矿床(50~200℃),大多数介于100~150℃之间。②矿体主要产于沉积盆地白云岩或灰岩地层中,是后生的层控矿床,矿床远离火成活动区或与火成岩没有成因联系。③成矿流体为高盐度卤水。④分布面积大,常沿边缘盆地平行分布,形成MVT成矿区,一般成矿范围达几百甚至几千平方千米,每个地区的铅-锌矿的矿物组成、同位素组成以及组构都具有明显的相似性。各矿体彼此相连,也可有尖灭再现的特征,受断裂控制的矿体的形态和大小变化很大(Alldrick et al.,2005),可从厚度较小的透镜状、囊状、脉状(陡倾裂隙控制的),到厚度较大的筒状矿体。⑤矿物成分简单,主要有闪锌矿、方铅矿、黄铁矿、白铁矿、白云石、方解石和石英等,在个别矿集区中萤石、重晶石较为发育(Paradis et al.,2005);蚀变作用有白云岩化、角砾岩化、围岩的溶蚀、长石和黏土矿物的分解和重晶石等;碳酸盐周围的溶解现象,表现为滑动、崩塌、角砾化或几种作用的混合作用等。⑥这种矿床一般规模较小,多数小于200×104t,并且以锌为主,Pb+Zn品位一般小于10%。近年来取得的进展主要体现在以下几个方面:
1)MVT铅锌矿床研究范围逐渐扩大,在全世界发现了诸多相关矿床,多归为其亚类,例如碳酸盐岩赋矿的氟钡矿床(Genc,2006)。这些亚类的出现使MVT矿床的内涵进一步扩大,是MVT铅锌矿床研究的一大进展。
2)构造环境。MVT铅锌矿床曾被认为是一类与板块构造活动无关的矿床,认为只要存在台地碳酸盐岩就有MVT铅锌矿化的可能。近年来研究认为,大多数MVT矿床与显生宙汇聚事件有关,显示出MVT矿床主要分布在造山带的前陆盆地、逆冲推覆带等构造挤压环境,少数产于陆内伸展环境。Bradley和Leach(2003)认为,MVT铅锌矿床形成于张性区域与岩石圈挠曲有关,或者与大尺度收缩事件期间走滑断层带膨胀有关,多数形成于造山带前陆盆地中,少数在逆冲推覆带中,极少数存在于大陆伸展环境中,改变了MVT矿床与板块构造无关的观点。对于产在逆冲带中的MVT矿床,由于矿化和构造活动顺序不同,矿体可以出现在逆冲断层下方,也可以出现在逆冲岩席中(Bradley et al.,2003)。世界上的MVT 铅锌矿床主要存在于岛弧-大陆碰撞造山带、安第斯型俯冲造山带和陆-陆碰撞造山带3种造山带的前陆中(图1)。
3)放射性同位素测年和古地磁测年技术广泛应用,获得了大量成矿年龄数据。现有测年数据表明,典型 MVT 矿床的形成与地球演化历史中强烈的挤压构造事件密切相关(Bradley et al.,2003)。Leach et al.(2001)总结对比了世界上主要MVT矿床的形成年代,发现全球MVT矿床主要形成于显生宙的泥盆纪—三叠纪早期和白垩纪—新近纪两个时期,从而提出MVT铅锌矿床和全球大尺度收缩汇聚构造之间存在着直接联系,前者与Pangea大陆汇聚相关,后者与阿尔卑斯-拉腊米造山汇聚运动影响的微板块聚合相关,其中泥盆纪—三叠纪早期的 MVT铅锌矿床规模更为宏大,矿床总数大约占全球MVT铅锌矿床的75%。例如,美国中部 Ozark 成矿省为巨大热液系统产物,成矿省的形成就与 Quachita 褶皱带中收缩构造有关(Leach et al.,2001)。
4)流体包裹体研究揭示了成矿流体温度主要为75~150℃,国外报道的最高均一温度来自爱尔兰地区和Rays河地区(超过200℃),盐度 w(NaCleq)为10%~30%,成矿流体具有盆地卤水特征,卤水源自近地表蒸发水或围岩蒸发盐,同位素资料反映Pb来自地壳岩石,S来自地壳岩石或沉积物中残留的硫酸盐。成矿流体驱动机制包括构造挤压和重力驱动两种;在50~250℃条件下从稠密的盆地卤水中沉淀形成的(Leach et al.,1993)。
5)MVT矿床普遍存在脉石矿物和矿石矿物成不同序列共生现象,反映出流体活动必定持续相当长的时间(Leach et al.,2001)。MVT铅锌矿床可能分多期形成,如单期热液活动可能持续几千年到几万年,而整个矿床形成可能持续几百万年到十几百万年。Corbella et al.(2004)认为流体混合作用是MVT矿床形成的主要模式,形成了许多碳酸盐溶解特征,并且对矿石的赋存起到了至关重要的作用。
(二)主要成矿模型
控制矿床形成的主要因素有金属来源、流体携带金属离子的能力、流体的规模、围岩容矿能力、流体的运移方式以及有效的金属沉淀机制等(Basuk et al.,2004)。随着对地壳规模流体活动认识的不断深入,以及对MVT铅锌矿集区地质地球化学研究程度不断深入,人们认识到许多MVT铅锌矿是区域性或陆块规模热液流体活动的产物。成矿流体为高盐度的热卤水(类似于油田卤水),该热卤水从沉积盆地排出,经过含水地层,到达盆地边缘进入碳酸盐岩地层中沉淀成矿。这一过程至少存在3种模式(图1):①地形或重力驱动流体运移模式;②沉积作用或构造压实作用模式;③热液循环模式。
图1 MVT铅锌矿床流体运移模式
(据Garven,1995,有修改;转引自张长青,2009)
二、应用实例及应用范围
派因派因特(Pine Point)铅锌矿床位于加拿大西北部的平原地带艾伯塔(Alberta)地区内,矿床大部分矿体赋存于派因派因特群普雷斯克尔(Presquile)白云岩内。该白云岩由粗晶白云岩和白色到浅灰色、浅黄色的含珊瑚等碎片的生物碎屑灰岩组成,大部分是生物成因的碳酸盐堡礁复合体,空洞发育。寒武纪主干断裂控制着铅锌矿的形成,该断裂为含金属的热液流体向泥盆纪地层运移和沉淀成矿提供了通道。派因派因特矿床主要控制因素是岩溶作用,岩溶所形成的溶洞控制着铅锌矿体的形成和展布。主要矿石矿物有闪锌矿、方铅矿、白铁矿和黄铁矿,副矿物有自然硫和沥青;偶见磁黄铁矿、天青石、重晶石、石膏、硬石膏、萤石等。铅锌硫化物主要以浸染状、条带结核状和结晶状存在。这些硫化物与围岩之间为截然接触关系。围岩蚀变主要为碳酸盐化作用,如白云岩化、重结晶、溶解和热液角砾岩化作用,还存在一些软的胶状沥青、重油和壳状焦沥青等。派因派因特矿区不同矿体之间粗粒闪锌矿晶体的均一温度变化较大,铅锌矿床成矿流体温度为51~99℃(Turner et al.,2003)。亮晶白云岩具有与闪锌矿相似的均一温度,其温度范围为90~100℃。流体组分以NaCl和CaCl2为主,含有KCl和MgCl2。矿床铅同位素和硫同位素组成变化不大,反映了成矿流体的单一来源或多源流体的充分混合。
近30年来,关于派因派因特铅锌矿的成因争论较多,无论是混合成因还是非混合成因模式,大多数学者认为矿床的形成需要热和金属的加入。Garven于1985年结合地形驱动将此模式应用到派因派因特矿床中(图1(a))。Davies(2006)通过对加拿大西部沉积地层中水铅含量的研究认为,加拿大西部沉积盆地内地层本身不能为派因派因特矿床提供金属来源,可能的金属来源是晚泥盆世沿大奴湖剪切带上升的来自深部的热流体。在成矿部位这种含金属的流体与来自附近蒸发岩地层中含H2S的盐水混合成矿(图2)。
图2 加拿大大不列颠哥伦比亚东北部以沉积岩为容矿岩的低温热液矿床成矿模式
(据Davies et al.,2006)
总之,该矿床具有如下特征:①寒武纪主干断裂控制着铅锌矿的形成,为含金属的热液流体向泥盆纪地层运移和沉淀成矿提供了通道;②矿体主要赋存于溶解作用十分发育的普雷斯克尔(Presquile)碳酸盐堡礁复合体内部,常沿派因派因特组界限附近的板状岩溶系统顺层发育,具有明显的层控特征;③主要矿石矿物有闪锌矿、方铅矿、白铁矿和黄铁矿,副矿物有自然硫和沥青,脉石矿物有白云石和方解石;④围岩蚀变主要为碳酸盐化作用,如白云岩化、重结晶、溶解和热液角砾岩化作等。
三、资料来源
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❹ 年度重要科技奖
2009年我院获得国土资源科学技术奖一等奖2项、二等奖6项。矿产资源研究所等单位完成的“青藏高原碰撞造山与成矿作用”与水文地质环境地质研究所等单位完成的“华北平原地下水可持续利用调查评价”荣获2009年国土资源科学技术奖一等奖。地质研究所等单位完成的“大陆科学钻探地球物理调查与信息技术应用”等6项成果荣获2009年国土资源科学奖技术二等奖。
中国地质科学院年报.2009
青藏高原碰撞造山与成矿作用
2009年国土资源部科学技术一等奖获奖成果,获奖单位包括中国地质科学院矿产资源研究所、中国科学院地质与地球物理研究所、中国地质大学(北京)、成都地质矿产研究所、中国地质科学院地质研究所。获奖人员为侯增谦、王二七、莫宣学、潘桂棠、丁林、王安建、张中杰、李光明、罗照华、唐菊兴、秦克章、徐义刚、曲晓明、王宗起、杨竹森。该项成果是国家基础研究规划973项目、中科院重大科技创新项目及中国地质调查局地质大调查项目的最终集成研究成果。
课题组成员正在西藏厅宫矿区开展矿区地质填图
侯增谦研究员(右一)在青海沱沱河铅锌矿区开展野外地质调查
项目研究的重点矿床——驱龙铜矿(中国最大的斑岩铜矿床)
课题组成员在西藏驱龙铜矿区做岩芯编录
主要创新点为:①发现青藏高原的陆—陆碰撞过程具有主碰撞聚合(65~41Ma)、晚碰撞转换(40~26Ma)和后碰撞伸展 <25Ma)三段性演化规律。首次证实三段式碰撞过程应力场均发生张/压交替的旋回式演变,研究建立了大陆碰撞造山的动力学模型,对认识超大陆形成与演化有重大科学意义;提出大规模岩浆底侵作用是高原地壳垂向增生和地壳加厚的主导机制之一。②发现高原东缘主要发生旋转构造而非大规模地块逃逸,并提出高原东缘旋转构造形变机制;发现印度板块发生断离以及岩石圈挤出与软流圈上涌的岩石学证据;提出主碰撞带存在新生地壳与再循环地壳两类地壳;提出主碰撞带活动裂谷系和藏南拆离系的发育时限及形成机制,对青藏高原大陆动力学研究作出贡献。③首次提出并建立了一套全新的以陆陆汇聚、构造转换、地壳伸展成矿系统为核心的大陆碰撞成矿理论,系统阐明了大陆碰撞带成矿系统及大型矿床形成的动力背景、深部过程、发育机制和成矿机理,对区域成矿学发展作出了重要贡献。④首次厘定出大陆碰撞带5个大陆成矿系统和10余种标志性的矿床类型,建立了以大陆型斑岩铜矿新理论为代表的5种典型矿床成矿新模型,揭示了大陆碰撞过程中成矿物质运移、积聚与沉淀机制,丰富和发展了矿床学理论。⑤初步查明了西藏高原区域成矿规律,系统建立了主要矿床类型的评价指标体系,集成了一套完整的GIS资源评价系统,首次定量评估了主碰撞带Cu、Pb、Zn、Ag等资源潜力,提交了一批战略新区和找矿靶区,并取得找矿突破,为区域勘查评价提供了理论指导和部署依据。
华北平原地下水可持续利用调查评价成果
属国土资源大调查项目成果,荣获2009年国土资源部科学技术一等奖。获奖单位包括中国地质科学院水文地质环境地质研究所、河北省地质调查院、北京市地质调查研究院等,主要完成人员包括张兆吉、费宇红、赵宗壮、谢振华、王亚斌、苗晋祥、杨丽芝、张凤娥、杨齐青、崔亚莉、靳孟贵、许广明、雒国忠、刘立军、王强等。
该成果依靠原始水文地质方法,应用同位素水文学、计算机模拟和GIS技术,厘定了华北平原第四系地层系统,建立了水循环模式,进行了地下水资源及功能评价,预测了未来水资源形势。在此基础上编制了《华北平原地下水可持续利用图集》、《华北平原地下水可持续利用调查评价》,建立了华北平原地下水资源数据库系统。
专家评价认为,该成果属地下水调查评价领域的重大成果,是华北平原50年来水文地质工作经验的总结,为国家全面掌握华北平原地下水可持续利用模式提供科学依据,是一份具有历史意义的、承前启后的优秀成果。
华北平原深层地下水漏斗分布图
采集地下水同位素样品
与国外专家进行地下水循环研究交流
野外钻探
大陆科学钻探地球物理调查与信息技术应用
2009年国土资源部科学技术二等奖获奖成果,获奖单位有中国地质科学院地质研究所和长安大学,获奖人员为杨文采、苏德辰、程振炎、于常青、孙爱萍、朱光明、何丽娟、刘因、钱辉、李惠民。
“中国大陆科学钻探工程地球物理子工程”和“中国大陆科学钻探工程管理信息和网络系统子工程”是中国大陆科学钻探工程的两个重要子工程。
主要创新成果包括:①自1997年以来,首次开展了大陆科学钻探选址综合地球物理调查及孔区三维地震调查和数据精细处理、先导孔及主孔VSP调查、数字三分量地震剖面调查,优选出了最能实现大陆科学钻探科学目标的孔址。②选址地球物理调查取得了大量壳幔动力学作用的地球物理证据,如陆壳深俯冲、岩浆底侵、地幔减薄等。尤其是用24s的深反射地震记录发现了大别苏鲁地区地幔内存在5组罕见的水平反射体。③地球物理子工程成功地进行了多项地球物理勘查方法技术的创新取得了结晶岩区开展三维和三分量反射地震和垂直地震剖面调查的丰硕成果。④利用大陆科学钻探取得的岩心岩性、构造编录和测井资料,建立了准确的波速模型,使合成的地震道与三维地震剖面之间达到完美拟合,准确地标定了主孔两侧三维地震发现的三大类反射体,建立了解释我国地壳地震反射的第一组标尺。⑤采用以深反射地质为先导,配合各种地球物理调查,在查清地壳上地幔组构的基础上,提出优选孔址,并为后续钻探证实。⑥建立了北京—东海之间地学部、工程部和东海钻探现场3个局域网,并采用VOIP技术在两地三点间建立了专线电话。数据始终能保持正常传输。⑦建立了中国大陆科学钻探工程的中英文网站以及相关的大陆动力学重点实验室的网站。利用先进的网络技术、岩心扫描技术、数据库技术和互联网站并通过网络发布到互联网上。将所有岩心扫描图像实时发布到了中国大陆科学钻探工程网站并实现了分级共享,为国内外用户和公众提供了很好的共享服务,使世界各地通过互联网可以了解科钻一井每天的进尺、编录信息及井场新闻等信息。
三维地震、测井和岩心岩性构造比较
(a)地震波速分层及层速度,单位km/s;(b)反射体编号;(c)岩心岩性柱:绿色榴辉岩,紫色橄榄岩,粉色副片麻岩,红色正片麻岩;(d)中子密度测井曲线;(e)深度大致标尺,单位十米;(f)声速测井曲线;(g)岩心构造图;(h)三维地震连络线剖面段和声阻抗曲线
大陆科学钻探主孔预测剖面(a)及钻探完工后推测剖面(b)
西藏当雄幅1:25万区域地质调查
2009年国土资源科学技术奖二等奖获奖成果,获奖单位为中国地质科学院地质力学研究所,主要完成人员包括吴珍汉、孟宪刚、胡道功、江万、叶培盛、朱大岗、刘琦胜、杨欣德、邵兆刚、吴中海、赵希涛、王建平、冯向阳、纪占胜、柯东昂。
重要成果包括:①实测当雄幅1:25万地质图,测编当雄幅1:25万构造纲要图、第四纪地质图、矿产分布图、活动断层分布图,提交了优秀的区域地质调查报告和专题研究报告,大幅度提高了区域地质调查研究程度。②将旁多群解体为诺错组(C1-2n)、来姑组(C2P1l)和乌鲁龙组(P1w),在来姑组发现晚石炭世撒克马尔期腕足类化石群,新发现半球旁多贝一个新种;在麦隆岗组新发现一批牙形石,划分5个牙形石带,定义高舟牙形石属一个新种,显著提高了我国晚三叠世诺利阶牙形石生物地层研究程度。③发现早侏罗世宁中二云母花岗岩带、早白垩世欧郎序列侵入岩、古近纪旁多序列侵入岩、渐新世白榴石斑岩及始新世石泡流纹岩;在念青唐古拉山发现面积达1500km2中新世巨型花岗岩,对岩浆锆石进行离子探针(SHRIMP)U-Pb同位素测年,精确测定岩浆侵位结晶时代为18.3~11.1Ma。④将念青唐古拉岩群解体为变质表壳岩和冷青拉片麻岩,在纳木错西岸发现早前寒武纪土那片麻岩和晚前寒武纪玛尔穷片麻岩,发现晚古生代鲁玛拉岩组角闪岩相变质岩,对认识拉萨地块结晶基底具有重要意义。⑤厘定纳木错与旁多2个逆冲推覆构造,测出纳木错逆冲推覆构造经历191~144Ma、109Ma、60~30Ma三期构造变形,查明旁多逆冲推覆构造形成于古近纪中晚期,在当雄—羊八井地堑鉴别28条活动断层与多期古地震事件。⑥新建晚第四纪湖相沉积地层单位——纳木错群及干玛弄组(Qp3g)、扎弄淌组(QhΖ),发现高出纳木错湖面130~140m高位湖相沉积,证明藏北高原晚更新世发育面积超过10万km2古大湖,重新划分了第四纪冰期,揭示了晚第四纪古气候环境变迁过程。⑦综合划分内生金属成矿区带,新发现10处矿点,系统调查编录了地质遗迹与地质旅游资源。⑧发表中文核心期刊论文33篇、SCI检索论文8篇,出版专著2部,培养5名博士研究生和1名博士后研究人员。项目成果在国内外产生了比较重要的学术影响。
念青唐古拉山脉晚更新世冰川U形谷
林周盆北三叠系灰岩自北向南逆冲于上白垩统红层之上
当雄盆北历史地震遗迹
翻越念青唐古拉山脉
中国地球化学元素丰度图集编制与研究
2009年国土资源科学技术奖二等奖获奖成果,获奖单位为中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所,主要完成人员包括史长义、迟清华、鄢明才、胡树起、张勤、刘崇民、顾铁新、卜维、鄢卫东。
突出成果包括:①根据全国约750个有代表性花岗岩类岩体的768件组合样品的实测分析数据,计算出了中国花岗岩类及碱长花岗岩、正长花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩、石英二长岩、石英二长闪长岩等花岗岩类岩石近七十种化学元素的丰度,天山—兴安造山系、中朝准地台、昆仑—祁连—秦岭造山系、滇藏造山系、扬子准地台、华南—右江造山带、喜马拉雅造山带等中国七大构造单元花岗岩类及不同岩石类型花岗岩的近70种化学元素的丰度,太古代、元古代、早古生代、晚古生代、中生代、新生代花岗岩类及不同时代碱长花岗岩、正长花岗岩、二长花岗岩的近70种化学元素的丰度。首次编制了56种元素与氧化物的1:2500万中国花岗岩类地球化学图和61种元素氧化物的1:2000万中国东部岩石地球化学图,超额完成了任务书规定的各项任务。②系统地研究了我国花岗岩类及不同岩石类型花岗岩近七十种化学元素的丰度和地球化学特征、中国各构造单元花岗岩带的元素丰度与区域分布特征、各地质时代花岗岩类的丰度与演化特征。研究了中国东部岩石化学元素平均含量及其在不同大地构造单元中的分布特征。③公开发表论文8篇,出版专著2部,并培养博士研究生1名。
青海野外采样
项目成果之一
中国花岗岩类样品分布图
该项成果全部使用实测资料,是拥有完全自主知识产权的原创性成果,不仅可以为中国的基础地质、矿产勘查、地球化学研究提供宝贵的基础资料,而且对中国区域上地壳的化学组成及演化研究有重要价值,具有重要的理论意义和广泛的实际应用价值。
新疆北天山西段铜多金属矿找矿方向和勘查模型研究
2009年国土资源科学技术奖二等奖获奖成果,获奖单位包括中国地质科学院矿产资源研究所、新疆维吾尔自治区有色地质勘查局703队、中国国土资源航空物探遥感中心。主要完成人有张作衡、王志良、左国朝、王龙生、刘敏、甘甫平、王见蓶、张长青。
新疆西天山最大的阿希金矿矿区照片
项目采用现代成矿学最新理论和采用最新的找矿技术方法,通过对新疆天山西段大地构造演化、岩浆活动与铜多金属矿床成矿作用的关系、铜矿床成矿地质背景和时空分布特点进行研究,总结了区域成矿规律和找矿标志,并提出区域成矿模型及找矿勘查模型,并开展了找矿预测。主要成果包括:依据构造单元时空叠覆理念,在前人工作基础上,结合精确定年,提出构造单元划分新方案;理顺了本区不同时期的地层系统,恢复了古构造沉积环境,划分了在构造演化进程中的成矿阶段及期次;通过大量火成岩岩石地球化学分析、同位素测年以及区域遥感影像解译,结合前人大量资料,重新厘定了西天山造山带各阶段演化史;分别建立了铜金多金属矿床的矿床尺度典型矿床模型和区域成矿模型,在精确定年的基础上厘定了喇嘛苏、达巴特和菁布拉克等矿床形成的地球动力学背景和形成环境;通过西天山与东天山和巴尔喀什成矿带综合对比,提出了西天山地区铜金多金属矿床找矿方向;综合研究区铜金矿区地物化和蚀变异常遥感等找矿标志,建立了铜金找矿模型并提出了一系列靶区。
新疆北天山西段主要金属矿产分布图
矿产资源与中国的工业化——资源安全与可持续发展
2009年国土资源科学技术奖二等奖获奖成果,获奖单位为中国地质科学院、中国地质科学院矿产资源研究所、中国地质科学院地质力学研究所,主要完成人员包括王安建、王高尚、陈其慎、韩淑琴、周凤英、韩梅、曹殿华、李瑞萍、耿诺、张建华。
本成果在揭示资源与经济发展的诸多相关规律的基础上,从矿产资源安全、资源产业、资源环境和资源经济4个方面,系统分析了全球及我国资源供需趋势和面临的资源安全问题,提出了保障国家资源安全和可持续发展的系统对策。①通过揭示的工业化过程人均能源消费与人均GDP的近线性关系、人均矿产资源消费与人均GDP的“S”形关系等若干重要规律,创建了综合预测模型,系统预测了我国及全球未来20~30年资源供需形势,深入分析了全球资源供需格局以及我国面临的资源安全问题。②系统论述了我国矿产资源安全理论,首次建立了我国矿产资源安全评价模型和供应安全预警体系,定量评估了资源安全状况。从国家发展模式的高度提出6项资源战略安全和7项市场安全政策要点。③深刻分析了全球铁矿石供需格局和中国工业化进程,前瞻性地指出2008年全球铁矿石供需格局将发生转折,有效地影响了钢铁产业政策和铁矿石价格谈判。以揭示的需求峰值(拐点)理论为基础,结合我国原材料产业发展趋势,明确指出产业结构调整的方向和紧迫性。④把资源与环境密切结合,科学地分析了资源—经济—环境污染之间的相关关系,预测了环境污染趋势,指出实现“十一五”节能减排目标的艰巨性。
项目组在老挝野外采集样品
不同价格下我国铁矿石供应格局
《地质矿产实验室测试质量管理规范》研究与制修订
2009年国土资源科学技术奖二等奖获奖成果,获奖单位包括国家地质实验测试中心、武汉综合岩矿测试中心、中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所、国土资源部南京矿产资源监督检测中心、中国地质科学院水文地质环境地质研究所、四川省地质矿产勘查开发局成都综合岩矿测试中心、青岛海洋地质研究所。获奖人员包括王苏明、叶家瑜、王祖荫、周金生、张 勤、罗惠芬、田来生、熊及滉、王亚平、夏宁。
本项成果是针对DZ0130-94《地质矿产实验室测试质量管理规范》实施中逐步暴露出的缺陷和不足,参考相关ISO国际标准和测试实际需求,按照GB/T1.1-2000《标准化工作导则 第1部分 标准的结构和编写规则》的要求,完成修订替代版本,新增加了“覆盖区多目标地球化学调查(1:250000)样品”、“同位素地质样品”和“土工试验”3个分标准,已在地矿行业700余个实验室中得到广泛应用。
本项成果具有明显的创新特点。在国内首次以测试过程为基础架构,控制对测试结果质量有影响的所有因素,规范和提升实验室技术能力和管理水平;研究建立了4个数学模型应用于DZ/T0130-2006《地质矿产实验室测试质量管理规范》,其中岩石矿物重复测试相对偏差允许限数学模型解决了岩矿分析中高含量段误差允许限偏松和低含量段误差允许限偏严的问题;贵金属和水分析重复测试相对偏差允许限数学模型解决了套用岩矿分析允许限合理性差的问题;岩石矿物分析准确度相对误差允许限数学模型解决了套用岩石矿物精密度允许限的概念混淆问题。在地矿行业中首次将国际通用的测量不确定度评定方法用于岩矿分析中不同人、不同方法、不同仪器设备分析数据的质量评估,用于样品加工的质量评估,并将标准物质的2倍不确定度作为水样分析准确度允许限。项目成果体现了分析技术的进步,具有良好的系统性、可操作性、适用性和科学性。
岩石矿物重复测试相对偏差允许限数学模型验证点位图
图中横坐标是浓度对数坐标,纵坐标是允许限
岩石矿物重复测试相对偏差允许限数学模型比较图
图中横坐标是浓度对数坐标,纵坐标是允许限,蓝色线是3点拟合数学模型,绿色线是2点拟合数学模型,红色线是新拟合数学模型
DZ/T0130-2006《地质矿产实验室测试质量管理规范》封面
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以上酌情处理,可能人家从别的渠道获得的……谢谢!!!