1.1 选题背景与意义
为切实提高我国重要矿产资源保障能力,2011 年由国务院审议通过了国土资源部等四部委共同提出的《找矿突破战略行动纲要》。2011-2013 年,国土资源部以铀、铁、铜、铅锌、金等国家紧缺和战略性矿产为主攻矿种,在全国 19重点成矿区带设置了 109 片整装勘查区,总面积超过了 50 万平方公里。西藏自治区作为我国西部地区重要的资源大区,拥有独特的地质演化历史和巨大的资源潜力。自 2011 年以来,西藏自治区先后设置了米拉山(铜钼矿)、金达(铅锌矿)、尼木(铜矿)、山南(铜多金属矿)、多龙(铜多金属矿)、加多岭(富铁矿)、朱诺(铜矿)和扎西康(铅锌矿)共计 8 片整装勘查区,总面积接近 5 万平方公里。扎西康铅锌整装勘查区位于特提斯-喜马拉雅构造域内的北喜马拉雅大陆边缘,归属于西藏喜马拉雅成矿带中的江孜-隆子锑(金)多金属矿亚带,主要涉及西藏山南地区的隆子县、错那县和措美县,总面积 1807km2。整装勘查区内主攻矿种以铅、锌、银为主,兼顾锑、金矿与锂、铍等稀有金属;代表性矿床有扎西康大型铅锌多金属矿、则当中型铅锌矿、柯月中型铅锌矿、索月中型铅锌矿和马扎拉中型金锑矿等。截止 2013 年底,累计查明金属资源量(已登记备案和项目评审 333 及以上资源量)铅锌 229.67 万吨、锑 27.8 万吨、伴生银 3950吨。扎西康矿山采选规模为 2000 吨/天,实现年销售收入 5.35 亿元,年利润2.20 亿元,上缴税金 1.28 亿元,对于整个藏南地区经济和社会发展都具有非常重要的意义。本文选题依托于中国地质调查局项目《西藏扎西康铅锌多金属矿整装勘查区关键基础地质研究》(编号:12120114050701),旨在通过对研究区内扎西康铅锌多金属矿床的成矿作用过程进行剖析,进一步研究成矿物质来源、成矿流体的运移机制等问题,并结合整装勘查区内地球物理、地球化学等多元地学信息开展矿区深部与外围找矿预测研究工作,为指导整装勘查区内的其他矿床的勘查工作,提升铅锌等重要矿产的保有储量,促进藏南地区经济社会可持续发展提供充分保障。
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1.2 研究现状及存在问题
进入2010年以来,研究工作程度相对较低的藏南特提斯喜马拉雅多金属成矿带开展了一系列区域地质填图、化探扫面等基础性地质工作,新发现了一批金、锑、铅、锌矿点和矿化点,成矿理论研究工作取得了长足进步。当前观点普遍认为,随着古近纪早期新特提斯洋盆的消失,65-55Ma年左右印度-亚洲大陆初始碰撞发生,青藏高原隆升开始启动(Searle et al.,1987;Mulch et al.,2006;侯增谦等,2006;朱弟成,2016)。随后,印度大陆向欧亚大陆陡深俯冲(Leech et al.,2005;侯增谦等,2006),导致青藏高原两倍于正常地壳厚度(赵文津等,2002)。同时,随着喜马拉雅陆块与冈底斯陆块碰撞,发育了大规模褶皱和断裂,为后期侵入体沿岩性转换部位形成的构造滑脱面上升侵位提供了通道。随着印度板块俯冲深度不断增加,一部分印度大陆板块在向下俯冲的过程中被剥离下来,并随着拆沉和折返作用转而向上运动(Chemenda et al.,2000)。17-20Ma左右,一部分上地壳发生了重熔,并沿着构造滑脱面上升侵位,演化形成了拉轨岗日、雅拉香波等规模宏大的穹窿以及藏南拆离系(STDS)。伴随这一过程,藏南地区由碰撞后的挤压构造背景逐步转换为伸展构造背景(许志琴等,2006),同时受重力滑塌作用的影响,同步形成了一系列近南北向裂谷和高角度正断层(张进江,2007)。
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2 区域地质背景
研究区所处的西藏扎西康铅锌矿整装勘查区位于西藏自治区东南部,隶属于山南地区,行政区划主要涉及隆子、措美和错那三县(图 2-1)。研究区内有一条省道贯通南北,扎西康、柯月等主要矿山与县道之间均有简易道路联通,总体交通运输能力尚可。研究区周边地势总体南高北低,喜马拉雅山脉自西向东斜亘于研究区南部,多发育山岳冰川地貌,海拔大多在 4000m 以上,高原地貌特征十分明显。研究区周边区域水系较为发育,多呈树枝状分布,归属于雅鲁藏布江三、四级支系;冰川湖泊星罗棋布,周边主要湖泊为哲古错和拿日雍错。
2.1 区域大地构造位置及地质演化简史
扎西康铅锌多金属整装勘查区位于青藏高原南部的特提斯喜马拉雅,隶属于冈底斯-喜马拉雅构造-地层大区,南北分别以藏南拆离系(STDS)和雅鲁藏布江缝合带(IYS)为边界,属于印度被动大陆北部的边缘沉积体系(尹安,2001),保留有大量特提斯沉积-构造演化特征(潘桂棠,2002)。自印度板块与亚洲板块发生碰撞(65-55Ma)以来,在亚洲大陆的一侧,特别是青藏高原南缘形成了喜马拉雅增生地体,并引发了广泛的近东西向的褶皱和逆冲断裂(许志琴,2006)。自北向南分布的 4 条近东西向区域大断裂分别是藏南拆离系(STDS)、主中央逆冲断裂(MCT),主边界逆冲断裂(MBT)和主前锋逆冲断裂(MFT)(Yin A,2000)。据此,喜马拉雅增生地体也可以自北往南分为:特提斯-喜马拉雅亚地体、高喜马拉雅亚地体、低喜马拉雅亚地体和次喜马拉雅亚地体(Burg and Chen,1984;Brookfield M E,1993;Yin A,2000;许志琴,2006)。研究区主体位于特提斯喜马拉雅亚地体,东南少部分地区为高喜马拉雅亚地体(统称为特提斯喜马拉雅地体)。在新元古代时期,研究区所处地域在区域动力变质作用和褶皱变形机制共同作用下,逐渐形成了冈瓦纳古陆的固化结晶基底。受区域构造作用影响,冈瓦纳古陆边缘构造薄弱带逐渐演化为陆缘浅海盆地,并沉积形成了浅海相陆源碎屑岩。
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2.2 地层
研究区内地层发育较齐全,中-上元古界(亚堆扎拉岩组 Pt2-3y)、上元古界-寒武系(曲德贡岩组 Pt3?q)、三叠系(涅如组 T3n)、侏罗系(日当组 J1r、维美组 J3w 等)、白垩系(甲不拉组 K1j)及第四纪地层均有出露,其中侏罗系地层约占区域面积的 50%(张刚阳,2012);自北向南可分为雅鲁藏布江、康马-隆子、北喜马拉雅等 3 个地层分区。亚堆扎拉岩组(Pt2-3y)主要出露于雅拉香波变质核杂岩的核部,出露面积约为 120km2。其岩性组成为一套浅灰色二云斜长片麻岩、黑云斜长片麻岩、二云石英片岩夹斜长变粒岩,属于离散大地构造环境下的基性火山岩-碎屑岩建造。亚堆扎拉岩群基本与拉轨岗日岩群相当,共同组成了喜马拉雅构造带的结晶基底。古生界曲德贡岩组(Pt3?q)同样主要出露于雅拉香波变质核杂岩,位于亚堆扎拉岩组的外侧,整体呈环带状,面积约为 250km2。与下伏的亚堆扎拉岩组间为剥离断层接触关系,与上覆晚三叠宋热组之间为剥离断层接触关系。曲德贡岩组原岩为泥质及杂砂岩建造,岩性组成为一套灰黑色角闪片岩、千枚岩、二云石英片岩和石英岩。
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3 矿床地质特征...... 23
3.1 矿床地质....24
3.2 矿体特征........... 27
3.3 矿石特征........... 29
3.3.1 矿石矿物........ 29
3.3.2 矿石物质成分........ 30
3.3.3 矿石组构........ 35
3.4 围岩蚀变........... 39
3.5 成矿期次划分........... 40
3.6 人工震源二维地震探测实验........... 43
成矿作用研究...... 53
4.1 成矿流体特征........... 53
4.2 氢氧同位素地球化学....... 60
4.3 成矿物质来源........... 61
4.4 成矿时代的判定....... 79
4.5 矿床成因与成矿作用....... 80
5 多元信息组合找矿预测研究...... 88
5.1 多元地学信息组合找矿预测研究的意义........885
5.2 矿床深部找矿预测研究....92
5.3 矿区外围隐伏矿找矿预测研究......101
5 多元信息组合找矿预测研究
5.1 多元地学信息组合找矿预测研究的意义
近二十多年,中国地质调查领域持续投入巨资,在全国范围内完成了不同比例尺的区调、矿调、化探及物探面积性工作等等,同步形成了海量的地质调查成果数据(各种大中小比例尺地质填图、化探扫面、钻探、槽探、硐探、遥感、重力、磁法、电法、地震等各类原始数据、中间成果数据、最终成果数据等等)。各类地质资料数据量巨大,其中蕴含的潜在价值极为丰富。通过对这些数据采用不同的技术方法、工具等进行多层次、多角度的分析,将不同类别的信息中蕴含的潜在价值挖掘出来,将非常有利于地质找矿工作。随着计算机硬件处理能力、软件计算能力、人工智能化程度的不断提高和发展,矿产预测评价技术与方法也逐渐从统计方法向“大数据驱动”、“需求驱动”转变。尤其是最近几年,大数据、物联网、云计算、人工智能等技术的涌现及落地,地质领域不断加强对半结构化、非结构化数据的利用,使得人们越来越重视图件、成果报告、图片、文档(PDF、Word 等)等非结构化成果数据的作用,重点加大集成海量多元信息的力度,对其进行各类加工、处理、融合、对比、分析,使用不同的统计方法、非线性算法、机器学习、数据挖掘等技术或算法,对其进行充分的挖掘,提取、识别数据中蕴含的有价值的信息。
........结论
在充分吸收、借鉴前人研究成果的基础上,系统开展野外考察与室内矿相学、流体包裹体、硫铅同位素等研究工作,在高原地区开展了金属矿床人工震源激发地震勘探,结合矿床-区域地球化学特征对比研究成果对扎西康矿床的成矿物质来源、成因类型等方面进行了深入探讨,并综合研究区内地质、地球物