获中国地质科学院和中国地质学会十大科技进展项目

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  （一）发现浅成低温热液型铜金矿床地质特征综合研究

  项目来源：中铝金龙矿业股份有限公司委托项目；中国地质调查局工作项目（编号：12120113093）；“973项目”课题（编号：2011CB403103）；青藏专项优选项目（编号：12120113037400）。

  主要完：唐菊兴、孙兴国、陈红旗、王勤、李彦波、卫鲁杰、李玉彬、丁帅、王艺云、杨超、段吉琳、杨欢欢、张志、宋俊龙、高柯

  主要完成单位：中国地质科学院矿产研究所、中铝金龙矿业股份有限公司、地质矿产勘探开发局地质五队、成都理工

  主要成果：

  近些年，世界范围内与斑岩成矿有关的浅成低温热液矿床的勘查评价和综合研究已经取得长足的进步，发现了众多的超大型矿床，如Lepanto、El Indio、Goldfield等世界级铜金矿床。我国著名的紫金山就是一个典型的高硫型浅成低温热液铜金矿床，浅部以浅成低温热液型金矿为主，深部以斑岩型铜金矿为主。

  2011年以来，增生造山成矿系统中的斑岩、浅成低温热液型铜金矿床的成矿机制与找矿突破研究分别获得青藏专项优选项目、地调项目工作项目、中铝勘查项目、“973”项目的资助。

  研究内容包括：①主要成矿带是否存在与斑岩型铜金成矿系统有关的浅成低温热液矿床；②多龙矿集区的浅成低温热液矿床的保存条件；③荣那铜金矿床类型厘定和找矿突破。

  取得新进展如下：

  1.在多龙矿集区（铁格龙南荣那矿段）发现超大型的浅成低温热液铜金矿床，基本查明其矿体地质特征

  铁格龙南荣那矿段铜（金银）矿床是2013年中铝金龙矿业股份有限公司第一个取得重大突破的铜（金银）矿，该矿床具有浅成低温热液矿床所特有的矿物组合、蚀变组合和矿化特征，是第一例得到确认的浅成低温热液矿床，其现已控制的规模及推测的潜力远比紫金山铜金矿大（张德全等，1991，2005；邱小平等，2010；刘羽等，2011）。

  荣那矿段矿体总体呈北东向分布，控制矿体北东延长超过1200米，南东—北西向约800米，中部钻孔施工至1136米（ZK3205孔）以上尚未穿透矿体（矿体厚度914.77米，Cu品位0.62%），矿体总体向北缓倾斜，剖面上为中间厚向外变薄的趋势，呈一漏斗状。

  走向上、倾向上、垂向上均未控制住矿体，矿床规模有待进一步确定，有望实现超大型矿床规模。矿体Cu平均品位大于0.5%，伴生金银，伴生Au平均品位在0.1克/吨左右，伴生银平均品位在2克/吨左右。矿石以典型的细脉浸染状为主，局部发育星散浸染状—稠密浸染状矿石，矿石矿物由铜蓝、蓝辉铜矿、硫砷铜矿、斑铜矿、黝铜矿、黄铜矿组成，从浅部至深部，铜蓝、蓝辉铜矿大量发育，交代黄铁矿、黄铜矿、斑铜矿、硫砷铜矿和黝铜矿。铜矿物的含量:铜蓝＞蓝辉铜矿＞硫砷铜矿＞斑铜矿＞黄铜矿＞黝铜矿＞辉铜矿。黄铁矿总体含量在3%～35%之间，在矿体中上部发育，上部黄铁矿呈星点状，浸染状；中下部黄铁矿呈脉状，个别脉体厚达20厘米以上，黄铁矿多发育在硅化脉、粘土脉体的边缘或中心，表面发育溶蚀孔。显微鉴定表明，黄铁矿形成早于所有铜矿物。主要脉石矿物有明矾石、地开石、绢云母、石英、硬石膏、粘土矿物等。在浅部发育条带状、层纹状、皮壳状、不规则状明矾石、地开石，这在斑岩成矿系统中高硫型浅成低温热液矿床常可见到（Hedenquist et al.，1994，1999；Sillitoe et al.，2003）。

  荣那矿区24号勘探线地质、蚀变及矿化分布图

  地开石（正交偏光）

  明矾石（正交偏光）

  令人感兴趣的是，矿石中发育大量铜蓝、蓝辉铜矿交代其他硫化物现象，甚至在深达1100米孔深的矿石中也十分发育，此种产状的铜蓝和蓝辉铜矿是传统意义上的硫化物次生富集带的产物，还是浅成低温条件下交代作用形成的，这关乎对传统硫化物次生富集成矿理论的挑战，需要深入研究。

  2.完善了“产学研”机制和商业性勘查评价技术体系，建立了矿床地质模型、估算了量，开展了矿床深边部及外围找矿预测，预测尕尔勤、地堡拿木岗矿区可以找到类似的矿床类型，为区域找矿指明了方向

  （1）指导中铝制定勘查质量监控标准化和规范化体系，按照N43-101和行业规范进行勘查评价，研究工作全程参与，并指导勘查评价。

  （2）在尕尔勤、地堡拿木岗矿区发现孔洞状、块状、条带状的石英、玉髓等，显示深部存在浅成低温热液型铜金矿体和斑岩型矿体，为企业勘查评价指明方向。

  （3）采用Micromine软件，估算了铁格龙南荣那矿床铜金银量，铜金属量528.6万吨，平均品位0.55%；金金属量74.8吨，平均品位0.08克/吨；银金属量1115.0吨，平均品位1.17克/吨。其中，矿的含量为：铜金属量451.1万吨，平均品位0.64%；金金属量59.1吨，平均品位0.08克/吨；银金属量881.2吨，平均品位1.24克/吨。为一些矿业公司技术报告的完成和科学决策做出了重要贡献。

  3.本项研究的重要意义和启示

  （1）科学新认识：荣那斑岩矿化叠加浅成低温热液型铜金矿化，K1m安山岩、玄武质安山岩形成于成矿后，盖在已经遭受浅剥蚀的矿体之上，起到保存矿体的作用，导致高硫型矿体未被剥蚀。

  （2）找矿新发现：发现多龙矿集区存在斑岩型+角砾岩型+浅成低温热液型的“三位一体”矿体组合，尕尔勤、地堡拿木岗发现硅帽，为区域找矿指明方向，为科学决策了依据。

  （3）勘查新思路：为高光谱蚀变组合寻找浅部找矿标志；为大功率激电确定矿化强度；为国际标准进行勘查质量监督；形成基于“产学研”结合新模式优化勘查部署。

  （4）找矿新突破：铁格龙南荣那矿段从一个小矿点到500余万吨铜的超大型矿床，短短一年达到详查程度，并提交了基于N43-101标准的技术报告。

  硫砷铜矿的能谱图（硫砷铜矿是高硫型浅成低温热液矿床中的标志性矿物）

  注释：RN1604-171.6-3-003Cu_3.29（Fe_0.1）As_1.15S₄硫砷铜矿

  明矾石的能谱图（明矾石是高硫型浅成低温热液矿床中的标志性蚀变矿物）

  注释：RN1604-171.6-2-005K_1.02Al_3.31S_2.44O₁₄≈KAL₃（SO₄）₂（OH）₆明矾石

  4.结论

  （1）荣那铜（金、银）矿矿石组构及矿物组合具典型高硫型浅成低温热液矿床特征，是斑岩—浅成低温热液成矿系统的产物，中浅部为典型浅成低温热液型铜金矿，深部过渡为中硫型浅成低温热液矿化叠加在斑岩矿化之上。

  （2）该矿床类型的发现及取得的重大找矿成果，结束了至今没有发现典型浅成低温热液矿床的历史，对区域找矿具有极其重要的指导意义。该矿床是地区发现的首例超大型浅成低温热液铜（金）矿床，从矿床的矿石特征及矿体规模来看，与福建紫金山铜金矿床具有高度可比性。是我国“第二个”超大型高硫型浅成低温热液矿床，规模比紫金山还要大得多。

  （3）矿体规模巨大，矿石具明矾石、地开石蚀变组合，黄铁矿的含量在3%～35%之间，铜矿物由铜蓝、蓝辉铜矿、硫砷铜矿、斑铜矿、黝铜矿、黄铜矿组成，特别是铜蓝和蓝辉铜矿在孔深1100多米处大量发育，从矿物组合分析，铜蓝和蓝辉铜矿是低温热液成矿阶段的产物，推断深部存在斑岩型铜（金银）矿体。

  （4）外围寻找该类矿床潜力巨大，尕尔勤、地堡拿木岗将是下一步找矿突破的重点地区。

  该项目入选中国地质科学院2013年度十大科技进展项目和中国地质学会2013年度十大科技进展项目。

  在尕尔勤矿区发现的多孔状石英（典型的浅成低温热液顶部的硅帽）

  （二）全国重要矿产总量预测

  项目来源：全国矿产潜力评价项目

  主要完：肖克炎、叶天竺、杨毅恒、陈建平、丁建华、孙莉、阴江宁、唐攀科、牛翠祎、汪新庆、丛源、娄德波、李楠、商朋强、李景朝、齐帅、白万成、张莹、王春艳

  主要完成单位：中国地质科学院矿产研究所

  主要成果：

  矿产预测评价是整个矿产潜力评价成果的落脚点，该项目经过近八年工作，主要按照矿产预测评价“五统一”的指导原则，通过技术理论研发、方法示范、技术培训、多层次指导、成果验收、成果汇总等，确保全国潜力评价项目的顺利进行。主要成果是建立或完善了具有我国特色，符合我国地质条件，以我国特有的成矿系列理论为基础的区域矿产预测理论与方法体系；依托GIS技术，研发了以计算机空间库技术、挖掘技术为基础的矿产预测全流程信息方法技术；以省级预测成果为基础，完成了全国22种重要矿产的预测评价，初步摸清了潜力；在潜力预测的基础上，在全国范围内对重要成矿带划分了找矿远景预测区，提出了找矿工作部署建议。主体成果可反映在如下几个方面：

  1.矿产预测理论框架

  在前期支撑项目和“863”项目的基础上，发展了成矿系列理论、成矿动力学理论和综合信息矿产定量预测为支撑的矿床模型综合地质信息矿产预测方法。发展了三个预测理论、三个基本预测流程和三个基本预测成果的矿产预测框架，提出了矿床模型综合地质信息矿产预测方法。以多岛弧板块构造理论为指导，开展以成矿动力学为基础建造构造编图，构建扎实的成矿构造环境预测基础；以成矿系列矿产预测类型为纲，建立矿床综合信息找矿模型；以综合信息矿产定量预测方法为指导，开展靶区（最小预测区）圈定和未发现量估算。

  全国矿产潜力评价预测软件培训班（西部）

  全国重要矿产总量预测项目验收会议

  本次预测由于一、二区划和矿产预测方法积累，特别是赵鹏大、陈毓川、王世称、李裕伟、朱裕生等国内知名长期实践总结预测方法，使得预测评价一开始就有顶层设计，保证了全国预测一盘棋和成果汇总的一致性。

  2.矿产预测方法

  结合具体矿产预测实践，矿产预测方法创新很多。编制矿产定量预测方法、23种矿产预测方法工作指南、预测量估算方法、MRAS矿产预测方法、矿产预测成果汇总方法等技术文档。先后在地学前缘、吉林、地质通报、地质学刊等出版预测方法成果。主体预测成果创新是地质预测方面创新，特别是成矿系列指导下矿床模型系统的定量预测方法。

  （1）成矿系列在矿产预测全面应用。在前人成矿系列“缺位预测”等理论预测的基础上，全面地将成矿系列理论在矿产预测类型划分、预测工作区圈定、预测模型建立、综合预测区预测成果汇总等进行系统应用和发展。真正做到理论预测与集体实际信息预测结合在一起。

  （2）以成矿系列关键成矿地质作用为基础，总结了六大矿产预测方法类型。包括沉积矿产预测方法、侵入岩体型预测方法、岩浆热液型矿产预测方法、层控内生型矿产预测方法、变质矿产预测方法、综合内生型矿产预测方法等。它们在基础编图、预测要素提取、定量预测方法等有明显不同。这样使预测有可靠地质基础，又有方法指导性和普适性。

  （3）矿产预测类型是本次预测纲领。借鉴美国地质调查局预测模型，我们总结了23种矿产77个全国性模型。各省在此基础上，以成矿系列矿床式为基础，划分了近千个地区矿产预测类型，以此为基础，开展预测工作区划分、预测模型建立、预测要素图编制等工作。

  （4）开展矿床模型地质体参数法新方法研究，并全面应用。应用矿床成矿系统理论，将成矿地质体、矿床、成矿地质异常作为整体，改进和发展了地质体积参数法。研究了控制潜力关键要素，认为成矿系统规模越大，矿床潜力越大。通过已知矿床系统的参数进行类比，预测未发现的矿产及其潜力。

  （5）提出综合预测要素图编图的模型及方法。建立预测区综合预测要素图编制方法及模型，认为只有建立好综合编图模型，有可能使预测要素图能够充分利用物、化、遥综合信息。

  （6）提出了量三维立体预测方法。尽管本次没有进行系统三维建模方法研究，但在利用深部地球物理、深部地质钻探等进行预测方面有一的定进展。如量估算过程中我们重点设计了预测地质体深度参数。对于该参数我们设计了7种确定依据，包括使用地球物理反演得到成矿地质体参数等。

  3.计算机矿产预测全面应用

  计算机空间库技术及挖掘技术全面应用是本次预测评价的一大特色。所有的基础都建立在GIS上空间库，这些通过模型得到有效管理和使用。MRAS矿产评价系统在本次预测评价中得到了充分应用，它高效快捷地完成地质成矿信息提取和综合。协助地质进行最小预测靶区圈定和量估算。如果没有计算机空间管理工具，那么完成25种矿产预测这项繁杂工程是不可想象的。同时预测成果数字化将为今后常态化工作方便的使用基础。

  4.全国23个矿种预测成果

  全国重要矿种潜力评价成果是在省级和大区重要矿产总量预测成果的基础上，从全国的层面进行了汇总，并划分了全国层次的3级预测区。其主要内容包括，从全国层面上，按照累计查明储量、不同省（自治区和直辖市）预测量、不同深度预测量、不同地质可靠程度预测量和不同利用程度预测量针对铁、铝土、铜、铅锌、钨、锡、钼、稀土、金、银、锑、锰、铬铁矿、镍、菱镁矿、锂、钾盐、磷、硫、萤石、重晶石和硼矿等23个矿种进行了汇总，并对重要3级预测区进行了评述。经过对全国23个矿种的汇总和综合分析，全国重要矿种的查明储量，以及预测量等一些重要特征如表所示：

  我国23个矿种预测区量统计表

  续表

  5.人才培养

  通过多年项目技术培训和实际工作，培养了各省（自治区、直辖市）一大批矿产预测年轻人员。这些年轻地质矿产预测人员既懂成矿规律、矿产预测，又懂计算机信息处理技术。据不完全统计直接参与该项目的博士、硕士近50人，全国培养的预测评价人员近500人，为以后矿产区划常态化人才保障。

  该项目入选中国地质科学院2013年度十大科技进展项目。

  浏览 378赞 138时间 2022-02-12