老挝处于特提斯成矿域南东段,具有丰富的矿产资源,但其地质工作基础薄弱,厘定矿产资源成矿规律并开展远景区预测是老挝在重点区实现找矿突破的有效途径。老挝1∶1 000 000国家尺度地球化学填图由中老双方合作完成,为其矿产资源和环境评价提供了高质量的地球化学基础数据和图件。本文主要利用国家尺度地球化学填图数据,结合老挝已发现矿产成矿规律,利用机器学习技术,开展铜资源远景区预测。研究结果表明:(1)老挝铜矿床的形成明显受到构造-岩浆-沉积作用控制,铜矿床主要类型有斑岩型、夕卡岩型、热液型和砂岩型。(2)老挝全国水系沉积物中铜含量为1.20~459.00 μg/g,平均值为21.96 μg/g,中位值为16.50 μg/g,在7个三级大地构造单元中,长山地块和哀牢山—马江等3个缝合带的平均值高于其他几个构造单元,地球化学图显示铜在老挝分布不均匀,存在多个大面积分布的高背景区和异常区。(3)构建了包括单元素异常、矿化元素组合异常、指示中酸性岩体元素组合、控矿构造分布、碳酸盐岩和碎屑岩分布等要素的老挝铜矿多源信息定量信息预测模型。(4)利用随机森林成矿预测方法,共圈定9个成矿远景区,具有寻找斑岩型和夕卡岩型等类型铜矿找矿前景。
在推进“一带一路”倡议的基础上,中老两国开展了1∶1 000 000国家尺度地球化学填图工作。本次研究是首次在老挝全国范围开展优势矿种金的地球化学研究工作。初步研究了老挝全国金地球化学背景和空间分布特征,圈定了老挝全国金的地球化学异常并划分了金的勘查远景区。本次研究共采集地球化学样品2 079件,采用高精度分析技术泡沫塑料吸附-石墨炉原子吸收光谱法和严格的质量控制,分析了金元素。研究结果表明,老挝水系沉积物金含量为0.10~913.70 ng/g,平均值和中位值(背景值)分别为2.44和1.00 ng/g。老挝金的分布相对广泛且零散,遍布全国各地,其分布主要受构造活动和岩浆作用的共同影响,沿着深大断裂带延伸分布。以累积频率85% (1.99 ng/g)为异常下限,老挝全境共圈定金元素地球化学异常17处,其中8处达地球化学省规模(面积>1 000 km2),在圈定金异常的基础上综合考虑金元素的地球化学空间分布、地质背景、区域构造和矿产分布情况,划分了7处金的成矿远景区。这为老挝金矿勘查提供了覆盖全国的基础性地球化学资料,填补了老挝全国金勘查地球化学填图工作的空白。
本文首次应用巴基斯坦国家尺度水系沉积物地球化学调查数据,分析了研究区铜元素地球化学背景和大型斑岩型铜矿区域地球化学特征及地球化学异常特征,分析了该区内主要地层、岩浆岩的地球化学特征。巴基斯坦主要基岩出露区铜元素平均值为23.48×10-6,背景值为18.6×10-6,与我国西北地区、青藏高原的铜元素丰度相当。与成矿斑岩体有关的岩浆岩主要为新生代酸性岩和中生代酸性岩,铜元素的地球化学平均值分别为39.09×10-6和28.28×10-6,富铜斑岩体是主要物质来源。应用1∶1 000 000国家尺度地球化学异常信息进行建模,元素组合为Cu、Au、Mo、Ag、Pb、Zn、Co和Cr,说明国家尺度地球化学异常对大型、超大型斑岩铜矿具有指示意义。以地球化学块体理论为基础,计算了铜异常的成矿有利度和致矿物质量,对区内铜资源量进行了预测和排序。在梳理典型斑岩型铜矿地球化学模型的基础上,以Cu、Mo、Au和Ag为主要指示元素,以Pb、Zn、Co和Cr为参考指示元素,结合地质背景圈定斑岩型铜矿找矿预测区4处,并对找矿预测区进行了成矿潜力分析。
巴基斯坦位于青藏高原和伊朗高原之间,是特提斯域的重要组成,已发现有一些铅锌矿床和矿点。受地质工作程度低、缺少系统的地质勘查和投入等因素的影响,目前铅锌成矿规律和成矿区带延伸情况不清,成矿潜力不明。低密度地球化学调查是研究铅锌等金属元素分布特征、快速圈定成矿预测区和分析铅锌成矿潜力的有效方法。本文基于巴基斯坦1∶1 000 000低密度地球化学调查结果,阐述了巴基斯坦铅、锌元素地球化学背景和异常分布特征,结合铅锌矿床成矿地质背景、成矿类型和关键控矿要素,圈定了有利的铅锌找矿预测区,同时预测潜在的矿床类型,为铅锌找矿勘查提供依据。研究表明,巴基斯坦全境基岩出露区铅元素在水系沉积物中的含量为0.37~155.90 μg/g,平均含量为13.44 μg/g,高于地壳克拉克值。锌元素在水系沉积物中的含量为1.78~288.70 μg/g,平均含量为52.10 μg/g,低于地壳克拉克值。根据92%累频为异常下限(Pb含量为18.4 μg/g,Zn含量为76.0 μg/g)共圈定18个铅地球化学异常和24个锌地球化学异常、9处铅锌矿找矿预测区,划分3个主要成矿系列,提出巴基斯坦中南部胡兹达尔—贝拉地区和奎达地区具有寻找沉积岩容矿有关的SEDEX和MVT型铅锌矿较大潜力。该区向西与伊朗的萨南达季—锡尔詹铅锌成矿带连接,向东延伸到中国的甜水海—三江铅锌成矿带,是特提斯巨型沉积岩容矿铅锌成矿带的重要组成,特提斯带内其他成矿带和地区仍具有寻找该类型铅锌矿的较大潜力。
锂、铍金属是世界战略性关键金属资源,在新材料和信息技术等新兴产业具有不可替代的重大用途。巴基斯坦位于欧亚、印度和阿拉伯三大板块汇聚部位,拥有优越的锂、铍成矿条件,但由于地质工作程度偏低,目前锂、铍金属资源潜力不明。低密度地球化学调查是研究锂、铍元素空间分布和快速圈定成矿远景区的有效方法。本文利用巴基斯坦1∶1 000 000低密度地球化学调查成果,阐述了巴基斯坦锂、铍元素地球化学背景,结合已有锂、铍矿床成矿地质背景分析,圈定了锂、铍成矿远景区,为锂、铍稀有金属找矿勘查提供依据。巴基斯坦全境基岩出露区水系沉积物中锂含量为1.56 ~118.20 μg/g,平均值为20.06 μg/g。铍含量为0.07 ~7.16 μg/g,平均值为1.22 μg/g。根据92%累频共圈定18个锂地球化学异常和12个铍地球化学异常,并优选找矿远景区。其中,喀喇昆仑地块和喜马拉雅造山带作为伟晶岩型锂矿的找矿远景区,查盖火山岩浆弧东作为盐湖卤水型锂矿的找矿远景区,喀喇昆仑地块是寻找伟晶岩型锂、铍矿床最有利的地区。
古特提斯阶段VMS矿床仅在中国三江等地区有出露,该类型矿床在特提斯带内其它位置是否发育?其成矿潜力如何?都是值得关注的重要科学和现实问题。塔吉克斯坦帕米尔地区位于青藏高原和伊朗高原之间,是特提斯域的重要组成部分。该地区因地质工作程度低,缺少系统的地质勘查和投入,还未实现重要的找矿突破。地球化学调查是研究铜铅锌等金属元素分布特征、快速定位和优选找矿远景区和靶区的有效技术方法。本文基于前期中国地质调查局和塔吉克斯坦地质调查局合作完成的帕米尔地区1∶100万和1∶25万地球化学调查数据研究基础之上,选择异常区开展1∶5万地球化学调查,并进行异常查证,对发现的矿化体进行成因分析,同时探讨区域成矿潜力。研究表明:(1)帕米尔托赫塔梅什地区主要异常元素组合为Fe、Cu、Pb、Zn、Ag、Sb、Au、As等,异常规模大,强度高,浓度分带明显,异常整体受地层和断裂构造控制明显,可划分为Z01号和Z02号两个找矿靶区,具有寻找块状硫化物铜铅锌和热液脉型金矿的潜力。(2)异常查证发现6条铁铜多金属矿化体,识别出3期成矿作用,第1期为主成矿期,二叠纪地层内形成VMS型铜铅锌矿化体(Z01号找矿靶区:Ⅰ号和Ⅱ号矿化体)。第2期为热液改造期,发生变形变质作用,形成顺层和切层产出的脉状铁铜矿化体(Ⅲ号、Ⅳ、Ⅴ号和Ⅵ矿化体),同时对已形成的VMS型铜铅锌化体进行改造。第3期为表生氧化期,经风化剥蚀对已形成的矿化体进行氧化,产生分带现象。推测Z02号找矿靶区仍然具有寻找VMS铜铅锌矿的潜力。(3)塔吉克斯坦帕米尔-中国甜水海地区具有良好的VMS铜铅锌矿的成矿潜力,预测找矿远景区9处。提出特提斯带内古特提斯阶段二叠纪地层内具有寻找VMS块状硫化物矿床的前景,是未来重要的找矿勘查方向。
摩洛哥大阿特拉斯构造带位于特提斯成矿域西端,成矿地质条件优越,已发现大量MVT型铅锌矿床(点),但长久以来较低的地质工作程度使得铅锌成矿潜力不明。中大比例尺地球化学调查是资源勘查的有效手段,准确的地球化学异常信息能快速圈定找矿远景区,提高勘查效率和成功率。本文通过摩洛哥大阿特拉斯构造带东段万余平方千米区域的1∶100 000地球化学调查,查明该区水系沉积物中铅元素含量为5.7~43 210.0 μg/g,平均含量为45.0 μg/g;锌元素含量为12.2~75 420.0 μg/g,平均含量为86.4 μg/g,均高于地壳克拉克值。以 92% 累频为异常下限(Pb含量为36.9 μg/g,Zn含量为78.3 μg/g)共圈定73个铅地球化学异常和68个锌地球化学异常,通过铅、锌等元素的地球化学分布特征,结合区域地质背景和成矿条件分析,划出了3个主要铅锌成矿带,成矿带内进一步圈定了9处铅锌矿找矿远景区,提出该区具有寻找MVT型铅锌矿的潜力。该成果为下一步开展找矿勘查提供了重要方向。
