前言
勉略陽礦集區是陝西重要礦集區之一,礦產資源豐富,已發現的金屬礦產主要有金、銅、鐵、鉛、鋅、鎳、錳等。基於勉略構造帶基礎地質研究存在爭議、礦產地質研究薄弱等科學問題,陝西省地質調查院聯合長安大學湯中立院士團隊,依託院士專家工作站等高水平科技創新平臺,實施了「勉略構造帶金成礦作用研究」「南秦嶺勉略構造帶略陽地區火山巖年代學及成因研究」等陝西省科技計劃項目、陝西省公益性地質調查項目,在勉略構造帶基礎地質、礦產地質研究、人才培養等方面取得了重要新成果。
一是首次獲得勉略構造帶莊科、黑溝峽洋殼火山巖高精測年數據,為解決該地區長時間存在的構造演化爭議提供了直接證據;二是首次釐定水得溝金礦賦礦層位火山巖年齡與成因,為水得溝金礦床成礦作用研究奠定重要基礎。成功發表Ei檢索論文2篇,成果受到中國地質學會和國內相關知名專家的高度肯定。
圖1 勉略構造帶略陽三岔子—橫現河地區地質簡圖
項目獲取到莊科巖片洋殼型變玄武巖鋯石U-Pb年齡為998~991Ma(圖1),具有正的εHf(t)值(+11.00~+16.56)和較小的單階段Hf模式年齡(tDM1為872~1108Ma),符合典型基性巖漿鋯石特徵,表明莊科巖片變玄武巖的結晶時代為新元古代早期,指示新元古代勉略洋盆的存在。將紙房溝巖片內的火山巖分為拉斑玄武巖系列(Ⅰ類)和鈣鹼性火山巖系列(Ⅱ類)。Ⅰ類火山巖稀整體具有N-MORB特點,形成于洋脊構造環境,Ⅱ類火山巖形成於陸緣弧構造環境。Ⅱ類火山巖鋯石εHf(t)值介於-8.01~+0.77,表明其主要為古老地殼物質熔融成因。Ⅱ類火山巖鋯石U-Pb測年結果為854~844Ma,表明紙房溝巖片火山巖結晶時代為新元古代早中期。綜合認為,勉略洋盆存在的時限為新元古代早中期,洋盆俯衝作用一直持續到800Ma左右,該俯衝過程很可能是對全球性Rodinia超大陸聚合事件的響應。
一是通過詳細的野外地質調查、多尺度構造解析和鋯石U-Pb年代學研究,劃分了構造變形期次和3期石英脈,釐定東西向構造為控礦構造(圖2)。首次釐定研究區早侏羅世北北東向構造的存在,導致主成礦期後二次富集(圖3)。
圖2水得溝金礦礦區構造簡圖
圖3 水得溝金礦3期石英脈
自上到下分別是:第一期石英脈(變質成巖期,與片理同期)、第二期石英脈(成礦期)、第二期石英脈與第三期石英脈交切(地質錘所指為第三期)
二是通過鋯石U-Pb年代學、硫化物Re-Os年代學、原位S(Pb)同位素示蹤、載金礦物學、礦物地球化學、流體包裹體等系統研究,首次發現勉略構造帶略陽地區早侏羅世(180Ma左右)金成礦事件,首次釐定水得溝金礦為勉略構造帶內又一典型造山型金礦,獲得了一批高精度測試數據,建立了成礦模型,總結了成礦規律,初步構建了深部三維成礦模型,將陽山、鏵廠溝、水得溝等構造帶金礦進行統一系統對比研究。共撰寫並發表SCI、EI、中文核心論文5篇。成果受到中國地質調查局西安地質調查中心、陝西地礦漢中地質大隊、西北有色地質勘查局七一一總隊的高度評價,並有效運用在地質找礦中,為水得溝金礦新增4噸資源量,實現中型金礦找礦目標,金家河、跌馬巖實現金資源量零的突破提供了直接支撐。
三是建立了區域構造演化和成礦規律新模型。充分運用地球系統科學理論,將勉略構造帶、碧口地塊、揚子地塊西北緣進行系統對比探討,建立了區域構造演化和成礦規律新模型,為該地區基礎地質研究和地質找礦提供了重要的新思路和新依據。
項目充分貫徹省地調院融合發展思路,不斷深化「院校融合」,切實加強與知名院士團隊的務實合作,充分實現聯合科研、聯合攻關、聯合人才培養,建立了人才聯合培養的新模式。目前已完成1名碩士、2名高級工程師的培養工作,正在培養博士研究生1名、碩士研究生2名。
本著公益項目先行、地勘基金跟進、社會資金流入的原則和思路,陝西省地質調查院實施的陝西省科技計劃項目「南秦嶺勉略構造帶略陽地區火山巖年代學及成因研究」、省公益性地質項目「勉略構造帶金成礦作用研究」,有效解決了研究區基礎地質、成礦作用研究的關鍵科學問題,在理論研究、基礎調查和指導找礦方面奠定了重要基礎。陝西省自然資源廳、陝西省地質調查院在研究區部署的「陝西省勉縣—略陽構造帶金多金屬礦整裝勘查」項目採用地物化遙多種找礦手段,相繼在水得溝、幹河壩、金家河、跌馬巖等地取得金礦找礦突破。漢中地質大隊等企業在金礦勘查方面積極跟進,提交了水得溝中型金礦床等新成果。實現了多類型項目成果的有效融合,探索出地質找礦和綜合研究高效推進的新模式。
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