中国钼业学术期刊网络出版总库

研究工作遵循的总的指导思想是以系统的、联系的和综合的观点把握研究工作重点，从点到面、再面到体并以循环的技术路线突出工作方向。注重文献的研究，继承前人成果，更重视通过文献对比发现问题提出新的观点，用野外实践证实或进一步修正认识。并保持宏观思维的扩张与测试野外数据的充分扣合。学术思想可概括为：

（1）将矿床纳入岩石，将含矿地质体纳入构造单元的演化，以系统的观点进行研究工作。研究思维上，具体从全球重要岩浆硫化物矿床和块状硫化物矿床的地质分布入手，概括其成矿时空分布特征，对中国岩浆硫化物矿床和块状硫化物矿床的类型和地质分布与全球对比，归纳中国两类重要矿床的成矿特点，在此基础上研究祁连山岩浆硫化物矿床和块状硫化物矿床的成矿特征，探索其成矿规律。

矿床作为一种具有重要使用价值的特殊岩石，它是地质作用过程中一定条件下形成的产物，一定地质构造单元在一定的构造活动过程中必然产生各种相互关联的分支作用，并在不同的地质部位形成与特定地质作用关系最为密切的矿床成矿组合。祁连山新元古代晚期—早古生代大陆裂解发生、洋盆出现、俯冲消减和构造汇聚的完整过程形成了不同的成矿响应，例如形成与大陆裂谷、岛弧裂谷和弧后扩张脊有关的块状硫化物矿床（分别以白银厂、浪里克和雪泉为代表的有色金属矿床）、与活动大陆边缘有关的矽卡岩型钨（铜、钼）矿床（以小柳沟为代表）和低温浅成热液贵金属矿床（以寒山为代表），以及与构造汇聚后前陆盆地有关的砂岩型铜矿床（以天鹿为代表），这是以一个构造演化为主线表现出来的成矿系统。按类似的完整成矿系统，在活动大陆边缘和成熟岛弧环境中，预测还应有形成斑岩型铜（钼）矿床的可能，但迄今未发现可能是无形成这种矿床的重要条件，也可能是勘查工作程度还不够而造成的，不论哪种情形成矿系统仅是一种系统观点的认识，由于不同地区和不同时代地质条件的差异，在成矿组合和成矿强度上是不同的。但从研究角度讲，可提供一种探索的思路。本书着重于特定矿床类型的研究，重点是同类矿床在不同微相中的可能成生形式的研究。

（2）将相邻构造单元的同类矿床纳入一个体系，以联系的观点进行研究工作。世界勘查成功的实例中，运用联系的观点进行成矿背景和成矿条件的研究，选取靶区找矿成功的例子是很多的，这是当今找矿勘查中运用较多的地质对比方法，是一种联系的成矿观点。例如西澳大利亚的Olympic Dam超大型铀铜矿床，就是通过与赞比亚超大型铜矿地质背景对比进行勘查成功的；还有美国地调局对美国东北部威斯康星州的苏必利湖1Ga的大陆裂谷玄武岩与俄罗斯Noril’sk和加拿大Voisey’s Bay大陆溢流玄武岩进行对比，认为同属超地幔柱作用大火成岩省的结果。龙首山地区的金川超镁铁岩可能与南祁连的拉脊山拉水峡全岩矿化的超镁铁岩属同一大规模岩浆作用认识，是本研究用联系的观点进行研究的实践。联系的观点还表现在矿床形成与基础地质研究成果的紧密结合上，运用地质历史上超大陆形成和裂解块体重塑的成果，可为开展区域找矿提供新的思路，同时矿床的发现又可作为大陆聚散的重要证据。

（3）将矿床研究与岩石学、构造地质学和地球化学等学科紧密结合，以综合的观点进行研究工作。对于与岩浆作用密切相关的金属硫化物矿床，对矿床形成的全面认识，单一的矿床学研究方法不可能取得深入的成果，这也是当代矿床学研究的发展趋势，充分汲取其他学科研究方法和成果认识，以矿床学研究为基础向综合学科方向发展。本书研究中强调对区域成矿作用的探索，特别重视综合火成岩成因岩石学、微量元素地球化学、同位素地质学和前寒武纪大陆重建、区域构造地质的最新认识成果应用，旨在试图对祁连山与岩浆作用有关的金属硫化物矿床提供一种新的研究框架，力图对前人的研究成果有所发展、补充和创新。

本书研究选取两种重要的金属矿床类型，以一个成矿带范围进行研究，主要锁定在两类矿床的区域成矿作用研究和区域找矿潜力分析上。具体采取的技术路线为：

（1）文献收集分析，提出研究重点。在前人工作的基础上，充分收集已有的文献和成果资料，在综合分析研究提出问题的基础上，进一步收集国内外最新有关文献，对比研读后选取研究的主要内容，并突出重点，作为主要研究内容。

（2）依托执行项目，针对性开展野外工作。以正在开展的项目工作为基础，精心设计野外调研内容，通过路线地质剖面、大比例尺构造-岩相填图和专门样品采集等工作方式收集野外资料，并对重要矿体的硐探和采场进行现场观察研究，进行资料综合，提出新的问题。

（3）修正认识，明晰研究思路。在野外资料综合成果与前人成果复查对比研究基础上，借鉴国内外新认识新发现，与国内外重要矿床和所在成矿区带进行对比研究，形成新的研究思路，并在进一步的野外工作中证实和完善。

（4）深化成果，完善论文研究提纲。对初步研究成果和新的认识成果撰写专门论文，以进一步深化认识，明晰总体论文框架，在修改专门论文的同时，逐步形成总体论文的目标和研究内容结构，完善论文提纲。

（5）突出重点，争取创新成果。科学研究的灵魂是创新，而创新的源泉是反复实践。在研究提纲明确后，针对研究存在的薄弱环节进一步收集资料和开展野外工作予以弥补，日臻完善研究成果。

在研究工作中特别思考了该两类大型、特大型矿床的找矿问题。进入21世纪以后，随着全球经济的快速发展，对大宗金属矿产资源的需求飞速发展，据国际铜业协会的统计，2000年全球铜消费量达到1520万吨，其中：中国达到250万吨，占到全球铜消费量的17%，目前中国已取代美国成为世界第一大铜消费国，中国铜需求年增长速度高达10%～15%，估计2004年中国铜市场可能将会出现约30万吨的供给缺口。可见中国铜矿找矿任务的艰巨。镍矿全球性价格回升，国际矿业市场镍价已达12250美元/t，镍已成为世界性的战略资源，全球寻找镍矿的热情大大高涨，目前中国大部分与镁铁-超镁铁岩有关的岩浆Cu-Ni-PGE矿床成矿带均已有外国勘探公司介入，也反映了世界矿业界对镍矿找矿的迫切需求。

世界最大的岩浆硫化镍矿床加拿大Sudbury镍矿深部找矿，Falconbridge公司从2001年起重新拟定了矿区的勘查战略，试图寻找埋深1500m左右，在矿区附近可以立即开采的新矿体。勘查中使用三维模式，利用过去井中电磁异常资料。重测了1996年施工的MAC-100号钻孔，使用UTEM Ⅳ井中EM系统。通过钻探验证在Sudbury火成杂岩体东沿的南侧，发现了新的Sudbury接触带矿化，即浸染状-稠密浸染状和块状磁黄铁矿、镍黄铁矿和黄铜矿。下盘的矿化宽～20m。目前已控制推测资源量矿石460万吨，含镍、铜、金、铂、银。这是一个老矿区深部找矿的重要实例。研究区内金川矿床作为世界级的巨型岩浆硫化镍矿床同样存在进一步找矿问题，而且这一问题开始变得日益重要。按英国力拓矿业开发有限公司与甘肃省秦祁矿业公司近期签订的合作合同，双方将共同对甘肃龙首山铜镍矿进行风险勘探。英国力拓公司将运用高精度航空磁法测量，对甘肃龙首山大约2000km2的地区进行风险地质勘探，以寻找新的具有世界级别的铜、镍矿床。上述成功的勘查实例和勘查实际的需求，启发我们应积极对该地区找矿新区的开辟加大研究力度。

据报道中国铜城白银由于矿产资源枯竭，铜城风采已不再。当年折腰山、火焰山两个露天矿年出矿量达400万吨以上，可谓“日出斗金”，从1956年矿山开采到20世纪80年代中期相继闭坑，两采场共贡献铜金属量万吨，但目前白银公司累计亏损已达47亿元，资产负债率160%。寻找新的矿山，开辟新的矿区应是白银的出路之一，对北祁连山塞浦路斯型富铜矿床的研究勘查，极具理论价值和现实意义。

本书的研究工作是在以前工作的基础上，主要依托笔者参加国土资源大调查项目“中国超大型铜镍（铂族）岩浆硫化物矿床预测研究（编号200110200058）”（2001～2003）和主持国土资源部矿产资源补偿费项目“甘肃省肃南裕固族自治县雪泉铜矿普查（编号2002001）”（2002～2003）及中澳合作项目“中国青海东部拉脊山地区金川型Cu-Ni-PGE矿床找矿潜力评价研究”（2003～2004）等项目工作开展的。

“中国超大型铜镍（铂族）岩浆硫化物矿床预测研究（编号200110200058）”项目是汤中立院士集多年研究之大成，主持开展的一项全国性的铜镍矿床成矿规律及找矿预测项目，目标旨在对中国大陆背景、镁铁-超镁铁岩特征与世界上重要世界级铜镍岩浆硫化物矿床成矿环境和含矿岩石特征对比研究，预测中国形成超大型铜镍岩浆硫化物矿床的可能及其类型和地区。笔者有幸参加了这一项目。该项目研究重点是对中国大陆岩浆硫化物矿床成矿特征进行总结性研究，并重点对扬子古陆西缘峨眉玄武岩、华北古陆西南缘中小侵入体和塔里木古陆西南缘新发现镁铁-超镁铁岩侵入体的成矿潜力进行评估，同时对新疆北部准噶尔陆块（哈萨克斯坦古陆东缘）北缘（喀拉通克铜镍矿床为代表）、东南缘（黄山铜镍矿床为代表）、华北古陆东北缘（赤柏松、红旗岭等矿床）和扬子东南缘（宝坛科马提岩型岩浆镍硫化物矿床）大规模岩浆铜镍硫化物矿床的可能性进行探索。华北古陆西南缘的金川矿床是中国惟一的世界级超大型岩浆铜镍（含铂）硫化物矿床，也是世界上铜镍矿产勘查和研究者关注的地区，自该矿床发现以来基本未曾间断过地质工作，近年又有英国矿业公司在外围进行音频可控源大地电磁测深（CSAMT）探索深部隐伏侵入体，要使该矿床类型的找矿有进一步突破，首先需要认识上的进一步突破，本书就该问题进行了积极探索。扬子古陆西缘峨眉玄武岩是目前在中国境内惟一被学术界认可的由地幔柱作用形成的大火成岩省（Chung et al.，1995；Xu et al.，2001），它可为中国大火成岩省成岩浆铜镍硫化物矿床提供一个研究的场所，但目前在该地区尚未发现有大规模Cu-Ni成矿的表现。塔里木古陆西南缘新发现镁铁-超镁铁岩侵入体，在近年西昆仑矿产资源综合调查中发现了铜镍矿化的镁铁-超镁铁岩侵入体，它应是塔里木古陆边缘裂谷的产物。

“甘肃省肃南裕固族自治县雪泉铜矿普查”项目是导师夏林圻研究员指导下，笔者主持申请的勘查研究项目，旨在对该地区形成于洋壳环境的塞浦路斯型块状硫化物矿床的找矿潜力和前景做出评价，该项目本身目标的明确性，促使笔者深入对该类矿床的成矿环境、成因模式进行研究，并纳入区域地质背景中审核区域成矿强度和可能的保存方式。北祁连山块状硫化物矿床类型，勘查单位在实际工作中以往比较概略的划分为与长英质火山岩有关和与基性火山岩有关块状硫化物矿床两种类型，已有工业矿床的发现基本上都是与长英质火山岩有关的类型，例如白银厂、清水沟-白柳沟的尕大坂和郭米寺等矿床。与基性火山岩有关块状硫化物矿床，仅在东段发现有老虎山小型矿床，在西段有九个泉、错沟等小型矿床。夏林圻研究员在“八五”、“九五”连续十余年的北连山海相火山岩成因和相关矿产找矿潜力研究中，依据弧后扩张洋壳环境拉斑玄武岩残存的判别确认，预测指出与弧后扩张洋壳环境拉斑玄武岩系有关的块状硫化物矿床具有重要的找矿潜力（夏林圻等，1996）。甘肃肃南雪泉（石居里沟）铜矿的发现初步印证了这种认识，但找矿前景如何目前仍无法定论，勘查工作还在进行。深入对矿床成矿机制和最终保存样式的研究是重要的，已有的工作已展现出至少有两种成矿样式：一种是弧后扩张初期主要是中心式火山爆发-喷溢形成的火山碎屑岩和块状玄武岩中，环古火山口的原生环状和放射状裂隙交汇处形成成矿热液循环体系的喷口，形成的金属硫化物矿体延深大于延长呈板柱状，矿石矿物以黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿为主，少量闪锌矿，有时闪锌矿含量可高于黄铜矿，与成矿部位有关，以雪泉石居里沟Ⅵ号沟为代表，矿石矿物中见有斑铜矿，说明后期的进一步富集改造，因此Cu含量可达30%以上，为典型的富铜矿；另一种是弧后扩张成熟期裂隙式的火山喷溢作用形成典型的海底枕状玄武岩中，平行扩张脊或垂直扩张脊形成的裂隙构成热液循环体系的喷流系统，形成有一定延长的铜硫化物矿体呈不规则状。因此主要为弧后扩张初期和成熟期两种成矿样式。需指出的是当成矿液作用于火山岩凹地时可形成成层状矿体。

“中国青海东部拉脊山地区金川型铜-镍-铂族矿床找矿潜力评价研究”项目是西安地质矿产研究所与国际著名矿业公司西澳矿业公司（WMC）签订的一项旨在进行勘查评价可行性评估的科研工作项目，是笔者提出来的一种找矿设想，对金川铜镍矿床当时成矿条件的模拟和后期构造改造样式重塑。岩浆硫化物矿床的主要矿石类型有两类：一类是浸染状（disseminations）矿石，一般认为是就位岩浆房发生熔离形成的矿石，矿石金属含量较低，国外称为Ⅱ类矿石，不大可能形成大规模矿床；另一种是海绵陨铁状（net）矿石，是深部岩浆房或岩管（column）发生硫化物熔离（不混溶）在进入高位岩浆房位于底部成矿，国外称为Ⅰ类矿石，是大规模成矿的必要条件。金川矿床90%以上的矿石由Ⅰ类矿石组成，表明深部岩浆房有强烈熔离作用发生，并有岩浆不断补给。拉水峡矿床尽管矿体规模小，但也主要是Ⅰ类矿石，是深部岩浆房熔离作用形成的高硫化物液相贯入高位岩浆房（矿浆房）的结果，也应有大规模的岩浆作用发生才可以提供这种可能。这种大规模的岩浆作用推测与金川所指示的大规模岩浆作用可能是同一事件的表现。