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项目名称:塔里木地块周边地区成矿地质条件和找矿远景研究
主要完成单位:南京地质矿产研究所、成都理工学院、新疆地质矿产局
主要完成人:贺菊瑞、芮行健、郭坤一、孙传敏、姜耀辉、杨万志、何政伟、王克卓、刘红樱、钱迈平
完成时间:2001.4.4. 2002 年
获奖:2002年度国土资源科学技术二等奖
获奖项目介绍:
《塔里木地块周边地区成矿地质条件和找矿远景研究》项目为原地质矿产部资源与环境“九五”重大科技攻关的项目之一。由南京地质矿产研究所主持,新疆地勘局和成都理工学院参加。张良臣和芮行健任技术指导。贺菊瑞任项目负责人。项目下分三个课题和一个综合组。自1996年始至2000年,历时五年完成。
立项背景:
塔里木地块地处祖国西部边陲,占全国陆域面积的九分之一。涉及范围约116×104km2。地貌景观呈“两山夹一盆”,北为天山山系,南为昆仑山系,中间为广袤的塔里木盆地。
改革开放以来,中央政府特别重视本区的矿产资源开发。塔里木石油天然气率先取得了重要进展。新疆地矿局分地区开展了二轮成矿区划。1985年后,国家科委和自治区人民政府先后组织了
“七五”、“八五”
三O五国家重大科技攻关项目,并提出了“开发北疆、进军南疆”的口号。原地质矿产部加大了资源勘察向西部倾斜的力度。为振兴边疆经济、巩固祖国西大门的安全,党中央制定了“西部大开发”的伟大战略部署。在这种背景下,1996年塔里木项目应运而生。
主要科学技术内容:
在充分研究以往资料的基础上,项目广泛开展了区内外成矿地质条件和找矿经验的综合分析,对比了全球和洲际间有影响的成矿带向研究区内的延伸;查明了作为独立块体的塔里木构造格架和发展演化过程;初步理清了矿产资源的空间分布状况;采用和推广“找矿系统工程学”的学术思想和技术路线,阐明了塔里木的成矿条件、成矿规律和找矿远景;结合西部大开发对矿产资源迫切需求,优选了找矿勘查工作的靶区,对近期工作提出了建议。基本上总结了20世纪末本区综合性矿产资源研究的最新成果。
塔里木地块已发现矿产资源100多种,矿床产地800处,矿点1000处,各类找矿信息约5000处。其中有特大型矿床5处,大型矿床110处,中型矿床150处。
在成矿地质背景研究方面,总结了塔里木板块构造发展的基本特征。板块基底最早形成于太古宙,经元古宙陆核周围的陆壳增生,古生代多次裂解和拼接,石炭纪最终与哈萨克斯坦—准噶尔板块联合,而成为古亚洲板块的一部份。
在区域成矿规律研究方面,划分了前震旦纪古陆成矿亚域、震旦纪—古生代洋陆过渡带成矿亚域(分北缘和南缘)晚古生代以来的大陆内部热点(地幔热流柱)以及中新生代板内沉积盆地等四大成矿亚域,进而划分了20多个成矿带。最后建立了塔里木板块成矿单元空间配置的“层圈——刺穿”组构模型。
在成矿预测和找矿靶区优选方面,论证了“找矿概念模型”的重要作用,提出了塔里木地区急待研究的十大找矿概念模型的命题。指明石油、天然气、可地浸砂岩型铀矿、钾盐和铜矿有非常巨大的找矿和开发利用前景。铅、锌、金、银、钛、铁、锰、锡、砷、锑、汞、稀有金属、稀土金属、煤、煤成气、石棉、蛭石、黄铁矿和金刚石也有明显的找矿潜力。
主要研究成果:
详细科学技术内容
本项目运用板块构造成矿新理论、地幔热流柱成矿新观念以及与全球及洲际大型超大型矿床区域成矿模式、区域成矿带相对比的研究思路,对近10年来塔里木地区的地调科研新成果、新认识和新资料,进行综合分析、对比筛选、提炼加工,融合精华。获得的主要成果如下:
1、古地磁和古构造研究表明,塔里木板块在成为欧亚大陆板块的组成部分之前,是一个相对独立的块体。它可能由位于南半球的冈瓦纳古陆裂解漂移而来,到二叠纪以后才逐渐定位于现今的位置。通过系列古构造图的编制,将塔里木地块及其周边地区确定为三大板块,即塔里木大陆板块,北邻的哈萨克斯坦—准噶尔洋壳板块和南接的特提斯洋壳板块。在塔里木大陆板块内部划分出7种构造形式,26个构造单元。它对地质构造发展和矿产分布起到了制约作用。
2、塔里木板块经历了古元古宙陆壳奠基(包括古陆核和陆壳)、古生代洋陆板块开合(多次裂解和拼接)和后石炭纪大陆板内演化等三大发展阶段。
3、塔里木板块前震旦基底出露面积约占全国前震旦纪基底出露面积的1/4。灰色片麻岩、绿岩和紫苏花岗岩等原始地壳的岩石组合已在库鲁克塔格、星星峡和阿尔金山被确认。同位素测年资料最老为36Ga,大于25Ga的数据近10件,大于18Ga的数据20余件。变质核杂岩、麻粒岩和榴辉岩的研究有明显的进展。是寻找前震旦纪超大型矿床最有望的地区之一。
4、塔里木板块北缘古生代洋陆活动带,经过多次裂解、俯冲、碰撞、拼接、增生,而将晚古生代最后一次与哈萨克斯坦—准噶尔洋壳板块的缝合带锁定在伊连合比尔尕—康古尔塔格断裂带。向南依次还有博罗科努—阿其克库都克、那拉提—卡瓦布拉克、哈尔克山—辛格尔和乌恰—库尔勒等缝合带。南缘活动带由北向南依次有乌兹别里—赛拉加兹塔格、布伦口—柯冈、康西瓦—阿尔金山南缘、喀喇昆仑—木孜塔格—鲸鱼湖、阿格勒达坂和空喀山口等多次多个缝合带,而把塔里木陆壳板块与特提斯洋壳板块的缝合带确定在喀喇昆仑—木孜塔格—鲸鱼湖断裂带。
5、塔里木板块进入到陆内活动阶段以后,实现了“盆山转化”,周边高山环绕,盆地坳陷,生成和聚集了石油—天然气、煤、膏盐、可地浸砂岩铀矿和干旱盆地沉积型铜多金属矿等五大矿产组合。已经成西部大开发战略国家急缺矿产接替基地。
6、塔里木板块拼合成为欧亚大陆板块的一部分以后,新一轮的大陆内部热点和地幔热流柱活动得到加强和发展,特别是沿区域深大断裂带和大角度横跨区域构造的深大断裂交汇处成为该类岩浆成矿活动的良好场所。钒钛磁铁矿,碱性岩稀土金属矿,金云母—蛭石矿和金刚石矿等可能受其控制、并有良好的找矿前景。
7、塔里木板块北缘与哈萨克斯坦—准噶尔板块缝合带的火山岩浆弧是寻找古亚洲型大型—特大型斑岩铜矿的最佳地带,也是寻找火山气液型金矿和基性—超基性杂岩型铜镍矿的有利场所;在南天山别迪里—卡什列依发现石炭纪海相中基性火山岩,突破了南天山无晚古生代海相火山岩的记录,部分改写了南天山冒地槽的结论。地质地球化学重点综合研究表明,塔里木板块北缘西昆仑花岗岩带可划分成晚元古宙晚期、加里东早期、中期和晚期、华力西晚期、印支晚期、燕山早期和晚期以及喜山期等9个侵入期。在空间上自北而南侵入年代逐渐变新。在成因上除前人报导的I型之外,还发现了M型、S型和A型。特别是燕山期和喜山期小侵入体对寻找特提型斑岩矿床有一定的指导意义。
8、通过成矿规律和成矿区划图的编制,相对划分3个一级成矿单元(成矿域),在塔里木成矿域内划分8个二级成矿单元(成矿亚域)和20多个三级成矿单元(成矿带、成矿区),在局部典型地段可以划分四级(矿集区或蕴矿带)或5级(矿田)成矿单元。
9、根据近期的急需和开发条件,对以铜金为主体的固体金属矿产进行了找矿预测区带的划分,共划分5个A类区,10个B类区,13个C类区,并对进一步工作做出了初步建议。
10、研制了区域成矿模型,即板块基底陆壳阶段的成矿体系,板块阶段活动边缘的成矿体系,稳定克拉通化坳陷区的成矿体系,板内阶段内陆盆地的成矿体系和大陆内部热点的成矿体系。
11、研制区域找矿模型和各别矿床类型的找矿模型。区域找矿模型主要之点是以地质构造为基础,地物化遥矿为信息,采用系统工程的学术思想和技术方法,引用地理信息系统和多图层综合方法,迅速优选找矿靶区,有针对性地追踪查证,达到评定区域找矿远景和找大矿找富矿的目标。在各别矿床的找矿模型方面,列举了东天山斑岩铜矿,西南天山含炭屑岩型金矿和罗布泊钾盐矿床的找矿模型。
12、塔里木地块及周边地区找矿工作取得了巨大进展。本项目除了对成矿规律进行研究之外,也发现了一些新矿点,如托盖报尼牙孜铅锌锡矿、奥依且克金矿和庆回归金矿等,也使一些老矿点获得了新评价,如布琼铜多金属矿、塔木其铜矿、西若铜矿等。
与国内外同类研究成果对比:
创新点
(1)运用全球构造,特别是板块构造成矿理论,地幔柱热点成矿理论,从宏观上阐明了塔里木板块4个构造岩浆成矿亚域,即前寒武纪古陆成矿亚域、古生代天山昆仑山洋陆过渡带成矿亚域、中新生代盆地成矿亚域和地幔柱热点构造成矿亚域。此外,还论述了喀喇昆仑山特提斯构造岩浆成矿域的成矿条件和找矿前景。
(2)与新疆地矿局协作配合,为在该区推广和寻找古亚洲型斑岩铜矿(东天山)、特提斯型斑岩铜矿(云雾岭—西若)、前寒武系变质铁矿(契列克其—卡拉硐—布琼)、破碎带蚀变岩型金矿(大平沟)、变质改造层控型铜矿(鲍温布拉克)、含炭碎屑岩型金矿(萨瓦亚尔顿—乌兰诺尔)做出了积极的建议和安排。
(3)首次提出了构造成矿单元空间配置的塔里木地块成矿系统的“层圈—刺穿”组构模型(找矿模型)。还建立了塔里木中新生代石油天然气—盐类矿产—萨布哈式铜多金属矿产—可地浸砂岩型铀矿等多位一体的综合找矿模型。
(4)在空间上将塔里木地块划分成1个一级成矿带,8个二级成矿带,20多个三级成矿单元。根据国家急需,对以铜金为主的金属矿产进行了找矿预测,划分了5个A类区,10个B类区,13个C类区。指出塔里木地块是我国矿产资源的聚宝盆,是21世纪矿产资源最佳的接替基地。
成果应用效益推动科技进步意义:
(1)
为西部大开发和大地调做了必要的前期准备。编写了9份立项建议书(附件),提出的找矿预测区和工作安排具有科学依据,大部分为新一轮国土资源大调查所采纳,其中西昆仑课题顺延,成为新一轮国土资源大调查的重要项目之一。
(2) 在项目实施过程中,及时向新疆地矿局和有关地质队提供了找矿靶区优选和立项查证建议。共计提出
10份立项建议书(附件),其中阿克晓—布琼、奥依且克、塔木其和托盖报牙尼等矿区的建议被采纳,新疆地矿局利用资源补偿费立项查证,塔木其发现新的铜矿体,奥依且克找到了金矿体,并于2001投入了小规模开采。
(3) 在项目实施过程中公开发表论文24篇,国内一级刊物四篇,国内核心刊物四篇。并被多次引用,部分论文受到了好评。
本项目研究成果对推动矿产资源的规划、保护和合理利用以及科技进步有重大作用,已初步取得了显著的经济效益和社会效益。
科研集体奋斗事迹:
本项目在极其艰苦的天山、昆仑山、阿尔金山及塔克拉玛干大沙漠边缘开展野外工作。经常处于高寒缺氧、山高路险、缺水少食、求助无门的境地。在昆仑雪峰,以冰雪解渴,以干馕充饥,以冰水洗澡。每次进山一个月,项目成员体重减少10斤。塔西北缘课题组四人98年8月被突发泥砂流困在别迪里河山里三天,靠仅有的每人二包快餐面,翻山越岭120里,在边防解放军的协助才逃出险景。(地调部供稿) |