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湘东雁林寺金矿田及邻区构造变形事件与控矿构造属性

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地质论评 2024年第1期70卷 20-43页

作者：柏道远魏方辉李彬曾广乾孙骥周超湖南省地质调查所长沙410016 东华理工大学核资源与环境国家重点实验室南昌330013 中国地质科学院地质力学研究所北京100081

雁林寺金矿田位于湘东北金矿区南部,发育大量中小型金矿床(点)。前人对区内包括控矿构造在内的各类变形的运动学特征及形成时代和机制尚缺乏探讨和解析,从而影响到对矿床形成和保存规律的全面认识。鉴此,笔者等基于区域构造特征和大量... 详细信息

雁林寺金矿田位于湘东北金矿区南部,发育大量中小型金矿床(点)。前人对区内包括控矿构造在内的各类变形的运动学特征及形成时代和机制尚缺乏探讨和解析,从而影响到对矿床形成和保存规律的全面认识。鉴此,笔者等基于区域构造特征和大量露头构造的详细解析,厘定了雁林寺金矿田及邻区的构造变形序列及其时代背景,并结合矿床地质和同位素测年等其他资料,探讨了成矿时代和控矿构造属性。主要认识如下:(1)研究区自早至晚经历了新元古代中期NW—SE向挤压、志留纪早期NW—SE向挤压、志留纪末花岗岩体主动侵位挤压、中三叠世晚期NW—SE向挤压、晚三叠世NNW—SSE向—S—N向挤压、中侏罗世晚期NWW—SEE向—近E—W向挤压、白垩纪NW—SE向伸展、古近纪中晚期NE—SW向—NNE—SSW向挤压、古近纪晚期—新近纪初NW—SE向挤压等9期构造事件,形成了不同走向和规模的褶皱、逆断裂、顺层剪切带、正断裂、右行和左行走滑断裂与剪切破裂、断陷盆地、劈理、膝折等构造类型,以及部分构造走向的后期偏转。(2)区内存在志留纪末和晚三叠世两期金成矿作用,均与同期花岗质岩浆活动有关。(3)雁林寺金矿田容矿构造主要有前中生代顺层脆韧性剪切带和层间断裂、中—晚三叠世的NW向—NWW向右行走滑断裂和剪切裂隙、花岗岩枝的内外接触带等3类。志留纪末金矿床的导矿构造为先期NE向深部逆断裂,晚三叠世金矿床的导矿构造为中三叠世晚期的NE向逆断裂、晚三叠世早期的NEE向和EW向逆断裂。对两期金矿床而言,成矿后各期变形事件中形成的不同类型断裂均可能成为破矿构造。

关键词：变形序列成矿时代控矿构造雁林寺金矿田湘东

湘东北燕山期动力学背景约束:金井地区花岗质侵入岩年代学和地球化学特征

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矿物岩石地球化学通报 2024年第4期43卷 843-863页

作者：李银敏柏道远李彬姜文蒋启生彭云益湖南省地质调查所长沙410016

湘东北地区燕山期岩浆活动频繁,侵入岩广泛发育,但其活动期次和构造背景尚存争议。本文对湘东北金井地区花岗质侵入岩开展了年代学和岩石地球化学研究,厘定了岩浆活动期次、探讨了岩浆活动的构造背景和动力学机制。结果显示侵入岩体锆石... 详细信息

湘东北地区燕山期岩浆活动频繁,侵入岩广泛发育,但其活动期次和构造背景尚存争议。本文对湘东北金井地区花岗质侵入岩开展了年代学和岩石地球化学研究,厘定了岩浆活动期次、探讨了岩浆活动的构造背景和动力学机制。结果显示侵入岩体锆石SHRIMP U-Pb年龄为165~160 Ma和155~150 Ma,表明岩浆活动(晚侏罗世)可划分为两个期次。侵入岩具有富硅、富铝、富钾、高ASI的特点,总体属高钾钙碱性系列强过铝质花岗岩类,微量元素中Ba、Nb、Sr、P、Ti明显或强烈亏损,Nb相对Ta明显亏损,轻稀土富集且Eu具弱-中等亏损,I_(Sr)值为0.71383~0.72919,ε_(Nd)(t)值为–10.98~–8.47,t_(DM2)为1.64~1.83 Ga,显示源岩主要为中上地壳变质泥质岩和变质杂砂岩,少量为下地壳基性岩,总体属S型花岗岩。结合岩石地球化学特征和区域构造背景,本文提出165~160 Ma的岩浆活动主要与增厚的中上地壳发生减压熔融有关,155~150 Ma的岩浆活动与减压熔融及古太平洋俯冲板块崩塌导致软流圈上涌有关。

关键词：锆石U-Pb年龄 S型花岗岩晚侏罗世岩浆活动动力学背景金井地区湘东北

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基于深度学习的镜下岩石、矿物薄片识别

地学前缘 2024年第3期31卷 498-510页

作者：张利军鲁文豪张建东彭光雄卜建财唐凯谢渐成徐质彬杨海燕湖南省遥感地质调查监测所湖南长沙410015 中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室湖南长沙410083 湖南省自然资源事务中心洞庭湖区生态环境遥感监测湖南省重点实验室湖南长沙410004

岩石、矿物显微图像的识别是岩矿鉴定的基础手段之一,对地质资源勘探有着重要意义。薄片显微图像一般情况下是在实验室中进行的,这项工作繁琐费时,需要大量的人力资源,并且准确性受限于鉴定者的经验。深度学习智能图像识别算法可以通过... 详细信息

岩石、矿物显微图像的识别是岩矿鉴定的基础手段之一,对地质资源勘探有着重要意义。薄片显微图像一般情况下是在实验室中进行的,这项工作繁琐费时,需要大量的人力资源,并且准确性受限于鉴定者的经验。深度学习智能图像识别算法可以通过卷积神经网络提取显微图像的深层特征,从而达到对显微图像进行快速、准确分类识别的目的。本研究以PyCharm平台为深度学习框架,以中国科学数据网上的南京大学教学岩石薄片数据集、南华北石炭纪灰岩显微图像数据集等6个数据集为基础制作了可以应用于岩石矿物显微图像分类识别训练的数据集,搭建具有针对性的VGG卷积神经网络模型,该模型具有对整个岩石薄片图像与单个矿物图像分别提取其深层中的特征信息的能力,从而达到识别岩石薄片的目的。实验结果显示,随着模型训练迭代的进行,预测值与真实值之间的损失函数在不断减小,识别准确率在不断增加,在分别经过50个和30个循环训练之后,模型的损失函数与识别准确率已经基本收敛。模型对显微图像测试集的识别成功率均高于90%,说明搭建的模型对于图像有很好的特征提取效果,可以完成岩石矿物显微图像识别的任务。通过本文的研究,可以认识到,深度学习对于处理岩矿鉴定这样的任务有着高超的效率与准确度,开发相关的模型并运用到前端软件上,可以加快矿产资源勘探工作的速度,对于生产实践有着重要的应用意义。

关键词：岩矿鉴定深度学习卷积神经网络机器学习图像识别

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几种重要热液矿床成矿的岩浆作用贡献探讨

地球学报 2024年第3期45卷 337-348页

作者：曾钦旺石少华钱滔吴承东潘军华魏元泵陈雨林湖南省地质院湖南长沙410014 湖南省地质调查所湖南长沙410014 湖南省核地质调查所湖南长沙410007 湖南省地球物理地球化学调查所湖南长沙410014 湖南省生态地质调查监测所湖南长沙410119

本文运用地球科学相关基础学科的基本理论知识,结合地质工作实践认识和矿床地质特征分析,对几种重要热液矿床成矿的岩浆作用贡献进行分析探讨,提出了新的认识。研究结果认为:(1)地下水是通过补给和排泄交替循环的,因此,通过简单的地下... 详细信息

本文运用地球科学相关基础学科的基本理论知识,结合地质工作实践认识和矿床地质特征分析,对几种重要热液矿床成矿的岩浆作用贡献进行分析探讨,提出了新的认识。研究结果认为:(1)地下水是通过补给和排泄交替循环的,因此,通过简单的地下水的循环逐步转化为含矿热液成矿是难以实现的,地下水层控热液矿床成矿流体往往是经历了深部岩浆房驱动的热水循环。(2)地下卤水不是形成内生多金属矿床的矿源体,其本身不具有形成多金属矿床的成矿物质条件,产于板缘地热异常带内的热卤水中的多金属元素,是板块活动引起的强烈的岩浆-火山活动所提供,卤水起到了活化、富集和搬运金属元素的作用。(3)MVT铅锌矿床和卡林型金矿床的矿床特征本身说明它们的成矿与岩浆热液有成因关系。(4)根据变质作用和变质岩的定义,所有的变化是在固态条件下进行的,变质作用和变质岩难以形成变质热液矿床,其成因类型可归为岩浆热液矿床。(5)韧性剪切带是岩浆热力作用和构造应力作用下的塑性变形,成矿是岩浆热液在后期脆性断裂中充填交代而成。对矿床成因的正确认识,可有效的指导找矿勘查工作。岩浆成矿作用是最广泛、最强烈的成矿作用之一。

关键词：地下水层控热液矿床地下卤水多金属矿床 MVT铅锌矿床卡林型金矿床变质热液矿床韧性剪切带型金矿床

湘东北白沙窝稀有金属矿床电性特征与找矿预测研究

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地质力学学报 2024年第5期30卷 768-780页

作者：柳建新曹丽郭振威曹创华陈旭中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083 中南大学有色资源与地质灾害探查湖南省重点实验室湖南长沙410083 湖南省地质调查所湖南长沙410016

花岗伟晶岩型稀有金属矿床是最重要的稀有金属矿床类型之一。连云山东部新发现了白沙窝伟晶岩型矿床,初步评估白沙窝矿床深部稀有金属资源潜力巨大,但该矿床的矿产开采程度很低,围绕深部隐伏花岗伟晶岩脉的研究程度不高。通过研究白沙... 详细信息

花岗伟晶岩型稀有金属矿床是最重要的稀有金属矿床类型之一。连云山东部新发现了白沙窝伟晶岩型矿床,初步评估白沙窝矿床深部稀有金属资源潜力巨大,但该矿床的矿产开采程度很低,围绕深部隐伏花岗伟晶岩脉的研究程度不高。通过研究白沙窝伟晶岩型矿床的深部电性结构特征,探讨稀有金属成矿模型及赋矿载体的空间分布,阐明矿脉就位关系,旨为稀有金属找矿预测提供依据。通过可控源音频大地电磁法(CSAMT)在白沙窝岩体东南方向开展深部隐伏岩(矿)体的探测工作,采用共轭梯度法反演实测3条探测剖面数据,探测深部隐伏岩(矿)体,并结合钻孔信息和元素地球化学异常特征信息进行综合分析,揭示隐伏岩脉的分布及成矿特征。研究结果表明,隐伏伟晶岩脉主要位于冷家溪群中,集中分布在花岗岩体顶部及构造裂隙周围,埋深在50~300 m;伟晶岩脉的成矿地球物理标志为深部高阻体侵入浅部低阻体中的高阻脉状地质体。研究成果为白沙窝矿床后续勘查工作提供了科学依据,揭示了伟晶岩脉的形成机理,并为湘东北及华南地区的稀有金属勘查提供了可靠的物探预测技术和经验。

关键词：伟晶岩连云山 CSAMT 锂-铍-铌-钽矿床稀有金属

湘南大义山地区中—新生代变形序列及其动力学背景

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现代地质 2024年第4期38卷 1092-1108页

作者：陈志友曾广乾柏道远姚泽钰王灵珏文春华陈旭王勇李彬黄乐清陈剑锋梁恩云许若潮马慧英向轲西南能矿建设工程有限公司贵州贵阳550081 湖南省地质调查所湖南长沙410014 中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083 古生物与地质环境演化湖北省重点实验室湖北武汉430205 中国地质大学(武汉)地质调查研究院湖北武汉430074

大义山地区处于南岭构造带与钦杭构造带结合部位,自早中生代以来发育多方向、不同类型的构造,这些变形的先后序次对理解湘南及邻区的构造演化过程具有基础性意义,然而目前其构造变形特征和应力场演替过程仍缺乏精细剖析。本文运用构造... 详细信息

大义山地区处于南岭构造带与钦杭构造带结合部位,自早中生代以来发育多方向、不同类型的构造,这些变形的先后序次对理解湘南及邻区的构造演化过程具有基础性意义,然而目前其构造变形特征和应力场演替过程仍缺乏精细剖析。本文运用构造解析方法对大义山地区地表基岩中的剪切破裂和褶皱等构造要素进行分期和配套,利用赤平投影法恢复剪切破裂的古构造应力场,结合中—新生代华南大地构造演化历史,厘定了研究区5期构造变形事件及其动力学背景:第1期NEE—SWW向挤压(D_(1))发生于中三叠世晚期印支运动早幕,其动力学背景可能为多板块围限下的扬子克拉通与华夏地块间继发性陆内俯冲汇聚,而局部与区域挤压方向的差异性,可能与NW向邵阳—郴州断裂左行走滑派生的近E—W向挤压应力场及走滑所产生的逆时针牵引作用有关;第2期近S—N向挤压(D_(2))形成于晚三叠世—早侏罗世印支运动晚幕,可能与华北克拉通向南的挤压和思茅—印支地块向北的挤压有关;第3期NWW—SEE向挤压(D_(3))为中侏罗世晚期早燕山运动的产物,其动力来源于古太平洋板块(或伊泽奈崎板块)对华南大陆的西向俯冲;第4期与岩浆作用相关变形(D_(4))包括褶皱、挤压面理、肿缩构造和张剪性破裂等,可能受制于早燕山运动后造山阶段晚侏罗世花岗质岩浆沿不同方向基底断裂的幕式上侵和侧向流动;第5期N(N)E—S(S)W向挤压(D_(5))发生于古近纪中晚期,可能与先存NNE向断裂带右行走滑所派生的局部挤压应力场有关,其动力学机制可能为印度板块与欧亚板块碰撞而引发的青藏高原物质东向逃逸。进一步分析认为,NW向邵阳—郴州断裂最强烈的走滑活动可能发生在印支运动早幕,并由此奠定了断裂周缘中—新生代构造格架。

关键词：中—新生代构造变形构造应力场变形序列构造演化大义山地区

湘南大义山锡多金属矿田构造控岩控矿机制及找矿勘查启示

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成都理工大学学报(自然科学版) 2024年

作者：曾广乾柏道远王灵珏文春华陈旭王勇李彬黄乐清陈剑锋梁恩云许若潮马慧英向轲湖南省地质调查所中南大学地球科学与信息物理学院古生物与地质环境演化湖北省重点实验室中国地质大学地质调查研究院

大义山锡多金属矿田是在南岭成矿带和钦杭成矿带叠合构造背景下形成的岩浆热液型多金属成矿系统的典型代表，该矿田发育多期次花岗岩与多方向含锡云英岩脉。然而关于直接决定岩体、矿体定位的构造体系研究一直是该矿田的薄弱环节，制约... 详细信息

大义山锡多金属矿田是在南岭成矿带和钦杭成矿带叠合构造背景下形成的岩浆热液型多金属成矿系统的典型代表，该矿田发育多期次花岗岩与多方向含锡云英岩脉。然而关于直接决定岩体、矿体定位的构造体系研究一直是该矿田的薄弱环节，制约了成矿规律的深入探讨和下一步找矿方向。基于野外构造解析与区域构造综合分析，对大义山矿田构造控岩控矿作用机理进行了详细论证，提出了下一步锡矿找矿勘查建议。取得的主要认识如下：(1) 大义山花岗质岩体的侵位受走向NW、倾向NE的邵阳–郴州断裂与走向E–W、倾向S的阳明山–塔山断裂联合控制，邵阳–郴州断裂于早燕山期的分段活动控制了大义山岩体的空间定位，阳明山–塔山断裂于晚三叠世–早侏罗世逆冲错移邵阳–郴州断裂，导致后者在水平面上呈左行错移表象，并造就大义山岩体不对称纺锤状形貌；(2) 含锡节理、裂隙表现为张性或张剪性质，晚期次高度分异演化的花岗质岩浆沿加里东构造层中先存断裂上侵并侧向流动控制了台子上以北NNE–NE向含矿构造的形成，同时在台子上以南岩浆循阳明山–塔山断裂的侵位与侧向迁移主导了近E–W向破裂成生与矿体就位；(3) 构造与岩浆耦合作用可形成陡倾扇形和缓倾环状两组含矿构造，根据“缺位找矿”原则，在大义山矿田内存在探寻与已知单向倾斜矿脉组对称的另一矿脉组的潜力，同时缓倾矿脉亦值得今后找矿关注。

关键词：构造控岩控矿机制构造解析找矿勘查启示大义山锡多金属矿田湘南

湘南地区东湘桥沉积型锰矿床地球化学特征及成矿机理

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矿床地质 2024年第2期43卷 289-303页

作者：廖凤初刘湘华徐军伟熊伊曲李斌赖健清骆检兰陈雨林罗益周王勇湖南省地球物理地球化学调查所湖南长沙410014 广西民族大学建筑工程学院广西南宁530006 中南大学地球科学与信息物理学院湖南长沙410083 湖南省地质调查所湖南长沙410014

湘南地区广泛发育二叠纪海相沉积型锰矿,为揭示其成矿过程及机理,文章以湖南永州东湘桥锰矿床沉积剖面为研究对象,对其开展主、微量元素和碳-氧同位素分析。结果表明,富锰岩层富Cr、Ni、Co等元素的地球化学特征,其Co/Zn、Mn/Fe、Y/Ho比... 详细信息

湘南地区广泛发育二叠纪海相沉积型锰矿,为揭示其成矿过程及机理,文章以湖南永州东湘桥锰矿床沉积剖面为研究对象,对其开展主、微量元素和碳-氧同位素分析。结果表明,富锰岩层富Cr、Ni、Co等元素的地球化学特征,其Co/Zn、Mn/Fe、Y/Ho比值和多判别图解共同指示该矿床为热液沉积,表明成矿物质Mn主要来源于海底热液。Mo和U元素富集因子(MoEF和UEF)、U/Th和V/(V+Ni)比值等沉积氧化还原指标分析结果表明,高品位锰矿石层产于氧化向缺氧转变的背景下,而低品位含锰岩层则主要产于氧化或强烈缺氧环境下。富锰岩层的δ^(13)C_(PDB)(-0.2‰~1.9‰)和δ^(18)O_(SOMW)(18.1‰~23.1‰)与海相碳酸盐岩相似,表明成矿物质的C和O主要来源于海水。基于上述结果,笔者认为东湘桥锰矿床成矿过程受海水CO_(3)^(2-)浓度和沉积氧化还原条件的双重控制,其成矿过程可以概况为2个阶段:①深水盆地的热液Mn在还原条件下以可溶Mn^(2+)向近岸CO_(2)-3过饱和的浅水台地迁移;②当沉积环境由氧化向缺氧转变时,锰氧化物在沉积/水界面还原释放Mn^(2+),显著提高水柱中溶解Mn浓度,促进富锰碳酸盐矿物析出,形成高品位锰矿石。

关键词：二叠纪孤峰组沉积型锰矿地球化学祁零盆地

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湖南渣滓溪锑钨矿床构造控矿特征及动力机制

桂林理工大学学报 2024年

作者：柏道远李彬吴梦君王朝飞湖南省地质调查所湖南安化渣滓溪矿业有限公司

渣滓溪矿床是位于雪峰弧形构造带中段的一个锑、钨共生矿床。目前，关于矿床空间定位、钨矿床与锑矿床共生、矿脉产状变化、局部矿化富集、矿体定向侧伏等成矿特征与构造的关系尚缺乏研究。鉴此，本文基于构造调查以及区域构造和矿区构... 详细信息

渣滓溪矿床是位于雪峰弧形构造带中段的一个锑、钨共生矿床。目前，关于矿床空间定位、钨矿床与锑矿床共生、矿脉产状变化、局部矿化富集、矿体定向侧伏等成矿特征与构造的关系尚缺乏研究。鉴此，本文基于构造调查以及区域构造和矿区构造的综合分析，对渣滓溪锑钨矿床的构造控矿特征及动力机制进行了探讨，主要认识如下：（1）NWW向渣滓溪断裂及断裂北盘次级走滑断裂和顺层剪切断裂的发育是渣滓溪矿床形成的关键，而这些断裂的定位与渣滓溪一带为志留纪晚期和中三叠世晚期构造事件中的应力集中部位有关；（2）渣滓溪断裂及锑矿脉的波状弯曲及产状变化部位富矿体的发育，主要与断裂分段及桥构造有关。矿区南部Ⅰ脉组锑矿脉走向NWW、倾向北且产状较缓，而矿区北部Ⅲ脉组锑矿脉走向NNW且产状直立，与前者含矿断裂形成于中三叠世晚期NW向挤压，后者含矿断裂形成于晚三叠世SN向挤压有关。靠近渣滓溪断裂时锑矿主脉更富集，与离配矿断裂更近，以及挤压更强、容矿断裂规模更大有关。（3）渣滓溪断裂北盘的富矿体向SE高角度侧伏，可能与含矿断裂运动方向往NW低角度倾斜有关，而后者与盖层向NW滑移导致区域最大主压应力向NW倾斜有关。渣滓溪断裂中矿体向SEE侧伏，与先期NE向逆断裂限制下NWW向走滑断裂的变形强度存在横向差异有关。

关键词：渣滓溪锑钨矿床矿床定位矿脉产状矿化富集矿体侧伏动力机制湖南