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云南个旧锡铜多金属矿开采历史悠久,是滇东南成矿带上最重要的超大型锡铜多金属矿床,也是我国乃至世界上重要的锡产地之一,其锡储量占世界锡产量的10%以上,同时蕴藏有丰富的Cu、Pb、Zn、W、Ag、Bi、In等20多种有色金属及稀有金属矿产。
论文运用多学科现代理论与方法,以野外观测与室内测试数据及观察为依据,在深入研究个旧东区高松矿田成矿地质特征基础上,着重通过构造地球化学元素、微量元素分析方法,从全区、浅部以及横向的角度对高松矿田进行空间成矿特征以及成矿预测研究,并从局部、深部以及垂向的角度,选取芦塘坝矿段为研究对象,从控矿地质特征、矿体空间形态展布、垂向地球化学分带、空间地球物理特征以及矿物学特征等多方面研究芦塘坝矿段空间成矿特征,建立空间成矿模式,最后总结研究的方法。取得的成果与认识如下:
1)系统对高松矿田构造地球化学元素进行分析,认为高松矿田的主要成矿元素Cu、Pb、Zn、Ag、Sn、Mn变异系数和浓集系数均大于1,表明这些元素在本区的分布极不均匀,发生了这些元素的局部富集作用,或者说发生了这些元素的成矿作用;
2)从断裂构造地球化学的角度对高松矿田12条主要断裂进行了含矿性评价,给出了分析指标,认为整体上含矿性较好的是走向为北东的一组断裂,并对单个化学元素在不同断裂的含矿性特征进行了评价;并在构造地球化学原生晕异常基础之上对高松矿田进行空间成矿特征研究及预测,圈定了高松矿田地球化学原生晕异常位置,确定了高松矿田具有成矿潜力的地段;
3)通过高松矿田稀土元素的分析,探讨高松矿田空间成矿的环境与物源,分析了不同标高、不同岩性稀土元素特征,对稀土元素所反应的地质意义进行了论述;
4)充分引入非线性地学方法特别是分形与多重分形方法于分析成矿地质地球化学特征,首次对构造地球化学元素从多重分形维谱的角度分析,分析了高松矿田构造地球化学元素多重分维谱函数特征,并根据各元素的分维谱函数形态将元素分为三类:Ⅰ类:Sn、As、Mn、Cu、Pb,Ⅱ类:Zn、Sb、Cd、Ag,Ⅲ类:W、Mo、Bi、Hg,从多重分形角度论证了Sn元素在空间上富集程度高;采取分形方法含量—总量法确定主要成矿金属元素异常下限;运用反应断面规则性与粗糙度的周长—面积分形模型(PA模型)分析主要金属矿物在空间上的形态变化特征;
5)研究了芦塘坝矿段垂向地球化学特征:建立垂向矿体元素分带模型即由浅到深表现为(Hg,Sb,Sr)——(Ag,W,Bi)——(Mn,Mo,Pb)——(As,Ni,Sn,Zn)——(Cd,Co,Cu,Be),反应空间上上铅中锡下铜的趋势;建立了Sn品味空间三维分布立体模型,显示在1600-1720m标高内,Sn含量较高,由高到低,Sn富集地段向南西倾斜减弱的趋势,并以各中段Sn分布的多重分形谱特征分析了Sn的空间分布结构性差异;
6)基于地质、地球物理、地球化学、矿物学多源成矿信息基础上,系统分析芦塘坝空间成矿特征,建立芦塘坝空间成矿特征概念模犁,并总结成矿空间特征的主要方法,提出从地质异常,成矿系统以及多源信息提取三方面来分析研究成矿特征;
7)基于对高松矿田的研究基础上,对找矿工作提出建议,认为高松矿田高松矿田具有对成矿十分有利的地质构造组合、分布面积较广的主要含矿地层以及具有广泛分布的隐伏岩体,具有充分的找矿潜力,依然存在具有成矿潜力的空白区可以在重点分析构造地球化学原生晕异常地段上展开研究,对在这些地区开展系统的地质、地球物理和地球化学探矿研究。并通过对芦塘坝矿段的成矿特征研究,认为目前芦塘坝矿段主要层间氧化矿体距离隐伏岩体存在200-300m范围,具有有利的地层—构造—岩体控矿组合,这个范围内是重点找矿的目标区域。