墨西哥围岩怎么打磨
① 有关化石的资料
·化石的概念
化石(Fossil)存留在岩石中的动物或植物遗骸。通常如肌肉或表皮等柔软部分在保存前就已腐蚀殆尽,而只留下抵抗性较大的部分,如骨头或外壳。它们接着就被周遭沉积物的矿物质所渗入取代。许多化石也被覆盖其上的岩石重量压平。
化石,经过自然界的作用,保存于地层中的古生物遗体、遗体和他们的生活遗迹。
简单地说,化石就是生活在遥远的过去的生物的遗体或遗迹变成的石头。在漫长的地质年代里,地球上曾经生活过无数的生物,这些生物死亡后的遗体或是生活时遗留下来的痕迹,许多都被当时的泥沙掩埋起来。在随后的岁月中,这些生物遗体中的有机物质分解殆尽,坚硬的部分如外壳、骨骼、枝叶等与包围在周围的沉积物一起经过石化变成了石头,但是它们原来的形态、结构(甚至一些细微的内部构造)依然保留着;同样,那些生物生活时留下的痕迹也可以这样保留下来。我们把这些石化的生物遗体、遗迹就称为化石。从化石中可以看到古代动物、植物的样子,从而可以推断出古代动物、植物的生活情况和生活环境,可以推断出埋藏化石的地层形成的年代和经历的变化,可以看到生物从古到今的变化等等。
【古人说法】
在有文字记载的人类历史的早期,某些希腊学者曾被在沙漠中及山区有鱼及海生贝壳的存在所大大迷惑。公元前450 年希罗多德(Herodotus)注意到埃及沙漠,并正确地认为地中海曾淹没过那一地区。
公元前400 年亚里士多德就宣布化石是由有机物形成的,但是化石之被嵌埋在岩石中是由于地球内部的神秘的塑性力作用的结果。他的一个学生狄奥佛拉斯塔(Theophrastus)(约公元前350 年)也提出了化石代表某些生命形式,但是他认为化石是由埋植在岩石中的种子和卵发展而成的。斯特拉波(Strabo)(约公元前63 年到公元20 年)注意到海生化石在海平面之上的存在,正确地推断,含有该类化石的岩石曾受到很大的抬升。
在中世纪的黑暗时代,人们对化石有各种各样的解释,人们或者解释为自然界的奇特现象,或者解释为是魔鬼的特别的创造和设计以便来迷惑人。这些迷信以及宗教权威们的反对,妨碍了化石研究达数百年。大约在15 世纪初,化石的真正起源被普遍接受了。人们懂得了化石是史前生物的残体,但仍然认为是基督教圣经上所记载的大洪水的遗迹。科学家与神学家的争论大约持续了300 年。
文艺复兴时期,几个早期自然科学家,着名的达芬奇论及到化石的问题。他坚决主张,洪水不能对所有化石负责,也无法解释化石出现在高山上。们肯定地相信,化石是古代生物无可置疑的证据,并认为海洋曾覆盖过意大利。他认为,古代动物的遗体被深埋在海底,在后来的某个时候,海底隆起高出海面,形成了意大利半岛。在十八世纪末和十九世纪初,化石的研究打下了牢固的基础,并形成一门科学。从那时起,化石对于地质学家越来越重要了。化石主要发现于海相沉积岩中,当海水中沉积物如石灰质软泥、沙、贝壳层被压紧并胶结成岩时,就形成了海相沉积岩。只有极罕见的化石出现在火山岩和变质岩中。火山岩原来是熔融状态,它的里面是没有生命的。变质岩经历了非常大的变化而形成的,使得原始的岩石中的化石一般都化为乌有。然而,即使在沉积岩中,所保留下来的记录也只是史前动植物的很小一部分。如果考虑到形成化石这一过程所需要的苛刻条件,也就不难理解为什么沉积岩中所保留下来的也只是史前动植物的很小一部分。
【形成条件】
虽然一个生物是否能形成化石取决于许多因素,但是有三个因素是基本的:
(1)有机物必须拥有坚硬部分,如壳、骨、牙或木质组织。然而,在非常有利的条件下,即使是非常脆弱的生物,如昆虫或水母也能够变成化石。
(2)生物在死后必须立即避免被毁灭。如果一个生物的身体部分被压碎、腐烂或严重风化,这就可能改变或取消该种生物变成化石的可能性。
(3)生物必须被某种能阻碍分解的物质迅速地埋藏起来。而这种掩埋物质的类型通常取决于生物生存的环境。海生动物的遗体通常都能变成化石,这是因为海生动物死亡后沉在海底,被软泥覆盖。软泥在后来的地质时代中则变成页岩或石灰岩。较细粒的沉积物不易损坏生物的遗体。在德国的侏罗纪的某些细粒沉积岩中,很好地保存了诸如鸟、昆虫、水母这样一些脆弱的生物的化石。
【演变过程】
人们已知道,由附近火山落下的火山灰曾覆盖过整片森林,在森林化石中有时还可见到依然站立的树,以很好的姿态被保存下来。流沙和焦油沥青通常也能迅速把动物掩埋起来。焦油沥青的行为好像一个捕获野兽的陷阱,又象防腐剂能阻止动物坚硬部分的分解。洛杉矶的兰乔?拉?布雷(Rancho laBrea)沥青湖由于在其中发现许多骨化石而闻名了,在其中发现的骨化石包括长着锐利牙齿的野猪、巨大的陆地树懒以及其它已经绝灭的动物。在冰期生存的某些动物的遗体被冻结在冰或冻土之中。显然,被冰冻的动物有的可以保存下来。
虽然地球上曾有众多的人们并不知道的生物生存过,而只有少数生物留下了化石。然而,使生物变成化石的条件即使都满足了,仍然还有其它原因使得某些化石从未被人们发现过。例如,很多化石由于地面剥蚀而被破坏掉,或它的坚硬部分被地下水分解了。还有一些化石可能被保存在岩石中,但由于岩石经历了强烈的物理变化,如褶皱、断裂或熔化,这种变化可以使含化石的海相石灰岩变为大理岩,而原先存在于石灰岩中的生物的任何痕迹会完全或几乎完全消失。还有很多化石则存在于无法获得来进行研究的沉积岩层中,也还有很好出露于地表的含化石的岩石分布在世界上的某些地方,却没有进行地质学研究。另外一个很普遍的问题是,可能由于生物的残体变成碎片或保存得很差,而不能充分显示出该生物的情况。
再者,当我们向过去回溯的时间越古老,化石记录缺失的时间间隔越长。岩石越老,受到破坏性力量的机会就越多,化石也就越加不可辨认。而且由于较古老的生物和今天的生物不同,因而对它们进行分类就很困难,这一情况使问题进一步复杂化了。然而,尽管如此,大量保存下来的生物化石仍为我们认识过去提供很好的记录。
动物和植物变成化石可以通过很多不同途径,但究竟通过哪种途径,通常取决于:
(1)生物的本来构成
(2)它所生存的地方
(3)生物死后,影响生物遗体的力。
大多数古生物学家认为生物残体的保存有四种形式,每一种形式取决于生物遗体的构成或者生物遗体所经历的变化。
生物的本来的柔软部分只有当它被埋在能够阻止其柔软部分分解的介质中时,才能得以保存。这种介质有冻土或冰,饱含油的土壤和琥珀。当生物在非常干燥的条件下变成木乃伊,也能保存它的身体上本来的柔软部分。这种情况一般只发生于干旱地区或沙漠地区,并且在遗体不被野兽吃掉的情况下。
大概动物柔软部分的化石得以保存的最着名的例子是在阿拉斯加和西伯利亚。在这两个地区的冻原上发现的大量的冻结的多毛的猛犸遗体——一种绝灭的象。这些巨兽有的已被埋藏达25000 年。当冻土融解,猛犸的遗体就暴露出来。也有些尸体保存得很不好,当它们暴露出来时,其肉被狗吃了,其长牙被象牙商倒卖。猛犸象的毛皮现在在很多博物馆展览,有的把猛犸象的肉体或肌肉放在乙醇中保存。
生物身体的柔软部分在东波兰的饱含油的土壤中也发现到,在这里有保存很好的一种绝灭的犀牛的鼻角、前腿和部分皮。在新墨西哥州和亚利桑那州的洞穴中和火山口里发现了地树懒的天然形成的木乃伊。这里的极端干燥的沙漠气候能够使动物的软组织在腐烂之前就全部脱水,并能保存部分的皮、毛、腱、爪等。
生物变成化石的更有趣和不寻常的一种方式就是在琥珀中保存。古代的昆虫可被某些针叶树分泌出的粘树胶所捕获。当松脂硬结后并进一步变成琥珀,昆虫便留在其中。有些昆虫和蜘蛛被保存得非常好,甚至能在显微镜下研究它的细毛和肌肉组织。
虽然生物体的软组织的保存形成了一些有趣的和令人叹为观止的化石,但这种方式形成的化石是相对罕见的。古生物学家更经常地是研究保存在岩石中的化石。
生物体上的硬组织也能被保存下来。差不多所有的植物和动物都拥有一些硬部分,例如蛤、蚝或蜗牛;脊椎动物的牙和骨头;蟹的外壳和能够变成化石的植物的木质组织。生物体的坚硬部分由于是以能抵抗风化作用和化学作用的物质构成的,所以这类化石分布的较普遍。无脊椎动物例如蛤、蜗牛和珊瑚等的壳是由方解石(碳酸钙)组成的,其中很多没有或几乎没有发生物理变化而被保存下来。脊椎动物的骨头和牙以及许多无脊椎动物的外甲含有磷酸钙,因为这种化合物抵抗风化作用的能力非常强,所以许多由磷酸盐组成的物质也能保存下来,如曾发现一枚保存极好的鱼牙。由硅质(二氧化硅)组成的骨骼也具有这种性质。微体古生物化石的硅质部分和某些海绵通过硅化而变成化石。另一些有机物具有几丁质(一种类似于指甲的物质)的外甲,节足动物和其它有机物的几丁质外甲可以成为化石,由于它的化学成分和埋葬的方式,使这种物质以碳的薄膜的形式而保存下来。碳化作用(或蒸馏作用)是生物埋葬之后在缓慢腐烂的过程中发生的,在分解过程中,有机物逐渐失去所含有的气体和液体成分,仅留下碳质薄膜。这种碳化作用和煤的形成过程相同。在许多煤层中可以看到大量的碳化植物化石。
在许多地方,植物、鱼和无脊椎动物就是以这种方式保存下它们的化石。
有些碳的薄膜精确地记录了这些生物的最精细的结构。
化石还可以通过矿化作用和石化作用而保存下来。当含矿化的地下水把矿物沉淀于生物体的坚硬部分所在的空间时,使得生物的坚硬部分变得更坚硬、抵抗风化作用的能力更强。较普通的矿物有方解石、二氧化硅和各种铁的化合物。所谓置换作用或矿化作用是生物体的坚硬部分被地下水溶解,与此同时其它物质在所空出来的位置上沉淀下来的过程。有些置换形成的化石的原始结构被置换的矿物所破坏。
不仅动植物的遗体能形成化石,而且表明它们曾经存在过的证据或踪迹也都能形成化石。痕迹化石能提供有关该生物特点的相当多的情况。很多壳、骨、叶以及生物的其它部分,都能以阳模和阴模的形式保存下来。如果一个贝壳在沉积物硬化成岩之前就被压入海底,它的外表特征就会留下压印(阴模)。如果阴模后来又被另外一种物质充填,就形成阳模。阳模能显示出贝壳本来的外部特征。外部阴模显示的是生物体硬部分的外部特征,内部阴模显示的是生物体坚硬部分的内部特征。
一些动物以痕、印、足迹、孔、穴的形式留下了它们曾经存在的证据。
其中如足迹,不仅能表明动物的类型,而且提供了有关环境的资料。恐龙的足迹化石不仅揭示了它的足的大小和形状,还提供了有关它的长度和重量的线索,留有足迹的岩石还能帮助确定恐龙生存的环境条件。世界上最着名的恐龙足迹化石发现于得克萨斯州索美维尔县罗斯镇附近的帕卢西河床中的晚白垩纪石灰岩中,年代大约在1.1 亿年前。留有恐龙足迹的大的石灰岩板被运到全世界的博物馆中,成为这种巨大爬行动物的哑证据。无脊椎动物也能留下踪痕。在许多砂岩和石灰岩沉积层的表面可以看到它们的踪迹。无脊椎动物的踪痕既有简单的踪迹,也有蟹及其它爬虫的洞穴。
这些踪痕提供了有关这些生物的活动方式和生活环境的证据。洞穴是动物为着藏身觅食而在地上、木头上、石头上以及其它能打洞的物质上打出的管状或圆洞状的孔穴,后来若被细物质充填,就可能得以保存下来。打出该洞穴的动物的遗体偶尔也能在充满洞中的沉积物中找到。在松软的海底,蠕虫、节肢动物、软体动物以及其它动物都可留洞穴。某些软体动物,如凿船虫——一种钻木的蛤、石蜊(Litho- domus)——一种钻石的蛤,它们的洞穴化石和钻孔化石也常常能被发现。在人们所知的最古老的化石之中,有管状构造,据认为这种管状构造是蠕虫的洞穴。在许多最古老的砂岩中,就有这种管状构造。
钻孔是某些动物为了觅食、附着和藏身而打的洞。钻孔经常出现在化石化的贝壳、木头和其它生物体的化石之上。钻孔也是一种化石。象钻孔蜗牛这种食内动物就能穿过其它动物的壳来钻孔以吃食其软体部分。许多古代软体动物的壳上可见到象是钻孔蜗牛打的整齐的洞。
化石对于追溯动植物的发展演化是有用的,因为在较老的岩石中的化石通常是原始的和较简单的,而在年代较新的岩石中的类似种属的化石就要复杂和高级。
某些化石作为环境的指示物是很有价值的。例如造礁珊瑚似乎总是生活在与今天相似的条件下。因此,如果地质学家找到了珊瑚礁化石——珊瑚最初被埋藏的地方,就可以有理由地认为,这些含有珊瑚的岩石形成于温暖的相当浅的海中。这就使得勾画出史前时期海的位置及范围成为可能。珊瑚礁化石的存在还可指示出古代水体的深度、温度、底部条件和含盐度。
化石的一个更重要的用途是用来进行对比——确定若干岩层间彼此相互关系的密切的程度。通过对比或比较各岩层所含的特征化石,地质学家可以确定一个特定区域的某种地质建造的分布。有的化石在地质历史上生存的时间相当短,然而在地理分布上却相当广泛。这种化石被称为指示化石。由于这种化石通常只是和某一特定时代的岩石共生,所以在对比中特别有用。
微体生物的化石对于石油地质工作者作为指示化石特别有用。微体古生物学家(研究微体古生物的学者)通过对从钻孔中取得的岩心进行冲洗、将微小的化石分离出来,然后在显微镜下进行研究。通过对这些细小的古生物遗体的研究所获得的资料对于判断地下岩层的年代和储油的可能性是非常有价值的。微体古生物化石对于世界油田之重要可从某些储油地层用某些关键的有孔虫的属来命名这一点见其一斑。其它微体古生物化石,例如:介形虫、孢子和花粉,也被用来确定世界其它许多地区的地下岩层。
虽然植物化石对于指示气候十分有用,但用于地层对比就不很可靠。植物化石提供了许多有关整个地质时代的植物演化的资料。
【分类情况】
地层中的化石,从其保存特点看,可大致分为四类:实体化石、模铸化石、遗迹化石和化学化石。
1、实体化石
指古生物遗体本身几乎全部或部分保存下来的化石。原来的生物在特别适宜的情况下,避开了空气的氧化和细菌的腐蚀,其硬体和软体可以比较完整的保存而无显着的变化。例如猛犸象(第四纪冰期西伯利亚冻土层中于1901年发现,25000年以前,不仅骨骼完整,连皮、毛、血肉,甚至胃中食物都保存完整)。
2、模铸化石
就是生物遗体在地层或围岩中留下的印模或复铸物。一类是印痕,即生物遗体陷落在底层所留下的印迹,遗体往往遭受破坏,但这种印迹却反映该生物体的主要特征。不具硬壳的生物,在特定的地质条件下,也可保存其软体印痕,最常见的就是植物叶子的印痕。第二类是印模化石,包括外模和内模两种,外模是遗体坚硬部分(如贝壳)的外表印在围岩上的痕迹,它能够反映原来生物外表形态及构造;内模指壳体的内面轮廓构造印在围岩上的痕迹,能够反映生物硬体的内部形态及构造特征。例如贝壳埋于砂岩中,其内部空腔也被泥沙充填,当泥沙固结成岩而地下水把壳溶解之后,在围岩与壳外表的接触面上留下贝壳的外模,在围岩与壳的内表面的接触面上留下内模。第三类叫做核,上面提到的贝壳内的泥沙充填物称为内核,它的表面就是内模,内核的形状大小和壳内空间的性状大小相等,是反映壳内面构造的实体。如果壳内没有泥沙填充,当贝壳溶解后久留下一个与壳同形等大的空间,此空间如再经充填,就形成与原壳外形一致、大小相等而成分均一的实体,即称外核。外核表面的形状和原壳表面一样,是由外模反印出来的,他的内部则是实心的,并不反映壳的内部特点。第四类是铸型,当贝壳埋在沉积物中,已经形成外模及内核后,壳质全被溶解,而又被另一种矿质填入,象工艺铸成的一样,使填入物保存贝壳的原形及大小,这样就形成了铸型。它的表面与原来贝壳的外饰一样,它们内部还包有一个内核,但壳本身的细微构造没有保存。
总的来说,外模和内模所表现的纹饰凹凸情况与原物正好相反。外核与铸型在外部形状上和原物完全一致,但原物的内部构造被破坏消失,其物质成分与原物也不同。至于外核和铸型的区别在于前者内部没有内核,而后者内部还含有内核。
3、遗迹化石
指保留在岩层中的古生物生活活动的痕迹和遗物。遗迹化石中最重要的是足迹,此外还有节肢动物的爬痕,掘穴,钻孔以及生活在滨海地带的舌形贝所构成的潜穴,均可形成遗迹化石。遗物化石方面,往往指动物的排泄物或卵(蛋化石);各种动物的粪团,粪粒均可形成粪化石。我国白垩纪地层中恐龙蛋世界闻名,过去在山东莱阳地区以及近年来在广东南雄均发现成窝垒叠起来的恐龙蛋化石。
4、化学化石
古代生物的遗体有的虽被破坏,未保存下来,但组成生物的有机成分经分解后形成的各种有机物如氨基酸、脂肪酸等仍可保留在岩层中,这种视之无形,但它具有一定的化学分子结构足以证明过去生物的存在的化石称为化学化石。随着近代化学研究的进展,科学技术的提高,古代生物的有机分子(指氨基酸等),可从岩层中分离出来,进行鉴定研究,同时产生了一门新的学科—古生物化学。
5.特殊的化石
琥珀—古代植物分泌出的大量树脂,其粘性强、浓度大,昆虫或其他生物飞落其上就被沾粘。沾粘后,树脂继续外流,昆虫身体就可能被树脂完全包裹起来。在这种情况下,外界空气无法透入,整个生物未经什么明显变化保存下来,就是琥珀。
中药店的龙骨—被人们用作中药的龙骨,其实主要是新生代后期尚未完全石化的多种脊椎动物的骨骼和牙齿石,绝大部分是上新世和更新世的哺乳动物,诸如犀类(Rhinocerotidae)、三趾马(Hipparion spp.)、鹿类(Cervidae)、牛类(Bovidae)和象类(Proboscidae)等的骨骼和牙齿,甚至偶然还掺杂少量人类的材料。至于视为上品的五花龙骨或五花龙齿,颜色不像一般呈单调的白、灰白或黄白,而是在黄白之间尚夹杂有红棕或蓝灰的花纹.比较好看,则是象类的门齿。
1.标准化石
这是指特征显着、延续时间较短但分布较广、且数量多且比较容易发现的化石,人们通常用它们来作为划分对比地层的重要依据。属于标志性化石之一。
2.指相化石
在不同的生物或生物组合中,有些对生活环境、生存的自然地理条件有比较严格的要求,这类生物形成的化石就是指相化石,人们通常以这些生物所形成的化石来推断出当时各地的环境条件,而且数据相当准确。属于标志性化石之一。
3.带化石
这是指在地层学中可以用来作为划分最小地层单位的生物带的依据的化石。
4.持久化石
有些进化极缓慢的生物在时间跨度上比较大,其化石延续时间很长,人们将这类化石称为持久化石。
5.化石钟(古生物钟)
我国学者马廷英在研究现代珊瑚时于1933年首次提出古生代四射珊瑚外壁上有反映气候季节变化的生长线,三十年后美国古生物学家研究古珊瑚时计算出当时一年的月数数和每天的小时数。人们将这些能推算出古地球公转速度和自转速度的化石称为古生物钟或化石钟。
从化石的形态来看,可分为石质化石,煤化石, 冰冻化石,琥珀等.
石质化石有很多,恐龙蛋就是最典型的例子,煤上的树叶痕迹是最常见的煤化石,包含有昆虫的琥珀化石则非常多,在保存较好的原始森林里非常容易看见.。而冰冻化石则比较少见,着名的猛犸象的尸体与保存完好的雪人尸体是其中最有吸引力的例子
② ETM<sup>+</sup>(TM)蚀变遥感异常提取方法研究与应用——地质依据和波谱前提
张玉君1杨建民2陈薇1
(1.中国国土资源航空物探遥感中心,北京2.中国地质科学院矿产资源研究所,北京)
摘要:本文为关于矿产资源预测新参数——蚀变遥感异常系列论文的第一篇。文中论述了蚀变遥感异常信息提取的地质依据和波谱前提,报道了东天山大东沟至赤湖地区两万余平方公里遥感蚀变异常提取及部分异常点的实地查证结果。区内有已知矿床、矿(化)点71个,所取得的遥感异常与其中61个互洽,吻合率达85.9%,且与已知矿床的吻合率为100%。经首批地面查证,扩大了一处已知矿点的找矿范围。文中定义了某些相关的新技术术语。
关键词:蚀变遥感异常;蚀变异常;铁染异常;遥感异常
中图分类号:TP753文献标识码:A文章编号:1001-070X(2002)04-0030-07
本文系中国地质科学院矿产资源研究所地质大调查项目(DKD9909001)资助
引言
地球物理和地球化学所提交的各类异常图件,诸如航磁异常图、布格重力异常图、区域化探异常图等等,都是独立的参数。自从Landsat 4增设两个短波红外波段(TM5和TM7波段)以来,为提取具找矿标志意义的热液蚀变岩石信息提供了有效的技术手段。20多年来,国内外遥感工作者为开发利用这种信息进行了卓有成效的试验研究,证实了蚀变岩石信息与金属矿床有较高的相关性,所提取的蚀变遥感异常作为一种找矿标志参数同样具独立性。TM(ETM+)数据的积累及计算机软硬件功能的提高已使大面积进行“扫面性”遥感异常提取工作成为可能。此类工作所涉及的理论和技术性问题如此广泛,可以和任何一个物化探独立参数所涵盖的内容相比拟,为了适应大面积TM蚀变遥感异常提取任务的需要,从本文起将系统介绍与ETM+(TM)蚀变遥感异常信息提取方法有关的各类问题。
1蚀变异常找矿的地质依据
近矿围岩蚀变现象作为找矿标志已有数百年历史,有文献记载也可追索到约200a前,根据围岩蚀变信息发现的大型金属、非金属矿床更是不胜枚举,北美、俄罗斯的大部分斑岩铜矿、我国的铜官山铜矿、犹他州的大铝矿、西澳大利亚的大型金矿、墨西哥的大铂矿、美围许多白钨矿、世界大多数锡矿、哈萨克斯坦的刚玉矿等等找矿实例,充分证明交代蚀变岩石信息作为找矿标志的重要意义。
岩石的交代蚀变主要是不同类型的热液与原生岩石相互作用的产物。最常见的蚀变为硅化、绢云母化、绿泥石化、云英岩化、矽卡岩化、白云岩化、重晶石化及锰铁碳酸盐化。某种有用元素的逐步富集是形成矿床的必要条件,而这种成矿物质通常由成矿热液进行迁移搬运和卸载沉淀。近矿围岩蚀变是成矿物质逐步富集成矿过程中留下的印迹。地质学家断言,绝大多数岩浆生成的矿床都伴随有其围岩的交代蚀变现象,而且蚀变带范围大于矿体分布的范围数倍至数十倍。
遥感探测的是地表物质的光谱信息,因此只要有一定面积的蚀变岩石出露,遥感都有可能测出,也就是说,即或矿体隐伏,只要有蚀变岩出露,就有可能用TM发现,当然蚀变信息的强弱也很重要。
关于金属矿床的围岩蚀变专着甚丰[1-3],围岩蚀变的理论和规律是十分复杂的,现以实例来阐述蚀变分带及其强度分级(图1,图2)。
图1主要蚀变类型在美国新墨西哥的Santa Rita斑岩铜矿的分布情况[2]
图2江西德兴铜厂铜矿分带模型[4]
1-钾长石化花岗闪长斑岩;2-水白云母化花岗闪长斑岩;3-水白云母化和绿泥石(绿帘石)千枚岩(凝灰岩)AnZ1j;4-千枚岩(凝灰岩)
为了说明热液蚀变可能达到的强度,根据文献[3]归纳成表1。在江西德兴县铜厂铜矿的强蚀变带中,新生蚀变矿物占蚀变岩总组成的80%以上。
表1热液蚀变强度分级
续表
这些数字说明中等强度以上的蚀变带对于TM蚀变信息提取是十分有利的。这便是以找矿(首先是大矿、富矿)为最终目的蚀变遥感异常提取的地质依据。
2蚀变异常提取的波谱前提
近30年来,一批学者进行了大量岩石和矿物波谱特性研究工作,这些研究涉及晶体场理论的矿物学、固体物理学、量子力学、遥感岩石学等众多学科 全国遥感地质协调小组新技术方法课题组等.高光谱遥感蚀变矿物岩石识别与填图[M].译文集,1991.
(1)主要造岩矿物的主要成分,即硅、铝、镁和氧,其振动基频在中红外和远红外区,波长位于10μm附近或更长区域,第一倍频也在5μm附近或更长区域,高倍频谱带强度太弱,所以在可见—近红外(VNIR)区不产生具有诊断性的谱带。
(2)岩石中的次要成分,如铁杂质或蚀变矿物,在岩石特征谱带形成中占有优势。换言之,在可见及近红外区中,天然矿物和岩石最常见的光谱特征是由以这样或那样形式存在的铁产生的,或者是由水、OH-基团或
(3)热液蚀变矿物在短波近红外波段具有诊断性强的吸收特征,它们是纯矿物本身固有的特征。不同矿物混合在一起组成的岩石,并不能改变矿物的波谱特征,因此,岩石的波谱是组成岩石的纯矿物波谱的线性组合,但某种矿物吸收特征的强弱不但取决于其含量,而且还取决于辐射能量的可接近程度。例如,某一矿物被透明矿物所包围时,其吸收特征就较强,反之亦然。吸收特征的尖锐程度取决于矿物的结晶程度,结晶程度越好,吸收特征越明显。
(4)绝对反射率和谱带的光谱对比度对矿物颗粒大小非常敏感,对透明物质来说,一般粒级越小,总反射率越高,但光谱对比度降低;对不透明物质,粒级越小,反射率越低。
现将对岩石矿物在可见光一近红外区反射光谱特征起主导作用的离子和基团的重要吸收谱带列入表2,并引用两个波谱曲线图(图3,图4),直观地展示含三价铁离子矿物及热液蚀变岩石中常见矿物的反射波谱曲线。
图3含Fe3+矿物的反射波谱曲线(纵坐标经零点偏移,据Lee和Raines,1984)
表2对岩石矿物在可见光—近红外区反射光谱特征起主导作用的离子和基因的重要吸收谱带
图4热液蚀变岩石中常见矿物的反射波谱曲线(A-热液蚀变岩石中常见矿物的反射波谱曲线,纵坐标经零点偏移;B-由左侧矿物反射波谱曲线组合而成。据Knepper,1989)
表3列举了我国西部某些地区典型地质体及地物在TM各波段的像元亮度值,并将它们绘制成为曲线图(图5)。
表3我国西部某些地区典型地质体及地物TM各波段像元亮度值(据图像采样统计结果)
续表
图5我国西部某些地区典型地质体及地物TM各波段像元亮度值曲线图
(a)表示铜、铁、金矿床蚀变岩石反射波谱特征曲线;(b)表示干扰地物反射波谱特征曲线;(c)表示不同围岩与植被等地物的反射波谱特征曲线
从图5可以看山:①曲线1~3反映了不同类型矿床(铜、铁和金)蚀变岩波谱特征,曲线具双峰现象,它由蚀变带中OH-离子对TM7波段的强吸收和Fe3+离子对TM1、TM2和TM4波段的吸收造成,是进行蚀变异常提取的依据;②线5~8为不同围岩的波谱特征曲线,其特征明显区别于上述各蚀变岩石的,故一般不会对蚀变岩提取造成干扰;③曲线4对应白色大理岩,由于
3东天山大东沟—赤湖地区蚀变遥感异常提取及查证
在中围地质调查局大调查项目“东天山铜金成矿地质背景和成矿过程研究”的执行过程中,我们在大东沟—赤湖(200km×104km,约20800km2)的ETM+卫片范围内提取了蚀变遥感异常。ETM+卫片编号为13931,成像日期为2000年10月23日,蚀变异常提取的范围为东经91030′~93°40′,北纬41°30 ′~42°12 ′,提取的方法以主分量分析为主,具体流程与在甘肃柳沟峡所用基本相同[6]。
3.1 异常点与已知矿化点坐标对比
在完成了东天山地区20800km2ETM+蚀变遥感异常提取的基础上,我们对大东沟一赤湖范围内已知的71个铜、铜钼、金、铁、铁锰、铅、镍等矿床、矿(化)点与提取的ETM+蚀变遥感异常进行了统计分析,其中61个矿床、矿(化)点的实测坐标与蚀变异常中心坐标吻合,吻合率为85.9%。需要指出的是,与已知矿床的吻合率达100%。
3.2实地查证
2001年6月至8月,项目组与新疆地调院第二地调所共同工作,将 ETM+蚀变遥感异常与地质、构造、化探、物探等多元信息综合,选出一些可供查证的蚀变异常,进行了实地查证。经过两个多月的工作,验证了各类蚀变异常点50个,其中有17个为已知的铜、铜钼、金、铁、铁锰、铅、镍等矿床、矿(化)点,17个为新发现的与铜、金等有关的矿化蚀变异常点,16个为非矿化蚀变点。在这17个新发现的与铜、金等有关的矿化蚀变异常点中,地表见到了黄铁矿化、硅化、褐铁矿化、绿泥石化、绿帘石化、孔雀石化、黄铁绢英岩化、碳酸盐化等矿化蚀变。在这些新发现的异常区中,有的扩大了已知矿点的找矿范围,有的具有良好的找矿前景。
3.3已知典型矿床的异常查证(以延东—土屋斑岩型铜矿床为例)
这一矿区内包括土屋、土屋东和延东3个大型铜矿床。铜矿床位于塔里木板块与准噶尔板块碰撞对接缝合带的北侧,即准噶尔板块最南缘的石炭纪增生拼贴岛弧带中。
矿区内出露与铜矿(化)体相关的地层主要为石炭系(?)企鹅山群,出露岩性为玄武岩、安山岩、安山质砾熔料、火山角砾岩、岩屑砂岩、含砾岩屑砂岩、复成份砾岩、沉凝灰岩等。矿体及近矿围岩普遍孔雀石化。土屋、土屋东和延东铜矿即分布在火山熔岩与碎屑岩、火山碎屑岩的接触带上。中酸性浅成岩体是重要的控矿地质体,主要有细碧岩、花岗斑岩、斜长花岗斑岩、安山岩、石英斑岩等,通常呈岩枝、岩脉状产出,走向多为 NEE-SWW向,与区域构造线方向基本一致,单个岩体出露面积约0.30km2。
矿体赋存位置为细碧岩体的中底部,其间穿插少量斜长花岗斑岩。矿体直接底板主要为角砾状沉凝灰岩、含砾砂岩和后期侵位的细碧岩,底板岩石多呈隐爆角砾状,发育黄铁矿碳酸盐脉。矿体顶板为同期同成分细碧岩,与矿体呈渐变过渡关系,亦发育同成分隐爆角砾岩。(岩)矿体蚀变类型齐全,蚀变分带明显,矿体及顶板蚀变强度(晕宽)大于底板,自中心向两侧可依次划分强硅化带、黑云母带、石英-绢云母带、绢云母-(泥化、石膏化)青盘岩化带和青盘岩化带。黑云母带基本分布在主矿体内部,其他蚀变带与矿体间不存在专属性(时有时无)。
土屋、土屋东和延东铜矿床蚀变异常的提取结果如彩版附图13(6)所示。将土屋、土屋东和延东铜矿床蚀变异常图与1∶1万土屋、土屋东和延东铜矿床地质图(图6)进行对比,从中可以看出,两者在地层、构造、岩浆岩及矿床等地质要素的空间展布上完全一致。验证结果证实本次工作提取的ETM+蚀变遥感异常图与已知矿床极为吻合。
图6土屋—延东铜矿区地质略图(据新疆地质调查院第二调查所姜立丰等改编,2002)
3.4对已知矿点扩大找矿范围的查证(以A金矿点为例)
A金矿点位于阿奇克库部克断裂南侧附近,属于北天山古生代雅满苏—阿齐山岛弧带[7]。出露地层主要为玄武质火山岩、安山质火山岩与大量碳酸岩夹层。A金矿点是新疆地调院第二地调所于2001年5月发现的,探槽见到产于大理岩中的脉状金矿体,主要为硫化物石英脉,大理岩蚀变强烈,表现为黄钾铁矾化、炭化、硅化、褐铁矿化(彩版附图13(7))。
与此同时所提取的蚀变异常中不仅有与A金矿点对应的异常,而且在它的西北方向约1.5km处还有东西向展布的蚀变异常(彩版附图13(8))。后者在同年8月异常地面查证后,经探槽揭露也发现了金矿脉。这是蚀变遥感异常找矿方法及时快速扩大找矿范围的又一个实例。彩版附图13(9)是查证时所拍的自然景观。
4讨论
(1)大东沟至赤湖一带蚀变遥感异常与已知金属矿床完全互洽,对全部矿床、矿(化)点吻合率高达85.9%。因此有理由确信,蚀变遥感异常是一种廉价、快捷、定位精确且应用效果好的独立参数,特别是对于高山、交通不便、工作程度较低的地区尤为重要。
(2)蚀变遥感异常在应用MSS图像时期仅有可能圈定由蚀变作用产生或非蚀变作用产生的三价铁氧化物;TM则呈献了提取并区分蚀变异常及铁染异常的可能性。为避免术语上的淆惑,在今后的讨论中我们将二者统称为遥感异常,并作为蚀变遥感异常的简称。现将相关术语定义如下:
①蚀变遥感异常(简称遥感异常)。依据地表蚀变岩石原、次生矿物中的Fe3+、OH-等引起的光谱强吸收现象,利用数学分析(变换)方法从TM数据中提取的特殊遥感信息——蚀变遥感信息。其灰度图的背景值和异常下限一般由均值加k倍标准离差界定,高于背景值的蚀变遥感信息区、带称为蚀变遥感异常。
②蚀变异常。源于OH-等阴离子基团振动过程的蚀变遥感异常称为蚀变异常。
③铁染异常。源于Fe3+等阳离子电子过程的蚀变遥感异常称为铁染异常。
(3)迄今对于TM信息在找矿方面的利用大多限于局部地区,其潜力远未被穷尽。中国地质调查局为适应西部开发及资源大调查的形势,决定展开蚀变异常提取快速遥感扫面,这无疑是非常适时的,可以预言,这项规划的历史作用在某些方面将可与区域化探相比拟。
致谢:曾朝铭同志对本工作给予了很大关注,提出遥感异常是成矿预测的“新参数”,并多次参与讨论,提出宝贵意见,特此致谢!
参考文献
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[7]毛景文,杨建民,朝春明等.东天山铜、金多金属矿床成矿系统和成矿地球动力学模型[J].地球科学,2002待刊
A STUDY OF THE METHOD FOR EXTRACTION OF ALTERATION ANOMALIES FROM THE ETM+(TM)DATA AND ITS APPLICATION: Geologic Basis and Spectral Precondition
Zhang Yu jun1,Yang Jian min2,Chen Wei1
(1.China Aero Geophysical Survey and Remote Sensing Center for Land and Resources,Beijing 100083,China;2.Chinese Academy of Geological Sciences,Institute of Mineral Deposis,Beijing 100037,China)
Abstract:This is the first paper in the serial articles on the new parameter for the prediction of the nuneral resources alteration RS ammalies.The geological basis and the spectral presupposition for the alteration anomalies are discussed.The result of extracting alteration anomalies in an area of more than 20000 square kilometers within East Tianshan Mountains and the result of the in-situ investigation of some anomalies are reported.Among the 71 known deposits or mineralization spots in this area,61 have the corresponding alteration anomalies.The coincidence coefficient is as high as 85.9%.some new related terms are defined.
Key words: Alteration RS anomaly;Alteration anomaly;Ferric contamination anomaly;RS anomaly
原载《国土资源遥感》,2002,No.4。
③ 模型二十七 斑岩型钼矿床找矿模型
一、概 述
斑岩型钼矿床,又称细脉浸染型钼矿床,多分布于古老的地台边缘与新的构造 - 岩浆活动带之间的过渡带内,具明显的面状矿化特点,多呈网脉状产在花岗斑岩、石英二长斑岩等岩体的内部及其近旁的围岩和接触带中,是岩浆侵入的产物。
根据构造、岩浆、热液等特征,可将斑岩型钼矿分为高硅流纹岩 - 碱质系列和分异二长花岗岩系列两类。高硅流纹岩 - 碱质系列矿床,具有偏铝质、高硅流纹岩质的特征,产于大陆拉张环境,仅限于大陆板块内部,如厚层克拉通地壳区的裂谷带,因此也称裂谷型斑岩钼矿。根据碱质岩浆作用与克莱马克斯 ( Climax) 型侵入体之间的关系,可将高硅流纹岩 - 碱质系列进一步细分为克莱马克斯型、过渡型和碱质型 3 个亚型。分异二长花岗岩系列则包括在花岗闪长岩 - 二长花岗岩或二长岩 - 二长花岗岩侵入体晚期分异作用过程中形成的矿床。该类型矿床的构造背景属大陆挤压环境,常常与弧 - 陆或陆 - 陆碰撞相关的俯冲带关系密切,也称岛/陆弧型斑岩钼矿。一般来说,高硅流纹岩 - 碱质系列斑岩钼矿的钼金属富集程度要比分异二长花岗岩系列高; 从钼金属生产历史来看,前者的产量也要大一些。
图 8 斑岩型钼矿床的成矿模式( 引自黄典豪,1996)
2. 找矿标志
( 1) 地质找矿标志
1) 活动大陆板块边缘弧内侧的岛弧岩浆活动带、亲弧裂谷和大陆裂谷,是有利于斑岩型钼矿成矿的大地构造环境。
2) 裂谷型斑岩钼矿多产于厚陆壳地区具有拉张构造背景的区域,厚陆壳的特征是一种重要的区域构造标志,但不总是必需的。仅就中国东部重要钼矿床的产出背景而言,以中基性火山变质岩为主,发育基底混合岩的陆壳基底是重要的。
3) 岛 / 陆弧型斑岩钼矿与弧 - 陆或陆 - 陆碰撞的俯冲带关系密切,带有斑状钙碱性侵入体的岛弧岩浆作用和板内长英质火山岩的文象结构是重要的成矿作用标志。
4) 与斑岩型铜矿可能存在着空间分带关系。靠近大陆边缘多产出斑岩型铜矿床,而在偏趋大陆内侧则多产出斑岩型钼矿床。
5) 浅地壳 3 ~ 4km 深度是斑岩型钼矿产出的理想深度范围。
6) 斑岩钼矿为细脉浸染状矿床,矿区的含脉率和裂隙发育程度可作为判定矿化强度的一个重要标志。
( 2) 岩石学与矿物学找矿标志
1) 成矿母岩通常为强酸性岩石,岩石地球化学具高酸、高钾、高碱 ( K2O + Na2O) 、低镁铝等特征,K2O > Na2O,K / Na 高 ( 通常大于 2) 。
2) 与斑岩钼矿成因相关的长英质侵入岩通常具有高 Nb( > 75 × 10- 6) 、富 Rb 的特征。
3) 拉张背景中侵入的富氟斑状或细晶状侵入体,通常具有 SiO2> 73 % 、Rb / Sr 远大于 1 的特征。
4) 富氟矿物,如萤石、云母等,是克莱马克斯型斑岩钼矿存在的一个重要标志。
( 3) 蚀变找矿标志
1) 热液蚀变或矽卡岩化区域蚀变标志,尤其是钾化带、硅化带、带状展布的黄 ( 褐) 铁矿化带、伊利石 - 高岭石化带,或地表有矿化露头、钼华显示区,是斑岩型钼矿勘查的重要目标区域。
2) 与斑岩型铜矿的围岩蚀变标志类似,从中心向外依次可能出现钾化、硅化、绢英岩化、泥化、青磐岩化等分带特征。其中,硅化和钾化是两种贴近矿化的蚀变类型,可有效地指示矿化。
3) 氧化带中可能存在黄 ( 褐) 色铁钼华,其氧化后的产物可能出现在地表,是指示下部工业钼矿体的最为直接的找矿标志。
4) 蚀变外围带可能出现 Ag - Pb - Zn 脉和黄玉、萤石、锰石榴子石等。
( 4) 地球物理找矿标志
1) 与矿化相关的侵入体中磁铁矿缺位 ( 钛铁矿而非磁铁矿占主导) 可能造成低磁或弱磁的特征,在区域上可能出现较大范围的航磁异常,这种异常可为区域勘查提供目标。
2) 钼矿带外围黄铁矿富集区可能显示高激发极化 ( IP) 、低阻、高导等特征,因此可通过激发极化测量圈定那些环绕含钼矿带的黄铁矿蚀变晕。
3) 角页岩区的磁异常可能指示磁黄铁矿或磁铁矿的存在,可作为斑岩型钼矿的一种间接的指示标志。
( 5) 地球化学找矿标志
1) 区域性 Mo 地球化学异常,大型 - 超大型钼矿的成矿母岩 Mo 丰度值通常不低于 50 × 10- 6。
2) 与斑岩钼矿成因相关的侵入岩中或与之相关的蚀变和矿化带中可能存在 U、Th 或 K 等放射性元素异常。
3) 对于矿化带和蚀变带 ( 钾化和石英绢云母化) 中可能存在的高 K 异常,需要进行 Th / K 测量,以确定高 K 异常到底是由矿化蚀变引起,还是由那些高 K 岩石引起的。
4) 矿化带附近的岩石可能存在 Mo、Sn、Cu、W、Rb、Mn 和 F 异常。
5) 水系沉积物或湖底沉积物中可能存在 Mo、Sn、W、F、Cu、Pb、Zn 等元素异常组合。
( 周 平)
④ ETM<sup>+</sup>(TM)蚀变遥感异常信息提取的地质基础
近矿围岩蚀变现象作为找矿标志已有数百年历史,有文献记载也可追索到约200年前;根据围岩蚀变发现的大型金属、非金属矿床更是不胜枚举,例如,北美、俄罗斯的大部分斑岩型铜矿,我国的铜官山铜矿,美国犹他州的大型铝矿和许多白钨矿,西澳大利亚的大型金矿,墨西哥的大型铂矿,世界上大多数的锡矿,哈萨克斯坦的刚玉矿等,这些实例充分证明交代蚀变岩石作为找矿标志的重要意义(张玉君等,2002)。
岩石的交代蚀变主要是不同类型的热液与原生岩石相互作用的产物。最常见的蚀变为:硅化、绢云母化、绿泥石化、云英岩化、矽卡岩化、白云岩化、重晶石化及锰铁碳酸盐化。某种有用元素的逐步富集是形成矿床的充要条件,而这种成矿物质通常由成矿热液进行迁移搬运和卸载沉淀。近矿围岩蚀变是成矿物质逐步富集成矿过程中留下的印迹。地质学家认为绝大多数矿床都伴随有围岩蚀变现象。在研究近矿蚀变围岩的基础上进行找矿的问题是十分复杂的,能够肯定的是热液蚀变岩石的发现,可以指示找矿的空间范围,可以增加找到矿床的机会。
前苏联全苏地质研究所的地质学家于1954年撰写了《蚀变围岩及其找矿意义》的专着(Курек,1954),它是第一部系统讨论蚀变围岩的理论和实际意义的专着,该书详尽地阐明了与岩浆成因矿床(主要是金属矿床)共生的热液蚀变岩石的各主要类型、多样性、特征区别、彼此关系、发展规律及含矿性等问题,该书至今仍不失其参考价值。在我国也有专着探讨交代类型、形成过程及找矿意义(赵一鸣,1992)。这些研究不仅提供了提取蚀变遥感异常的地质依据,而且还加深了对蚀变遥感异常解释的合理性。
在研究近矿蚀变围岩的基础上进行找矿的核心问题就是利用热液蚀变岩石提出找矿方向,确定矿床位置。尽管有蚀变岩存在不一定有矿,然而围岩的剧烈而较大范围的蚀变常常与大矿床及富矿石的生成互为隶属,特别是大型-特大型内生矿床一般均具有强烈且较大范围的围岩蚀变。这是以找矿为最终目的提取蚀变遥感异常的地质依据。
⑤ 地质成矿条件和资源开发条件2
1.区域地质和地质成矿条件分析
在大地构造上,墨西哥可划分为南科迪勒拉褶皱带和墨西哥湾沿岸地斜(湾岸地斜)两大构造单位。前者构成墨西哥国土的主体,地貌上大多表现为雄伟的山脉与高原;后者自中生代以来长期处于稳定大陆边缘的构造位置,接受了大量的陆相和海相沉积,在地貌上表现为低平狭长的平原和台地。
(1)南科迪勒拉褶皱带
南科迪勒拉褶皱带占据了墨西哥绝大部分国土,赋存有除石油以外的其它多种矿产。这些矿产的形成大多与中、新生代的岩浆作用有关。
主要由第三系火山岩石组成的西马德雷山脉,以及中央高原均为墨西哥重要的有色金属分布区,产有银、铅-锌、锡、锑、钨、铋、汞等多种矿产,其中有世界闻名的雷亚德安琪尔斯银矿、瓜那华托银矿和拉美最大的维楚科锑汞矿等,西北部的索诺拉地区主要分布有铜、金、钼和石墨,其中拉卡里达德和卡纳内阿两大铜矿位于美国斑岩铜矿带的南延部分,它们的形成与中、新生代火山岩有关。南马德雷山脉及巴尔萨斯河谷地区主要产有铁矿。在下加利福尼亚区。在科阿韦拉、索诺拉等地的一些盆地中,赋存有中生代的煤。特万特佩克地峡是墨西哥硫磺的主要分布区。
(2)湾岸地斜
范围大致包括墨西哥湾沿岸平原及尤卡坦半岛。墨西哥湾沿岸平原为已知的油气集中分布区。从北部的萨比纳斯盆地到南部的坎佩切盆地,绵延1000多公里,分布着大小几十个油田。其地层主要为早白垩阿尔布阶礁灰岩及第三纪碎屑岩。坎佩切湾海上油田,产层主要为白垩系与古新统白云岩化灰岩。
墨西哥湾海岸盆地是中新生代的小洋盆地的周边,基底由古生代变质岩和花岗岩组成。中侏罗统至第三系沉积盖层最厚15000米。这一墨西哥湾小洋盆地在墨西哥的周边分为若干个产油区。
2.主要矿产资源开发条件分析
墨西哥矿产资源丰富,主要有石油、天然气、铅-锌、锰、汞、铁、铋、金、钼、镉、锑、钨、锶(天青石)、硫、石墨、萤石、重晶石、石膏、砷、磷块岩、硅藻土等。其中,银储量居世界第一位;石油、铋、镉储量居世界第四位;铅、锌、铜、汞、锑、砷、萤石、锶(天青石)、锰、重晶石等矿种的储量也居世界前列。丰富的矿产资源,为墨西哥发展成为世界上重要的矿业生产国提供了良好的资源基础。
国内资源短缺需要进口的矿产主要是:铝土矿、铬、锡、镍、锂盐等。
表5墨西哥主要矿产的储量及储量基础(截至1999年)
续表
(1)能源矿产
石油和天然气
墨西哥石油和天然气资源丰富。已探明的油气资源,主要分布在墨西哥湾沿岸和坎佩切湾。截至1999年底,全国石油剩余可采储量为41亿吨,合284亿桶,占世界石油剩余可采储量的2.7%,列世界第10位;天然气储量8500亿立方米,占世界天然气剩余可采储量的0.6%,列世界第25位。在500米等深海线以内的大陆棚(总面积达250万平方公里)内,尚有180万平方公里主要为海相沉积层,被认为具有良好的油气勘查前景。现已探明和在开采的油气田可分为五大油气区,它们是:
东北部气区:范围包括布尔戈斯盆地和萨比纳斯盆地,面积21.1万平方公里,主要为天然气田。布尔戈斯盆地为格兰德河向斜西南翼,北部与美国得克萨斯沿岸区相连。地层向东北倾斜并增厚,发育许多向海湾下降的同生断层及其伴生的短轴背斜,呈东南向。厚度和渗透性变化大,多呈透镜状,如雷诺萨气田。由于砂岩的变化,油气不完全受构造控制,各产层有独立的油水和气水界面。孔隙度为8.4%~27.7%。产层主要为第三系始、渐新统三角洲相砂岩。在萨比纳斯盆地,产层为上株罗统砂岩和下白垩统白云岩。
坦皮科油区:由塔毛利帕斯台地和契孔特佩克山前拗陷组成,面积6.2万平方公里。又可分为三个小区:(Ⅰ)北部埃巴诺-帕努科构造区,又称坦皮科区,产层主要为中、上白垩统灰岩,其次为下白垩砂屑岩和上侏罗鲕状灰岩。(Ⅱ)黄金港区,产层主要为中白垩灰岩,油田呈弧状分布,绵延180公里,近海也发现油气。(Ⅲ)波萨里卡区,产层为中白垩灰岩。
韦腊克鲁斯油气区:是个复向斜盆地,面积3万平方公里,产油层为中、上白垩统灰岩。
雷福尔马油区:泛指墨西哥南部的陆上油气区,面积6万平方公里。沉积岩在盆地中厚8250米,在隆起处厚4000米。西部的伊斯特莫盆地,侏罗系盐岩形成许多盐丘构造,白垩系以碳酸盐岩为主。在贾耳帕隆起,发育的白垩-侏罗系生物灰岩组成雷佛玛油区的高产层。第三系主要为碎屑岩,不整合于白垩系之上,在隆起两侧的盆地区,岩性和岩相有差异。在马库帕纳-坎佩切盆地的东半部,第三系向尤卡坦台地方向渐变为石灰岩为主。伊斯特莫含盐盆地为盐丘构造和盐丘构造形成的油气田,产层主要是下古新统恩坎托组砂岩,有4个砂岩组。产层主要为下古新统砂岩;中部贾耳帕隆起和韦芒吉洛盆地,是该区主要高产油区,产层为侏罗、白垩系泥质灰岩,生物碎屑岩和白云岩;雷佛玛油区包括韦芒吉洛盆地和贾耳帕隆起。贾耳帕隆起为北北西向倾没的复背斜,在此隆起及其西缘已发现70多个中生代构造,产层主要为侏罗-白垩系砾屑灰岩,砂糖状白云岩,裂缝泥质灰岩和生物碎屑灰岩等,平均厚度100~1200米,储集空间的形成与礁、白云岩化、溶蚀作用和盐丘侵入引起的裂缝等有关,平均孔隙度8.39%~13.28%,渗透率200毫达西以上。生油层为深色泥晶灰岩,上侏罗统生油层有机炭含量0.5%~4%,属I类干酪根,厚500~700米。以上白垩统页岩、泥灰岩和始新统页岩为盖层,厚300~600米。油田主要属短轴背斜圈闭,闭合度大,断裂发育。油层一般埋深4000米以下。马库斯帕纳-坎佩切盆地的储层为第三系砂岩,以背斜油气田为主。在盆地西南边缘,构造呈北西向,中部呈北东向,主要产天然气和凝析油。坎佩切海上油气区是墨西哥1975年开辟的新油气区,裂缝、洞穴和孔隙发育。已发现十多个油田,均属构造圈闭。面积4.8万平方公里,比雷佛玛油区大7倍。人工地震发现200多个背斜构造,钻到的上侏罗统至中新统地层厚3000米以上。上侏罗统主要是泥页岩,夹碳酸盐岩和砂岩,中部间夹石膏厚约600米。白垩系主要是白云岩,裂缝和溶洞发育,厚度400~500米。古新统为白云质角砾岩,厚200~300米。始-渐新统主要为页岩,偶夹石灰岩和白云质角砾岩,厚200~300米。中新统厚600~2600米不等。产层为白垩系和古新统白云岩化砾屑灰岩、白云岩和白云岩。
坎佩切湾海上油气区:面积4.8万平方公里,有60个含油前景良好的构造,产层为白垩系和古新统白云岩化碎屑灰岩。原油探明储量占全国储量的一半。
铀
全国已探明铀储量1万吨,推测储量10万吨。其中回收成本80~130美元/kg铀的储量1700吨,≥130美元/kg铀的1700吨。主要分布在奇瓦瓦、杜兰戈、索诺拉、新莱昂和塔毛利帕斯州。
已知的铀矿床主要有两种类型:第一类是分布在西马德雷山州火成岩和变质岩中的浸染状矿床,包括奇瓦瓦中部的佩尼亚布兰卡(全国最大铀矿)、索诺拉州的洛斯阿莫莱斯及杜兰戈州的拉普雷西萨等矿床,铀赋存在第三纪火山岩与下伏的白垩系灰岩及古生代变质岩的接触带中。第二类是分布在沿岸平原的砂岩型矿床,主要有塔毛利帕斯州的拉科马、布埃纳维斯塔及埃尔恰波特等矿床,它们均产于渐新统砂岩中。
(2)贵金属和有色金属矿产
银
墨西哥银储量十分丰富。拥有储量基础40000吨,占世界总储量的13.2%,与加拿大并列,为世界第一位。分布较广,主要集中在墨西哥高原中部和西马德雷山脉。
总体来说,西马德雷山脉火山岩区是墨西哥最重要的银成矿区,它是世界上规模最大的第三纪火山岩区之一,面积27.5万km2,其火山岩盖下部火山岩系平均厚度约1km,时代为古新世一早始新世(拉拉米期),由安山熔岩和火山碎屑岩及少量硅质火山岩组成,其上不整合覆盖平均厚约1km,时代为渐新世-中新世的块状硅质熔结凝灰岩(上部火山岩系)。该区内的银(-金-铅-锌)矿床主要与下部火山岩系有关。西马德雷山脉火山岩区产有帕拉尔、圣巴巴拉、圣弗朗西斯科德尔奥罗、弗雷斯尼略、瓜那华托等着名银矿床。
银矿床主要成矿有三种类型:第一类是与中-新生代火山岩、次火山岩有关的浅成热液银矿床,主要分布在墨西哥中部;第二类为中深热液银-钴-镍矿床,主要分布在墨西哥中北部;第三类是交代型铅-锌-银矿床。此外,作为斑岩铜矿副产品回收的银,也是银的重要来源。矿物为方铅矿、闪锌矿、黄铜矿组合。
表6墨西哥主要银矿床一览表
续表
续表
萨卡特卡斯(Zacatecas)火山岩型银、铅、锌(铜)矿墨西哥的主要银矿床,位于萨卡特卡斯市郊。银储量23236吨,品位120克/吨。矿体产于破火山口北部边缘同心状和切向分布的断裂、破裂带中。区内有5个脉系:坎特拉、马卡诺奇、韦塔格朗德、塔霍斯德帕努科和普洛莫萨。成矿与第三纪火山喷发活动中晚期的岩浆热液活动有关,破火山口构造为流纹岩岩浆活动提供了有利通道。
奈卡(Naica)火山热液型银、铅、锌、铜(金、)矿位于奇瓦瓦州南部。银储量3200吨,品位150~200克/吨;金金属储量中型,品位0.34克/吨。浸染状、块状硫化矿,成矿时代第三纪。矿体呈馒头状,筒状产出,含矿岩石是灰岩,矿石为黄铜矿、方铅矿、闪锌矿组合。矿区有11个管状和50余个柱状矿体群,前者长约50米左右,最长达700米,厚1~10米;柱状体直径3米,最大处80米。地下开采,年产金40公斤,选厂日处理矿石2500吨。
塔约耳提塔(Tayoltita)火山热液型银、铅、铜(金)矿位于杜兰哥州西部。银储量14339吨,品位373克/吨。金属储量1吨,品位0.28克/吨,硫化矿,成矿时代第三纪。脉状矿体充填在第三纪流纹岩、安山岩中,围岩蚀变主要是硅化,方铅矿、黄铜矿为主要金属矿物。露天开采,年产金0.5吨,选厂日处理矿石2000吨。
圣欧拉里亚(Santa Eulalia)矽卡岩型银、铅、锌矿位于奇瓦瓦东25公里。银储量在1万吨以上,品位125~350克/吨;铅金属储量11.5万吨,品位2.6%,锌金属储量32.8万吨,品位7.4%。硫化矿。热液交代层状矿床。地下开采。
圣巴巴拉(Santa Barbara)热液脉型银、铅、锌、铜(金)矿位于奇瓦瓦南400公里。
圣马莉亚(San Maria)热液脉型锌、铜、铅(银)矿位于萨卡特卡斯州西部。锌金属储量111.3万吨,品位5.3%,铜金属储量26万吨,品位1.24%,铅金属储量11.1万吨,品位0.55%。硫化矿,成矿时代中新世。矿体呈脉状、不规则状,赋存于硅化灰岩和花岗岩接触带中,平行于花岗闪长岩株,矿脉长达数百米,宽几厘米到3米。地下开采,日产矿石2400吨,选厂日处理矿石4400吨。
塔斯科(Taxco)热液脉型银、锌、铅矿位于格雷罗州。银储量2130吨,品位163.87克/吨;锌金属储量33.6万吨,品位4.2%,铅金属储量15万吨,品位1.9%。硫化矿。矿区有两种类型:(1)铅-锌-石英脉型,脉长几百米到1000米,宽1.5~10米,深300米。(2)灰岩中的不规则状交代矿体,矿体宽20米,含铅锌较低。地下落顶充填法开采,矿石产量3000吨/日,选厂处理矿石3300吨/日,金属回收率:银90%,铅92%,锌78%。
雷亚尔德安琪尔斯银矿位于萨卡特卡斯州东南部萨卡特卡斯城东南61km,构造上处于中央梅萨山脉西缘,靠近西马德雷山脉火山岩区东南翼。矿床产在白垩系组成的穹窿(或短轴背斜)的轴部附近,平面上呈400×450m的椭圆形。全部矿化产于晚白垩世碳质砂岩和粉砂岩中,岩性单一的地层矿化很少发育,而互层-交互纹层相(单个纹层厚度小于5mm)为矿化提供了有利位置。在与厚3~9cm的砂岩呈交互纹层的粉砂岩中,矿化细脉最为发育,在砂岩层厚度增大时,银品位大大降低。而在含有交互纹层状粉砂岩并具有滑动或变形层理的砂岩透镜体中,存在高品位网脉型矿化。银以25g/t为边界品位,以70g/t为工业品位(入选品位)圈出矿体。矿石储量1亿吨。入选矿石含铅0.95%,锌1%。该矿拥有银储量6375吨,平均品位65~128克/吨;锌储量54万吨,铅储量58.8万吨。1982年投产,目前日采选矿石1.5万吨,年产银200吨以上(1997年为219吨),成为墨西哥也是世界最大露天银矿山。
金
金资源丰富。储量基础为340吨(12000000盎司)。大部分为中-新生代银金矿,其形成多与火山岩、次火山岩有关,如瓜那华托州的托里斯塞德罗斯矿山,奇瓦瓦州的奥坎波矿山都属此类。此外,还有在卡纳内阿铜矿、奈卡铅锌矿、弗雷斯尼约银-铅-锌矿中的伴生的金。上述矿床除卡纳内阿铜矿外,均为火山热液型矿床。墨西哥的主要金矿床有:
圣弗朗西斯科德尔奥罗(San Francisco del Oro)火山热液型银、铅、锌矿位于奇瓦瓦州南部。银储量大型,3200吨,铅、锌金属储量分别为4.89万吨和4万吨。金金属储量中型,品位0.34克/吨。硫化矿,成矿时代晚于白垩纪。矿体为宽0.5~1米的矿脉群,充填在强烈褶皱的钙质白垩纪页岩内,上面覆盖有火山岩,矿物为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿组合。地下充填法开采,年产金0.4吨,选厂日处理矿石3250吨。
奥坎波(Ocampo)火山热液型金、银矿位于奇瓦瓦州南部。金储量中型,品位7.78克/吨。贫硫化矿,成矿时代第三纪。矿体为脉状,产于安山岩及流纹岩中,围岩蚀变有硅化、碳酸盐化,矿物为紫水晶、方解石、银金矿、辉银矿、辉铜银矿组合。至1982年累计产金5.44吨。
托里斯塞德罗斯(Torres-Cedros)火山热液型金、银矿位于瓜那华托州。金储量大型,品位2.27克/吨。银品位340克/吨。贫硫化矿,成矿时代第三纪。矿化带长几公里,赋存在流纹岩内,呈网脉状产出,围岩是页岩、片岩。矿物为银金矿、自然金、银的硒化物、硫化物组合。地下开采,年产金0.8吨,累计产金233吨,选厂日处理矿石2000吨。
铜
铜资源丰富。储量为2700万吨,主要分布在北部的与美国斑岩铜矿带毗邻的索诺拉州。此外,在下加利福尼亚半岛和米却肯州也有铜矿分布。
按地质-工业类型,铜矿床分为:①斑岩型铜矿床。②沉积型砂页岩铜矿床,如下加利福尼亚半岛的波莱奥铜矿。③火山岩型黄铁矿矿床。三种类型中以斑岩型铜矿床为主,它占总储量的97%。墨西哥主要铜矿床有:
卡纳内阿斑岩铜矿位于索诺拉州北部,是世界上最大的露天斑岩铜矿之一。矿化带长9.6公里,宽4.1公里,共有12个矿体。成矿时代早第三纪。产于花岗斑岩小岩体内,局部也产于外接触带和角砾岩筒中。矿石为细脉-浸染状构造。主要金属矿物是黄铜矿、辉铜矿和斑铜矿。在矿体的边缘有闪锌矿和方铜矿。矿床氧化带厚70米,次生富集带不发育。共有铜金属储量1190万吨,铜品位0.7%,钼金属储量9万吨(其中3万吨可回收),钼品位0.001%。伴生有金。围岩蚀变有钾化、绢细化、银化、青盘岩化。露天开采,剥采比为3∶1,日产矿石3万吨。
坎波莫拉多(Campo Morado)火山岩型铜、锌、铅(金、银)矿位于格雷罗州伊瓜拉西南70公里。铜金属储量18万吨,品位0.68%,锌金属储量27万吨,品位3.12%,铅储量5万吨。块状、浸染状硫化矿,成矿时代早白垩世。含矿岩石为长英质火山角砾岩,矿体为透镜状。下盘绿泥石蚀变带具浸染状金属硫化物矿化。含矿岩系的上下盘岩石为凝灰质板岩、硬砂岩、安山岩和流纹质凝灰岩。
埃尔阿尔科(El Arco)斑岩型铜矿位于加利福尼亚半岛。铜金属储量327万吨,品位0.6%,浸染状、网脉状硫化矿,成矿时代白垩纪(107百万年)。矿体呈网脉状赋存于二长岩中。围岩蚀变有钾化、青磐岩化。
拉韦尔代(La Verde)斑岩型铜、钼(金、银)矿位于米却肯州。铜金属储量130万吨,品位0.69%,金品位0.3g/t,银4.7g/t。网脉状硫化矿,成矿时代晚白垩世。矿体属角砾岩筒型,赋存于石英闪长斑岩中。矿区由两个矿段组成。围岩蚀变有钾化、石英绢云母化和青磐岩化。已建矿山,日产矿石1.65万吨。
圣伊西德罗(San Isidro)斑岩型铜(金、银、铅、锌)矿位于米却肯州。铜金属储量15.75万吨,品位0.45%。网脉状硫化矿。矿床产于花岗闪长岩中,由两个矿体组成。围岩蚀变有硅化、绢云母化、电气石化、绿泥石化。
因瓜兰(Inguaran)斑岩型铜(银、钨)矿位于米却肯州南部。铜金属储量26万吨,品位1.3%~1.5%。硫化矿,成矿时代白垩纪。该矿属角砾岩筒型。矿体赋存于石英二长斑岩、花岗岩中。围岩蚀变有硅化、电气石化、青磐岩化。地下开采,日产矿石2000吨。
铅-锌
墨西哥铅、锌资源丰富。铅储量为100万吨,储量基础为200万吨,锌储量为600万吨,储量基础为800万吨。主要分布在北部的奇瓦州、索诺拉州及中部的萨卡特卡斯州。主要矿床类型为脉型和矽卡岩型矿床。墨西哥的主要铅-锌矿床有:
特科洛特(Tecolote)矽卡岩型锌、铜(钨、银)矿位于索诺拉州。银储量超过1万吨,品位125~350克/吨。锌金属储量5.6万吨,铜金属储量1.6万吨,品位1.82%。硫化矿。矿体呈不规则状,产于泥质和钙质建造的接触带中。地下开采,年产矿石15万~30万吨。
帕拉尔(Parral)热液脉型铅、锌、铜(银)矿位于奇瓦瓦南。铅+锌金属储量大型,铅品位5.8%~3.3%,锌品位4%~10%。硫化矿,成矿时代第三纪。矿脉呈北东走向,倾向南东,赋存在粘土质灰岩、安山岩中。矿体厚达18米。矿石含银250g/t。地下充填法开采,年产矿石30万~50万吨,选厂日处理矿石1000吨。
锑
锑资源较为丰富。储量基础18万吨。主要分布在圣路易斯波托西、索诺拉、伊达尔戈(锡马潘锑矿)、格雷罗和瓦哈卡州(洛斯特茹科兹锑矿)。该国有五个较大的矿床,属汞锑石英脉型及锑铅锌多金属型。按成矿作用及产出特点,有热液层状矿床(如圣路易波托西州的圣-何塞锑矿)及热泉锑汞矿(如维楚科锑汞矿)等类型。
钼
资源较为丰富。储量基础23万吨,主要分布在索诺拉州,大多集中在大型斑岩铜-钼矿床以及斑岩矿床中,这些矿床位于亚利桑那斑岩铜矿带的南延部分,与第三纪浅成中酸性岩浆活动有关。其中的拉卡里达斑岩铜矿是世界上大型产钼矿山之一。
(3)黑色金属矿产
铁矿
资源不太丰富,大多分布在太平洋沿岸和北部高原一带,主要矿区有:
杜兰戈-萨卡特卡斯铁矿区,其中着名的有杜兰戈州的塞罗·德梅尔卡多铁矿;
高原南部和南马德雷山脉矿区,分布范围较广,其中巴尔萨斯河谷的拉斯特鲁斯铁矿储量1.85亿吨,含铁量高达63%;
北部高原和西北部铁矿区,主要是分布在科阿韦拉和奇瓦瓦州的一些中小型铁矿。
这些矿床大多为接触交代型矿床。赋存在早白垩灰岩与晚白垩世花岗岩侵入体的接触中。主要矿石矿物有赤铁矿(奇瓦瓦州拉佩拉铁矿)和磁铁矿(拉斯特鲁斯铁矿)等。
锰矿
金属储量基础900万吨,主要分布在伊达尔戈州(莫兰戈锰矿)、下加利福尼亚半岛(卢西弗锰矿)和哈利斯科州(奥特兰锰矿)。此外,在奇瓦瓦,杜兰戈等州出也见有锰矿。
莫兰戈锰矿为沉积成因,矿体赋存在碳酸盐岩建造中;奥特兰和卢西弗锰矿则与火山作用有关,属火山-沉积矿床。
⑥ 和田玉伴围岩是什么意思
和田玉伴围岩,是指石包着玉,皮壳是伴生岩石,内里才是和田玉。
这类通常需要打磨掉表皮,才能看到内里有没有玉,玉质好坏,所以有一定风险性。