據(jù)MiningNews網(wǎng)站報(bào)道，一支由澳大利亞地調(diào)局領(lǐng)導(dǎo)的國(guó)際地學(xué)家團(tuán)隊(duì)公布了他們?cè)陬A(yù)測(cè)沉積控制巨型賤金屬礦床位置方面的研究成果，這可能是數(shù)十年來(lái)礦床學(xué)研究取得的最大進(jìn)展之一。
此項(xiàng)研究也探討了芒特艾薩(Mount Isa)、布羅肯希爾(Broken Hill)和世界同等類型其他礦床成礦位置的原因。巨型沉積型礦床規(guī)模巨大，鉛資源量占所有已知鉛礦床資源量的55%，鋅占45%，銅占20%，但是其成因依然是個(gè)迷。
澳大利亞地調(diào)局巖石圈研究首席專家卡羅爾·薩爾諾塔(Karol Czarnota)在日前召開(kāi)的澳大利亞勘查開(kāi)發(fā)公司協(xié)會(huì)年會(huì)上展示了這一研究成功。合作研究者包括哈佛大學(xué)的馬克·霍格德(Mark Hoggard)和弗雷德·理查茲(Fred Richards)，澳大利亞地調(diào)局的大衛(wèi)·休斯頓(David Huston)，以及澳大利亞國(guó)立大學(xué)的林頓·杰克斯(David Huston)。
研究人員發(fā)現(xiàn)，沉積型賤金屬礦床的位置與地球外層剛性外殼，即巖石圈的厚邊有很大關(guān)系。通過(guò)繪制巖石圈170公里等厚線圖，科學(xué)家發(fā)現(xiàn)，85%的沉積型賤金屬礦床，包括巨型礦床，都出現(xiàn)在厚巖石圈邊的200公里范圍內(nèi)。
上述85%的數(shù)字是根據(jù)本研究所收集的2141個(gè)賤金屬礦床的金屬量估算的，沉積型銅礦和碎屑巖型鉛鋅礦占比高達(dá)90%。170公里等厚線的高解析度模型顯示，金屬礦床位置與巖石圈厚度的關(guān)系在澳大利亞更加明顯。
研究發(fā)現(xiàn)，澳大利亞鐵氧化物-銅-金(IOCG)礦床也明顯存在這種相關(guān)關(guān)系，但由于缺乏對(duì)此種礦床類型的世界分類方案的共識(shí)而未能進(jìn)行全球驗(yàn)證。
薩爾諾塔認(rèn)為，170公里等厚線200公里以內(nèi)的面積僅占大陸面積的34%，大大降低了沉積型賤金屬礦床的研究空間。因此，他們把驗(yàn)證范圍擴(kuò)大到全球，結(jié)果是一樣的。這些厚邊的位置在地表的地質(zhì)、重力和磁力特征不明顯或根本沒(méi)有。所以，在目前認(rèn)為沒(méi)有潛力的地方有可能成為新的勘探靶區(qū)。
此項(xiàng)研究是總投資額為1億澳元的澳大利亞地調(diào)局勘探未來(lái)計(jì)劃(EFTF，Exploring for the Future)的一部分，其工作區(qū)域分布在昆士蘭州的芒特艾薩到北領(lǐng)地滕南特克里克(Tennant Creek)之間的廣大地區(qū)。
鉛同位素研究是EFTF計(jì)劃的一部分，結(jié)果發(fā)現(xiàn)，沿卡彭塔里亞(Carpentaria)地區(qū)巨型鉛鋅礦床和銅礦床一線發(fā)現(xiàn)有清楚地邊界。
這促使薩爾諾塔去研究巖石圈深部以尋找一種合理的解釋。他查看了2014年由他本人編制出版的巖石圈/軟流圈邊界地圖，結(jié)果發(fā)現(xiàn)巖石圈厚邊正好穿過(guò)芒特艾薩地區(qū)的主要礦床分布帶。當(dāng)把視野放大到整個(gè)澳大利亞，結(jié)果發(fā)現(xiàn)布羅肯希爾、奧林匹克壩和所有沉積型以及IOCG型礦床也在這條線上。最后薩爾諾塔研究了全球礦床，結(jié)果發(fā)現(xiàn)結(jié)論是一樣的。
此項(xiàng)創(chuàng)新性研究是根據(jù)現(xiàn)代物探技術(shù)對(duì)現(xiàn)有巖石圈厚度模型進(jìn)行改進(jìn)而得出的。首先對(duì)監(jiān)視全球地震的地震臺(tái)之間地震波速進(jìn)行測(cè)量?；诤Ｑ髱r石圈熱研究和噴發(fā)到地表的地幔物質(zhì)金伯利巖筒的物理取樣分析，去除因深度增加溫度上升對(duì)速度的影響。另外通過(guò)最近完成的地震波穿過(guò)巖石的實(shí)驗(yàn)再次對(duì)速度進(jìn)行校正。
薩爾諾塔表示，這項(xiàng)研究所取得的重要成果完全依靠數(shù)學(xué)方法，沒(méi)有任何主觀推斷。其結(jié)果完全可以重演，這也是他們公布所有數(shù)據(jù)方法的原因。
研究人員構(gòu)建了一個(gè)引人注目的模型來(lái)解釋厚巖石圈邊緣如何控制沉積型賤金屬礦床和IOCG型礦床分布。他們提出，厚大陸巖石圈與海洋性巖石圈之間的“梯階”是富金屬熱液流體與還原性黑色頁(yè)巖融會(huì)的地方。
薩爾諾塔認(rèn)為，沿這些“梯階”形成的盆地控制了形成沉積型金屬礦床的重要物質(zhì)源。比如，盆地鹵水從鎂鐵質(zhì)或長(zhǎng)英質(zhì)火山巖中淋濾金屬，然后在黑色頁(yè)巖分布的地方沉淀。
但是，沿170公里巖石圈等厚線并不能保證找到新的礦床。這條線只是一個(gè)條件。分析盆地形成的背景非常重要，要分析是否滿足所有條件。對(duì)此，薩爾諾塔表示，他們的經(jīng)驗(yàn)是，首先要準(zhǔn)備一份可靠的澳大利亞地質(zhì)圖，分析深部地質(zhì)條件，看是否有鎂鐵質(zhì)巖石帶穿過(guò)澳大利亞的老盆地。
薩爾諾塔表示，新的成果得益于通過(guò)成礦系統(tǒng)理論的研究。這種方法在上世紀(jì)90年代就開(kāi)始采用，不但吸引了全球勘查公司的興趣，也吸引了其他國(guó)家地學(xué)家的注意。
來(lái)源：自然資源報(bào)