重大发现！科学家发现巨型矿床分布规律

据MiningNews网站报道，一支由澳大利亚地调局领导的国际地学家团队公布了他们在预测沉积控制巨型贱金属矿床位置方面的研究成果，这可能是数十年来矿床学研究取得的最大进展之一。

此项研究也探讨了芒特艾萨（Mount Isa）、布罗肯希尔（Broken Hill）和世界同等类型其他矿床成矿位置的原因。巨型沉积型矿床规模巨大，铅资源量占所有已知铅矿床资源量的55%，锌占45%，铜占20%，但是其成因依然是个迷。

澳大利亚地调局岩石圈研究首席专家卡罗尔·萨尔诺塔（Karol Czarnota）在日前召开的澳大利亚勘查开发公司协会年会上展示了这一研究成功。合作研究者包括哈佛大学的马克·霍格德（Mark Hoggard）和弗雷德·理查兹（Fred Richards），澳大利亚地调局的大卫·休斯顿（David Huston），以及澳大利亚国立大学的林顿·杰克斯（David Huston）。

萨尔诺塔和他的研究成果

研究人员发现，沉积型贱金属矿床的位置与地球外层刚性外壳，即岩石圈的厚边有很大关系。通过绘制岩石圈170公里等厚线图，科学家发现，85%的沉积型贱金属矿床，包括巨型矿床，都出现在厚岩石圈边的200公里范围内。

上述85%的数字是根据本研究所收集的2141个贱金属矿床的金属量估算的，沉积型铜矿和碎屑岩型铅锌矿占比高达90%。170公里等厚线的高解析度模型显示，金属矿床位置与岩石圈厚度的关系在澳大利亚更加明显。

研究发现，澳大利亚铁氧化物-铜-金（IOCG）矿床也明显存在这种相关关系，但由于缺乏对此种矿床类型的世界分类方案的共识而未能进行全球验证。

萨尔诺塔认为，170公里等厚线200公里以内的面积仅占大陆面积的34%，大大降低了沉积型贱金属矿床的研究空间。因此，他们把验证范围扩大到全球，结果是一样的。这些厚边的位置在地表的地质、重力和磁力特征不明显或根本没有。所以，在目前认为没有潜力的地方有可能成为新的勘探靶区。

此项研究是总投资额为1亿澳元的澳大利亚地调局勘探未来计划（EFTF，Exploring for the Future）的一部分，其工作区域分布在昆士兰州的芒特艾萨到北领地滕南特克里克（Tennant Creek）之间的广大地区。

铅同位素研究是EFTF计划的一部分，结果发现，沿卡彭塔里亚（Carpentaria）地区巨型铅锌矿床和铜矿床一线发现有清楚地边界。

这促使萨尔诺塔去研究岩石圈深部以寻找一种合理的解释。他查看了2014年由他本人编制出版的岩石圈/软流圈边界地图，结果发现岩石圈厚边正好穿过芒特艾萨地区的主要矿床分布带。当把视野放大到整个澳大利亚，结果发现布罗肯希尔、奥林匹克坝和所有沉积型以及IOCG型矿床也在这条线上。最后萨尔诺塔研究了全球矿床，结果发现结论是一样的。

此项创新性研究是根据现代物探技术对现有岩石圈厚度模型进行改进而得出的。首先对监视全球地震的地震台之间地震波速进行测量。基于海洋岩石圈热研究和喷发到地表的地幔物质金伯利岩筒的物理取样分析，去除因深度增加温度上升对速度的影响。另外通过最近完成的地震波穿过岩石的实验再次对速度进行校正。

萨尔诺塔表示，这项研究所取得的重要成果完全依靠数学方法，没有任何主观推断。其结果完全可以重演，这也是他们公布所有数据方法的原因。

研究人员构建了一个引人注目的模型来解释厚岩石圈边缘如何控制沉积型贱金属矿床和IOCG型矿床分布。他们提出，厚大陆岩石圈与海洋性岩石圈之间的“梯阶”是富金属热液流体与还原性黑色页岩融会的地方。

萨尔诺塔认为，沿这些“梯阶”形成的盆地控制了形成沉积型金属矿床的重要物质源。比如，盆地卤水从镁铁质或长英质火山岩中淋滤金属，然后在黑色页岩分布的地方沉淀。

但是，沿170公里岩石圈等厚线并不能保证找到新的矿床。这条线只是一个条件。分析盆地形成的背景非常重要，要分析是否满足所有条件。对此，萨尔诺塔表示，他们的经验是，首先要准备一份可靠的澳大利亚地质图，分析深部地质条件，看是否有镁铁质岩石带穿过澳大利亚的老盆地。

萨尔诺塔表示，新的成果得益于通过成矿系统理论的研究。这种方法在上世纪90年代就开始采用，不但吸引了全球勘查公司的兴趣，也吸引了其他国家地学家的注意。

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