1：5万区域地质矿产调查野外工作方法.doc

1 51 5万区域矿产地质调查野外工作方法万区域矿产地质调查野外工作方法 目目 录录 概概 论论 1 1 第一部分 第一部分 1 51 5 万区域矿产地质调查的准备工作万区域矿产地质调查的准备工作 3 3 一 资料收集 3 一 地形图的选择和准备 3 二 地质矿产资料的搜集 3 三 综合研究 4 二 野外踏勘 6 一 现场踏勘的具体内容 6 二 现场踏勘的具体方法 7 三 航 卫片的购置与解译 7 四 设计书的编写 9 第二部分 第二部分 1 51 5 万区域矿产地质调查的地质填图万区域矿产地质调查的地质填图 1010 一 地质剖面的测制 11 一 目的 任务和部署原则 11 二 地质路线调查 13 一 地质路线的布置原则和方法 13 二 路线观察点的编录要求 14 三 沉积岩区的地质填图 15 一 岩石地层单位的划分 15 二 基本层序的调查 16 四 火山岩区的地质填图 18 一 火山岩的分类与命名 20 二 填图单位及旋回 韵律的确定与划分 22 三 喷发次数及层序的确定 25 四 产状及产状变动的测定 27 五 火山喷发类型及火山岩相的划分 29 六 古火山机构的调查与恢复 34 五 侵入岩区的地质填图 36 一 分解侵入体 36 六 变质岩区的地质填图 44 一 变质岩区岩石地层单位的划分 44 二 填图单位划分的基本标志和要求 45 三 变质深成侵入岩的确定 47 1 概概 论论 我区幅员辽阔 在全国构造位置处于华北板块和塔里木板块 以及西伯利亚这三大板块之间 图1 地质环境差异较大 演化 历史很不相同 区域矿产地质东 西 南各具特色 因此 在我 区进行1 5万区域矿产地质调查 就必须按照区域地质特点开展工 作 同时对相邻地区进行广泛地调研 收集和利用已有的成果资 料 不断总结新的工作方法 使之适用于我区的地质构造环境 1 5万区域矿产地质调查共分五个阶段 前期准备阶段 设计 阶段 野外调查阶段 加深研究阶段和最终报告编写阶段 其中 前期准备阶段主要由主管单位进行宏观布局 而后四个阶段则由 2 承测单位完成 具体程序以流程图的形式综合表达 见图示2 2 1 51 5万区域矿产地质调查工作流程图万区域矿产地质调查工作流程图 图图2 2 阶段任务工作流程图 一 设 计 阶 段 1 资料收集 2 野外踏勘 3 航卫片地质解译 4 编写设计 5 设计审批 资料收集 野外踏勘航卫片解译 主干路线调查 设计审批 编制矿产地质略图 编制工作细则 设计编写 二 野 外 调 查 阶 段 1 野外填图 化探 测量 2 剖面测制研究 3 样品采集编制化 探图 4 编制野外矿产地 质图 剖面测制 地质填图采集测试样品 化探测量 测试资料整理编制野外矿 产地质图 三 加 深 研 究 阶 段 1 系统整理各类资 料进行综合研究 2 重点针对矿产资 料专项研究 3 针对矿化蚀变带 物化探异常动用适 量山地工程 补采 样品 4 找出重点工作区 编制矿产地 质图 采集各类测试 样品 野 外 补 课 野外资料验收 重点专项研究 测制必要的综 合剖面 动用 少量工程 多种手段的矿 产专项调查 3 四 最 终 报 告 编 写 阶 段 1 各类资料的综合 整理 2 编制最终成果图 3 编写矿产地质报 告 4 评审验收 5 修改 清绘出版 各种资料的综合整理编制最终成果图 编写报告 说 明书 最终成果评审验收 修改各种图件 修改报告 提交出版 3 第一部分 第一部分 1 51 5 万区域矿产地质调查的准备工作万区域矿产地质调查的准备工作 一 资料收集一 资料收集 对开展1 5万区域矿产地质调查的地区进行资料的收集 是提 高区域矿产地质调查效果的一项十分重要的工作 具体内容包括 如下三个方面 一 地形图的选择和准备 一 地形图的选择和准备 区域矿产地质调查野外工作所用地形底图的比例尺至少应比 最终成图的比例尺大一倍 1 5万区域矿产地质调查野外工作所用 地形图的比例尺 原则上使用1 2 5万 故在工作开始之前 各承 担单位就应提前购置1 2 5万地形图 其具体数量应根据本项目的 野外工作组数和所要编制各种成果图的实际需求量来确定 另外 还要准备1 2份调查区四周邻幅的地形图 但当没有1 2 5万地形 图时 也可以将国家标准的1 5万地形图放大使用 二 地质矿产资料的搜集 二 地质矿产资料的搜集 在野外工作准备期间 搜集 整理和综合研究调查区以及邻 近地区的前人资料 初步了解调查区内的地质矿产情况 野外工 作条件以及本地区的研究程度 是一项十分重要的工作 因此 4 在1 5万区域矿产地质调查的整个过程中 对已有资料的了解和综 合分析应当不间断地进行 并要结合野外实际 对调查区的客观 现象和规律性不断加深认识 不断总结研究 具体内容包括如下 几方面 1 有关调查区现有的全部地质 矿产工作成果 诸如地层 构造 岩石 矿产普查勘探 空中及地面物探 化探以及专题研 究报告等 2 有关调查区内的自然 经济地理资料 包括气象 交通运 输条件等 3 近年来群众找矿及开采程度等 4 前人在调查区内已有的钻探 已采集的岩石 古生物 同 位素样品等 对所搜集的全部资料应当分门别类加以整理 编制资料文献 目录 建立资料档案 三 综合研究 三 综合研究 对已搜集来的上述资料则要即时地系统整理 并要进行实事 求是的审理评价和综合研究 并要编制如下图件 1 编制本地区矿产地质研究程度图 详细研究 确定前人的工作成果 找出调查区存在并要解决 的主要地质矿产问题 明确区内下一步的矿产地质研究对象 选 择并确定找矿方法手段 明确矿产勘查对象和要投入的主要工作 5 量 编制研究程度图 矿产地质研究程度图的编制 主要是以线 条 符号和数字等表示前人工作的性质 范围 时间 比例尺 精度和资料编号 如对矿产地质有控制意义的山地工程 钻孔 化石采集地 重要的采样点 也应用相应的符号表示在图上 研 究程度图的比例尺不受限制 可以等于或小于1 5万调查比例尺 2 编制地质草图 在整理和综合分析已有矿产地质资料的过程中 应着重弄清 前人对本区地层 岩石 构造及其与矿产关系的研究程度 明确 已经解决了的重要地质问题和矿产评价 揭示出前人尚未解决的 重大遗留问题 以及需要进一步研究的内容 初步明确解决该问 题的方向 途径和方法 在详细研究上述资料的基础上 结合航空资料的初步解译以 及已有各种比例尺的地质图的对比分析 编制出能够代表眼前研编制出能够代表眼前研 究程度最新的地质草图 以供指导下一步进行区域地质填图究程度最新的地质草图 以供指导下一步进行区域地质填图 3 编制矿产预测草图 矿产资料的综合分析 除要求对区内所有矿点 矿化点 矿 化蚀变以及各种异常资料外 应着重进行区域成矿地质条件的分 析和对比研究 在对调查区基础地质资料综合研究的基础上 把 对区内个别矿点的典型剖析和整个区域成矿地质条件的分析对比 结合起来 总结已揭露出来的找矿标志 控矿因素及已知矿 点 床的赋存规律 揭示成矿有利地段 明确找矿方向 选定找矿远 景区 6 在有找矿方向和远景的基础上 以地质草图做底图 标绘区 内所有的矿床 矿点 矿化点及有关的含矿岩系 含矿构造 蚀 变岩系 物探 化探异常以及所有的找矿标志 并要与成矿远景 区和预测区套合 编制出矿产预测草图 该图可单独成图 也可 与地质草图合并为矿产地质预测草图 二 野外踏勘二 野外踏勘 一 现场踏勘的具体内容 一 现场踏勘的具体内容 对勘查区进行现场踏勘 是准备阶段的一个重要环节 通过 现场踏勘取得的感性认识资料 是编写设计的直接依据 其内容 包括有 1 区域地质格架的了解 在综合分析研究前人工作成果的基 础上 带着区内存在的主要地质问题 了解调查区地质构造和地 貌的总体轮廓 了解地质单位和填图单位的划分标志 各地质体 的主要特征 分布范围 接触关系以及后期构造的改造程度 在 沉积岩 火山岩 侵入岩和变质岩区 了解各地质体的岩石类型 及其后期构造改造程度和总体构造框架 选择 确定各地质体的 剖面位置 2 了解区域矿产概况 通过矿产预测草图的编制 了解调查区矿产的种类 已知矿 产的找矿标志 物 化探异常区内的具体找矿线索 区域成矿条 7 件以及可能含矿的地质体的大致范围 初步确定进一步找矿方向 采集必要的化学样品 落实并补充找矿远景区内的基础资料 3 了解调查区的自然 经济地理概况 重点了解交通运输条 件 居民点的分布 气候变化特点 确定工作基站和营地的位置 等 4 检查航 卫片的解译效果 落实并补充适当的解译标志 二 现场踏勘的具体方法 二 现场踏勘的具体方法 根据调查区的地质矿产研究程度 野外现场踏勘可分有重点 踏勘和概略性踏勘 1 重点踏勘 是对研究程度较高的地区 要进行重点踏勘 主要观察标准 地层 沉积 火山 变质 剖面 代表性岩体和代表矿床或矿点 对前人 1 20万 工作中发现的关键性疑难问题 或具典型意义 的地质构造或矿点异常进行观察研究 初步解决或找出解决问题 的途径 2 对研究程度较差的地区或地面覆盖较多的地区 多数根据 航 卫片解译结果 选择不同类别的地质体和自然景观区 以穿 越性为主 进行路线概略观察 踏勘路线的数量可根据勘查区的地质复杂程度而定 一般不 作具体规定 8 三 航 卫片的购置与解译三 航 卫片的购置与解译 1 航 卫片的购置与解译 在进行1 5万区域矿产地质调查时 卫星相片提供的信息是非 常有价值的 其主要特点一是因拍摄的面积大 视域广 因而可 以从宏观上反映地质现象的空间分布特征和相互关系 使人一目 了然地看出调查区所处的地质构造环境 构造格架的轮廓和特点 特别是对构造单元或是构造体系的划分 区域性线状构造和圆柱 形构造反映的异常清楚 其二是其透视信息较好 对深部构造和 隐伏构造有较强的透视效应 并且结合已知矿点和成矿带的分布 情况分析 就可以较好地阐明区域成矿条件和远景区 因此 各 承担单位在1 5万矿产地质调查工作开始之前 必须购置相同比例 尺的卫星相片 并要进行解译 编制一张1 5万比例尺的卫星相片 解译图 以求通过卫片解译对区域地质构造和矿产特征得到一定 的认识 2 航空物探资料的搜集与解译 近年来 在内蒙古的大部分地区均已进行大比例尺的航空物 探磁测工作 故就进行1 5万区域矿产地质调查的各承担单位 在 工作之前 必须搜集大比例尺的航空物探资料 并要进行解译必须搜集大比例尺的航空物探资料 并要进行解译 因该项工作是提高区域矿产地质调查效率的重要途径 有了这部 分资料既可以进行找矿远景的预测分析 也可以根据航空物探资 料进行地质构造分析 同时还可以圈定不同时代 不同岩性的侵 9 入岩 特别是对划分火山岩系或变质岩系 圈定构造破碎带 追 索区域性大断裂 隐伏断裂 韧性剪切带 确定不同地质体的接 触带 进行地层划分等 在搜集这部分资料的基础上需编制调查 区内航磁异常解译图 进行航空物探资料分析及物探资料的定性 解释 四 设计书的编写四 设计书的编写 勘查区设计书的编写 是根据上级下达的任务和规范要求 结合调查区的具体情况制订的工作方案 设计批准后 则为野外 矿产地质调查 检查任务完成情况和验收评价成果质量的主要依 据 当在工作中发现有重大的地质问题或有急需勘查的矿种 则 要针对具体问题编写补充设计书 设计书的基本格式 编写要求按照中国地质调查局颁发的 dd2004 4 dd2004 4 战略性矿产资源调查技术要求 试行 战略性矿产资源调查技术要求 试行 20042004年年1212 月 月 执行 在此不作另行规定 10 第二部分 第二部分 1 51 5 万区域矿产地质调查的地质填图万区域矿产地质调查的地质填图 20世纪90年代的后半叶 地质矿产部组织30个省 市 自治 区的地质部门进行 全国地层多重划分对比研究 内蒙古自治 区通过地质矿产局就本自治区的地层系统进行一次全面的清理 并编有 内蒙古自治区岩石地层 专著 该项工作根据内蒙古地 域的特殊性以及地质构造的复杂性 在综合地层区的划分上 更 多地考虑了地壳活动的性质和特点 古地理环境 古气候特征及 古生物化石的变化情况 特别是注重岩石组合总体特征的变化 将内蒙古自治区的岩石地层从二连浩特市 西乌旗 乌兰浩特市以 北划称北疆 兴安地层区 将西部以哈日敖日布格 梭梭头一线以 西划称塔里木 南疆地层区 而将上述两地层区的南部通称为华北 地层区 见图3 11 图3 内蒙古古生代地层区划分 12 目前 虽然对西部塔里木 南疆地层大区的归属有所争议 但 眼前这种划分基本上是以两大板块的缝合线将内蒙古划分为三大 区 并就其内各自的岩石地层单元统一归属命名 形成一个比较 完整的构造 地层系统 所以 1 5万区域矿产地质调查无需在岩 石地层单位的具体划分上下功夫 可统一套改使用 内蒙古自治 区岩石地层 但就调查区岩石地层单位的归属 地层层序 构 造变形特征 各地层单元的接触关系及其含矿性 仍需系统调查 确定 特别是调查区内的矿产和物 化探异常等 仍需采用不同 的方法手段进行调查 评价 一 地质剖面的测制一 地质剖面的测制 一 目的 任务和部署原则 一 目的 任务和部署原则 1 目的 任务 地质剖面是研究地层 岩体 构造和含矿层的基础资料 根 据剖面资料划分填图单位及填图单位内部的岩性组合 标志层 构造形态 矿化蚀变带等 则是地质填图工作的前提 因此 地 质剖面的测制 一般力争在填图之前完成 但在覆盖强烈 基岩 分布零星 地质构造复杂 层序不清 特别是在中深变质岩区变 质作用强烈的地层 通过研究分析前人资料并经野外踏勘后还不 能选出可供实测剖面的位置 这时就要先进行地质填图 通过填 图对调查区地质构造的研究有了一定眉目之后再测剖面 但在这 13 时进行地质填图 则应针对调查区主要的地层单元 而且各作业 组要作信手剖面图 以便分析 对比连图 二 实测剖面的布置 1 在测制沉积地层或轻变质的地层剖面时 应选择层序完整 构造简单 但能反映测区总体构造框架 接触关系清楚 矿化 蚀变发育 岩性组合和厚度 产状具有代表性 且尽量具有化石 的地段进行 2 在测制侵入岩体剖面时 应选择露头良好 相带清楚 岩 石类型齐全 侵入顺序明显 接触关系可辨 矿化发育 物化探 异常和蚀变醒目的地段进行 3 在测制火山岩剖面时 应选择火山构造发育 火山岩相及 岩石类型齐全 火山喷发顺序和接触关系清楚 景观奇特 物化 探异常和矿化蚀变发育的地段 4 在测制构造剖面时 应选择构造发育 断裂 褶皱 韧变 形等 构造形态及空间关系清楚 矿化蚀变集中及物化探异常 明显的地段 三 实测剖面的技术要求 1 实测剖面线的方位应基本垂直地层或主构造线的走向 一 般二者之间的夹角不应小于60 2 剖面线通过的位置 除应满足上述布置原则外 在露头不 连续的地段应利用沟谷的自然切面和壕堑或是公路 铁路两侧的 岩壁或是布置一些短剖面加以拼接对比 对产状平缓的地层 可 14 布置在陡崖或搜集钻探资料 3 在火山岩发育的地区 尽量寻找火山喷发中心 并要采用 十字剖面法加以控制 确定火山岩相及火山中心位置和矿化蚀变 范围 4 实测剖面的比例尺一般为1 5000 必要时可放大为1 1000 或1 500 5 在剖面测量时 必须逐层进行岩性描述 系统采集代表性 的薄片样 在矿化蚀变地段和物化探异常区 要系统采集光谱样 或化学样 必要时可同时进行物探激电剖面测量 关于实测剖面及其它原始资料的编录等要按照内蒙古地质矿 产勘查开发局编制的 1 5万区域地质调查原始资料收集编录整理 等若干要求 1996年 以下简称若干要求 执行 在此从略 二 地质路线调查二 地质路线调查 一 地质路线的布置原则和方法 一 地质路线的布置原则和方法 地质路线的布置有穿越法和追索法 即 穿越路线基本上垂 直地层或主构造线的走向 在构造复杂 矿化蚀变发育 物化探 异常集中或火山活动频繁 火山岩性 岩相复杂等地段 一般间 距控制在500m之间 在构造 地层系统简单 并有覆盖或大岩体 分布区 线距可放宽至800m 1000m 覆盖区 但必须利用航 15 卫片解译加以弥补 追索路线主要是沿地质体 地质界线或构造 线 矿化蚀变带 矿化层 标志层 接触界线 断层等的走向布 置 用于追索圈定上述地质体的横向变化 具体布置方法不作统 一要求 但必须因地制宜 既能满足精度要求 取得必要的矿产 地质资料 又能发挥最好的工作效率 2 地质观察点的布置原则和标测方法 地质观察点的布置以能有效地控制各种地质界线和矿产地质 要素为原则 一般应布置在填图单位 组 段 的界线 标志层 岩相或岩性界线 接触带 矿体 矿点 蚀变带 褶皱枢纽 断 层破碎带 原取样点 探槽 浅井 钻孔位置及其他有意义的地 质观察部位 决不允许等间距的机械布置 但当进入岩性单一且 又分布范围较大的地段 也不能无限制的放宽 而 应按小于500m 的原则在其内布置一些岩性控制点 观察点的标测方法利用gps定点后 准确标绘在手图上 并要 与实际材料图或综合手图 矿产地质图一致 二 路线观察点的编录要求 二 路线观察点的编录要求 1 野外记录内容 本次1 5万矿产地质调查仍然用传统的填图方法采用野外记录 本 而不用数字化填图而不用数字化填图 各作业组在进入路线调查之前 应对照 并将前述已编制的地质草图或矿产地质预测草图中的各种地质 矿产信息转绘在手图上 以便实地对照观察 一个点上的野外记 16 录内容包括 点号 按项目组的总体顺序编排 点位 本点的具体位置 地理坐标点 点性 界线点或岩性控制点 断层点等 描述 如是界线点就应分开描述 点南北 或点东西的具 体岩性 特征 接触关系 整合接触或是不整合接触 侵入接触 断层接 触等 主要依据 是对上述接触关系寻找依据 并作结论性意见 产状 接触面产状或层理面产状等 矿产特征 经追索点周围有无矿化蚀变 具体表现如何等 样品或照相 需采样或照相 则要分别编号 路线观察 点上描述完成 进入路线观察 则要写清向何 方向观察 并要分段观察记录 但两点之间必须连续记录 具体 内容详见 若干要求 三 沉积岩区的地质填图三 沉积岩区的地质填图 一 岩石地层单位的划分 一 岩石地层单位的划分 大家清楚 岩石地层单位包括群 组 段 层 其中 群 是指具有某种共同岩性特征的两个或多个上下相邻的组 归并而成的高级地层单位 它多是小比例尺编图和综合研究所需 17 的 而1 5万矿产地质调查不需对其进行详细研究 组 是岩石地层划分中的基本正式单位 任何地区的全部地 层都以组为单位作为无遗漏的整分 它是鉴别可填图的岩石地层 体 也是1 5万矿产地质调查工作中重点研究的对象 但在第二部 分的首页已提到 内蒙古自治区岩石地层已将全区分为三大地层 区 专门就该级别的岩石地层单位统一清理 命名 故就本次1 5 万区域矿产地质调查无需重新命名 可直接对比套用 但就调查 区该级别的岩石单位 还需通过所收集的资料合理归属 不能张 冠李戴 段 是低于组级的正式岩石地层单位 是组的组成部分 也 是我们这次1 5万区域矿产地质调查重点研究的岩石地层单位之一 段的厚度无固定的标准 可根据组内岩石组合的可分性将一个组 划分为若干个段 故本次1 5万区域矿产地质调查就应注意组内岩 性组合的可变性 在组内进一步划分段 层 是等级最低的岩石地层单位 但也是1 5万区域矿产地质 调查最重要的一个填图单位 它是由岩石特征上明显区别于上下 相邻的单层或是复层所组成 常夹于大层之间的标志层 诸如含 煤层 铁矿层 单层灰岩 凝灰岩 砂岩 石英岩 生物富集层 等 1 5万矿产地质调查只要能正确识别并在图面上准确标绘出来 测区的构造形态也就能有把握的准确反映出来 所以 在1 5万区 域矿产地质调查时 就应特别重视标志层的寻找与图面的标注就应特别重视标志层的寻找与图面的标注 18 二 基本层序的调查 二 基本层序的调查 基本层序是地层单位最重要的实质性内容之一 是地层最原 始的结构和最基本的细胞组织 因此 在沉积岩区进行地质填图 时 在研究地层序列的组成和结构 就要以基本层序为描述单位 这样既准确又方便 1 基本层序的性质类型与划分 1 旋回性基本层序 旋回性基本层序是由2 3个以上的单层按一定顺序依次叠置而 成的 多在一定地层间隔内反复重现的 诸如砾岩 砂岩 粉砂岩 或泥岩 为一个基本层序 这种基本层序多是某种周期性过程 中他旋回与自旋回机制作用的产物 它不仅是解开沉积作用和环 境之谜的钥匙 而且将来还可以作为详细测年的工具 识别和描 述旋回性基本层序 可从粒度 厚度 层理特征 砂泥钙质的富 集趋势 颜色 生物扰动程度以及成岩特征等的变化规律识别出 来 还可以根据其内单层宏观叠覆特征分向上变细或向上变薄 向上变粗或向上变厚型等 2 非旋回性基本层序 凡是肉眼看不出垂向变化规律的沉积序列 如岩性单一的粘 土页岩或是泥岩 厚大的生物礁灰岩 单一的灰岩等 当迂有这 类基本层序时 就应观察其内所含碎屑的成分 粒度或自身的颜 色变化进行描述 19 2 基本层序的调查内容 1 单层成分的调查 主要是单层物质成分的调查 包括各 单层的岩石类型和所含的特殊组分 诸如有用金属矿物 磷 铁 钙结核 海绿石 蒸发岩矿物和古生物内容等 2 鉴别地层序列中具特殊成分或成因的夹层 如生物化石 富集层 地球化学异常层 含矿层 古风化壳 古土壤 碳酸盐 岩序列中的碎屑岩或粘土岩夹层 火山灰夹层等 3 单个层的厚度 形态 岩石结构 沉积构造 遗迹化石 各种成岩变化 泥裂 波痕 干裂 及与胶结物构造的研究 4 各单层与基本层序间的叠覆特征和接触关系 查明并描 述基本层序是否有旋回性 各单层界面相对位置 基本层序之间 与其内部单层之间是否存在侵蚀兼并和沉积间断特点以及基本层 序之间的叠覆特征等 5 基本层序的纵横变化 与理想相模式的差异 3 基本层序的调查方法 实测主干剖面是研究岩石地层单位基本层序的厚度 物质组 成 结构 数量及纵横变化特征的主要方法 此外还有主干路线 和辅助地质路线的调查 四 火山岩区的地质填图四 火山岩区的地质填图 火山与火山岩的研究 近些年来受到国内外的普遍重视 已 成为 火山 研究热 这是因为火山与地震 气候 地热 矿产 20 勘探 填图 生物及人类的生存等直接相关 特别是在找矿方面 火山是供应贵金属 多金属以及非金属物质来源的重要宝库之一 它与成矿有着密切的关系 我区火山岩相当发育 但相对集中于内蒙古的东西两侧及其 边境地区 在时间上 内蒙古自治区的西部和边境地带主要以古 生代火山岩为主 少量中新生代 火山活动从奥陶纪开始直至 二叠纪 而在内蒙古的东部地区 主要集中在中 新生代 火山活 动从侏罗纪开始直至新近系 甚至在第四纪的中更新世仍在活动 在矿产资源的分布上 通过近年来的地质找矿工作已确认 我区 黄金等贵金属除产在中深变质的绿岩带内 大部分与火山岩密切 相关 尤其是多金属矿产 多数大 中型矿产较集中于我区东部的 火山岩区 本次1 5万区域矿产地质调查将主要的项目置于东部地 区 其目的也正是要在火山岩发育区寻找类似拜仁达坝等大型或 特大型cu pb zn au ag 等贵金属 多金属矿产和稀有多金 属矿产 进入火山岩区工作 最重要的任务是要从火山地质特点出发 在纵向上研究火山层状喷发物的层序 横向上研究火山岩岩性 岩相的变化与产出特征而填绘火山岩性 岩相地质图 这种火山 地层 岩性 岩相 填图方法称之为 双重填图法 即 本次1 5 万区域矿产地质调查 在火山岩发育区必须按照在火山岩发育区必须按照 双重法填图双重法填图 进行工作进行工作 但要进行双重地质填图首先要解决如下几个主要问题 火山岩的分类与命名 填图单位 喷发旋回 韵律的划分 21 喷发次数 层序的确定 产状 产状变动的测定 现就该类 问题简述如下 一 火山岩的分类与命名 一 火山岩的分类与命名 进入火山岩区进行地质填图 首要的工作是火山岩的分类定 名 一般火山岩区可分有熔岩类 火山碎屑岩类和火山 沉积碎 屑岩类 具体要求如下 1 火山熔岩的分类 1 矿物定量分类和命名 利用火山岩矿物定量分类图解 atreckeisen 1979 李兆鼎等 2 化学定量分类 利用火山岩化学定量分类图解 据李兆 鼎等 3 定性分类 类别的划分与矿物定量分类和化学定量分类 基本对应 常见的名称有 流纹岩 流纹岩 碱性流纹岩 英安岩 英安岩 石英英安岩 安山岩 安山岩 玄武安山岩 安粗岩 石英安粗岩 安玢岩 含副长石安粗岩 粗面岩 石英粗面岩 粗面岩 含副长石粗面岩 石英碱 性粗面岩 碱性粗面岩 含副长石碱性粗面岩 响岩 响岩 碱玄质响岩 玄武岩 玄武岩 拉斑玄武岩 橄榄拉斑玄武岩 22 除上述主要岩石类型外 还有一些过渡性熔岩在此不再详述 必要时可采集样品作化学定量分类 23 4 某些特殊岩性的命名原则 具火山岩外貌和侵入产状的潜火山岩 斑岩和玢岩 细碧岩 角斑岩 石英角斑岩 sio2含量 45 52 52 65 65 当矿物定量分类与化学定量分类发生矛盾时 如岩石结晶 程度好者以前者为准 否则以后者为准 但要采集测试样品 以 便准确定名 2 火山碎屑岩的分类与命名 根据岩石中火山碎屑组分 熔岩组分和外生组分的比例分为 三大类 1 碎屑熔岩类 集块熔岩 角砾熔岩 凝灰熔岩 熔结集块岩 熔结碎屑岩 熔结角砾岩 2 正常火山碎屑岩类 熔结凝灰岩 集块岩 普通火山碎屑岩 火山角砾岩 凝灰岩 沉集块岩 沉积火山碎屑岩 沉火山角砾岩 沉凝灰岩 3 火山 沉积碎屑岩类 凝灰质集块岩 火山碎屑沉积岩 凝灰质角砾岩 凝灰质角砾岩 砂岩 粉砂岩 24 泥岩 化学 岩 25 3 火山碎屑岩特殊变种的命名原则 1 表示全岩的岩性成分 如流纹质凝灰岩 2 表示凝灰岩的碎屑物态 晶屑凝灰岩 岩屑凝灰岩 玻 屑凝灰岩及其过渡岩石 3 表示碎屑的特殊形态和内部结构 以火山弹 火山渣和 浮岩作定语 4 表示胶结构的成分 如钙质沉凝灰岩 钙质碎屑角砾岩 等 5 表示正常火山碎屑岩的成层性 如层凝灰岩等 6 表示不同粒级的过渡类型 如火山角砾凝灰岩 火山集 块角砾岩等 7 表示已蚀变 已矿化的火山碎屑岩 如滞石化或次生石 英岩化熔结凝灰岩或火山角砾岩等 二 填图单位及旋回 韵律的确定与划分 二 填图单位及旋回 韵律的确定与划分 1 火山岩单层的划分 划分出单层火山岩是研究火山地层的基础 单层火山岩的划 分方法很多 最常用的是地质方法 1 火山熔岩的分层方法 根据岩性差异分层 根据矿物成分分层 根据熔岩构造分层 熔渣状构造 角砾状构造等 26 根据气孔 杏仁体的形态特征及充填杏仁体的矿物成分分 层 基性 中性熔岩流 顶部气孔杏仁体呈圆状 扁平状 云朵 状 由石英 方解石充填 底部气孔 杏仁体少而多呈管状 树 枝状多被绿泥石 绿帘石充填 根据熔岩流的枕状构造与柱状节理分层 枕状体凸面为顶 平直面为底 柱状节理的柱体垂直岩层层面 根据熔岩流顶 底的氧化带或还原带分层 红顶 绿底 根据烘烤变质现象分层 下伏岩层被烘烤出现退色带 根据分化侵蚀面分层 2 火山碎屑岩的分层方法 根据火山碎屑物的粒度变化分层 根据凝灰岩中火山 泥球 确定岩层的顶底 泥球上凸下 凹或平 火山弹上凸下平 根据熔结凝灰岩的冷却程度分层 熔结凝灰岩顶 底熔结 程度差而松散 中间部分熔结程度高而坚硬 根据火山碎屑岩层顶底面形态和层面构造分层 底面起伏 不平 顶面平缓 或顶面具有波痕构造 根据凝灰岩的颜色变化分层 根据熔岩或沉积夹层分层 2 填图单位 火山岩相的确定 在火山岩区确定填图单位要比沉积岩 侵入岩复杂得多 因 为火山岩的产状及火山岩相都比较复杂 就火山岩相而言 大相 27 可分有火山通道相组 喷发相组 次火山相组和火山沉积相组 这些相组大致相当于岩石地层单位的组 其中喷发相组还可进一 步分有爆发相 溢流相或侵出相 它基本相当于岩石地层单位的 段 在进行地质填图之前 它和沉积岩区一样 就应将收集来的 原有资料和现场踏勘资料认真细致的分析研究 正确对比套用现 已建立的岩石单位 选择正确的实测剖面位置 在实测剖面的过 程中就应寻找如下标志进行填图单位的建立 不整合及喷发不整合 上下岩层产状不协调 成分突变 代表沉积 喷发的间断 有时可见沉积型矿产的分布 属不同时代的相界线 沉积层 反映火山活动宁静阶段的产物 尤其是较细粒的 沉积岩及火山碎屑沉积岩层 一般分布广 岩性 厚度稳定 风化壳 以钙质风化壳最为常见 它是一种浅色易碎层 常表现为渣状体 瘤状层 还有具喀斯特化凝灰角砾岩层 截变面 是火山岩层中颜色 结构 构造 成分发生截然 变化的界线 一般是分层的界线 如凝灰岩从红色变为绿色 熔 岩突变为火山碎屑岩 玄武岩突变为安山岩 流纹岩等等 寻找标志层 在火山岩系中 粉砂岩 页岩 凝灰岩 砂 页岩 钙质结核的富集层等常是较好的标志层 3 旋回韵律的划分 在火山岩区 常见有岩相 岩性 火山结构等周期性的变化 这种变化称为旋回或韵律 一般大的变化称旋回 小的变化称韵 28 律 在剖面测制 地质填图以及室内鉴定分析的基础上 可根据 剖面上周期性变化的具体资料 划分旋回或韵律 具体的识别标 志 除上述单层识别标志外 还可借助如下标志 1 火山岩性的变化 一般以火山碎屑沉积岩开始 继之为火山爆发形成的火山角 砾岩 然后为火山熔岩 玄武岩 安山岩 英安岩或流纹岩 2 火山岩的成分变化 在基性火山岩中 一般从含二辉橄榄岩晶体的碱性玄武岩喷 发开始 以拉斑玄武岩的溢流结束 在酸性火山岩中 一般由流 纹英安岩 英安流纹岩的喷溢开始 以流纹岩的溢流结束 由上 而下碱度渐弱 酸度渐强 3 火山岩相的变化 一般以爆发式开始的为主 溢流式开始的少 以基性开始的 多 以酸性开始的少 有沉积夹层者 一般多划入旋回或韵律底 部 一般从沉积相开始 继之为爆发相 然后为溢流相 最后以 火山沉积相结束 即旋回的顺序为 沉积相 爆发相 溢流相 火山沉积相 三 喷发次数及层序的确定 三 喷发次数及层序的确定 火山岩喷出次数及其层序的确定 是火山岩区工作 研究的 最基本问题 也是确定岩浆演化 火山旋回等最基础的工作 现 以熔岩 火山碎屑岩简述其确定方法如下 29 1 熔岩的喷出次数及顶底层序 1 红顶 在每次喷出熔岩层顶部 多数具有红色的且 具厚的气孔带 这种 红顶 是由于熔岩顶部氧化 风化强烈 富含fe2o3所致 所以 火山每次喷发 一般都存在 红顶 层 两熔岩层的分界面 即 顶部层红 紫红色 中部黑 灰黑 色 底部呈红褐 灰褐色 有的在两熔岩层之间可见沉积夹层 有的还可见到下层熔岩的风化壳 2 气孔的形态 大小 含量变化 在基性熔岩中 顶部气孔含量多而小 气孔填充物少而岩 石比重轻 常见玻璃渣壳 喷气孔 张裂丘 顶部塌陷 绳状 波状 漩涡状 渣状 块状顶壳 枕状体发育 中部层结晶程度 好 无气孔 或少而呈圆形 气孔填充物多 岩石比重大 底部 层常见下伏地层角砾 坑洼不平底板 管状 串珠状 人字形气 孔等 气孔含量 大小 填充物中等 在酸性熔岩中 顶部层常见泡沫状角砾熔岩 球泡熔岩 玻璃熔岩 中部均为块状熔岩 底部为流纹状熔岩 球泡熔岩 玻璃熔岩的分带现象 2 火山碎屑岩的喷发次数及顶底层序 在确定火山碎屑岩的喷出次数 应注意碎屑粒度 成分 颜 色的突然变化 一般突然变化者常代表不同次喷发 而渐变者常 为一次喷发的机械分异产物 如熔岩向碎屑岩过渡 或熔结凝灰 岩向未熔结的凝灰岩过渡 多为一次喷发的结果 30 鉴别层序应注意的是 1 顶部碎屑粒度细 底部粗 2 顶部常见有火山灰球 火山弹 3 在熔结凝灰岩中 常 见成分 结构的垂直分带性 且在顶 底部可见薄的未熔结层 而中部为厚的强熔结层 岩石致密 体重大 空隙度小 四 产状及产状变动的测定 四 产状及产状变动的测定 火山岩最困难的是产状的测定 火山岩的倾斜 既有原始地 形造成的 也有构造变动形成的 1 产状的识别与测定 为了正确测定火山岩系的倾向和倾角 一般应注意以下特征 的观察 1 火山熔岩中的火山碎屑岩 火山碎屑沉积岩 沉积岩等 夹层以及假整合 风化壳等 尤其是细粒的夹层 其产状更可靠 2 在基性岩中 应寻找红色气孔带 玻璃层 浮岩层 熔 渣层 熔岩饼层以及扁形气孔中半充填物的倾斜度 红顶 与 黑底 界面的产状 在碱性玄武岩中 注意包体 密集带的产 状 3 在酸性 碱性熔岩中应寻找碎屑沉积夹层 熔岩与火山 碎屑岩的换层面 平直的流纹 流带构造以及玻璃质岩石 含球 泡岩石的换层面 4 在中性安山质岩石中 要观察斜长石晶体的排列方向 31 岩石颜色的变化面 5 在熔结火山碎屑岩中 注意观察塑性岩屑 塑性玻屑 火焰体 饼状体的排列方向所形成的假流动构造面 6 柱状节理和 l 节理的观察 柱状节理多垂直层理 l 节理平行层理 7 熔岩 火山碎屑岩的换层面 颜色 结构 构造 成分 的截变面以及差异风化所造成的特殊地形等 2 产状的测定 1 未变动的产状 这类产状是指在新生代火山活动中喷发在斜坡上 使火山岩 受地形的影响倾斜而倾斜 它与经构造变动形成的倾斜产状的区 别是在近火山机构或地形起伏较大处 其范围小 产状不稳定 且 多数与下伏岩层呈喷发不整合 而受构造改造者则相反 2 受构造改造形成的产状 受构造改造形成的产状与下伏多呈整合变形 在确定这类产 状时 应特别注意半填充的气孔及晶洞变化 图4 1 4 2 32 填充物在下部 且填充物表面倾斜者 反映火山岩受构造 改造 所测产状代表倾斜面产状 图示b 填充物表面直立者 反映构造变动使之直立 图示c 填充物表面在下者 反映构造变动使之倒转 图示d 在火山岩区能够准确进行岩石定名 划分填图单元 并经地 质剖面测量 地质填图收集上述资料之后就要进行火山岩相的划 分 在此要特别强调的是 本次1 5万区域矿产地质调查对晚古生 代之后的火山岩 必须按照火山岩相的必须按照火山岩相的 双重双重 填图方法开展工填图方法开展工 作作 而对晚古生代之前的火山岩 因其多数夹于正常沉积岩层之 间 火山岩相表现不明显 故可按沉积岩的填图方法进行 但在 内蒙西部地区古生代火山活动强烈 特别是奥陶纪火山岩也有划 相的可能 必要时 也可进行火山岩相填图 在地质剖面测量时 尽量寻找火山喷发中心位置 并要采用十字剖面法加以控制 五 火山喷发类型及火山岩相的划分 五 火山喷发类型及火山岩相的划分 1 火山喷发类型 火山喷发类型的划分常见有两种 一种是以火山喷出的形状 分有熔透式 裂隙式 中心式 另一种是以近代的火山名称分有 夏威夷型 斯通博利型 乌尔加诺型 布里尼型 卡特曼型等等 33 本次本次1 51 5万区域矿产地质调查特规定采用第一种划分方案万区域矿产地质调查特规定采用第一种划分方案 1 火山喷发类型的具体特征 熔透式喷发 是一种直径很大的火山口 是岩浆熔透地壳大片地溢流地表 又叫区域喷发 其特点是 火山岩分布面积大 与侵入岩呈过渡 相连 我区这种类型少见 裂隙式喷发 是岩浆以一个方向的深大断裂为通道向地表喷发 有的地区 火山呈线状定向分布 成排喷发 如新近系汉诺坝玄武岩 在乌 兰察布市乌兰哈达一带就是呈ne向裂隙式喷发 火山口或火山锥 在马六村一带显示明显 还有东部区的五大莲池 伊尔施 大黑沟 等地 该类火山喷发在我区常见 是以基性熔岩为主 流动方向近 水平 厚度及成分较稳定 产状为熔岩被 熔岩高原 熔岩台地 我区多为熔岩高原和熔岩被 内部有破火山口及塌陷 中心式喷发 火山喷发之通道呈筒状 管状 颈状 在平面上多为一个点 故又称点式喷发 如我区阿巴嘎旗中更新世玄武岩就是如此 图 4 3 34 35 36 该类喷发是我区最常见的一种类型 它不仅有酸度不同的喷 发物 也有碱度不同的喷发物 不仅形成火山锥 也可形成爆发 坑 不仅有碎屑物喷出 也有熔岩流侵出成穹丘 不仅有主火山 口喷出的熔岩流 熔渣锥 也有寄生火山口喷出的熔岩 熔渣锥 火山喷发产物常见为熔岩和火山碎屑岩 凝灰岩等 2 火山岩相的划分与研究 火山岩相是指火山活动产物的形成环境 研究火山岩的相 是火山岩区工作的重要任务之一 它对恢复火山机构 重塑火山 活动过程 鉴别不同岩体的岩石特征 分析不同岩体的形成条件 提高火山岩区的填图质量 促进火山岩区找矿勘探等工作都有一 定的理论和实际意义 1 火山岩相的划分 目前国内外对火山岩相的划分很不一致 简单地讲有海相 陆相 古相 新相 近火山口相 远火山口相 底板相 顶板相 内部相 前额相等等 本次1 5万区域矿产地质调查是在陆相和海 相火山岩的范围内 分有 四大 相和 三小 相 即 四大相 组包括火山喷出相组 火山通道相组 次火山相组和火山沉积相 组 三小相是指火山喷出相组内进一步细分的溢流相 爆发相和 侵出相 具体特征详见图4 4 表4 1 37 火山岩相组 相的形成深度 岩石 产出状态等特征表 表4 1 相 组 形成 深度 相岩石产出状态备注 溢流相熔岩 岩流 岩被 绳状 渣状 块状熔岩 气孔 杏 仁 柱状 枕状熔岩 盾火山 熔岩层等 火山喷溢 泛 流产物 爆发相 火山碎屑岩火山碎屑堆 火山碎屑层 空中堕落堆积 火山 灰流堆积 火山口附近溅落堆积 熔渣 浮岩块 同源碎屑 异源碎屑 集块 火山角砾 火山砾 火山灰 火山尘 玻屑 岩屑 晶屑 刚性碎屑 塑性碎屑 塑性玻屑 塑性岩屑 浆屑 等 火山爆发产物 火山相组 喷出相组 地 表 侵出相 熔岩 火山碎 屑熔岩等 中央穹丘 侧生穹丘 岩针 岩穹 岩钟 岩碑等 火山通道岩浆 挤出地表产物 山火通道相组 地表 0 5公里 火山颈相 岩颈相 岩管相 岩 筒相 熔岩 火山碎 屑熔岩 火山 碎屑岩 熔结 火山碎屑岩等 一次喷发岩颈 多次喷发岩颈 同成分岩颈 复 成分岩颈 主岩颈 寄生岩颈 同心环状岩颈 半 切 环状岩颈 平面上长园形 园形 多边 形岩颈 剖面上筒状 喇叭状岩颈 火山机构被剥 蚀后 火山管 道中充填产物 次火山相组 地表 3公里 近地表相 0 5km 超 浅成相 0 5 1 5km 浅成相 1 5 3km 熔岩 角砾熔 岩及隐爆角砾 岩等 放射状 环状 锥状岩墙 中央火山侵入岩株 岩筒 岩床 岩席 岩株 岩盖 岩盆 岩瘤 岩枝 不规则状岩体 与原生裂隙有关次火山岩 与区域裂隙有关次火山岩 隐爆角砾岩 震碎角砾岩 体 贯入 注入 岩脉 侵入角砾岩等 或产于火山颈 附近 或产于 火山岩及围岩 层理 不整合 面及断裂中 38 火山沉积相组 地 表 火山岩 沉火 山 碎屑 火山 碎屑 沉积岩 沉积岩 大陆 海洋堆积 浅水 深水堆积 火山附近堆积 大面积广泛堆积 火山斜坡 火山凹地堆积 流水 水盆地 冰川 泥石流堆积 层状 透镜状堆积等 在火山爆发过 程 中 处于火 山爆 发间隙低 潮期沉 积产物 39 2 火山岩相的研究方法 火山岩相的研究方法已在本节开始关于进行地质填图要解决 的四个问题中已谈到 在此不再重述 但需再进一步强调的是 进行火山岩相填图 地质剖面和主干路线调查必须采用十字法观必须采用十字法观 察研究察研究火山机构周围的岩性 岩相 火山构造 环状 放射状断 裂 裂隙 以及与火山构造相关的贵 多金属矿产及其各种矿化 蚀变和物化探异常 同时要特别注意后期断裂的含矿性 六 古火山机构的调查与恢复 六 古火山机构的调查与恢复 1 古火山机构的调查内容与方法 1 在地质填图中首先要圈定前述各种火山岩的空间分布范 围 了解它们的成分 结构 构造特征及其在纵向 横向的变化 趋势 产状和层序关系 进而分析各类岩石的喷发类型 定位方 式 并尽可能的调查了解其火山物质来源方向 2 火山岩的产状确定对于恢复古火山机构原始构造形态及 地貌特征 推断火山物质的来源地 确定火山活动中心或火山通 道 火山口位置非常重要 故在实际工作中要认真分析了解火山 岩产状变化情况 3 火山断裂 裂隙的确定 火山断裂 裂隙是确定古火山机构的重要标志之一 而且与 火山成因的矿产有密切关系 野外要鉴别它们与火山口或火山活 动中心 火山岩瘤 岩脉 火山蚀变 矿化及火山地貌等的关系 40 4 航 卫片解译 一般是从大构造 地貌景观入手 等轴或近等轴状隆起地形 环状及放射状山脉和水系 弧形或环状的线形体 力求取得火 山机构形态的概貌 进而根据微地形 色调 纹形等推断机构中 各种岩石 岩相的分布形态 岩石产状 5 地球物理 地球化学方法的调查 火山机构内各部分组成物质的物理 化学性质及其展布形态 不同 因而经常表现为不同性质 丰度和形态的地球物理 化学 异常场 2 古火山机构的恢复 1 划分火山活动旋回和相应的地层单元 2 鉴别不同类型的火山机构 3 各类岩石产状变化的测量和分析 4 火山构造 放射状 环状断裂 岩瘤 岩脉的几何形态 确定 5 火山岩相空间展布形态的确定 6 矿化 蚀变的分带性调查 7 等轴状 环状重力异常 航磁异常的解译 8 弧形 环形 放射性山脉 水系以及等轴状 穹窿状山 岳 锅状洼地 近圆形洼地等的分析 判别等 41 五 侵入岩区的地质填图五 侵入岩区的地质填图 20世纪90年代初期 全国1 5万区调地质填图新方法实施以来 改变了原对花岗岩以岩性 时代的填图方法 从而提出划分花岗岩 类等级体制的概念 要求对岩基或所谓的大岩体进行解体 划分 出一系列不同等级的岩浆 构造单元 建立花岗岩等级制度 即 分解侵入体 并以地名 岩性建立单元 超单元 该项工作或该种 方法运行到20世纪末 发现同一期侵入岩或同一个侵入体分布在 不同地区都给不同的命名 反而出现一片混乱 本次1 5万区域矿 产地质调查 仍然恢复原来 岩性 时代 的填图方法 具体表示 方法则按本次全国矿产资源潜力评价项目规定的方法表示 即岩即岩 性代号性代号 英文字母英文字母 如二叠纪花岗岩岩石序列有闪长岩 石英闪长 岩和花岗岩 可表示为 p p p等 但野外分解侵入体 识 别相互之间的关系 确定定位机制 构造形式 可参照侵入岩体 构造要素 强力定位 被动定位 进行 一 分解侵入体 分解侵入体 1 基本要求 根据同一岩石区和岩浆同源性的概念 一些大型岩体或岩基 不仅是由若干个独立的侵入体所组成的复式岩体 而且这些侵入 体的出现具有一定的次序 并在一定的区域范围内保持相对稳定 因此 1 5万区域矿产地质调查就要针对这些大型岩体或岩基首先 42 进行地质填图 线距可放宽至800 1000m 分解 划分侵入体 2 侵入体的识别标志及其划分 要将花岗岩基或大型岩体中的每个侵入体逐个识别和填绘出 来 这是进行区域矿产地质调查填图工作的第一步 也是最关键 的一步工作 深成侵入体是指一次岩浆脉动侵入而形成的以明显的隐蔽侵 入界线与其他地质体分隔的独立的地质实体 是侵入岩区地质填 图中最小的基本地质单位 它相当于沉积地层中的段 它在地面 上常表现为一个独立的具有一定规模的岩石块体 大多数小型侵 入体内的岩石成分和结构是一致的 均匀的 较大的侵入体 其 岩石成分和结构呈现出一种依次渐变的关系 这种变化范围叫做 岩性带 也是人们习惯所称的相变带 但决不会出现那种截然不 同的相差悬殊的变化 1 侵入体的宏观标志 一个侵入体所含矿物成分 结构 颜色是一致的 如果肉眼 明显可见颜色有变 成分和结构出现差异 这就不是一个侵入体 则要寻找它们的接触关系 进行侵入体的划分 2 接触关系的识别标志 一个侵入体内部常见不到清楚的接触界面 而两个侵入体相 接触时 常可见到矿物粒度的快速变化 颜色指数的快速变化 含包体和不含包体 含斑晶和不含斑晶等现象 二者相接触 常 见有一定宽度的