梁力杰，劉戰(zhàn)慶，，劉善寶，張樹德

（1.桂林理工大學地球科學學院，廣西桂林541004；2.中國地質(zhì)科學院礦產(chǎn)資源研究所，北京100037；3.崇義章源投資控股有限公司，江西贛州341300）

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贛南石雷鎢錫礦床成礦斷裂特征及成因分析

梁力杰1，劉戰(zhàn)慶1，2，劉善寶2，張樹德3

（1.桂林理工大學地球科學學院，廣西桂林541004；2.中國地質(zhì)科學院礦產(chǎn)資源研究所，北京100037；3.崇義章源投資控股有限公司，江西贛州341300）

摘要：贛南石雷鎢錫礦是西華山—棕樹坑NNE構造—巖漿—鎢錫成礦帶北段重要的石英脈型鎢錫礦床。通過礦山坑道填圖及編錄，對礦脈組、礦脈和礦體的幾何形態(tài)、結(jié)構構造進行觀測，對礦脈及成礦后斷裂產(chǎn)狀進行統(tǒng)計，并利用赤平投影進行構造解析。結(jié)果顯示：石雷含礦石英脈整體呈EW-NEE走向，北傾為主，具尖滅側(cè)現(xiàn)，脈體、脈組及脈帶之間均以右行斜列為主；結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景綜合分析認為石雷礦區(qū)在NEE向右行走滑形成的壓扭性應力場作用下，產(chǎn)生EW-NEE向斷裂構造，巖漿侵位期后含礦熱液利用斷裂充填成礦，成礦后斷裂構造對礦脈具有錯動破壞作用，但錯動距離小，并未改變礦脈的整體展布；對石雷礦區(qū)成礦斷裂分布特征及其成因分析，指出礦區(qū)找礦方向，并劃出三處成礦有利部位。

關鍵詞：鎢錫礦床；斷裂特征；應力分析；成礦原因；找礦方向；石雷；贛南

贛南素有“世界鎢都”之稱，其鎢礦類型多樣，尤以石英脈型分布最廣[1-2]。西華山—棕樹坑成礦帶位于贛南崇（義）—（大）余—（上）猶礦集區(qū)南東側(cè)，是贛南重要的鎢多金屬成礦帶，分布著著名的西華山、蕩坪、漂塘、石雷等大—中型鎢礦床，前人對成礦帶內(nèi)礦床成礦物質(zhì)來源和成巖成礦年代做了大量的研究[3-5]，但對成礦斷裂的成因研究則相對薄弱。石雷鎢錫礦床位于西華山—棕樹坑成礦帶北部漂塘鎢礦床的北端[3]，本文選擇對石雷鎢錫礦床成礦斷裂構造進行研究，以礦田構造理論為指導，分析礦床控礦斷裂特征，以期豐富該區(qū)構造控礦理論，并為今后礦山的地質(zhì)找礦工作提供參考。

1區(qū)域地質(zhì)概況

崇—余—猶地區(qū)位于南嶺EW成礦帶東段與武夷NNE成礦帶南段的復合部位[6]，是贛南重要的鎢錫多金屬成礦集中區(qū)之一（圖1）。

該區(qū)自震旦系—第四系均有不同程度的出露，尤以震旦系—奧陶系分布最廣，并構成區(qū)域變質(zhì)基底，其鎢元素含量高于地殼克拉克值幾倍到幾十倍,是石英脈型鎢礦床主要的賦礦圍巖；泥盆系—三疊系碎屑碳酸鹽巖沉積構成該區(qū)蓋層，是夕卡巖型白鎢礦床的主要賦礦圍巖；侏羅系—第三系為陸相紅盆沉積和火山噴發(fā)物。

該區(qū)構造運動強烈，構造變形錯綜復雜，多方向不同性質(zhì)構造疊加復合，控制該區(qū)成巖成礦作用，斷裂主要有南北向、東西向、北東向、北北東向及北西向等多組斷層，以逆斷層為主，正斷層、平移斷層次之，相互有規(guī)律地切錯,復雜而有序[7]；其中北東向、北北東向、東西向和南北向向構造復合控制區(qū)內(nèi)燕山期花崗巖侵入及鎢錫礦床的形成與分布[6，8]。

該區(qū)巖漿巖發(fā)育齊全，自加里東期至燕山期均有分布[9-10]，以酸性巖類為主，中、基性巖類次之[11]；其中燕山期巖漿活動最為強烈，該花崗巖類主要是以高硅、富堿、富揮發(fā)分、鋁過飽和為特征[9，12]，與鎢錫多金屬礦產(chǎn)關系最為密切，具多期、多階段、多次成巖特征[13]。

2礦區(qū)地質(zhì)

2.1地層

礦區(qū)出露地層簡單，主要有寒武系下統(tǒng)高灘組、中統(tǒng)牛角河組，構成該區(qū)褶皺變質(zhì)基底，巖性為石英砂巖、粉砂質(zhì)板巖夾硅質(zhì)板巖，為一套海相類復理石建造，是礦區(qū)主要的賦礦地層，泥盆系中統(tǒng)云山組砂巖及頁巖呈角度不整合于寒武系之上（圖2）。

圖1西華山—棕樹坑礦區(qū)地質(zhì)圖（據(jù)文獻[4，14]修改）Fig.1 Geological map of Xihuashan-Zongshukeng ore district（amended version of literatures[4，14]）

2.2構造

石雷鎢錫床處于木梓園—棕樹坑倒轉(zhuǎn)向斜核部北端，向斜核部地層為中寒武統(tǒng)高灘組，兩翼為下寒武統(tǒng)牛角河組，向斜軸向NNE，軸面傾向SEE，傾角55°～60°。區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育，形式復雜，主要有EW、NS、NNE、NW和NNE向斷裂；其中NNE向斷裂和EW向?qū)Τ傻V起主導控制作用；NNE向斷裂走向為20°～50°，傾角為50°～70°，沿走向延伸幾百米至數(shù)千米，寬幾十厘米至數(shù)米，延深達數(shù)百米，斷層為左行走滑，具有明顯的擠壓破碎帶及與斷面成小角度相交的斷層劈理，成礦斷裂主要分布在這組斷裂所夾持的范圍內(nèi)；EW向斷裂多數(shù)發(fā)育于礦區(qū)中部，以北傾為主，傾角為70°以上，延長數(shù)百米至兩千米不等，具有顯著的擠壓破碎、硅化、片理化現(xiàn)象，是礦區(qū)主要的容礦斷裂。

2.3巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動強烈，主要有石英閃長巖和花崗巖，石英閃長巖呈巖瘤狀分布于礦區(qū)中部，屬加里東期巖漿活動的產(chǎn)物[15]，亦是石雷礦區(qū)賦礦圍巖；燕山期花崗巖受EW向和NNE向斷裂控制隱伏于礦區(qū)深部[15]，巖性為細粒似斑狀花崗巖和中細粒似斑狀黑云母花崗巖，鉆探工程揭露最高標高為+129.30m[16]，且接觸面頂部標高具有南高北低的特征。

3礦床地質(zhì)

3.1礦體分布及特征

石雷礦床屬于高—中溫熱液石英脈型鎢錫礦床，礦脈在地表以礦化標志帶產(chǎn)出，由平行密集的云母線、含云母石英細脈、石英細脈構成，向深部漸變?yōu)槭蚊}或脈帶型工業(yè)礦體。礦化標志帶地表延長300～2 100 m不等，寬為60～200 m，含脈密度為1～5條/m，含脈率為1.4 %左右，脈寬在0.1～1 cm之間。礦化帶走向為74°～130°，傾向北，傾角為64°～85°；礦脈成組成帶產(chǎn)出，按礦脈集中分布特征可分為東礦脈帶（簡稱東帶）、南礦脈帶（南帶）、中礦脈帶（中帶）、北礦脈帶（北帶）、棕樹坑礦脈帶、千佛所礦脈帶和螺形坳礦脈帶（圖2）。

圖2石雷礦區(qū)地質(zhì)圖Fig.2 Geological map of Shilei mine area

石雷礦區(qū)坑道內(nèi)揭露的礦體以脈狀產(chǎn)出，脈體形態(tài)復雜。筆者通過坑道地質(zhì)填圖及編錄，揭露了一些礦脈典型的特征，主要表現(xiàn)為大部分礦脈以薄脈狀為主，脈體在平面上呈波狀彎曲狀，局部彎折，具尖滅側(cè)現(xiàn)、尖滅再現(xiàn)、分支復合和膨大縮小等特征，剖面上為薄板狀，傾角陡，也具有尖滅側(cè)現(xiàn)，分支復合等特征；含礦石英脈受后期構造活動錯斷顯著，但并未改變礦脈整體的展布（圖3）。

3.2礦化特征

圖3石雷鎢錫礦石英脈特征Fig.3 Characteristics of the quartz vein in Shilei tungsten-tin deposit

石雷礦區(qū)含礦石英脈主要賦存于隱伏巖體外接觸帶寒武系淺變質(zhì)巖和加里東期石英閃長巖體內(nèi)。其中礦石礦物有黑鎢礦、錫石、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、白鎢礦、輝鉬礦、輝鉍礦、毒砂、磁黃鐵礦等，脈石礦物有石英、云母、螢石、綠柱石、長石、黃玉、綠泥石、氟磷酸鐵錳礦、方解石；次生礦物有絹云母、葉臘石、鎢華等。黑鎢礦多呈半自形板柱狀、竹葉狀、楔狀及針柱狀，也有呈放射狀集合體產(chǎn)出，單體長一般2 mm×4 mm～10 mm×25 mm；錫石多呈半自形粒狀，粒徑數(shù)毫米至十幾毫米不等，主要分布于脈壁，少數(shù)產(chǎn)于脈中；石英多呈乳白色、灰白色、煙灰色，油脂光澤強。

3.3圍巖蝕變

礦脈圍巖蝕變主要為硅化、白云母化，次為黑云母化、電氣石化、螢石化、綠泥石化、絹云母化、黃鐵礦化、夕卡巖化，其中與成礦關系密切的是硅化和白云母化。礦區(qū)深部隱伏花崗巖體的熱力作用下，于外接觸帶的變質(zhì)巖中形成了較為明顯角巖化的熱力蝕變暈圈，越接近花崗巖體蝕變強度越大，大致可分為三個蝕變帶：即角巖帶、強角巖化蝕變帶、角巖化—弱角巖化蝕變帶。

4礦區(qū)斷裂特征

4.1成礦前斷裂

礦區(qū)巖漿巖具多期侵入特征，主要有加里東期石英閃長巖體和隱伏燕山期花崗巖，表明加里東期和燕山期受強烈構造活動。礦區(qū)由寒武系中統(tǒng)高灘組、下統(tǒng)牛角河組組成的基底褶皺為一倒轉(zhuǎn)向斜，向斜軸向NNE，軸面傾向SEE，傾角55°～60°；泥盆系中統(tǒng)云山組呈角度不整合與基底之上，表明基底褶皺形成于加里東期。在區(qū)域NWW-SEE擠壓形成NEE和NW向的扭裂和NWW向的張性斷裂，NWW向張性斷裂控制了礦區(qū)石英閃長巖體的侵入；礦區(qū)含礦脈體主要集中分布在向斜核部，表明加里東期NWW-SEE向擠壓作用形成的斷裂構造為后期構造應力場繼承、疊加和改造，對花崗巖和礦脈分布起重要的控制作用。

4.2成礦期斷裂

成礦期斷裂成組成帶產(chǎn)出，主要有EW-NEE向和NW向，其中EW-NEE向斷裂是礦區(qū)主要的容礦斷裂。成礦斷裂的分布顯示了成礦斷裂是通過疊加或繼承部分有利斷裂構造，同時產(chǎn)生新的斷裂構造，并通過充填熱液形成含礦脈體。

4. 2. 1礦脈帶的分布特征

石雷鎢錫礦床含礦脈體分布密集成帶而有規(guī)律，脈帶之間呈雁行式排列，如南帶、中帶和北帶之間及千佛所礦脈帶與螺形坳礦脈帶之間呈NEE向右行斜列分布分，脈帶之間呈近等間距分布，斜列的重疊部位在30～150 m之間。

在礦脈帶之間不僅表現(xiàn)為右行斜列的特征，礦脈組、單脈之間也是如此，最典型的是棕樹坑礦脈帶中的三組礦脈之間和東帶V102礦脈中的單脈之間也表現(xiàn)為右行斜列的特征（圖2），對于礦脈組及礦脈的形態(tài)及產(chǎn)出特征詳細描述如下。

4. 2. 2礦脈組及礦脈的形態(tài)與產(chǎn)出特征

表1石雷鎢錫礦主要礦脈組帶特征Tab.1 Ore-vein grouping characteristic of Shilei tungsten-tin deposit

石雷礦區(qū)賦礦圍巖主要為寒武系變質(zhì)巖系和加里東期石英閃長巖（表1），本次研究重點對礦區(qū)+ 418m標高中段的北帶、中帶和東帶礦脈進行了編錄與觀測（圖4）。根據(jù)礦山坑道編錄揭露的礦體走向，可分為EW向組、NEE向組和NWW向組，礦脈組間呈組合形態(tài)見平行排列、斜列排列、羽狀排列等。

圖4石雷礦區(qū)418 m中段礦脈分布圖及部分礦脈產(chǎn)狀等密圖Fig.4 Veins profile a 418 m of Shilei tungsten-tin deposit and vein density map

北東東向礦脈組走向64°～79°，傾向北北西，傾角為64°～81°；礦脈沿走向延伸100～350 m不等，延深320～500 m，脈寬為0.05～0.36 m；該方向礦脈主要分布在北帶和東帶，尤以東帶分布最廣，是礦床主體礦脈延伸方向之一。礦脈具體表現(xiàn)為尖滅側(cè)現(xiàn)、分支復合、膨大縮小等特征，尖滅側(cè)現(xiàn)整體呈右行左現(xiàn)的特征，見圖5（a），局部可見有追蹤NW向和NEE向兩組斷裂而成，見圖5（b）。

東西向礦脈組走向81°～106°，傾向北，傾角為64°～84°；礦脈沿走向延伸100～750 m不等，傾向延深320～500 m，脈寬為0.05～0.22 m。該方向礦脈在各礦脈帶中均有發(fā)育，但主要在中帶集中分布，是礦床主要的礦脈延伸方向之一。礦脈具體表現(xiàn)為波狀彎曲，具尖滅側(cè)現(xiàn)、分支復合，尖滅側(cè)現(xiàn)整體具右行左現(xiàn)的特征。

北西西向礦脈組傾向為112°～121°，傾向北北東，傾角為78°～83°，礦脈沿走向延伸20～70 m不等，傾向延深210～257 m，脈寬為0.07～0.33 m。該組礦脈弱發(fā)育，僅于北帶有發(fā)育，礦脈連續(xù)性較差，沿走向產(chǎn)狀變化大。礦脈具有尖滅側(cè)現(xiàn)，分支復合，尖滅側(cè)現(xiàn)主要表現(xiàn)為左行右現(xiàn)，見圖5（c）；礦脈局部可見礦脈追蹤NW向和NEE向兩組斷裂充填，礦脈兩側(cè)發(fā)育NEE向的側(cè)羽裂脈，見圖5（d）。

圖5礦體的幾何形態(tài)素描Fig.5 Sketch of ore body's geometrical shape

4.3成礦后斷裂特征

石雷鎢錫礦礦床中含礦石英脈明顯受成礦后構造斷裂的錯動或破壞，主要以斜向或正交的形式錯動礦脈。通過對成礦后斷裂產(chǎn)狀統(tǒng)計并作赤平投影分析（圖6），結(jié)果顯示：成礦后斷裂走向以NNE向為主，傾向為102°～119°，傾向SEE占優(yōu)勢，傾角為50°～82°；成礦后斷裂均以小距離錯動為主，一般錯斷距離有10～20 cm，最大不超過1 m，對礦脈整體延伸影響較小。

綜上所述，礦脈整體走向以EW-NEE向為主，局部穿插有NW向礦脈，北傾為主。EW-NEE向礦脈走向67°～93°，表現(xiàn)為右行左側(cè)現(xiàn)，NWW向礦脈走向112°～123°，表現(xiàn)為左行右側(cè)現(xiàn)，這兩組礦脈與NEE和NW向共軛斷裂相吻合，見圖3（b）、圖3 （g），推測成礦斷裂是在NWW-SEE向擠壓作用應下形成的一對共軛斷裂。礦脈帶、脈組及脈體之間呈雁行狀排列。成礦后斷裂對礦脈有明顯的錯斷，然而錯動距離較小，并未改變礦脈整體展布。

圖6成礦后斷裂構造產(chǎn)狀赤平投影等密度圖Fig.6 Density map of stereographic projection for the faults after mineralization

5成礦斷裂成因分析

5.1區(qū)域構造演化

贛南地區(qū)自震旦紀以來經(jīng)歷了三個階段的構造演化過程。（1）震旦紀—奧陶紀深海—次深海沉積階段，沉積了震旦紀—寒武紀濁流相復理石建造，奧陶紀含黃鐵礦結(jié)核、硅炭質(zhì)及雜砂巖的筆石頁巖建造；奧陶紀末NWW-SEE擠壓形成本區(qū)軸向NNE的復式向斜和NWW向形成張性斷裂，并伴隨石英閃長巖體的侵入；志留紀—早泥盆世處于加里東期強烈造山活動，地殼長期擠壓抬升、風化剝蝕；（2）中泥盆世—早三疊世進入海陸交互沉積階段；（3）早三疊世后海水退去，進入陸相環(huán)境；晚三疊世初開始印支運動，產(chǎn)生NS向擠壓，形成近EW向壓性構造斷裂[17]；中侏羅世后主要受古太平洋板塊俯沖—弧后伸展和陸內(nèi)深部構造的聯(lián)合制約，形成了NNE向斷裂系統(tǒng)以及陸相盆地[18]，并伴隨大規(guī)模的巖漿活動，形成富含W、Sn、Mo、Be等多金屬礦產(chǎn)[4，6]。

5.2成礦斷裂形成

礦區(qū)隱伏花崗巖成巖時代主要集中在153～161 Ma之間[4]，對應區(qū)域古太平洋板塊俯沖—弧后伸展，而含礦脈體主要分布在NNE向斷裂構造所夾持的范圍內(nèi)，表明區(qū)域NNE向斷裂是控制該區(qū)成礦斷裂張開的控礦構造。NNE向斷裂構造貫穿整個礦區(qū)，表現(xiàn)為左行走滑性質(zhì)。石雷鎢錫礦床發(fā)育EW向、NEE向和NW向三組礦脈，EW向和東西向礦脈均表現(xiàn)為右行左現(xiàn)的特征，而NW向礦脈表現(xiàn)為左行右現(xiàn)，礦脈的構造行跡顯示了與NEE向和NW向的共軛斷裂相吻合，說明了礦區(qū)是在NEW-SEE擠壓應力產(chǎn)生的NEE向和NW向的兩對共軛剪切力偶作用下，并產(chǎn)生的兩組雁行式壓扭性斷裂（圖7）。

圖7構造應力分析圖Fig.7 Analysis chart for tectonic stress

礦床含礦脈體整體呈EW-NEE走向，北傾為主；礦脈呈波狀彎曲，具尖滅側(cè)現(xiàn)，表現(xiàn)為“尖滅右側(cè)現(xiàn)，北傾尖滅后側(cè)伏”，尖滅重疊部位短，礦脈方向與礦脈組方向間的夾角在10°左右；同樣脈組、脈帶之間呈也NEE向右行斜列展布的特征；表明石雷礦區(qū)主要是在NEE向右行剪切力形成的壓扭性構造應力場作用下，產(chǎn)生EW-NEE向構造斷裂，巖漿期后含礦熱液利用這組斷裂充填成礦。不僅在石雷礦區(qū)礦脈表現(xiàn)為右行斜列的特征，同樣在成礦帶中的漂塘和木梓園礦區(qū)的礦脈群之間也表現(xiàn)為右行斜列的特征[4]，表明西華山—棕樹坑成礦帶中的成礦斷裂是在NWW-SEE水平向擠壓作用下產(chǎn)生一系列的斷裂構造，NNE向斷裂構造左行走滑產(chǎn)生以NEE向為主的壓扭性斷裂。

5.3找礦方向

對石雷礦區(qū)成礦斷裂分布特征及其成因分析，認為礦區(qū)仍具有找礦空間。石雷鎢錫礦床含礦脈體主要分布在NNE向斷裂夾持于的范圍中，NNE向左行走滑作用產(chǎn)生次級EW-NEE向斷裂是礦區(qū)主要的容礦斷裂，含礦斷裂充填熱液形成的礦脈成組成帶產(chǎn)出，單脈、脈組、脈帶間以右行斜分布為主；依據(jù)礦脈的斜列式分布特征及成礦構造應力場作用，推測東帶礦脈北東側(cè)（Ⅰ）、棕樹坑礦脈帶（Ⅱ）和千佛所礦脈帶（Ⅲ）南西側(cè)為斷裂有利發(fā)育部位（圖2）。

6結(jié)論

（1）石雷鎢錫礦床含礦脈體主要分布在NNE向斷裂構造所夾持的范圍內(nèi)，整體呈EW-NEE向分布，北傾為主，具波狀彎曲、膨大縮小、尖滅側(cè)現(xiàn)等特征，脈體、脈組及脈帶組之間呈雁行狀排列分布，以右行斜列為主；成礦斷裂是在NEE右行走滑形成的壓扭性構造應力場作用下，形成EW-NEE向構造斷裂，巖漿期后含礦熱液利用這組斷裂充填成礦。

（2）石英脈礦化以黑鎢礦、錫石為主，表層細脈帶礦化弱，往深部礦化逐漸增強；依據(jù)礦脈的斜列式分布特征及成礦構造應力場作用劃出礦區(qū)千佛所礦脈帶和棕樹坑礦脈帶南西側(cè)與東帶礦脈帶北東側(cè)是成礦斷裂發(fā)育的有利部位。成礦后斷裂以NNE向為主，對礦脈有明顯的錯斷，然而錯動距離較小，并未改變礦脈整體展布。

致謝:文章撰寫期間得到了崇義章源投資控股有限公司黃澤蘭董事長和副總工程師郭淑慶高級工程師的支持和幫助；野外及坑道內(nèi)編錄期間公司地質(zhì)勘查隊彭瑜勛和鐘先源技術員及石雷鎢錫礦地質(zhì)科科長周林也給予了極大的幫助與支持，在此表示感謝。

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Mineralization Fracture Characteristics and Causes for Southern Jiangxi's Shilei Tungsten-Tin Deposit

LIANG Li-jie1, LIU Zhan-qing1,2, LIU Shan-bao2, ZHANG Shu-de3
(1.College of Earth Sciences, Guilin University of Technology, Guilin 541004, Guangxi, China; 2.Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037, China; 3.Chongyi Zhangyuan Investment Holdings Limited, Ganzhou 341300, Jiangxi, China)

Abstract:Shilei mining region is an important quartz-vein-type tungsten-tin deposit that located in the north of Xihuashan -Zongshukeng NNE tectonic -magmatic metallogenic belt of southern Jiangxi. By conducting tunnel geological mapping and cataloging, this paper analyzes the geometry, structural and constructional characteristics of ore-bearing veins groups, quart-veins and ore body. Data of occurrences of ore-veins and ore-related fault were collected by using the stereographic projection analysis. The results showed that Shilei ore-bearing quartz veins were EW-NEE direction, with lateral en echelon arrangement. A comprehensive analysis on the geological setting showed that the mineralization fracture were formed by NEE dextral compression-shear stress field, then generated EWNEE direction fracture. The post-magmatic hydrothermal ore-bearing fluid used these fracture for mineralization in Shilei mine area. The faults after mineralization were with slight displacement in the veins with unchanged whole distribution vein. The characteristic of mineralization fracture and tectonic stress were analyzed by pointing out prospecting direction.

Key words:tungsten -tin deposit; mineralization fracture; stress analysis; mineralization reason; prospecting direction; Shilei; Southern Jiangxi

通訊作者：劉戰(zhàn)慶（1975-），男，陜西蒲城人，博士，碩士生導師，主要從事構造地質(zhì)學與礦田構造的教學與科研工作。

作者簡介：梁力杰（1989-），男，廣西南寧人，碩士研究生，研究方向為構造地質(zhì)學。

收稿日期：2015-11-26

DOI：10.3969/j.issn.1009－0622.2016.01.006

中圖分類號：P613；P618.67；P618.44

文獻標識碼：A

資助項目：國土資源部公益性行業(yè)科研專項（201411050，201411035）；中央地勘基金項目（2013360010）