礦山勘查論文：礦山接替資源的預(yù)測

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本文作者：李強(qiáng) 單位：長江大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院

多年的找礦實(shí)踐表明，任何一種理論或方法都有一定適用性，不同的地質(zhì)背景及成礦環(huán)境、不同的成礦區(qū)所采用的理論及方法技術(shù)是不同的。礦產(chǎn)評價(jià)和預(yù)測的關(guān)鍵是找到適合于預(yù)測區(qū)的評價(jià)理論和技術(shù)方法，這樣才能做到合理評價(jià)和準(zhǔn)確預(yù)測。新疆石英灘金礦發(fā)現(xiàn)于20世紀(jì)80年代末，D＋E級金資源量63t，礦床規(guī)模為中型。經(jīng)過近20年的開采，其保有儲量的服務(wù)年限不足5年。筆者以新疆東天山石英灘金礦為例，采用相似類比理論和原生暈評價(jià)方法對預(yù)測區(qū)進(jìn)行了評價(jià)，以期為地質(zhì)工作者進(jìn)行危機(jī)型礦山資源評價(jià)工作提供思路。

成礦地質(zhì)背景

石英灘金礦區(qū)位于阿齊山—雅滿蘇火山島弧帶的西端，處于康古爾塔格—黃山斷裂帶與苦水?dāng)嗔呀粫帲?6－19］。在康古爾塔格—黃山斷裂帶構(gòu)造控制下，礦區(qū)NWW向斷裂系與近EW向斷裂系聯(lián)合控礦，形成了本區(qū)獨(dú)具特征的古火山機(jī)構(gòu)控礦系統(tǒng)，礦體產(chǎn)出受古火山機(jī)構(gòu)邊緣弧形、放射狀裂隙及區(qū)域性斷裂的多重控制?；鹕綑C(jī)構(gòu)處于石英灘火山構(gòu)造盆地的中央，破火山口在地貌上為一個(gè)橢圓狀負(fù)地形，出露面積約為60km2。產(chǎn)狀呈錐狀外傾，北界355°∠80°，南界195°∠68°，屬中心式噴發(fā)?；鹕綑C(jī)構(gòu)的管道中心相為碎斑花崗斑巖，向外過渡為流紋斑巖，邊緣相為碎屑流紋巖，總體呈環(huán)狀分布（圖1）。

礦床（區(qū)）地質(zhì)特征

1石英灘金礦床

石英灘金礦床產(chǎn)于古火山機(jī)構(gòu)西北緣，含礦巖系為下石炭統(tǒng)阿奇山組安山－英安質(zhì)火山碎屑巖中。礦床主要由L1、L2、L3地表礦脈及L4和L5隱伏礦脈組成。礦體平面形態(tài)呈脈狀、不規(guī)則狀，剖面呈板狀、筒狀、囊狀。礦石礦物成分簡單，金屬礦物主要為自然金、金銀礦、黃鐵礦和黃銅礦。礦石組構(gòu)主要有半自形微?！?xì)粒結(jié)構(gòu)、隱晶—細(xì)晶結(jié)構(gòu)、他形微粒結(jié)構(gòu)、塊狀構(gòu)造、條帶狀構(gòu)造、骨架－板條狀構(gòu)造等。礦化蝕變?yōu)楣杌?、黃鐵絹云巖化、泥化等。金礦物主要賦存于石英脈中，在石英灘礦區(qū)地表共出露70余條石英脈，通過野外系統(tǒng)測量各條脈的產(chǎn)狀數(shù)據(jù)，并以10°為間隔，編制石英脈走向玫瑰花圖，確定290°～310°為節(jié)理走向峰值（圖2）。其中，含礦化或達(dá)到邊界品位的石英脈占24％，工業(yè)礦體6條。巖石地球化學(xué)研究表明，石英灘金礦床原生暈特征表現(xiàn)為：前緣元素（As、Sb、Hg）異常強(qiáng)度高，連續(xù)性好，具有完整的濃度分帶；中部元素（Cu、Pb、Zn）呈低背景或負(fù)異常分布；尾部元素（Bi、Mo）呈低強(qiáng)度連續(xù)的弱異常。礦床具有典型的熱液型金礦的軸向分帶模式，由前緣至尾部的分帶序列為：Hg—As—Sb—Zn—Ag—Au—Bi—Mo—Cu［20］。

2東北夼預(yù)測區(qū)

東北夼預(yù)測區(qū)位于古火山機(jī)構(gòu)的北東緣。異常區(qū)內(nèi)出露的地層為下石炭統(tǒng)阿奇山組的安山巖、英安巖及蝕變安山巖。金礦化異常產(chǎn)于NW—SE向的斷裂破碎帶中，礦化帶寬20～40m，長約15km，沿走向呈斷續(xù)狀延伸，礦化帶主要由石英脈、蝕變英安巖和碳質(zhì)細(xì)脈組成。礦化帶中最明顯的蝕變標(biāo)志為褐鐵礦化、硅化，還有少量的綠泥石化、綠簾石化。異常區(qū)地表出露石英脈約50條，其走向玫瑰花圖顯示總體走向集中于285°～300°，樣品分析數(shù)據(jù)顯示金礦化較好的脈多集中于該方位（圖2）。巖石地球化學(xué)分析表明東北夼金異常區(qū)的地球化學(xué)特征是：前緣元素As、Sb、Hg有很大的異常規(guī)模，異常強(qiáng)度很高，連續(xù)性好，有濃集中心和完整的濃度分帶，Au、Ag顯示出中等強(qiáng)度和規(guī)模的原生異常；Zn、Bi、Cu在異常帶呈低背景分布，正異常分布在帶兩側(cè)，顯示出尾部元素（Bi、Cu）低強(qiáng)度且連續(xù)的特點(diǎn)［21］。綜上所述，東北夼異常區(qū)與石英灘金礦區(qū)在成礦背景、控礦構(gòu)造、礦化蝕變、地球化學(xué)特征等方面具有非常相似的特征。根據(jù)相似類比理論，可以利用石英灘礦區(qū)的礦床評價(jià)指標(biāo)指導(dǎo)東北夼異常區(qū)的評價(jià)與預(yù)測工作。

東北夼異常區(qū)資源評價(jià)

1異常評價(jià)指標(biāo)的建立

國內(nèi)外大量研究表明，金礦床原生暈異常分帶指標(biāo)參數(shù)是提高預(yù)測隱伏礦準(zhǔn)確度和可靠性的重要指標(biāo)，利用前緣元素、成礦元素和尾部元素組成預(yù)測指標(biāo)，可以對礦體不同水平進(jìn)行判斷［22－24］。石英灘金礦床具有明顯的垂直分帶規(guī)律，這為建立礦體評價(jià)指標(biāo)提供了依據(jù)。分帶評價(jià)值是前緣元素線金屬量累乘積與尾部元素線金屬量值累乘積相比。如果成礦作用為單期次或單階段，其分帶評價(jià)值一般由高中段向低中段單調(diào)變小。反之，分帶評價(jià)值的這種單調(diào)變化就會被改變。由石英灘金礦體原生暈軸向分帶評價(jià)值線性模式計(jì)算表（表1）可知，評價(jià)值與高程的相關(guān)系數(shù)以005信度為準(zhǔn)，大于等于088的有：w（Sb）／w（Cu）、［w（As）•w（Sb）］／［w（Bi）•w（Mo）］、w（Sb）／w（Bi）3個(gè)，為08～088的有［w（As）•w（Sb）］／w2（Cu）和［w（Sb）•w（Hg）］／［w（Cu）•w（Bi）］。其余4個(gè)分帶評價(jià)值則不具有由上向下單調(diào)變小的特點(diǎn)，這說明金礦體原生暈具有成礦多期性或脈動式疊加的特征。按表1的9個(gè)分帶評價(jià)值繪制的原生暈分帶評價(jià)值圖（圖3），圖中顯示出各分帶評價(jià)值在800m中段前緣元素增量的有4個(gè)，在750m中段增量的有4個(gè)。分帶評價(jià)值在675m中段無明顯減小的有7個(gè)，明顯增大的有1個(gè)，說明在675m中段前緣元素也有增強(qiáng)趨勢。將分帶評價(jià)值與中段高程相關(guān)系數(shù)大于08的方程構(gòu)建理論線性模式（圖4），根據(jù)此理論模式，得出礦體各部位分帶評價(jià)指標(biāo)。表2反映了礦體不同部位上指示元素評價(jià)指數(shù)，據(jù)此，可以對東北夼異常區(qū)的礦化異常進(jìn)行評價(jià)。

2礦化異常的判別

根據(jù)已建立的礦床原生暈分帶評價(jià)值標(biāo)準(zhǔn)，利用東北夼地表巖石地球化學(xué)樣品的前緣和尾部元素線金屬量求得分帶評價(jià)值的對數(shù)值與判斷的礦體位置如下：lg［w（Sb）／w（Bi）］＝237（前緣）；lg［w（Sb）／w（Cu）］＝019（礦上）；lg｛［w（Sb）•w（Hg）］／［w（Cu）•w（Bi）］｝＝065（礦上）；lg｛［w（As）•w（Sb）］／［w（Bi）•w（Cu）］｝＝54（前緣）；lg｛［w（As）•w（Sb）］／w2（Cu）｝＝198（前緣）。從這些指標(biāo)可以看出，判斷為前緣的概率為60％，礦中的概率為40％。東北夼地表Au異常幾何平均值為537×10－9，異常規(guī)模及強(qiáng)度相當(dāng)于石英灘金礦體920m水平。因此，推測目前地表礦化剝蝕水平處于礦體的前緣，深部可能存在隱伏礦體。

3評價(jià)結(jié)論驗(yàn)證

根據(jù)地表礦化異常展布和巖石化學(xué)分析數(shù)據(jù)，在東北夼異常區(qū)礦化蝕變較好的位置布置2個(gè)驗(yàn)證鉆孔。結(jié)果表明：Au含量由地表向深部逐漸升高，鉆孔穿過2個(gè)金礦化體，厚度分別為1m和6m，Au平均品位為031～035g／t。最高品位達(dá)141g／t。此外，鉆孔中樣品As、Sb、Hg前緣元素強(qiáng)度依然較大，說明驗(yàn)證鉆孔控制太淺，仍未超出前緣暈的空間。

結(jié)語

危機(jī)型礦山接替資源的預(yù)測與評價(jià)是一項(xiàng)復(fù)雜的系統(tǒng)工程，指導(dǎo)預(yù)測的理論和方法有多種，但是任何一種找礦預(yù)測理論和方法都有自身的適用性，對不同的礦種、不同的地質(zhì)條件、不同的礦區(qū)、甚至不同的勘查階段都有一定的適用范圍。任何理論及方法的選擇，都是建立在對預(yù)測區(qū)地質(zhì)、構(gòu)造、地球物理、地球化學(xué)、遙感等信息詳細(xì)研究的基礎(chǔ)上。只有充分掌握預(yù)測區(qū)各方面地質(zhì)資料，合理選擇與之相適應(yīng)的預(yù)測理論和方法開展找礦評價(jià)工作，才能取得良好的找礦效果。