■馮曉輝 劉金松
(河北省地球物理勘查院 河北 廊坊 065000)
盲礦或隱伏礦化探找礦新方法及組合應用
■馮曉輝劉金松
(河北省地球物理勘查院河北廊坊065000)
本文全面總結了國內外在找盲礦或隱伏礦方面的化探新方法、新技術研究成果,論述了各種方法的特點、用于盲礦或隱伏礦預測的有效性及其應用條件,在此基礎上,提出了在礦山深部及其外圍進行盲礦或隱伏礦定位預測的化探最佳方法及在不同條件下的最佳方法組合。
盲礦或隱伏礦化探礦山深部
目前,我國很多大—中型有色金屬(含金)礦山經多年開采,資源嚴重不足,關閉和擬關閉的礦山日益增多,礦山關閉不僅僅是經濟問題,而且帶來眾多社會穩定問題,因此,解決危機礦山接替資源,在礦區深部及其外圍找礦,延長礦山壽命已成為非常緊迫的任務。國家對解決危機礦山接替資源問題非常重視,已經設立了危機礦山持續發展專項基金。很多成熟礦山,根據其成礦條件分析,都有很大的進一步找礦潛力,但如何在原有礦山周邊或深部找到新礦體,需要有效的技術方法。化探在現有礦區深部及其外圍找盲礦是一種直接、快速、有效的方法技術。本文全面總結了國內外礦區化探新方法、新技術及其在礦區深部及其外圍找盲礦或隱伏礦的效果,提出了挖掘深部新礦體的新方法及最佳方法組合。
2.1原生暈找礦模型—構造疊加暈找礦模型的研究主要成果
原生暈方法又稱巖石地球化學方法,是尋找熱液成因的盲礦或隱伏礦效果最好的化探方法。
2.1.1原生暈找礦模型研究及其應用效果
原生暈或巖石地球化學異常模式是對一個具體礦體、礦床、礦田的元素組合、含量變化、特別是異常發育特點及其分帶特征的客觀反映和高度概括,用異常模式圖表示,并有文字說明;原生暈找礦模型是指在建立了礦體、礦床、礦田地球化學異常模式的基礎上,進一步概括總結出了地球化學找礦標志及找礦方法,是異常模式、找礦標志和找礦方法的集成。
(1)有色金屬礦床地球化學找礦模型研究的主要成果。各礦區用模型預測,都取得了好的找礦效果。有色金屬礦床地球化學異常模式的建立提高了化探找有色金屬盲礦的效果,為在有色金屬礦區深部及其外圍盲礦預測提供了一套有效方法技術。
(2)銅礦床地球化學找礦模型研究的主要成果。我國學者全面地總結了作者和地礦系統生產、科研及教學領域的化探工作者30余年在銅礦地球化學勘查中取得的主要成果,以成礦帶、礦田、礦床不同級次的地質、地球化學和地球化學勘查為基礎,研究和建立了包括斑巖銅鉬礦、夕卡巖型銅礦、復合型銅礦、巖漿型銅鎳礦、海相火山巖型銅礦、沉積變質-熱液改造型銅礦、熱液脈型銅礦等7種類型礦床的地質-地球化學異常模式和地球化學勘查模式-模型系統,應用模式-模型預測取得了顯著效果,在銅礦區深部及其外圍找盲礦具有重要實用價值。
(3)中國主要類型金礦地球化學綜合找礦模型研究主要成果。系統地研究和總結了膠東、冀東、冀北、晉北、陜西小秦嶺、桐柏—大別山、川西北、黔西南、桂西北、內蒙烏拉山—大青山、西秦嶺、甘南、甘肅北山、湘中、河南熊耳山—崤山、海南、云南、吉林夾皮溝等21個金礦區帶的68個典型金礦床(田)的地質-地球物理-地球化學異常特征,根據不同的成礦地質條件和礦床成因中國主要類型金礦床—綠巖帶型、變質碎屑巖型、沉積巖系和火山—次火山巖型等4種主要類型金礦床(田)的地質-地球物理-地球化學異常模式和找礦模型,提供了在不同類型的典型金礦區應用物化探找礦預測的具體指標和技術參數,大大提高了我國金礦的物化探找礦技術水平。
2.1.2原生疊加暈—構造疊加暈找盲礦新方法、新技術研究成果及找礦效果
(1)原生疊加暈法:是在原生暈找盲礦理論基礎上,又根據熱液成因的礦床成礦具有多期多階段脈動疊加特點,提出了脈動成暈疊加理論,即礦床(體)的原生暈形成的是多期多階段脈動成暈疊加結果,研究不同成礦期或成礦階段的元素組合及單階段形成礦體(暈)的軸向分帶,而且還要研究不同階段形成原生暈在空間上的疊加結構,建立礦床的疊加暈模式,確定盲礦預測標志,并用模式和標志在礦區深部及其周圍進行盲礦預測。
(2)構造疊加暈法:根據熱液型礦床成礦成暈嚴格受構造控制,其原生疊加暈分布于構造及其上下盤圍巖中,一般在構造內礦體原生暈最發育,前緣暈指示元素可在礦體前緣200m形成異常,由于應用原生暈預測盲礦的關鍵是研究礦體(暈)的軸向分帶特點,研究構造中的原生疊加暈的軸向分帶及其疊加結構足以反映礦體(暈)的總體軸向分帶。其技術進步表現在提高了原生暈解釋水平,將“前尾暈共存”、“反分帶”和“地化參數軸向轉折”等無規律的反常現象變成了判別深部有否盲礦存在的重要標志。
2.1.3包裹體氣暈、離子暈及其疊加暈找金盲礦新方法
金礦包裹體地球化學研究,國內外都側重于從理論上研究金礦成礦溶液的成分、性質及成礦物化條件,而用于直接找盲礦體較少。李惠等發現了氣相成分中CO2、CH4,液相F-、Cl-是礦體的特征前緣暈;液相成分中Ca2+、Mg2+是尾暈的特征指標。總結出了石英脈型金礦深部盲礦預測的包裹體氣暈、離子暈及其疊加暈的模型。在一些金礦區應用,取得了很好的找盲礦效果。為在礦區特別是危機礦山深部及外圍盲礦預測又提供了一種有效方法和手段。
2.2厚覆蓋礦區找隱伏礦的化探新方法、新技術
厚覆蓋區(包括外來運積物如沖積層、黃土、戈壁等覆蓋區和厚層基巖覆蓋的地區),研究和開創的尋找隱伏礦的汞氣、鹵素、地電化學、氣體地球化學(CO、CO2)、地氣測量、相態提取方法、深穿透-地氣、偏提取技術等化探新方法、新技術。
2.2.1汞氣測量方法研究成果及用于礦區找隱伏礦的效果
我國汞氣測量主要是研究壤中氣汞測量、土壤吸附汞測量找隱伏礦方法,研究不同景觀、不同覆蓋條件下(黃土、紅土、沖積層、戈壁、森林、沼澤等)不同礦種(金、銀、銅、鉛、鋅、鉬、鎢、錫、汞、銻、鈾、鐵、錳、鎳等)汞氣異常特征、異常解釋評價方法及其形成機理,并做了模擬試驗研究,取得了顯著效果。
2.2.2地電化學方法及其找隱伏礦的效果
地電化學找礦方法是一種物化探相結合的新方法、新技術。地電化學找礦有多種方法,其中對土壤離子電導率測量方法和地電提取方法研究和應用較多,總結出了不同覆蓋條件下不同礦床的地電化學異常模式及評價指標,還系統地研究了地電化學異常形成機理和總結出了土壤離子電導率測量方法和地電提取方法的工作方法和應用條件。
2.2.3應用鹵素找隱伏礦和盲礦的研究及其效果應用
我國對鹵素(F、Cl、Br、I)找盲礦開展了大量研究工作,其中桂林地研所李惠等系統研究和總結了兩江熱液型銅礦床的鹵素地球化學特征及找礦標志,預測200m之下深部盲礦,取得了很好的找礦效果,也是我國應用鹵素找盲礦的最好實例,并對鹵素找礦進行了全面總結。
為解決礦山接替資源,要在礦區深部及其外圍找盲礦和隱伏礦,必須選擇最有效的地、物、化方法中最有效方法組合的綜合方法。
(1)在礦區深部,特別是在已知礦體深部尋找盲礦或第二個礦體富集帶,采用構造疊加暈方法是最佳方法:首先研究和建立礦區內已知礦床的構造疊加暈模式和盲礦預測標志,用建立的模式及標志對礦區深部預測。
(2)礦區及其外圍基巖出露良好,礦區構造蝕變帶或含金石英脈發育,但有待評價其深部含礦性的地區,采用構造疊加暈方法是最佳方法:首先研究和建立礦區內已知礦床的構造疊加暈模式和盲礦預測標志,用建立的構造疊加暈模式及標志對礦區及外圍構造蝕變帶或含金石英脈分別進行預測。
(3)礦區及其外圍基巖出露良好的危機礦山,外圍找礦采用以目標追蹤采樣為主體的基巖地球化學成礦預測為最佳方法。應注意研究和建立礦區內已知礦床的巖石地球化學異常特征模式作為異常評價的標志。
(4)礦區及其外圍為厚層外來運積物(黃土、沖積層、戈壁等)覆蓋區,采用一次采樣,分別進行土壤熱釋汞、土壤熱釋鹵素及土壤離子電導率測量的聯測方法或地電提取法為最佳組合方法:首先研究礦區內已知礦床(體)上方土壤中的異常特征,作為異常評價標志。
(5)礦區處在戈壁或干旱荒漠區,在區內覆蓋淺,地表發育大量殘積巖屑分布區,可采用巖屑-構造疊加暈測量:即在采巖屑樣品時要挑選有小裂隙、蝕變、礦化碎屑組成樣品。首先研究和建立礦區內已知礦床的構造疊加暈模式和盲礦預測標志,并作為評價巖屑-構造疊加暈異常評價的標志。
(6)若礦區及其外圍是部分為基巖出露,部分被厚層外來運積物覆蓋,則須分別采用基巖出露條件和厚層覆蓋區的上述最佳方法及組合。
若礦區外圍普查區沒有條件建立已知礦床的模式和確定盲礦或隱伏礦預測標志,采用上述方法預測時,可對普查區的構造或蝕變帶或發現的異常進行分類排序,指出區內哪條構造或哪個異常相對最好,構造蝕變帶哪一段相對最好,確定驗證順序。
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P61[文獻碼]B
1000-405X(2016)-9-128-2