銅礦床成礦特征及綜合找礦方法研究

蔣兆勇

（四川省地質礦產勘查開發局一0九地質隊，四川 成都 610100）

銅礦作為一種價格便宜的金屬礦產，多被用于電力和電訊工業的生產，現階段，我國的發展早已離不開銅礦，因此，對銅礦的尋找與開采成為我國一項重要的任務。我國對銅礦存儲位置的尋找多使用傳統地質填圖法進行工作，由于地質填圖方法雖然能夠完成對銅礦位置的尋找，但尋找成本較高，且不穩定因素較多，嚴重限制了我國銅礦業的進一步發展[1]，為此提出銅礦的綜合找礦方法研究。本文以子尼銅礦為代表進行研究，礦區位于云南省香格里拉縣城，為本次研究帶來了便利的交通。

通過對礦區進行鉆孔觀察，初步確定子尼銅礦的地質特征，進而深入分析子尼銅礦礦床的成礦特征，結合成礦特征，設計符合子尼銅礦的綜合找礦方法。通過實驗論證分析的方式，確定本文設計的綜合找礦方法的有效性，在進行找礦工作時能夠找到質量較高的銅礦，并且節省找礦時間，降低整體成本。

1 子尼銅礦成礦特征分析

子尼銅礦床形成于三江多島弧盆成礦體系下的“構造-熱液系統”，通過弧陸拼接及小洋盆消亡等的演化方式而產生多個礦床，不同類型的礦床單元發育成不同類型的金屬礦，從而控制整個三江地區的礦床類型及分布規律[2]。隨著流域的變化，礦床以張裂的形式發育，伴隨格咱一帶發生的酸性巖漿活動，大斷裂形式下的次級斷裂產生了子尼銅礦床，由復式背斜和多組斷裂式斑巖組成[3]。通過對礦床進行鉆孔工作，勘測出礦區內主要的巖性為粉砂質板巖，在深部粉砂質板巖與其下伏巖層接觸帶上極有可能形成更大規模的構造熱液型或矽卡巖型銅礦床，進一步促進子尼銅礦的形成于發展。

子尼銅礦礦區內主要有3個主礦體。根據地層的詳查報告對第一層礦床進行勘查，主要以酸性巖漿巖礦化體作為控制，根據銅礦控制數據反饋，其越為中心部位銅礦越為豐富，礦體形態越多種多樣。根據對礦床交界處的金屬塊進行分析，了解到最為豐富的便是白云質灰巖，經過一系列接觸后形成子尼銅礦礦體。后期在頁巖的作用下被截成三段，利用鉆孔技術對礦體進行挖掘。礦體挖掘參數設置如表1所示。

表1 礦體挖掘參數表

根據礦體挖掘參數設置表可以確定，位置2方向下的銅礦比率高，其銅礦弧度面的角度厚，因此是最優的銅礦開采位置。子尼銅礦礦區內銅礦主要為深灰色，沿礦體兩側有較大規模的蝕變帶，形態均與相應銅礦礦床構造相似，根據對蝕變帶形狀的判斷，以獲取良好的銅礦礦床成礦位置。

2 綜合找礦方法研究

經過對子尼銅礦成礦特征的分析研究，比照勘查找礦方法，采用三種方式來進行深入找礦工作[4]。利用對銅礦地質的分析，建立物理和化學找礦結構，加強銅礦地質物探和化探的綜合研究，實現對綜合找礦方法的設計。

2.1 地質分析

在找礦工作開始前期，對子尼礦區的地質進行勘查工作，勘查過程中，還可以對子尼礦區周圍的地質特征進行分析。通過建立斑巖與銅礦間的相關性，判斷其周圍是否有高質量的銅礦礦床。

淋濾帽是銅礦演變過程中的氧化產物[5]，可以通過淋濾帽的蝕變程度來判斷銅礦礦床的質量，蝕變越明顯，則銅礦礦床質量越低。因此，在地質勘查過程中，要注意淋濾帽的出現。

2.2 物理探測

物理探測技術主要借助各種探測儀器進行找礦工作，現階段的物理探測技術包括地表探測和地下探測兩種。地表物理探測技術受到銅礦的地質特征和磁場的影響[6]，其探測結果會有一定偏差，因此，本次設計的物理探測技術，重點就是降低外界環境對物理探測結果的影響。

在子尼銅礦區建立重力梯度帶，利用航磁的高低變化對局部梯度進行物理探測，對于露出地表的銅礦，采用極化率在3.5%～5.5%的探測儀進行極化探測，銅礦經過探測后，在高阻的過渡帶上，對外界的干擾因素進行分離[7]。子尼銅礦區的磁體斑巖較弱，磁性異常，礦床底板具有對磁場的背負作用，在巖體外部的接觸帶上建立環狀高磁帶，以最精準的探測銅礦區的銅礦質量。

2.3 化學探測

化學探測要在基本確立礦區范圍后實施，運用較大比例尺的化學探測進一步確定礦區范圍。在進行化學探測時，由原生光暈對銅礦礦床進行選擇，暈圈的分布狀況不均勻，就會在選擇程度上有所差異，因此，在實際找礦作業時，要合理的考慮各種環境因素，盡可能的找尋銅礦質量豐富的礦區。化學探測技術利用化學元素與斑巖化學結構的不同進行找礦區分，只要利用一種礦物元素作為指標元素，就可以便捷的確定礦區位置。

實際找礦作業中，采用Au作為指示元素進行找礦，根據不同地區的銅礦質量，觀察Au指示元素的變化，完成對銅礦位置的化學探測。

3 實驗論證分析

為保證本文提出的綜合找礦方法的有效性，進行實驗論證，實驗論證采用子尼銅礦礦區，具有相同礦層的銅礦位置進行找礦論證實驗。為保證實驗的嚴謹性，采用傳統地質填圖找礦法，即將地質特征按比例繪制在圖紙上，再在實際找礦作業中按照圖紙指示尋找，作為實驗論證對比，對找礦的效率以及找礦成本進行統計。其實驗論證結果曲線如圖1所示。

圖1 實驗論證結果曲線

圖1 中a圖代表兩種方法的找礦效率曲線，b圖代表兩種找礦方法所消耗的成本。其中找礦效率采用QFR（quality factor）代表，其QFR越高則證明找礦效率越高。則根據上圖分析可以得出，本文提出的綜合找礦方法與傳統的地質填圖法的找礦效率相差不多，但在某些環境下本文提出的綜合找礦方法稍稍占有優勢，但優勢不明顯。但從找礦成本上考量，本文提出的綜合找礦方法具有明顯的優勢，特別是在找礦時間高于40min后節省大量找礦成本，綜合找礦時通過對物探和化探的數據進行實時反饋，完成對銅礦最佳開采位置的尋找工作，同時能夠達到對銅礦質量的有效控制。通過對找礦成本的加權分析，本文提出的綜合找礦方法較傳統地質填圖法的總找礦成本降低44.86%。

4 結語

本文對銅礦的礦床特征和找礦方法進行分析，以云南香格里拉縣子尼銅礦為代表進行找礦實驗，根據對子尼銅礦的地質特征進行分析，對找礦工作面進行調整調整，結合物探和化探的找礦結果，完成綜合找礦方法設計。實驗論證表明，本文設計的綜合找礦方法具備極高的有效性，在快速準確的完成對銅礦位置的尋找工作的同時，還能對銅礦質量得到有效控制。希望本文的研究能夠為我國銅礦的找礦方法提供理論依據和借鑒。