論銅多金屬礦區地、物、化綜合找礦方法及其有效性

鄧秋平,王肖杰,朱 輝,李 康

（新疆維吾爾自治區地質礦產開發局第二地質大隊，新疆喀什844000）

隨著我國經濟的快速發展，我國對礦產資源的需求極為迫切，已有的礦產資源已經遠遠不能滿足發展的需要，嚴重制約了經濟發展。新疆成礦地質條件優越，其資源潛力和找礦遠景巨大；但是，隨著地質找礦工作的深入開展，其覆蓋率占比越來越高，依靠肉眼在地表能發現的礦產已經越來越少。隨著資源的逐漸消耗和枯竭，必須轉換找礦方式轉而向地下深部獲取資源；由于深部礦產的隱蔽性，僅僅依靠常規的地質手段進行找礦是遠遠不夠的。必須綜合利用地質、物探、化探、遙感等多種手段進行找礦。首先利用物探、化探圈定異常，確定找礦方向及礦種，縮小找礦靶區；然后利用地質填圖、地化剖面等手段進行異常查證，爭取發現礦體；最后利用槽探、鉆探等工程手段進行驗證了解。

1 區域地質背景

礦區處于西昆侖山腹地；成礦區屬中昆侖成礦省之中昆侖Fe-Cu-Pb-Zn-水晶-白云母-玉石-石棉礦帶，以鉛、鋅、銅、鐵、金、銀、玉礦為主；大地構造處于西昆侖弧盆系莫什塔拉島弧，北東部受柯崗斷裂控制，南西部受康西瓦斷裂控制，次級斷裂發育；地層分區處于秦祁昆地層大區西昆侖地層分區之西昆侖中央地層小區，區內地層單一，為長城系賽圖拉巖群（ChSt.）。

2 礦區地質特征

2.1 地層

長城系賽圖拉巖群（ChSt.）：大面積分布于礦區中部，北西—南東向，為一套中—深成相區域變質巖，變質程度達綠片巖相—低角閃巖相，巖石有綠泥石英片巖、二云石英片麻巖、二云石英片巖、黑云石英片巖；角閃巖相巖石有角閃斜長片巖、黑云角閃石英片麻巖、黑云母斜長片麻巖、黑云二長片麻巖、二云母石英片巖、斜長角閃片巖和大理巖組成。地層受后期早古生代巖體侵入接觸變質具角巖化、矽卡巖化。賽圖拉巖群原巖為一套碎屑巖—碳酸鹽巖夾火山巖建造。根據巖石組合特征，可將其進一步細分為6個巖性段。

賽圖拉巖群含礦性較好，鄰區要龍東鉛鋅礦點、要龍東鐵礦點、素仁尼鐵礦點及礦區內尤倫踏卡銅多金屬礦點、銅鐵礦點均產于該地層中，說明該地層具有形成中低溫熱液礦點的地質條件，是區內重要的銅、鉛、鋅、鐵有利成礦含礦層。

2.2 巖漿巖

礦區侵入巖發育，按其形成時期分為寒武紀、奧陶紀，產狀呈巖株產出，出露巖性主要為似斑狀石英二長閃長巖（ηδο∈3b）、黑云母二長花崗巖（βηγo3a）、黑云母斜長花崗巖（βoγo3d）。

3 地球物理特征

本次對尤倫踏卡銅多金屬礦區開展了1∶1萬激電中梯剖面測量，圈定了JD-1激電異常，其空間展布形態與礦體的分布較為吻合，表明利用激電異常找銅多金屬礦效果顯著。

3.1 巖、礦石物性特征

本次對礦區出露的巖、礦石采集了270個電性參數（見表1）。從表1中可以看出：銅多金屬礦具有“高極化中高阻”的特征，電阻率平均值在1090.6～1268.7Ω·m之間，極化率平均值在4.0%以上；其它巖性極化率普遍小于3.0%，圍巖中除大理巖和矽卡巖電阻率較高外其余圍巖電阻率普遍較低，基本可以確定該礦區的“高極化中高阻”激電異常為銅多金屬礦體引起。

表1 礦區巖、礦石物性特征

3.2 激電異常特征

以3.0%為背景值在礦區內圈定了JD-1激電異常（見圖1），該異常極化率高值點呈串珠狀，整體呈長條形，走向近東西向，兩端封閉，長約1339m，寬約50～200m。JD-1異常視極化率達到了3.6%，伴隨中高電阻率。在異常東部見有Ⅰ號銅多金屬礦體出露（見礦體特征），和地質成果非常吻合。為了驗證該異常，在JD-1異常中部、東部共設計了3個鉆孔，在鉆孔中揭露到0.54～6.25m厚的銅多金屬礦體5層。根據露頭小四極電性標本測量結合地質成果，可以確定JD-1異常為Ⅰ號銅多金屬礦體引起，為礦致異常。

4 地球化學特征

本次對尤倫踏卡銅多金屬礦區開展了1∶2.5萬土壤測量，圈定了HT-4-甲1、HT-5-乙1主要綜合異常2處，其空間展布形態與礦體的分布較為吻合，表明利用土壤測量找銅多金屬礦效果顯著。

4.1 元素背景分布特征

將12種元素分析結果利用“Geochem Studio一體化系統”軟件將原始數據剔除特高值后，求出各元素的平均值，作為各元素的背景平均值（見表2）。從表2中可以看出，與原1∶50萬結果相比，礦區除W、Bi略有降低外，其余元素均有提高。核實了原1∶50萬化探異常，證明礦區是銅鉛鋅多金屬異常區，同時也說明本次工作所采用的工作方法是有效的。

表2 元素背景平均值

4.2 元素的離散特征

從12種元素變差系數（表3）可以看出：變差系數大于1.0的元素有Cu、Bi、Zn、Ag、Au，表明這5種元素分布極不均勻，元素含量起伏變化大，極易在有利地段形成礦體。

表3 元素變差系數表

4.3 地層地球化學特征

長城系賽圖拉巖群（ChSt.）：富集系數大于1.50的元素有Cu、W、Mo、As、Sb、Bi、Zn、Ag、Au九種元素，其富集系數分別為1.53、1.65、1.60、2.92、2.57、2.37、1.66、2.08、1.65，As、Sb和Bi富集程度較高；富集系數接近背景平均值的有Pb、Co兩種元素；富集系數小于1.20的元素為Sn，說明這種元素表現為明顯的貧化。變差系數大于0.5的元素有Cu、W、Mo、Bi、Pb、Zn、Ag、Au，其變異系數分別為1.35、2.59、0.67、5.06、0.67、0.67、2.61、1.44，說明這8種元素在該地層中含量變化相對較大。

4.4 侵入巖地球化學特征

（1）晚寒武世似斑狀石英二長閃長巖（ηδο∈3b）：富集系數大于1.50的元素有As、Sb、Bi、Pb、Sn、Ag六種元素，其富集系數分別為 2.73、2.71、1.69、1.53、1.62、1.69，As和Sb富集程度較高；富集系數接近背景平均值的有Cu、Co兩種元素；富集系數小于1.20的元素為Zn、W、Mo、Au，說明這4種元素表現為明顯的貧化。變差系數大于0.5的元素有W、Pb、Ag、Au，其變異系數分別為0.89、0.79、0.54、0.64，說明這4種元素在該地層中含量變化相對較大，其它元素含量變化則不明顯。

（2）晚奧陶世黑云母二長花崗巖（βηγo3a）：富集系數大于1.50的元素有Sn、W、Au、Bi、Mo、Ag、Sb、As八種元素，其富集系數分別為1.59、1.67、1.72、1.76、1.76、1.80、2.32、3.09，As和Sb富集程度較高；富集系數接近背景平均值的有Cu、Pb、Co三種元素；富集系數小于1.20的元素為Zn，說明這種元素表現為明顯的貧化。變差系數大于0.5的元素有Mo、Sn、Au、W、As，其變異系數分別為0.57、0.61、0.78、0.83、1.21，說明這5種元素在該地層中含量變化相對較大，其它元素含量變化則不明顯。

（3）晚奧陶世黑云母斜長花崗巖（βoγo3d）：富集系數大于1.50的元素有As、Sb、Ag、Bi、Sn、Mo、Pb七種元素，富集系數分別為2.98、2.54、1.97、1.88、1.62、1.56、1.52，As和Sb富集程度較高；富集系數接近背景平均值的有Cu、Co、W、Au；富集系數小于1.20的元素為Zn，說明這種元素表現為明顯的貧化。變差系數大于0.5的元素有Sb、Ag、Bi、Pb、W、Au，其變差系數分別為0.92、2.48、2.73、4.51、0.81、0.69，說明這6種元素在該地層中含量變化相對較大，其它元素含量變化則不明顯。

4.5 元素的共生組合特征

對12種元素分析成果進行“R”型聚類分析，12種元素可分成3組，第一組Cu、W、Bi、Au元素組合；第二組Pb、Ag、Mo、Sb元素組合；第三組Zn、As、Co、Sn元素組合。

4.6 元素的致礦系數

確定礦區的可能成礦元素：以Z=10為臨界值，Z＞10的元素有Cu、As、Pb、Ag、Au、Bi，結合各元素致礦系數及元素在各地質單元致礦系數之和，大致可確定區內Cu、As、Pb、Ag、Au、Bi元素成礦可能性較大，這與根據富集程度及離散特征確定的可能成礦元素一致。

4.7 化探異常的解釋推斷與評價

圈定主要綜合異常2處（圖2），編號為HT-4-甲1、HT-5-乙1。

（1）HT-4-甲1異常：位于礦區最東部，以Cu、Au、Mo、Zn、Ag、Bi、As元素為主，綜合表達式為 Cu32-Au122-Au126-Au1210-Mo82-Mo83-Zn61-Ag75-Bi93-Bi98-As203-As2012。異常形狀不規則，異常向東未封閉，面積2.13km2。其中Cu異常面積0.28km2，最高值200.52×10-6，平均值57.84×10-6；Au分為3個異常，位于綜合異常的北東部、北西部和南部，其中北東部異常面積0.64km2，最高值9.94×10-9，平均值3.19×10-9，北西部異常面積0.21km2，最高值6.82×10-9，平均值3.31×10-9，南部異常面積0.32km2，最高值5.07×10-9，平均值2.75×10-9；Mo分為2個異常，位于綜合異常的南部和北部，其中南部異常面積 0.19km2，最高值 10.13×10-6，平均值5.63×10-6，北部異常面積0.28km2，最高值3.33×10-6，平均值2.56×10-6；Zn 異常面積 0.20km2，最高值 731.55×10-6，平均值189.48×10-6；Ag異常面積0.16km2，最高值1×10-6，平均值0.35×10-6；Bi分為2個異常，位于綜合異常的北部和南部，其中北部異常面積0.22km2，最高值2.56×10-6，平均值0.91×10-6，南部異常面積0.10km2，最高值2.12×10-6，平均值0.81×10-6；As分為2個異常，位于綜合異常的南部和北部，其中南部異常面積0.27km2，最高值39.70×10-6，平均值27.89×10-6，北部異常面積0.14km2，最高值31.69×10-6，平均值22.05×10-6。

該異常元素組分復雜（圖3），疊加套合程度較好，強度大。該異常位于晚奧陶世黑云母二長花崗巖（βηγO3a）與長城系賽圖拉巖群（ChSt.）的接觸帶中，界線從異常中部及北部通過。通過對HT-4-甲1異常進行查證，在異常南部發現了JD-1激電異常（見激電異常特征）和Ⅰ號銅多金屬礦體（見礦體特征）。HT-4-甲1異常與礦體位置、激電異常位置相吻合，顯然是由Ⅰ號銅多金屬礦體引起，為礦致異常，進一步工作意義巨大。

（2）HT-5-乙1異常：位于礦區中部，以As、Bi、Cu、W、Pb、Au、Zn、Mo、Ag元素為主，伴生Sb元素，綜合表達式為As202-Bi91-Cu31-W51-Pb102-Au121-Zn63-Mo81-Ag71-Sb91。異常形狀為不規則長軸狀，異常面積1.35km2。其中As異常面積0.53km2，最高值52.61×10-6，平均值23.51×10-6；Bi異常面積0.72km2，最高值50.13×10-6，平均值 6.43×10-6；Cu 異常面積 0.56km2，最高值940.99×10-6，平均值136.63×10-6；W異常面積0.45km2，最高值123.59×10-6，平均值18.19×10-6；Pb異常面積0.26km2，最高值429.70×10-6，平均值156.32×10-6；Au異常面積 0.40km2，最高值 10.00×10-9，平均值 4.17×10-9；Zn 異常面積 0.23km2，最高值 165.56×10-6，平均值11.36×10-6；Mo異常面積0.22km2，最高值14.20×10-6，平均值4.85×10-6；Ag異常面積0.31km2，最高值10×10-6，平均值2.95×10-6；Sb異常面積 0.29km2，最高值16.5×10-6，平均值8.15×10-6。

圖2 尤倫踏卡銅多金屬礦區綜合異常圖

該異常元素組分復雜（圖3），疊加套合程度較好，強度大，具有明顯的濃集中心，顯示較好的找礦遠景。該異常位于長城系賽圖拉巖群（ChSt.）的中，F1正斷層從異常中部通過。通過對HT-5-乙1異常進行查證，在異常最北部發現了Ⅱ號銅鐵礦體（見礦體特征）。該異常為礦致異常，且與地層及斷裂有關，顯示較好的找礦遠景，進一步工作意義較大。

5 礦體特征

本次對尤倫踏卡銅多金屬礦區開展了1∶1萬、1∶2000地質草測和槽探、鉆探工作，圈定了Ⅰ號銅鋅礦體、Ⅱ號銅鐵礦體及5層盲礦（化）體，礦體分布于賽圖拉巖群（ChSt.）與早古生代中酸性巖體的外接觸帶上，為矽卡巖型。其中Ⅰ號銅鋅礦體的空間展布形態與JD-1激電異常及HT-4-甲1化探綜合異常的分布較為吻合，Ⅱ號銅鐵礦體的空間展布形態與HT-5-乙1化探綜合異常的分布較為吻合，5層盲礦（化）體為鉆探驗證JD-1激電異常在孔內揭露到的礦體，說明化探、物探、地質綜合找礦是非常有效的。

（1）Ⅰ號銅鋅礦體：呈北西-南東向似層狀展布（見圖2），層控特征明顯，地表斷續出露長830m，整體走向118°。礦體賦存于賽圖拉巖群（ChSt.）硅質巖中，硅質巖中矽卡巖發育，含礦巖性為賽圖拉巖群（ChSt.）鈣鋁榴石矽卡巖；礦化類型復雜，為黃銅礦化、黃鐵礦化、磁鐵礦化、褐鐵礦化、黃鉀鐵釩化、孔雀石化；礦化整體不均勻，南東部富集，北西部貧乏；礦體產狀為159°～176°∠43°～62°，底板為硅質巖，頂板為硅質巖和黑云母石英片巖，與圍巖呈整合接觸關系。夾石為矽卡巖、硅質巖，呈透鏡體狀、塊狀、細脈條帶狀，厚度從0.1～9m不等；

由探槽及鉆探控制礦體長180m，斜深148～196m，真厚度1.21～5.30m，Cu平均品位0.59%～3.42%；Zn平均品位1.88%～8.03%；局部伴生Pb平均品位0.22%～1.08%，Au平均品位（0.16～0.51）×10-6，TFe平均品位21.5%。初步求得333+334級銅金屬量2574t，鉛金屬量191t，鋅金屬量1573t，金金屬量45kg。

根據走向、傾向見礦情況對比，地表礦體單一，深部礦體穩定且有變厚的趨勢，進一步工作意義很大。

（2）Ⅱ號銅鐵礦體：南北向透鏡體狀（見圖2），走向15°，含礦巖系為賽圖拉巖群（ChSt.）石榴矽卡巖，礦化類型為黃鐵礦化、褐鐵礦化、黃銅礦化，礦化均勻富集；礦體產狀為105°∠55°，頂板為灰綠色石英陽起綠簾巖，底板為灰色細粒石英巖，礦體與圍巖呈整合接觸。由探槽控制礦體長9.6m，真厚度2.05m，TFe品位32.60%，Cu品位0.23%，S品位23.24%。

（3）通過鉆探驗證JD-1激電異常和HT-4-甲1化探異常，在孔內揭露到其他盲礦（化）體5層，視厚0.54～1.68m，Pb品位0.27%～1.66%，Zn品位0.23%～1.25%。Cu品位0.18%。

6 結論

本次對銅多金屬礦開展1∶1萬激電中梯剖面測量，圈定了JD-1激電異常；開展1∶2.5萬土壤測量，圈定了HT-4-甲1、HT-5-乙1主要綜合異常2處；開展1∶1萬、1∶2000地質草測和槽探、鉆探工作，圈定了Ⅰ號銅鋅礦體、Ⅱ號銅鐵礦體及5層盲礦（化）體，初步求得333+334級銅金屬量2574t，鉛金屬量191t，鋅金屬量1573t，金金屬量45kg。激電異常、化探異常的空間展布形態與礦體的分布較為吻合，說明銅多金屬礦區利用地質草測、槽探工程、鉆探工程、土壤化探測量、激電物探測量等方法進行綜合找礦是非常有效的，在以后的工作中，類似的銅鉛鋅多金屬礦區均可以利用相同的工作手段進行綜合找礦，以期有重大的突破。