地球化學(xué)定量預(yù)測(cè)的初步研究—以吉林省通化二密銅礦為例

徐 曼，李 楠，閆 冬

吉林省地質(zhì)調(diào)查院，吉林 長(zhǎng)春 130102

0 引言

水系沉積物對(duì)基底和蓋層的地球化學(xué)特征及各種地質(zhì)作用（成礦作用）留下的痕跡有良好的指示意義。因此，可以根據(jù)水系沉積物中礦致元素的異常含量、異常規(guī)模來(lái)圈定成礦靶區(qū)，估算資源量。在工作區(qū)內(nèi)的數(shù)據(jù)參數(shù)，即：平均值、標(biāo)準(zhǔn)離差、極值、中位數(shù)、背景值、異常下限等。其中，異常下限的選擇采用背景值+2倍標(biāo)準(zhǔn)離差的方法。

地球化學(xué)預(yù)測(cè)要素圖編制：包括元素地球化學(xué)圖、襯值地球化學(xué)異常圖、典型礦床剝蝕程度圖、相似度圖。

1 地球化學(xué)定量預(yù)測(cè)研究基礎(chǔ)

在吉林省Ⅲ級(jí)成礦帶上具有代表性的斑巖型銅礦有二密銅礦、六道江銅礦、靖宇天合興銅礦、琿春小西南岔金銅礦；矽卡巖型銅礦床主要為六道溝銅礦。成礦帶整體呈北東向帶狀展布。

以1：20萬(wàn)化探數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)。首先對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行數(shù)據(jù)校正、空間坐標(biāo)轉(zhuǎn)換、網(wǎng)格化處理、數(shù)據(jù)分布檢驗(yàn)、數(shù)據(jù)變換等地球化學(xué)處理。然后統(tǒng)計(jì)礦床所

2 典型礦床工作區(qū)地球化學(xué)預(yù)測(cè)要素圖的編制

2.1 地球化學(xué)圖及襯值異常圖的編制

選擇通化二密工作區(qū)內(nèi)1：20萬(wàn)化探數(shù)據(jù)，應(yīng)用7級(jí)分級(jí)方法，即25%～50%～80%～90%～95%～98%（馬振東等2010）制作銅元素的地球化學(xué)圖。取制作銅元素的襯值地球化學(xué)異圖。

2.2 剝蝕程度圖、相似度圖的編制

（1） 三角圖解

根據(jù)典型礦床的土壤、巖石地球化學(xué)特征元素組合確定礦頭暈、礦中暈、礦尾暈。

二密銅礦的礦頭暈為As、Sb、Hg；礦中暈為Cu、Pb、Zn；礦尾暈為W、Sn、Bi、Mo。按照《礦產(chǎn)資源地球化學(xué)模型建立與定量預(yù)測(cè)操作指南》（馬振東等2010），制作二密銅礦工作區(qū)的三角圖解。見(jiàn)圖1。

圖1 二密銅礦床工作區(qū)三角圖解Fig.1 Triangular diagram of Ermi Cu deposit

（2） 礦尾暈/礦頭暈、礦尾暈/礦中暈的比值等值線圖

根據(jù)《礦產(chǎn)資源地球化學(xué)模型建立與定量預(yù)測(cè)操作指南》（馬振東等2010）制作二密銅礦工作區(qū)比值等值線圖。見(jiàn)圖2。

圖2 二密銅礦工作區(qū)礦尾暈/礦頭暈比值等值線圖Fig.2 The mine head elements halos / tail elements halos contour diagram of Ermi Cu deposit

綜合三角圖和比值等值線圖可知，二密銅礦剝蝕程度較低，處于淺剝蝕狀態(tài)，F(xiàn)取值在0.1～0.2之間，等值線圖顯示蘭色的低值區(qū)。

（3）相似度圖

以二密銅礦為樣本制作相似度圖，見(jiàn)圖3。

圖3 二密銅礦床工作區(qū)相似度圖Fig.3 Similarity diagram of Ermi Cu deposit

與二密銅礦床有一定相似度的有金廠鎮(zhèn)、六道江、六道溝（銅山），相似系數(shù)分別為0.34、0.38、0.49、0.36，累頻≥90%，選擇相似度相對(duì)較高的六道溝銅礦（相似度0.49）進(jìn)行預(yù)測(cè)。其元素特征見(jiàn)表1。

3 典型礦床地球化學(xué)模型建立

根據(jù)典型礦床的地質(zhì)-地球化學(xué)特征，建立找礦模型（見(jiàn)表2）。確定典型礦床的礦化相似性指標(biāo)，利用相似度判斷預(yù)測(cè)靶區(qū)，類比典型礦床預(yù)測(cè)靶區(qū)資源量。

4 地球化學(xué)預(yù)測(cè)靶區(qū)圈定

六道溝（銅山）銅鉬礦和二密銅礦床存在較好的相似性，均受北東向的斷裂構(gòu)造控制，與燕山期的石英閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖、花崗斑巖體關(guān)系密切。元素組合亦具有相似性。因此可以類比二密銅礦床進(jìn)行定量預(yù)測(cè)。圈定的預(yù)測(cè)靶區(qū)有六道溝和銅山。

5 地球化學(xué)資源量估算與評(píng)價(jià)

5.1 應(yīng)用類比法分別計(jì)算上述預(yù)測(cè)靶區(qū)的預(yù)測(cè)資源量

（1）不考慮剝蝕系數(shù)。

（2）考慮剝蝕系數(shù)

表1 吉林省二密銅礦工作區(qū)地球化學(xué)特征Table 1 Geochemical characteristics of Ermi Cu deposit in Jilin Province

表2 二密式斑巖型銅礦地球化學(xué)找礦預(yù)測(cè)模型Table 2 Geochemical ore-prospecting prediction model of Ermi type porphyry copper deposit

計(jì)算公式：K=P已知/Pu已知/(1-F已知)=P未知/Pu未知/(1-F未知)（據(jù)馬振東等2001）計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表4。

5.2 應(yīng)用面金屬量法分別計(jì)算上述預(yù)測(cè)靶區(qū)的預(yù)測(cè)資源量

（1）不考慮剝蝕系數(shù)。

計(jì)算公式：K=S已知(X已知-B已知)/Pu已知=S未知(X未知-B未知)/Pu未知（據(jù)馬振東等2001）計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表5。

（2）考慮剝蝕系數(shù)

計(jì)算公式：K=S已知(X已知-B已知)/Pu已知/（1-F已知）=S未知(X未知-B未知)/Pu未知/（1-F已知）（據(jù)馬振東等2001），計(jì)算結(jié)果見(jiàn)表6。

綜上可知，六道溝、銅山與類比礦床二密銅礦具有不同的剝蝕系數(shù)，計(jì)算的儲(chǔ)量變化還是較大的。加權(quán)統(tǒng)計(jì)資源量：類比法占60%的權(quán)重，面金屬量法占40%的權(quán)重。結(jié)果如下：

不考慮剝蝕系數(shù)預(yù)測(cè)資源量為∶ 15 201.845×0.6+17 991.384×0.4=16 317.661噸

表3 類比法資源量預(yù)測(cè)結(jié)果（單位：噸）Table 3 Prediction results of resource quantity by analogy method (unit: ton)

表4 類比法資源量預(yù)測(cè)結(jié)果（單位：噸）Table 4 Prediction results of resource quantity by analogy method (unit: ton)

表5 面金屬法資源量預(yù)測(cè)結(jié)果（單位：噸）Table 5 Prediction results of resource quantity by areal productivity method (unit: ton)

表6 面金屬法資源量預(yù)測(cè)結(jié)果（單位：噸）Table 6 Prediction results of resource quantity by areal productivity method (unit: ton)

考慮剝蝕系數(shù)預(yù)測(cè)資源量為∶ 9 088.606×0.6+10 917.040×0.4=9 819.980噸

6 結(jié)論

應(yīng)用地球化學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行資源量預(yù)測(cè)具有重要的意義，它可以進(jìn)一步挖掘地球化學(xué)數(shù)據(jù)的指示作用以及成礦作用。

應(yīng)用地球化學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行資源量預(yù)測(cè)關(guān)鍵的是典型礦床的選擇，對(duì)于相似度較高的預(yù)測(cè)區(qū)可以估算出具有一定可信度的資源量。