鉛鋅銅多金屬礦地質地球化學特征與找礦潛力分析

周文俊，張 園，陶東山

（江西省地礦局九一六大隊，江西 九江 332000）

礦區地球化學特征主要是指相關工作人員在實施地質勘查工作時，探索到能直接或間接表述礦區性能參數的總和，包括礦場磁力強度、綜合出礦量、金屬元素及元素組合、礦產資源賦存中心、梯度分度值及分度帶、譜系形態等。鉛鋅銅多金屬礦通常分布在斷裂帶及巖漿活躍區域附近，產礦周圍通常具有地質特征復雜、外界環境惡劣等特點，以此賦存的金屬礦與復合型組合礦資源較豐富，根據礦區地殼變遷程度及巖漿分異性，金屬礦中通常含有大量的Si、Ca、Ka等物質，受到地區蝕化帶的影響，提供了鉛鋅銅礦較為活躍的成礦條件，以此鉛鋅銅礦在找礦中通常以脈型鉛鋅銅礦、斑巖型鉛鋅銅礦等組合礦或復合礦形式存在，并在實地勘查中呈現出礦產資源不連接、礦區分布不均勻、找礦標志不明顯等特點，產出礦主要以硫化礦為主[1]。基于當下工業行業在經濟市場的快速發展，經濟市場對于金屬礦的需求量呈現逐年遞增趨勢，為了滿足市場實際需求，有關工作人員針對礦產行業發展現狀，開展了礦區全面找礦的研究，以鉛鋅銅礦為主的礦區成為了調研重點。

1 鉛鋅銅多金屬礦地質地球化學特征

基于地球化學特征觀念的引入，為礦區勘查工作提供了新的發展方向，目前已有大量實踐證明該方法在實際應用中具有顯著的找礦效果，以此本文將應用多種物探技術，分析鉛鋅銅元素地球化學分帶結構，獲取礦區金屬元素數據[2]。如下圖1所示。

如上述圖1所示，為某礦區鉛鋅銅多金屬地質勘查點，整體礦區圍巖與礦帶呈現背向剝離趨勢，主要以層狀帶為主，具備一定多層次性，賦存的礦產資源以Cu200、Zn200及金屬組合為主，為了探究鉛鋅銅多金屬礦在區域的賦存狀態，提供正確的找礦指導方向，下述將以某礦區為例，從3個方面，開展鉛鋅銅多金屬礦地質地球化學特征的詳細分析。

1.1 鉛鋅銅多金屬礦地層含量豐度

結合礦區地層巖石剖面采樣數據，獲取以鉛鋅銅多金屬礦為主的礦產資源分布量數據，按照礦產資源在整體礦區的占比，可知礦內的主要金屬元素由金、銀、鉛、銅、鎘、錳、鎳等構成，且金屬賦存狀態下的活躍性較大，通常以非獨立元素的形式存在，最常見的組合金屬礦類型為氧化物、氫氧化物與硫化物，鉛鋅銅多金屬礦的豐度值明顯高于內地與大陸金屬礦豐度值，其中最為明顯的金屬元素為Pb、Zn、W，銅金屬元素賦存量明顯高于沉積層地質元素含量。

根據礦區金屬元素豐度值，計算在礦區內鉛鋅銅多金屬礦的成礦元素濃度富集系數。以富集系數等于3為元素濃度劃分標準，以此可知區域金屬礦富集系數大于3的金屬礦資源由金、銀、鎘構成，金屬元素富集系數大于1.5小于3的金屬礦資源由鎳、錳、鋅等，為中等濃度金屬集合，元素富集系數小于1.5的金屬礦資源有銅、鎢等，被稱為低濃度金屬群。

結合上述對礦區活躍金屬豐度的分析，下述將從基于地球化學特征分析地層稀土金屬元素的特征，根據對稀土金屬元素含量的檢測，礦區內寒武系的稀土元素含量值較高，每單位面積內的金屬元素賦存量均超過2.5＊10-8，且EU含量呈現出明顯異常，無論是輕稀土元素或重稀土元素，在礦區均不虧損，按照礦產資源分布式庫存及結晶巖石的特性，分析礦區內沙礫及碎屑物質中含有黑云母的量，并以此作為判定勘查礦區內鉛鋅銅多金屬礦含量的關鍵依據[3]。

1.2 鉛鋅銅元素地球化學分帶特性

根據鉛鋅銅多金屬礦的地球分異化特征，依照礦產資源分布背景及組合地層內金屬元素賦存量，分析礦區內地球化學分帶的特性，結合礦區勘查數據集合中存在的特征點，將多金屬原賦存區域按照礦區的不同類型及局部元素的富集狀態，對其進行斷裂帶的劃分。

按照礦產資源EW、NE走向分布，復背斜區域、巖漿附近的金屬銀、銅、鋅、誤、錳、鎘構成，偏東部地區的礦產資源賦存特征最為明顯，偏西部地球化學分布特征較差，存在礦群，但需要相關人員進一步勘查確定礦區位置。東南向為最典型的礦區小名山，同時作為地球化學標志性分布帶，強分異性組合金屬元素由Ag、W、Mn、Ni、Cu、Zn等組合元素構成，根據金屬的基本特性及組合元素的形態特征，可判斷巖漿熱礦化學組合礦內含量及金屬元素異常特征。而東南向的地球化學分布帶則以祿井帶為代表，分異金屬元素組合為Pb、Cu、Zn等，根據該區域的鉛鋅銅金屬礦化呈現的特點，可掌握中低溫度區域的地球化學帶金屬礦特征，斷裂一帶的金屬礦資源Mn、Ag、Ni等元素為主，表示該地區由于地臺表示出的沉積金屬礦賦存量相對良好，具有較為明顯的礦區改造能力。

1.3 地球化學異常分布特征

結合礦區內水系沉積物的檢測結果，被圈定鉛鋅銅多金屬礦地球化學異常特征的面積占礦區總面積的15%，且整體分布呈現橢圓形，其中銅元素的化學異常面積約為13km2，襯度為3.5～4.5，按照金屬元素規格，將出現異常化學特征的金屬元素按照由大到小排列，表示為：Cu200-Zn400-Au200-Mn-Ag-Sn，由于銅金屬元素活躍程度較高，且礦區內組分水平較為明顯，以此出現異常特征最高的金屬元素可為組合銅礦，通常以組合礦或復合礦形式存在，在勘查過程中表現為紅褐色或深紅色，受到巖漿礦化作用影響，礦區組分內部水平分布較為明顯。結合多種物探設備對礦區地質的有效勘查，發現鉛鋅銅多金屬礦的地球化學異常分布通常具有下述共性。其一，異常規模連續，組合礦出現異常特征的面積不統一，通常覆蓋范圍在15.5～42.5km2之間。其二，組分內異常信息較復雜，需要后期采樣分析，無法在現場直接檢測。

受到礦區內金屬磁場力影響，組分內異常的金屬礦強度不同。正常情況下的異常值在（0.5～5.6）＊10-5之間，經檢測后發現，金屬異常值無明顯規律。

2 找礦潛力分析

鉛鋅銅多金屬礦作為目前經濟市場內應用最為廣泛的金屬礦之一，經過技術的不斷創新及多年勘查經驗，國內已發現的內生礦床超過5處，出現礦化點的礦床區域超過20處，總結礦區成礦規律，分析地區找礦潛力。

一方面，勘查礦區內多種成礦元素的分布范圍與規律，獲取成礦區域內出現硫化點的金屬元素，判定金屬元素的濃集系數，整合地層信息數據，圈定地質結構區域的異常，分析圈定區域與周邊代檢測區域之間的異常，結合3D掃描成像技術獲取勘查樣本結構，掌握區域地質環境內礦產資源賦存狀態，通過計算指定單元面積內所存在鉛鋅銅多金屬礦所占的百分比，裸露表層的所占的面積大小，可實現描述圈定區域內元素的屬性。而廣泛分布的寒武系層恰好為鉛鋅銅多金屬礦的找礦提供了方向。另一方面，礦區內巖漿層構造與礦區地殼變遷等外界因素是鉛鋅銅多金屬礦找礦中最為明顯的標志，結合航磁與地球化學異常特征分析，判定在斷裂帶深處具有隱伏礦體，主要分布在巖層夾縫及斷裂帶深處，經過物探設備的檢測，金屬礦資源分布范圍較廣，同時根據同位素化學特性分析，區域找礦標志來源于巖漿層熱液，以此證明該區域礦產資源含量較為豐富，具備良好的找礦潛力。

3 結語

本文從3個方面，開展了鉛鋅銅多金屬礦地質地球化學特征的研究，并根據勘查中出現的地球化學異常特征，分析了該地區的找礦潛力，為礦產行業的發展提供了正確方向的同時，實現了礦產資源分布的良好研究，為今后金屬行業的發展延展了方向。

以此在后期的發展中，應加大礦產資源勘查的力度，在保障資源與經濟協同發展的基礎上，不斷創新技術的應用，提供未來找礦技術指導。