淺談斑巖型銅礦床的有效勘查技術方法

宋月梅

（山東省魯南地質工程勘察院（山東省地勘局第二地質大隊），山東 兗州 272100）

斑巖銅礦的概念由Emmons在1918年首次提出，隨著研究的深入將斑巖型銅礦床定義為：在空間分布和成因上與一些弱酸性的斑巖類小侵入體有關，規模巨大，低品位的細脈浸染型銅礦床。系統研究發現斑巖型銅礦床的礦體可以產在斑巖體內部或圍巖中，斑巖型銅礦床的成礦時代為顯生宙，主要是中、新生代[1]。斑巖型銅礦床與具斑狀結構的中酸性淺成、超淺成的小型侵入體有時間、空間和成因聯系；圍繞侵入體的圍巖具有礦化蝕變分帶性，呈面型展布，蝕變礦物為大量硫化物礦物，富含黃鐵礦；礦石具細脈浸染狀構造。斑巖型銅礦床通常與其他成因類型如矽卡巖型礦床連續產出，形成成礦區或成礦帶，有時斑巖銅礦床還和其他礦種礦床相伴產出，構成一個成礦系列[2]。該類礦床工業意義和經濟意義重大，因此為對此類礦床進行高效率高質量全方位勘查并提高尋找該類礦床的勘查效益，需尋找行之有效的勘查技術方法，建立找礦預測模型，以發現新的斑巖銅礦床。目前普遍使用的是立體找礦即運用研究所取得的該成因類型礦床的成礦規律建立三維礦床模型從而開展找礦部署，充分運用現代航空和遙感技術，地面、坑道和井中地球物理，勘查地球化學技術及各種類型鉆探技術，實施立體找礦。

1 成礦地質條件

1.1 巖漿巖條件

中酸性鈣堿性淺成、超淺成小型斑巖侵入體的存在是斑巖型銅礦床成礦的必要條件，以小侵入體或次火山巖體產出。花崗閃長斑巖和石英二長斑巖為主要的含礦巖體，礦化多集中在巖體頂部，巖體形態復雜多變，有株狀、筒狀、蘑菇狀、喇叭狀及不規則脈狀等，巖株、巖筒狀對成礦較有利[2]。巖體年齡一般較年輕，大多數斑巖型銅礦床與燕山期斑巖體有關。

巖體的化學成分以富鉀為特征（K2O＞Na2O），且巖體的酸性程度影響礦化類型，通常以銅為主的礦床Si2O含量一般在62%～68%之間[3]。

1.2 構造條件

深大斷裂是含礦斑巖巖漿上升的通道，含礦巖體分布在深斷裂兩側的次生斷裂構造體系中。在一些斑巖中，角礫巖化或角礫巖體與礦化密切相關，角礫巖體常分布于斷裂構造交叉部位，在一個地區常成群出現，且沿一定構造方向分布，這種角礫巖體通常在斑巖體中或其周圍呈筒狀分布，角礫巖筒直徑從數十米到數百米不等。礦體由細脈浸染狀礦石組成，賦存于巖筒內。角礫巖筒是尋找斑巖型礦床的重要標志之一。

1.3 圍巖

礦體的圍巖巖性影響礦體賦存部位、礦體形態等，斑巖型銅礦床的圍巖主要有硅鋁質巖石和碳酸鹽巖兩大類。圍巖蝕變以中心式面型蝕變為特征，這類蝕變圍繞侵入體中心呈同心圓狀或橢圓狀產出，范圍可達幾百米至幾公里，各蝕變帶的礦物組合常呈有規律地分布。圍巖蝕變分帶是尋找斑巖型銅礦床的主要標志，為找礦勘探提供有益的線索和明確的方向。

2 找礦勘查技術方法

2.1 地質填圖方法

地質填圖法是最基礎的找礦方法，對于查明研究區的基礎地質概況具有重要意義，一些大型的斑巖型銅礦床就是在地質填圖過程中發現礦化線索的。尋找斑巖型銅礦床可在1:20萬地質圖基礎上，開展1:5萬和1:2.5萬的地質測量，確定區域大地構造位置，基本查明區域地層、構造、巖漿巖，圈定遠景區域，進行更大比例尺填圖。在大比例尺地質填圖中，查明巖漿巖體、構造與成礦的關系、賦礦地層、圍巖蝕變分帶性、礦體產狀、礦物組合等，研究成礦規律和各種找礦信息。尋找斑巖型銅礦床的地質標志有：鐵帽；鐵的次生礦物、銅的次生礦物；蝕變特征；副礦物特征；含礦角礫巖帶。

2.2 地球化學方法

由于斑巖型銅礦具有Cu、Mo、Pb、Zn、S地球化學暈，因此通過巖屑、水系或土壤化學測量可以測定Cu、Pb、Zn、Mo、W、Ag等元素空間分布及濃度值變化特征，圈定化探異常[5，6]。

基巖的鉆孔地球化學調查也是針對斑巖型銅礦床的一種重要找礦地球化學方法，其內容是從已知礦區鉆孔中抽取樣品，并對其進行多元素分析，查明致礦元素的空間分布特征，以指導找礦。

2.3 地球物理方法

地球物理方法在尋找斑巖型銅礦床中應用最多也最廣，有的物探信息甚至能直接指明找礦方向。所使用的地球物理方法包括磁法、電法、布格重力法、伽馬能譜測量等。通過上述方法測得的數據可表征巖（礦）石物性特征，對成礦母巖、成礦構造和礦化蝕變帶等具有重要的識別作用，且有的物性參數可直接作為找礦標志。

2.4 遙感地質方法

利用遙感方法開展找礦工作一直是和圍巖蝕變緊密聯系在一起的，斑巖型礦床具有典型的蝕變分帶，構成了蝕變找礦的基礎前提。

遙感數據還包含與礦產資源共生及形成緊密相關的礦物、巖石或蝕變礦化等地質體與地質現象反射和發射電磁波的特性。礦化異常信息作為成礦、控礦條件和找礦標志等綜合的近礦標志，可直接或間接利用遙感圖像反映的地質體與地質現象的空間特征和波譜特征予以識別。通過遙感手段進行蝕變礦物填圖是斑巖型銅礦床勘查的有效勘查技術手段。

2.5 工程技術方法

在勘查過程中，需要對物化探和遙感手段等圈出的異常進行驗證，常通過探槽、鉆探等工程對異常進行驗證，并通過取樣分析等，查明礦床品位并評價礦床的工業意義和經濟意義，為下一步礦床勘查提供類比依據。特別是鉆探，是異常驗證過程中必不可少的工程技術手段。

3 利用三維地質建模技術建立多源信息找礦預測模型

三維地質建模能夠將地物化遙等多種勘查技術方法獲取的多源成礦找礦信息經過處理后在計算機虛擬的三維空間下進行疊加模型展示，突出找礦有利部位，同時還可建立綜合找礦模型。

多源信息找礦模型一般以礦床的成礦模式為基礎，以成礦信息的提取、濃縮、綜合為途徑，應用圖解形式表達多源信息找礦模型的內容。建立斑巖型礦床的找礦模型需綜合地質、地球物理、地球化學和遙感地質等多種找礦信息，對獲取的地質、物化探和遙感數據，根據地質成礦理論和已知礦床（點）特征，利用GIS軟件進行“二次開發”和處理分析，尋找有利的找礦變量，并把主要控礦變量與已知的斑巖型銅礦床通過相關性分析建立數學權重模型，進而轉換為區域找礦模型。通過確定各個變量的權重，圈定找礦有利地段或成礦靶區。

4 結論

綜合國內外典型斑巖型銅礦床的勘查過程其基本的找礦方法和模式為：先開展不同比例尺的土壤和巖石地球化學測量，在區域內圈定地球化學異常區；在大比例尺找礦勘查活動中，使用激發極化法、磁法和放射性法這三種地球物理方法獲取含礦巖石物性差異異常信息；此外，詳細收集勘查區范圍內的遙感數據和航片資料，利用多光譜和高光譜遙感數據對比的方法對其開展系統的地質解譯，進行蝕變礦物填圖以及環形、放射狀、大型線性構造識別。通過上述方法手段逐步縮小有利找礦靶區范圍進行工程驗證。將地物化遙綜合信息在三維地質建模平臺上進行建模，從而建立立體可視的多源信息找礦模型。

三維地質建模已成為趨勢，其可視化、定量化、系統化為建立多源信息找礦模型帶來很大便利，為同類型礦床勘查提供了有利的方向。