云南多金屬礦床地質特征及找礦預測研究

李鵬輝

（山東省第一地質礦產勘查院，山東 濟南 250000）

采礦是人類社會賴以生存和發展的重要物質基礎，礦產資源與人們的生活密切相關。當前我國正處于工業化加速階段，礦產資源需求旺盛，礦產資源需求增長與產業經濟發展相協調。在云南礦區開展找礦地質研究，為尋找多金屬礦資源提供重要的找礦基地，對發展我國多金屬工業和云南少數民族地區經濟具有重要意義。

圖1 中斷主要的成礦元素

1 云南多金屬礦床地質特征

此次研究以云南寶興廠為例，進行多金屬礦床地質特征分析，主要內容如下所示。

1.1 礦區地質

斑巖銅多金屬礦體系形成，礦石元素復雜，礦石形成條件獨特，該區域屬麗江壯近斑巖銅(鉬，金)濃度區，坐落在長江上游鋼板西部，西北走向金沙江艾拉山斷裂區西北走向，高出海岸斷線區銳角。

暴露層主要為鄂爾多維亞地層、康朗地區、青山地層、德文蓮花曲及第四紀體系。該礦主要在 NE、 NNE、 NEE (或近 EW)等方向發揮折疊作用，形成巖漿侵入接觸構造體系。南北向的聯絡區域很陡，該區有260 多個小型巖體，主要侵入奧陶省襄陽地層及德文康隆地層周圍巖層，形成了町昌霄巖體組。

1.2 礦床特征

在東北方向， 寶興廠多金屬沉積物總體分布，金礦礦床上有許多金礦、銅礦、鉬礦、鉛鋅礦和其它礦床，長12 公里，寬2.5 公里。由東北到西南，又分金昌慶-倫敦、漯河山、寶興昌-雙島四礦段。其中，著名的金昌青金礦位于金昌青租盤礦區[1]，銅鉬礦位于銅鉬礦部分。巖體與周圍巖體的接觸區，主礦體呈半圓形，東、西聯絡區礦化度較大，礦化度較好，而北、南接觸區的礦化量表相對較小。

熱液蝕變研究表明，成礦地點和礦體類型不同，熱液蝕變特征不同。巖體外圍可分為不同類型的蝕變帶和侵蝕帶，內部可分為強硅化巖芯(中間段)、中段石英鉀(中間段)、絹云母化(中間段)、絹云母化(中間段)三個弱帶，其中，銅鉬礦體主要產于石英鉀長石絹云母帶的中部和邊緣。元素組合具有明顯的空間分帶性，中段(寶興廠)的成礦元素以以下元素為主：

外圍(寶興廠、欒東山礦)則以銅、金、鉬為主，高溫元素如鐵的組合再向外，主控礦構造為馬廠青巖體在受到垂直應力的作用，受侵蝕的礦物形成一個構造體系，斑巖型的礦化體主要受地質構造裂隙控制，接觸交代型的銅鉬礦化主要受接觸帶的地質構造控制，而石英脈金礦化和蝕變型礦體主要受地質構造破碎帶及礦層之間滑動帶的控制，遠接觸帶控制石英脈型金礦化。

1.3 成礦作用

斑巖型銅鉬金礦床與馬廠青深部成巖體在空間上關系密切，其成礦期近于或晚于成巖期。蝕變礦類型與成礦元素組合呈帶狀分布；研究區域主要分布的礦物類型為斑巖型鉬礦，在地質構造裂隙的作用下，銅鉬金礦床的接觸帶分布區域在伴生金礦床的內外。礦床圍巖蝕變主要發生在接觸帶的周圍，礦層之間的滑動變化影響接觸帶的控制作用，在遠離接觸帶的圍巖中產石英脈型金礦。

巖石侵入接觸構造控礦系統的總體特征是：構造樣式是巖漿構造在統一動力作用下不斷發生和發展的基本構造樣式。將斑巖型鉬礦化、接觸交代型銅鉬(伴生金)礦化、近接觸帶破碎蝕變巖型金礦化、遠接觸帶石英脈型金礦化等構造熱液型金礦化研究，礦化元素產物具有由高到低的演化順序。結果表明：從斑巖型銅鉬礦化到接觸交代銅鉬礦化再到圍巖型熱液脈礦化，成礦流體中的水由單一巖漿水轉化為以氫氧同位素組成日益復雜為特點的巖漿水和大氣降水的混合物，成礦流體中的水逐漸減少，大氣降水逐漸增加。含礦斑巖和金礦流體包裹體中的氫氧同位素組成相似，反映了同一物源——富堿斑巖漿水。

巖流富含硫和碳，大氣流體則缺乏礦化劑，體內富堿斑巖體的形成具有重要意義。在一定條件下，巖漿分化為礦化流體，礦化流體作用參與成礦過程。硫鉛碳同位素分析表明，從斑巖成礦→接觸交代成礦→圍巖熱液脈成礦，巖漿強度逐漸降低，圍巖強度逐漸增加。這兩種礦床均為馬廠箐富堿斑巖、斑巖型銅鉬礦床，其稀土元素和微量元素的變化曲線相同。礦成礦作用表明，含礦巖漿上部過程中，在巖漿熱壓作用下，礦液從巖漿結晶分異和外移。隨著物理化學條件的變化，不同部位沉積形成不同種類的金屬，導致含礦流體不同，從而形成一系列不同類型的礦床[2]。

其作用機理雖有差異，但均受同一動力驅動，且在不同的物理化學條件下均屬同一構造巖漿成礦體系。研究結果表明，隨著熱液成礦的發生，巖體內部向接觸帶和圍巖地層發展，巖體內部的成礦作用類型、巖體的蝕變以及元素組合明顯地反映了礦床內部液體的涌出，在良好的成礦條件作用下，礦床內富含多種金屬元素。由此可以判斷出礦化流體物質的演變受地質構造變化影響較大，形成一個成礦系統是巖體發展的必然趨勢。區域性構造演化、馬廠青巖體的巖相特征、巖體中強烈硅化核的存在及礦帶西面的雙澳門礦帶塌陷，說明該地區已有規模隆起。露天勘探和生產實踐表明，銅鉬礦床主要發育在2300 米以上，且呈向東北傾斜、尖滅的趨勢；人頭清-金長慶剖面主要發育金礦化、鉛鋅礦化和銅礦化三種類型。地面高度2300 米以上，地面含鉬礦2200 米以上，但整體條件較差。

2 找礦預測方法設計

預測的目的是定量地評價礦區內所劃礦床的優缺點，從而實現遠景成礦。金及多金屬礦石為主要礦種，應用綜合信息預測理論和方法，對研究區的金屬礦床和多金屬礦床進行定位預測研究，以指導找礦工作。通過對成礦規律的分析和找礦模型的建立，提取了影響成礦帶的地質變量，通過地質變量的合理分布，建立了定位預測模型，給出了預測結果，同時，還對成礦強度進行了分類排序。礦藏預測的任務是在前人工作的基礎上，通過資料分析和資料提取，找出資料的相關特征，對不同類型礦藏的地質特征進行評價。很明顯，任何礦產預測項目的實施，包括礦種預測，評價目標的確定，評價方案的設計，評價方法的選擇，都是基于地質知識。

2.1 地質變量研究

地理標志或圖象的價值往往隨著空間位置和時間而變化，即地質變量[3]。

定位預測的本質是用數學方法對礦床進行預測研究，解決方法是把地質問題轉化為數學問題。這一轉變就是將地質標志或地質現象作為地質變量，尋找其內在聯系，用某種數學公式來描述和刻畫其關系。變量研究包括提取、分配、優化等重要內容，對地質變量的提取與預測具有直接影響。

對地質變量進行提取，在正確認識成礦規律、控礦條件和找礦模式的基礎上，根據各研究區所收集的文字、圖件、數據，選取相同比例的變量，對單位的成礦預測有利信息進行描述。然后，利用巖性特征，提取出不同時期侵入巖漿巖的巖性，分析了不同方向上斷層的構造特征、構造走向和傾角的變化，并據此提取出斷層和傾角的性質及變化，分析了金、銀、銅、鉛、鋅等異常，提出了地震預測的單位變量。參見下表：

表1 變量提取分類表

2.2 變量的賦值模型

由原始數據得到的部分變量是文字描述、記錄和解釋的定性變量。不了解數據概念，就無法直接處理信息，所以，必須把這些定性描述轉換成可處理的數字模型，并且要保持關于這些變量和礦化的信息。在此情況下，用數學方法將提取的變量分為兩種狀態，即：

公式（1）中，ijX 表示第i 個單元在j 號變量上的取值。在此基礎上，將各單元轉換為各變量，就能顯示出變量的一些基本特征。該模型不僅可以反映某一單位變量的變化情況，而且還可以反映同一單位變量值的顯示情況。

2.3 找礦預測

基于以上的基本工作，將各單元按照關聯程度進行劃分，然后對各單元進行分類。單變量連通性是以單變量為尺度，以單變量為尺度，用來衡量成礦質量。預測流程如下所示：

圖2 預測流程

其數學模型是：

公式（2）中， il 稱為單元聯系度，它表征了單元成礦概率大小；ja 為變量權系數； ijx 為第i 個變量在j 個單元上的取值。

在此基礎上建立了評價模型，通過兩種優化方法得到權重，計算各單元間的相關性。關聯程度反映了礦床的成礦率和成礦潛力，基于該模型設計的云南多金屬找礦預測方法，對找礦工作有一定的指導意義。

3 結束語

基于上述過程完成云南多金屬礦床地質特征的分析，以及找礦預測方法的研究。通過此次研究能夠為相關領域提供幫助，但是由于研究的預測方法還存在一定的不足，還需要做進一步優化設計。