新疆且末縣布拉克銅礦床三維地質建模與深部找礦預測評

包兆榮

（新疆鋼鐵雅滿蘇礦業有限責任公司，新疆 哈密 839001）

布拉克銅礦分布于新疆且末縣境內，處于吐哈盆地西南緣，針對該礦區在2017年進行了全面的同款調查研究工作，運用槽探鉆探等技術手段有效控制銅礦層，探獲150.91萬t(333)類銅礦石量以及46001.77t銅金屬量，銅品位主要處于1.04%～5.40%水平，平均約為3.05%，但誰勘探研究工作與地質研究工作日益推進，有新的銅礦床在礦區外圍不斷被發現，而且礦區深部具有非常好的找礦前景，為使礦區資源儲量進一步擴大，文中在對該礦區域地質特征以及礦床地質特征進行充分研究的基礎上，并結合三維地質層礦預測理論，實施成礦預測，將找礦靶區給圈定出，為該區今后找礦勘查工作奠定了良好的基礎[1，2]。

1 區域成礦地質背景

布拉克銅礦是新疆且末縣發現的一重要銅礦床，石炭系、白堊系、朱羅系、第四起和古近系地層在區域上廣泛發育，該區發育的斷裂構造主要呈現NEE向與EW向展布，阿爾金南緣斷裂穿過區內北東NEE向，對吐哈斷陷盆地北界起著明顯的控制作用。在區域南部上分布著木孜魯克北緣斷裂，展布方向主要為自西向東進行展布，并突出向東北方向弧形穿過，對吐哈斷陷盆地南界急著明顯的控制作用，斷裂帶約為20m～400m的帶寬，整體呈現180°～200°傾向的產狀特征，角度為50°～70°。次級褶皺是區域褶皺的主要形式，在土拉斷陷盆地南北邊緣地帶發育，在阿爾金南緣斷裂12km范圍內分布有盆地北緣褶皺群，褶皺多為小褶皺主要處于500m～1000m之內；盆地南緣褶皺屬于向斜，具有寬緩的特征，在此向斜北翼產出布拉克銅礦。二長花崗巖以及花崗閃長巖是該區的主要巖漿巖，產出特點為巖株狀，向區內南部石炭紀地層侵入。

2 礦床地質特征

2.1 賦礦地層特征

犬牙溝組上下斷巖石布拉克礦區較為發育，主要有五層之分，主要層序由下到上表現為：①泥質粉砂薄—中層厚度、紫紅色；②砂礫巖層（雜色）含銅礦物，有25m厚；③泥質粉砂巖紫紅色，約為117m厚；含礦砂礫巖層在局部區域上發育具有較小的規模，有的隱伏于內，有的在地表出露；④砂礫巖層含銅礦物，雜色，約為6m后。⑤泥質粉砂巖（薄—中層）紫紅色，有層理發育，石膏細脈在局部順層發育，沉積特征為濱湖相，雜色含礦層砂礫巖巖屑，主要表現為圓狀特征，不同大小的粒徑，和較差的分選性，膠結鈣泥質，礫石較大的主要在層理以下部位分布，粉砂巖與細粒砂巖夾生其間，同時還有泥巖透鏡體，沉積特征表現為扇緣三角洲相。

2.2 礦體特征

有五個銅礦體在礦區當中被圈出，具體特征如下：

（1）礦體Ⅰ-1，Ⅰ-2，Ⅱ-1，Ⅲ-1號在走向上以及傾向上，通過工程進行控制，將礦體圈定，通過鉆孔單工程將Ⅳ-1礦體給推斷出。

（2）隨著走向上礦體Ⅰ-1，Ⅰ-2，Ⅱ-1，Ⅲ -1號均表現為舒緩波狀的彎曲，呈現90°走向特點，有四個礦體在平面上處于平行狀態，似層狀以及層狀是鋪面上的主要特征，產狀和賦礦地層表現為一致的特點。

（3）單個礦體主要為550m到1630.50m的長度，主要處于1.38m～1.76m速度水平，礦體厚度不大。

（4）礦石處于1.04%～5.40%品位水平，單礦體主要在2.32%～3.27%平均品位水平，屬于富礦，34.41%～43.87%是單礦體主要的品位變化系數，均勻的分布礦石有益元素。

（5）礦體Ⅳ-1號達到4.68m的真厚度，銅為2.21%的平均品位水平。礦體越具有較大厚度，在品位上也就越高，有待深入的開展勘查研究工作。

2.3 礦石特征

（1）對于礦石物質組分而言，砂礫巖是主要的賦礦巖石，石英巖巖屑以及碎屑石英和碎屑長石、流紋巖巖屑等金屬填充物所組成。

（2）孔雀石是主要的礦石金屬礦物，褐鐵礦相對次之，具有較少的含量，自然銅以及黃鐵礦偶見。石英和長石是主要的非金屬礦物，碳酸鹽和泥質物相對較少。

（3）對于礦石的結構構造，碎屑結構是礦石的主要結構，交代溶蝕結構以及殘余結構相對次之，似層狀構造以及塊狀和浸染狀構造是礦石的主要構造特點，并具有明顯的沉積巖特征。

3 成礦預測

此研究結合三維地質建模成礦預測理論，對礦區當中的地質數據進行全面分析，運用Surpac軟件對三維礦化域數字模型進行構建，并以此為前提分析研究銅礦化分布特征，再次開展成礦預測，將找礦靶區給圈定出。

3.1 三維地質建模

（1）創建地質數據庫模型。基于Surpac軟件礦區各種地址數據顯示過程當中通過表格進行呈現，這款軟件不但能夠結合三維建模相關要求，對各類表格自動生成，用戶在應用過程當中還可結合不同需求進行表格添加，這一研究通過表格形式呈現礦區當中的各種地質數據，進行三維地質數據庫模型構建，這個模型為三維礦化域數字模型構建奠定了良好的前提。

（2）地表模型構建。在Surpace軟件當中礦區高程數據，并把等高線當做約束線對地形文件自動生成，對礦區地表模型進行構建，形成圖1所示。

圖1 礦區三維地表模型

（3）實體模型。實體模型在Surpac軟件當中是多個三角面共同構成的空間體，三角面應當將下列要求給滿足，有效連接三角面，不能有相交情況出現，三角面必須構成封閉的空間。剖面線法、合并法以及相連斷法均通過Surpac軟件進行提供，與該銅礦地質特征和礦區當中的勘探研究結果綜合分析，對礦區三維礦化域實體模型構建過程當中運用剖面線法進行構建。

（4）塊體模型。通常而言，在空間規模上三維礦化域數字模型具有較大的空間規模，由于各種地質因素導致準確性受到很大影響，為使模型準確率得以大幅提升，應當構建的塊兒狀模型尺寸微小。經理論進行計算，這一研究塊體模型勘探線5%的間距作為長度進行選定，為2.5m的尺寸，高度為1.2m屬于平均一樣長，所以對于塊體最終選定過程當中，根據長×寬×高分別為2.5m×2.5m×1.5m進行選定，最終對三維礦化礦化域塊體模型進行構建過程當中，運用820 564個單元塊共同組成。

3.2 礦化空間分布規律

為準確估值塊體模型，對空間上銅礦化分布規律進行研究，這一研究主要運用普通克里格法對于各個塊體銅品銅進行估算，以此為前提，分別結合模型Cu品位縱剖面、平面與橫剖面投影等值線圖，分析研究空間區域上銅礦化的分布規律。模型Cu品位在XY（平面）投影等值線圖便如圖2所示，對該圖進行分析了解可發現，銅礦化在整體上走向為SSE—NNW向，同時相較于低品位礦化，高品位礦化具有較差的連續性，分布特點主要表現為透鏡狀或者不規則狀。

圖2 Cu品位平面（XY）投影等值線

圖3是縱剖面（XZ）上Cu品位的投影等值線圖。對此圖進行研究發現，760～840m的標高是銅礦化的主要分布所在，銅礦化高品位區域特征具有緩傾斜的特點，如820～880m的標高范圍，銅礦化分布特點呈現啞鈴狀，局部有折皺特點的形態存在，總體表現為近似水平狀。

圖3 Cu品位縱面（XZ）投影等值線

圖4是橫剖面（YZ）上Cu品位投影等值線圖，對此圖進行相應的研究發現，從北向南礦區的銅礦化存在深度延伸的特征，通過分析此圖左下角高品位銅礦化主要在深部區域上分布，而右上角主要有前部高品位銅礦化分布，與勘探結果充分結合，高品位銅礦化在礦區延伸特點，而且深部區域上未出現封閉，含銅量可能在深部具有較高的特點。

圖4 Cu品位縱面（XZ）投影等值線

3.3 找礦靶區

對平面縱剖面以及橫剖面Cu品位投影等值線圖進行分析研究，銅礦化在礦區當中，展布方向主要呈現SSE—NNW向，傾斜特點主要表現為NE向傾斜以及N向傾斜，分布特點表現為斷續狀，在空間上銅礦化走向上呈現連續不完全性展布，分析研究有雁列式分布的銅礦化存在于空間上。

結合縱剖面Cu品位投影等直線，將三處找礦靶區給圈定出，分別進行W-Ⅰ#、W-Ⅱ#、W-Ⅲ#編號，800m標高部位主要分布W-Ⅰ# 靶區、在516m～760 m X 坐標分布。銅礦化在標高810m～890m以及516m～680mX 坐標區域上主要表現為垂直向下的延伸，等值線在區域銅礦化沒有出現全面封閉，通過研究分析，銅礦化在W-Ⅰ# 靶區當中呈現向下延伸的分布特點，標高740m～790m與517m～440m的X 坐標范圍是W-Ⅱ #靶區分布所在。銅礦化表現為30°并向E方向傾斜。區域等值線具有較低的密度，勘探研究還存在很大不足，銅礦化無封閉，而且區內西部區域上的同框畫等值線和該區銅礦化等值線在分布上呈現平行的特點，進而認為銅礦化在W-Ⅱ# 靶區當中具有延伸的特點，在740m～790m標高、517m～440m X 坐標分布W-Ⅲ #靶區，銅礦化等值線在區域上呈現較低密度，與區內的勘探研究充分結合，銅礦化可能存在于W-Ⅲ # 靶區當中。

結合Cu品位橫剖面將找礦靶區3處給確定出，并進行S-Ⅰ# 、S-Ⅱ#、S-Ⅲ#編號。標高710m～790m是S-Ⅰ# 靶區分布所在，Cu品位等值線不僅具有較低的密度，而且在下部未出現封閉。在677m～750mY坐標周圍分布S-Ⅱ # 靶區，處于710m～760m的標高，銅礦化在此主要表現為向N傾45°特點，延伸趨勢較為明顯。在810m～890m標高，367～450m米Y坐標分布S-Ⅲ # 靶區，在邊部銅礦化向N傾傾斜。

對縱剖面以及橫剖面綜合研究分析，對找礦靶區進行圈定，在對比分析前提下，將三處找礦靶區給圈定出，分別進行Ⅰ#、Ⅱ#、Ⅲ#編號，并針對礦區實施1∶20 000土壤地球化學研究，銅礦化異常帶呈現118°方向展布，約為3.15km長，處于300～400m的寬度，銻、砷、金、銀異常相互伴生，分布特點主要表現為串珠狀，和礦區三處找礦靶區的圈定具有很好的吻合性。

4 結語

文中對新疆且末縣布拉克銅礦地質特征進行詳細的分析和研究，同時運用三維地質成礦預測理論，針對礦區進行三維礦化域數字模型構建，結合銅礦化具有的空間分布規律，實施成礦預測研究，將三處找礦靶區給圈定出，并運用1∶20000土壤化學測量對礦區進行研究，了解到分布的銅異常帶和區內找礦靶區的圈定具有很好的吻合性，證明運用三維成礦預測技術對找礦靶區進行圈定非常可靠。