地电化学、构造叠加晕法在盲矿预测中的运用

张振兵，张 海，袁月琴，郭佩佩

(贵州省地矿局113地质大队，贵州 六盘水 550001)

针对矿山深部寻找盲矿体，国内、外都做了一系列的研究工作，目前较为成熟的化探方法主要有：

(1)在矿区主要采用原生晕法—原生叠加晕法—构造叠加晕法，包裹体气晕、离子晕及其叠加晕法，矿物地球化学法及同位素地球化学方法等。

(2)在厚覆盖矿区有汞气测量法(壤中气汞测量、土壤吸附汞测量)、地电化学法(电提取法、土壤离子电导率)、地气法、综合气体地球化学方法(H2S、CO2、CO、CS2、COS等)、烃类测量、相态分折、元素活动态测量(水提取相、非晶质铁锰氧化物相、有机络合相、活动态等)、卤素地球化学法(岩石、土壤卤素测量和土壤热释卤素测量)等。

贵州威宁地区属于典型的喀斯特岩溶地球化学景观，多年来，该区找矿一直未获得突破。原因很简单，由于地形落差较大、地表土法炼锌造成大面积污染及特殊地球化学景观，不利于物探和常规化探工作的开展和应用，仅靠常规地质工作，找矿效果甚微。我们结合贵州威宁凉山铅锌矿区耿家寨矿段地质特征，使用化探新方法：地电化学、构造叠加晕法开展方法试验，寻找到了一套适合该矿区及外围寻找深部盲矿的化探新方法新技术。

1 矿区地质

研究区地质构造位置隶属黔北台隆之六盘水断陷的威宁北西向构造变形区，以北东向逆冲推覆构造为主，并叠加北北东向断裂。同时也形成了有利的导矿、容矿构造，找矿潜力较大。

1.1 地 层

研究区出露地层为石炭系下统上司组(C1s)、下—上统大埔组(C1-2d)、上统黄龙组(C2h)、马坪组(C2m)、二叠系下统包磨山组(P1b)、中统梁山组(P2l)、栖霞组(P2q)、茅口组(P2m)及第四系(Q)残坡积物。其中，石炭系上司组、大埔组、黄龙组、马平组是勘查区中铅锌矿的主要产出层位。

1.2 构 造

图1 研究区大地构造位置图

研究区处于小黑山—耿家寨断褶带耿家寨背斜南东翼(图1)，地层受断层影响，产状变化较大，地层产状总体倾向南东，倾角20°～60°，该区铅锌矿体矿体主要产于背斜核部及南东翼。研究区矿体主要产于耿家寨高角度冲断层逆断层(F3)中，矿体产状与断层产状基本一致。

1.3 矿化蚀变特征

矿化蚀变带产于断层控制带内，矿石特征较稳定，矿石矿物主要为闪锌矿、铁闪锌矿、水锌矿、菱锌矿、方铅矿，次为黄铁矿及褐铁矿，常呈它形粒状产出。脉石矿物主要为白云石及少量方解石。矿石具矿石结构主要为它形、半自形晶结构、交代结构，具块状、细网脉状、团块状、浸染状构造。围岩蚀变有白云石化、黄铁矿化、方解石化及弱硅化。

2 构造叠加晕法试验

2.1 方法介绍

构造叠加晕预测深部盲矿是根据热液型矿床成矿成晕严格受构造控制的原理开展理论和实践研究的。我们知道，原生叠加晕分布于构造及其上下盘围岩中，一般在构造内矿体的原生晕最发育，前缘晕指示元素可在矿体前缘200m形成异常，而上、下盘晕一般只有数米至十米范围，由于应用原生晕预测盲矿预测的关键是研究矿体(晕)的轴向分带特点，研究构造中的原生叠加晕的轴向分带及其叠加结构足以反映矿体(晕)的总体轴向分带。在构造蚀变带中具有选择性地采取蚀变及矿化叠加样品，不但强化了异常或找矿信息，而且大大减少了采样量和分析费用，提高了工作效率和找矿效果。

2.2 构造叠加晕法试验

本次实验部署在凉山铅锌区耿家寨矿段，该矿段发育的铅锌矿体受F3高角度逆充断层控制(图3)，从地表、中深部到深部均有工程控制，满足构造叠加晕法预测矿山深部盲矿的工作条件。其中该矿段地表见矿化，中深部有民采铅锌矿老硐(LD01)见富矿体，深部有斜井604(XJ604)控制低品位矿石的矿化体。预测斜井604之下是否还有第二个富矿体，成为该区找矿突破的难点和重点。

在凉山铅锌矿耿家寨矿段XJ604、LD01及其上部分别采集矿化样品，送贵州地矿局一一三地质大队测试中心做相关元素含量测试分析(表1)，经过统计作图(图2)发现：

(1)As、Sb、W元素含量从地表到XJ604垂向变化为逐渐变高。

(2)Pb、Zn、Ag、Mo元素含量从地表到XJ604垂向变化为先变高再逐渐变低。

(3)按构造叠加晕的思路，一般将As、Sb元素作为前缘晕，Pb、Zn、Ag作为近矿晕，W、Mo为后尾晕，XJ604底部的矿化样品元素特征显示存在前缘晕元素(As、Sb)与后尾晕元素(W、Mo)共存现象。

据李慧研究[11]表明，矿体前缘晕离开矿头的距离一般为250m～300m，构造叠加晕法预测深度也为250m～300m。但找矿预测深度则决定于采样取得叠加晕信息的深度，若在地表采样可预测250m～300m之下盲矿体；若在600m深的坑道或钻孔采样，可预测850m～1 000m之下的盲矿体；若在1 000m深的坑道或钻孔采样，可预测1 250m～1 500m的盲矿体[9～11]。按上述研究经验，凉山铅锌矿耿家寨矿段XJ604(海拔2335m)存在前缘晕和尾缘共存现象，推测该矿段沿F3断层傾向250m～300m处(海拔2150～2050)还存在隐伏铅锌矿体。

表1 凉山铅锌矿耿家寨矿段不同中段岩矿样品元素垂直分带特征统计表

注：选用ICP-AEA测试

图2 凉山铅锌矿耿家寨矿段不同中段岩矿样品元素垂向分带特征

2.3 钻探验证

截止目前，凉山铅锌矿在上述预测矿段，沿F3断层倾向上部实施钻孔ZK32004。该孔开孔标高为2346m在海拔2252m～2190m存在低品位矿化带，该钻孔相对XJ604中矿化有Pb、Zn矿化加积变高的趋势。这一工程验证了沿F3断层傾向250m～300m处(海拔2150～2050)存在有第二富集带，验证的情况与预测的情况大致吻合。

3 地电化学测量试验

3.1 方法介绍

地电化学法是将地球物理、地球化学和电化学综合交叉为一体新的找矿方法，在前苏联的地电提取技术基础上进一步发展起来的，它以电场形式激发、离子形式记录电化学反应结果的找矿方法，在探测隐伏矿体方面具有明显优势。目前它已成为世界隐伏有色金属、贵金属矿床、稀有金属矿床、放射性元素矿床和石油天然气矿床普查找矿和勘探的重要手段之一。

3.2 地电化学测量试验

本次选择在地表覆盖较厚且已有见矿工程LD01、XJ604的7～7′勘探线上开展地电化学测量。

3.2.1 野外工作操作方法

参照《地电化学成晕机制、方法技术及找矿研究》研制了地电化学采样器，该采样器是由一定大小的精致碳棒，裹之以经过特殊处理的泡塑和滤纸组成的接收电极，它的一端有导线引出。电源系统用9V干电池直流电。具体工作方法：

(1)沿7-7′勘探线剖面布设测点，一般为点距40m，靠近控矿断层则逐渐加密到10m(图3)；

(2)在剖面的每一测点位置挖深30cm～40cm、半径30cm的坑，将制好的地电化学采样器置于坑中，两电极间隔30cm，倒入配置好的酸性提取液，然后用挖出的土回填压紧，用电极导线将9v干电池的正、负极与离子接收器相连，电池置于坑外，做好标识。

(3)将地电化学采样器安置好后，隔48h，从采样坑中取出作为离子接收器的载体物质(泡塑)，在提取过程之前，预先被装入提取电极，这种载体物质本身是纯净的，在电提取之后，从提取器中取出的载体物质被作为电提取样品。

(4)将载体物质(泡塑)从离子收集器中取出、晾干并编号，装入袋中送化验室分析。

3.2.2 实验室测试及数据处理

(1)载体物质(泡塑)送贵州地矿局一一三地质大队测试中心测试，首先将泡塑在封闭的容器中灰化，再将灰化成份经过酸溶等预处理，选用ICP-AES分析Pb、Zn元素。

(2)处理分析数据，作Pb、Zn元素的地质—地电化学剖面图和相关地球化学图件。

3.2.3 异常解释

在7-7′勘探线上前期已施工过1∶10 000土壤地球化学测量，由于污染严重，Pb、Zn化探异常不明显，通过本次地电化学测量，获得了两个明显”M”型双峰地电化学异常，其中，02号异常与矿体吻合程度较好。特别是7-7′勘探线北西段存在一处隐伏地电化学异常-01号异常(图3)，该异常一直未被发现，经过工程验证，发现一处构造矿化带。

图3 贵州威宁凉山铅锌矿7-7′勘探线地质地电化学剖面图

4 小 结

通过在贵州威宁凉山铅锌矿区耿家寨矿段深部开展构造叠加晕法，在地表厚覆盖区开展地电化学测量实验，预测深部有较好成矿信息，经过钻探工程验证，获得较好的找矿效果，这表明构造叠加晕法、地电化学测量法在贵州等岩溶及覆盖地区深部寻找盲矿有较好效果，此方法、技术值得推广。

参 考 文 献

[1]欧阳宗圻，李惠，刘汉忠.典型有色金属矿床地球化学异常模式[M].北京；科学出版社.1990，P2～20.

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[3]李惠著.石英脉和蚀变岩型金矿床地球化学异常模式[M].北京：科学出版社.1991，P3～28.

[4]李惠，张文华，常凤池等箸，大型、特大型金矿盲矿预测的原生叠加晕模型[M].北京：冶金工业出版社.1998，P2～21.

[5]李惠，张国义，禹斌.金矿区深部盲矿预测的构造叠加晕模型及找矿效果[M].北京：地质出版社.2006，P2～8.

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[7]罗先熔著，地球电化学勘查及深部找矿[M].北京：冶金工业出版社.1996，P46～80.

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