■冯晓辉 刘金松
(河北省地球物理勘查院 河北 廊坊 065000)
盲矿或隐伏矿化探找矿新方法及组合应用
■冯晓辉刘金松
(河北省地球物理勘查院河北廊坊065000)
本文全面总结了国内外在找盲矿或隐伏矿方面的化探新方法、新技术研究成果,论述了各种方法的特点、用于盲矿或隐伏矿预测的有效性及其应用条件,在此基础上,提出了在矿山深部及其外围进行盲矿或隐伏矿定位预测的化探最佳方法及在不同条件下的最佳方法组合。
盲矿或隐伏矿化探矿山深部
目前,我国很多大—中型有色金属(含金)矿山经多年开采,资源严重不足,关闭和拟关闭的矿山日益增多,矿山关闭不仅仅是经济问题,而且带来众多社会稳定问题,因此,解决危机矿山接替资源,在矿区深部及其外围找矿,延长矿山寿命已成为非常紧迫的任务。国家对解决危机矿山接替资源问题非常重视,已经设立了危机矿山持续发展专项基金。很多成熟矿山,根据其成矿条件分析,都有很大的进一步找矿潜力,但如何在原有矿山周边或深部找到新矿体,需要有效的技术方法。化探在现有矿区深部及其外围找盲矿是一种直接、快速、有效的方法技术。本文全面总结了国内外矿区化探新方法、新技术及其在矿区深部及其外围找盲矿或隐伏矿的效果,提出了挖掘深部新矿体的新方法及最佳方法组合。
2.1原生晕找矿模型—构造叠加晕找矿模型的研究主要成果
原生晕方法又称岩石地球化学方法,是寻找热液成因的盲矿或隐伏矿效果最好的化探方法。
2.1.1原生晕找矿模型研究及其应用效果
原生晕或岩石地球化学异常模式是对一个具体矿体、矿床、矿田的元素组合、含量变化、特别是异常发育特点及其分带特征的客观反映和高度概括,用异常模式图表示,并有文字说明;原生晕找矿模型是指在建立了矿体、矿床、矿田地球化学异常模式的基础上,进一步概括总结出了地球化学找矿标志及找矿方法,是异常模式、找矿标志和找矿方法的集成。
(1)有色金属矿床地球化学找矿模型研究的主要成果。各矿区用模型预测,都取得了好的找矿效果。有色金属矿床地球化学异常模式的建立提高了化探找有色金属盲矿的效果,为在有色金属矿区深部及其外围盲矿预测提供了一套有效方法技术。
(2)铜矿床地球化学找矿模型研究的主要成果。我国学者全面地总结了作者和地矿系统生产、科研及教学领域的化探工作者30余年在铜矿地球化学勘查中取得的主要成果,以成矿带、矿田、矿床不同级次的地质、地球化学和地球化学勘查为基础,研究和建立了包括斑岩铜钼矿、夕卡岩型铜矿、复合型铜矿、岩浆型铜镍矿、海相火山岩型铜矿、沉积变质-热液改造型铜矿、热液脉型铜矿等7种类型矿床的地质-地球化学异常模式和地球化学勘查模式-模型系统,应用模式-模型预测取得了显著效果,在铜矿区深部及其外围找盲矿具有重要实用价值。
(3)中国主要类型金矿地球化学综合找矿模型研究主要成果。系统地研究和总结了胶东、冀东、冀北、晋北、陕西小秦岭、桐柏—大别山、川西北、黔西南、桂西北、内蒙乌拉山—大青山、西秦岭、甘南、甘肃北山、湘中、河南熊耳山—崤山、海南、云南、吉林夹皮沟等21个金矿区带的68个典型金矿床(田)的地质-地球物理-地球化学异常特征,根据不同的成矿地质条件和矿床成因中国主要类型金矿床—绿岩带型、变质碎屑岩型、沉积岩系和火山—次火山岩型等4种主要类型金矿床(田)的地质-地球物理-地球化学异常模式和找矿模型,提供了在不同类型的典型金矿区应用物化探找矿预测的具体指标和技术参数,大大提高了我国金矿的物化探找矿技术水平。
2.1.2原生叠加晕—构造叠加晕找盲矿新方法、新技术研究成果及找矿效果
(1)原生叠加晕法:是在原生晕找盲矿理论基础上,又根据热液成因的矿床成矿具有多期多阶段脉动叠加特点,提出了脉动成晕叠加理论,即矿床(体)的原生晕形成的是多期多阶段脉动成晕叠加结果,研究不同成矿期或成矿阶段的元素组合及单阶段形成矿体(晕)的轴向分带,而且还要研究不同阶段形成原生晕在空间上的叠加结构,建立矿床的叠加晕模式,确定盲矿预测标志,并用模式和标志在矿区深部及其周围进行盲矿预测。
(2)构造叠加晕法:根据热液型矿床成矿成晕严格受构造控制,其原生叠加晕分布于构造及其上下盘围岩中,一般在构造内矿体原生晕最发育,前缘晕指示元素可在矿体前缘200m形成异常,由于应用原生晕预测盲矿的关键是研究矿体(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。其技术进步表现在提高了原生晕解释水平,将“前尾晕共存”、“反分带”和“地化参数轴向转折”等无规律的反常现象变成了判别深部有否盲矿存在的重要标志。
2.1.3包裹体气晕、离子晕及其叠加晕找金盲矿新方法
金矿包裹体地球化学研究,国内外都侧重于从理论上研究金矿成矿溶液的成分、性质及成矿物化条件,而用于直接找盲矿体较少。李惠等发现了气相成分中CO2、CH4,液相F-、Cl-是矿体的特征前缘晕;液相成分中Ca2+、Mg2+是尾晕的特征指标。总结出了石英脉型金矿深部盲矿预测的包裹体气晕、离子晕及其叠加晕的模型。在一些金矿区应用,取得了很好的找盲矿效果。为在矿区特别是危机矿山深部及外围盲矿预测又提供了一种有效方法和手段。
2.2厚覆盖矿区找隐伏矿的化探新方法、新技术
厚覆盖区(包括外来运积物如冲积层、黄土、戈壁等覆盖区和厚层基岩覆盖的地区),研究和开创的寻找隐伏矿的汞气、卤素、地电化学、气体地球化学(CO、CO2)、地气测量、相态提取方法、深穿透-地气、偏提取技术等化探新方法、新技术。
2.2.1汞气测量方法研究成果及用于矿区找隐伏矿的效果
我国汞气测量主要是研究壤中气汞测量、土壤吸附汞测量找隐伏矿方法,研究不同景观、不同覆盖条件下(黄土、红土、冲积层、戈壁、森林、沼泽等)不同矿种(金、银、铜、铅、锌、钼、钨、锡、汞、锑、铀、铁、锰、镍等)汞气异常特征、异常解释评价方法及其形成机理,并做了模拟试验研究,取得了显著效果。
2.2.2地电化学方法及其找隐伏矿的效果
地电化学找矿方法是一种物化探相结合的新方法、新技术。地电化学找矿有多种方法,其中对土壤离子电导率测量方法和地电提取方法研究和应用较多,总结出了不同覆盖条件下不同矿床的地电化学异常模式及评价指标,还系统地研究了地电化学异常形成机理和总结出了土壤离子电导率测量方法和地电提取方法的工作方法和应用条件。
2.2.3应用卤素找隐伏矿和盲矿的研究及其效果应用
我国对卤素(F、Cl、Br、I)找盲矿开展了大量研究工作,其中桂林地研所李惠等系统研究和总结了两江热液型铜矿床的卤素地球化学特征及找矿标志,预测200m之下深部盲矿,取得了很好的找矿效果,也是我国应用卤素找盲矿的最好实例,并对卤素找矿进行了全面总结。
为解决矿山接替资源,要在矿区深部及其外围找盲矿和隐伏矿,必须选择最有效的地、物、化方法中最有效方法组合的综合方法。
(1)在矿区深部,特别是在已知矿体深部寻找盲矿或第二个矿体富集带,采用构造叠加晕方法是最佳方法:首先研究和建立矿区内已知矿床的构造叠加晕模式和盲矿预测标志,用建立的模式及标志对矿区深部预测。
(2)矿区及其外围基岩出露良好,矿区构造蚀变带或含金石英脉发育,但有待评价其深部含矿性的地区,采用构造叠加晕方法是最佳方法:首先研究和建立矿区内已知矿床的构造叠加晕模式和盲矿预测标志,用建立的构造叠加晕模式及标志对矿区及外围构造蚀变带或含金石英脉分别进行预测。
(3)矿区及其外围基岩出露良好的危机矿山,外围找矿采用以目标追踪采样为主体的基岩地球化学成矿预测为最佳方法。应注意研究和建立矿区内已知矿床的岩石地球化学异常特征模式作为异常评价的标志。
(4)矿区及其外围为厚层外来运积物(黄土、冲积层、戈壁等)覆盖区,采用一次采样,分别进行土壤热释汞、土壤热释卤素及土壤离子电导率测量的联测方法或地电提取法为最佳组合方法:首先研究矿区内已知矿床(体)上方土壤中的异常特征,作为异常评价标志。
(5)矿区处在戈壁或干旱荒漠区,在区内覆盖浅,地表发育大量残积岩屑分布区,可采用岩屑-构造叠加晕测量:即在采岩屑样品时要挑选有小裂隙、蚀变、矿化碎屑组成样品。首先研究和建立矿区内已知矿床的构造叠加晕模式和盲矿预测标志,并作为评价岩屑-构造叠加晕异常评价的标志。
(6)若矿区及其外围是部分为基岩出露,部分被厚层外来运积物覆盖,则须分别采用基岩出露条件和厚层覆盖区的上述最佳方法及组合。
若矿区外围普查区没有条件建立已知矿床的模式和确定盲矿或隐伏矿预测标志,采用上述方法预测时,可对普查区的构造或蚀变带或发现的异常进行分类排序,指出区内哪条构造或哪个异常相对最好,构造蚀变带哪一段相对最好,确定验证顺序。
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P61[文献码]B
1000-405X(2016)-9-128-2