青海都兰黑石山地区铜多金属矿的地球物理特征及找矿标志

马国财

(青海省有色地质矿产勘查院，青海 西宁 810007)

近几年来，青海省都兰县黑石山地区铜多金属矿的资源量一直在不断地更新，其所蕴含的极其丰富的矿产资源也逐渐让黑石山地区的人民群众引以为傲。根据统计的相关数据表明，截止到目前为止，该地区333+334级别的铜资源已经达到了8万t，同等级别的铅资源和锌资源也分别达到了两万吨和十二万吨的量。接下来，笔者就“青海省都兰县黑石山地区铜多金属矿的地球物理特征及找矿标志”及其相关内容进行一系列的探究及讨论，希望能够对这一地区的金属矿开采人员在遇到一些相关问题时有所帮助。

1 地质背景

青海省都兰县黑石山地区铜多金属矿的矿床主要位于柴达木盆地的附近，与五龙沟的金矿相依而立，矿区内所外露的地层主要是金水口群的白沙河组，所谓的白沙河组，主要是由斜长片麻岩、大理岩以及石英岩等部分组成，其四周也是由侵入岩体紧紧包围，同时还受到岩浆活动的侵蚀，使得黑石山地区的铜多金属矿区的地层大多裸露在空气中，也有少部分以捕掳体的形式存在，具体的分布形式如图1所示。

1 第四系；2 进水口群白沙河组；3 平台超单元；4 外滩超单元；5 红石岭单元；6 含矿矽卡岩带；7 金矿化带及韧性剪切带；8 多金属矿点；9 金矿床(点)；10 次火山活动中心

图1黑石山矿区矿点分布

铜多金属矿区内部的发育主要是由靠近西北方向的剪切带逐渐演变形成而来的，从客观的角度上来讲，铜多金属矿的旁侧有一条密集程度较高的断裂带，这条断裂带的存在也对铜多金属矿区的构造发育产生了一定的负面影响，我们前面一直提到的白沙河组的分布方向就是由西北方向一直向东南方向发展。就目前而言，铜多金属矿区内的岩浆活动是非常频繁的，相对于其他金属矿产的岩浆运动来说，青海省都兰县黑石山地区铜多金属矿区的岩浆运动的突出特点是规模较大，活动次数较多，而在这种情况下，铜多金属矿区的岩体表层裸露的情况就越来越普遍，根据相关数据统计结果可以得知现阶段的铜多金属矿区出露面积占总面积的十分之九。

本文主要以青海省都兰县黑石山地区铜多金属矿区为例，对其地质背景进行具体的分析，对于我国金属矿产开采行业来说，黑石山地区的铜多金属矿从专业的角度上来说是被归类于闪长岩类的岩体，这类岩体的结构非常复杂，主要包括的类型有橄榄岩、闪辉长岩、花岗岩等等，根据其等时线我们可以推断出其存在的年限大致为222.2 Ma，根据地域背景可以得知黑石山地区铜多金属矿体形成的时期大概为印支晚期，同时也说明了黑石山地区铜多金属矿体的资源是非常丰富的，为我国的矿产资源的开发有着非常重要的历史意义[1]。

2 地球物理特征

从黑石山地区铜多金属矿体的地球物理特征的角度上来说，基本特征主要包括以下几种参数，这些相关参数的信息统计结果如表1所示。

表1 黑石山岩(矿)石电磁物性参数统计结果

从表中我们可以看出与之相关的非常重要的3个参数，分别是极化率、电阻率以及磁化率，为了更好地运用这些参数，我们抽取了一些黑石山地区铜多金属矿区中常见的一些矿产资源进行了系统的列举，同时对这些不同类型的矿体分别进行了极化率、电阻率、磁化率的测验。对于含矿类型的几种岩体来说，其矿石的极化率一般出于18%左右，这种情况在我国众多的金属矿产资源中等级别的极化水平，其他类型的岩石极化率平均值一般都处于2%以下。从电阻率的角度上来说，表中糜棱岩和浸染状的矿石的电阻率一般都在一百欧，除了石英片岩之外，其他岩石也都是处于一千欧以上的高电阻率岩体。除了极化率和电阻率之外，这些黑石山地区铜多金属矿体的地球物理特征还有一个非常重要的参数是磁化率，中等磁性的岩体一般磁化率都在0.02 CGSM左右，这种情况的岩体一般都会引起一定的磁异常状况，表1中的岩体除了中等级别的磁性之外，大多数属于弱磁性，而这部分岩体所能够引起的磁异常情况非常轻微，基本无异常[2]。以上我们所提到的磁化率、电阻率以及极化率等就是衡量黑石山地区铜多金属矿地球物理特征的主要参数，这些参数可以有效地帮助我国的金属矿开采企业找出隐藏在岩体深处的金属资源。

3 地球化学特征

3.1 水系沉积物

青海省都兰县黑石山地区铜多金属矿区的水系沉积物的测定是判断其地球化学特征的一种非常重要的依据。根据相关研究人员的研究结果表明，以1∶500 000的比例去进行黑石山地区铜多金属矿区内的水系沉积物的测定，发现其中最主要的发生异常的元素是Au元素，与其相关联的组成化合物的其他元素有As、Cu、Bi、Sb等元素，这些化学元素之间组成的化合物的基本性质就代表了黑石山地区铜多金属矿区的基本地球化学特征。在这里我们需要重点强调的问题是，Au、As以及Sb这些元素相互之间组成的化合物的规模和形态都是比较完整的[3]，相较于黑石山地区铜多金属矿区内其他的化合物来说，这些元素组成的化合物梯度较陡，内部面积也相对来说较大，对于这些情况而言，我们还需要通过不同比例的水系沉淀物进行反复的实验，对最终产生异常的化学元素进行精确地定位，比如以1∶25 000的比例进行对黑石山地区铜多金属矿的水系沉淀物进行检测，可以发现异常的化学元素又发生了不同程度的变化，这次的异常化合物是由Au、Pb、Zn、Cu等几个元素组成的，所以为了能够更加准确地确定黑石山地区铜多金属矿区的异常化合物到底是由哪种元素引起的，需要以不同比例的水系沉淀物进行反复的实验，最终才能得到一个较为理想的结果。

3.2 同位素

从表2中我们可以看出化学元素的同位素也是黑石山地区铜多金属矿体的地球化学元素中非常重要的一个因素，以表中所举出的硫元素为例，其存在于不同的矿产中，同时所蕴含的量也是有一定程度上的差别，从多到少依次可以分为毒砂、铁矿、锌矿、铅矿等等[4]，这种变化范围是非常广泛的，但是不仅仅是我们去安眠所提到的岩浆活动，这种来源还可以细分到大气降水中所含有的硫元素或者地幔中所蕴含的硫元素。这些不同形态下的硫元素都是一种体现黑石山地区铜多金属矿区地球化学特征的不同体现模式。

表2 硫同位素分析结果

4 找矿标志

4.1 地质类标志

关于地质类的标志主要可以分为以下几种不同的类型：第一，矽卡岩，黑石山地区铜多金属矿区中有一部分的岩体是呈现为一种囊状的形态，这种岩体通常情况下我们称之为矽卡岩，这种掩体属于多金属矿化类型的岩体，所以从客观的角度上来说，这种岩体以透辉石为主要材料，同时与其他岩体进行接触之后也会产生一定的不规则变化，我们称之为矿化，其矿化的类型也是繁多复杂的，比如岩化、硅化、石化、碳化等等，这些矿化都是证明黑石山地区铜多金属矿体存在的一种直接标志，对我国的金属矿业开采企业有着非常大的帮助；第二，围岩，这种标志主要是与大理岩、闪片岩等岩体有着较大的关系，与此同时，围岩还有着比较突出的找矿标志，也是我们所说的蚀变，具体的表现形式为褪色、硅化等，这些情况对于金属矿业的开采工作也有着非常重要的意义；第三，铁帽标志，如果在金属矿区的开采过程中发现了红褐色、橘黄色、黑灰色等大范围之内的色带时，应该提高警惕，因为这些色带的出现也是非常明显的一种找矿标志，一般会预示着这附近的氧化带中可能会存在着褐铁矿、石膏、高岭土等等；第四，断裂构造标志，黑石山地区铜多金属矿区中的剪切带的发展方向大体上是由西向东，在这之间会存在很多金属矿点，对于一些出现断层的岩体标志来说，可以通过对岩体脉络的断裂现象的明显程度对矿体资源进行有效地判断。

4.2 地球物理类标志

对于黑石山地区铜多金属矿区的地球物理类标志来说，主要有物探激电、异常高磁等标志，出现上述情况时，可以加强对金属矿产开发和探寻的力度。地球物理类标志我们前面也都提到过是与矿体的极化率、磁化率以及电阻率有很大的关联，所以在相关矿产开采人员进行探寻铜多金属矿区时，就可以充分利用这些地球物理类的标志进行对铜多金属矿的探索，这是非常重要的一种找矿标志，在实际的矿产开采工作中也起到了非常大的作用，这是非常值得我们所认可的。

4.3 地球化学类标志

锌、铜、铅、金等矿体元素之间的组合很容易出现比较突出的化学色带，这对于黑石山地区铜多金属矿区的开采来说是非常有用的找矿标志。化学元素是一般来说比较重要的是锌、铜、铅、金等几种元素，它们之间常常会因为一些环境因素产生不同的化合物，在外界温度极高的岩浆活动中，某些化学元素还会产生一些同位素，从客观的角度上来讲，这些化学元素有着不同的化学性质，金属矿业开采人员可以将这些不同化学元素的不同性质作为这些矿产资源的地球化学类标志，这对于黑石山地区铜多金属矿区的未来发展也有着非常积极的影响。

4.4 时空关系类标志

除了上述我们所提到的锌、铜、铅、金等元素之间的化合物之外，它们之间还有一种比较特殊的关系也构成了金属矿产开采企业的基本找矿标志，那就是时空关系类的标志，这种说法相对来说比较抽象，具体来说就是金元素和其他的3种不同元素锌元素、铜元素、铅元素等在漫长的共同沉淀的过程中产生了一定的分离，一般来说，锌元素、铜元素、铅元素这三种元素大多数位于岩浆活动过程中所产生沉积喷流的内部，而金元素在高温下就会与这些元素产生不同程度上的化学反应，就会留下相应的金矿体，而这些金矿体逐渐被风化，也成为了我国矿产资源开发企业在探寻矿产过程中的一种重要的标志。

5 结 语

总而言之，青海省都兰县黑石山地区铜多金属矿的地球物理特征及找矿标志笔者已经在文中进行了详细地论述，在我国最近十年金属矿产的发展历程中，通过一些先进的科学技术和精确地找矿标志以及相关研究人员总结出的有关于开采铜多金属矿的地球物理特征和地球化学特征等内容，我国相关企业已经顺利地发现了很多隐藏很深的丰富的矿产资源，这些都是我国无数金属矿产开采技术研究人员的智慧结晶。虽然就目前而言，我国的一些金属矿产开采企业技术还不够成熟，一些地球物理特征的经验总结还不够全面，找矿标志还不够完善，但是相信在这些研究人员不断地改进下，青海省都兰县黑石山地区的矿产开采行业一定会有更加广阔的发展空间和前景。

参考文献：

[1] 杨海云, 马维明, 王贵忠. 青海哈日扎地区铜多金属矿找矿标志[J]. 现代矿业, 2015(10): 275-277.

[2] 彭昭银, 陈维锋. 云南新平大红山铜多金属矿床金、银成矿规律及找矿标志[J]. 现代矿业, 2017(5): 123-125.

[3] 裴长世, 邢其涛, 黄海. 青海省都兰县清泉沟铜多金属矿床地质特征及找矿标志[J]. 科技资讯, 2015(6): 141-148.

[4] 王磊, 杨新雨, 李天成, 等. 智利科皮亚波月亮山铁铜矿床地质、地球物理特征及找矿标志[J]. 矿产勘查, 2014(2): 109-112.