铜矿床成矿特征及综合找矿方法研究

蒋兆勇

（四川省地质矿产勘查开发局一0九地质队，四川 成都 610100）

铜矿作为一种价格便宜的金属矿产，多被用于电力和电讯工业的生产，现阶段，我国的发展早已离不开铜矿，因此，对铜矿的寻找与开采成为我国一项重要的任务。我国对铜矿存储位置的寻找多使用传统地质填图法进行工作，由于地质填图方法虽然能够完成对铜矿位置的寻找，但寻找成本较高，且不稳定因素较多，严重限制了我国铜矿业的进一步发展[1]，为此提出铜矿的综合找矿方法研究。本文以子尼铜矿为代表进行研究，矿区位于云南省香格里拉县城，为本次研究带来了便利的交通。

通过对矿区进行钻孔观察，初步确定子尼铜矿的地质特征，进而深入分析子尼铜矿矿床的成矿特征，结合成矿特征，设计符合子尼铜矿的综合找矿方法。通过实验论证分析的方式，确定本文设计的综合找矿方法的有效性，在进行找矿工作时能够找到质量较高的铜矿，并且节省找矿时间，降低整体成本。

1 子尼铜矿成矿特征分析

子尼铜矿床形成于三江多岛弧盆成矿体系下的“构造-热液系统”，通过弧陆拼接及小洋盆消亡等的演化方式而产生多个矿床，不同类型的矿床单元发育成不同类型的金属矿，从而控制整个三江地区的矿床类型及分布规律[2]。随着流域的变化，矿床以张裂的形式发育，伴随格咱一带发生的酸性岩浆活动，大断裂形式下的次级断裂产生了子尼铜矿床，由复式背斜和多组断裂式斑岩组成[3]。通过对矿床进行钻孔工作，勘测出矿区内主要的岩性为粉砂质板岩，在深部粉砂质板岩与其下伏岩层接触带上极有可能形成更大规模的构造热液型或矽卡岩型铜矿床，进一步促进子尼铜矿的形成于发展。

子尼铜矿矿区内主要有3个主矿体。根据地层的详查报告对第一层矿床进行勘查，主要以酸性岩浆岩矿化体作为控制，根据铜矿控制数据反馈，其越为中心部位铜矿越为丰富，矿体形态越多种多样。根据对矿床交界处的金属块进行分析，了解到最为丰富的便是白云质灰岩，经过一系列接触后形成子尼铜矿矿体。后期在页岩的作用下被截成三段，利用钻孔技术对矿体进行挖掘。矿体挖掘参数设置如表1所示。

表1 矿体挖掘参数表

根据矿体挖掘参数设置表可以确定，位置2方向下的铜矿比率高，其铜矿弧度面的角度厚，因此是最优的铜矿开采位置。子尼铜矿矿区内铜矿主要为深灰色，沿矿体两侧有较大规模的蚀变带，形态均与相应铜矿矿床构造相似，根据对蚀变带形状的判断，以获取良好的铜矿矿床成矿位置。

2 综合找矿方法研究

经过对子尼铜矿成矿特征的分析研究，比照勘查找矿方法，采用三种方式来进行深入找矿工作[4]。利用对铜矿地质的分析，建立物理和化学找矿结构，加强铜矿地质物探和化探的综合研究，实现对综合找矿方法的设计。

2.1 地质分析

在找矿工作开始前期，对子尼矿区的地质进行勘查工作，勘查过程中，还可以对子尼矿区周围的地质特征进行分析。通过建立斑岩与铜矿间的相关性，判断其周围是否有高质量的铜矿矿床。

淋滤帽是铜矿演变过程中的氧化产物[5]，可以通过淋滤帽的蚀变程度来判断铜矿矿床的质量，蚀变越明显，则铜矿矿床质量越低。因此，在地质勘查过程中，要注意淋滤帽的出现。

2.2 物理探测

物理探测技术主要借助各种探测仪器进行找矿工作，现阶段的物理探测技术包括地表探测和地下探测两种。地表物理探测技术受到铜矿的地质特征和磁场的影响[6]，其探测结果会有一定偏差，因此，本次设计的物理探测技术，重点就是降低外界环境对物理探测结果的影响。

在子尼铜矿区建立重力梯度带，利用航磁的高低变化对局部梯度进行物理探测，对于露出地表的铜矿，采用极化率在3.5%～5.5%的探测仪进行极化探测，铜矿经过探测后，在高阻的过渡带上，对外界的干扰因素进行分离[7]。子尼铜矿区的磁体斑岩较弱，磁性异常，矿床底板具有对磁场的背负作用，在岩体外部的接触带上建立环状高磁带，以最精准的探测铜矿区的铜矿质量。

2.3 化学探测

化学探测要在基本确立矿区范围后实施，运用较大比例尺的化学探测进一步确定矿区范围。在进行化学探测时，由原生光晕对铜矿矿床进行选择，晕圈的分布状况不均匀，就会在选择程度上有所差异，因此，在实际找矿作业时，要合理的考虑各种环境因素，尽可能的找寻铜矿质量丰富的矿区。化学探测技术利用化学元素与斑岩化学结构的不同进行找矿区分，只要利用一种矿物元素作为指标元素，就可以便捷的确定矿区位置。

实际找矿作业中，采用Au作为指示元素进行找矿，根据不同地区的铜矿质量，观察Au指示元素的变化，完成对铜矿位置的化学探测。

3 实验论证分析

为保证本文提出的综合找矿方法的有效性，进行实验论证，实验论证采用子尼铜矿矿区，具有相同矿层的铜矿位置进行找矿论证实验。为保证实验的严谨性，采用传统地质填图找矿法，即将地质特征按比例绘制在图纸上，再在实际找矿作业中按照图纸指示寻找，作为实验论证对比，对找矿的效率以及找矿成本进行统计。其实验论证结果曲线如图1所示。

图1 实验论证结果曲线

图1 中a图代表两种方法的找矿效率曲线，b图代表两种找矿方法所消耗的成本。其中找矿效率采用QFR（quality factor）代表，其QFR越高则证明找矿效率越高。则根据上图分析可以得出，本文提出的综合找矿方法与传统的地质填图法的找矿效率相差不多，但在某些环境下本文提出的综合找矿方法稍稍占有优势，但优势不明显。但从找矿成本上考量，本文提出的综合找矿方法具有明显的优势，特别是在找矿时间高于40min后节省大量找矿成本，综合找矿时通过对物探和化探的数据进行实时反馈，完成对铜矿最佳开采位置的寻找工作，同时能够达到对铜矿质量的有效控制。通过对找矿成本的加权分析，本文提出的综合找矿方法较传统地质填图法的总找矿成本降低44.86%。

4 结语

本文对铜矿的矿床特征和找矿方法进行分析，以云南香格里拉县子尼铜矿为代表进行找矿实验，根据对子尼铜矿的地质特征进行分析，对找矿工作面进行调整调整，结合物探和化探的找矿结果，完成综合找矿方法设计。实验论证表明，本文设计的综合找矿方法具备极高的有效性，在快速准确的完成对铜矿位置的寻找工作的同时，还能对铜矿质量得到有效控制。希望本文的研究能够为我国铜矿的找矿方法提供理论依据和借鉴。