夏明毅
(新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局第八地质大队,新疆 阿克苏 843000)
新疆昆仑山地区属于古亚洲构造域南缘中部地带。昆仑山地区岩浆活动频繁,侵入岩发育,历史演变过程漫长、复杂,经历了元古代古克拉通形成、震旦一寒武纪稳定盖层沉积、奥陶一志留纪古克拉通解体、志留一石炭纪拉张聚合交替阶段、石炭纪一二叠纪陆内拉张裂陷和晚二叠纪陆内造山和前陆盆地形成等构造演化过程。成矿条件有利,是我国重要的金矿成矿带。近年来,随着我国地质大勘查技术的发展,新疆昆仑山地区铅锌矿的勘查和开采工作取得巨大的进展,为此本文对新疆昆仑山铅锌矿遥感找矿模型的构建及成矿预测进行分析,旨在为我国其他地区铅锌矿的勘查和开采提供理论依据和案例参考,为我国矿产资源的开发做出进一步的努力。
新疆昆仑山铅锌矿遥感找矿模型是利用计算机强大的计算能力,基于遥感技术,对地层岩石及构造对铅锌矿成矿的影响、火山运动对铅锌矿成矿参数进行大数据演变计算,得出铅锌矿的位置储量等信息。其新疆昆仑山铅锌矿遥感找矿模型的构建主要分为确定地层岩石及构造对铅锌矿成矿的影响、量化火山运动对铅锌矿成矿的参数、铅锌矿遥感找矿计算三个部分。
首先确定地层岩石及构造对铅锌矿成矿的影响,昆仑山地区岩石包括前寒武系基底和不整合与其上的古生界两部分,寒武系基底在昆仑山地区由下古界木扎尔特群组成;古生界由下古生界志留系复理石构造和上古生物界泥盆—石炭系火山沉积岩构造[1]。根据昆仑山地区岩石及水系沉积物化探测量,在该区内铜、铅、锌、金、银等金属元素含量值丰富于地壳的平均值,其中金在各地层中含量较高,为金矿的形成奠定了物质条件。利用成分分析法,得出不同岩石对矿产含量的影响系数表,如表1所示:
表1 不同岩石对矿产含量的影响系数表
基于地层岩石及构造对金矿成矿影响的确定,对火山运动对铅锌矿成矿参数进行响量化,其中新疆昆仑山地区是火上岩浆活动的频繁地区,岩浆的喷发和侵入活动为昆仑山地区金矿富集提供了矿源和热源。昆仑山地区的火山活动近东西向穹曲带为主线,形成盆地火山岩的机制。分析其机理,建立火山运动对铅锌矿成矿参数量化函数,其火山运动对铅锌矿成矿参数量化函数可用公式1表示:
式中,f(xk)代表地层岩石及构造对铅锌矿成矿的影响;c代表成矿深度;gk代表外环境系数。
基于地层岩石及构造对铅锌矿成矿影响的确定,以及火山运动对铅锌矿成矿参数的量化,进行铅锌矿遥感找矿计算,其计算方式主要通过计算机计算得出,计算主要遵循如下的循环函数:
式中,s代表铅锌矿遥感参数;T代表循环截止数量;f(d)代表铅锌矿成矿参数量化函数。
通过循环技术,对计算结果为进行标记,在计算机软件端进行显示,将点连成线,最后将线连成面,实现了新疆昆仑山铅锌矿遥感找矿模型的构建。
新疆昆仑山铅锌矿的成矿预测,首先对新疆昆仑山铅锌矿基本条件进行分析,最后根据昆仑山铅锌矿基本条件,依托铅锌矿遥感找矿模型构建,计算得出铅锌矿储量。
新疆昆仑山铅锌矿为近东西向构造控制矿带。向尼勒克超岩石圈断裂带与盆地北侧边界的断裂带都对昆仑山地区起挟持的作用,这两个断裂带对该区的岩浆活动和沉积构造起着控制作用,在长期的相互作用中,同时对地下的成矿液之间的凝聚起到重大的作用。这几种断裂带的相互交汇,形成了构造网结,形成的网结对控岩和控矿起着重要的作用。
在昆仑山地区的盆地内这种形成的网结发育十分快速,对控矿起着最直接的因素。北西向断裂在形成的网结部位产生进一步的活动、形成过渡转化,一系列新的西北向的断裂破碎带,这些断裂破碎带是成矿液的运输通道,对矿体的形态产生控制空间分布的作用。
基于新疆昆仑山铅锌矿的基础分析,确定不同岩石对矿产含量的影响系数,根据建立的昆仑山铅锌矿遥感找矿模型,进行铅锌矿储量计算,最后得出新疆昆仑山铅锌矿金属资源量达1894.96万吨。铅锌矿类型为火烧云矿。其火烧云铅锌矿具有厚度大、埋藏浅、品位高等资源优势。其中矿区面积达6.6km2,位于海拔5500m以上的昆仑高原“无人区”。
为了保证提出的铅锌矿预测方法预测应用的准确性,进行实验验证,采用传统的铅锌矿预测方法作为实验验证对比对象,利用仿真实验的方式,进行对比实验。
实验过程中,模拟1000m、2000m、3000m、5000m深度,存在铅锌矿。为了模拟实验方便,矿产结构面完全相同,模拟矿产储量完全相同,分别为4463.5万吨、3369.4万吨、3256.9万吨、2214.3万吨。在不同深度下,利用提出的铅锌矿预测方法,能够较为准确的预测矿床类型、矿床位置、矿床储量。经计算得出,传统的铅锌矿预测方法预测准确率为85.90%,提出的铅锌矿预测方法预测准确率为97.64%,得出应用提出的铅锌矿预测方法在矿产预测中较传统的铅锌矿预测方法预测准确率提高11.74%。适用于铅锌矿的成矿预测。
本文提出了新疆昆仑山铅锌矿遥感找矿模型构建及成矿预测,基于地层岩石及构造对铅锌矿成矿的影响确定、火山运动对铅锌矿成矿参数的量化等,构建了新疆昆仑山铅锌矿遥感找矿模型。依托对新疆昆仑山铅锌矿基本条件的分析,计算出铅锌矿储量,完成新疆昆仑山铅锌矿遥感找矿模型构建及成矿预测。实验结果表明得出模型成矿预测具有较高的有效性。