铅锌铜多金属矿地质地球化学特征与找矿潜力分析

周文俊，张 园，陶东山

（江西省地矿局九一六大队，江西 九江 332000）

矿区地球化学特征主要是指相关工作人员在实施地质勘查工作时，探索到能直接或间接表述矿区性能参数的总和，包括矿场磁力强度、综合出矿量、金属元素及元素组合、矿产资源赋存中心、梯度分度值及分度带、谱系形态等。铅锌铜多金属矿通常分布在断裂带及岩浆活跃区域附近，产矿周围通常具有地质特征复杂、外界环境恶劣等特点，以此赋存的金属矿与复合型组合矿资源较丰富，根据矿区地壳变迁程度及岩浆分异性，金属矿中通常含有大量的Si、Ca、Ka等物质，受到地区蚀化带的影响，提供了铅锌铜矿较为活跃的成矿条件，以此铅锌铜矿在找矿中通常以脉型铅锌铜矿、斑岩型铅锌铜矿等组合矿或复合矿形式存在，并在实地勘查中呈现出矿产资源不连接、矿区分布不均匀、找矿标志不明显等特点，产出矿主要以硫化矿为主[1]。基于当下工业行业在经济市场的快速发展，经济市场对于金属矿的需求量呈现逐年递增趋势，为了满足市场实际需求，有关工作人员针对矿产行业发展现状，开展了矿区全面找矿的研究，以铅锌铜矿为主的矿区成为了调研重点。

1 铅锌铜多金属矿地质地球化学特征

基于地球化学特征观念的引入，为矿区勘查工作提供了新的发展方向，目前已有大量实践证明该方法在实际应用中具有显著的找矿效果，以此本文将应用多种物探技术，分析铅锌铜元素地球化学分带结构，获取矿区金属元素数据[2]。如下图1所示。

如上述图1所示，为某矿区铅锌铜多金属地质勘查点，整体矿区围岩与矿带呈现背向剥离趋势，主要以层状带为主，具备一定多层次性，赋存的矿产资源以Cu200、Zn200及金属组合为主，为了探究铅锌铜多金属矿在区域的赋存状态，提供正确的找矿指导方向，下述将以某矿区为例，从3个方面，开展铅锌铜多金属矿地质地球化学特征的详细分析。

1.1 铅锌铜多金属矿地层含量丰度

结合矿区地层岩石剖面采样数据，获取以铅锌铜多金属矿为主的矿产资源分布量数据，按照矿产资源在整体矿区的占比，可知矿内的主要金属元素由金、银、铅、铜、镉、锰、镍等构成，且金属赋存状态下的活跃性较大，通常以非独立元素的形式存在，最常见的组合金属矿类型为氧化物、氢氧化物与硫化物，铅锌铜多金属矿的丰度值明显高于内地与大陆金属矿丰度值，其中最为明显的金属元素为Pb、Zn、W，铜金属元素赋存量明显高于沉积层地质元素含量。

根据矿区金属元素丰度值，计算在矿区内铅锌铜多金属矿的成矿元素浓度富集系数。以富集系数等于3为元素浓度划分标准，以此可知区域金属矿富集系数大于3的金属矿资源由金、银、镉构成，金属元素富集系数大于1.5小于3的金属矿资源由镍、锰、锌等，为中等浓度金属集合，元素富集系数小于1.5的金属矿资源有铜、钨等，被称为低浓度金属群。

结合上述对矿区活跃金属丰度的分析，下述将从基于地球化学特征分析地层稀土金属元素的特征，根据对稀土金属元素含量的检测，矿区内寒武系的稀土元素含量值较高，每单位面积内的金属元素赋存量均超过2.5＊10-8，且EU含量呈现出明显异常，无论是轻稀土元素或重稀土元素，在矿区均不亏损，按照矿产资源分布式库存及结晶岩石的特性，分析矿区内沙砾及碎屑物质中含有黑云母的量，并以此作为判定勘查矿区内铅锌铜多金属矿含量的关键依据[3]。

1.2 铅锌铜元素地球化学分带特性

根据铅锌铜多金属矿的地球分异化特征，依照矿产资源分布背景及组合地层内金属元素赋存量，分析矿区内地球化学分带的特性，结合矿区勘查数据集合中存在的特征点，将多金属原赋存区域按照矿区的不同类型及局部元素的富集状态，对其进行断裂带的划分。

按照矿产资源EW、NE走向分布，复背斜区域、岩浆附近的金属银、铜、锌、误、锰、镉构成，偏东部地区的矿产资源赋存特征最为明显，偏西部地球化学分布特征较差，存在矿群，但需要相关人员进一步勘查确定矿区位置。东南向为最典型的矿区小名山，同时作为地球化学标志性分布带，强分异性组合金属元素由Ag、W、Mn、Ni、Cu、Zn等组合元素构成，根据金属的基本特性及组合元素的形态特征，可判断岩浆热矿化学组合矿内含量及金属元素异常特征。而东南向的地球化学分布带则以禄井带为代表，分异金属元素组合为Pb、Cu、Zn等，根据该区域的铅锌铜金属矿化呈现的特点，可掌握中低温度区域的地球化学带金属矿特征，断裂一带的金属矿资源Mn、Ag、Ni等元素为主，表示该地区由于地台表示出的沉积金属矿赋存量相对良好，具有较为明显的矿区改造能力。

1.3 地球化学异常分布特征

结合矿区内水系沉积物的检测结果，被圈定铅锌铜多金属矿地球化学异常特征的面积占矿区总面积的15%，且整体分布呈现椭圆形，其中铜元素的化学异常面积约为13km2，衬度为3.5～4.5，按照金属元素规格，将出现异常化学特征的金属元素按照由大到小排列，表示为：Cu200-Zn400-Au200-Mn-Ag-Sn，由于铜金属元素活跃程度较高，且矿区内组分水平较为明显，以此出现异常特征最高的金属元素可为组合铜矿，通常以组合矿或复合矿形式存在，在勘查过程中表现为红褐色或深红色，受到岩浆矿化作用影响，矿区组分内部水平分布较为明显。结合多种物探设备对矿区地质的有效勘查，发现铅锌铜多金属矿的地球化学异常分布通常具有下述共性。其一，异常规模连续，组合矿出现异常特征的面积不统一，通常覆盖范围在15.5～42.5km2之间。其二，组分内异常信息较复杂，需要后期采样分析，无法在现场直接检测。

受到矿区内金属磁场力影响，组分内异常的金属矿强度不同。正常情况下的异常值在（0.5～5.6）＊10-5之间，经检测后发现，金属异常值无明显规律。

2 找矿潜力分析

铅锌铜多金属矿作为目前经济市场内应用最为广泛的金属矿之一，经过技术的不断创新及多年勘查经验，国内已发现的内生矿床超过5处，出现矿化点的矿床区域超过20处，总结矿区成矿规律，分析地区找矿潜力。

一方面，勘查矿区内多种成矿元素的分布范围与规律，获取成矿区域内出现硫化点的金属元素，判定金属元素的浓集系数，整合地层信息数据，圈定地质结构区域的异常，分析圈定区域与周边代检测区域之间的异常，结合3D扫描成像技术获取勘查样本结构，掌握区域地质环境内矿产资源赋存状态，通过计算指定单元面积内所存在铅锌铜多金属矿所占的百分比，裸露表层的所占的面积大小，可实现描述圈定区域内元素的属性。而广泛分布的寒武系层恰好为铅锌铜多金属矿的找矿提供了方向。另一方面，矿区内岩浆层构造与矿区地壳变迁等外界因素是铅锌铜多金属矿找矿中最为明显的标志，结合航磁与地球化学异常特征分析，判定在断裂带深处具有隐伏矿体，主要分布在岩层夹缝及断裂带深处，经过物探设备的检测，金属矿资源分布范围较广，同时根据同位素化学特性分析，区域找矿标志来源于岩浆层热液，以此证明该区域矿产资源含量较为丰富，具备良好的找矿潜力。

3 结语

本文从3个方面，开展了铅锌铜多金属矿地质地球化学特征的研究，并根据勘查中出现的地球化学异常特征，分析了该地区的找矿潜力，为矿产行业的发展提供了正确方向的同时，实现了矿产资源分布的良好研究，为今后金属行业的发展延展了方向。

以此在后期的发展中，应加大矿产资源勘查的力度，在保障资源与经济协同发展的基础上，不断创新技术的应用，提供未来找矿技术指导。