地球化学找矿模型的建立及其应用

陈航华

（广东省有色金属地质局九四〇队，广东 清远 511520）

我国矿产资源丰富种类多，但是我国矿产的主要特点表现为开发难度大复杂程度高。矿产资源的开发一直是一个值得研究和备受关注的课题，为了获取更多的矿产资源主要从两个方面着手，一是对已有成矿模式深入研究和探索发现更深层次的矿产；二是提高科学技术水平使开采技术更加的科学化合理化，从而减少因为技术瓶颈造成的资源的浪费和利用效率低下等一系列问题。经过多年的经验积累和科学实践，充分经过科学实践研究证明，在进行矿产的开发过程中，地球化学找矿模型是十分科学有效地找矿手段。该方法能够帮助我们获取更加有效的可靠的信息，为矿产的开采提供为科学找矿提供有效依据。在这里以铜矿床为主要研究对象，其形成主要受到地质、地理环境的形态等因素的影响。通常情况下，地质地貌不尽相同，矿床的特点也因此有很大的不同。在目前的采矿方式水平，地球化学采矿模型是确定矿床区域的基本手段[1]，也是非常有效地手段，也是标准化样本化方法。

1 建模的基本思路和理论基础

建模的基础是确定建模的基本思路和方法，然后开展模型的搭建。由于矿产的形成受很多因素影响，不同区域位置、不同种类的矿产具有明显的差异性，因此搭建模型是要充分考虑这一性质。于是在建立模型时首先根据地质背景情况进行科学分析并且深入研究不同地址背景在成矿过程中发挥的不同作用。再通过进行科学定位确定地理位置并根据化学调查的结果作为依据，进而对中大比例尺地球化学的资料进行综合考量和应用，对不同类别的地球化学信息进行分析并做归纳总结。因此在构建模型时需要综合考量化学参数和其中的变量等地方面因素，结合地质特征和相关数据信息最终确定源-动-储的过程。

2 建模的主要内容

本片文章首先确定以三级成矿带为研究的主体，进而根据对相关数据的分析和研判构建出合理化的找矿模型。结合实际开发过程中比较典型的成矿的案例模型和有针对性的地球化学模型，通过不断的科学的推理和测算从而的出找矿模型。

矿场的地质预测主要主要根据四个方面的数据指标作为依据：一是区域成矿和矿带成矿的地质背景条件和特征特点。二是化学指标依据，对位于矿源带内的矿源层和成矿的岩浆岩内的化学元素进行含量的进行标记法检测。三是化学统计参数异常指标，比如与矿产形成有关的矿物质元素或者土壤中的元素异常等。四是与矿藏形成有关的主要因素，对重点条件进行分析并做好统计工作。

3 建模的实例剖析

经过对已有的资料数据进行认真收集并进行科学统计分析的基础上，以西藏冈底斯甲玛铜多金属矿床建模为实例用科学严谨的建模方法建立模型。

3.1 区域地质概况

经过研究发现矿区形成比相对较集中的是二叠系-白垩系时期，该时期的矿区从地质地貌角度进行分析属于冈底斯岩浆弧内地层，这种地质一般伴随大量沉积物的形成并且位于现在念青唐古拉走滑断裂以西的位置。沉积物的成分经研究测定主要是火山岩、碳酸盐岩、火山碎屑等。沉积物的主要成因是地球板块运动造成的碰撞，同时山体结构也在不断地进行着变化，山体结构的变化使岩石圈受到强烈的挤压发生断裂。当温度达到一定的条件时岩层就会自发发生熔融变化，长时间的热量堆积和熔融变化积累形成规模巨大的火山岩浆运动，在这个过程中伴随着岩浆岩体的快速形成。该岩浆岩体的分布特点主要是东西走向的带状分布，并且规模巨大分布范围广泛。以此为基础，随着北东向断裂构造从而导致大部分的控岩控矿构造的不断叠加和累积，最后的表现形式为有规律性的分布式交错分布。是否能够最终形成矿产的最终决定性因素是，在该区域是否含有属于形成于喜马拉雅晚期的花岗岩等一系列物质。

在研究的矿区内共发现了在三个不同时期形成的岩层断裂结构七处，走向分别是北东-南西向、近南北向和近东西向。由于断裂带形成于不同时期，因此断裂带出现处差异明显的性质差异，例如断层性质以及分布的特点和规律。在同一时期由于同一运动所形成的断裂往往具有很多相同点，在分布上有规律可循。在这七条断裂带中北东-南西向的这条是高角度的逆冲断裂带，也是控制矿场形成的主要断裂带。

研究区内岩浆岩中最多的主要是形成于二叠世早中期粗粒花岗闪长岩，其次是形成于三叠世晚期的花岗闪长岩，这两种岩石之间交互链接彼此嵌入，关系链接十分紧密。岩石结构受在构造应力的作用下，岩体内节理裂隙极为发育沿裂隙发育有闪长玢岩脉、正长花岗岩脉及石英脉。

研究区内变质作用主要集中在破碎蚀变带附近,以动力变质作用为主，动力变质岩石主要由构造角砾岩和碎裂岩化岩石组成，原岩成分为花岗闪长岩和闪长玢岩，岩石碎裂变形和重结晶强烈，由于岩石经历较深层次的变质和变形，原岩结构、构造已不存在。岩石中发育较强的褐铁矿化、黄铁矿化、硅化、高岭土化、毒砂等蚀变，为区内主要含矿岩性。

图1 地质简图

3.2 矿床地质

在矿区内存在非常明显的地层出露情况，在底部角岩化的现象也非常的显而易见的。并且主要分布在下白垩统林布宗组主要有泥质板岩以及少数的砂岩和石英砂岩中。夕卡岩型矿体的形成位置多数位于多底沟组夕卡岩中，在形态上很多时候表现为层状或似层状。花岗斑岩的形成方式较为单一通常只有位于地表的岩脉才能够形成。研究发现角岩化、绢岩化比较严重的位置位于在层状矿体北侧较为岩石侵蚀变质比较严重的位置。在这一位置出现明显的铜矿和硫化物矿的特征，具体种类分别是斑岩型和角岩型铜、铝矿体。由于位于矿区北部的花岗斑岩常年受到侵蚀的影响从而导致矿区内三种主要岩石类型发生明显的化学变化。

3.3 矿床地球化学特征

针对甲玛多金属矿床的特征，这里主要用多种元素标记跟踪矿物质的开元以及成矿的岩浆岩体中化学元素的特征两个方面进行研究和探讨。首先要以已有的研究数据作为基础并做大量的收集和统计工作，在查阅相关资料认真进行比较分析，进而查明主要的矿源。金、铜、锌、银、汞、锡、钨等元素的异常结果通常就意味着元素丰富的叠生化学场。根据元素异常的结果进而可以推测出该矿区内金成矿的特点为多阶段性、复杂性。结合研究结果综合考量分析得出结论，古生界五道沟变质岩群和中生界的中基性火山岩是成矿的主要位置，当然是找矿的重点集中区域。

结合异常特征的结果进行分析可以得出结论，金、银元素明显异常的位置一般为金矿体与蚀变带所在位置，并且二者间存在明显的正消长关系，找矿可以把该异常指标作为重要参考。

金矿体的主要以方解石-石英脉的存在形式呈现，矿体也就是所说的脉体。矿化的形成过程中受到构造控制的影响非常明显，并且蚀变带通常以带状的形态位于脉体的两侧。在蚀变带和脉体之间存在明显的边界感，并且靠近脉体方向程度呈现增强的趋势，反之蚀变程度减弱。在这里与成矿关系密切的主要有硅化、碳酸盐化和绢云母化等。

在对甲玛矿床不断的研究和勘测中发现，该矿床中发现的岩浆岩主要有四种含量最为丰富分别是二长花岗斑岩石、花岗斑岩石、花岗闪长斑岩石、闪长斑岩石。这四种岩石在矿床中分布特点为放射状分布，并且岩石中的大多数斑岩表现出和似埃达克岩非常相似的地球化学特征。

4 结语

时至今日对于矿床成因的争论依然在继续，并没有最终定论，实事求是地讲现阶段的找矿工作依然面临很大的困难存在很多的问题，想要克服这些弊端和问题需要我们在不断完善地球化学找矿模型的道路上不断地探索，提高找矿模型的科学化、精准化水平，从而推进找矿的方法的进步，提高矿产的利用率。随着社会整体科技水平的进步，矿产的勘测方法也在多方面多维度的在逐渐完善和提高。我们也将继续坚持找矿方法的科学研究工作，也希望通过本位的探讨为地质找矿模型的完善和提高有所促进作用。