張紅濤

(遼寧省地質礦產調查院)

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遼寧省金地球化學找礦遠景區(qū)圈定與評價*

張紅濤

(遼寧省地質礦產調查院)

對遼寧省金礦種省級基礎圖件編制方法、主要成礦類型與找礦模型進行了分析，并確定了礦床元素異常組合，在此基礎上對全省金地球化學找礦遠景區(qū)進行了圈定與評價，提出了一套系統(tǒng)圈定與評價省級地球化學找礦遠景區(qū)的方法。研究表明：圈定了遼寧省金地球化學找礦遠景區(qū)43處，其中A級遠景區(qū)3處、B級6處、C級34處，為精確劃定全省金礦找礦遠景區(qū)提供了重要的地球化學綜合信息。

金礦 成礦類型 找礦模型 礦床異常元素組合 找礦遠景區(qū)

為貫徹落實《國務院關于加強地質工作的決定》中提出的“積極開展礦產遠景調查和綜合研究，科學評估區(qū)域礦產資源潛力，為科學部署礦產資源勘查提供依據”的要求，國土資源部部署了全國礦產資源潛力評價工作，旨在現有工作的基礎上全面摸清全國及各省重要礦產資源“家底”，為提高礦產資源保障能力和勘查部署決策提供依據。遼寧省礦產資源潛力評價的主要目標是在現有地質工作程度的基礎上，全面總結全省基礎地質調查和礦產勘查工作成果，充分應用現代礦產資源預測評價理論方法和GIS評價技術，開展省內非油氣重要礦產(煤炭、鐵、銅、鉛、鋅、錳、鎳、鎢、金、鉻、鉬、銀、硼、菱鎂礦等二十余種)資源潛力預測評價，估算該省有關礦產資源潛力及空間分布，為研究制定國家礦產資源戰(zhàn)略與國民經濟中長期規(guī)劃提供科學依據。具體技術路線是以成礦地質理論為指導，深入開展全省范圍內的區(qū)域成礦規(guī)律研究，充分利用地質、物探、化探、遙感和礦產勘查等綜合成礦信息，圈定成礦遠景區(qū)和找礦靶區(qū)，逐個評價成礦遠景區(qū)資源潛力，并進行分類排序，編制全省成礦規(guī)律與預測圖，為科學合理規(guī)劃和部署礦產勘查工作提供依據。

遼寧省礦產資源潛力評價項目以專業(yè)劃分為地質背景、規(guī)律等7個子課題，化探課題是其中的一個子課題，任務是利用已完成的1∶20萬區(qū)域性地球化學調查數據并結合1∶50 000～1∶5 000中大比例尺化探資料，以省為單位按照《全國礦產資源潛力評價總體技術要求》及《化探資料應用技術要求》，對區(qū)域地球化學數據進行處理分析，編制全省單元素地球化學異常圖、地球化學組合異常圖、綜合異常圖、找礦預測圖等全省基礎性地球化學系列圖件，并開展主要預測礦種典型礦床研究、建立地球化學找礦模型等工作，最終圈定省級地球化學找礦遠景區(qū)，為礦產資源潛力綜合評價提供地球化學信息[1]。本研究通過詳細分析金礦種省級基礎圖件編制、典型礦床研究、組合異常元素選擇、全省地球化學找礦遠景區(qū)的圈定與評價等工作方法，旨在總結出一套圈定與評價省級地球化學找礦遠景區(qū)的系統(tǒng)方法，指明全省金礦地球化學找礦方向。

1 基礎圖件編制

編制全省單元素地球化學異常圖的原始數據主要來自1∶20萬區(qū)域化探掃面采樣結果，該項工作始于20世紀80年代初，歷時約5 a，存在時間跨度較大、分析批次不同、測試精度不同等問題，故在圖件編制前需對數據進行一系列處理。分析測試樣品數據28 456個，除去重復樣等，最終獲得數據28 056個，測試39個元素指標，由于U、Li的分析數據未檢出，故本研究僅使用37個元素的測試數據。對原始數據進行預處理的主要內容為：①數據合理性檢查，主要檢查坐標不全、數據小數位數不統(tǒng)一等問題；②檢查數據量綱統(tǒng)一性，經處理后的數據量綱統(tǒng)一為Au、Ag、Cd、Hg數據單位為10-9，氧化物數據單位為10-2，其余元素數據單位為10-6；③數據格式檢查，數據中出現未檢出數據和“-1.00E+38”時，則以均值替代；④系統(tǒng)誤差校正，部分1∶20萬圖幅間某些元素出現系統(tǒng)誤差，可經反復試驗，確定一調節(jié)系數對需調整的圖幅進行調節(jié)；⑤數據網格化處理，為使成圖效果更均勻、圓滑，編制圖件前使用中國地質調查局研發(fā)的地球化學軟件Geoexplmain對數據進行網格化處理，采用指數加權法，網格距選取2 km×2 km，數據搜索半徑為5 km。將預處理后的數據按85%、90%、95%的累頻分級劃分為3級，分出異常弱、中、強3級，在此基礎上編制全省37個元素的地球化學異常圖。

2 典型礦床研究

2.1 主要成礦類型

綜合參考礦床成礦物質來源、成礦地質背景、成礦作用等因素，將全省金礦劃分為綠巖型、巖漿熱液型、熱液改造型、火山—次火山熱液型、河相沖積型等成礦預測類型(表1)[2-3]。

表1 遼寧省金礦主要成礦預測類型劃分及典型礦床

2.2 典型礦床地球化學找礦模型

選取成礦區(qū)帶中研究礦種的不同成礦類型，總結提取其地質特征、地球化學特征等信息，在此基礎上建立的地球化學找礦模型[4]，可用于分析同類成礦異常元素組合及分帶特征、局部異常遠景判別等，是地球化學找礦遠景區(qū)確定、評價的重要依據。遼寧省金礦成礦類型較多，本研究以巖漿熱液型下達堡金礦為例，對典型礦床地球化學找礦模型的構建方法進行分析。首先分析巖漿熱液型下達堡金礦礦區(qū)地質特征，總結其成礦有利地質條件，包括出露主要地層、巖漿巖、控礦構造、礦體特征、礦石礦物及其結構構造、圍巖蝕變、成礦物質來源(礦源層)等因素； 然后討論下達堡金礦所處的成礦區(qū)帶、礦體及周邊地區(qū)的地球化學特征，總結出異常元素分帶性等礦化指示特征[5]；最后歸納總結出巖漿熱液型下達堡金礦的地質、地球化學找礦模型。

(1)區(qū)域地質背景。①大地構造單元及區(qū)域構造位置，龍崗斷凸西北端；②地球化學區(qū)域場特征，鐵嶺—靖宇臺拱Au、Ag地球化學省，以富Au、Ag、Hg、Cu、Pb、Zn、Mo為特征；③地球物理區(qū)域場特征，正負過渡磁場，重力低。

(2)成礦地質環(huán)境。①地層及巖石類型，太古界鞍山群石棚子巖組(上殼巖)為原始礦源層；②構造，NE向營口—撫順超巖石圈斷裂與NW向下大堡斷裂交匯處，下大堡NW向斷裂為導礦、容礦構造；③巖漿巖，南口前燕山早期二長花崗巖控制成礦；④成礦時代范圍、就位時代，燕山早期。

(3)礦床(田)地質特征。①礦體分布及產狀，礦體主要賦存于巖體內，呈脈狀、凸鏡狀、串珠狀，NW向分布；②礦石類型及礦物組合，礦石礦物為黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁鐵礦、自然金等，脈石礦物為石英、長石、碳酸鹽、絹云母等；③礦石結構、構造，礦石結構為粒狀、碎裂結構、交代結構，礦石構造為脈狀、角礫狀、浸染狀構造；④圍巖蝕變及分帶，鉀化、硅化、黃鐵礦化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化。

(4)礦床(田)地球化學特征。①主成礦元素異常特征，1∶50萬襯度異常圖上Au異常分帶明顯，有濃集中心，面積50 km2；②組合異常特征，1∶50萬襯度異常圖的組合異常為Sb-Hg(有內帶)-As(小)、Au(有內帶)-Ag(大、弱)、Cu(大、弱)-Zn-W(小)-Sn-Bi-Mo，異常面積150 km2；③指示元素，具有Au-Ag-Cu-Pb-Zn-Bi-Mo-As-Sb-Hg組合異常，找礦指導意義明顯。

(5)礦床(田)地球物理特征。礦區(qū)磁場(航磁)為向正磁場過渡且略有起伏的低緩負磁場。

(6)重砂特征。礦區(qū)重砂礦物組合以金及硫化物礦物為主，包括自然金、黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦、閃鋅礦等。

下達堡金礦地球化學找礦模型的主要特征表現為礦體及礦化圍巖附近出現 Au、Ag、Cu、Pb等元素組合，向兩側外圍區(qū)域則出現As、Sb、Hg及Bi、Sn、W、Mo等元素組合(圖1)[6]。

圖1 遼寧省下達堡金礦地球化學找礦模型

3 綜合異常圖編制與綜合異常評價

在綜合分析遼寧省金礦各成礦類型典型礦床的地球化學特征的基礎上，總結出省內金主要成礦類型的異常元素組合特征，如表2所示[7]。

表2 遼寧省金礦主要成礦類型及異常元素組合特征

在確定各成礦類型異常元素組合的基礎上，編制相應的地球化學元素組合異常圖，即將已完成的單元素異常邊界進行空間疊合，并在組合異常圖的基礎上，根據所處成礦區(qū)帶位置及礦床(點)的分布位置，沿選定的元素組合的各單元素異常外帶，繪制綜合異常邊界(圖2)。

圖2 金礦種地球化學綜合異常

全省共圈出金地球化學綜合異常115處，通過對各綜合異常的元素組合、Au異常規(guī)模強度、地質背景條件、礦產地分布等因素的分析，按甲、乙、丙3類給出了評價結果(表3)。

4 地球化學找礦遠景區(qū)圈定與評價

4.1 找礦遠景區(qū)圈定的主要依據與方法

金礦找礦遠景區(qū)圈定的主要依據與方法為：①分析研究省內金礦主要成礦類型，由于金礦不同成礦類型的成礦條件、元素異常及組合等地球化學特征均不同，故其對礦化的指示標志均有不同反映，圈定預測區(qū)時需對其進行充分研究；②有利的地質背景條件，通過對已知典型礦床的研究，提取同一類成因礦化的有利地質、成礦條件，對圈定找礦預測區(qū)有重要的類比作用；③地球化學場富集區(qū)，根據對省內金礦主成礦元素單一組分含量富集區(qū)、多元素組合分布區(qū)、綜合異常評價結果進行綜合分析，于異常集中區(qū)、多組合異常疊合區(qū)圈定地球化學找礦遠景區(qū)；④根據其他具有指示作用的地球化學特征，如按前緣元素發(fā)育程度、前緣元素與尾部元素含量比值等，并結合區(qū)內成礦條件進行圈定；⑤局部可參考物探、重砂等其他預測要素；⑥綜合參考成礦區(qū)(帶)、地球化學區(qū)(帶)劃分因素，圈定地球化學找礦預測區(qū)，一般來講，一個找礦遠景區(qū)應處于同一成礦區(qū)帶內，面積數百至上千平方千米[8]。地球化學找礦遠景區(qū)一般包括若干個成礦類型相近、處于同一成礦區(qū)帶內的綜合異常，如金礦12#找礦遠景區(qū)，編號為Au-12(圖3)。

表3 遼寧省金礦種綜合異常特征綜合評價部分結果

4.2 金地球化學找礦遠景區(qū)綜合評價

本研究共圈定了遼寧省金礦地球化學找礦遠景區(qū)43個，其中A級遠景區(qū)3個、B級6個、C級34個。對圈出的地球化學找礦遠景區(qū)按所處成礦區(qū)帶、成礦地質背景、地球化學特征、區(qū)內已有礦產分布等因素進行了分析研究，逐個進行了綜合評價，部分結果如表4所示。

圖3 遼寧省金礦種地球化學找礦遠景區(qū)

5 討 論

(1)通過進行遼寧省金礦種地球化學找礦遠景區(qū)的圈定與評價，認為開展省級地球化學找礦遠景區(qū)圈定和評價工作需系統(tǒng)、全面且循序漸進地進行，即從編制省級基礎圖件入手，逐步開展主要預測類型劃分、典型礦床研究、建立地質-地球化學找礦模型、選擇組合異常元素、圈定與評價省級地球化學找礦遠景區(qū)等系列工作，切勿僅憑地質條件、已知分布礦產等進行經驗性判斷。

表4 遼寧省金礦種地球化學找礦遠景區(qū)綜合評價

(2)通過對省內典型礦床的綜合研究，可有效提取地球化學信息，從而構建相應成礦類型的地球化學找礦模型，可對預測區(qū)的進一步圈定及研究起到以點帶面的作用。在遵循根據相似地質條件、相似地球化學異常特征有可能找到類似礦床的經驗性規(guī)律的基礎上，通過模型類比可優(yōu)選出與已構建找礦模型地質及地球化學條件相近且具有找礦前景的異常及地球化學找礦遠景區(qū)。

(3對綜合異常、地球化學找礦預測區(qū)的評價工作應采取定性與定量相結合的綜合方法。在典型礦床研究、綜合異常及遠景區(qū)評價過程中，對成礦地質條件、礦化點分析等方面進行定性研究的方法較多，在地球化學特征研究方面較多運用參數統(tǒng)計等定量方法，將兩者進行綜合應用可使找礦遠景區(qū)的評價結果更為準確合理。

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Delineation and Evaluation of the Gold Geochemical Prospective Area in Liaoning Province

Zhang Hongtao

(Institute of Geology and Mineral Resources of Liaoning Province)

The preparation methods of the provincial basic datum of the gold deposits,the main metallogenic types and prospecting models in Liaoning provice are analyzed,the element anomaly combination of the gold deposits in Liaoning province is determined,besides that,the gold geochemical prospective areas in Liaoning province are delineated and evaluated comprehensively,the systematic delineation and evaluation method of provincial geochemical prospective areas is provided.The study results show that 43 gold geochemical prospective areas in Liaoning province are delineated,in particular,the number of A level prospective area is 2,the number of B level prospective area is 6,the number of C level prospective area is 34.The study results of this paper can provide important geochemical comprehensive information for the delineation of the prospective areas of gold deposits in Liaoning province.

Gold deposit, Metallogenic type, Prospective model, Deposit element anomaly combination, Prospective area

*中國地質調查局基金項目(編號：1212011121004)。

2016-05-27)

張紅濤(1982—)，男，工程師，碩士，110032 遼寧省沈陽市皇姑區(qū)寧山中路42號。