蔣兆勇

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一0九地質(zhì)隊(duì)，四川 成都 610100）

銅礦作為一種價(jià)格便宜的金屬礦產(chǎn)，多被用于電力和電訊工業(yè)的生產(chǎn)，現(xiàn)階段，我國(guó)的發(fā)展早已離不開銅礦，因此，對(duì)銅礦的尋找與開采成為我國(guó)一項(xiàng)重要的任務(wù)。我國(guó)對(duì)銅礦存儲(chǔ)位置的尋找多使用傳統(tǒng)地質(zhì)填圖法進(jìn)行工作，由于地質(zhì)填圖方法雖然能夠完成對(duì)銅礦位置的尋找，但尋找成本較高，且不穩(wěn)定因素較多，嚴(yán)重限制了我國(guó)銅礦業(yè)的進(jìn)一步發(fā)展[1]，為此提出銅礦的綜合找礦方法研究。本文以子尼銅礦為代表進(jìn)行研究，礦區(qū)位于云南省香格里拉縣城，為本次研究帶來(lái)了便利的交通。

通過對(duì)礦區(qū)進(jìn)行鉆孔觀察，初步確定子尼銅礦的地質(zhì)特征，進(jìn)而深入分析子尼銅礦礦床的成礦特征，結(jié)合成礦特征，設(shè)計(jì)符合子尼銅礦的綜合找礦方法。通過實(shí)驗(yàn)論證分析的方式，確定本文設(shè)計(jì)的綜合找礦方法的有效性，在進(jìn)行找礦工作時(shí)能夠找到質(zhì)量較高的銅礦，并且節(jié)省找礦時(shí)間，降低整體成本。

1 子尼銅礦成礦特征分析

子尼銅礦床形成于三江多島弧盆成礦體系下的“構(gòu)造-熱液系統(tǒng)”，通過弧陸拼接及小洋盆消亡等的演化方式而產(chǎn)生多個(gè)礦床，不同類型的礦床單元發(fā)育成不同類型的金屬礦，從而控制整個(gè)三江地區(qū)的礦床類型及分布規(guī)律[2]。隨著流域的變化，礦床以張裂的形式發(fā)育，伴隨格咱一帶發(fā)生的酸性巖漿活動(dòng)，大斷裂形式下的次級(jí)斷裂產(chǎn)生了子尼銅礦床，由復(fù)式背斜和多組斷裂式斑巖組成[3]。通過對(duì)礦床進(jìn)行鉆孔工作，勘測(cè)出礦區(qū)內(nèi)主要的巖性為粉砂質(zhì)板巖，在深部粉砂質(zhì)板巖與其下伏巖層接觸帶上極有可能形成更大規(guī)模的構(gòu)造熱液型或矽卡巖型銅礦床，進(jìn)一步促進(jìn)子尼銅礦的形成于發(fā)展。

子尼銅礦礦區(qū)內(nèi)主要有3個(gè)主礦體。根據(jù)地層的詳查報(bào)告對(duì)第一層礦床進(jìn)行勘查，主要以酸性巖漿巖礦化體作為控制，根據(jù)銅礦控制數(shù)據(jù)反饋，其越為中心部位銅礦越為豐富，礦體形態(tài)越多種多樣。根據(jù)對(duì)礦床交界處的金屬塊進(jìn)行分析，了解到最為豐富的便是白云質(zhì)灰?guī)r，經(jīng)過一系列接觸后形成子尼銅礦礦體。后期在頁(yè)巖的作用下被截成三段，利用鉆孔技術(shù)對(duì)礦體進(jìn)行挖掘。礦體挖掘參數(shù)設(shè)置如表1所示。

表1 礦體挖掘參數(shù)表

根據(jù)礦體挖掘參數(shù)設(shè)置表可以確定，位置2方向下的銅礦比率高，其銅礦弧度面的角度厚，因此是最優(yōu)的銅礦開采位置。子尼銅礦礦區(qū)內(nèi)銅礦主要為深灰色，沿礦體兩側(cè)有較大規(guī)模的蝕變帶，形態(tài)均與相應(yīng)銅礦礦床構(gòu)造相似，根據(jù)對(duì)蝕變帶形狀的判斷，以獲取良好的銅礦礦床成礦位置。

2 綜合找礦方法研究

經(jīng)過對(duì)子尼銅礦成礦特征的分析研究，比照勘查找礦方法，采用三種方式來(lái)進(jìn)行深入找礦工作[4]。利用對(duì)銅礦地質(zhì)的分析，建立物理和化學(xué)找礦結(jié)構(gòu)，加強(qiáng)銅礦地質(zhì)物探和化探的綜合研究，實(shí)現(xiàn)對(duì)綜合找礦方法的設(shè)計(jì)。

2.1 地質(zhì)分析

在找礦工作開始前期，對(duì)子尼礦區(qū)的地質(zhì)進(jìn)行勘查工作，勘查過程中，還可以對(duì)子尼礦區(qū)周圍的地質(zhì)特征進(jìn)行分析。通過建立斑巖與銅礦間的相關(guān)性，判斷其周圍是否有高質(zhì)量的銅礦礦床。

淋濾帽是銅礦演變過程中的氧化產(chǎn)物[5]，可以通過淋濾帽的蝕變程度來(lái)判斷銅礦礦床的質(zhì)量，蝕變?cè)矫黠@，則銅礦礦床質(zhì)量越低。因此，在地質(zhì)勘查過程中，要注意淋濾帽的出現(xiàn)。

2.2 物理探測(cè)

物理探測(cè)技術(shù)主要借助各種探測(cè)儀器進(jìn)行找礦工作，現(xiàn)階段的物理探測(cè)技術(shù)包括地表探測(cè)和地下探測(cè)兩種。地表物理探測(cè)技術(shù)受到銅礦的地質(zhì)特征和磁場(chǎng)的影響[6]，其探測(cè)結(jié)果會(huì)有一定偏差，因此，本次設(shè)計(jì)的物理探測(cè)技術(shù)，重點(diǎn)就是降低外界環(huán)境對(duì)物理探測(cè)結(jié)果的影響。

在子尼銅礦區(qū)建立重力梯度帶，利用航磁的高低變化對(duì)局部梯度進(jìn)行物理探測(cè)，對(duì)于露出地表的銅礦，采用極化率在3.5%～5.5%的探測(cè)儀進(jìn)行極化探測(cè)，銅礦經(jīng)過探測(cè)后，在高阻的過渡帶上，對(duì)外界的干擾因素進(jìn)行分離[7]。子尼銅礦區(qū)的磁體斑巖較弱，磁性異常，礦床底板具有對(duì)磁場(chǎng)的背負(fù)作用，在巖體外部的接觸帶上建立環(huán)狀高磁帶，以最精準(zhǔn)的探測(cè)銅礦區(qū)的銅礦質(zhì)量。

2.3 化學(xué)探測(cè)

化學(xué)探測(cè)要在基本確立礦區(qū)范圍后實(shí)施，運(yùn)用較大比例尺的化學(xué)探測(cè)進(jìn)一步確定礦區(qū)范圍。在進(jìn)行化學(xué)探測(cè)時(shí)，由原生光暈對(duì)銅礦礦床進(jìn)行選擇，暈圈的分布狀況不均勻，就會(huì)在選擇程度上有所差異，因此，在實(shí)際找礦作業(yè)時(shí)，要合理的考慮各種環(huán)境因素，盡可能的找尋銅礦質(zhì)量豐富的礦區(qū)?；瘜W(xué)探測(cè)技術(shù)利用化學(xué)元素與斑巖化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同進(jìn)行找礦區(qū)分，只要利用一種礦物元素作為指標(biāo)元素，就可以便捷的確定礦區(qū)位置。

實(shí)際找礦作業(yè)中，采用Au作為指示元素進(jìn)行找礦，根據(jù)不同地區(qū)的銅礦質(zhì)量，觀察Au指示元素的變化，完成對(duì)銅礦位置的化學(xué)探測(cè)。

3 實(shí)驗(yàn)論證分析

為保證本文提出的綜合找礦方法的有效性，進(jìn)行實(shí)驗(yàn)論證，實(shí)驗(yàn)論證采用子尼銅礦礦區(qū)，具有相同礦層的銅礦位置進(jìn)行找礦論證實(shí)驗(yàn)。為保證實(shí)驗(yàn)的嚴(yán)謹(jǐn)性，采用傳統(tǒng)地質(zhì)填圖找礦法，即將地質(zhì)特征按比例繪制在圖紙上，再在實(shí)際找礦作業(yè)中按照?qǐng)D紙指示尋找，作為實(shí)驗(yàn)論證對(duì)比，對(duì)找礦的效率以及找礦成本進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。其實(shí)驗(yàn)論證結(jié)果曲線如圖1所示。

圖1 實(shí)驗(yàn)論證結(jié)果曲線

圖1 中a圖代表兩種方法的找礦效率曲線，b圖代表兩種找礦方法所消耗的成本。其中找礦效率采用QFR（quality factor）代表，其QFR越高則證明找礦效率越高。則根據(jù)上圖分析可以得出，本文提出的綜合找礦方法與傳統(tǒng)的地質(zhì)填圖法的找礦效率相差不多，但在某些環(huán)境下本文提出的綜合找礦方法稍稍占有優(yōu)勢(shì)，但優(yōu)勢(shì)不明顯。但從找礦成本上考量，本文提出的綜合找礦方法具有明顯的優(yōu)勢(shì)，特別是在找礦時(shí)間高于40min后節(jié)省大量找礦成本，綜合找礦時(shí)通過對(duì)物探和化探的數(shù)據(jù)進(jìn)行實(shí)時(shí)反饋，完成對(duì)銅礦最佳開采位置的尋找工作，同時(shí)能夠達(dá)到對(duì)銅礦質(zhì)量的有效控制。通過對(duì)找礦成本的加權(quán)分析，本文提出的綜合找礦方法較傳統(tǒng)地質(zhì)填圖法的總找礦成本降低44.86%。

4 結(jié)語(yǔ)

本文對(duì)銅礦的礦床特征和找礦方法進(jìn)行分析，以云南香格里拉縣子尼銅礦為代表進(jìn)行找礦實(shí)驗(yàn)，根據(jù)對(duì)子尼銅礦的地質(zhì)特征進(jìn)行分析，對(duì)找礦工作面進(jìn)行調(diào)整調(diào)整，結(jié)合物探和化探的找礦結(jié)果，完成綜合找礦方法設(shè)計(jì)。實(shí)驗(yàn)論證表明，本文設(shè)計(jì)的綜合找礦方法具備極高的有效性，在快速準(zhǔn)確的完成對(duì)銅礦位置的尋找工作的同時(shí)，還能對(duì)銅礦質(zhì)量得到有效控制。希望本文的研究能夠?yàn)槲覈?guó)銅礦的找礦方法提供理論依據(jù)和借鑒。