張 姚,成欣怡
(四川省冶金地質(zhì)勘查局水文工程大隊(duì),四川 成都 610000)
在利用地球化學(xué)成礦預(yù)測(cè)進(jìn)行找礦的過程中,不同有色金屬元素的背景值會(huì)影響最終的預(yù)測(cè)結(jié)果。不同成礦元素在不同巖石中的背景值是不同的,有的差異較小,有的差異較大,據(jù)統(tǒng)計(jì),我國東部出露地殼各種巖石中元素的背景值差別較小[1]。
在進(jìn)行區(qū)域成礦預(yù)測(cè)中,涉及的范圍較廣,這些區(qū)域經(jīng)常會(huì)出現(xiàn)各種各樣的巖石,這些巖石背景值的起伏對(duì)區(qū)域成礦預(yù)測(cè)產(chǎn)生了很大的影響,為了區(qū)別這兩種情況,將其分為兩類,分別對(duì)區(qū)域成礦的地化環(huán)境和地質(zhì)環(huán)境進(jìn)行顯著性分析,研究有色金屬元素背景值變化對(duì)地球化學(xué)成礦預(yù)測(cè)的影響。具體分析情況如下所示。
地球化學(xué)成礦預(yù)測(cè)主要應(yīng)用于礦產(chǎn)的普查評(píng)價(jià)階段,對(duì)礦化和找礦遠(yuǎn)景地段進(jìn)行巖石地球化學(xué)找礦工作,尋找盲礦體,并對(duì)礦化蝕變帶的找礦遠(yuǎn)景做出評(píng)價(jià)。在普查階段,巖石地球化學(xué)找礦可以用于評(píng)價(jià)地質(zhì)體的含礦性。首先,研究成礦成暈過程,建立評(píng)價(jià)指標(biāo),尋找盲礦所在的位置。第二,研究暈的分帶性,確定巖石剝蝕程度。第三,研究成礦地質(zhì)條件。從地球化學(xué)觀點(diǎn)來看,成礦不是成礦元素新原子的合成和堆積,而是在殼幔系統(tǒng)中元素從原始分散狀態(tài),通過地球化學(xué)作用導(dǎo)致元素再分配的機(jī)制逐步農(nóng)集,最終在地殼局部地段達(dá)到當(dāng)前工業(yè)可利用的濃度水平的全過程[2]。
通過對(duì)區(qū)域中地層和巖漿巖等主要類型礦床的元素分布特征進(jìn)行地球化學(xué)成礦預(yù)測(cè)研究后,可以看出地殼中元素分布是不均勻的,有一些地區(qū)的元素趨于富集,有些元素趨于分散,這種不均勻性導(dǎo)致成礦的地區(qū)性。在研究礦床的地化特征和成礦地質(zhì)特征后,得出礦床的元素特征和富集特征等一系列的找礦標(biāo)志,對(duì)區(qū)帶普查工作中的成礦預(yù)測(cè)是非常關(guān)鍵的。在研究區(qū)域化探成果時(shí),一方面需要注意分析區(qū)域中是否存在異常,以及成礦地質(zhì)與區(qū)域之間的條件關(guān)系。另一方面,要充分利用現(xiàn)有資料,歸納整理出主要的地質(zhì)特征,要根據(jù)地質(zhì)現(xiàn)象和條件轉(zhuǎn)化為需要的地球化學(xué)意義。這種轉(zhuǎn)化指的是底層巖性和火成巖的化學(xué)組分,將有用礦物的主要金屬元素轉(zhuǎn)化成元素或其化合物,并根據(jù)有色金屬元素變化進(jìn)行地球化學(xué)成礦預(yù)測(cè),保證探測(cè)結(jié)果的準(zhǔn)確性,還能搞好區(qū)域化探的預(yù)測(cè)工作[3]。
從區(qū)域成礦的地化環(huán)境來看,有一部分金屬對(duì)地球化學(xué)成礦預(yù)測(cè)的影響較大,尤其在提取成分時(shí),需要根據(jù)巖石背景值差異情況,壓制礦化引起的地球化信息,這樣才能保證該方法在地球化學(xué)異常的評(píng)價(jià)中得到較好的效果,尤其在預(yù)測(cè)巖性影響較大的有色金屬元素時(shí),需要先排除干擾信息,提取有用的成礦信息,確保預(yù)測(cè)結(jié)果的精準(zhǔn)性。
礦體和礦床的形成不僅要有一定的成礦地質(zhì)條件和適當(dāng)?shù)某傻V元素來源,還要具備成礦地球化學(xué)環(huán)境。由于有色金屬元素本身的化學(xué)性質(zhì)不同,形成有用礦物的共生組合也就不同,導(dǎo)致富集的礦產(chǎn)不同。如果在某一地質(zhì)環(huán)境中富集親氧元素說明該地富集成礦的可能性較小[4]。如果某地質(zhì)體從親氧元素中的元素組合中探測(cè)到異常的特征和形態(tài),說明該地具有成礦條件,對(duì)成礦十分有利。
在進(jìn)行地球化學(xué)成礦預(yù)測(cè)的過程中需要選用一些標(biāo)型礦物進(jìn)行研究,只有在氧化條件下富集成礦,才能對(duì)各個(gè)有色金屬元素背景值進(jìn)行探測(cè),以下是有色金屬元素對(duì)地球化學(xué)成礦預(yù)測(cè)影響較大的元素,如下表1所示。
表1 有色金屬元素對(duì)地球化學(xué)成礦預(yù)測(cè)影響較大的元素
從表1中可以看出,有色金屬元素是影響地球化學(xué)成礦預(yù)測(cè)最大的,其中Th、Nb和Cu是影響最大的三個(gè)元素。對(duì)于巖性影響較大的元素,區(qū)域性地球化學(xué)資料的應(yīng)用受到一定的影響。運(yùn)用該方法的主要目的是為了突出某些成分,同時(shí),要壓制另一些成分的影響,從中提取一些引起礦化的地球化學(xué)信息。國外的學(xué)者曾經(jīng)提出過分形濾波技術(shù),該技術(shù)雖然可以分析出有色金屬元素背景值對(duì)地球化學(xué)成礦預(yù)測(cè)結(jié)果的影響,但缺乏精準(zhǔn)性和可靠性,還需要進(jìn)一步研究[5]。
礦床是有色金屬元素的地質(zhì)體,成礦過程是成礦物質(zhì)在各種地質(zhì)作用中,在特定的構(gòu)造部位富集成礦。從生理學(xué)上來說,形成礦床最必要的條件就是要具備充足的物質(zhì)供應(yīng),而這些物質(zhì)供應(yīng)的最基本單元就是元素,但在探測(cè)的過程有色金屬元素背景值的差別較大,造成預(yù)測(cè)結(jié)果出現(xiàn)偏差,所以在勘測(cè)的過程中,需要用更高密度的地球化學(xué)測(cè)量才能預(yù)測(cè)其存在地點(diǎn)。
在利用地球化學(xué)成礦預(yù)測(cè)方法進(jìn)行探測(cè)時(shí),需要根據(jù)有色金屬元素在巖石中背景值的變化將元素分為兩大類,一類是巖性變化對(duì)成礦預(yù)測(cè)影響較小的元素,另一類是巖性變化對(duì)成礦預(yù)測(cè)影響較大的元素。將分類好的元素與已知的礦床相對(duì)比,選擇最優(yōu)方案,并提取有用的地球化學(xué)信息,從而降低有色金屬元素背景值變化對(duì)地球化學(xué)成礦預(yù)測(cè)的影響。