林澤鋒
(四川省冶金地質(zhì)勘查局六0 一大隊(duì),四川 攀枝花 617027)
金屬礦床深部找礦的難度遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于淺層和表面找礦的難度,需要綜合多方面因素,除先進(jìn)技術(shù)的支持之外,還需要進(jìn)行更加深入的地質(zhì)研究,以提升找礦的精度和效率。眾所周知,金屬礦床分布范圍沒(méi)有規(guī)律,但通過(guò)地質(zhì)研究,可更好的確定金屬礦床的位置、儲(chǔ)量、形狀等,從而為金屬礦床的開(kāi)發(fā)和利用提供支撐和參考?;诖耍_(kāi)展金屬礦床深部找礦中的地質(zhì)分析研究就顯得尤為必要。
金屬礦床深部找礦中戰(zhàn)略選區(qū)貫穿找礦始終,找礦深度越大,影響因素越多,找礦選區(qū)的難度也就更大,成礦理論的研究是金屬礦床深部找礦的重點(diǎn)內(nèi)容。內(nèi)生金屬礦床是地球演變過(guò)程中金屬元素的大量富集,就形成了具有一定開(kāi)發(fā)前景的地質(zhì)體。比如:俄羅斯曾在斯科拉半島打設(shè)了深度達(dá)到1.2 萬(wàn)m 的鉆井,不同深度,存在不同的金屬資源,包括:銅-鎳礦化、銅-鋅礦化、鐵-鈦-金礦化等。其中鐵-鈦-金礦化的深度在萬(wàn)米之下。此外,在我國(guó)雅魯藏布江北部的唐古拉山脈,存在一個(gè)巨大的巖漿部分熔融層,是一個(gè)巨大的金屬礦床,僅探明的銅金屬就達(dá)到1000 多萬(wàn)噸,即便是外圍也有非常好找礦遠(yuǎn)景。
這些實(shí)例可以充分證明,內(nèi)生金屬礦床在地殼深部有很大的賦存空間,所以,在金屬礦床深部找礦,必須跳出傳統(tǒng)找礦和單個(gè)礦床找礦的思維束縛,應(yīng)該從地球演化過(guò)程的角度,來(lái)研究地球地質(zhì)條件,從而提升找礦的效率和精度。
在金屬礦床深部找礦中經(jīng)常會(huì)用到類(lèi)比預(yù)測(cè)的方法,所以開(kāi)展金屬礦床成礦地質(zhì)作用的特征分析,對(duì)金屬礦床深部找礦有非常重要的意義,和金屬礦床成礦密切相關(guān)的地質(zhì)作用比較多,主要包括:沉積作用、火山作用、巖漿侵入作用、變質(zhì)作用、綜合作用等。
沉積作用:在提升金屬礦床深部找礦的精度,在地質(zhì)研究分析中,不僅需要研究沉積地層時(shí)代、巖性、構(gòu)造等特征之外,還要充分研究地質(zhì)地層深部延伸、隱伏夾層、水深、水溫、酸堿度等特征。
火山作用:既要研究和探討火山地層、巖性組合、礦物成分等特征之外,還要充分研究火山地層特殊的夾層、次火山巖體、噴發(fā)沉積的物理化學(xué)環(huán)境和火山構(gòu)造的特征等。
巖漿的侵入作用:此作用對(duì)金屬礦床的成礦有較大影響,分析巖漿的侵入作用通常為金屬礦床深部找礦的主要內(nèi)容。為充分發(fā)揮出此項(xiàng)地質(zhì)特征的作用,需要充分巖漿侵入巖體的形態(tài)、產(chǎn)狀、巖性組合、礦物成分、期此、時(shí)代等特征之外。還要充分研究巖體的延伸、隱伏 巖體的埋深、侵入角礫巖、巖漿作用影響范圍特征等[1]。
變質(zhì)作用:變質(zhì)作業(yè)也是金屬礦床成礦的關(guān)鍵,為提升金屬礦床深部找礦的精度,既要研究變質(zhì)底層和巖石組合,也需要研究原巖構(gòu)造、變質(zhì)相、多期變形構(gòu)造等。
綜合作用:綜合作用體現(xiàn)了上述四種地質(zhì)作用的疊加復(fù)合作用,也是金屬礦床深部找礦中需要綜合分析的內(nèi)容。
礦田構(gòu)造是金屬礦床深部找礦的主要內(nèi)容,礦田構(gòu)造研究的深度和廣度,直接關(guān)系到金屬礦床的三維空間變化情況,為提升礦田構(gòu)造研究的全面,為金屬礦床深部找礦提供真實(shí)、有效的數(shù)據(jù)支持,可從以下幾個(gè)方面同時(shí)入手。
一是成礦構(gòu)造面的垂直形態(tài)變化情況,容易受到金屬礦床深度的影響,如果金屬礦床是在強(qiáng)應(yīng)力作用下,形成的主構(gòu)造結(jié)構(gòu)面,就是常見(jiàn)的成礦構(gòu)造。因此,要想形成規(guī)模礦床,需要同時(shí)具備兩個(gè)條件,其一是構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)度比較大,其二是能夠形成主構(gòu)造面。所以,在金屬礦床深部找礦中,分析構(gòu)造結(jié)構(gòu)面的結(jié)果,可作為尋找深部規(guī)模礦產(chǎn)的關(guān)鍵[2]。
二是為更好的確定深部礦床的位置,還要精確判別出兩組構(gòu)造交匯部位。相同構(gòu)造體系中,相同順序的交匯,和不同順序的交匯,通常都會(huì)反映在相同的礦體中,這也是形成大規(guī)模金屬礦體的關(guān)鍵。
三是對(duì)金屬礦床而言,結(jié)構(gòu)面的運(yùn)動(dòng)方式,對(duì)判斷礦體垂向的延伸有非常重要的的作用。此外,礦體的垂向側(cè)狀,也可以作為金屬礦床深部找礦的核心內(nèi)容,這一點(diǎn)主要取決于結(jié)構(gòu)面的運(yùn)動(dòng)方式。所以,在地質(zhì)分析研究中,需要對(duì)金屬礦床礦期的結(jié)構(gòu)面力學(xué)性質(zhì)和運(yùn)動(dòng)方式進(jìn)行全面分析,為金屬礦床深部找礦提供有效的數(shù)據(jù)。
四是在地質(zhì)研究中,構(gòu)造的垂向組合方式也是重中之重,這是因?yàn)榘凑沾瓜驑?gòu)造組合,能夠更加準(zhǔn)確的判斷金屬礦床深部的具體位置。
五是在金屬礦床深部找礦中,還需要對(duì)成礦之后的構(gòu)造進(jìn)行分析研究。在早起金屬礦床深部找礦中,比較重視對(duì)斷礦構(gòu)造的研究,經(jīng)常會(huì)選擇性的忽略對(duì)順礦構(gòu)造的破壞研究[3]。在金屬礦床深部找礦中,推覆體構(gòu)造對(duì)尋找層狀礦體中有非常重要的意義,通過(guò)成礦后的構(gòu)造研究能夠擴(kuò)大礦床遠(yuǎn)景的情況,比如:某金屬礦帶東西方向分布著大量的中生代巖漿巖、火山巖、次火山巖,而且發(fā)育著明顯的推覆構(gòu)造等,具體地質(zhì)情況如圖1所示。
圖1 金屬礦帶地質(zhì)分布圖
成礦特征研究是金屬礦床成礦規(guī)律研究的核心內(nèi)容,成礦作用標(biāo)志在整個(gè)金屬礦床深部找礦中具有非常重要的作用,主要體現(xiàn)以下兩個(gè)方面。
第一,區(qū)分標(biāo)志成礦物質(zhì)運(yùn)移的礦物組合和標(biāo)志成礦物質(zhì)沉淀的礦物組合至關(guān)重要。通常情況下,在金屬礦床深部找礦中如果通過(guò)沉淀流體或者熱鹵水流體作為找礦的依據(jù),需要在特定的溫度、壓力等條件下,才能作為成礦判定的標(biāo)準(zhǔn)。這就也就可以說(shuō)明,在金屬礦床深部找礦中,可按照酸堿度和氧化還原條件的標(biāo)志作為判斷的依據(jù)。多數(shù)情況下,成礦作用在形成深度類(lèi)似的環(huán)境下,流體作用強(qiáng)度越大,則金屬礦產(chǎn)的規(guī)模也就越大。因此,標(biāo)志成礦物質(zhì)轉(zhuǎn)移的礦物質(zhì)組合空間范圍大小可指示深部是否存在大規(guī)模的金屬礦產(chǎn)。
第二,科學(xué)合理的區(qū)分礦物質(zhì)運(yùn)移蝕變組合和礦體的空間關(guān)系,通常情況下,成礦流體運(yùn)移的空間范圍要遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于礦物質(zhì)卸載的空間范圍,這在實(shí)際金屬礦床深部找礦中存在兩種情況。一種是在相同成礦中,形成了明顯的空間分帶,如斑巖銅礦蝕變分帶;另一種是在成礦作用的不同階段,或者不同物理化學(xué)環(huán)境中的礦物組合,在空間上會(huì)存在相互疊加問(wèn)題[4]。標(biāo)志沉淀的蝕變帶和礦體疊加在反應(yīng)運(yùn)移的蝕變體中。因此,在整個(gè)金屬礦床深部找礦過(guò)程中,加強(qiáng)對(duì)反映流體運(yùn)移的蝕變礦物組合非常重要。比如:我國(guó)西南部某金屬礦床,為多金屬礦田,主要為古生界褶皺帶,會(huì)受到中生代中酸性侵入的影響,在找礦中就可以通過(guò)礦物質(zhì)運(yùn)移蝕變組合和礦體的空間關(guān)系來(lái)進(jìn)行找礦。
物化探定量技術(shù)是金屬礦床深部找礦的關(guān)鍵技術(shù),地質(zhì)條件約簡(jiǎn)單、形體越單一,則金屬礦床深部找礦的精度也就越高。但如果礦體形體復(fù)雜,多個(gè)礦體靠近或者礦體附件存在干擾地質(zhì)體形成的疊加異常,地形復(fù)雜和磁法遇到斜磁化時(shí),物化探定量或者是半定量反演的難度會(huì)大幅度提升,金屬礦床深部找礦的準(zhǔn)確性也會(huì)隨之降低,甚至出現(xiàn)錯(cuò)誤[5]。某金屬礦床深部情況如圖2 所示。
圖2 金屬礦床深部情況圖
在金屬礦床深部找礦中發(fā)現(xiàn)了一個(gè)疊加異常問(wèn)題,但在驗(yàn)證初期時(shí)沒(méi)有高度重視,礦體埋深在100m 左右,當(dāng)打孔到450m時(shí),遇到了約0.53m 的薄礦層。經(jīng)過(guò)深入研究之后,異常分解為3 級(jí),再進(jìn)行反演,推斷出主礦體埋深在540mm 左右,金屬礦床深部找到到590m 時(shí),就見(jiàn)到了厚度達(dá)到181.5m 的主礦體。
綜上所述,本文采用理論結(jié)合實(shí)踐的方法,研究了金屬礦床深部找礦中的地質(zhì),研究結(jié)果表明,地質(zhì)研究是金屬礦床深部找礦的重中之重,通過(guò)地質(zhì)研究可為金屬礦床深部找礦提供更加真實(shí)有效的數(shù)據(jù)和信息,從而更好的保障金屬礦床深部找礦的精度,值得高度重視。