北秦嶺松樹溝鉻鐵礦床三維地質(zhì)建模及其找礦意義

仇東東等

摘 要：北秦嶺松樹溝超鎂鐵質(zhì)巖體位于商丹縫合帶北側(cè)、北秦嶺構(gòu)造帶南部邊緣，是陜西省出露面積最大的超鎂鐵質(zhì)巖體，巖體中賦存了小型鉻鐵礦床，深部是否具有成礦潛力備受關注。松樹溝超鎂鐵質(zhì)巖體中巖相呈對稱分布，結(jié)合鉆孔與物探資料，推測巖體呈透鏡狀產(chǎn)出；巖石地球化學數(shù)據(jù)顯示巖體中部橄欖巖相具有變質(zhì)橄欖巖或阿爾卑斯橄欖巖特征，邊部橄欖巖相具有超鎂鐵質(zhì)堆晶巖特征；松樹溝與西藏羅布莎純橄欖巖體中鉻鐵礦的礦物地球化學特征類似，由此提出松樹溝超鎂鐵質(zhì)巖體具有形成“豆莢狀”和層狀鉻鐵礦體的潛力?；谇捌诳碧将@得的343個鉆孔資料，通過3DMine軟件建立了礦床的三維地質(zhì)模型，剖析了礦體分布規(guī)律、鉆孔控制程度、富礦與貧礦賦存部位等。根據(jù)貧礦的富集部位、流動構(gòu)造、巖漿分異程度、化探異常，預測了2個具有深部找礦潛力的地段，并提出了找礦標志與找礦方法，為本區(qū)勘查找礦提供思路。

關鍵詞：鉻鐵礦；三維地質(zhì)建模；3DMine軟件；礦床成因；找礦標志；成礦預測；北秦嶺

中圖分類號：P618.33；P618.31 文獻標志碼：A

0 引 言

北秦嶺松樹溝地區(qū)產(chǎn)出了陜西省出露面積最大的超鎂鐵質(zhì)巖體，巖體內(nèi)賦存了小型鉻鐵礦床。大量研究證明，松樹溝巖體屬于新元古代蛇綠巖，形成于洋脊環(huán)境[1-3]。巖石地球化學研究證明：松樹溝巖體存在一類具有變質(zhì)橄欖巖或阿爾卑斯橄欖巖特征的巖石，主要為細粒純橄欖巖和共生的方輝橄欖巖，賦存在巖體中部；另一類具有超鎂鐵質(zhì)堆晶巖特征的巖石，主要為中粗粒純橄欖巖及共生的方輝橄欖巖、透輝橄欖巖和透輝巖，產(chǎn)出在巖體邊部[4]。鉻鐵礦產(chǎn)出狀態(tài)以條帶狀構(gòu)造為主，未發(fā)現(xiàn)典型的“豆莢狀”鉻鐵礦，不同類型鉻鐵礦礦物地球化學數(shù)據(jù)研究證明，松樹溝中粗粒純橄欖巖與西藏羅布莎堆晶純橄欖巖成因類似[5]。前期勘探鉆孔長度累計約11×104 m，控制了該區(qū)大部分淺部的鉻鐵礦體，巖體下盤和深部是否存在隱伏礦體？如何認識松樹溝巖體成礦規(guī)律？一直困擾著本地區(qū)的地質(zhì)勘探工作。筆者從三維地質(zhì)建模入手，在充分收集前人地質(zhì)、物探、化探、鉆探資料基礎上，提出松樹溝巖體呈透鏡狀產(chǎn)出，巖體性質(zhì)類似西藏羅布莎巖體，可能存在“豆莢狀”和層狀鉻鐵礦體；根據(jù)貧礦的主要富集部位，預測了2個具有深部找礦潛力的地區(qū)，為下一步勘查找礦提供思路。

1 地質(zhì)背景

松樹溝鉻鐵礦床位于商丹縫合帶北側(cè)、北秦嶺構(gòu)造帶南部邊緣，礦床主體產(chǎn)出在松樹溝超鎂鐵質(zhì)巖體中（圖1）。松樹溝巖體以構(gòu)造關系疊置于古元古界秦嶺巖群中深變質(zhì)巖系之上，空間分布上為一獨立地質(zhì)體，延伸與區(qū)域構(gòu)造線方向基本一致，其周邊與秦嶺巖群中不同構(gòu)造巖層單位相接觸，北側(cè)主體為秦嶺巖群界嶺大理巖鈣硅酸巖斜長角閃片巖組合層，南側(cè)主體為秦嶺巖群大河長英質(zhì)片麻巖。巖體以北的秦嶺巖群又以NWW向延展的牌樓溝韌性變形帶與中元古代峽河巖群呈構(gòu)造接觸，顯示出復雜的構(gòu)造疊置拼貼關系。巖體以南的商丹斷裂北側(cè)出露有新元古代富水鎂鐵—超鎂鐵質(zhì)雜巖體，主要由變輝石巖、細粒暗色輝長巖、中粒變輝長巖、變輝長閃長巖及變角閃石黑云母二長巖等組成，形成于島弧構(gòu)造環(huán)境。前人曾將其作為松樹溝蛇綠巖的組成部分，野外地質(zhì)、巖相學、巖石地球化學研究表明其不屬于蛇綠巖的組成部分[6]。此外，在松樹溝蛇綠巖南側(cè)秦嶺巖群變質(zhì)巖層中，殘留有為數(shù)眾多、大小不一的“無根”變質(zhì)橄欖巖構(gòu)造巖塊或透鏡體，而北側(cè)則無，反映了松樹溝蛇綠巖在自南而北的逆沖推覆過程中與圍巖發(fā)生過構(gòu)造混雜作用，并代表了其運移“軌跡”。

含透輝巖條帶純橄欖巖巖相帶分布于巖體中部，占巖體面積的60%～65%，平均寬0.75 km。中部含有少量呈透鏡狀或脈狀分布的中粗粒純橄欖巖體，規(guī)模大小不等，與巖體走向基本一致，與純橄欖巖呈漸變關系。巖石中分布了較多的透輝石巖細條帶，寬1～4 cm，長幾十厘米至幾米，條帶產(chǎn)狀與巖體產(chǎn)狀及內(nèi)部面理基本一致，與圍巖間界線清楚，出露面積約占此巖相帶總面積的占3%～5%。

透輝巖透輝橄欖巖巖相帶斷續(xù)分布于巖體兩側(cè)，出露寬度10～50 m，出露約占巖體總面積的5%～10%，主要由透輝巖、透輝橄欖巖和純橄欖巖組成，呈脈體群帶狀展布，其產(chǎn)狀與巖體產(chǎn)狀及內(nèi)部面理一致，分布較為穩(wěn)定。

純橄欖巖方輝橄欖巖（含鉻鐵礦）巖相帶分布于巖體南北邊部，寬0.20～0.35 km，出露約占巖體總面積的30%，純橄欖巖及純橄欖巖質(zhì)糜棱巖組成背景巖相，其中含有大量中粗粒純橄欖巖、方輝橄欖巖及鉻鐵礦化或鉻鐵礦體。各類巖石間均呈漸變過渡關系，除背景巖石外，其他各類多呈不連續(xù)透鏡狀、條帶狀、板狀分布于純橄欖巖中。該巖相帶是巖體內(nèi)最重要的含鉻鐵礦層位，賦存了本區(qū)60%以上的鉻鐵礦體[7]。

松樹溝鉻鐵礦床主要賦存于超鎂鐵質(zhì)巖體邊部的中粗粒純橄欖巖和方輝橄欖巖內(nèi)，礦區(qū)主要劃分為7個區(qū)段，從東向西依次為洋淇溝區(qū)、小松樹溝區(qū)、大松樹溝區(qū)、土坳溝區(qū)、界嶺溝區(qū)、梅家溝區(qū)、廟堂溝區(qū)。各區(qū)具有工業(yè)意義的礦體共46條，其中梅家溝區(qū)經(jīng)工程驗證的6、55、61號礦體未參加儲量計算，其他各區(qū)截止1971年累計查明的鉻礦石儲量見表1。

本區(qū)鉻鐵礦石絕大部分為浸染狀構(gòu)造，真正的致密塊狀礦石尚未見到。礦石的各種構(gòu)造形態(tài)主要由鉻尖晶石浸染體的不同密度和不均勻性所體現(xiàn)。為了在礦石類型的劃分上能反映工業(yè)品級，將礦石中鉻尖晶石的浸染密度劃分為：①星散狀礦染，礦石中鉻尖晶石體積分數(shù)小于10%；②稀疏浸染，礦石中鉻尖晶石體積分數(shù)為10%～30%；③中等浸染，礦石中鉻尖晶石體積分數(shù)為30%～50%；④稠密浸染，礦石中鉻尖晶石體積分數(shù)為50%～85%；⑤塊狀礦石，礦石中鉻尖晶石體積分數(shù)大于85%。

3 礦床成因

松樹溝鉻鐵礦礦床成因認識主要有2種：①松樹溝鉻鐵礦床是產(chǎn)于再次部分熔融的地幔殘留體中的“豆莢狀”鉻鐵礦床[6，8-9]；②松樹溝鉻鐵礦床形成機制與層狀鉻鐵礦床相似，形成于松樹溝洋盆擴張過程中，是中粗粒純橄欖巖在熱邊界層（TBL）冷凝結(jié)晶過程中巖漿分異作用的產(chǎn)物[5]。

“豆莢狀”鉻鐵礦床和層狀鉻鐵礦床均可在純橄欖巖中產(chǎn)出，但產(chǎn)出這2種鉻鐵礦床純橄欖巖的成因卻存在差別。產(chǎn)出“豆莢狀”鉻鐵礦床純橄欖巖是由消耗輝石反應生成的橄欖石、殘留橄欖石和少量方輝橄欖巖殘留體組成，屬地幔純橄欖巖類，礦體為“豆莢狀”，礦石多為瘤狀、塊狀，礦體富集是靠上地幔的剪切流動、塑性變形來完成[10-11]，Oman地幔純橄欖巖和西藏羅布莎地幔純橄欖巖中產(chǎn)出的“豆莢狀”鉻鐵礦床均屬于此種類型[12-14]。產(chǎn)出層狀鉻鐵礦體的純橄欖巖是堆晶純橄欖巖，其橄欖石是巖漿冷凝結(jié)晶的產(chǎn)物，鉻鐵礦層是巖漿分異的產(chǎn)物，礦體多為似層狀透鏡體，礦石均以不同稠密度的浸染狀為特征[15]，如羅布莎堆晶純橄欖巖、南非布什威爾德巖體純橄欖巖和津巴布韋大巖體純橄欖巖中產(chǎn)出的鉻鐵礦床均屬于層狀鉻鐵礦床[16-17]。

松樹溝細粒純橄欖巖在成因上與Oman地幔純橄欖巖和西藏羅布莎地幔純橄欖巖類似；而中粗粒純橄欖巖在成因上則與羅布莎堆晶純橄欖巖類似[5]。目前發(fā)現(xiàn)的松樹溝鉻鐵礦床產(chǎn)出于以中粗粒純橄欖巖為主體的堆晶橄欖巖中，鉻鐵礦顆粒自形程度較高，礦石包括浸染狀、條帶狀、塊狀等類型，礦體形態(tài)為拉長的透鏡體狀、條帶狀等，單個礦體均可見不同程度的浸染狀構(gòu)造，具有層狀鉻鐵礦床的典型特征。松樹溝細粒純橄欖巖中是否存在類似西藏羅布莎地幔純橄欖巖中的“豆莢狀”鉻鐵礦體，值得進一步勘查研究。

根據(jù)大量研究結(jié)果，松樹溝鉻鐵礦床成礦模式可總結(jié)為：松樹溝蛇綠巖可能形成于與消減作用無關的小洋盆環(huán)境，巖漿侵入到向斜褶皺的軸部之后，上部和兩側(cè)的巖漿向圍巖散發(fā)熱量，溫度下降，橄欖石大量結(jié)晶，形成了蛇紋石化純橄欖巖外殼，在區(qū)域側(cè)壓力作用下產(chǎn)生了片理化。在橄欖石結(jié)晶時，部分鉻尖晶石同時晶出，晶粥中的鉻尖晶石含量較少，在重力作用下堆積形成有一定規(guī)模的稀疏浸染狀礦體；在巖漿結(jié)晶作用晚期，由于橄欖石大量晶出，巖漿酸度增高，斜方輝石開始大量結(jié)晶，形成含輝純橄欖巖、斜方輝橄巖及橄輝巖分異體。由于側(cè)向分異作用，使這些分異體呈帶狀分布在巖體上下盤外側(cè)及兩端；同時，鉻尖晶石大量結(jié)晶并富集，形成規(guī)模較大的稠密浸染狀礦體，分布在巖體上下盤純橄欖巖相與斜方輝橄欖巖相接觸帶或下沉到巖體底部（圖4）。

4 找礦標志

（1）毛、條、體、群的規(guī)律在中（粗）粒純橄欖巖相帶表現(xiàn)明顯。毛、條、體、群的規(guī)律是指同生分異式礦體與母巖之間的接觸關系，以礦條狀、礦毛狀、礦染狀逐漸過渡，礦體向外逐漸變?yōu)樵S許多多礦條，再向外為一些更小的礦毛，接著向外則為礦染，與母巖逐漸過渡；而礦體總是成群出現(xiàn)的，礦體與礦體之間以礦化帶相聯(lián)系，因此，找到一個礦體后，往往在其周圍可以找到同類型的其他一些礦體。主礦體規(guī)模越大，其附近礦毛、礦條（鉻鐵礦品位大于3%）分布的范圍就越寬。礦毛、礦條在垂直方向上常見到尖滅再現(xiàn)的現(xiàn)象，預示深部存在礦體，可作為標志之一。

（2）有利成礦構(gòu)造部位包括原生流動構(gòu)造發(fā)生紊流和轉(zhuǎn)折部位，巖體在空間上的膨大與拐折部位，巖凹、巖凸和臺階構(gòu)造前上方，成礦前原生節(jié)理發(fā)育地段，均有利于礦體的生成。

（3）方輝橄欖巖與中—粗粒純橄欖巖為有利成礦巖相組合，有成礦潛力的中—粗粒純橄欖巖中橄欖石顆粒粗大，一般大于0.5 mm，自形程度較差，構(gòu)成明顯的不等粒結(jié)構(gòu)，巖石化學成分上更為基性，MgO含量高，SiO2與MgO含量之比較細粒純橄欖巖和蛇紋石化純橄欖巖低。

（4）化探中Cr異常集中區(qū)是直接的找礦標志。Cr、Ni異常規(guī)模大，強度高，相互套合好，同時還伴有Fe2O3、Co、Mn等元素或化合物異常，也是重要的找礦標志。

5 礦床三維地質(zhì)建模

本次地質(zhì)建模的三維軟件為3DMine軼件。3DMine軟件主要模塊的功能包括：礦山地質(zhì)數(shù)據(jù)的獲取、輸入與管理，建立礦床地質(zhì)模型，實現(xiàn)礦山地質(zhì)圖件編制，運用地質(zhì)統(tǒng)計學進行品位估值，引入塊體模型的概念進行儲量估算，進行三維采礦設計等。

根據(jù)建模需求，對能控制該礦區(qū)礦體空間賦存狀態(tài)的地質(zhì)勘探和工程數(shù)據(jù)進行收集。項目共收集到361個鉆孔數(shù)據(jù)，本次建模選用343個鉆孔資料建立地質(zhì)數(shù)據(jù)庫，分別為定位表（表2）、測斜表（表3）、編錄表（表4）和化驗分析表（表5），將此數(shù)據(jù)庫導入3DMine軟件，生成礦體三維模型圖（地表模型、鉆孔模型和礦體模型）（圖5）。圖5中礦化體富集的地段為干溝—界嶺溝段和干溝—王家坪—小松樹溝段，也是本次深部成礦的預測區(qū)（圖2、5）。

根據(jù)塊體模型，可以算出礦體的資源量。由于原始記錄中品位數(shù)據(jù)少，資源量估算過程中將原始編錄記錄為礦體和礦化體的地質(zhì)體圈定為礦（化）體，鉻鐵礦石目估平均品位一般大于3%。 目前鉻鐵礦的邊界品位是5%～8%，19世紀60年代鉻鐵礦的邊界品位為8%，松樹溝鉻鐵礦床富礦少，貧礦多，筆者嘗試應用貧礦指標（鉻鐵礦品位大于3%）來計算資源量，以利于深部成礦預測。通過三維軟件可以計算出礦化體體積，礦化體密度賦值為32 g·cm=-3（前人在本區(qū)物性研究結(jié)果顯示礦化純橄欖巖的密度為3.1～3.3 g·cm=-3），由此計算得到松樹溝超基性巖體的資源量約為61691×104 t（鉻鐵礦石品位大于3%）。

3DMine軟件計算的鉻鐵礦資源量約61691×104 t（鉻鐵礦品位大于3%，含已知礦體），遠大于前人計算的資源量（礦石量約為2236×104 t）。差別的原因是：①本次計算過程中包括了貧礦體、礦化體，即鉻鐵礦礦石品位大于3%，前人計算的礦石量中鉻鐵礦礦石品位大于8%；②本次計算包含了所有礦體，前人有部分礦體（如梅家溝區(qū)）資源量沒有計算；③本次計算應用電腦三維可視化圈定礦體，礦體之間的連接與人工剖面連接存在少量差異。

三維地質(zhì)建模過程中發(fā)現(xiàn)礦化體主要賦存在巖體上部，巖體下部和底部可能存在較大的找礦潛力。因為目前的鉆探普遍為斜鉆，前人認為巖體向SW傾斜，所以鉆孔傾向為NE，結(jié)果巖體東北段（巖體下盤）鉆孔普遍能穿透巖體，礦化不好（單個鉆孔很少碰到鉻鐵礦礦體），而巖體西南段（巖體上盤）鉆孔普遍沒有穿透巖體，礦化較好（單個鉆孔碰到多個鉻鐵礦礦體），這與礦化體位于方輝橄欖巖細粒純橄欖巖之間特征一致[圖4（a）]。本研究認為：巖體東北部（巖體下盤）礦化不好的原因可能主要是鉆孔方向不合理，如果礦體在斜方輝橄巖純橄欖巖相的相變部位，巖體北部的鉆探方向應該是向SW傾斜，這樣單個鉆孔可能碰到更多的鉻鐵礦透鏡體[圖4（b）]。巖體底部還可能存在較大的富礦體，值得深部鉆探驗證[圖4（b）]。

通過三維地質(zhì)建模，能清晰地發(fā)現(xiàn)礦（化）體富集的部位，也可以獲得任意地段資源量，為深部成礦預測發(fā)揮了重要作用，如干溝—界嶺溝地段賦存了約454×104 t資源量（鉻鐵礦石品位大于3%，地表以下700 m），干溝—王家坪—小松樹溝地段賦存了約53×104 t資源量（鉻鐵礦礦石品位大于3%，地表以下700 m）。根據(jù)貧礦與富礦關系密切、周期性出現(xiàn)的成礦規(guī)律，加之目前鉆孔沒有控制到巖體底部，干溝-界嶺溝地段和干溝—王家坪—小松樹溝地段自然是下一步主攻的成礦預測區(qū)。

三維地質(zhì)模型中還發(fā)現(xiàn)主巖體兩側(cè)構(gòu)造巖相帶大體對稱，巖體上、下盤是兩個相互對應的成礦帶，稱“邊部成礦帶”或“上、下部成礦帶”。巖體中部范圍廣，礦點少，礦體小，分布零星，稱“中部成礦帶”。由此可見，層狀鉻鐵礦找礦目標為巖體的邊部成礦帶，而“豆莢狀”鉻鐵礦找礦目標為巖體中部巖相帶。

6 成礦預測區(qū)段

6.1 界嶺溝—干溝成礦預測區(qū)

界嶺溝—干溝成礦預測區(qū)位于干溝—黑龍溝—界嶺溝之間（圖2），存在黑龍洞—陳家灣次生暈異常區(qū)、李灣溝—黑龍溝次生暈異常區(qū)，面積約32 km2。三維軟件計算地表以下700 m深度控制礦化體質(zhì)量約454×104 t（鉻鐵礦礦石品位大于3%），其中控制礦石資源量9×104 t（鉻鐵礦礦石品位大于8%），目前未開采。

本預測區(qū)劃定依據(jù)：①三維地質(zhì)建模中發(fā)現(xiàn)預測區(qū)內(nèi)2處鉆孔控制的礦化體規(guī)模較大，分別位于巖體上部和下部，目前鉆孔沒有穿透巖體，深部可能存在較大的礦體；②預測區(qū)內(nèi)化探異常連續(xù)性好，強度高，存在已知礦（化）體；③預測區(qū)內(nèi)出露賦礦目標地質(zhì)體主要為細粒純橄欖巖相中粗粒純橄欖巖相方輝輝橄巖相透輝巖相組合，巖體分異性好；④預測區(qū)位于松樹溝主巖體中段，屬于構(gòu)造轉(zhuǎn)換松弛有利部位，流動構(gòu)造發(fā)育，具有一定的找礦意義。

6.2 干溝—小松樹溝成礦預測區(qū)

干溝—小松樹溝成礦預測區(qū)位于干溝—中堂溝—小松樹溝之間的巖體上盤（圖2），存在干溝次生暈異常區(qū)、336—272號礦體次生暈異常區(qū)、245號礦體次生暈異常區(qū)，面積約2.6 km2。三維軟件計算地表以下700 m深度控制礦化體質(zhì)量約53×104 t（鉻鐵礦礦石品位大于3%），控制礦石資源量為6×104 t（鉻鐵礦礦石品位大于8%），目前礦石資源量已經(jīng)開采利用。

本預測區(qū)劃定依據(jù)：①預測區(qū)內(nèi)出露賦礦目標地質(zhì)體主要為純橄欖巖相斜方輝橄巖相中粗粒純橄欖巖相，巖體分異性好；②預測區(qū)內(nèi)已經(jīng)勘查出最大的工業(yè)礦體，礦體產(chǎn)于巖體中部和下部，鉆孔一般沒有穿透巖體，深部（地表以下700～1500 m）成礦潛力待探索；③預測區(qū)內(nèi)化探異常圈定的礦化帶范圍連續(xù)性好，強度高，分帶異常明顯；④預測區(qū)位于松樹溝主巖體中段，屬于構(gòu)造轉(zhuǎn)換松弛有利部位，流動構(gòu)造發(fā)育；⑤預測區(qū)內(nèi)雖然礦化體位于巖體邊部和上盤，但目前鉆孔控制未到巖體底部，深部具有一定的找礦意義。

6.3 預測區(qū)找礦方法

預測區(qū)找礦方法是通過激電測深或可控源音頻電磁測深法獲取超基性巖體的深度，然后通過大比例尺重磁方法尋找異常體位置，最后應用深部鉆探進行驗證（預計深度1 500～2 000 m）。

7 結(jié) 語

（1）松樹溝巖體呈透鏡狀產(chǎn)出，控制成礦巖相為方輝橄欖巖中粗粒橄欖巖，礦體主要分布在巖體相變的邊部和底部，松樹溝鉻鐵礦礦物特征類似西藏羅布莎鉻鐵礦，可能存在層狀鉻鐵礦（邊部巖相）和“豆莢狀”鉻鐵礦（中部巖相）成礦潛力。

（2）根據(jù)礦山343個鉆孔數(shù)據(jù)（長度總計約108×104 m），應用3DMine軟件建立了礦區(qū)三維地質(zhì)模型，為深邊部成礦預測提供了可視化素材，重新核算了松樹溝礦床地表以下700 m深度的資源量約616.91×104 t（鉻鐵礦品位大于3%，含已知礦體）。

（3）根據(jù)松樹溝鉻鐵礦床已知工程控制情況以及成礦與找礦模型，提出巖體下盤和深部成礦潛力較大；結(jié)合礦區(qū)三維地質(zhì)建模、鉻鐵礦成礦理論及化探異常分析等控礦因素，提出松樹溝礦床2個深部成礦預測區(qū)：界嶺溝—干溝成礦預測區(qū)和干溝—小松樹溝成礦預測區(qū)。

北京三地曼礦業(yè)軟件科技有限公司免費提供3DMine軟件進行三維地質(zhì)建模，在此表示衷心感謝！

通過三維地質(zhì)建模，能清晰地發(fā)現(xiàn)礦（化）體富集的部位，也可以獲得任意地段資源量，為深部成礦預測發(fā)揮了重要作用，如干溝—界嶺溝地段賦存了約454×104 t資源量（鉻鐵礦石品位大于3%，地表以下700 m），干溝—王家坪—小松樹溝地段賦存了約53×104 t資源量（鉻鐵礦礦石品位大于3%，地表以下700 m）。根據(jù)貧礦與富礦關系密切、周期性出現(xiàn)的成礦規(guī)律，加之目前鉆孔沒有控制到巖體底部，干溝-界嶺溝地段和干溝—王家坪—小松樹溝地段自然是下一步主攻的成礦預測區(qū)。

三維地質(zhì)模型中還發(fā)現(xiàn)主巖體兩側(cè)構(gòu)造巖相帶大體對稱，巖體上、下盤是兩個相互對應的成礦帶，稱“邊部成礦帶”或“上、下部成礦帶”。巖體中部范圍廣，礦點少，礦體小，分布零星，稱“中部成礦帶”。由此可見，層狀鉻鐵礦找礦目標為巖體的邊部成礦帶，而“豆莢狀”鉻鐵礦找礦目標為巖體中部巖相帶。

6 成礦預測區(qū)段

6.1 界嶺溝—干溝成礦預測區(qū)

界嶺溝—干溝成礦預測區(qū)位于干溝—黑龍溝—界嶺溝之間（圖2），存在黑龍洞—陳家灣次生暈異常區(qū)、李灣溝—黑龍溝次生暈異常區(qū)，面積約32 km2。三維軟件計算地表以下700 m深度控制礦化體質(zhì)量約454×104 t（鉻鐵礦礦石品位大于3%），其中控制礦石資源量9×104 t（鉻鐵礦礦石品位大于8%），目前未開采。

本預測區(qū)劃定依據(jù)：①三維地質(zhì)建模中發(fā)現(xiàn)預測區(qū)內(nèi)2處鉆孔控制的礦化體規(guī)模較大，分別位于巖體上部和下部，目前鉆孔沒有穿透巖體，深部可能存在較大的礦體；②預測區(qū)內(nèi)化探異常連續(xù)性好，強度高，存在已知礦（化）體；③預測區(qū)內(nèi)出露賦礦目標地質(zhì)體主要為細粒純橄欖巖相中粗粒純橄欖巖相方輝輝橄巖相透輝巖相組合，巖體分異性好；④預測區(qū)位于松樹溝主巖體中段，屬于構(gòu)造轉(zhuǎn)換松弛有利部位，流動構(gòu)造發(fā)育，具有一定的找礦意義。

6.2 干溝—小松樹溝成礦預測區(qū)

干溝—小松樹溝成礦預測區(qū)位于干溝—中堂溝—小松樹溝之間的巖體上盤（圖2），存在干溝次生暈異常區(qū)、336—272號礦體次生暈異常區(qū)、245號礦體次生暈異常區(qū)，面積約2.6 km2。三維軟件計算地表以下700 m深度控制礦化體質(zhì)量約53×104 t（鉻鐵礦礦石品位大于3%），控制礦石資源量為6×104 t（鉻鐵礦礦石品位大于8%），目前礦石資源量已經(jīng)開采利用。

本預測區(qū)劃定依據(jù)：①預測區(qū)內(nèi)出露賦礦目標地質(zhì)體主要為純橄欖巖相斜方輝橄巖相中粗粒純橄欖巖相，巖體分異性好；②預測區(qū)內(nèi)已經(jīng)勘查出最大的工業(yè)礦體，礦體產(chǎn)于巖體中部和下部，鉆孔一般沒有穿透巖體，深部（地表以下700～1500 m）成礦潛力待探索；③預測區(qū)內(nèi)化探異常圈定的礦化帶范圍連續(xù)性好，強度高，分帶異常明顯；④預測區(qū)位于松樹溝主巖體中段，屬于構(gòu)造轉(zhuǎn)換松弛有利部位，流動構(gòu)造發(fā)育；⑤預測區(qū)內(nèi)雖然礦化體位于巖體邊部和上盤，但目前鉆孔控制未到巖體底部，深部具有一定的找礦意義。

6.3 預測區(qū)找礦方法

預測區(qū)找礦方法是通過激電測深或可控源音頻電磁測深法獲取超基性巖體的深度，然后通過大比例尺重磁方法尋找異常體位置，最后應用深部鉆探進行驗證（預計深度1 500～2 000 m）。

7 結(jié) 語

（1）松樹溝巖體呈透鏡狀產(chǎn)出，控制成礦巖相為方輝橄欖巖中粗粒橄欖巖，礦體主要分布在巖體相變的邊部和底部，松樹溝鉻鐵礦礦物特征類似西藏羅布莎鉻鐵礦，可能存在層狀鉻鐵礦（邊部巖相）和“豆莢狀”鉻鐵礦（中部巖相）成礦潛力。

（2）根據(jù)礦山343個鉆孔數(shù)據(jù)（長度總計約108×104 m），應用3DMine軟件建立了礦區(qū)三維地質(zhì)模型，為深邊部成礦預測提供了可視化素材，重新核算了松樹溝礦床地表以下700 m深度的資源量約616.91×104 t（鉻鐵礦品位大于3%，含已知礦體）。

（3）根據(jù)松樹溝鉻鐵礦床已知工程控制情況以及成礦與找礦模型，提出巖體下盤和深部成礦潛力較大；結(jié)合礦區(qū)三維地質(zhì)建模、鉻鐵礦成礦理論及化探異常分析等控礦因素，提出松樹溝礦床2個深部成礦預測區(qū)：界嶺溝—干溝成礦預測區(qū)和干溝—小松樹溝成礦預測區(qū)。

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通過三維地質(zhì)建模，能清晰地發(fā)現(xiàn)礦（化）體富集的部位，也可以獲得任意地段資源量，為深部成礦預測發(fā)揮了重要作用，如干溝—界嶺溝地段賦存了約454×104 t資源量（鉻鐵礦石品位大于3%，地表以下700 m），干溝—王家坪—小松樹溝地段賦存了約53×104 t資源量（鉻鐵礦礦石品位大于3%，地表以下700 m）。根據(jù)貧礦與富礦關系密切、周期性出現(xiàn)的成礦規(guī)律，加之目前鉆孔沒有控制到巖體底部，干溝-界嶺溝地段和干溝—王家坪—小松樹溝地段自然是下一步主攻的成礦預測區(qū)。

三維地質(zhì)模型中還發(fā)現(xiàn)主巖體兩側(cè)構(gòu)造巖相帶大體對稱，巖體上、下盤是兩個相互對應的成礦帶，稱“邊部成礦帶”或“上、下部成礦帶”。巖體中部范圍廣，礦點少，礦體小，分布零星，稱“中部成礦帶”。由此可見，層狀鉻鐵礦找礦目標為巖體的邊部成礦帶，而“豆莢狀”鉻鐵礦找礦目標為巖體中部巖相帶。

6 成礦預測區(qū)段

6.1 界嶺溝—干溝成礦預測區(qū)

界嶺溝—干溝成礦預測區(qū)位于干溝—黑龍溝—界嶺溝之間（圖2），存在黑龍洞—陳家灣次生暈異常區(qū)、李灣溝—黑龍溝次生暈異常區(qū)，面積約32 km2。三維軟件計算地表以下700 m深度控制礦化體質(zhì)量約454×104 t（鉻鐵礦礦石品位大于3%），其中控制礦石資源量9×104 t（鉻鐵礦礦石品位大于8%），目前未開采。

本預測區(qū)劃定依據(jù)：①三維地質(zhì)建模中發(fā)現(xiàn)預測區(qū)內(nèi)2處鉆孔控制的礦化體規(guī)模較大，分別位于巖體上部和下部，目前鉆孔沒有穿透巖體，深部可能存在較大的礦體；②預測區(qū)內(nèi)化探異常連續(xù)性好，強度高，存在已知礦（化）體；③預測區(qū)內(nèi)出露賦礦目標地質(zhì)體主要為細粒純橄欖巖相中粗粒純橄欖巖相方輝輝橄巖相透輝巖相組合，巖體分異性好；④預測區(qū)位于松樹溝主巖體中段，屬于構(gòu)造轉(zhuǎn)換松弛有利部位，流動構(gòu)造發(fā)育，具有一定的找礦意義。

6.2 干溝—小松樹溝成礦預測區(qū)

干溝—小松樹溝成礦預測區(qū)位于干溝—中堂溝—小松樹溝之間的巖體上盤（圖2），存在干溝次生暈異常區(qū)、336—272號礦體次生暈異常區(qū)、245號礦體次生暈異常區(qū)，面積約2.6 km2。三維軟件計算地表以下700 m深度控制礦化體質(zhì)量約53×104 t（鉻鐵礦礦石品位大于3%），控制礦石資源量為6×104 t（鉻鐵礦礦石品位大于8%），目前礦石資源量已經(jīng)開采利用。

本預測區(qū)劃定依據(jù)：①預測區(qū)內(nèi)出露賦礦目標地質(zhì)體主要為純橄欖巖相斜方輝橄巖相中粗粒純橄欖巖相，巖體分異性好；②預測區(qū)內(nèi)已經(jīng)勘查出最大的工業(yè)礦體，礦體產(chǎn)于巖體中部和下部，鉆孔一般沒有穿透巖體，深部（地表以下700～1500 m）成礦潛力待探索；③預測區(qū)內(nèi)化探異常圈定的礦化帶范圍連續(xù)性好，強度高，分帶異常明顯；④預測區(qū)位于松樹溝主巖體中段，屬于構(gòu)造轉(zhuǎn)換松弛有利部位，流動構(gòu)造發(fā)育；⑤預測區(qū)內(nèi)雖然礦化體位于巖體邊部和上盤，但目前鉆孔控制未到巖體底部，深部具有一定的找礦意義。

6.3 預測區(qū)找礦方法

預測區(qū)找礦方法是通過激電測深或可控源音頻電磁測深法獲取超基性巖體的深度，然后通過大比例尺重磁方法尋找異常體位置，最后應用深部鉆探進行驗證（預計深度1 500～2 000 m）。

7 結(jié) 語

（1）松樹溝巖體呈透鏡狀產(chǎn)出，控制成礦巖相為方輝橄欖巖中粗粒橄欖巖，礦體主要分布在巖體相變的邊部和底部，松樹溝鉻鐵礦礦物特征類似西藏羅布莎鉻鐵礦，可能存在層狀鉻鐵礦（邊部巖相）和“豆莢狀”鉻鐵礦（中部巖相）成礦潛力。

（2）根據(jù)礦山343個鉆孔數(shù)據(jù)（長度總計約108×104 m），應用3DMine軟件建立了礦區(qū)三維地質(zhì)模型，為深邊部成礦預測提供了可視化素材，重新核算了松樹溝礦床地表以下700 m深度的資源量約616.91×104 t（鉻鐵礦品位大于3%，含已知礦體）。

（3）根據(jù)松樹溝鉻鐵礦床已知工程控制情況以及成礦與找礦模型，提出巖體下盤和深部成礦潛力較大；結(jié)合礦區(qū)三維地質(zhì)建模、鉻鐵礦成礦理論及化探異常分析等控礦因素，提出松樹溝礦床2個深部成礦預測區(qū)：界嶺溝—干溝成礦預測區(qū)和干溝—小松樹溝成礦預測區(qū)。

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