關于原生暈地球化學異常分析及深部盲礦預測

龔偉 柯少斌

關于原生暈地球化學異常分析及深部盲礦預測

龔偉 柯少斌

（江西省地礦局贛中地質大隊 江西南昌 330000）

原生暈主要是指在局部地區(qū)的巖石地球化學異常的現(xiàn)象，其主要是在沉積礦床、巖漿礦床以及熱液礦床的圍巖中產生，是由于成巖成礦的影響從而在礦體的周圍所形成的局部地球化學異常的部分。通過對原生暈地球化學異常的部分進行分析，可以有效的對深部盲礦進行預測，對尋找深部盲礦以及探測礦體的延展區(qū)域有較大的作用，同時，也對緩解我國銅鐵礦資源短缺問題具有重要的意義，本文主要通過對原生暈地球化學異常現(xiàn)象進行分析，從而探尋有效探測深部盲礦的方法途徑。

原生暈地球化學；盲區(qū)預測；分析

前言

在我國發(fā)布的《找礦突破戰(zhàn)略行動剛要》（2010～2020年）中指出要加大對成礦區(qū)的勘測力度，并且不斷的尋找新的礦區(qū)，加強對礦區(qū)理論的研究，不斷的推進礦區(qū)勘測技術以及礦區(qū)開發(fā)技術的研究創(chuàng)新?，F(xiàn)今我國在礦產業(yè)的發(fā)展存在“難識別、難發(fā)現(xiàn)、難利用”的情況，為了緩解我國礦產資源的嚴峻情勢，維持我國經濟發(fā)展的穩(wěn)定性，提高對資源的合理利用率，加大對礦脈的勘測力度，提高勘測技術，發(fā)現(xiàn)新的礦脈是發(fā)展的必然趨勢。

1 研究背景

目前我國對于成礦預測的研究主要的成果包括“三聯(lián)式”成礦預測理論、礦床成礦系列與成礦預測、地球化學塊體及地球化學深穿滲透理論與方法等技術，這些技術的研究為我國的成礦預測發(fā)展起到了重要的推動作用。地球化學的勘察主要是用于利用其勘測到的地球化學異常去分析并且預測礦床的有無以及礦床的位置，在目前礦床勘探中占有巨大的比重?，F(xiàn)階段我國在地球化學成礦預測領域已經取得了巨大的進展，并且其中涉及的多種技術已經達到國際領先水平，在我國應用的方位已經到達600多萬平方千米，并且逐漸的擴大，其中主要包括構造疊加暈找礦法、地電化學等方法[1]。在對礦山深部進行盲礦預測的過程中，應用最為廣泛并且效果較好的技術就是有李惠教授提出的原生疊加暈找盲礦新方法。

2 原生暈地球化學分析

2.1 礦體概述

本文主要根據(jù)湖北省的大冶銅綠山銅鐵礦作為主要的研究區(qū)域，從而探究原生暈地球化學異常所導致的不同的現(xiàn)象下對深部盲礦的預測標志以及找礦方向。湖北省的大冶銅綠山銅鐵礦區(qū)域內已經發(fā)現(xiàn)的礦體為13座，其礦體的結構分布特點為南北淺、中間深，其中本文主要研究的礦體對象為XⅢ號礦體，其主要的研究特點是在水平下1200m仍然沒有出現(xiàn)枯竭的現(xiàn)象。

XⅢ號礦體主要具有8個剖面以及23個鉆孔，其在構成上包含一個主礦體以及5個分支礦體，整體呈現(xiàn)出隱伏狀，礦體主要隱伏在大理巖背斜東翼的傾沒舌體部位，呈現(xiàn)出南東、北東的“丫”字形，其主礦體主要受到接觸帶的影響，從而傾斜的角度平緩，但是分支礦體主要受到斷裂結構的影響，從而呈現(xiàn)出傾斜角度陡峭的趨勢[2]。

2.2 原生暈地球化學數(shù)據(jù)分析

對于成礦的作用主要分為三個時期以及五個階段，在湖北省大冶銅綠山銅鐵礦中XⅢ號礦體中包含的主要礦石的類型是銅鐵礦石，所以本文主要針對銅鐵礦石方面進行分析，由于4線在XⅢ號礦體中比較典型，所以在進行原生暈地球化學數(shù)據(jù)分析時采用4號勘測線為原生暈的數(shù)據(jù)的采集標本。最后分析得出的數(shù)據(jù)為銅綠山銅鐵礦中所包含的元素分別為 Cu、Au、Ag、Zn、Bi、W、As、Hg、I九種，其中銅元素的襯值大于 10，其他的組成元素的襯值均大于5，符合標準，在聚類分析層面上銅鐵礦石的元素組合以及成礦的溫度相差較大。

2.3 原生暈分帶特征

對于礦床的原生暈分帶特征的研究主要是指在礦體指示元素分析下，不同的標高的微量元素的含量特征以及對指示元素分析數(shù)據(jù)，其結果為礦床中微量元素的含量沒有隨著礦床的深度而發(fā)生變化，但是如果在原生暈的前緣暈中所包含的元素在不同的中斷中存在不同的情況，這說明了礦床在不同的中斷的成礦熱液存在疊加的情況，如果這種情況在礦體的深部出現(xiàn)，則表示有很大的幾率在礦體的深部存在盲礦。

2.4 三維地質體建模

在對湖北省的大冶銅綠山銅鐵礦進行礦區(qū)的地質勘探以及深部盲區(qū)預測時可以通過使用Micromine專業(yè)軟件進行對礦體、巖體以及原生暈等方面進行三維地質體建模，從而實現(xiàn)對銅綠山銅鐵礦建立三維可視圖，利于對深部盲區(qū)的預測。建立三維地質體建模主要是通過將現(xiàn)實的礦區(qū)數(shù)據(jù)與計算機軟件進行配合，從而利用幾何和空間的抽象具體化，建立一個礦區(qū)的三維立體的模型，從而有利于直觀的對礦區(qū)的延伸部分以及礦體深部地區(qū)進行分析。

3 深部盲礦預測

3.1 深部盲礦預測標志

對深部盲礦預測標志進行總結的過程中所使用的相關分析材料主要為歷年鄂東南地質大隊的分析研究資料，在進行尋找銅鐵礦體的時候，可以根據(jù)其構造特點以及礦化蝕變特點兩個方面進行識別。其中的構造標志主要分為以下兩點：①可以通過在三疊系大理石捕虜體的接觸帶附近進行檢測；②在斷裂穿越復合的部位以及巖石破碎或者存在構造裂隙的位置。

在礦化蝕變的方面主要包含以下幾點：①當?shù)V化蝕變嚴重時，會產生矽卡巖這種變質巖的形成，在矽卡巖中的金云母矽卡巖的形成與發(fā)育與鐵礦具有很大的聯(lián)系，而矽卡巖中的石榴子石類、輝石類物質則與銅礦具有很大的聯(lián)系；②如果圍巖是大理巖材質，并且在層間裂隙以及構造裂隙中可以發(fā)現(xiàn)并且觀察到帶條狀的矽卡巖或者是硫化物質等則可以考慮其深部或者在側邊的位置隱藏盲礦；③如果圍巖是石英二長閃長玢巖并且其中存在大面積的褪色區(qū)域，或者存在大面積的斜長石化巖化，那么表示在礦體的深部很有可能存在隱伏的銅鐵盲礦；④如果在已有礦體的研究分析中發(fā)現(xiàn)其礦層還比較連續(xù)并且品質較高而且礦體面積較大的話則在內部應該還有一定的延展；⑤在對礦體的銅硫化物進行檢測時發(fā)現(xiàn)其中銅硫化物在向內部延展的過程中礦物質豐富也表示在礦體的深部存在盲礦[3]。

3.2 原生暈找礦標志

對于原生暈找礦標注主要包含以下幾點：①在進行原生暈找礦的過程中，對于礦的主要礦物質元素銅的異常分布是存在盲礦的最重要的標志；②通過利用原生暈異常圖和原生暈異常三維模型進行數(shù)據(jù)研究，從而對原生暈地球化學異常的各項指標進行綜合分析，從而利用建立的模型以及各項指標直接反應出礦體的構造特點以及礦化蝕變的現(xiàn)狀，從而利用這些數(shù)據(jù)再進行深入的尋找礦體；③如果原生暈的前緣暈與尾暈共同存在，并且在原有礦體的礦中、礦下等部分存在，這就說明在礦體的下部很有可能存在盲礦；④如果礦體中的銅、鐵等主元素豐富，并且存在原生暈的前緣暈部分特別豐富，而尾暈的部分特別稀少的現(xiàn)象，也表示在深部有盲礦的可能性較大。

3.3 盲礦找礦方向

在進行深部盲礦預測的過程中由于收集的資料和數(shù)據(jù)是有限的，所以在進行具體的探測過程中只能夠對部分地區(qū)進行有效的預測，在預測時需要根據(jù)分型理論、FastICA和JADE所得到的數(shù)據(jù)進行研究，從而得出原生暈地球化學物質的異常組合數(shù)據(jù)和原生暈三維模型，從而對深部是否存在盲礦以及盲礦存在的大致區(qū)間進行確定。在實際的探測過程中發(fā)現(xiàn)盲礦的大致位置在ZK403和ZK405區(qū)間內，并且根據(jù)銅元素的檢測發(fā)現(xiàn)在ZK405的東南方向還應該具有礦體的延伸，其深度大約為1100～1300m的范圍。

4 結論

本文主要立足于對于礦床的形成地球化學原因、礦床的基本元素構成以及成礦的化學元素特點等方面進行分析，從而對原生暈地球化學異常進行研究探討，以湖北省大冶銅綠山銅鐵礦作為研究的案例，進行深入的討論，從而得出深部盲區(qū)預測的特點、原生暈找礦的特點以及找礦的方向。

[1]柳炳利.原生暈地球化學異常分析及深部盲礦預測[D].成都理工大學，2012.

[2]陳聆.地球化學礦致異常非線性分析方法研究[D].成都：成都理工大學，2011.

[3]陳小軍，陳昊，等.基于的雷達信號欠定盲分離算法[J].電子與信息學報，2010，32（4）：919～924.

P632

A

1004-7344（2016）31-0189-02

2016-10-13