青海省多才瑪鉛鋅礦孔莫隴礦段礦體數(shù)據(jù)特征綜合分析

李領貴，張金玲，思積勇，張子龍，華文慶，李 敏

(1.吉林大學地球科學學院，吉林 長春 130061; 2.青海省第五地質礦產勘查院，青海 西寧 810000)

三江成礦帶沱沱河地區(qū)2003年開展了1/20萬區(qū)域化探掃面工作圈定出多才瑪異常[1]，后進行了1/5萬水系沉積物加密測量，圈出了多才瑪?shù)V致異常[2-3]。2005～2008年開展物探、化探、遙感1/5萬綜合地質調查，發(fā)現(xiàn)了多才瑪鉛鋅礦化點，自此正式拉開了找礦帷幕。2009～2015年開展普查找礦，圈出孔莫隴礦段、茶曲帕查礦段、多才瑪?shù)V段總計29條礦體[4]，提交鉛鋅資源量620.82萬t(333+334)，2016～2018年進入詳查找礦階段，截至2017年底，控制資源量788萬t(332+333+334)，已基本查明礦區(qū)構造、地層、礦體特征、礦床成因等。截至2018年初，礦區(qū)投入了大量的人力、物力和財力，提交的資源量達超大型礦床規(guī)模，可是對礦區(qū)最基本的一手數(shù)據(jù)資料還沒有進行過系統(tǒng)性的統(tǒng)計分析。因此，本文通過數(shù)據(jù)統(tǒng)計學分析，為礦床勘查中礦體整體分布情況、礦體連續(xù)性、礦體有用組分分布情況等提供數(shù)據(jù)支撐，也有助于沱沱河地區(qū)其他同類型礦床的勘查。另外，因孔莫隴礦段提交的資源量占多才瑪鉛鋅礦總資源量的90%以上，故本文中只做孔莫隴礦段數(shù)據(jù)特征分析。

1 區(qū)域成礦地質背景

青海多才瑪鉛鋅礦床大地構造位于西藏-三江造山系的開心嶺-雜多-景洪巖漿弧中[4-5]，昌都-蘭坪雙向弧后前陸盆地南部，毗鄰羌北地塊。帶內出露地層有晚石炭-晚二疊世開心嶺群，晚三疊世結扎群，中晚侏羅世雁石坪群[6]，晚白堊世風火山群，古-新近紀地層和第四紀地層。造山帶內地層、巖漿巖均受北西向斷裂控制，呈北西向展布[4]。區(qū)內巖漿活動主要起始于晚古生代，止于新生代，侵入活動相對微弱，火山活動較強，巖性主要為中基性-酸性(堿性)巖。

2 礦床地質特征

礦區(qū)出露地層為二疊紀九十道班組(微晶灰?guī)r、微晶生物碎屑灰?guī)r)、侏羅紀夏里組、古近紀沱沱河組、雅西措組、五道梁組和第四系[7-8]。礦區(qū)東南部出露多才瑪背斜，軸向北北西-南東東，軸線在多才瑪山脊一帶[9]，核部為二疊紀九十道班組，兩翼為二疊紀九十道班組及古近紀沱沱河組[10]，最外為古近紀五道梁組。斷裂構造極為發(fā)育，主要為區(qū)域F2正斷層及其附近衍生的3組平移斷層和6組逆斷層。區(qū)內巖漿活動方式以侵入為主，活動微弱，只在孔莫隴礦段東南一帶呈巖株狀零星分布[11]，產于斷裂帶附近，受構造控制明顯。巖性主要為淺肉紅色石英正長斑巖[12]，含灰?guī)r及少量玄武巖俘虜體[13-14]。后期蝕變有赤鐵礦化、絹云母化、碳酸鹽化，黑云母有綠泥石化[15]，赤鐵礦化分布于石英、正長石表面。

孔莫隴礦段共圈出礦體20條，礦體受北西向構造控制明顯，整體北傾且向北東側俯，產狀較緩，傾角30～50°之間。礦體形態(tài)呈板狀，局部為紡錘狀，具分支復合現(xiàn)象，主要礦體賦存在九十道班組灰?guī)r地層中，展布于25～64線間 4 400～4 800 m高程范圍內，走向延伸1.2～2.6 km，控制斜深80～300 m，厚度1.49～108.67 m，鉛鋅品位在1.42%～5.36%。

其中，主礦體7條(圖1)(M3、M4、M5、M6、M10、M11、M12)， 礦體以鉛礦體為主， 含礦巖性為(方鉛礦化褐鐵礦化)碎裂灰?guī)r、結晶灰?guī)r，鋅礦體較少，多在近地表出露，且產狀較緩。礦體呈薄板狀、板狀、紡錘狀等，產狀在18～40°之間，長度300～1 400 m不等，礦體厚度2.07～82.5 m，鉛礦體品位0.66%～8.82%，鋅礦體品位1.31%～5.42%。

礦石主要組成礦物有方鉛礦、閃鋅礦和黃鐵礦及少量黃銅礦等，脈石礦物主要有方解石、白云石以及少量的石英等[16]。礦石結構有碎裂結構、隱晶質結構、交代結構。礦石發(fā)育塊狀構造、脈狀構造、浸染狀構造、團窩狀構造。圍巖蝕變主要有碳酸鹽化、硅化、泥化、高嶺土化。成礦類型初步確定為中低溫熱液脈型礦床。

圖1 孔莫隴礦段縱切剖面礦體分布圖Fig.1 Distribution of orebodies in longisection of Kongmolong ore section

3 礦體的統(tǒng)計學特征

3.1 礦體品位和厚度直方圖

以M6號礦體為例，作關于厚度頻數(shù)-品位頻數(shù)直方圖(圖2)。圖2顯示，厚度和品位直方圖均為高度正偏斜型，且主要值都聚集在低值區(qū)。利用穿過該礦體的100個鉆探樣品數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計，見礦厚度在0.9～116.9 m之間變化，Pb品位在0.4%～8.4%區(qū)間變化；以14.5 m為組間距劃分成8個組繪制成礦體厚度分布直方圖(圖2(a))，厚度直方圖顯示出71%的厚度值聚集在低值區(qū)0.9～15.4 m區(qū)間范圍內(最小可采厚度2 m)；以1%為組間距劃分成8個組繪制品位直方圖(圖2(b))，圖中反映80%的Pb品位值聚集在低值區(qū)0.4%～2.4%區(qū)間內(Pb的最低工業(yè)品位0.5%)。

利用344個鉆探樣品繪制孔莫隴礦段厚度頻數(shù)-品位頻數(shù)直方圖(圖3)。圖3(a)顯示，孔莫隴礦段80%的礦體厚度值聚集在0.9～15.2 m區(qū)間，圖3(b)反映出77%的礦體Pb品位數(shù)據(jù)聚集在0.4%～2.2%區(qū)間。

3.2 礦體品位和厚度的數(shù)字特征

采用地質統(tǒng)計學方法(中位數(shù)法、加權平均法、對數(shù)平均值法、算術平均法)，分別計算出7條主礦體的平均品位、平均厚度及其置信區(qū)間(計算過程略)，并對比以上四種方法的計算結果，加權平均法最為合理(表1)。

圖2 M6號鉛礦體厚度頻數(shù)-品位頻數(shù)直方圖Fig.2 Thickness-grade frequency histogram of M6 lead orebody

圖3 孔莫隴礦段鉛礦體厚度頻數(shù)-品位頻數(shù)直方圖Fig.3 Thickness-grade frequency histogram of Kongmolong lead orebody

表1 礦體品位和厚度的數(shù)字特征表Table 1 Numerical characteristics of orebody grade and thickness

4 礦體品位和厚度的空間變化規(guī)律

4.1 礦體品位空間變化規(guī)律

4.1.1 礦體品位傾向不規(guī)則變化

以20勘探線為例，分析ZK2001、ZK2005、ZK2002上M6礦體、M10礦體品位沿孔深的變化情況(圖4)。由圖4可知，隨著埋深的增加，3個鉆孔礦體Pb、Zn品位都在提高。隨著礦體沿ZK2001→ZK2005→ZK2002傾向推進，礦體Pb品位呈現(xiàn)由高到低的變化，而Zn品位則呈現(xiàn)由低向高提升的趨勢。

圖4 20勘探線剖面和鉆孔埋深品位示意圖Fig.4 The map of 20 prospecting line profile,and depth of borehole and grade

4.1.2 礦體品位走向不規(guī)則變化

以M6礦體為例，分析礦體品位沿走向上(由單線向雙線做Pb、Zn元素品位的變化分析)的變化規(guī)律(圖5)。由圖5可知，由西向東Pb元素品位持續(xù)平穩(wěn)，高低起伏變化不大；Zn元素品位起伏變化相對較大，在3線、14線出現(xiàn)高值點，原因是Zn的含礦性質發(fā)生了變化，由Zn礦石過渡為Pb、Zn混合礦石類型，且混合礦石Pb、Zn品位普遍較高。縱觀含礦巖性，以Pb-Zn混合礦石出現(xiàn)時，Pb、Zn品位普遍較高，而且在空間賦存狀態(tài)上，礦石含礦元素由近地表向遠地表變化為含Zn礦石→Pb-Zn混合礦石→含Pb礦石。Zn/(Zn+Pb)的比值范圍表明，以碳酸鹽巖為賦礦地層的淺成中低溫熱液礦床所形成的礦化具有較寬的平均值。

4.2 礦體厚度空間變化規(guī)律

從圖6可知，在7～24線之間，每條勘探線Pb見礦厚度均大于Zn見礦厚度，且10線Pb、Zn見礦厚度最大。依據(jù)Pb+Zn累計見礦厚度趨勢線變化顯示，16線之前趨勢線變化平緩，16線之后呈下降趨勢，是因為18線、20線和24線是新加密勘探線，勘查精度低(對比3線、0線、6線)，累計見礦不甚理想。

圖5 M6礦體Pb、Zn品位不規(guī)則變化圖Fig.5 M6 orebody Pb，Zn irregular gradevariation diagram

圖6 孔莫隴礦段鉛、鋅礦體累計見礦厚度變化圖Fig.6 Accumulative variation of ore thickness of leadand zinc orebodies in Kongmolong ore

從圖6中還可以看出Pb、Zn礦體累計見礦厚度的變化規(guī)律，結合圖1孔莫隴礦段縱切剖面礦體分布圖作分析對比，發(fā)現(xiàn)礦體厚度規(guī)模發(fā)生變化時，礦體的形態(tài)也隨之發(fā)生改變，如0線、6線、10線、12線、22線。實踐表明，當?shù)V體的厚度變化很大時，礦體的形態(tài)也必然復雜，且礦體形態(tài)變化復雜的地段常常也是礦化最為富集的地段(6線、8線、10線、12線)。

4.3 礦體的連續(xù)性分析

4.3.1 變化系數(shù)

通過定量研究礦體的形態(tài)標志，如礦體厚度、礦化均勻程度、礦化強度、含礦系數(shù)等一系列數(shù)據(jù)來解譯礦體變化程度。在整個礦區(qū)資源量估算中，Pb金屬量占79%，所以在本環(huán)節(jié)只計算含鉛礦體的變化系數(shù)。

4.3.1.1 厚度變化系數(shù)

采集n個工程對7條主礦體分別進行平均厚度和均方差的計算，以此求得各礦體厚度變化系數(shù)(表2)，來分析礦體在空間形態(tài)上的變化程度[18]。當然，礦體厚度的變化，也影響勘查難易程度和勘查精度[19]。由表2計算所得各礦體厚度變化系數(shù)，M3礦體、M10礦體、M12礦體厚度變化系數(shù)分別為104.64、126.16、164.78，均大于100，表明礦體厚度是不穩(wěn)定的；M4礦體、M5礦體、M6礦體、M11礦體厚度變化系數(shù)在50≤Vd≤100范圍之內，最小80.62，最大99.67，礦體厚度是較穩(wěn)定的。

參照圖2也可說明，M3礦體、M12礦體在走向上變化不穩(wěn)定、M10礦體在傾向上變化不穩(wěn)定。

4.3.1.2 礦體Pb品位變化系數(shù)

對7條主礦體分別采集n個樣品進行Pb平均品位和均方差計算，最終求得各礦體Pb品位變化系數(shù)Vc(表3)，闡明有用組分在礦體中分布的均勻程度。由表3可知，M4礦體的變化系數(shù)為215.89，大于180，故其有用組分在礦體中分布很不均勻。其余6條礦體，在80≤VC≤180的范圍內，有用組分在礦體中分布較不均勻。

表2 孔莫隴礦段主礦體厚度變化系數(shù)表Table 2 Main orebody thickness variation coefficient tablein Kongmolong ore section

注：Vd<50礦體厚度穩(wěn)定，50≤Vd≤100礦體厚度較穩(wěn)定，Vd>100礦體厚度不穩(wěn)定

表3 孔莫隴礦段主礦體品位變化系數(shù)表Table 3 The grade variation coefficient of main orebodyin Kongmolong ore section

注：VC<80有用組分分布均勻，80≤VC≤180有用組分分布較不均勻，VC>180有用組分分布很不均勻

4.3.1.3 礦化強度指數(shù)

礦化強度是反映品位變化程度的另一重要指標[19]，它是某地段的平均品位與整個礦體的平均品位的比值。通過不同地段或不同中段礦化強度指數(shù)的比較，可以初步查明礦化強度在空間的變化規(guī)律。

從各礦體的礦化強度指數(shù)(表4)可以看出：M3礦體→M4礦體、M6礦體→M10礦體、M11礦體→M12礦體，礦化強度變化較大，說明M3礦體→M4礦體、M6礦體→M10礦體、M11礦體→M12礦體區(qū)段間品位分布不均勻；M4礦體→M6礦體、M10礦體→M11礦體礦化強度變化不大，說明這兩個礦體區(qū)段內品位分布較均勻。且M10礦體礦化強度指數(shù)最大，說明M10礦體內品位變化相對較小。結合圖2發(fā)現(xiàn)，礦化強度指數(shù)隨著礦體埋深的加大而增大(M3礦體近地表→M11礦體遠地表)，M12礦體大部分在24線以西出現(xiàn)，勘查程度較低(200 m×160 m間距)，只采集了144個樣品，所以計算結果代表性不強。

4.3.2 含礦系數(shù)

含礦系數(shù)反映的是礦體內工業(yè)礦化的連續(xù)程度，系數(shù)在0～1之間。在計算含礦系數(shù)時，多才瑪鉛鋅礦床確定的Pb邊界品位為0.3%～0.5%，大于等于0.5%以上圈定為工業(yè)礦體?？啄]礦段處于詳查+普查勘查階段，槽探和鉆孔控制主礦體，用投影圖量取面積，對7條主礦體進行了含礦系數(shù)計算(表5)。根據(jù)計算結果，6條主礦體的礦化是間斷的，表明礦體內達到工業(yè)要求地段稍大于未達到工業(yè)要求地段。M12礦體含礦系數(shù)只有0.28，礦化極間斷，且礦體內大部分地段未達到工業(yè)要求。

另外，M10礦體、M11礦體含礦系數(shù)均低于M3礦體、M4礦體、M5礦體、M6礦體(除M12礦體)。雖然M10礦體、M11礦體資源量較可觀，占孔莫隴礦段總資源量的19%和22%(其他5條占57%)，結合圖2孔莫隴礦段縱切剖面礦體分布圖，M10礦體、M11礦體沿走向連續(xù)性較好，但在傾向上多分枝復合[18]，且礦化間斷和無礦地段的頻率存在，故所得含礦系數(shù)較其他4條(除M12礦體)低。

表4 孔莫隴礦段主礦體礦化強度指數(shù)表Table 4 Mineralization intensity index of main orebody in Kongmorong ore section

注：i=M3,M4,M5,M6,M10,M11,M12

表5 孔莫隴礦段主礦體含礦系數(shù)表Table 5 Ore-bearing coefficient table of main orebody in Kongmorong ore section

5 結 論

1) 礦體Pb品位和厚度均呈正偏斜分布，觀測值分布范圍較大，且厚度變化系數(shù)和品位變化系數(shù)都說明該礦化很不均勻。

2) 沿傾斜延深方向，Pb品位趨向于降低，而Zn品位則趨向于增大，礦石類型也由鉛礦石過渡為鉛鋅礦石，深部可能出現(xiàn)鋅礦石。

3) 礦體見礦厚度由西向東，每條勘探線Pb見礦厚度均大于Zn見礦厚度，且10線Pb、Zn見礦厚度最大。根據(jù)Pb+Zn累計見礦厚度趨勢線變化顯示，16線之前趨勢線變化平緩，16線之后呈下滑趨勢，是因為勘查精度低導致累計見礦不理想。6線、8線、10線、12線礦體的厚度變化很大，礦體形態(tài)較復雜，這些地段礦化最為富集。

4) 礦體連續(xù)性分布方面結論：①厚度變化系數(shù)表明M4礦體、M5礦體、M6礦體、M11礦體厚度較穩(wěn)定，M3礦體、M10礦體、M12礦體厚度不穩(wěn)定，表現(xiàn)在M3礦體、M10礦體在走向上厚度變化不穩(wěn)定，M12在傾向上厚度變化不穩(wěn)定；②品位變化系數(shù)表明6條主礦體(除M4礦體)有用組分在礦體中分布較均勻，M4礦體有用組分分布不均勻，這也能從礦化強度指數(shù)中得到印證，M3礦體→M4礦體區(qū)段間品位分布不均勻(IcM3=1.81、IcM4=2.26)；③依據(jù)含礦系數(shù)，6條主礦體(除M12礦體)工業(yè)礦化連續(xù)性間斷，雖在走向上礦化連續(xù)性相對較好，但在傾向上多分枝復合，形態(tài)復雜，所以礦化在整個區(qū)間上是間斷的，這也說明了構造對成礦的影響，構造控礦下的礦體連續(xù)性較差。

依據(jù)目前所得數(shù)據(jù)，除分析礦體在空間展布的連續(xù)性及礦化富集情況，還可為礦床勘查類型(Ⅰ類、Ⅱ類或Ⅲ類)的確定提供數(shù)據(jù)支撐，而且可局部細化分別計算，如分標高、分礦體、分勘探線做詳細的計算工作，更加真實反映礦體的實際特征。同時，也為沱沱河整裝勘查區(qū)其他礦點的礦床研究提供借鑒依據(jù)。