甘肅北山白山堂銅礦資源勘查的原則及找礦方法研究

沈志明

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 酒泉 735000）

北山地區(qū)作為我國西北主要金屬礦產(chǎn)資源地之一，是我國重點(diǎn)成礦區(qū)帶，處于我國古亞洲成礦域的中段，工作程度較低[1]。從近年來取得的進(jìn)展來看，北山地區(qū)蘊(yùn)含很大的礦產(chǎn)資源潛力、經(jīng)濟(jì)意義和前景。從早古生代開始，北山地區(qū)從塔里木板塊中裂解，出現(xiàn)了若干再生洋盆。在志留紀(jì)公婆泉一帶出現(xiàn)了具有島弧帶特征的一套完整火山沉積組合[2]。早古生代末兩大板塊的聚斂，泥盆系為一套紅色碎屑巖組成的磨粒石建造。晚古生代中期的陸內(nèi)裂陷擴(kuò)張，發(fā)生強(qiáng)烈的火山活動(dòng)，直至海槽閉合。聚斂階段導(dǎo)致大量的巖漿活動(dòng)，為銅礦的形成提供了前提條件[3]。本文主要對(duì)礦區(qū)的勘查工作提出了一些建議，目的是使銅礦儲(chǔ)量有所突破。以加強(qiáng)對(duì)該區(qū)域地質(zhì)地層的認(rèn)識(shí)和了解，并以此為基礎(chǔ)探討銅礦資源的勘查原則和找礦方法，為對(duì)該區(qū)域銅礦的勘探和開采提供一定幫助，以便于采取更有利的找礦措施。

1 地質(zhì)特征

1.1 北山白山堂地區(qū)區(qū)域地質(zhì)特征

甘肅北山地區(qū)東西向展布于甘肅河西走廊北端，占地面積約15 萬km2，地形地貌以低山、丘陵為主，是典型的多單元構(gòu)造結(jié)合體。北山地區(qū)的有著復(fù)雜的地質(zhì)結(jié)構(gòu)和頻繁的火山活動(dòng)，自東至西分布存儲(chǔ)著種類繁多數(shù)量龐大的礦產(chǎn)資源，其獨(dú)特的地形地貌對(duì)礦床構(gòu)造、成礦物質(zhì)來源、成礦長期規(guī)律等條件因素都有著密切的聯(lián)系。白山堂銅礦位于天山-陰山褶皺系的北山華力西褶皺帶內(nèi)，柳園-音凹峽復(fù)向斜北緣。區(qū)域內(nèi)出露的地層主要包括薊縣系平頭山群淺變質(zhì)絹云石英片巖、石墨石英片巖、侏羅系火山巖等?！氨鄙诫s巖”，即花崗—變質(zhì)巖相組成的雜巖體，由片巖、石英巖、變砂巖、結(jié)晶灰?guī)r、變火山巖和混合巖等組成，分為下部層位深變質(zhì)巖系和上部層位淺變質(zhì)巖系兩種。北山雜巖各巖石地層單位之間均為構(gòu)造接觸，同時(shí)存在著多期伸展。由于受到侵入巖體穿插和斷裂構(gòu)造破壞等因素的影響，北山地區(qū)的地層略顯破碎，在分布上包含了各時(shí)代地層。

1.2 銅礦床地質(zhì)特征及成因類型

劃分白山堂銅礦床的地質(zhì)基本構(gòu)造單元可以沉積建造、巖漿建造、變質(zhì)建造及構(gòu)造型相等為依據(jù)，可將其分為地槽區(qū)、地臺(tái)區(qū)及地洼區(qū)。在地殼發(fā)展史中，作為活動(dòng)區(qū)的地槽區(qū)和地洼區(qū)，和作為穩(wěn)定區(qū)的地臺(tái)區(qū)存在著一定的歷史生因和轉(zhuǎn)化關(guān)系。

礦體多為盲礦體，其主要產(chǎn)地為流紋巖體下盤與中元古界薊縣系平頭山群沉積變質(zhì)巖系的接觸帶，但也有少量礦體的產(chǎn)地為該接觸帶鄰近的平頭山群地層中。礦石構(gòu)造以細(xì)脈浸染狀為主，結(jié)構(gòu)以結(jié)晶結(jié)構(gòu)為主，礦物組成簡單，以黃銅礦為主。

白山堂銅礦床的成因?yàn)楹Ｎ髦兴嵝源位鹕綆r有關(guān)的高中溫?zé)嵋旱V床。礦體形態(tài)主要為似層狀、脈狀、透鏡狀，成礦與巖漿侵入有密切關(guān)系。圍巖蝕變帶有矽卡巖型礦床圍巖蝕變分帶的某些特征，但均不典型。礦物組合中黃銅礦、磁黃鐵礦、黃鐵礦為主要金屬礦物；其次為赤鐵礦、磁鐵礦、方鉛礦和毒砂；微量礦物有閃鋅礦、鐵硫砷鈷礦、輝銅礦、輝銻礦、方黃銅礦、銅鐵礦、鎳黃鐵礦、白鐵礦、斜方硫砷銅礦等。在多種因素的共同作用下，使得巖漿活動(dòng)對(duì)該礦床成礦起到了決定性作用。白山堂地區(qū)銅礦床—礦區(qū)地質(zhì)略圖如圖1 所示。

2 銅礦資源勘查原則

在對(duì)礦產(chǎn)資源進(jìn)行勘查時(shí)，應(yīng)通過對(duì)其技術(shù)要點(diǎn)的分析整合來提高其開采效率，降低企業(yè)成本。由于對(duì)勘探類型的正確認(rèn)識(shí)需要一個(gè)過程，所以在對(duì)勘探工程進(jìn)行布置時(shí)，應(yīng)遵循由淺到深、先稀后密的原則。

圖1 白山堂銅礦床—礦區(qū)地質(zhì)略圖

地質(zhì)礦產(chǎn)資源勘查工作的主要原則如下：

2.1 分析地質(zhì)環(huán)境

礦區(qū)的地質(zhì)環(huán)境與銅礦資源的勘查和開發(fā)有著密不可分的關(guān)系。開采之前對(duì)地質(zhì)狀況進(jìn)行分析會(huì)影響整個(gè)開采過程，也是能否順利開發(fā)資源的關(guān)鍵。在實(shí)際工作中，為了使勘查能夠順利進(jìn)行，應(yīng)對(duì)礦區(qū)的地質(zhì)條件和水文條件做出全面考量，加深對(duì)銅礦資源區(qū)域的地質(zhì)特征、地質(zhì)形態(tài)、礦石形體特征的了解。

2.2 采用合理的勘查方法

銅礦資源的勘查方法包括航空物理地球勘查法、數(shù)據(jù)采集法和非常規(guī)找礦法。在對(duì)銅礦資源進(jìn)行探測時(shí)，應(yīng)根據(jù)企業(yè)的承擔(dān)能力來選擇合適的勘查方法，使資源的消耗程度降低，找礦的效率提高。

對(duì)礦區(qū)的發(fā)展作長遠(yuǎn)打算，不僅要對(duì)礦區(qū)的地質(zhì)地形進(jìn)行勘查了解，還要分析其異常大小、礦體規(guī)模。在對(duì)銅礦資源開發(fā)的過程中，可使用深部找礦的方法延長礦區(qū)的使用壽命，以使采礦區(qū)的利用率大大提升。在對(duì)銅礦進(jìn)行深部找礦前，應(yīng)對(duì)其所需成本進(jìn)行分析，控制成本在可接受范圍內(nèi)后再對(duì)礦區(qū)的條件進(jìn)行合理化分析，減少資源消耗，節(jié)省生產(chǎn)成本。

2.3 堅(jiān)持創(chuàng)新科技

能夠堅(jiān)持技術(shù)進(jìn)步和創(chuàng)新的企業(yè)才能在日益激烈的市場競爭環(huán)境中生存，因此，不斷提升自身綜合競爭力，對(duì)企業(yè)經(jīng)濟(jì)效益的提高有著重要的影響。企業(yè)根據(jù)自身的實(shí)際情況，可以通過對(duì)改造探采設(shè)備、獎(jiǎng)勵(lì)勘查技術(shù)的創(chuàng)新、組織相關(guān)技術(shù)人員外出培訓(xùn)等方式來提高企業(yè)綜合競爭力。加快地質(zhì)資源勘查工作的步伐，挖掘地質(zhì)區(qū)位優(yōu)勢，發(fā)揮科技創(chuàng)新優(yōu)勢，通過技術(shù)研發(fā)提高自主創(chuàng)新能力，出眾的科研能力能夠使企業(yè)在激烈的市場競爭中立于不敗之地。

3 銅礦的找礦方法研究

3.1 精細(xì)地球化學(xué)找礦方法

精細(xì)地球化學(xué)找礦方法的指導(dǎo)思想是三維多元?！叭S”是指通過礦區(qū)三維地質(zhì)、地球化學(xué)模型建立的方式，來進(jìn)行深部、外圍找礦；“多元”指的是采用多參數(shù)、多介質(zhì)的地球化學(xué)方法進(jìn)行示蹤，精細(xì)找礦的工作思路貫穿始終。在如今找礦難度加大，且多為難以識(shí)別礦、新類型礦和深部隱伏礦的情況下，采用三維地質(zhì)地球化學(xué)找礦模型不失為一種好選擇。用MAPGIS 三維編圖軟件（TDE）建立礦區(qū)地質(zhì)、礦體、元素的三維可視化模型，能夠減少經(jīng)驗(yàn)式篩選，進(jìn)行更高層次的模式對(duì)比。

3.2 “四步式”綜合找礦方法

四步式綜合找礦方法的步驟為：通過確定成礦地質(zhì)體與結(jié)構(gòu)面來建立找礦預(yù)測地質(zhì)模型，研究礦床的成礦規(guī)律，進(jìn)而指出大致找礦方向；篩選出有利的找礦區(qū)段，根據(jù)成礦構(gòu)造精細(xì)解析對(duì)成礦規(guī)律進(jìn)行研究，確定其空間擇向；開展大比例尺物探探測，采用點(diǎn)上探深技術(shù)定位靶區(qū)，提交工程驗(yàn)證。建立綜合勘查模型，系統(tǒng)化進(jìn)行熱液礦床深部找礦勘查技術(shù)。

3.3 物化探測技術(shù)深度找礦

在特殊地質(zhì)條件下傳統(tǒng)的找礦技術(shù)會(huì)受到一定限制，有時(shí)一種找礦方法無法適應(yīng)找礦需求，所以需要使用物探化探組合方式進(jìn)行地質(zhì)找礦工作。在遇到重力、磁力異常情況時(shí)分別采用物探、化探勘查技術(shù)進(jìn)行探測，與白山堂地區(qū)附近地質(zhì)情況進(jìn)行比較，判斷出異常情況出現(xiàn)原因，這樣才能更好地發(fā)現(xiàn)和找到銅礦資源位置。

3.4 遙感地質(zhì)勘查技術(shù)找礦

采用遙感地質(zhì)勘查技術(shù)進(jìn)行找礦工作時(shí)，可利用遙感圖像識(shí)別找礦信息中的環(huán)形構(gòu)造形態(tài)，以及熱液蝕變作用下造成礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造變化。地物電磁波譜信息可真是記錄下白山堂銅礦礦化蝕變波譜特征。通過對(duì)遙感圖像找礦信息的提取發(fā)現(xiàn)了環(huán)形、放射性影紋，出現(xiàn)了疊置在一起集中分布，說明甘肅北山白山堂地區(qū)出現(xiàn)多次成礦地質(zhì)作用或多次巖漿活動(dòng)。

4 結(jié)語

本文通過對(duì)甘肅北山白山堂的地質(zhì)地層條件、成礦地質(zhì)背景的分析，對(duì)該地區(qū)銅礦資源勘查的原則及找礦方法進(jìn)行了研究和探討。白山堂地區(qū)作為重要的銅礦礦產(chǎn)資源區(qū)，存在著一定的潛在的找礦價(jià)值，亟待進(jìn)行進(jìn)一步的礦產(chǎn)資源勘測與調(diào)查。希望本文能夠?yàn)楦拭C北山白山堂地區(qū)的銅礦勘查及開采提供一定啟發(fā)和參考。