青海黑石山地區(qū)銅多金屬礦地質(zhì)特征及找礦潛力分析

劉宏杰

(陜西鐵路工程職業(yè)技術(shù)學(xué)院，陜西 渭南 714000)

在過去幾年中，青海省黑石山地區(qū)的金屬礦資源量被大量發(fā)掘，極其豐富的礦資源量大力推動(dòng)了黑石山地區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展。大量數(shù)據(jù)顯示，在黑石山部分地區(qū)銅資源和鋅資源分別達(dá)到了8萬t和12萬t。鉛資源也有兩萬多噸。

黑石山地區(qū)巖漿活動(dòng)較為明顯，活動(dòng)頻繁同時(shí)規(guī)模浩大，因此天然地形由此產(chǎn)生，黑石山地區(qū)包括各種稀有元素，變晶結(jié)構(gòu)與角巖結(jié)構(gòu)是多金屬礦石的主要結(jié)構(gòu)，變晶結(jié)構(gòu)存在于石英石之間，石英石是主要礦物，而這些主要礦物又分布于巖石中并呈現(xiàn)不規(guī)則形狀。

本文主要以青海都蘭縣黑石山地區(qū)銅多金屬礦為研究對(duì)象，分析礦區(qū)地質(zhì)背景。從專業(yè)角度來說黑石山地區(qū)銅多金屬礦屬于閃長(zhǎng)巖類，其結(jié)構(gòu)相當(dāng)復(fù)雜，主要包括黑云母閃長(zhǎng)巖、石英輝石閃長(zhǎng)巖、輝石閃長(zhǎng)巖以及蝕變閃長(zhǎng)巖等。通過地質(zhì)背景分析可知：黑石山銅多礦屬于印支晚期，與此同時(shí)該地區(qū)金屬礦非常豐富，對(duì)我國(guó)礦產(chǎn)資源的開發(fā)有著無可替代的重要意義。

1 區(qū)域地球物理特征

研究地球物理特征也就是研究該區(qū)域的重力和磁場(chǎng)等，重點(diǎn)研究極化值、磁化值和電阻值。通過對(duì)黑石山地區(qū)銅多金屬礦中常見的礦資進(jìn)行研究，分別測(cè)試極化值、磁化值和電阻值，可以看出一般含礦巖體的極化值在0.18%左右[1]，在我國(guó)眾多金屬礦資源中處于中等級(jí)別。在電阻值方面，侵染狀巖石和糜棱巖石電阻率在100 Ω·m左右，其他巖石電阻率都達(dá)到1 000 Ω·m以上，除了極化值和電阻值，地球物理特征中的磁化率也是研究黑石山地區(qū)金屬礦中非常重要的參數(shù)。最常見的是重磁異常，它可以確定隱藏在巖石深處的巖體，重磁異常是黑石山地區(qū)標(biāo)志性的地球物理特征。在開采之前，研究這些地球物理特征是非常必要的，例如根據(jù)磁場(chǎng)可以判斷出哪些金屬礦具有吸引力，也可以預(yù)測(cè)該區(qū)域開采的必要性和開采時(shí)間。開采礦資源需要先進(jìn)設(shè)備，這就需要在開采之前對(duì)該區(qū)域進(jìn)行充分認(rèn)識(shí)和了解。

2 區(qū)域地球化學(xué)特征

2.1 同位素的影響

在黑石山地區(qū)銅多金屬礦體中化學(xué)元素的同位素是很重要的影響因素之一。本次研究以硫元素為例，在不同的礦體中都有硫元素的存在，但其含量在不同的礦體中還是有區(qū)別的，其含量從少到多依次為方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦和毒砂等，但是這種變化不僅僅是來源于巖漿活動(dòng)，還有地幔中和大氣中硫元素的含量。因此，他的變化范圍十分廣泛，這些以不同形式存在的硫元素是體現(xiàn)黑石山地區(qū)金屬礦地球化學(xué)特征的不同表現(xiàn)形式。

2.2 礦區(qū)元素特征

測(cè)定金屬礦區(qū)的水系沉淀物是判斷黑石山地區(qū)銅多金屬礦地球化學(xué)特征必不可少的依據(jù)。2008年對(duì)黑石山地區(qū)開展了1∶5萬巖石化學(xué)測(cè)量工作，當(dāng)時(shí)對(duì)該礦區(qū)進(jìn)行了地質(zhì)找礦、高值點(diǎn)探索和異常查找，發(fā)現(xiàn)有13處Cu礦化點(diǎn)，在異常區(qū)熱液型銅多金屬集中信息顯示出良好的銅多金屬礦找礦遠(yuǎn)景[2]。同時(shí)做了對(duì)比實(shí)驗(yàn)，進(jìn)行1∶2萬巖石化學(xué)測(cè)量工作，將兩種情況下實(shí)測(cè)背景值進(jìn)行對(duì)比，對(duì)比結(jié)果見表1。

表1 黑石山金屬礦區(qū)元素特征

通過新疆工業(yè)地質(zhì)勘查中心的試驗(yàn)分別測(cè)定了該區(qū)域Cu、Au、Sb、Mo、As、Ni、Cr、Co等元素。通過與1∶5萬已知背景值對(duì)比可知：3種被貧化的元素分別為Ni、Cr、Sb，同時(shí)As、Au兩種元素的實(shí)測(cè)背景值高于已知背景值0.9～1.1倍左右，Co、Mo、Cu等元素的實(shí)測(cè)背景值高于已知背景值1.2～2.5倍，巖石的這種分布特征主要與巖石后期的巖石活動(dòng)、地質(zhì)構(gòu)造以及區(qū)域內(nèi)初始含量高的出露巖石有關(guān)。從表中的特征值分析得出Cu和Au是黑石山地區(qū)的主要礦種，應(yīng)重視對(duì)兩種礦物的開采[3]。

3 礦化蝕變解譯

研究區(qū)的巖體內(nèi)部和接觸帶是發(fā)生蝕變的主要區(qū)域，礦化在圍巖中也有少量存在，在火山噴發(fā)后形成巖石，火山巖的侵入是在斷裂構(gòu)造的作用下形成的，同時(shí)酸性火山巖的侵入腐蝕了圍巖中的部分元素，蝕變帶由此而來，富集的礦床最后在構(gòu)造的有利部位形成。黑石山區(qū)域東南部礦區(qū)是發(fā)生銅礦化蝕變的集中帶，綠泥石和碳酸鹽是主要的圍巖蝕變礦物，主要特征是長(zhǎng)期及多階段成礦，蝕變主要發(fā)生在裂隙面和酸性石英表面。在花崗巖的外接觸帶上發(fā)生礦化蝕變暈[4]。

蝕變帶巖性主要為玄武巖，通常表現(xiàn)為綠泥石化、蘭銅礦化、褐鐵礦化、碳酸鹽化鉀化等，沿裂隙中細(xì)小的石英表面呈現(xiàn)出來，而在礦化處取樣銅的品位達(dá)1.4%。 黑石山南部主要表現(xiàn)為Cu和Au異常，該區(qū)域的地貌主要為中低山區(qū)，海拔為1 300 m左右，山體的走向?yàn)槟媳毕颉Ｄ壳盀橹?，礦化點(diǎn)分布于Cu和Au的高濃度區(qū)域，屬于剝蝕地表，其他異常為Sb及As等元素的組合，這表明蝕變的程度比較淺，深處的找礦潛力相對(duì)較好。

4 找礦標(biāo)志

4.1 地質(zhì)特征標(biāo)志

礦化蝕變可以從3個(gè)方面來說明。①圍巖：這種找礦標(biāo)志主要與閃巖和大理石巖等有著主要聯(lián)系，圍巖的主要找礦標(biāo)志就是蝕變，主要發(fā)生在裂隙面和酸性石英表面，表現(xiàn)為硅化及褪色等，這種現(xiàn)象是很明顯的找礦標(biāo)志，對(duì)開采工作有重要意義。②鐵礦標(biāo)志：當(dāng)我們?cè)诮饘俚V開采的過程中遇到紅褐色、黑色及橘色等大范圍的色帶時(shí)，應(yīng)該注意到可能存在高嶺土、鐵礦等。再次為矽卡巖，一般以囊狀形態(tài)出現(xiàn)，主要成分為透輝石，是一種多金屬礦化巖體，同時(shí)與其他巖體接觸后會(huì)產(chǎn)生復(fù)雜的變化，經(jīng)常發(fā)生硅化、碳化等，這些變化的發(fā)生證明黑石山金屬礦的存在。③斷裂標(biāo)志：黑石山地區(qū)巖體的發(fā)展方向大致為東西走向，可以沿著巖體脈絡(luò)斷裂現(xiàn)象觀測(cè)其明顯程度，并判斷出金屬礦資源的存在。

4.2 地球物理標(biāo)志

都蘭縣黑石山地區(qū)的地球物理特征主要表現(xiàn)為高磁性特征。通過對(duì)黑石山地區(qū)地球物理特征進(jìn)行分析，主要和電阻值、極化值和磁化值3個(gè)方面相關(guān)。工作人員在進(jìn)行金屬礦開采過程中可以充分利用這些地球物理特征進(jìn)行礦產(chǎn)探測(cè)，這也是尋找金屬礦非常明顯的標(biāo)志之一。

4.3 地球化學(xué)標(biāo)志

化學(xué)元素Cu、Au、Pb等礦體在一起時(shí)很容易形成色帶，這也是黑石山地區(qū)非常明顯的找礦標(biāo)志。同位素變化不僅僅是來源于巖漿活動(dòng)，還有地幔和大氣中硫元素的含量，以不同形式存在的硫元素是體現(xiàn)黑石山地區(qū)金屬礦地球化學(xué)特征的不同表現(xiàn)形式，同時(shí)，在異常區(qū)熱液型銅多金屬集中信息顯示出良好的銅多金屬礦找礦遠(yuǎn)景。因此這些不同性質(zhì)的化學(xué)標(biāo)志對(duì)于黑石山地區(qū)銅多金屬礦的發(fā)展具有重大的意義[5]。

5 結(jié) 語

在近幾年的礦產(chǎn)開采發(fā)展中，有關(guān)企業(yè)已經(jīng)順利的發(fā)掘了大量的礦產(chǎn)，這都是礦產(chǎn)開采研究人員努力的成果。與此同時(shí)，我國(guó)金屬礦開采技術(shù)還不夠完善，礦產(chǎn)開采技術(shù)還有待進(jìn)一步的提高，找礦標(biāo)志也有待發(fā)掘。相信在研究人員的努力下，青海省都蘭縣黑石山地區(qū)豐富的礦產(chǎn)資源將進(jìn)一步被發(fā)掘。