廣西向陽坪鈾礦床某構(gòu)造帶礦化趨勢面分析及成礦預(yù)測

章 健，黃宏業(yè)，陳 琪，黃 劍，高 翔

(核工業(yè)二三〇研究所，湖南 長沙 410007)

趨勢面分析方法是一種典型的數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析法，在地質(zhì)、礦產(chǎn)、能源、醫(yī)學(xué)、環(huán)境、農(nóng)業(yè)等多方面均有著極其廣泛的應(yīng)用(趙鵬大，1982；趙鵬大等，1983；楊曉勇等，1996；張艷偉等，2015；胡緒福等，2010；李怡等，2017；王江萍等，2009；胡光海等，2004；章健等，2018)。它也是數(shù)學(xué)地質(zhì)中的常用方法，即以多重回歸的方法來描述變量或變量集合在空間或時間上的大規(guī)模系統(tǒng)變化問題。趨勢面分析方法被國內(nèi)外地學(xué)界廣泛采用，在經(jīng)濟(jì)地質(zhì)學(xué)中得到了廣泛應(yīng)用(Krumbein et al.，1965；Harbaugh et al.，1968；Whitten，1970；Govett et al.，1975；Olade，1980)。趨勢面分析方法反映地質(zhì)變量的空間變化，同時趨勢面能夠恢復(fù)古地理和解決某些構(gòu)造問題。在對研究區(qū)礦產(chǎn)分布區(qū)域性構(gòu)造進(jìn)行分析時，利用該方法可以找出研究區(qū)的礦產(chǎn)賦存方向，并以典型趨勢面為背景，進(jìn)行剩余分析，用條件均值濾波方法濾去典型剩余中的隨機(jī)干擾，突出局部異常，為地質(zhì)找礦和勘探提供依據(jù)(王學(xué)仁，1986)。

由于礦體中礦化程度不均勻，在品位及厚度上會表現(xiàn)出明顯的差異，品位和厚度的富集中心往往與一定的地質(zhì)運(yùn)動有關(guān)。運(yùn)用趨勢面分析探討礦化變化特點(diǎn)和規(guī)律，有助于確定具體的控礦地質(zhì)體，預(yù)測礦化趨勢(譚滿堂等，2014)。在前期大量的原始資料與數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，筆者采用趨勢面分析方法，對形成的原始數(shù)據(jù)歸納分析，并對鈾礦體的延伸進(jìn)行預(yù)測，進(jìn)一步指導(dǎo)生產(chǎn)勘查工作。

1 地質(zhì)概況

廣西苗兒山復(fù)式巖體位于雪峰山—摩天嶺鈾成礦帶中部(張金帶等，2008，2012；蔡煜琦等，2015)，是桂北地區(qū)重要的鈾礦產(chǎn)地(圖1a)。苗兒山巖體鈾礦找礦工作始于20世紀(jì)50年代，相繼發(fā)現(xiàn)了白毛沖鈾礦床、沙子江鈾礦床、雙滑江鈾礦床、孟公界鈾礦床和向陽坪鈾礦床。其中向陽坪鈾礦床位于苗兒山復(fù)式巖體中段豆乍山巖體西南側(cè)，主要控礦構(gòu)造有F7、F8、F9和F10構(gòu)造帶(圖1b)(1)肖建軍，巢小林，陳琪，等，2015.廣西資源縣向陽坪鈾礦床詳查地質(zhì)報告F7號帶(7-15～7-32線)和F10號帶(D48～D76線)[R].核工業(yè)二三○研究所：1-155.。

向陽坪鈾礦床某Fx構(gòu)造帶在礦區(qū)延伸2 000余米，往北穿過沙子江礦床，主體走向NNE，產(chǎn)狀(105°～110°)∠(75°～85°)，由Fx00、Fx01、Fx02、Fx03、Fx04、Fx06、Fx09、Fx10等次級斷裂組成。各斷裂呈平行排列，常呈尖滅再現(xiàn)，尖滅側(cè)現(xiàn)形式展布，向南逐漸與F8構(gòu)造帶靠攏(圖2，所處位置見圖1b)。各主要成礦構(gòu)造沿走向、傾向均穩(wěn)定發(fā)育，上下盤發(fā)育較多的平行斷裂。斷裂以壓扭性為主，后期具左行走滑性質(zhì)，巖性多為雜色的硅化、赤鐵礦化、鉀長石化碎裂花崗巖、花崗碎裂巖、構(gòu)造角礫巖。斷裂帶內(nèi)硅質(zhì)脈體發(fā)育，見灰黑色、紅色微晶石英呈脈狀、細(xì)脈狀、網(wǎng)脈狀充填于硅化花崗碎裂巖中①。

2 數(shù)據(jù)采集

本次收集了向陽坪鈾礦床某Fx構(gòu)造帶15線～32線詳查項(xiàng)目鉆孔勘查成果，包括工業(yè)礦段、礦化段的空間位置(X、Y、H)、礦段偏斜數(shù)據(jù)、品位(C)、厚度(視厚度M、真厚度M1)、米百分值(M·C)等數(shù)據(jù)。共計(jì)53個鉆孔，包含了308個工業(yè)礦段和305個礦化段的相關(guān)信息。所有的數(shù)據(jù)來自于中國核工業(yè)地質(zhì)局鈾礦地質(zhì)項(xiàng)目形成的原始資料，符合《鈾礦地質(zhì)勘查規(guī)范》DZT0199—2015相關(guān)要求，數(shù)據(jù)真實(shí)可靠。

這些礦段、礦化段圈定工業(yè)礦體53個，低品位礦體(礦化體)48個。含礦主巖為香草坪巖體中粗粒似斑狀黑云母花崗巖和豆乍山巖體中細(xì)粒二云母花崗巖(圖2)，礦體分布于Fx10、Fx04、Fx03、Fx01構(gòu)造內(nèi)，礦體控礦標(biāo)高599～1 397 m，垂幅798 m，礦體埋深13～863 m，主要礦體埋深較深，普遍在600 m以上。

3 礦化統(tǒng)計(jì)分析

對收集的613個礦段數(shù)據(jù)進(jìn)行歸類分組，它們屬于Fx10、Fx04、Fx03、Fx02及Fx01構(gòu)造(表1)。其中Fx10構(gòu)造內(nèi)的礦(化)段數(shù)量最多，達(dá)279個數(shù)據(jù)，占該構(gòu)造帶的45.5%，其品位為0.030%～1.467%，真厚度為0.05～10.37 m，米百分值為0.002 m·%～1.61 m·%，其賦礦標(biāo)高為566.00～972.30 m。Fx04構(gòu)造內(nèi)礦(化)段數(shù)據(jù)184個，占30.0%，其品位為0.030%～1.058%，真厚度為0.08～9.34 m，米百分值為0.003 m·%～1.128 m·%，賦礦標(biāo)高為764.07～1 461.04 m。Fx01、Fx03、Fx04和Fx10的品位均值相近，但Fx04和Fx10品位變異系數(shù)大，說明Fx04和Fx10品位離散程度高，存在高品位礦段。Fx10真厚度均值和變異系數(shù)均大于Fx01、Fx03、Fx04，顯示出Fx10內(nèi)存在厚度較大的礦段。

將礦段的空間位置進(jìn)行投影，可大致判斷礦化集中部位以及礦化延伸方向(圖3)。Fx10構(gòu)造礦(化)段集中分布于0～16線，礦化向北延伸賦存標(biāo)高緩慢增高。在礦段集中部位0～16線間，兩組近似平行的頂面和底面控制了主要礦段的空間分布。Fx01構(gòu)造礦(化)段分布于3～16線1 100～1 400 m，礦段近似呈水平分布。Fx04構(gòu)造礦(化)段分布均勻，3～16線相對集中，礦段分布呈南低北高的趨勢。Fx03構(gòu)造礦(化)段分布于11～16線700～900 m，礦段近似呈水平分布。Fx02構(gòu)造礦(化)段數(shù)量少，含礦性較差，本次不作討論。

米百分值是判斷礦體、礦化體的重要參數(shù)，是鈾礦化厚度和品位的綜合反應(yīng)。米百分值可以有效地反應(yīng)鈾礦化的規(guī)模以及富集程度，是衡量鈾礦體最有效的指標(biāo)之一。米百分值等值線圖可有效地反應(yīng)礦化富集程度以及影響范圍，等值線越密集，礦化程度越高，等值線規(guī)模越大，富集中心影響范圍越大。將Fx10、Fx04、Fx01和Fx03構(gòu)造礦(化)段米百分值進(jìn)行等值線投圖，圈定鈾礦化富集中心，判斷礦化趨勢。為了突出異常，統(tǒng)一采用米百分值對數(shù)值參與成圖(圖4)。

圖4中Fx10構(gòu)造礦化富集程度高，富集中心分布于0～16勘探線650～800 m高程，礦化連續(xù)性好。Fx01構(gòu)造礦化富集于3～16勘探線1 100～1 400 m，富集程度低，多為不連續(xù)的單礦體。Fx04構(gòu)造米百分值等值線較密，相對孤立地分布于11～16勘探線900～1 400 m，顯示出礦化富集程度高，但連續(xù)性較差。Fx03構(gòu)造礦化富集程度低，富集中心分布于11～12勘探線800～900 m，以及0勘探線1 100 m高程附近。

口譯釋意中的解釋表明譯員做口譯時并不拘泥于源語的語言形式，而是充分考慮到源語發(fā)布的情境并融入自己的相關(guān)知識，透徹理解源語的信息意義，擯棄字詞對應(yīng)的翻譯方式，集中精力搜覓合適的詞語在規(guī)定時間內(nèi)傳達(dá)語境中的特定信息意義[3]。例如社科院農(nóng)村發(fā)展研究所的吳國寶教授在中國減貧工作經(jīng)驗(yàn)講座中談道：“越來越多農(nóng)村青壯年選擇去城里打工來提高收入，給城市發(fā)展增加了勞動力，卻也造成了空心村現(xiàn)象。”在處理“空心村”一詞時，筆者為促進(jìn)外賓的現(xiàn)場理解，采取了解釋的方式，將其譯為Without young people living in their hometown,villagesbecomeempty.

4 礦化趨勢面分析

利用Surfer軟件對F10、F4構(gòu)造礦(化)段數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到Fx10、Fx04構(gòu)造品位、真厚度和米百分值的三次趨勢面等值線圖和異常值等值線圖(圖5，6)，趨勢面回歸分析原理及運(yùn)算過程見李隨民等(2007)。

(1)Fx10構(gòu)造內(nèi)的礦化富集于4～12線650～800 m高程，礦化富集形式表現(xiàn)為厚度增大，品位稍有增高但變化不大。

(2)三次趨勢面等值線圖中等值線沿南北向呈拉長的形態(tài)(圖5a，b，c)，說明礦化具有向西南方向傾伏的特征，含礦熱液從西南方向深部向北東方向淺部運(yùn)移，這與某構(gòu)造帶所受的左行剪切應(yīng)力作用相對應(yīng)。從礦化趨勢面形態(tài)判斷，傾伏角約20°～25°，這與Fx10構(gòu)造主要礦體傾伏方向一致。

品位三次趨勢面等值線圖形成了兩個濃集中心(圖5a)，顯示出多期成礦或者后期改造的特征，這與Fx10構(gòu)造成礦過程高度對應(yīng)。Fx10構(gòu)造深部形成的含礦紅色硅質(zhì)角礫巖，其角礫成分為破碎的硅質(zhì)脈，次棱角狀，膠結(jié)物為硅質(zhì)熱液或方解石熱液，結(jié)合地質(zhì)特征，認(rèn)為Fx10構(gòu)造早期形成了高品位硅質(zhì)脈型鈾礦。成礦后期在擠壓應(yīng)力作用下破碎，當(dāng)擠壓應(yīng)力轉(zhuǎn)換為拉張應(yīng)力，硅質(zhì)熱液及方解石熱液充填，將原有礦石膠結(jié)、貧化并重新成礦(圖7)。

(3)對比品位、真厚度和米百分值的異常值等值線圖顯示，米百分值的等值線圖形態(tài)與厚度等值線圖接近(圖5d，e，f)，顯示出Fx10構(gòu)造的富大礦體受礦體厚度影響較大，受品位影響較小。

用同樣的方法分析Fx04構(gòu)造等值線圖(圖6)，圖6a、b、c三次趨勢面等值線圖反應(yīng)出Fx04構(gòu)造礦化向西南方向傾伏，傾伏角較大，約30°～35°，這與Fx04主要礦體傾向延伸方向一致。圖6顯示出Fx04構(gòu)造內(nèi)多為規(guī)模較小的單礦體，缺少規(guī)模較大的礦體。異常值等值線圖反應(yīng)出，F(xiàn)x04構(gòu)造礦化品位較高，厚度較薄，礦體呈不連續(xù)的薄板沿走向和傾向分布。米百分值異常等值線圖與品位異常值等值線圖一致性較高，說明礦化受品位影響較大。

表1 某Fx構(gòu)造帶礦化段、礦段數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

5 成礦預(yù)測及討論

米百分值可以直觀地反應(yīng)礦化富集中心，進(jìn)一步預(yù)測礦化富集位置和延伸方向。Fx10構(gòu)造礦化富集中心呈水平展布，反應(yīng)出該地段成礦環(huán)境穩(wěn)定，流體在此聚集成礦。從等值線分布趨勢判斷，16勘探線深部可能存在富集中心(圖4)。

Fx04構(gòu)造礦化富集中心呈南低北高的趨勢，分布于900～1 400 m高程，說明成礦環(huán)境不穩(wěn)定，流體通道狹窄，形成品位較高的獨(dú)立鈾礦體。從等值線圖分布特征推測12～28勘探線Fx04深部可能發(fā)育有小規(guī)模富集(圖4)。從等值線圖分布特征推測，0～16勘探線Fx01深部可能有礦化顯示(圖4)。

趨勢面異常值等值線圖可以有效地反應(yīng)異常信息的具體分布特征，F(xiàn)x10構(gòu)造米百分值異常值等值線圖明顯地反應(yīng)出礦化富集中心向16線深部延伸，結(jié)合勘探線剖面，預(yù)測16勘探線深部650～800 m標(biāo)高位置為礦化富集中心，可繼續(xù)向深部追索控制(圖5)。根據(jù)米百分值異常值等值線圖推測(圖6)，F(xiàn)x04構(gòu)造8～28勘探線深部可能發(fā)育有鈾礦化。

綜合趨勢面分析結(jié)果，F(xiàn)x04位于12～28勘探線深部可能發(fā)育有鈾礦化，F(xiàn)x10構(gòu)造16勘探線深部650～800 m標(biāo)高位置為礦化富集中心，隨后ZK16-4和ZK16-7兩個鉆孔在Fx10預(yù)測見礦位置均揭露到品位較高厚度較大的鈾礦體，與預(yù)測結(jié)果高度一致。試驗(yàn)結(jié)果表明，趨勢面分析法對預(yù)測鈾礦化延伸是有效的，對生產(chǎn)勘查工作有實(shí)際指導(dǎo)意義。

6 結(jié)論

利用統(tǒng)計(jì)分析及趨勢面方法可以有效總結(jié)礦化特征，判斷礦化富集中心，推測成礦過程，預(yù)測礦化延伸方向。

向陽坪某Fx構(gòu)造帶15線-0線-32線勘探線間，已揭露到613個礦(化)段，其中Fx10構(gòu)造揭露到279個礦(化)段，F(xiàn)x04構(gòu)造揭露到184個礦(化)段。0～16勘探線為該Fx構(gòu)造帶礦(化)段集中分布位置。

通過對已知礦(化)段統(tǒng)計(jì)分析，總結(jié)了主要含礦構(gòu)造的礦化特征和富集特征。Fx10構(gòu)造礦化品位高，厚度大，成礦環(huán)境較穩(wěn)定；礦化向西南方向傾伏，傾伏角約20°～25°，礦化受厚度影響較大；Fx10構(gòu)造礦化經(jīng)歷了成礦后期改造。Fx04形成的鈾礦體品位較高，厚度??；礦化向西南方向傾伏，傾伏角30°～35°，礦化受品位影響較大。

通過趨勢面分析方法，結(jié)合各構(gòu)造礦化富集特征，推測了Fx10構(gòu)造16勘探線深部650～800 m為礦化富集中心，可繼續(xù)向深部追索控制。Fx04構(gòu)造8～28勘探線深部可能發(fā)育有鈾礦化。后期勘查實(shí)踐證明，利用趨勢面分析方法對深部鈾礦體延伸方向預(yù)測是有效的。