金属矿床深部找矿中的地质探究

邱方玉 戴明

（湖北省城市地质工程院 湖北武汉 430070）

金属矿床深部找矿中的地质探究

邱方玉 戴明

（湖北省城市地质工程院 湖北武汉 430070）

随着经济的快速发展，国家对于矿物资源的需求量也越来越大，而矿产又属不可再生资源，在地表浅层的可供开采的矿产储量越来越少情况下，深度找矿的相关研究以及实践工作也越来越多的得到了人们的重视。本文首先介绍了我国金属矿产深部找矿的现状，随后又从三个方面详细阐述了深部地质探究的基础工作，主要包括：成矿地质工作的研究、矿田构造的研究以及成矿作用的标志研究。希望能够为金属矿床深部找矿中的相关地质研究工作提供一些建议，更好的满足对矿产的日益需求。

金属矿床；地质探究；矿田构造

引言

我国经济要保持中高速发展就离不开对矿产资源的大量需求，然而随着对浅表矿层长时期的开发利用，造成目前大宗的矿产资源缺乏，我们着力加强对矿床深部找矿的研究工作，进而找到可替代的资源，是缓解资源断层的有效手段之一，同时也符合我国提倡的可持续发展战略要求。本文就是以这个为出发点，针对金属矿产深部找矿现状，着重描述了深部找矿中的地质探究的基础工作，它包含了成矿地质作用、矿田构造、成矿作用标志研究三个方面。其中成矿的作用是地质作用的有效组成部分，所以研究和成矿作用相关的地质作用是金属矿产深部找矿研究的基础。矿田构造是研究深部找矿的核心内容，成矿作用的标志是成矿模式用来找矿勘查的实现形式。

1 金属矿产深部找矿工作的现状

现实中，找矿工作会受到诸多方面的影响。譬如地质的情况、勘测的条件、仪器设备以及勘测的经验等等，所以在现场实际的勘测中，往往会出现很多偏差。比较常见的问题有两种：①尽管有了非常显著的地质特征和成矿的条件，并且物探和化探也有异常的反应，然而实际深入的探测时却很少有工业的矿体出现或者在探测深度时没有矿体的出现。②在已经开采的矿山深部进一步的找寻矿产，如何对已经开采的矿产进行深部的探测并且判断是否有矿产，这都是在深部找矿产中需要解决的问题。另外，我们应该看到金属矿床深部找矿问题是实践性的工作，需要在实践工作中不断摸索前进。理论是前期基础，方向思路正确与否，必须通过实践不断验证和调整，从而增强对矿产特征的感知能力，才能保证找矿的成果。另外因每个矿区深部找矿的具体工作特征不尽相同，所以在深部找矿中也很难总结出一些具体规律性的方法。深度找矿一般指的是对地表以下1000～2000m的范围内进行找矿的工作，在成矿方面来看，可以看成是在相同的成矿作用下形成的，因此成矿条件以及作用还有控矿因素等没有本质的区别。深度找矿工作一般包含三个方面：①对地质基础条件的研究；②物探和化探技术的使用；③实际找矿工作的钻掘工作。

2 地质研究的基本工作

2.1 成矿地质作用特征的研究

在矿产预测工作过程中通常使用的技术手段是建立成矿模型以及找矿模式开展类比预测等，因此进行成矿地质作用的研究、判断矿产的类型、建立成矿的模型，确定成矿的思路就变得很重要了。对于深部找矿来说，特别注重对成矿区地质作用的特征进行研究。和成矿紧密相关的地质作用研究主要包含沉积作用、火山作用、岩浆入侵作用、变质作用。①沉积作用：不仅要研究沉积地层时代、岩性、建筑等基本特征，而且要着重研究含矿地层深部延伸、隐伏夹层、水深、盐度、水温、酸碱等因素，以及沉积岩相、盆地特征、盆内及盆缘构造和盆地同沉积构造等特征。②火山作用：要着重研究火山地层的特殊夹层、次火山岩体和喷发沉积的物理化学环境以及火山喷发旋回、火山岩相、火山构造特征等。③岩浆侵入的作用：一般除了研究侵入岩体形态、产状、岩性组合等基本特征以外，还应该研究岩体延伸以及隐伏岩体埋深、形态、围岩构造、岩浆作用等影响范围特征。④变质作用：要着重研究原岩建造、变质相、成岩年龄、变质前原始构造环境等。下面举例说明：在武夷山成矿带北段多金属矿成矿，其成矿作用主要是与新元古代变质火山岩-碳酸盐岩有关的中高温热液型铜多金属矿床和与中生代大规模火山作用有关的火山热液-斑岩型银铅锌矿床等，这些矿区空间上都是主要与新元古代变质火山基底岩系和中生代火山盆地分布相关的。这是典型的在火山作用以及岩浆入侵的作用下形成的的金属矿床。

2.2 矿田构造的研究

矿田构造的研究是深部找矿理论方法的核心内容，是直接研究矿体三维空间变化的主要手段。在深部找矿中矿田构造研究应该注意以下几点问题：①成矿结构面的垂直形态变化受当时形成深度的控制，如果在强应力作用下形成了主构造结构面，那么就形成了常见的成矿构造。在构造活动强度大，并且形成主构造面情况下才能形成规模矿床。因此主构造结构面是寻找深部规模型矿床的关键问题。②判别两组构造交汇部位对确定深部矿体位置也十分重要。一般的同一构造体系同顺序的交汇和不同顺序的交汇，还有两种不同构造体系交替活动即两种构造体系活动痕迹一般反应在同一矿体上，这都有可能形成规模较大的矿体。③结构面的运动方式对判断矿体垂向的延伸也有着十分重要的作用。矿体的垂向侧伏对于深部找矿意义重大，这主要取决于结构面运动方式。所以要认真研究主成矿期的结构面力学性质和运动方式。④构造垂向的组合方式也十分重要，依据垂向构造组合可以判别深部矿体的位置，构建构造体系可以判断成矿构组合方式。⑤成矿后构造研究也对深部找矿有着十分重大的意义：一般我们对断矿构造研究都很重视，而忽略了对顺矿构造的破坏作用。近于相同标高见矿零星，一般是由于顺矿构造的破坏引起的，应沿垂向大胆追索，在深部找矿中，推覆体构造对寻找层状矿体意义十分重大，通过成矿后构造研究扩大矿床远景的情况十分常见。比如在武夷山贵多金属矿带，这条矿带东西向分布着大量的中生代岩浆岩以及火山岩、次火山岩，并且发育有着明显的推覆构造。

2.3 成矿作用的标志研究

矿体成矿特征研究是成矿规律研究工作的基本内容，那么成矿作用标志在深部找矿中应用有以下两点：①区分标志成矿物质运移的矿物组合和标志成矿物质沉淀的矿物组合十分重要。一般来说沉淀流体或者热卤水流体是在温度、压力相对稳定条件下判别成矿条件，所以我们可以根据酸碱度以及氧化还原条件的标志进行判断。一般情况下成矿作用在形成深度类似的环境下流体作用强度越大，那么成矿的规模就越来越大。因此标志成矿物质转移的矿物质组合的空间范围大小可以指示深部规模型矿床是否存在。②如何区分成矿物质运移蚀变组合以及矿体的空间关系：一般来说成矿流体运移的空间范围要比成矿物质卸载的空间范围大。在实际工作中常见两种情况：①同一成矿阶段进而形成了显著的空间分带，比如说斑岩铜矿蚀变分带。②成矿作用的不同阶段不同物理化学环境下矿物组合，其在空间上叠加，标志沉淀的蚀变带以及矿体叠加在反应运移的蚀变体之中。在深部找矿过程中，加强对反映流体运移的蚀变矿物组合研究十分重要。比如长江中下游成矿带，在江西省境内主要有瑞铜多金属矿田，这里主要是古生界为主的褶皱带受许多中生代中酸性侵入体侵入的地区。

2.4 要充分估计到异常地球物理解释中的复杂性

简单、单一形体、简单条件（地形平坦、垂直磁化等）下的物化探定量、半定量（判断形状、位置、产状、延深大小等）反演，其准确度是比较高的。当矿体形态复杂、多个矿体靠近或矿体附近（垂直方向和水平方向）有干扰地质体形成的叠加异常、地形复杂和磁法遇到斜磁化等情况时，定量、半定量反演的难度大增，其结果的准确性也大为降低，甚至会出现错误。

例1云南大红山铁矿区的磁异常是一叠加异常，验证初期对叠加异常的影响未予足够重视。推断矿体埋深约100m，结果钻孔打到450m仅见0.53m的薄矿层。深入研究后，将异常分解为3级，进行反演，推断主矿体埋深达540m左右，结果在590m见到厚达181.5m的主矿体；广东天堂多金属矿，早期验证物化探异常时，因产状判断错误未见矿化；河北相二庄铁矿，在验证其异常时，在异常中心布3个钻孔均未见矿，后证实是由于忽视斜磁化影响，推断矿体平面位置有误所致。当矿体形态复杂，但因埋深大导致异常形态较简单时，推断失误的可能性更大。验证安徽安庆铜矿时，第一个孔布在异常中心，推断矿体埋深200m左右，钻至354m仍在大理岩中。再依据第一个钻井中三分量磁测矢量交汇点布第二孔，至577m，也全为大理岩。此后地质人员在原位向地面岩体露头方向布斜孔，于382～443m见60m厚的含铜磁铁矿。但其后许多孔又不见矿。深入研究异常后，发现矿体在地面的投影呈“镰刀状”，按此推断，才打到主矿体；查证化探异常时，也可因“异常位移”一时找不到主矿体，例如四川大陆乡稀土矿发现过程中就遇到这种情况。

3 结束语

总的来说，深部找矿之中，常会遇到各种疑难，如成矿区段固有的地质状态偏复杂，包含物探异常；延伸找矿得来的结果，是下侧埋设着的矿体耗尽，那么是否接续予以寻找？深部找矿特有的地质工作，整合了三维的多重信息。区域范畴的地质状态，是找矿依托的根基。查验地质条件，包含物探化探涉及的侧重技术。采纳新颖技术，建构地质探究的可行路径。本文就金属矿床深部找矿中的地质探究基础工作分为三个方面进行了简要的分析，它是深部找矿三要素中首要因素，它在成矿中主要突出与成矿地质作用、矿田构造、成矿作用标志这三方面的研究。这些研究对在金属矿床深部找矿中研究起着基础的作用，这同样对日益发展的矿床深部找矿探索起着一定的指导作用，从而更好的促进矿产事业的良好发展。

[1]韩吟文，马振动.地球化学[M].北京：地质出版社，2008：119～138.

[2]李人澍.成矿系统分析的理论与实践[M].北京：地质出版社，2009：19～20.

[3]张德全，李大新，赵一鸣，等.紫金山铜金矿床蚀变和矿化分带[M].北京地质出版社，2009.

戴明，男，高级工程师，大学本科，主要从事工程地质工作。

P618.51

A

1004-7344（2016）02-0161-02

2015-12-30

邱方玉，女，工程师，大学本科，主要从事地质找矿工作。