Question

金矿成矿预测与深部找矿验证

Answer 1

金矿找矿是一项探索性强、风险性大的工作，需要持续的总结、研究、预测、探索，才能有新的发现。成矿预测是对地质找矿成果不断总结、逐步深入、逐渐科学化的产物。几十年来，胶西北金矿找矿总是有新的发现和突破，就是遵循了找矿发现———总结预测———验证探索———发现评价这样一个持之以恒、不断探索的过程。成矿预测既为找矿发现奠定了基础，又为进一步的预测提供了依据。实践证明，胶西北地区的金矿预测效果是显著的。

一、已往金矿成矿预测简况

(一)区域性金矿成矿预测

山东地矿局在胶西北地区进行了多次金矿成矿预测工作，区域性金矿预测主要有两次，是与其他矿种同时进行的全国性成矿区划研究，称为二轮成矿区划研究。

第一轮成矿区划完成于1981～1989年，包括铁、铜、金、铝、石灰岩、钾盐、金刚石等矿种的成矿预测。其中，全省1∶50万金矿资源总量预测工作主要于1983～1985年开展，1987年提交了《山东省金矿资源总量预测报告》。与本轮区划相关的预测和研究成果还包括:《山东掖县北部地区焦家式金矿成矿地质条件及找矿方向研究报告》、《1∶20万胶东地区综合地球物理地球化学信息编图与金成矿预测报告》、《胶东破碎带蚀变岩型金矿床地质－地球化学找矿模型评价指标研究及预测报告》等。

第二轮成矿区划完成于1993～2001年，完成了铜、金、金刚石三个矿种的成矿规律研究和成矿预测工作。对金矿进行了主要成矿区带的大中比例尺成矿预测，主要完成于1993～1994年。胶东地区的成矿预测成果主要有:《山东省胶东西北部焦家金矿带1∶2.5万金矿成矿预测报告》、《山东省胶东西北部招远－平度断裂带1∶5万金矿成矿预测报告》、《山东省牟平－乳山地区大比例尺(1∶5万)金矿成矿预测报告》、《胶东韧性剪切带和糜棱岩带含金研究及金矿远景预测报告》、《山东省胶莱盆地1∶20万综合信息金矿成矿预测报告》。

2001～2003年山东地矿局与吉林大学综合信息矿产研究所联合，在以往成矿预测基础上开展了山东省金矿综合信息成矿预测，于2003年出版了《山东省金矿床及金矿床密集区综合信息成矿预测》。

区域金矿预测工作揭示了山东省金矿资源的良好前景，对金矿勘查部署提供了可靠依据。金矿预测取得的成果主要包括:

(1)通过对与金矿有关的地层、构造、岩浆岩等成矿地质条件研究，建立了金矿地质找矿模型;根据地球物理的磁场、重力场及电场的变化，重砂、水系沉积物为主的化探异常带(区)分布特点，总结了地球物理、地球化学找矿模型。

(2)通过成矿地质背景及典型矿床的研究，初步确定了地层、构造、岩浆岩“三位一体”组合对金矿床的控制作用。提出了胶东地区构造起主导控制作用的一系列金矿成矿规律。

(3)通过小比例尺成矿预测，合理划分了成矿区带，预测矿田级单元73处。后经大中比例尺成矿预测，进一步圈定出更具体的金矿找矿靶区。明确了找矿方向，扩大了找矿范围。

(4)从全省金矿资源总量预测，到胶东地区资源总量预测，再到具体地区的资源量预测，资源量预测数量不断扩大，预测数字不断精确。明确了金矿找矿前景，增强了找矿信心。

(5)预测工作的初期阶段是利用传统方法，在对地质、地球物理、地球化学等资料进行综合分析、图件清绘和对比基础上，人工圈定预测区、估算资源前景。20世纪90年代以来，使用计算机技术、以GIS为平台，使成矿预测工作逐渐实现了立体化、定量化、系统化。随着成矿预测方法现代化，成矿预测结果更加科学、准确。

(二)深部成矿预测

由于胶东地区金矿勘查开发强度大、工作程度高，已有矿山保有资源不断减少，危机矿山逐年增多，地表找矿难度越来越大。20世纪末以来，地质工作者在胶东地区开始了深部找矿探索，并相应开展了深部金矿成矿预测。

2001～2002年，山东省地矿局部署开展了“山东省焦家成矿带深部大比例尺金矿成矿预测研究”工作，选择焦家成矿带北起龙口市黄山姚家，南至莱州市徐村院一带，进行金矿资源定量、定位、定级别、定成矿类型的深部大比例尺金矿成矿预测工作。在预测区内共圈定预测靶区11个，自北向南分别为:黄山姚家(A－1)、王家(A－2)、后沟子(A－3)、上庄(A－4)、河东(A－5)、河西－红布(A－6)、东季－新城(A－7)、焦家－马塘(A－8)、望儿山(A－9)、寺庄(A－10)、徐村院(A－11)。

上述预测靶区预测可新发现金矿(334)类资源总量金金属量为565t，其中－400m标高以浅的资源总量为54t，－400m标高以深的资源总量为511t。

二、深部找矿验证

(一)验证靶区预测概况

1.焦家－马塘金矿靶区(A－8)

(1)预测依据

1)本靶区浅部由焦家金矿床和马塘金矿床构成。焦家金矿床由山东省地质六队于1972年提交了勘探报告，探明金矿储量金金属量71363kg。地质六队与焦家金矿合作于1996年完成了地质勘探—生产勘探总结报告，按重新确定的储量计算工业指标圈定矿体，在－500m标高以浅，估算金金属量94112kg，另有低品位金金属量3405kg。马塘金矿床②号矿体、①号矿体详查报告由地质六队分别于1984年、1986年提交，合计探明金金属量16624.99kg。

2)焦家金矿床①号矿体与马塘金矿床①号、②号矿体均受焦家主干断裂控制，尤其是焦家金矿床处于东季金矿床40线以南拐弯部位，成矿地质条件极其优越。由焦家①号矿体与马塘①号矿体构成的联合矿体，有向南西方向侧伏之势，侧伏角较陡，124～164线－100～－300m标高之间的无矿间隔也略具向南西方向侧伏趋势。

3)预测靶区有金原生晕异常分布;重砂异常为金－黄铁矿型，峰值金含量0.394×10^－6，黄铁矿0.1497×10^－6;1∶1万高精磁测显示磁场特征为NE向转为近SN向的梯度带，负磁场ΔT值0～－100nT占70%，低缓场区ΔT值0～80nT占30%。1∶2.5万高精磁测ΔT平面图上显示，已探明矿体和深部都处于同一低缓场区的单元域内，ΔT值0～－60nT，说明深部成矿条件与浅部类似，但二者之间有明显的稍高场值间隔带;60～200线主带下盘有激电异常显示，η_S=4.5～5.0，128～200线上盘有η_S=4.5～5.0的激电异常。

4)焦家金矿床80～184线由12个钻孔控制的①号矿体下部边界为一大的无矿间隔，其下部有再度出现尖灭再现第二矿化富集段矿体的可能。

(2)预测结果

预测的①－1号矿体资源类别为334类，预测范围为80～224线－600～－1400m标高，预测金矿资源总量为金金属量56304kg。

2.寺庄金矿靶区(A－10)

(1)预测依据

1)预测靶区浅部———寺庄金矿床由地质六队于1992年提交了普查报告，在240～386线长2190m，－400m标高以上共圈定矿体20个，获(333)+(334)类资源量金金属量7052kg，其中240～320线范围内为3583kg。

2)预测靶区有以金为主的多元素组合原生晕异常分布，峰值为:Au135×10^－9、Ag528×10^－9、Cu35×10^－6、Pb250×10^－6、As4.02×10^－6、Hg1.78×10^－6;土壤异常峰值为Au0.1×10^－6、Ag2.0×10^－6、Cu1000×10^－6、Pb800×10^－6、Zn600×10^－6;重砂异常为黄铁矿型，其峰值为0.015×10^－6;有激电异常反映，η_S=4.0～4.5;1∶1万高精磁测显示磁场强度呈近南北向梯度带，ΔT值为20～180nT，其低缓场区ΔT值为60～120nT的占40%，高磁场区ΔT值为120～280nT的约占60%。

3)通过对已有资料的分析研究，结合区域成矿规律，认为本矿床的浅部矿体呈多字型排列或斜列式分布并普遍具有向南西方向侧伏的特点。

(2)具体预测情况及预测结果

(12)号矿体。256ZK637于－360m标高由单工程控制的瑏瑢号表外矿体，厚度0.65m，金品位2.71×10^－6，赋存于主裂面之下18m的黄铁绢英岩化碎裂岩带内，应视为深部盲矿体的头部。256～272线间蚀变带由浅而深厚度逐渐增大，地面有η_S=4.0的激电异常匹配。因此预测232'～272线－350～－700m标高，与激电异常分布范围相对应部位赋存有向南西方向侧伏的斜列盲矿体，预测资源量金金属量3926kg。

②－2号矿体。264～320线，将原普查报告中的②号矿体分解为呈斜列式分布的两个单矿体，编号为②和②－2，②－2号矿体分布在②号矿体的右下侧。预测矿体分布于264～320线，－400～－1350m标高，预测资源量金金属量9852kg。

②号矿体。原圈定的②号矿体，工程控制至－400m标高，于296线、304线向深部未封闭，因此预测296～320线，－400～－650m标高资源量金金属量2163kg。

②－1号矿体。②号矿体沿侧伏方向于320线尖灭，预测在320线以南－650m标高矿体再现，于376线消失，此范围与寺庄Ⅳ号激电异常分布位置相当。预测324～376线－650～－1350m标高之间资源量金金属量8792kg。

③－2号矿体。384线附近的③号矿体，分解为呈斜列式排列的两个矿体，预测③－2号矿体资源量金金属量1365kg。

④号矿体。④号矿体分布范围与赵家激电异常大致相当，η_S=4.0～4.5，应为④号矿体的矿致异常，原异常验证工程深度不足。根据普遍存在的矿体侧伏规律，预测④号矿体334～432线、－250～－900m标高资源量金金属量6774kg。

总之，寺庄靶区预测的深部金资源量类别为(334)类，预测资源总量为金金属量32872kg，其中240～320线为15941kg。

(二)预测靶区验证及对比

近年来的深部金矿勘查，对焦家－马塘靶区和寺庄靶区进行了验证。由于预测靶区范围较大，而两个靶区深部勘查工作范围相对较小，本文仅对焦家矿床76～176线、寺庄矿床240～320线的预测成果与深部勘查成果进行对比研究。

1.焦家－马塘靶区(76～176线)

1)预测范围与实际探明矿体范围对比。对比范围内(76～176线，－500～－1400m标高)，预测矿体最大深度为－1400m标高;实际探明矿体除152～176线的深部矿体未圈闭外，其他各线均在－800～－1100m标高尖灭。预测矿体与实际探明矿体除－600m标高长度接近外，实际探明矿体长度及面积均小于预测矿体。

2)预测金矿资源量与实际探明资源量对比。原来预测的范围较大，包括焦家矿床①号主矿体和马塘矿床①号主矿体，预测的资源总量只有56304kg，对比范围内的预测资源量更少。通过焦家矿床深部详查工作，在76～176线，－500～－1100m标高的较小范围内已探明焦家深部Ⅰ号矿体资源量金金属量94420kg。实际探明资源量远大于预测资源量(图4－1)。

3)预测资源量与实际探明资源量差异的主要原因是:预测资源量选用的参数与实际探明矿体的品位、厚度有较大差别。预测时主要参考了已施工的较少量深部追索钻孔资料，当时施工的钻孔品位较低，矿体厚度较小，预测工作中没有充分参考浅部矿体品位、厚度资料。

4)预测矿体特征与实际矿体特征对比。预测中，把焦家矿床①号主矿体与相邻的马塘矿床①号主矿体作为一个矿体总体进行预测。通过马塘矿床深部普查工作证实，马塘矿床①号矿体在深部与南部相邻的寺庄矿床Ⅰ－1号主矿体相连，但与北部相邻的焦家矿床Ⅰ号主矿体目前尚无资料证实相连。

预测深部矿体与焦家矿床浅部矿体相比，品位低、厚度薄、产状较陡;实际控制深部矿体表明，焦家矿床的主矿体品位变化由浅而深有逐渐降低趋势，矿体厚度由浅而深较稳定，矿体产状由浅而深具明显变缓特点。

5)深、浅部主矿体的关系。预测中，通过对80～184线间施工的部分工程资料的总结，得出的结论是浅部矿体向下尖灭，之下形成无矿间隔，无矿间隔后深部可能出现第二矿化富集带矿体。深部详查工作证实:在72～96线的－450～－570m标高无矿;在96～132线沿走向长500m的范围内，浅部矿体从地表向下连续延深至－1100m标高，连续性较好，深、浅部矿体间为弱矿化带(金品位1×10^－6～2×10^－6)或厚度夹缩带，这一特征反映了矿体形态上的变化，其下部矿体不完全是尖灭再现的深部矿体。

2.寺庄靶区(240～320线)

1)预测范围与实际探明矿体范围对比。对比范围内，预测范围与实际资源量估算范围相差较大，预测的最大深度为－1350m，而详查控制的最大深度接近－1000m标高;在预测范围之外，有Ⅰ－1主矿体及Ⅲ号矿体群分布。实际矿体的斜深小于预测矿体，而南北向长度大于预测矿体(图4－2)。

2)预测资源量与实际探明资源量对比。预测的3处矿体资源量合计为金金属量15941kg，实际提交(122b)+(332)+(333)类金矿资源储量金属量44585kg。

3)矿体数量对比。预测工作中只预测了②、②－2、瑏瑢等3个矿体，详查后已查明深部有3个矿体群共163个矿体，对148个矿体进行了资源量估算，其中资源量大于1000kg的Ⅰ－1、Ⅲ－1、Ⅲ－2、Ⅲ－3、Ⅲ－40、Ⅲ－66等主要矿体有6个。

4)预测资源量与实际探明资源量差异的主要原因是:预测资源量选用的参数与实际资源量估算参数相差较大，如预测时选用的是单个矿体的厚度参数，而实际勘查探明的深部Ⅲ号矿体群总厚度很大，288线、312线、320线的Ⅲ号矿体群总厚度分别为29.35m、41.54m、33.12m，与预测选用厚度相差10～20倍。

图4－1 焦家金矿床深部成矿预测与验证情况对比图

图4－2 寺庄金矿床深部成矿预测与验证情况对比图

5)对控矿构造和矿体分布规律的认识。预测中只研究了主干断裂对成矿的控制作用，忽视了其下盘分枝断裂构造控制矿体的预测。深部勘查工作证实，主干断裂下盘的3条分枝断裂在走向和倾向上均与主干断裂交汇，此构造型式控制着Ⅲ号矿体群的空间定位，在垂向上应在－1100m标高以浅。

大量勘查资料已经证实，“焦家式”金矿由主裂面向下可明显地划分为3个赋矿岩性带，即黄铁绢英岩化碎裂岩带、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带、黄铁绢英岩化花岗岩带，前者常赋存主要矿体，后两者多赋存次要矿体。浅部普查工作资料已经确认了①号主矿体赋存于紧靠主裂面之下的黄铁绢英岩化碎裂岩带内，此带内尚分布有其他小矿体，应属于浅部Ⅰ号矿体群;黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩带内矿体的数量较少，规模较小，属于浅部Ⅱ号矿体群;黄铁绢英岩化花岗岩带内以②号矿体为代表的诸多矿体归属于浅部Ⅲ号矿体群。实践证明，寺庄矿区深部也存在与上述浅部矿体群大致对应的3个深部矿体群，而且Ⅱ、Ⅲ号矿体群资源总量大于Ⅰ号矿体群。遗憾的是，深部成矿预测没有重视对Ⅱ、Ⅲ号矿体群的预测。

6)主、次要矿体认识对比。预测中，将距主裂面之下18m黄铁绢英岩化碎裂岩带底部的瑏瑢号表外矿体，作为主矿体头部并向深部预测金资源量3926kg。经进一步研究，256ZK637工程的11、12号样品所圈定的矿体厚度1.53m，金品位1.21×10^－6，位于黄铁绢英岩化碎裂岩带的中部偏上位置，此矿体应是主矿体，也是深部Ⅰ－1号矿体的头部，而瑏瑢号矿体为主矿体之下、大致平行分布的次要矿体。

7)对矿体分布规律及产出形态的认识。预测的主要依据之一是认为:矿体在垂向上呈斜列式分布及向南西方向侧伏。经深部详查工作，查明Ⅰ－1号主矿体的走向延长较小，沿倾斜延深较大，延深大于延长;Ⅲ号矿体群大致分布在－300～－900m标高，严格受主干断裂及其下盘分枝断裂控制，单个矿体的延长大于延深或两者相近。通过进一步分析矿体的分布特征后认为，矿体呈斜列分布及向南西方向侧伏的特征并不明显。

综之，通过对预测靶区的验证发现:预测深部矿床的位置大致与实际矿床吻合，但预测矿床范围大于实际范围，预测资源量远小于实际资源量，主矿体预测较好，次要矿体预测难度很大。实践证明，胶西北深部金矿资源潜力巨大。