Question

就矿找矿，实现矿产勘查从局部到区域的突破

Answer 1

“就矿找矿”仍然是目前最有效的找矿策略，所谓就矿找矿就是在已知矿区外围或深部找矿。一般来说，在成矿区带内，已知矿床、矿点的外围或深部是寻找同类型或同一成矿系列的矿床的有利部位。许多矿区的勘查史都表明，矿床往往是成群出现的，在一定的范围内会集中多个矿床或矿体。例如，在加拿大诺兰达矿区已发现的19个有经济价值的矿床中，有16个位于以霍恩矿床和奎蒙特矿床为圆心、半径16km的圆圈内，而8个矿床位于以上述两矿床为圆心、半径为8km的圆圈内，最远的两个矿床距圆心34km。加拿大能源矿山资源部的克兰斯顿（1990）曾以“矿就在你的鼻子底下”为题发表文章，论述了汇集与分析已知矿点资料的重要性。从近10多年国外铜、金矿床的新发现来看，大部分都集中在成矿区带的已知矿床、矿点的外围或深部。

一般来说，在已知矿床外围和深部找矿，多是在已知矿床的模型指导下，开展局部性的物化探工作，然后，对发现的异常进行查证。

在已知矿床、矿点的外围和深部的找矿工作主要是利用具有一定探测深度的物探方法开展大比例尺的普查工作，对所发现的异常进行系统的查证，或者甚至直接利用钻孔和井中物探方法组合寻找钻孔周围的隐伏矿或盲矿。

一、已知矿床外围找矿

对成矿（区）带局部的矿产勘查来说，一般是查证最有利的物化探异常；或在已知矿床外围依据已知矿床模型，确定开展局部物化探工作的范围，然后开展细致的物化探工作，从而导致点上的突破。从成矿带找矿发展史来看，局部地段化探找矿突破主要有以下几种思路。

依据地质标志或概念模型选定详查的地区，利用化探方法发现矿床。在国外，很多地区没有开展过系统的区域物化探工作，即使在一些老矿带，物化探工作也是十分零星。已知矿床的成矿条件与成矿模式便成了这些已知矿带外围及深部找矿选区的主要依据。这种思路在许多已知矿区导致矿床发现的例子不胜枚举。智利安第斯造山带南部马里昆加金矿带的拓展过程基本上是遵循了这种思路。自埃尔印第奥金矿床发现后，在该矿床外围依据化探（主要是土壤地球化学测量和岩石地球化学测量），相继找到了拉科伊帕、马尔泰、洛博、雷富希奥等矿床，从而在埃尔印第奥北部形成了马里昆加金矿带。

对于工作程度较高的地区，这种思路仍然是可行的，关键是如何正确解释地球化学异常。澳大利亚昆士兰州“世纪”特大型铅锌矿床的勘查史可以说明这一点。在世纪铅锌矿床的勘查初期，开展了土壤地球化学测量，发现了长达160m、Zn含量达（400～1000）×10^-6的异常带，但用物探方法（重力、磁测和SIROTEM电磁测量）并没有显示出异常。此时，勘查工作陷入了困境。后来勘查者将工作转移到世纪探区西南约8km的一个矿脉上，并在这个矿脉上方获得了一个与世纪探区类似的地球化学异常，但规模要小得多。在此矿脉上打了一浅钻，便发现了富矿体，因此，勘查人员再回过头来查证世纪探区的异常，从而发现了世纪铅锌矿床。

对一个地区的地质认识与当时的整体地质研究程度有关；传统的成矿模式常常也会束缚人们的思路。因此，对于一个地区来说，对区域成矿特征认识（成矿模式）的改变，可以导致局部矿产勘查新发现。例如，在印度尼西亚，20世纪70年代初期主要寻找铅锌矿床，因此，在开展化探工作时常常没有分析金，找矿效果不佳。随着人们对该区斑岩铜金和低温热液矿床成矿环境认识的深入，从而改变了该区的找矿方向，导致一系列的重大发现。地球物理异常具有多解性，因此，通常要用包括化探方法在内的综合方法来查证物探异常的性质，查明异常是否由矿化引起。如果在物探异常上方存在化探异常，勘查者便会增强打钻的决心；若在物探异常上方不存在化探异常，必须深入研究，进一步查明物探异常形成的原因。反之，化探异常只能表征近地表矿化的特征，难以表征矿体深部的形态与产状，必须依靠物探方法来确定。

在用化探方法查证物探异常时，主要采用地表露头观测和岩石取样或土壤取样。澳大利亚斯卡德尔斯硫化物矿床发现过程可以很好地说明这一点。斯卡德尔斯（Scuddles）硫化物矿床是一个大型的、隐伏的火山成因块状硫化物矿床（VMS），位于澳大利亚佩思以北51km，与南部4km处的铁帽山Cu/Zn矿床构成了澳大利亚西部最富的贱金属资源基地。在火山成因块状硫化物矿床模式的指导下，使用航空磁法在区域上开展工作，在获得的120个磁异常中，斯卡德尔斯异常排在第3位，是重要的查证对象。为了查证磁异常的性质，采用了土壤地球化学测量方法。由于测区内冲积物覆盖厚、风化强烈，贱金属和贵金属均被淋滤。在早期的浅部（12m）土壤取样中，几乎没有显示出重大化探异常，勘查者不敢轻易打钻。经仔细研究已有资料后，认为土壤取样深度不够，并决定重新钻探取样，取样过程由地质人员监督，取样深度打到基岩为止，深度一般达40～70m。结果在斯卡德尔斯矿床上方发现了Cu（620×10^-6）、Pb（380×10^-6）和Ag异常，从而坚定了在那里打钻的决心，后来的钻探很快证实了矿床的存在。

物探方法是查证化探异常的重要手段之一。通过物探方法对化探异常的查证，确定地球化学异常的存在，同时确定地质体或矿体的产状，从而为钻探验证提供科学的依据。在印度尼西亚铜金矿带中，韦塔岛成矿区、古农蓬科尔金矿床，基本上都是由化探发现与矿化有关的异常后，使用物探方法（尤其是地面磁法和激发极化法）进行查证的。下面以爱尔兰里申矿床及其外围的勘查工作为例，进一步说明区带找矿中物化探方法的相互配合、相互印证，实现成矿（区）带找矿的重大突破。

里申矿床位于都柏林西南约130km处的拉斯多尼地区，是由谢夫龙矿业公司于1990年发现的。矿石储量2200万t，平均品位Zn 11.5%，Pb 1.9%和Ag 26×10^-6。谢夫龙公司从1984年起便开始研究爱尔兰的铅锌矿床以及有关的资料，建立了爱尔兰型铅锌矿床的地质勘查模式。根据该模式，矿床沿着早石炭世的陆架与盆地交界处的大的构造分布，强调目标含矿层（沃尔索组灰岩）上覆的碳酸盐岩的岩相分布受构造控制，铅锌硫化物层控矿体产于沃尔索灰岩的底部，并终止于高角度矿化构造。研究表明，拉斯多尼地区位于早石炭世陆架和盆地的过渡带。1984年和1986年相继在距利希恩矿床不远的地方发现了德里卡恩和加尔莫伊矿床，这更增强了谢夫龙公司在该区进一步勘查的信心。

含矿的沃尔索组灰岩的埋深大多超过100m，甚至达200m，但根据分析，沿断层可能会出现化探异常，尽管异常规模不会太大。为此，首先进行了土壤地球化学测量，结果在利希恩矿床以北15km处发现一个弱的锌异常（150×10^-6）。由于在距此仅8km的加尔莫伊矿床是应用激发极化等物探发现的，故随后又在区内进行了激电测量，以查证化探异常。结果圈出了若干个激电异常。第一个钻孔布在激电异常与土壤Zn异常重合处，在18m深处打到一层4.5m厚的“黑色微晶角砾岩”，其下为Ballysteen灰岩。黑色微晶角砾岩是一种暗色细粒白云岩，据认为它与矿化系统密切相关，是硫化物矿化的蚀变边缘带。受第一个钻孔结果的鼓舞，谢夫龙公司随后又在第一个孔周围向东、西、南、北和南东方向以500m的孔距打了若干个扩边井。结果在第一个孔南东1.1km 处的第7个孔中沃尔索灰岩的底部（188～202m深）见到了14.24m厚的矿层，从而发现了利希尔矿床。

在这一发现之后，又开展了几种物探方法的测量工作，其目的是圈定矿床范围、确定矿化的物探异常特征，为在该地区的进一步勘查提供了有效的手段。各种测量结果表明，瞬变电磁测量（TEM）是识别深部导电矿层的最有效的方法。根据TEM异常，在发现孔以南打的扩边孔圈出了一个厚的矿化楔形体。此后又进一步对TEM异常打钻，又发现了德里维尔和北矿带。至1994年已完成了400多个钻孔，圈出了矿床的范围。整个矿床是由三个矿带组成，即主矿带（发现孔打到的矿带）、德里维尔矿带和北矿带。

二、已知矿床深部找矿

对于已知矿床深部找矿来说，矿床原生晕方法是一种最有效的方法。通过矿床原生晕分带序列的计算，可以确定深部矿床存在的可能性。

井中地球物理方法可获取钻孔周围和底部的信息，是近年来发现孔旁或孔底隐伏矿（盲矿）的一种十分重要的途径。资料表明，在加拿大、澳大利亚等国近20年来发现的金属矿中，有许多是借助钻探和井中地球物理方法得以奏效的。对于一些勘查历史悠久的老矿区，深部钻探与井中物探方法的有机结合已成为寻找深部隐伏（盲）矿床的有效方法组合，为老矿区的繁荣注入了新的活力。

在井中物探方法中，可以采用井中磁测、井中激发极化法、深部充电法及井中瞬变电磁法。井中充电法主要用于解决圈定矿体范围、确定矿体产状及埋藏深度、寻找充电孔附近的隐伏盲矿体和在相当大的空间内（n×10km²）发现隐伏构造、岩体等地质问题。这种方法在俄罗斯得到广泛应用。如在俄罗斯科拉-卡累利阿铜镍矿区的索普查岩体上，井中充电法与钻探方法合理组合，导致在400～900m深度上发现硫化铜镍矿。后来这一组合方法成功地用于阿拉列琴、罗夫纳湖以及哈萨克斯坦的科斯姆伦矿区。

西方国家比较推崇的井中物探方法主要是井中瞬变电磁法。这种方法经过改进和完善能够探测到深3000m、距钻孔200～300m范围内大的良导体，并可确定其位置、形态和规模。在加拿大、澳大利亚等一些老的矿区或矿产普查中，该方法对寻找深部隐伏矿床发挥了主导作用，成为圈定深部隐伏矿床的有效组合方法之一。

在勘查历史悠久的加拿大萨德伯里铜镍矿区，近10年来的勘查工作重点转移到深部，沿着萨德伯里火成岩接触带以下的底板寻找极富的底板型矿床。1987年利用深部钻孔加井中瞬变电磁测量在萨德伯里盆地南缘地下1280 m的深度发现了深部林兹里高品位矿床；90年代初国际镍业公司利用该方法在盆地的东缘发现了大而富的维克多矿床，在盆地北缘发现了新麦克里达铜镍矿床。维克多矿床储量达1800万～3600万t，埋深2400m，镍品位1.5%～2.6%，铜5%～74%，贵金属（6.7～17）×10^-6，含铜90～266万t。新麦克里达矿床埋深1000～1500m，铜储量79万t，镍58万t，铜和镍的品位分别为11%和0.8%。另外，深钻和井中瞬变电磁法的结合还导致在已开采的接触带型矿床之下发现一高品位底板矿床——东麦克里达矿床，并用电磁测量进一步圈出了该矿床的范围，矿床埋深1200～1500m，有多个富的含矿层位。由此可见，井中物探方法的有效应用使这个古老的矿山增添了活力，延长了其寿命。同样是在勘查活动逾百年的加拿大诺兰达矿区，以钻探和井中电磁测量的方法组合也成为该矿区目前的主要勘查手段之一。20世纪80年代，用这种组合方法相继发现了科伯特（埋深700m）和安西尔（埋深1280m）矿床。因此，在一些古老的矿区，在深部仍存在着发现隐伏（盲）矿的可能性。