Question

铜多金属矿床的找矿标志体系

Answer 1

(一)区域化探异常的评价方法与标志体系

找矿勘查的实际经验表明，化探异常是区域地质找矿最为重要、也是最为有效和直接的标志，它往往具有预测和找矿标志的双重属性。通常情况下，使用化探异常找矿可以很快缩小找矿目标区的面积。一般而言，出露于地表或地下浅部的矿床所在区应该具有不同程度的化探异常显示，很多情况下，经分析有意义的化探异常也往往对应着矿床的存在。这是化探异常应用于地质找矿的基本前提。但本区的找矿实践表明，其他地区能够发挥较好找矿效果的化探异常找矿，即主要依据异常本身的性质及已有经验就异常而评价异常的传统思路在本区却面临着挑战，或者说暴露出弊端。例如该区常见无Cu的区域化探异常，但却存在铜的矿(化)体，反过来，具有较好的铜异常区却屡经做工作未能发现有意义的矿化现象。造成这种不正常现象的主要原因正在于前面已经分析的风成沙、平缓地貌、水系不发育等因素对于化探异常的干扰所致。为此，需要对化探方法在本区的适应性以及如何评价化探异常和怎样应用化探异常(即区域化探异常的标志体系)等问题进行专门研究。王瑞廷等(1999)通过研究本区特殊景观条件下铜多金属元素表生地球化学异常特征及其在垂向和侧向上的迁移规律，构建了该类景观区铜多金属元素的表生地球化学异常评价指标体系，现引述如下。

1.表生异常的评价方法

由于区内多为草原残丘，沟系不发育，在开展表生地球化学异常评价时，应以土壤地球化学测量为主，其测量介质包括土壤、风化壳物质、钙结砾岩、硅结砾岩、铁结砾岩、砂砾石等，可以直接分析这些物质中的成矿及伴生元素，也可以淘洗样品，对所得到的重矿物进行矿物分析和化学分析，配合以水地球化学测量、汞气测量等，并结合地球物理测量，从分析异常赋存的地质环境入手，研究各种控矿因素对成矿成晕的贡献，系统提取成矿成晕的各种地球化学信息，从而选择具有对应地质依据的地球化学指标，对异常进行依序次分级综合定量评价。

2.表生异常的评价指标体系

依据上述表生异常评价思路及评价方法，结合区内化探工作的程度，对于铜多金属表生地球化学异常，初步提出以下评价指标体系:

(1)地理评价指标:即工作区的整体景观特征，包括地貌地形、气候、植被、土壤类型、土壤成熟度、地表水分布等特征指标;

(2)地质评价指标:即赋存异常的地质环境特征，包括大地构造背景、岩体分布、区域地层、岩石类型、岩浆活动、壳幔构造等特征指标;

(3)地球化学评价指标:主要包括区域地球化学背景、元素迁移的表生地球化学环境特征(pH、Eh等)、成矿与伴生元素在水、土、岩介质中的含量变化规律、异常元素在表生介质中的赋存状态、主要岩石的常量元素特征、矿化类型、岩石风化剥蚀强度、重砂异常特征、化探异常基本特征(包括异常强度、面积、形态、衬度、分带、元素组合、浓集系数等)、地表水质等特征指标;

(4)地球物理评价指标:包括重力异常特征、磁法异常特征、电法异常特征、地震波特征、放射性测量异常特征、遥感影像特征、地热流值等特征指标。这一综合评价指标体系可由图6-14来表示，通过这4类不同评价指标之间的相互印证与系统对比，从而提高整个评价指标体系的预测效果，以便对区内铜多金属表生异常做出正确、客观、恰当的评价。目前，这一评价指标体系中许多指标仍处于经验描述性的一般概念阶段，如何把这些“模糊”概念量化为精确指标以便操作仍需不断研究。可以看出，这一指标体系实质上强调的是运用综合地质找矿标志以确定化探异常的找矿标志意义，充分表明了由于特殊的地质地理景观决定了在应用地球化学异常时要谨慎。

(二)铜金多金属矿床的找矿标志

(1)有找矿指示意义的化探异常的判定。根据上述讨论，并结合相关实验，在确定化探(分散流与次生晕异常)异常的找矿价值时，应注意以下因素。①区域上表生异常以银为主，伴生W、Zn、Sb、Hg等，Cu异常很弱或没有。故在没有铜异常或铜异常很弱时，其他元素的异常较强且配合好，同样是铜多金属矿床的重要指示标志。②实验表明，成矿及伴生元素在土壤各层位中的含量分布特征是:残积层高于腐殖层，对于Cu元素，垂向上变化规律明显，由基岩→残积层→钙积层→腐殖层强烈衰减，其侧向迁移不明显，远离矿化地段，Cu异常逐渐变弱。故在开展表生地球化学异常评价时，应以土壤地球化学测量为主，并配合地球物理测量和地质环境分析，对异常进行系统解剖，分析异常的成因机制。③除上述特征之外，在开展异常评价时还应按照地理景观、地质背景、地球化学、地球物理4类反映不同信息的评价指标互相关联构成的评价指标体系进行综合评价。

(2)从研究区内某些局部地段开展有关铜铅锌矿床的物探测量表明，不同的物探测量方法对于寻找铜多金属矿床具有重要意义。

图6-14 寻找铜多金属矿床的表生地球化学异常指标体系结构框图(据王瑞廷等，2004)

常规激电测量，如激电中梯、激电测深工作结果显示矿化蚀变带中有视极化率异常(η_s背景值低于2)存在(4%～8%)，最高有时可达16%。

大功率激电中梯剖面测量和IP三极测深测量，发现矿带存在明显的视充电率异常带。激电异常幅值为25～40ms，异常背景值较低，基本在20ms以下，平面上常沿矿化破碎带形成局部异常，或成串珠状排列。剖面中激电异常曲线窄且陡时，说明浅部应存在异常体，异常曲线形态宽缓时，预示异常体埋藏较深。

(3)区域矿产统计分析表明，在沉积岩中，泥盆系是主要的铜多金属矿床的赋矿围岩，二叠系次之。尤以泥盆系凝灰质板岩岩性段与矿体关系密切，是寻找火山喷流(气)-沉积型铜多金属矿床的重要标志。一些火山岩型铜银矿床则同一些中酸性火山岩密切相关;而在岩浆岩中，主要为古生代的花岗闪长岩和燕山期的中酸性岩浆岩侵入体与斑岩型铜多金属矿化关系密切。

(4)构造破碎带所产生的成矿空间直接控制了矿体的性质与规模。研究表明，在中蒙边境一带的火山-沉积岩型铜多金属矿床中，NE向构造破碎带是主要的储矿构造。NE向主体构造破碎带旁侧成群成组出现的次一级断裂构造是重要的储矿构造，致使矿体具雁行排列、局部交叉产出的特征。而火山型铜多金属矿床还有环形构造裂隙或放射状裂隙等，均是良好的找矿标志。土壤地球化学测量可形成银、铅、锌、砷、锑等多元素组合异常。Ag、Pb、Zn为矿异常，位于异常中心，As、Sb为远程元素，常包围Ag、Pb、Zn异常，在构造破碎带上形成的这种多元素组合异常具较好的找矿前景。

(5)硅化、绿泥石化、高岭土化、碳酸盐化，局部有萤石化(呈细脉充填)，蚀变不均匀，黄铁矿化普遍发育地区或褐铁矿化、锰矿化、硅化的破碎带，是多金属矿化的直接标志。