矿山勘查论文：矿山接替资源的预测

本文作者：李强 单位：长江大学地球科学学院

多年的找矿实践表明，任何一种理论或方法都有一定适用性，不同的地质背景及成矿环境、不同的成矿区所采用的理论及方法技术是不同的。矿产评价和预测的关键是找到适合于预测区的评价理论和技术方法，这样才能做到合理评价和准确预测。新疆石英滩金矿发现于２０世纪８０年代末，Ｄ＋Ｅ级金资源量６３ｔ，矿床规模为中型。经过近２０年的开采，其保有储量的服务年限不足５年。笔者以新疆东天山石英滩金矿为例，采用相似类比理论和原生晕评价方法对预测区进行了评价，以期为地质工作者进行危机型矿山资源评价工作提供思路。

成矿地质背景

石英滩金矿区位于阿齐山—雅满苏火山岛弧带的西端，处于康古尔塔格—黄山断裂带与苦水断裂交会处［１６－１９］。在康古尔塔格—黄山断裂带构造控制下，矿区ＮＷＷ向断裂系与近ＥＷ向断裂系联合控矿，形成了本区独具特征的古火山机构控矿系统，矿体产出受古火山机构边缘弧形、放射状裂隙及区域性断裂的多重控制。火山机构处于石英滩火山构造盆地的中央，破火山口在地貌上为一个椭圆状负地形，出露面积约为６０ｋｍ２。产状呈锥状外倾，北界３５５°∠８０°，南界１９５°∠６８°，属中心式喷发。火山机构的管道中心相为碎斑花岗斑岩，向外过渡为流纹斑岩，边缘相为碎屑流纹岩，总体呈环状分布（图１）。

矿床（区）地质特征

１石英滩金矿床

石英滩金矿床产于古火山机构西北缘，含矿岩系为下石炭统阿奇山组安山－英安质火山碎屑岩中。矿床主要由Ｌ１、Ｌ２、Ｌ３地表矿脉及Ｌ４和Ｌ５隐伏矿脉组成。矿体平面形态呈脉状、不规则状，剖面呈板状、筒状、囊状。矿石矿物成分简单，金属矿物主要为自然金、金银矿、黄铁矿和黄铜矿。矿石组构主要有半自形微粒—细粒结构、隐晶—细晶结构、他形微粒结构、块状构造、条带状构造、骨架－板条状构造等。矿化蚀变为硅化、黄铁绢云岩化、泥化等。金矿物主要赋存于石英脉中，在石英滩矿区地表共出露７０余条石英脉，通过野外系统测量各条脉的产状数据，并以１０°为间隔，编制石英脉走向玫瑰花图，确定２９０°～３１０°为节理走向峰值（图２）。其中，含矿化或达到边界品位的石英脉占２４％，工业矿体６条。岩石地球化学研究表明，石英滩金矿床原生晕特征表现为：前缘元素（Ａｓ、Ｓｂ、Ｈｇ）异常强度高，连续性好，具有完整的浓度分带；中部元素（Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ）呈低背景或负异常分布；尾部元素（Ｂｉ、Ｍｏ）呈低强度连续的弱异常。矿床具有典型的热液型金矿的轴向分带模式，由前缘至尾部的分带序列为：Ｈｇ—Ａｓ—Ｓｂ—Ｚｎ—Ａｇ—Ａｕ—Ｂｉ—Ｍｏ—Ｃｕ［２０］。

２东北夼预测区

东北夼预测区位于古火山机构的北东缘。异常区内出露的地层为下石炭统阿奇山组的安山岩、英安岩及蚀变安山岩。金矿化异常产于ＮＷ—ＳＥ向的断裂破碎带中，矿化带宽２０～４０ｍ，长约１５ｋｍ，沿走向呈断续状延伸，矿化带主要由石英脉、蚀变英安岩和碳质细脉组成。矿化带中最明显的蚀变标志为褐铁矿化、硅化，还有少量的绿泥石化、绿帘石化。异常区地表出露石英脉约５０条，其走向玫瑰花图显示总体走向集中于２８５°～３００°，样品分析数据显示金矿化较好的脉多集中于该方位（图２）。岩石地球化学分析表明东北夼金异常区的地球化学特征是：前缘元素Ａｓ、Ｓｂ、Ｈｇ有很大的异常规模，异常强度很高，连续性好，有浓集中心和完整的浓度分带，Ａｕ、Ａｇ显示出中等强度和规模的原生异常；Ｚｎ、Ｂｉ、Ｃｕ在异常带呈低背景分布，正异常分布在带两侧，显示出尾部元素（Ｂｉ、Ｃｕ）低强度且连续的特点［２１］。综上所述，东北夼异常区与石英滩金矿区在成矿背景、控矿构造、矿化蚀变、地球化学特征等方面具有非常相似的特征。根据相似类比理论，可以利用石英滩矿区的矿床评价指标指导东北夼异常区的评价与预测工作。

东北夼异常区资源评价

１异常评价指标的建立

国内外大量研究表明，金矿床原生晕异常分带指标参数是提高预测隐伏矿准确度和可靠性的重要指标，利用前缘元素、成矿元素和尾部元素组成预测指标，可以对矿体不同水平进行判断［２２－２４］。石英滩金矿床具有明显的垂直分带规律，这为建立矿体评价指标提供了依据。分带评价值是前缘元素线金属量累乘积与尾部元素线金属量值累乘积相比。如果成矿作用为单期次或单阶段，其分带评价值一般由高中段向低中段单调变小。反之，分带评价值的这种单调变化就会被改变。由石英滩金矿体原生晕轴向分带评价值线性模式计算表（表１）可知，评价值与高程的相关系数以００５信度为准，大于等于０８８的有：ｗ（Ｓｂ）／ｗ（Ｃｕ）、［ｗ（Ａｓ）•ｗ（Ｓｂ）］／［ｗ（Ｂｉ）•ｗ（Ｍｏ）］、ｗ（Ｓｂ）／ｗ（Ｂｉ）３个，为０８～０８８的有［ｗ（Ａｓ）•ｗ（Ｓｂ）］／ｗ２（Ｃｕ）和［ｗ（Ｓｂ）•ｗ（Ｈｇ）］／［ｗ（Ｃｕ）•ｗ（Ｂｉ）］。其余４个分带评价值则不具有由上向下单调变小的特点，这说明金矿体原生晕具有成矿多期性或脉动式叠加的特征。按表１的９个分带评价值绘制的原生晕分带评价值图（图３），图中显示出各分带评价值在８００ｍ中段前缘元素增量的有４个，在７５０ｍ中段增量的有４个。分带评价值在６７５ｍ中段无明显减小的有７个，明显增大的有１个，说明在６７５ｍ中段前缘元素也有增强趋势。将分带评价值与中段高程相关系数大于０８的方程构建理论线性模式（图４），根据此理论模式，得出矿体各部位分带评价指标。表２反映了矿体不同部位上指示元素评价指数，据此，可以对东北夼异常区的矿化异常进行评价。

２矿化异常的判别

根据已建立的矿床原生晕分带评价值标准，利用东北夼地表岩石地球化学样品的前缘和尾部元素线金属量求得分带评价值的对数值与判断的矿体位置如下：ｌｇ［ｗ（Ｓｂ）／ｗ（Ｂｉ）］＝２３７（前缘）；ｌｇ［ｗ（Ｓｂ）／ｗ（Ｃｕ）］＝０１９（矿上）；ｌｇ｛［ｗ（Ｓｂ）•ｗ（Ｈｇ）］／［ｗ（Ｃｕ）•ｗ（Ｂｉ）］｝＝０６５（矿上）；ｌｇ｛［ｗ（Ａｓ）•ｗ（Ｓｂ）］／［ｗ（Ｂｉ）•ｗ（Ｃｕ）］｝＝５４（前缘）；ｌｇ｛［ｗ（Ａｓ）•ｗ（Ｓｂ）］／ｗ２（Ｃｕ）｝＝１９８（前缘）。从这些指标可以看出，判断为前缘的概率为６０％，矿中的概率为４０％。东北夼地表Ａｕ异常几何平均值为５３７×１０－９，异常规模及强度相当于石英滩金矿体９２０ｍ水平。因此，推测目前地表矿化剥蚀水平处于矿体的前缘，深部可能存在隐伏矿体。

３评价结论验证

根据地表矿化异常展布和岩石化学分析数据，在东北夼异常区矿化蚀变较好的位置布置２个验证钻孔。结果表明：Ａｕ含量由地表向深部逐渐升高，钻孔穿过２个金矿化体，厚度分别为１ｍ和６ｍ，Ａｕ平均品位为０３１～０３５ｇ／ｔ。最高品位达１４１ｇ／ｔ。此外，钻孔中样品Ａｓ、Ｓｂ、Ｈｇ前缘元素强度依然较大，说明验证钻孔控制太浅，仍未超出前缘晕的空间。

结语

危机型矿山接替资源的预测与评价是一项复杂的系统工程，指导预测的理论和方法有多种，但是任何一种找矿预测理论和方法都有自身的适用性，对不同的矿种、不同的地质条件、不同的矿区、甚至不同的勘查阶段都有一定的适用范围。任何理论及方法的选择，都是建立在对预测区地质、构造、地球物理、地球化学、遥感等信息详细研究的基础上。只有充分掌握预测区各方面地质资料，合理选择与之相适应的预测理论和方法开展找矿评价工作，才能取得良好的找矿效果。