綜合方法成礦預測信息提取實例

周亞偉　魏宏飛

【摘要】額勒根烏蘭烏拉斑巖型銅鉬礦床位于內(nèi)蒙古額濟納旗，本文通過以額勒根烏蘭烏拉斑巖型銅鉬礦床為例，旨在闡述綜合方法成礦預測信息的提取。

【關鍵詞】斑巖型礦床；成礦預測；信息提取

1、額勒根烏蘭烏拉斑巖型銅鉬礦床礦區(qū)地質特征

（1）地層

礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為奧陶系咸水湖組安山巖及第四系。

①奧陶系中統(tǒng)咸水湖組安山巖：主要分布于礦區(qū)西、西南及西北等地，總體走向為北西向、南西傾。該套地層被華力西期巖漿巖侵入，其與似斑狀花崗閃長巖接觸帶附近，局部接觸變質作用較強，角巖化明顯，孔雀石化發(fā)育。巖石呈、灰綠、灰黑色，斑狀一少斑（無斑）結構、顯微隱晶結構、?；豢椊Y構，杏仁狀—塊狀構造。巖石中含黃鐵礦、磁黃鐵礦，偶見黃銅礦。

②第四系沖洪積物：分布于溝谷及低洼地帶，由砂土及砂礫石松散堆積物組成。

（2）侵入巖

礦區(qū)侵入巖發(fā)育，主要為石炭紀巖漿侵入活動的產(chǎn)物，在礦區(qū)東北部還見有二疊紀侵入巖分布。依據(jù)各侵入體的巖性特征、接觸關系、空間分布及脈巖分布特征等，確定了侵入體的侵入序次，由早至晚分述如下：

①石炭紀石英閃長巖

巖石呈淺灰綠—灰紅色，半自形細粒結構，塊狀構造。主要由斜長石、角閃石及少量石英、黑云母組成。

②石炭紀花崗閃長斑巖

巖石呈淺灰綠—灰紅色，表面沿節(jié)理，裂隙面多呈黃褐色、灰黑色，斑狀結構，基質為粒狀—隱晶結構，塊狀構造，局部地段相變?yōu)榧毩；◢徑Y構。斑晶為斜長石、鉀長石。斜長石具綠簾石化、絹云母化、高嶺土化等。鉀長石蝕變較弱，僅見高嶺土化，以正長石為主，內(nèi)見斜長石微晶包裹體。基質由斜長石、鉀長石、石英、黑云母組成，黑云母呈顯微鱗片狀集合體分布，部分綠泥石化。金屬礦物為磁鐵礦，部分地段為黃鐵礦、磁黃鐵礦，少量黃銅礦、輝鉬礦。

該巖體由于石英含量局部地段減少過渡為石英閃長玢巖，局部孔雀石化明顯，部分銅、鉬礦（化）體分布于其中。巖體內(nèi)部見有安山巖捕虜體，該巖體被似斑狀花崗閃長巖，鉀長花崗巖侵入。

③石炭紀似斑狀花崗閃長巖

巖石呈灰白—灰紅色，似斑狀結構，局部相變?yōu)椴坏攘＝Y構及斑狀結構，基質具細粒結構，塊狀構造?；|與斑晶成份一致，主要由斜長石、鉀長石、石英及少量的角閃石、黑云母組成。金屬礦物見有少量磁鐵礦，局部地段為褐鐵礦、黃鐵礦，并含少量黃銅礦、輝鉬礦。該侵入體為主要的鉬銅礦化地質體。

該巖石蝕變較強，斜長石表面見大量絹云母、高嶺土、碳酸鹽等次生物。鉀長石較斜長石蝕變?nèi)酰瑑H見高嶺土化，且內(nèi)部見斜長石微晶包裹體，角閃石大部分已綠泥石化，黑云母呈鱗片狀集合體聚集狀分布，部分綠泥石化。地表巖石局部地段孔雀石化發(fā)育。該巖體被鉀長花崗巖侵入。

④二疊紀鉀長花崗巖

分布于礦區(qū)東北部，巖石面貌新鮮，呈紫紅—肉紅色，中細粒花崗結構、塊狀構造。礦物組成主要有鉀長石、石英及少量斜長石、角閃石。鉀長石以正長石為主，見少量條紋長石，斜長石表面見大量絹云母，碳酸鹽、粘土等次生物，并有較多的微小石英包裹體。與鉬、銅礦化及相應的蝕變未見直接關系。

（3）脈巖

礦區(qū)內(nèi)脈巖較發(fā)育，主要見有花崗斑巖脈、花崗細晶巖脈、正長斑巖脈、流紋斑巖脈、閃長巖脈、閃長玢巖脈、輝綠玢（巖）脈，其中較早期的花崗斑巖脈侵入于安山巖、石英閃長巖、花崗閃長斑巖中，以斑晶粗大（粗粒為主）為特征，向下部有變寬趨勢，礦化不明顯。相對較晚的球粒花崗斑巖脈侵入于除鉀長花崗巖以外的其它各地質體，無礦化。

（4）構造

礦區(qū)內(nèi)地層總體為一北西向的單斜構造，褶皺構造不發(fā)育。礦區(qū)及外圍斷裂構造較發(fā)育，測區(qū)外圍南部及北部均見有斷裂構造，南部為一走向北西的規(guī)模較大的扭性斷層，北部為走向近東西的性質不明斷層。

2、礦區(qū)地球化學、地球物理特征信息提取

額勒根烏蘭烏拉地區(qū)元素地球化學背景及地球化學異常特征與地質條件基本吻合，本區(qū)絕大多數(shù)金屬元素低于地殼豐度值，屬低背景區(qū)。Au、Ag、Cu、Sn、Mo、Hg、As、Sb、Bi等主要元素在不同地質體中分布規(guī)律變化大，具備富集成礦的可能。Cu異常面積約300km2，Cu高值區(qū)主要與花崗閃長斑巖體及古生代海相火山巖地層相對應，異常元素組合還有Au、Ag、As、Sb、Hg、B、Pb、Zn等元素。異常區(qū)Cu元素含量值20-60×10-6，最高值2469×10-6，濃度分帶Ⅳ級以上。

（1）1∶5萬化探異常特征

分解的AS6、AS5位于礦區(qū)范圍內(nèi)。AS6為Cu異常，面積3.84km2，北西向展布，異常下限為63×10-6，有三處異常值大于400×10-6濃集區(qū)，Cu最高值為1000×10-6。異常分布區(qū)出露地質體主要為奧陶系咸水湖組火山巖和石炭紀花崗閃長斑巖、似斑狀花崗閃長巖。AS5為Pb、Zn綜合異常，異常面積3km2左右，近北東向展布，Pb異常下限為40×10-6，最高值100×10-6。Zn異常下限為150×10-6，最高值200×10-6。Pb、Zn異常套合好，異常區(qū)出露地質體主要為奧陶系咸水湖組砂巖。

（2）1∶1萬化探異常特征

從本區(qū)元素均值與北山平均值比值來看，Cu、Mo、W相對富集，Au、Ag、Zn略顯富集，其它元素無明顯集散特征。土壤測量Cu均值為219×10-6，Mo均值為8.85×10-6，且變異系數(shù)均大于1。Cu、Mo異常強度高、范圍大，是主要成礦元素。共圈出9處綜合異常。從土壤測量聚類分析結果來看，Cu和Mo、Ag和Pb、As和Sb顯著相關，平面分布特征相同，多數(shù)元素異常呈串珠狀北西向帶狀分布，明顯受巖漿巖的控制。Cu、Mo等元素異常多分布在花崗斑巖、花崗閃長巖及內(nèi)外接觸帶，其它元素異常分布在Cu、Mo異常的濃集中心及兩側。

（3）巖石物性特征

額勒根烏蘭烏拉礦區(qū)各類巖石物性區(qū)別較大，花崗巖類巖石發(fā)生礦化后，視極化率升高，磁化率降低。根據(jù)測井資料來分析，礦體一般具有高極化率、低電阻率、高磁化率的物性特征。測區(qū)西部區(qū)呈高阻、高極化、低磁特征，磁場較為平穩(wěn)。東部區(qū)則相反，呈低阻、低極化、高磁特征，磁異常較為零亂，呈鋸齒跳躍狀。本區(qū)地球物理場的不均勻性主要與巖性變化有關，另外還受到了巖漿、熱液活動等地質事件的影響。

（4）激電異常特征

本區(qū)以4×10-2為視極化率下限，共圈出激電異常7處，根據(jù)視極化率異常與視電阻率異常的相互關系，將測區(qū)激電異常分為兩類，絕大數(shù)視極化率異常分布于高阻異常帶上，屬高阻高極化異常，另一類激電異常分布在相對低阻的環(huán)境，屬低阻高極化異常（DJ3-2，DJ4-2）。經(jīng)工程驗證（探槽、鉆探、物性測量）發(fā)現(xiàn)，黃鐵礦化、黃銅礦化巖石是引起該區(qū)激電異常的主要原因。

（5）磁異常特征

磁異常主要分布在測區(qū)東部，異常呈北西向帶狀分布，受區(qū)域構造的控制。剖面曲線上看，曲線較為零亂，曲線上升快，呈鋸齒狀，是磁性體埋深淺、磁性不均勻的特征。

3、礦區(qū)遙感影像特征信息提取

（1）線性構造特征

遙感影像上顯示線性構造十分發(fā)育，有些線性構造呈帶狀延伸。主線性構造線方向為北西西—南東東向，其延伸較穩(wěn)定，在地表主要表現(xiàn)為溝谷、山間凹地等負地形特征。次級線性構造線方向為北東向，其延伸較短，但較密集。經(jīng)驗證本區(qū)線性構造主要反映斷裂構造形跡、巖層展布方向、脈巖、線性水系方向等。通過對該區(qū)構造解析，北東向線性構造和北西西向線性構造與晚古生代構造活動密切相關。在南北向構造擠壓應力場作用下，北西西—南東東向的斷裂構造首先發(fā)育，并沿北西西—南東東向斷裂發(fā)生了強烈的巖漿活動，形成了北山地區(qū)火成巖帶。北東向線性構造與北西西—南東東線性構造為相同應力場作用的共軛斷裂，其規(guī)模相對較小，有侵入巖脈充填其中。有些地區(qū)形成菱形構造或格子狀構造，并且可明顯解譯出北東向構造切割北西西—南東東向線性構造，說明北東向斷裂構造在造山后的陸內(nèi)發(fā)展階段曾多次活動，后期應力場對其產(chǎn)生的影響大于北西西—南東東向斷裂構造。

（2）地層影像特征

古生代地層在遙感影像圖上表現(xiàn)為綠色、褐色兩種主色調，線性影紋能夠清晰地反映出該區(qū)的地層走向，其與主體構造線走向一致。不同的巖性層表現(xiàn)為色調深淺不一條帶狀影像特征。第四系多呈淺黃色凋，主要沿溝谷分布。

（3）侵入巖影像特征

色彩上為淺黃綠色，其邊界呈明顯的蠶食狀、港灣狀，表現(xiàn)了清楚的侵入關系。其影紋為典型的塊狀體影紋，沒有定向性。不同巖性的侵入體表現(xiàn)為色調不一、影紋密度不同的塊狀體。

4、礦床地質特征信息提取

（1）礦床巖石、構造特征

鉬銅礦（化）體主要賦存于似斑狀花崗閃長巖與安山巖、花崗閃長斑巖接觸帶附近，鉬礦（化）體主要分布于內(nèi)接觸帶似斑狀花崗閃長巖、花崗閃長斑巖中，銅礦（化）體則主要分布在接觸帶兩側，在巖體內(nèi)部也有發(fā)育。鉬銅礦（化）體大多呈細脈狀，少量呈浸染狀，具有較明顯的分帶性，銅礦化一般分布在礦區(qū)南部，地表出露范圍較大。鉬礦化則主要分布在礦區(qū)北部，地表未見鉬礦（化）體出露，其一般分布于銅礦（化）體之下。

銅、鉬礦（化）體產(chǎn)狀與花崗閃長斑巖、安山巖等地質體接觸面產(chǎn)狀基本一致，傾向200°-210°，傾角20°-60°，平均43°；鉬礦（化）體遠離接觸帶在似斑狀花崗閃長巖體中單獨出現(xiàn)時，傾角較緩，一般為10°-30°。

（2）礦（化）體地質特征

①銅礦（化）體特征

礦區(qū)內(nèi)地表孔雀石分布較廣泛，地表銅礦化表現(xiàn)為沿節(jié)理裂隙面形成孔雀石薄膜，根據(jù)探槽揭露，沿似斑狀花崗閃長巖與花崗閃長斑巖接觸帶及安山巖與似斑狀花崗閃長巖接觸帶附近孔雀石化發(fā)育且較連續(xù)，孔雀石呈薄膜狀沿節(jié)理、裂隙面分布，局部見有星點狀黃銅礦，深部鉆孔于安山巖、花崗閃長斑巖及似斑狀花崗閃長巖中均見有黃銅礦化。額勒根烏蘭烏拉鉬銅礦地表（近地表）共圈出六個銅礦化帶。

②鉬礦（化）體特征

礦區(qū)內(nèi)目前圈定的鉬礦（化）體均為隱伏礦體，共圈定鉬礦（化）體12個，均呈透鏡狀、似層狀，除Mo3、Mo4鉬礦（化）體規(guī)模較大外，其余均規(guī)模較小。

（3）礦石的物質成分、組構和礦石類型

①礦石礦物成分：金屬礦物主要為輝鉬礦、黃鐵礦、黃銅礦、磁鐵礦、鈦鐵礦等。非金屬礦物主要為斜長石、鉀長石、石英、綠泥石、磷灰石及方解石等。

②礦石組構特征：銅礦化巖石組構特征較典型，銅礦化細粒閃長巖具自形粒狀結構和交代假象結構，細脈狀、星散、浸染狀構造。銅礦化花崗閃長斑巖具斑狀結構，基質細晶結構、交代殘留結構，細脈狀、星散狀、浸染狀構造。黃銅礦化安山巖具斑狀結構、它形-半自形粒狀結構，星散-稀疏侵染狀構造。還可見到孔雀石沿巖石裂隙呈細脈狀、薄膜狀分布。鉬礦石構造主要有浸染狀、細脈浸染狀、細脈狀、塊狀、網(wǎng)脈狀構造。微小片狀輝鉬礦呈星散狀分布于含礦巖石中形成細脈浸染狀構造是鉬礦石的重要構造類型，微細粒鱗片狀輝鉬礦在非金屬礦物裂隙面中分布，形成細脈浸染狀構造亦較常見。鉬礦石結構較為簡單，主要有半自形-自形鱗片結構、半自形-它形粒狀結構，交代結構等。

③礦石類型：按主要金屬礦物組合劃分類型：礦石類型主要為輝鉬礦-黃鐵礦、輝鉬礦-黃鐵礦—黃銅礦型。按容礦巖石劃分類型：黃鐵硅化巖型、黃鐵礦碳酸鹽巖型。按礦石的構造劃分：細脈浸染狀礦石、浸染狀礦石。礦石的工業(yè)類型：屬比較單一鉬礦石。

（4）含礦圍巖及夾石

本礦區(qū)與鉬礦體有關的圍巖為似斑狀花崗閃長巖，花崗閃長斑巖及安山巖，可見安山巖呈頂垂體覆于似斑狀花崗閃長巖之上，含鉬熱液在似斑狀花崗閃長巖中聚集成礦，剝蝕程度較淺。在外接觸帶亦形成明顯的礦化體。圍巖、夾石與礦石巖性一致，為漸變過渡。

（5）圍巖蝕變與礦化分帶

①圍巖蝕變及分帶

礦區(qū)圍巖蝕變主要有青盤巖化、絹云母化，其次為硅化、鉀化。青盤巖化（綠泥石+綠簾石）：主要分布在安山巖和安山巖與巖體內(nèi)外接觸帶上。地表主要為青盤巖化帶。

絹云母化：在花崗閃長巖、花崗斑巖中見有，是本區(qū)地表最強烈的蝕變之一，分布在上述巖體邊部，和孔雀石化呈正相關關系。

硅化、鉀化：花崗斑巖中局部地段見有硅化、（下轉第頁）

（上接第頁）

鉀化，蝕變強度中等，和孔雀石化密切伴生。

含礦侵入體由地表至深部（0-200m）蝕變明顯增強，且有分帶趨勢，自上而下在安山巖、花崗閃長斑巖中蝕變礦物為綠泥石+綠簾石+碳酸鹽，仍為青盤巖化帶；中部安山巖、花崗閃長斑與似斑狀花崗閃長巖接觸帶（150m-350m）巖石硅化明顯，主要發(fā)育于似斑狀花崗閃長巖一側，石英呈細脈狀、團塊狀分布，局部可見石英、鉀長石集合體呈細脈狀分布，結合巖礦鑒定，蝕變礦物組合為：絹云母+石英+綠泥石+高嶺土+碳酸鹽，反映了下部云英巖化的特征，輝鉬礦主要分布于該蝕變帶內(nèi)，但蝕變礦化極不均勻。350m以下巖石鉀化明顯，輝鉬礦含量明顯降低。但蝕變亦很不均勻。綜上，本區(qū)蝕變具明顯的垂直分帶，而地表水平分帶不明顯。

②礦化及分帶

礦區(qū)地表原生金屬硫化物主要為黃鐵礦、微量黃銅礦，黃鐵礦含量遠遠大于黃銅礦。目前地表雖未發(fā)現(xiàn)鉬礦（化）體，但根據(jù)鉆探工程控制的鉬礦體產(chǎn)狀，其在礦區(qū)北部埋藏深度變淺，存在出露地表的可能性。因此礦化水平分帶表現(xiàn)為銅礦化分布于礦區(qū)中南部，而鉬礦化則分布于礦區(qū)中北部。據(jù)鉆孔資料分析，安山巖及花崗閃長斑巖深部仍以黃鐵礦為主，但局部黃銅礦含量增加，靠近二者與似斑狀花崗閃長巖接觸帶黃銅礦含量明顯增加，黃鐵礦含量相對減少。下部150m以下黃銅礦、黃鐵礦含量均減少，輝鉬礦含量增加，350m以下輝鉬礦含量明顯減少。主體由地表至深部變化趨勢，黃鐵礦→黃鐵礦+黃銅礦→黃銅礦+輝鉬礦→輝鉬礦→輝鉬礦減少，總體反映上銅下鉬的特征。顯示由淺至深低溫礦物向高溫礦物過渡，垂直分帶明顯與礦物蝕變分帶是一致的。黃鐵礦與黃銅礦比值為1：1-17：1且具反消長關系。

5、結語

通過對額勒根烏蘭烏拉礦區(qū)各類信息特征研究，總結其找礦信息提取有以下幾點：

①在充分收集前人地質、礦產(chǎn)、物化探資料的基礎上，注意綜合信息的間接找礦作用，提取了不同尺度水平和不同范圍的綜合信息，開展區(qū)內(nèi)重點成礦地段預測，確定預測要素和找礦標志，優(yōu)選找礦靶區(qū)；

②充分利用一種高度綜合的找礦方法：地質-地球物理-地球化學-遙感綜合找礦方法。在全面系統(tǒng)了解本區(qū)的地層、侵入巖和構造等成礦地質背景的基礎上，結合不同尺度的地球物理、地球化學圈定的具有重要價值的異常進行成礦地段找礦；

③注重綜合研究。在積累了一定的地質、礦產(chǎn)、物化探等基礎資料及研究成果，總體研究程度較高，顯示了本區(qū)銅、鉬等良好的成礦地質條件和資源潛力。

綜上可見，在正確的成礦理論指導下，綜合成礦預測信息的提取通常以地質、遙感、物探、化探等資料為基礎，整合并深入分析地質規(guī)律，將有用的成礦信息進行關聯(lián)，排除與預測無關的信息，全面揭示礦產(chǎn)的生成和分布規(guī)律，綜合信息特征提煉找礦標志，初步建立地質—物探—化探—遙感等綜合模型作為找礦依據(jù)，同時通過資料類比，對提取的信息和預測進行進一步論述，這樣會大大提高預測找礦效果。

參考文獻：

[1]曲曉明.侯增謙.黃衛(wèi)，岡底斯斑巖銅礦（化）帶：西藏的第二條玉龍銅礦帶[J].-礦床地質，2001，20：355-366.

[2]楊志明，候增謙，初論碰撞造山環(huán)境斑巖銅礦成礦模型[J].礦床地質，2009，28（5），515-538.

[3]侯增謙，曲曉明，王淑賢，高永豐，杜安道，黃衛(wèi)，西藏岡底斯斑巖銅礦帶輝鉬礦Re-Os年齡：成礦作用時限與動力學背景應用[J]，中國科學，2003a，33：609-618.

作者簡介：周亞偉（1983-），男，主要從事地質找礦、環(huán)境地質等工作。