金屬礦床地質(zhì)地球化學(xué)特征及找礦方法研究

（甘肅省地礦局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 酒泉 735000）

我國地域遼闊擁有豐富的礦產(chǎn)資源，甘肅作為我國礦產(chǎn)資源比較豐富的省份之一，甘肅省的礦產(chǎn)開發(fā)也成為支撐省內(nèi)經(jīng)濟(jì)的重要支柱。甘肅省境內(nèi)擁有優(yōu)越的成礦條件，礦產(chǎn)資源十分豐富[1]。目前全省已發(fā)現(xiàn)各類礦種158種,礦產(chǎn)地3500余處,已有大中型礦床180余處,保有儲(chǔ)量居全國前10位礦種數(shù)51種,保有儲(chǔ)量居全國前5位礦種數(shù)32種,保有儲(chǔ)量居全國第一位礦種數(shù)11種(鎳、鈷、鉑、鈀、銥、銠、鋨、釕、硒、鑄型粘土、飾面用蛇紋巖)[2]。因此很有必要對(duì)甘肅省金屬礦床地質(zhì)地球化學(xué)特征及找礦方法進(jìn)行研究，其在今后的找礦與勘查中發(fā)揮作用。

1 金屬礦床地質(zhì)地球化學(xué)特征

甘肅省擁有多處礦產(chǎn)資源，而玉門市榆樹溝礦床作為甘肅省一處較為典型的礦床擁有較大的找礦潛力。礦床位于塔里木板塊東北邊緣，東北方向與西北方向斷裂構(gòu)造復(fù)合交匯處，與金川礦床有相似處。這一地域的巖漿巖活動(dòng)主要以加里東晚期花崗巖為主，并伴隨多處銅礦點(diǎn)與金礦點(diǎn)，擁有良好的成礦地質(zhì)條件[3]。出露地層有中寒武統(tǒng)、下奧陶統(tǒng)。中寒武統(tǒng)由火山碎屑沉積建造，主要分布于中北部地區(qū)，且呈近東西向分布。這一區(qū)域以海相火山巖建造為主，擁有較多夾層，遭受不同程度的變質(zhì)作用，充分表現(xiàn)出地殼活動(dòng)以及火山噴發(fā)旋回多期的特點(diǎn)[4]。

這一區(qū)域存在火山沉積作用，形成裂谷后沿著低角度逆沖斷層向上遷移，形成初始巖漿房，最終形成榆樹溝巖體。超基性巖體主要由蛇紋巖、輝橄巖、單輝巖、純橄巖組成。超基性巖走向130°，北接觸面產(chǎn)狀南傾，西界新近系地層不整合其上，從而形成南部基底深、北部基底淺的巖盤狀巖體。巖體存在純橄巖中見有少量單輝橄巖與單斜輝石英離異體，各巖石集中為較大地質(zhì)體。超基性巖化學(xué)成分與超基性巖體數(shù)字特征如表1、表2所示。

表2 超基性巖體數(shù)字特征表

分析上表可以看出，此巖體為純橄欖石型巖體，并且擁有強(qiáng)烈的蝕變，巖石體有不同程度的蛇紋石化，蛇紋石化表現(xiàn)為多期。

礦床地質(zhì)特征。礦體主要分布于巖體內(nèi)，成礦部位巖石破碎強(qiáng)烈、具褐鐵礦化、蛇紋石化以及碳酸鹽化等特征。礦石礦物的主要成分由金屬礦物與非金屬礦物組成，其中金屬礦物為螢鐵礦含量3%、鎂（鉛）鉻鐵礦含量12%、磁鐵礦含量60%；非金屬礦物為透輝石與黝簾石含量5%、重晶石與陽起石含量5%、菱鎂礦含量13%。礦石化學(xué)成分表如表3所示。

從常見元素含量中可以看出，礦化與非礦化變化呈漸變狀態(tài)，鈷、鎳含量較高，可作為金屬礦伴生礦綜合評(píng)價(jià)。礦石呈網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)、交代殘余結(jié)構(gòu)、角礫結(jié)構(gòu)、侵染狀結(jié)構(gòu)等。網(wǎng)狀結(jié)構(gòu)主要由裂紋交代及纖蛇紋石沿原生礦物邊緣以及塵粒磁鐵礦沿原生礦物邊緣分布呈網(wǎng)狀；交代殘余結(jié)構(gòu)為蛇紋石被菱鎂礦所代替，剩余蛇紋石沿網(wǎng)環(huán)分布；角礫狀構(gòu)造為在礦石結(jié)構(gòu)作用下，大大小小不一的鉻鐵礦、角礫等分布于角礫間；浸染狀構(gòu)造為磁鐵礦、鉻鐵礦呈單體或聚集顆粒，分布在礦石中。而與礦石有關(guān)的蝕變和礦化主要有菱鐵礦化、蛇紋石化、滑石化以及蛇紋石化等。巖石測(cè)量金屬元素異常特征，如表4所示。

2 金屬礦床地質(zhì)地球化學(xué)找礦方法

礦產(chǎn)勘查的最終目的是為了尋找具有經(jīng)濟(jì)價(jià)值的礦床，而找礦過程就是對(duì)礦床本質(zhì)進(jìn)行不斷的分析與研究，同時(shí)利用以獲取的相關(guān)資料對(duì)預(yù)測(cè)目標(biāo)形成的條件、過程、控制因素等進(jìn)行預(yù)測(cè)。

表1 超基性巖化學(xué)成分表

表3 巖石化學(xué)成分表

表4 巖石測(cè)量金屬Pt元素異常特征

針對(duì)不同的勘查階段，結(jié)合實(shí)際條件、自然景觀與技術(shù)等，在不同階段結(jié)合相應(yīng)找礦標(biāo)志進(jìn)行不斷修正。通過對(duì)原有礦床發(fā)現(xiàn)方法的總結(jié)，運(yùn)用地質(zhì)、物理、地球化學(xué)等多種方法，在不同勘查階段相互配合，最終揭示礦床形成過程及其主要控礦地質(zhì)要素，找到具有開發(fā)經(jīng)濟(jì)價(jià)值的礦產(chǎn)并力求最大化。

礦床綜合找礦模型主要以綜合研究定性。在勘查過程中首先為預(yù)查階段，預(yù)查階段主要以能否成礦、地質(zhì)環(huán)境、成礦范圍、成礦類型與礦種以及普查測(cè)網(wǎng)方位為主要目的，使用方法組合為1：5萬土壤測(cè)量與1:5萬地質(zhì)草測(cè)；預(yù)查結(jié)束后，進(jìn)入普查階段，普查以物化探與地質(zhì)為主進(jìn)行勘探類型與勘探線方位、地質(zhì)要素與找礦標(biāo)志、深部延伸產(chǎn)狀要素、隱伏構(gòu)造與巖漿巖、淺表礦化體型態(tài)范圍為主要目的，使用方法組合為1:1萬地質(zhì)填圖、1:1萬激電中梯測(cè)量、1:1萬高精度磁法測(cè)量、1:1萬土壤測(cè)量搭配少量槽、鉆探；在詳查階段以開采環(huán)境、成分與質(zhì)量、礦化類型與品位、富礦脈走向、火山機(jī)構(gòu)三維形態(tài)以及淺表礦體詳細(xì)形態(tài)為主要目的，使用組合方法為礦石組份小體重研究、井中充電法、1:2千巖屑測(cè)量與復(fù)電阻率剖面為主。在最后的地質(zhì)勘探階段以儲(chǔ)存規(guī)模為主要目的，結(jié)合豎井、鉆探以及坑道技術(shù)。

3 結(jié)語

甘肅省擁有豐富的礦產(chǎn)資源且其具有較大的找礦潛力，但在實(shí)際勘查過程中仍有許多不足之處。為保證礦產(chǎn)資源得到更好的開發(fā)，對(duì)金屬礦床地質(zhì)地球化學(xué)特征及找礦方法進(jìn)行研究，幫助甘肅省礦產(chǎn)業(yè)得到更好的發(fā)展。

[1]張銳, 毛啟貴, 于明杰,等. 新疆瓊庫都克Ag-Pb-Zn多金屬礦區(qū)巖漿巖地球化學(xué)特征及鋯石U-Pb年齡研究[J]. 地質(zhì)與勘探, 2017,53(2):270-282.

[2]林方麗, 王光杰, 楊曉勇. 綜合電磁法在礦區(qū)深部成礦機(jī)制中的應(yīng)用研究——以皖南烏溪多金屬礦區(qū)為例[J]. 地球物理學(xué)報(bào), 2016,59(11):4323-4337.

[3]彥廷龍, 劉學(xué)龍, 王迎春,等. 云南銅廠溝Cu-Mo多金屬礦花崗閃長斑巖地球化學(xué)特征及其礦床成因[J]. 地質(zhì)與勘探, 2016,52(6):1065-1075.

[4]宋慈安, 宋瑋, 丁汝福,等. 新疆東準(zhǔn)噶爾北部荒漠區(qū)金屬礦床白莖絹蒿植物地球化學(xué)異常特征及其找礦意義[J]. 大地構(gòu)造與成礦學(xué),2017, 41(1):122-132.