盛志華
(新疆地礦局第二區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì),新疆 昌吉 831100)
礦產(chǎn)資源是當(dāng)今社會(huì)發(fā)展的重要支柱,隨著工業(yè)化和城鎮(zhèn)化程度不斷提高,經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展,對于礦產(chǎn)資源的需求逐年增加。為解決礦產(chǎn)資源短缺的問題,對近地表礦產(chǎn)資源的勘探與開發(fā)工作越來越迫切。新疆昆侖山地區(qū)面積廣闊,沉積構(gòu)造類型較為多樣,巖漿活動(dòng)也比較頻繁且持續(xù)時(shí)間較長,由此形成的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)較為復(fù)雜,進(jìn)而具備有利的成礦地質(zhì)條件,已經(jīng)探明多處金屬礦床,具有較為豐富的礦產(chǎn)資源,同時(shí)也具有極高的找礦潛力,研究新疆昆侖山地區(qū)礦床找礦遠(yuǎn)景,對于我國地質(zhì)勘查工作具有重要意義。因此本文對新疆昆侖山地區(qū)礦床找礦遠(yuǎn)景進(jìn)行研究,以及總結(jié)地質(zhì)勘查經(jīng)驗(yàn),為該區(qū)域的礦產(chǎn)資源勘探與開發(fā)提供理論基礎(chǔ),為實(shí)際找礦工作提供指導(dǎo),以促進(jìn)我國地質(zhì)事業(yè)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。
隨著露天礦的開采程度不斷加深,找礦工作面臨的困難日益嚴(yán)峻,已經(jīng)從地表和淺部找礦,逐漸向深部隱伏礦的方向過渡,需要有計(jì)劃地利用科學(xué)技術(shù)方法提高成礦預(yù)測水平。本文從地層、構(gòu)造條件對成礦規(guī)律進(jìn)行分析,進(jìn)一步分析找礦標(biāo)志,并對找礦方向進(jìn)行預(yù)測。
首先對研究區(qū)域的地層成礦條件進(jìn)行分析。新疆昆侖山地區(qū)主要為一套沉積地層,由泥質(zhì)灰?guī)r、碳酸鹽巖和生物碎屑灰?guī)r等構(gòu)成,賦礦層位穩(wěn)定。該區(qū)域在石炭紀(jì)處于拉伸狀態(tài),早期沉積盆地伸展裂陷作用強(qiáng)烈,伴隨巖漿活動(dòng),形成基性和中酸性火山巖沉積地層,后期隨著海水的持續(xù)侵入,區(qū)域地層進(jìn)入差異性沉降階段,形成了相對水體較深的碳酸鹽巖沉積臺地,為礦產(chǎn)資源的初期富集提供了有利流動(dòng)通道和賦存空間[1]。其次對研究區(qū)域的構(gòu)造成礦條件進(jìn)行分析。該研究區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈,受到昆侖山造山帶的強(qiáng)烈擠壓作用,經(jīng)歷多期次構(gòu)造運(yùn)動(dòng),發(fā)育有大規(guī)模近東西向褶皺,同時(shí)還發(fā)育有近東西向和北北西方向的主斷裂。主斷裂在昆侖山前沿地帶展布,平面上表現(xiàn)為弧形彎曲,整體較為復(fù)雜,沿?cái)嗔寻l(fā)育碎裂巖,斷裂兩側(cè)發(fā)育的次級褶皺表現(xiàn)較為強(qiáng)烈,發(fā)生倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象。研究區(qū)域的褶皺主要表現(xiàn)為背斜和倒轉(zhuǎn)向斜的形式,對已經(jīng)出露的地表地層進(jìn)行觀測,可以看出背斜兩翼的地層大體上呈對稱形式展布。研究區(qū)域的背斜是有利的控礦區(qū)域,地層發(fā)生變形后容易被后期成礦熱液進(jìn)行改造,礦產(chǎn)資源因此被搬運(yùn)、沉積和富集。
根據(jù)野外地質(zhì)調(diào)查資料和勘探結(jié)果,對礦床的各個(gè)方面的特征信息進(jìn)行深入分析和判定后,從中選出最具代表性的信息作為找礦標(biāo)志。①最直接的找礦標(biāo)志為金屬礦氧化晶體,黃色氧化帶是磁鐵礦的普遍標(biāo)志,常呈條帶狀延伸,以及受到風(fēng)化剝蝕作用的礦體露頭,通常表現(xiàn)為黑色條帶;②地層巖性標(biāo)志,新疆昆侖山地區(qū)含礦巖體通常為云母片巖、石英片巖和角閃片巖等,屬于硅、鐵元素的富集,礦體還賦存于花崗巖、閃長巖的接觸帶附近,礦床兩側(cè)底板和頂板的界線較為明顯,巖性多為含磁鐵的石英片巖;③構(gòu)造標(biāo)志,礦體受到強(qiáng)烈的擠壓作用的影響,斷裂和褶皺構(gòu)造是礦體富集和展布的有利場所,與礦體延伸方向相同的構(gòu)造變形也可以為找礦工作提供指向;④礦化蝕變標(biāo)志,硅化是最常見的礦化蝕變,與金屬礦化存在緊密關(guān)聯(lián),除此之外,鉀長石化、絹英巖化和碳酸鹽化等也可作為蝕變標(biāo)志;⑤物探異常標(biāo)志,利用物探手段對富礦空間位置的異常范圍進(jìn)行圈定,經(jīng)過對比相關(guān)參數(shù),可以發(fā)現(xiàn)金屬礦體具有高極化率,而周圍巖體表現(xiàn)為低極化率,二者形成明顯的電阻率差異,因此物探標(biāo)志對找礦工作具有重要意義;⑥地化異常標(biāo)志,對成礦帶的水系沉積物進(jìn)行測量,可以檢測出金屬的異常分類,進(jìn)而判定金屬礦床的富集位置[2];⑦遙感影像標(biāo)志,利用遙感技術(shù)可以提取礦化蝕變等信息,并且利用光譜識別礦物特征,表現(xiàn)為局部的羥基異常和鐵染異常。
本文通過對新疆昆侖山地區(qū)金屬礦床的地層、構(gòu)造以及物理化學(xué)等數(shù)據(jù)進(jìn)行分析,總結(jié)出成礦規(guī)律,確定出有利成礦地層和相關(guān)金屬元素的異常區(qū)。將遙感提取的蝕變異常區(qū)等證據(jù)圖層,轉(zhuǎn)化為二值圖形,對成礦有利度的強(qiáng)弱程度進(jìn)行賦值,并計(jì)算權(quán)重,以此對證據(jù)圖層進(jìn)行選擇和優(yōu)化。根據(jù)生成的概率等值線分布圖,設(shè)定找礦遠(yuǎn)景區(qū)的圈定閾值為0.4,進(jìn)而得到找礦遠(yuǎn)景區(qū),如圖1 所示。
圖1 新疆昆侖山地區(qū)找礦遠(yuǎn)景區(qū)分布圖
在圖1 的基礎(chǔ)上,結(jié)合現(xiàn)有的地質(zhì)資料,利用遙感找礦技術(shù)對成礦靶區(qū)進(jìn)行圈定,如圖2 所示。靶區(qū)出露的主要地層巖性為石英片巖,處于構(gòu)造活動(dòng)帶,對其進(jìn)行物探和化探分析,可以發(fā)現(xiàn)明顯異常,說明金屬元素的強(qiáng)度高,水平分帶明顯,具有有利的成礦條件。
圖2 新疆昆侖山地區(qū)找礦靶區(qū)分布圖
新疆昆侖山地區(qū)找礦靶區(qū)成礦地質(zhì)背景良好,發(fā)育線性構(gòu)造,存在遙感蝕變異常,并且存在已知礦化點(diǎn),因此具有良好的找礦前景。
根據(jù)區(qū)域成礦條件和規(guī)律,使用以下原則對成礦預(yù)測區(qū)域進(jìn)行劃分。首先應(yīng)當(dāng)充分考慮地層、構(gòu)造和區(qū)域巖漿巖等控礦因素的作用,以地質(zhì)信息為基礎(chǔ),結(jié)合物理、化學(xué)和遙感等信息數(shù)據(jù),綜合找礦標(biāo)志,對成礦靶區(qū)進(jìn)行圈定[3]。在區(qū)域預(yù)測的過程中,應(yīng)根據(jù)已知礦床的產(chǎn)狀特征,利用同種礦體產(chǎn)出的相似性,確定成礦遠(yuǎn)景區(qū)的界限,并進(jìn)行預(yù)測,確保單位面積的最大成礦率,以提高找礦工作的質(zhì)量和效率。
為了實(shí)現(xiàn)礦產(chǎn)資源勘查模式的規(guī)?;l(fā)展,需要在遵循天然礦床形成規(guī)律的基礎(chǔ)上,以新疆昆侖山各礦區(qū)為單元,按照科學(xué)規(guī)劃和統(tǒng)一部署的原則,將勘查技術(shù)裝備和設(shè)施進(jìn)行統(tǒng)一分配和管理,綜合實(shí)施基礎(chǔ)性地質(zhì)工作的部署。基礎(chǔ)性地質(zhì)信息是勘查工作的起點(diǎn)和保障,如果沒有詳細(xì)的基礎(chǔ)性信息,不能得到明確的找礦前景。對于勘查礦區(qū),需要突出重點(diǎn)礦種和預(yù)期成果,確??辈榈牡V產(chǎn)資源是當(dāng)前經(jīng)濟(jì)條件和技術(shù)水平下能夠開發(fā)的資源。在地質(zhì)勘查過程中,需要考慮外部環(huán)境,充分發(fā)揮專業(yè)技術(shù)和人才優(yōu)勢,對勘探和開采工程可能誘發(fā)的地質(zhì)災(zāi)害進(jìn)行全面調(diào)查和評價(jià),實(shí)施有效的風(fēng)險(xiǎn)預(yù)警措施,做好地質(zhì)勘查的科學(xué)管理,提高地質(zhì)災(zāi)害防治能力?;A(chǔ)性地質(zhì)工作應(yīng)當(dāng)充分發(fā)揮先行作用,通過完善勘察區(qū)的地質(zhì)、物探和化探資料,優(yōu)選大型遠(yuǎn)景規(guī)模的找礦點(diǎn),進(jìn)而總結(jié)出區(qū)域成礦規(guī)律,建立找礦模型,為找礦工作提供支撐和指導(dǎo)。在工作的安排和實(shí)施方面,需要盡快完成填平補(bǔ)缺的掃面工作,圍繞主要礦床類型進(jìn)行采編工作,繪制出構(gòu)造圖和控礦要素等圖件,以供后續(xù)的研究和采礦工程使用。
為客觀全面地反映新疆昆侖山地區(qū)的礦產(chǎn)資源開發(fā)效益,需要對地質(zhì)勘查工作進(jìn)行綜合評價(jià)。首先,對勘查礦區(qū)進(jìn)行快速簡單評價(jià),根據(jù)構(gòu)建的相關(guān)評價(jià)指標(biāo)和模型,反映出勘查礦區(qū)的綜合價(jià)值水平,這種評價(jià)方式的操作方式簡單快捷,可快速做出整體概略評價(jià);其次,在整體概略評價(jià)的基礎(chǔ)上,對勘查礦區(qū)進(jìn)行詳細(xì)評價(jià),具體從新疆昆侖山地區(qū)地質(zhì)成礦角度,圈定研究區(qū)域的礦床,將礦床作為礦產(chǎn)資源的代表,從經(jīng)濟(jì)和環(huán)境效益的角度進(jìn)行分析,得到新疆昆侖山地區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)的經(jīng)濟(jì)和社會(huì)效益。通過整體粗略和詳細(xì)評價(jià),完成地質(zhì)勘查工作的綜合評價(jià),建立礦產(chǎn)資源勘探的評價(jià)體系,對評價(jià)結(jié)果進(jìn)行橫向和縱向的動(dòng)態(tài)比較,以此反映礦區(qū)的勘探實(shí)施效果。
本文通過對新疆昆侖山地區(qū)礦床找礦遠(yuǎn)景進(jìn)行分析,為礦產(chǎn)資源的勘探和開發(fā)提供了理論基礎(chǔ);通過總結(jié)地質(zhì)勘查經(jīng)驗(yàn),為后續(xù)工作提供指導(dǎo)。但本文的研究還存在不足之處,還可從以下幾方面進(jìn)行完善。由于該研究區(qū)還處于詳查階段,用于開展地質(zhì)、物探和化探研究的樣品有限,受到地質(zhì)環(huán)境的限制,對礦床的成因還有待深入分析。除此之外,未來研究應(yīng)建立完整的地質(zhì)綜合評價(jià)體系,更加系統(tǒng)地選取指標(biāo)和設(shè)定公式,進(jìn)一步深化地質(zhì)勘查工作的科學(xué)管理研究。