銅多金屬礦礦山的地質(zhì)特征及勘查初探

謝玉江，李學(xué)彬

（江西省煤田地質(zhì)局二二六地質(zhì)隊(duì)，江西 萍鄉(xiāng) 337000）

礦產(chǎn)勘查工作不斷地發(fā)展，如何高效地總結(jié)銅多金屬礦的地質(zhì)特征、制定勘查方法成為了當(dāng)下研究的熱點(diǎn)。隨著銅礦不斷地開采，銅礦的找礦深度和復(fù)雜性也逐漸增高，為此探究銅多金屬礦山的地質(zhì)特征及勘查過(guò)程。以銅多金屬礦的地質(zhì)特征作為判斷依據(jù)，能夠?yàn)榭辈槿藛T提供金屬礦的判斷依據(jù)，構(gòu)建銅多金屬礦山的成因模式，逐漸建立區(qū)域性的成礦預(yù)測(cè)方法。國(guó)外自上個(gè)世紀(jì)八十年代初期，礦產(chǎn)資源評(píng)價(jià)工具的問(wèn)世以來(lái)，現(xiàn)已構(gòu)建得到了多種找礦模型，并能夠根據(jù)不同的地質(zhì)環(huán)境，調(diào)整找礦模型的建模方法。國(guó)內(nèi)研究金屬礦起步較晚，我國(guó)學(xué)者在多元信息的支持下，創(chuàng)建得到了找礦模型。綜合國(guó)內(nèi)外的研究現(xiàn)狀可知，國(guó)內(nèi)外的研究工作均對(duì)金屬礦的勘探、礦床模式的研究技術(shù)不斷地發(fā)展，但根據(jù)收集得到的研究文章和資料可知，現(xiàn)階段研究得到的模型針對(duì)性較強(qiáng)，缺乏普遍適用性，對(duì)金屬礦山的研究工作還需不斷地學(xué)習(xí)研究[1]。

1 銅多金屬礦勘查現(xiàn)狀及存在的問(wèn)題

1.1 調(diào)查銅多金屬礦勘查現(xiàn)狀

根據(jù)近些年對(duì)銅多金屬礦的勘查工作來(lái)看，能夠初步得到區(qū)域性的地質(zhì)特征。地質(zhì)學(xué)者以一定范圍的區(qū)域作為研究對(duì)象，選定區(qū)域內(nèi)的巖石作為研究對(duì)象，探析各個(gè)巖體內(nèi)的成分，在化學(xué)分析方法的參與下，分析巖體內(nèi)的化學(xué)組成成分，并采用同位素分析法確定巖體侵入?yún)^(qū)域的時(shí)間，總結(jié)得到不同侵入時(shí)間對(duì)成礦的影響。以區(qū)域內(nèi)巖體的物理性質(zhì)作為區(qū)分特征，將巖體紋路相同的巖體作為同種巖體類型，結(jié)合同類型巖體內(nèi)的化合物成分，推測(cè)巖體形成的過(guò)程。

在化學(xué)組成成分和巖體類型的影響下，總結(jié)兩項(xiàng)過(guò)程間的相互影響，分析礦山構(gòu)造前產(chǎn)生的斷裂期，綜合考慮巖石產(chǎn)生斷裂的紋路，劃分巖體的斷裂組，分析得到巖體在構(gòu)成礦山前實(shí)際的斷裂方向。以銅元素作為同位素特征，采用包裹體測(cè)試確定銅元素的來(lái)源巖體，最終得到金屬礦床的成因?；蚴歉鶕?jù)巖體間形成的中低溫?zé)嵋旱V物的組合特征，最終分析得到銅多礦山的形成階段。以分析得到的勘查現(xiàn)狀作為基礎(chǔ)，考慮不同地區(qū)內(nèi)巖體和外部環(huán)境特征，總結(jié)勘查過(guò)程產(chǎn)生的問(wèn)題。

1.2 總結(jié)勘查工作存在的問(wèn)題

在上述分析得到的銅多金屬礦的勘查現(xiàn)狀作為基礎(chǔ)，將上述勘查現(xiàn)狀按照實(shí)際的勘查順序進(jìn)行劃分，綜合該地區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造可知，多數(shù)成礦分析方法受到成礦成分、巖體結(jié)構(gòu)以及地層等多種成礦因素的影響，但現(xiàn)今開展的勘查方法處理對(duì)象較為單一，容易忽略一些勘查影響因素，基礎(chǔ)研究工作的綜合資料較少，礦山地區(qū)發(fā)展的針對(duì)性資料較少，資料內(nèi)容較分散，對(duì)應(yīng)研究點(diǎn)的解釋面較淺，實(shí)際勘查工作的新技術(shù)以及新方法更新速度較慢，指導(dǎo)勘查工作的技術(shù)體系不完善。

在不同礦化類型的控制下，勘查工作并未研究聯(lián)系地質(zhì)條件和控礦因素之間，探析得到的找礦標(biāo)志特性不突出。多數(shù)銅礦的地質(zhì)條件較為復(fù)雜，地形狀況為勘查帶來(lái)很大的困擾，在多參數(shù)綜合勘探技術(shù)組合的構(gòu)建下，對(duì)金屬礦山反演約束技術(shù)還不夠成熟，礦山的地下構(gòu)造結(jié)構(gòu)和實(shí)際的深度位置難以確認(rèn)，確定礦床范圍存在一定的偏差。受到礦體物理性質(zhì)的影響，礦床形成區(qū)域范圍不確定，單一的預(yù)測(cè)方法無(wú)法綜合確定銅多金屬礦山的原始數(shù)據(jù)，在數(shù)據(jù)處理上還存在一定的不足。以上述銅多金屬礦山的勘查工作的發(fā)展現(xiàn)狀和存在不足作為研究基礎(chǔ)，整合金屬礦山的地質(zhì)特征及對(duì)應(yīng)勘查工作的探究[2-4]。

2 銅多金屬礦礦山的地質(zhì)特征及勘查初探

2.1 探析銅多金屬礦礦山地質(zhì)特征

2.1.1 分析銅多金屬礦地質(zhì)構(gòu)造因素

銅多金屬礦地區(qū)存在著多層級(jí)的賦礦層位，多數(shù)的金屬礦的形成和巖體存在著內(nèi)在的成因聯(lián)系，所以在分析銅多金屬礦地質(zhì)構(gòu)造因素時(shí)，根據(jù)礦源層中的組成成分，劃分各個(gè)化學(xué)元素間的時(shí)間組合關(guān)系，根據(jù)不同時(shí)期化學(xué)元素在巖漿中產(chǎn)生的礦化反應(yīng)，將金屬礦地質(zhì)構(gòu)造內(nèi)的巖性特征劃分為不同的性質(zhì)特征，總結(jié)不同性質(zhì)特征巖石活動(dòng)為不同的年齡層，使用同位素標(biāo)記方將不同年齡層的巖體劃分為不同的空間分布，以一個(gè)年齡層的特征巖石活動(dòng)作為處理對(duì)象，繪制一個(gè)礦山活動(dòng)空間分布圖，綜合特征巖石活動(dòng)過(guò)程動(dòng)態(tài)調(diào)節(jié)金屬礦山的形成過(guò)程，分析實(shí)際巖體層成礦的專屬性，以礦山的構(gòu)造環(huán)境作為特殊的地質(zhì)構(gòu)造屬性。綜合考慮不同巖體內(nèi)二氧化硅的成分含量，分析巖體內(nèi)的堿鉀特征。

構(gòu)建虛擬的特征演化過(guò)程，標(biāo)記銅元素的流動(dòng)演化的方向，繪制銅元素在巖體內(nèi)的演化方向，礦床區(qū)域的外部區(qū)域模擬構(gòu)建已知的影響環(huán)境，構(gòu)建影響評(píng)價(jià)模型，確定銅多金屬礦山的構(gòu)造影響，在分析得到的影響因素影響下，構(gòu)建地質(zhì)動(dòng)力學(xué)特征。

2.1.2 研究地質(zhì)動(dòng)力學(xué)特征

在各個(gè)板塊運(yùn)動(dòng)影響下，銅多金屬礦山在山脈移動(dòng)推擠作用下，地殼構(gòu)造產(chǎn)生強(qiáng)烈的作用，不同的地殼圈層發(fā)生一定的拆離、造漿過(guò)程，為銅金屬礦的形成提供了空間條件。將上述的運(yùn)動(dòng)過(guò)程作為動(dòng)力機(jī)制，在研究銅金屬礦的地質(zhì)動(dòng)力學(xué)特征時(shí)，構(gòu)建一個(gè)如下圖所示的動(dòng)力變化平面結(jié)構(gòu)：

圖1 構(gòu)造的動(dòng)力變化過(guò)程

由上圖所示的變化過(guò)程可知，礦床在形成階段前，區(qū)域內(nèi)形成了北北東向推覆構(gòu)造和北東向推覆構(gòu)造，此時(shí)就形成了一個(gè)側(cè)向的斷陷盆地。隨著時(shí)間的推移北北東向的原始構(gòu)造逐漸伸展，對(duì)近東西向的地質(zhì)結(jié)構(gòu)產(chǎn)生一定推覆，地質(zhì)結(jié)構(gòu)內(nèi)形成一個(gè)擠壓帶。在隆坳構(gòu)造的持續(xù)活動(dòng)下，擠壓帶在北北東向的走滑沖斷帶，礦區(qū)內(nèi)形成一個(gè)俯沖帶以及轉(zhuǎn)換斷層。隨著地質(zhì)塊體隨著板塊運(yùn)動(dòng)而運(yùn)動(dòng)，地質(zhì)環(huán)境進(jìn)入到地殼伸展階段，礦山巖體與地殼運(yùn)動(dòng)產(chǎn)生一定的走滑剪切，巖體與地殼之間相互擠壓，礦床不斷伸展形成一個(gè)固定的區(qū)域。根據(jù)上述分析得到的地質(zhì)動(dòng)力演化過(guò)程可知，銅多金屬礦在強(qiáng)烈的陸內(nèi)造上構(gòu)造格局的影響下，礦山區(qū)域形成了含銅的巖體，并在地殼擠壓和伸張的動(dòng)力體系的支配下，逐漸發(fā)展成為銅多礦床。在分析得到的銅多金屬礦礦山地質(zhì)特征下，設(shè)定銅多金屬礦山的勘查工作流程。

2.2 設(shè)定勘查工作流程

2.2.1 構(gòu)建銅礦勘查模型

多數(shù)銅金屬礦山內(nèi)存在眾多的剪切帶，在搬運(yùn)介質(zhì)的作用下，銅礦礦床內(nèi)存在多種熱流體，剪切帶構(gòu)造成礦系統(tǒng)，搬運(yùn)介質(zhì)主要是剪切構(gòu)造熱流體，包括構(gòu)造熱流體、地下水熱液、巖漿熱液和區(qū)域變質(zhì)熱液等的富集搬運(yùn)，次級(jí)剪切帶，各種構(gòu)造擴(kuò)容空間。多種類型的成礦作用疊加，促使形成一定規(guī)模的韌性剪切帶型銅礦床，在外部環(huán)境的條件下，綜合考慮混合流體內(nèi)的礦物質(zhì)運(yùn)移，以長(zhǎng)期變質(zhì)作用和變形作用作為模型準(zhǔn)備時(shí)期，分類處理銅礦地質(zhì)和地球物理的標(biāo)志，形成如下表所示的勘查信息模型。

表1 標(biāo)志對(duì)應(yīng)的勘查信息模型

以上表中的標(biāo)志作為模型的分類層級(jí)，將地質(zhì)標(biāo)志作為處理基礎(chǔ)，以地球物理特征作為勘探指標(biāo)特征，構(gòu)建得到銅礦勘查模型。以該勘查模型產(chǎn)生的各個(gè)處理流程作為工作基礎(chǔ)，規(guī)范勘查工作流程。

2.2.2 規(guī)范勘查工作流程

使用上表構(gòu)建得到的勘查模型，將上述模型構(gòu)建過(guò)程作為勘查工作流程，依照構(gòu)建過(guò)程涉及的化學(xué)標(biāo)志和物理標(biāo)志，構(gòu)建一個(gè)勘查工作準(zhǔn)則，首先分析礦床的成因類型以及成礦機(jī)理，分析礦化點(diǎn)的分布，采用物理探測(cè)或是化學(xué)探測(cè)的方式確定銅礦礦床的范圍，使用銅礦成因的標(biāo)志，構(gòu)建一個(gè)空間結(jié)構(gòu)，結(jié)合銅礦床形成的成礦專屬性質(zhì)，全面分析處理銅多金屬礦山的控礦的要素。以一個(gè)要素對(duì)應(yīng)的點(diǎn)作為繪制起點(diǎn)，沿著控礦要素的分布點(diǎn)，繪制得到一個(gè)勘查任務(wù)流動(dòng)點(diǎn)，以流動(dòng)點(diǎn)為基礎(chǔ)，展開實(shí)際的勘查工作。綜合上述處理，最終完成銅多金屬礦山的地質(zhì)特征以及勘查的初探[5]。

3 結(jié)語(yǔ)

銅多金屬礦山有著特殊的地質(zhì)環(huán)境和礦化富集規(guī)律，在銅多礦床的形成機(jī)理參與下，總結(jié)銅多礦山的地質(zhì)特征，設(shè)計(jì)礦山勘查的工作流程，能夠得到不同銅礦山特征對(duì)應(yīng)的技術(shù)手段，增強(qiáng)礦山勘探工作的科學(xué)性。但文中探析得到的銅多金屬礦山地質(zhì)特征未能考慮礦床所在的實(shí)際地理環(huán)境，可能會(huì)對(duì)勘查工作產(chǎn)生一定的影響，還需不斷地研究改進(jìn)。