金礦田深部找礦預(yù)測(cè)與找礦理論探究

牛 特，寧傳奇，盧長(zhǎng)建

（1.吉林省有色金屬地質(zhì)勘查局六〇五隊(duì)，吉林 延邊 133000；2.吉林省自然資源調(diào)查規(guī)劃中心有限公司，吉林 長(zhǎng)春 130000）

進(jìn)入新時(shí)期后，金礦的開(kāi)發(fā)及相關(guān)的金礦勘查工作受到了越來(lái)越多的重視，并逐漸衍生出多種找礦方法[1]。經(jīng)過(guò)長(zhǎng)期的地質(zhì)演化，金礦床得以形成，并呈現(xiàn)出相應(yīng)的成礦規(guī)律。因此，研究金礦成礦規(guī)律是當(dāng)前地質(zhì)找礦勘查活動(dòng)的核心措施。金礦勘查是一項(xiàng)探索性、高風(fēng)險(xiǎn)性的工作，盡管一些地質(zhì)學(xué)家多年來(lái)不斷地探索，但在我國(guó)對(duì)金礦床的深部預(yù)測(cè)和找礦工作仍然十分困難[2]。目前，人們對(duì)找礦的認(rèn)識(shí)和找礦方法已經(jīng)制約了人們的思維，因此拓寬找礦思路，探索新的成礦體系尤為重要。本文通過(guò)建立金礦區(qū)深部找礦預(yù)測(cè)和找礦方法，通過(guò)提高找礦效率和精度，驗(yàn)證部分地區(qū)的含礦量，解決我國(guó)礦產(chǎn)資源日益短缺的問(wèn)題。

1 金礦床的形成及深部找礦的重要性

（1）成因。金礦床成因十分復(fù)雜，人們普遍認(rèn)為金礦床形成因素包含構(gòu)造、地層、巖漿活動(dòng)等因素，圍巖是金礦形成的成礦物質(zhì)來(lái)源，礦液為成礦提供元素活化運(yùn)移基礎(chǔ)，隨著巖漿運(yùn)動(dòng)，通過(guò)各種構(gòu)造斷裂帶，在巖石中形成金礦帶。

（2）重要性。目前，一些發(fā)達(dá)國(guó)家和中東地區(qū)都十分重視深部找礦工作，礦井深部是否有礦體，關(guān)系到礦區(qū)的經(jīng)濟(jì)發(fā)展[3]。在北美的礦石中，90%是在舊礦中發(fā)現(xiàn)的，中國(guó)的礦石75%是在舊礦中發(fā)現(xiàn)。在近年來(lái)發(fā)現(xiàn)的80個(gè)礦體，約50%分布在深部。以上實(shí)例表明，在舊礦中，深部進(jìn)行勘探是一種非常有效的方法。通過(guò)分析以往金礦床的分布情況，可以確定大多數(shù)金礦床的聚集區(qū)。本文對(duì)金礦床的成礦地質(zhì)條件、成礦規(guī)律進(jìn)行了研究，在現(xiàn)有老礦山深部找礦潛力巨大。

2 金礦床的基本地質(zhì)特征

有關(guān)部門(mén)研究探索金礦化的最基本規(guī)律，由于金礦床的成礦規(guī)律尚不明確，因此有必要從找礦方向和找礦靶區(qū)兩方面闡明深部金礦床的成礦規(guī)律。近年來(lái)，人們對(duì)金礦化規(guī)律的研究越來(lái)越多，探討了不同地區(qū)金礦床的不同成礦規(guī)律。同時(shí)，金礦床的演化及找礦方向產(chǎn)生重大影響。金礦床主要具有以下地質(zhì)特征。

2.1 礦體的性質(zhì)和分布

金礦床的形成條件是復(fù)雜的，并且不限于單個(gè)礦化位點(diǎn)。通常，地質(zhì)環(huán)境在成礦各個(gè)階段的作用不容忽視，貫穿礦脈形成的整個(gè)過(guò)程。另外，巖漿巖和地層因素對(duì)礦化有著相應(yīng)的影響，以連續(xù)分布的特殊金礦床為例，礦源通常受到斷層的影響，斷層的作用表現(xiàn)出多種復(fù)雜的脈狀構(gòu)造。此外，就金礦本身而言，在構(gòu)造破碎帶中，礦體與圍巖之間有良好的過(guò)渡性。此外，金礦體多呈弧形，礦體輪廓光滑規(guī)則，礦體呈透鏡狀。同時(shí)，大多數(shù)金礦體在中間具有較大的尺寸，并具有分支復(fù)合、尖滅再現(xiàn)等特征。過(guò)去發(fā)現(xiàn)的大多數(shù)金礦床都具有相對(duì)簡(jiǎn)單的地質(zhì)特征，特別是粉砂巖和熱液石英巖的金礦床。

2.2 金礦地質(zhì)特征的多樣性和復(fù)雜性

根據(jù)礦石的性質(zhì)，金礦床富礦圍巖可分為熱液石英巖，硅化粉砂巖，硅化泥巖和硅化角礫巖。每種巖石類(lèi)型的數(shù)量隨機(jī)分布，這使金礦床的地質(zhì)意義更加復(fù)雜。另外，金礦的相對(duì)地質(zhì)結(jié)構(gòu)相對(duì)簡(jiǎn)單，且大多呈軸向斜列分布，具有向東延伸的特性，且附近常出現(xiàn)軸向小角度逆沖斷層。礦床形成有兩種常見(jiàn)的斷裂類(lèi)型和層控類(lèi)型。從形態(tài)上看，斷層類(lèi)型：一般位于礦井軸線附近的逆沖斷層上，多呈透鏡狀和板狀。相應(yīng)地層控礦體為碳酸鹽巖和強(qiáng)硅化圍巖，與生產(chǎn)剖面相對(duì)應(yīng)。礦體多位于軸向剖面和水滴裂隙中，這也是礦脈分布的層間性質(zhì)，礦體呈層狀或透鏡狀、馬鞍狀。

2.3 金礦石特性

石英脈型金礦石的金屬礦物包含黃鐵礦、黃銅礦、磁黃鐵礦、方鉛礦、閃鋅礦、銀金礦、碲金礦等，金的存在形式以自然金為主。糜棱巖型金礦石主要含有自然金、黃鐵礦為主，存在形式以包裹金、裂隙金為主。蝕變碎裂巖型金礦石的主要金屬礦物石自然金、黃鐵礦，金的粒度比較小，產(chǎn)出形式以裂隙金、間隙金為主。微細(xì)浸染型礦石主要含低溫礦物的組合，存在形式主要以包裹金為主。

2.4 金礦成礦分析

（1）金礦床成礦類(lèi)型。通過(guò)研究發(fā)現(xiàn)我國(guó)金礦床成礦類(lèi)型常見(jiàn)的有4種。①地塊周邊斷裂帶中噴氣沉積熱液、海相火山相互作用形成硫化物中含有鋅、銅、銀金的成礦形式；②大陸周邊中酸性火山與侵入巖相關(guān)的鋅、金、銀而產(chǎn)生的成礦類(lèi)型；③地塊碰撞以及動(dòng)力變質(zhì)花崗巖相關(guān)的銀、金成礦類(lèi)型；④火山島弧與相鄰的中酸性火山巖中金、銅、銀、鋅而形成的成礦形式。

（2）地質(zhì)流體對(duì)金礦成礦機(jī)理的影響。成礦流體的性質(zhì)在礦床形成過(guò)程中起著關(guān)鍵作用。但是，構(gòu)成金礦床的各種元素的組成受地質(zhì)因素和環(huán)境因素的影響，例如，地質(zhì)因素對(duì)巖層結(jié)構(gòu)的影響以及相關(guān)流體結(jié)構(gòu)的影響。在巖層的形成和發(fā)展中，地層結(jié)構(gòu)是各個(gè)巖層之間的主要聯(lián)系，并控制著陸點(diǎn)巖層的耦合。地質(zhì)構(gòu)造為成礦流體提供了運(yùn)移通道，巖層之間的流動(dòng)結(jié)構(gòu)也為地質(zhì)流體的流動(dòng)提供了循環(huán)路徑，并且大多數(shù)礦物質(zhì)在環(huán)境的影響下聚集在巖層的某個(gè)位置并沉淀，從而形成了金礦床的初始位置。

（3）地質(zhì)構(gòu)造勘查與分析。金礦地質(zhì)構(gòu)造勘查需要研究變質(zhì)作用、巖石的接觸界面以及巖體的分布面積。根據(jù)重力原理，對(duì)巖層組成、構(gòu)造形成規(guī)律、形態(tài)趨勢(shì)和泥沙分布的相關(guān)因素進(jìn)行了分析和評(píng)價(jià)。因此，在進(jìn)行金礦勘探之前，有必要對(duì)區(qū)域及礦區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造情況進(jìn)行全面的調(diào)查，并準(zhǔn)確記錄金礦的具體數(shù)據(jù)。

（4）金礦床的分布控制。在成礦規(guī)律的影響下，在褶皺帶的探礦過(guò)程中，金礦帶的整體分布和構(gòu)造具有很大的完整性，由于一些火山巖和侵入巖的作用，某些巖層中含有不同的金源，尤其是某些金礦化體，但是，金的化學(xué)穩(wěn)定性不同于其他含金物質(zhì)，巖石的狀態(tài)逐漸分離，并逐漸出現(xiàn)大量砂和金，形成許多大小礦源。同時(shí)，各種金礦化的形成受到多種因素的影響，導(dǎo)致了成礦作用的多樣化。最后，由于多期構(gòu)造活動(dòng)對(duì)礦石結(jié)構(gòu)控制的復(fù)雜特征，從成礦角度進(jìn)行分析，一些成因形成了單期斷裂構(gòu)造對(duì)礦石的控制作用，其中一些是多期成礦因素共同作用的結(jié)果。

3 金礦開(kāi)發(fā)現(xiàn)狀

金礦的大規(guī)模開(kāi)發(fā)利用始于20世紀(jì)80年代初，現(xiàn)已建成水山口、金廠峪、嶺南、三山島等十多個(gè)大中型金礦床。但經(jīng)過(guò)多年的大力開(kāi)發(fā)，該區(qū)產(chǎn)金300噸以上的表淺層資源遠(yuǎn)未得到批量開(kāi)發(fā)。目前，多數(shù)礦山企業(yè)已處于停產(chǎn)或半停產(chǎn)狀態(tài)，仍在開(kāi)采的礦山相對(duì)較少。為了解決這個(gè)問(wèn)題，人們只能在深山中尋找礦石，但是一些公司沒(méi)有遵循地質(zhì)工作過(guò)程中資源勘探和評(píng)估的基本水平，過(guò)去幾周中勘探投資已達(dá)3億元。但是大多數(shù)礦山不僅沒(méi)有進(jìn)行地質(zhì)勘探，而且浪費(fèi)了經(jīng)濟(jì)投資。因此，金礦公司已開(kāi)始重新執(zhí)行其勘探計(jì)劃，以確保當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的持續(xù)穩(wěn)定發(fā)展。

4 金礦找礦思路

（1）堅(jiān)持理論創(chuàng)新。對(duì)金礦進(jìn)行勘探時(shí)，最重要的是堅(jiān)持以先進(jìn)理論為指導(dǎo)方針，運(yùn)用成礦理論系統(tǒng)探索成礦規(guī)律，找出深部成礦的指示線索，提高深部找礦的可能性。在實(shí)際成礦期，金礦體沿緩臺(tái)階分布，成礦模型的建立指示了深部成礦的可能，用科學(xué)知識(shí)解釋了深部礦體的存在。

（2）方法與技術(shù)創(chuàng)新。為了提高勘探效果，有必要在實(shí)踐中研究和建立合適的勘探技術(shù)。隨著勘探開(kāi)發(fā)力度的不斷加大，一些露天礦產(chǎn)的勘查工作需要逐步向深部找礦方向發(fā)展，而隱伏礦體和盲礦體難以確定其位置。在我國(guó)地球物理勘探技術(shù)的發(fā)展過(guò)程中，只是處于技術(shù)引進(jìn)的狀態(tài)，應(yīng)盡快引進(jìn)和發(fā)展先進(jìn)的科學(xué)實(shí)驗(yàn)設(shè)施，以提高勘探技術(shù)和鉆井技術(shù)的技術(shù)水平。

（3）堅(jiān)持思想理論創(chuàng)新。在實(shí)踐探索過(guò)程中必然充滿(mǎn)艱辛，工作人員需要敢于突破前人，大膽投入勘探生產(chǎn)，為我國(guó)開(kāi)發(fā)更大的資源。當(dāng)然，這種大膽的突破不應(yīng)該盲目，要建立科學(xué)的勘查制度，在勘查的同時(shí)部署工作，詳細(xì)調(diào)查有關(guān)礦體的分布情況，綜合各種資源量的估算，不斷完善詳細(xì)的勘探路線，突出重點(diǎn)環(huán)節(jié)，提高勘探效率。在科學(xué)勘探?jīng)Q策階段，投資和創(chuàng)新為最終實(shí)現(xiàn)勘探的突破奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

（4）資金及政策支持。地方政府部門(mén)組織礦山企業(yè)聯(lián)合投資，爭(zhēng)取國(guó)家級(jí)和省級(jí)危機(jī)礦山勘查項(xiàng)目資金。只有雄厚的資金，才能為深部找礦提供了有力支撐。金礦的深部勘探是必然的，礦業(yè)權(quán)涉及多個(gè)公司，以避免礦業(yè)權(quán)最終在多個(gè)礦業(yè)權(quán)之間出現(xiàn)分歧，采礦權(quán)在勘探前應(yīng)加以鞏固，確?？碧焦ぷ鞯捻樌M(jìn)行。金礦大多分布在林業(yè)保護(hù)區(qū)、動(dòng)物保護(hù)區(qū)和農(nóng)業(yè)區(qū)[4]。在深入調(diào)查過(guò)程中，地質(zhì)礦產(chǎn)部門(mén)、國(guó)土部門(mén)需要地方政府的支持，確保調(diào)查工作的順利進(jìn)行。

5 結(jié)束語(yǔ)

金礦的形成過(guò)程受多種因素影響，成礦類(lèi)型種類(lèi)繁多，不同地區(qū)金礦床的地質(zhì)特征和成礦規(guī)律受多種因素影響，表現(xiàn)出一定的差異性。因此，找礦和采礦人員應(yīng)重視金礦地質(zhì)特征和成礦規(guī)律的多方位特征，加強(qiáng)對(duì)金礦地質(zhì)特征和成礦規(guī)律的研究，以提高找礦的水平和效益。目前，我國(guó)礦產(chǎn)勘查工作還存在許多問(wèn)題，需要科研人員不斷創(chuàng)新勘查方法，這樣才能將現(xiàn)有資源高效率的開(kāi)發(fā)。