論銅多金屬礦區(qū)地、物、化綜合找礦方法及其有效性

鄧秋平,王肖杰,朱 輝,李 康

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)開發(fā)局第二地質(zhì)大隊(duì)，新疆喀什844000）

隨著我國經(jīng)濟(jì)的快速發(fā)展，我國對礦產(chǎn)資源的需求極為迫切，已有的礦產(chǎn)資源已經(jīng)遠(yuǎn)遠(yuǎn)不能滿足發(fā)展的需要，嚴(yán)重制約了經(jīng)濟(jì)發(fā)展。新疆成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，其資源潛力和找礦遠(yuǎn)景巨大；但是，隨著地質(zhì)找礦工作的深入開展，其覆蓋率占比越來越高，依靠肉眼在地表能發(fā)現(xiàn)的礦產(chǎn)已經(jīng)越來越少。隨著資源的逐漸消耗和枯竭，必須轉(zhuǎn)換找礦方式轉(zhuǎn)而向地下深部獲取資源；由于深部礦產(chǎn)的隱蔽性，僅僅依靠常規(guī)的地質(zhì)手段進(jìn)行找礦是遠(yuǎn)遠(yuǎn)不夠的。必須綜合利用地質(zhì)、物探、化探、遙感等多種手段進(jìn)行找礦。首先利用物探、化探圈定異常，確定找礦方向及礦種，縮小找礦靶區(qū)；然后利用地質(zhì)填圖、地化剖面等手段進(jìn)行異常查證，爭取發(fā)現(xiàn)礦體；最后利用槽探、鉆探等工程手段進(jìn)行驗(yàn)證了解。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)處于西昆侖山腹地；成礦區(qū)屬中昆侖成礦省之中昆侖Fe-Cu-Pb-Zn-水晶-白云母-玉石-石棉礦帶，以鉛、鋅、銅、鐵、金、銀、玉礦為主；大地構(gòu)造處于西昆侖弧盆系莫什塔拉島弧，北東部受柯崗斷裂控制，南西部受康西瓦斷裂控制，次級斷裂發(fā)育；地層分區(qū)處于秦祁昆地層大區(qū)西昆侖地層分區(qū)之西昆侖中央地層小區(qū)，區(qū)內(nèi)地層單一，為長城系賽圖拉巖群（ChSt.）。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層

長城系賽圖拉巖群（ChSt.）：大面積分布于礦區(qū)中部，北西—南東向，為一套中—深成相區(qū)域變質(zhì)巖，變質(zhì)程度達(dá)綠片巖相—低角閃巖相，巖石有綠泥石英片巖、二云石英片麻巖、二云石英片巖、黑云石英片巖；角閃巖相巖石有角閃斜長片巖、黑云角閃石英片麻巖、黑云母斜長片麻巖、黑云二長片麻巖、二云母石英片巖、斜長角閃片巖和大理巖組成。地層受后期早古生代巖體侵入接觸變質(zhì)具角巖化、矽卡巖化。賽圖拉巖群原巖為一套碎屑巖—碳酸鹽巖夾火山巖建造。根據(jù)巖石組合特征，可將其進(jìn)一步細(xì)分為6個(gè)巖性段。

賽圖拉巖群含礦性較好，鄰區(qū)要龍東鉛鋅礦點(diǎn)、要龍東鐵礦點(diǎn)、素仁尼鐵礦點(diǎn)及礦區(qū)內(nèi)尤倫踏卡銅多金屬礦點(diǎn)、銅鐵礦點(diǎn)均產(chǎn)于該地層中，說明該地層具有形成中低溫?zé)嵋旱V點(diǎn)的地質(zhì)條件，是區(qū)內(nèi)重要的銅、鉛、鋅、鐵有利成礦含礦層。

2.2 巖漿巖

礦區(qū)侵入巖發(fā)育，按其形成時(shí)期分為寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)，產(chǎn)狀呈巖株產(chǎn)出，出露巖性主要為似斑狀石英二長閃長巖（ηδο∈3b）、黑云母二長花崗巖（βηγo3a）、黑云母斜長花崗巖（βoγo3d）。

3 地球物理特征

本次對尤倫踏卡銅多金屬礦區(qū)開展了1∶1萬激電中梯剖面測量，圈定了JD-1激電異常，其空間展布形態(tài)與礦體的分布較為吻合，表明利用激電異常找銅多金屬礦效果顯著。

3.1 巖、礦石物性特征

本次對礦區(qū)出露的巖、礦石采集了270個(gè)電性參數(shù)（見表1）。從表1中可以看出：銅多金屬礦具有“高極化中高阻”的特征，電阻率平均值在1090.6～1268.7Ω·m之間，極化率平均值在4.0%以上；其它巖性極化率普遍小于3.0%，圍巖中除大理巖和矽卡巖電阻率較高外其余圍巖電阻率普遍較低，基本可以確定該礦區(qū)的“高極化中高阻”激電異常為銅多金屬礦體引起。

表1 礦區(qū)巖、礦石物性特征

3.2 激電異常特征

以3.0%為背景值在礦區(qū)內(nèi)圈定了JD-1激電異常（見圖1），該異常極化率高值點(diǎn)呈串珠狀，整體呈長條形，走向近東西向，兩端封閉，長約1339m，寬約50～200m。JD-1異常視極化率達(dá)到了3.6%，伴隨中高電阻率。在異常東部見有Ⅰ號銅多金屬礦體出露（見礦體特征），和地質(zhì)成果非常吻合。為了驗(yàn)證該異常，在JD-1異常中部、東部共設(shè)計(jì)了3個(gè)鉆孔，在鉆孔中揭露到0.54～6.25m厚的銅多金屬礦體5層。根據(jù)露頭小四極電性標(biāo)本測量結(jié)合地質(zhì)成果，可以確定JD-1異常為Ⅰ號銅多金屬礦體引起，為礦致異常。

4 地球化學(xué)特征

本次對尤倫踏卡銅多金屬礦區(qū)開展了1∶2.5萬土壤測量，圈定了HT-4-甲1、HT-5-乙1主要綜合異常2處，其空間展布形態(tài)與礦體的分布較為吻合，表明利用土壤測量找銅多金屬礦效果顯著。

4.1 元素背景分布特征

將12種元素分析結(jié)果利用“Geochem Studio一體化系統(tǒng)”軟件將原始數(shù)據(jù)剔除特高值后，求出各元素的平均值，作為各元素的背景平均值（見表2）。從表2中可以看出，與原1∶50萬結(jié)果相比，礦區(qū)除W、Bi略有降低外，其余元素均有提高。核實(shí)了原1∶50萬化探異常，證明礦區(qū)是銅鉛鋅多金屬異常區(qū)，同時(shí)也說明本次工作所采用的工作方法是有效的。

表2 元素背景平均值

4.2 元素的離散特征

從12種元素變差系數(shù)（表3）可以看出：變差系數(shù)大于1.0的元素有Cu、Bi、Zn、Ag、Au，表明這5種元素分布極不均勻，元素含量起伏變化大，極易在有利地段形成礦體。

表3 元素變差系數(shù)表

4.3 地層地球化學(xué)特征

長城系賽圖拉巖群（ChSt.）：富集系數(shù)大于1.50的元素有Cu、W、Mo、As、Sb、Bi、Zn、Ag、Au九種元素，其富集系數(shù)分別為1.53、1.65、1.60、2.92、2.57、2.37、1.66、2.08、1.65，As、Sb和Bi富集程度較高；富集系數(shù)接近背景平均值的有Pb、Co兩種元素；富集系數(shù)小于1.20的元素為Sn，說明這種元素表現(xiàn)為明顯的貧化。變差系數(shù)大于0.5的元素有Cu、W、Mo、Bi、Pb、Zn、Ag、Au，其變異系數(shù)分別為1.35、2.59、0.67、5.06、0.67、0.67、2.61、1.44，說明這8種元素在該地層中含量變化相對較大。

4.4 侵入巖地球化學(xué)特征

（1）晚寒武世似斑狀石英二長閃長巖（ηδο∈3b）：富集系數(shù)大于1.50的元素有As、Sb、Bi、Pb、Sn、Ag六種元素，其富集系數(shù)分別為 2.73、2.71、1.69、1.53、1.62、1.69，As和Sb富集程度較高；富集系數(shù)接近背景平均值的有Cu、Co兩種元素；富集系數(shù)小于1.20的元素為Zn、W、Mo、Au，說明這4種元素表現(xiàn)為明顯的貧化。變差系數(shù)大于0.5的元素有W、Pb、Ag、Au，其變異系數(shù)分別為0.89、0.79、0.54、0.64，說明這4種元素在該地層中含量變化相對較大，其它元素含量變化則不明顯。

（2）晚奧陶世黑云母二長花崗巖（βηγo3a）：富集系數(shù)大于1.50的元素有Sn、W、Au、Bi、Mo、Ag、Sb、As八種元素，其富集系數(shù)分別為1.59、1.67、1.72、1.76、1.76、1.80、2.32、3.09，As和Sb富集程度較高；富集系數(shù)接近背景平均值的有Cu、Pb、Co三種元素；富集系數(shù)小于1.20的元素為Zn，說明這種元素表現(xiàn)為明顯的貧化。變差系數(shù)大于0.5的元素有Mo、Sn、Au、W、As，其變異系數(shù)分別為0.57、0.61、0.78、0.83、1.21，說明這5種元素在該地層中含量變化相對較大，其它元素含量變化則不明顯。

（3）晚奧陶世黑云母斜長花崗巖（βoγo3d）：富集系數(shù)大于1.50的元素有As、Sb、Ag、Bi、Sn、Mo、Pb七種元素，富集系數(shù)分別為2.98、2.54、1.97、1.88、1.62、1.56、1.52，As和Sb富集程度較高；富集系數(shù)接近背景平均值的有Cu、Co、W、Au；富集系數(shù)小于1.20的元素為Zn，說明這種元素表現(xiàn)為明顯的貧化。變差系數(shù)大于0.5的元素有Sb、Ag、Bi、Pb、W、Au，其變差系數(shù)分別為0.92、2.48、2.73、4.51、0.81、0.69，說明這6種元素在該地層中含量變化相對較大，其它元素含量變化則不明顯。

4.5 元素的共生組合特征

對12種元素分析成果進(jìn)行“R”型聚類分析，12種元素可分成3組，第一組Cu、W、Bi、Au元素組合；第二組Pb、Ag、Mo、Sb元素組合；第三組Zn、As、Co、Sn元素組合。

4.6 元素的致礦系數(shù)

確定礦區(qū)的可能成礦元素：以Z=10為臨界值，Z＞10的元素有Cu、As、Pb、Ag、Au、Bi，結(jié)合各元素致礦系數(shù)及元素在各地質(zhì)單元致礦系數(shù)之和，大致可確定區(qū)內(nèi)Cu、As、Pb、Ag、Au、Bi元素成礦可能性較大，這與根據(jù)富集程度及離散特征確定的可能成礦元素一致。

4.7 化探異常的解釋推斷與評價(jià)

圈定主要綜合異常2處（圖2），編號為HT-4-甲1、HT-5-乙1。

（1）HT-4-甲1異常：位于礦區(qū)最東部，以Cu、Au、Mo、Zn、Ag、Bi、As元素為主，綜合表達(dá)式為 Cu32-Au122-Au126-Au1210-Mo82-Mo83-Zn61-Ag75-Bi93-Bi98-As203-As2012。異常形狀不規(guī)則，異常向東未封閉，面積2.13km2。其中Cu異常面積0.28km2，最高值200.52×10-6，平均值57.84×10-6；Au分為3個(gè)異常，位于綜合異常的北東部、北西部和南部，其中北東部異常面積0.64km2，最高值9.94×10-9，平均值3.19×10-9，北西部異常面積0.21km2，最高值6.82×10-9，平均值3.31×10-9，南部異常面積0.32km2，最高值5.07×10-9，平均值2.75×10-9；Mo分為2個(gè)異常，位于綜合異常的南部和北部，其中南部異常面積 0.19km2，最高值 10.13×10-6，平均值5.63×10-6，北部異常面積0.28km2，最高值3.33×10-6，平均值2.56×10-6；Zn 異常面積 0.20km2，最高值 731.55×10-6，平均值189.48×10-6；Ag異常面積0.16km2，最高值1×10-6，平均值0.35×10-6；Bi分為2個(gè)異常，位于綜合異常的北部和南部，其中北部異常面積0.22km2，最高值2.56×10-6，平均值0.91×10-6，南部異常面積0.10km2，最高值2.12×10-6，平均值0.81×10-6；As分為2個(gè)異常，位于綜合異常的南部和北部，其中南部異常面積0.27km2，最高值39.70×10-6，平均值27.89×10-6，北部異常面積0.14km2，最高值31.69×10-6，平均值22.05×10-6。

該異常元素組分復(fù)雜（圖3），疊加套合程度較好，強(qiáng)度大。該異常位于晚奧陶世黑云母二長花崗巖（βηγO3a）與長城系賽圖拉巖群（ChSt.）的接觸帶中，界線從異常中部及北部通過。通過對HT-4-甲1異常進(jìn)行查證，在異常南部發(fā)現(xiàn)了JD-1激電異常（見激電異常特征）和Ⅰ號銅多金屬礦體（見礦體特征）。HT-4-甲1異常與礦體位置、激電異常位置相吻合，顯然是由Ⅰ號銅多金屬礦體引起，為礦致異常，進(jìn)一步工作意義巨大。

（2）HT-5-乙1異常：位于礦區(qū)中部，以As、Bi、Cu、W、Pb、Au、Zn、Mo、Ag元素為主，伴生Sb元素，綜合表達(dá)式為As202-Bi91-Cu31-W51-Pb102-Au121-Zn63-Mo81-Ag71-Sb91。異常形狀為不規(guī)則長軸狀，異常面積1.35km2。其中As異常面積0.53km2，最高值52.61×10-6，平均值23.51×10-6；Bi異常面積0.72km2，最高值50.13×10-6，平均值 6.43×10-6；Cu 異常面積 0.56km2，最高值940.99×10-6，平均值136.63×10-6；W異常面積0.45km2，最高值123.59×10-6，平均值18.19×10-6；Pb異常面積0.26km2，最高值429.70×10-6，平均值156.32×10-6；Au異常面積 0.40km2，最高值 10.00×10-9，平均值 4.17×10-9；Zn 異常面積 0.23km2，最高值 165.56×10-6，平均值11.36×10-6；Mo異常面積0.22km2，最高值14.20×10-6，平均值4.85×10-6；Ag異常面積0.31km2，最高值10×10-6，平均值2.95×10-6；Sb異常面積 0.29km2，最高值16.5×10-6，平均值8.15×10-6。

圖2 尤倫踏卡銅多金屬礦區(qū)綜合異常圖

該異常元素組分復(fù)雜（圖3），疊加套合程度較好，強(qiáng)度大，具有明顯的濃集中心，顯示較好的找礦遠(yuǎn)景。該異常位于長城系賽圖拉巖群（ChSt.）的中，F(xiàn)1正斷層從異常中部通過。通過對HT-5-乙1異常進(jìn)行查證，在異常最北部發(fā)現(xiàn)了Ⅱ號銅鐵礦體（見礦體特征）。該異常為礦致異常，且與地層及斷裂有關(guān)，顯示較好的找礦遠(yuǎn)景，進(jìn)一步工作意義較大。

5 礦體特征

本次對尤倫踏卡銅多金屬礦區(qū)開展了1∶1萬、1∶2000地質(zhì)草測和槽探、鉆探工作，圈定了Ⅰ號銅鋅礦體、Ⅱ號銅鐵礦體及5層盲礦（化）體，礦體分布于賽圖拉巖群（ChSt.）與早古生代中酸性巖體的外接觸帶上，為矽卡巖型。其中Ⅰ號銅鋅礦體的空間展布形態(tài)與JD-1激電異常及HT-4-甲1化探綜合異常的分布較為吻合，Ⅱ號銅鐵礦體的空間展布形態(tài)與HT-5-乙1化探綜合異常的分布較為吻合，5層盲礦（化）體為鉆探驗(yàn)證JD-1激電異常在孔內(nèi)揭露到的礦體，說明化探、物探、地質(zhì)綜合找礦是非常有效的。

（1）Ⅰ號銅鋅礦體：呈北西-南東向似層狀展布（見圖2），層控特征明顯，地表斷續(xù)出露長830m，整體走向118°。礦體賦存于賽圖拉巖群（ChSt.）硅質(zhì)巖中，硅質(zhì)巖中矽卡巖發(fā)育，含礦巖性為賽圖拉巖群（ChSt.）鈣鋁榴石矽卡巖；礦化類型復(fù)雜，為黃銅礦化、黃鐵礦化、磁鐵礦化、褐鐵礦化、黃鉀鐵釩化、孔雀石化；礦化整體不均勻，南東部富集，北西部貧乏；礦體產(chǎn)狀為159°～176°∠43°～62°，底板為硅質(zhì)巖，頂板為硅質(zhì)巖和黑云母石英片巖，與圍巖呈整合接觸關(guān)系。夾石為矽卡巖、硅質(zhì)巖，呈透鏡體狀、塊狀、細(xì)脈條帶狀，厚度從0.1～9m不等；

由探槽及鉆探控制礦體長180m，斜深148～196m，真厚度1.21～5.30m，Cu平均品位0.59%～3.42%；Zn平均品位1.88%～8.03%；局部伴生Pb平均品位0.22%～1.08%，Au平均品位（0.16～0.51）×10-6，TFe平均品位21.5%。初步求得333+334級銅金屬量2574t，鉛金屬量191t，鋅金屬量1573t，金金屬量45kg。

根據(jù)走向、傾向見礦情況對比，地表礦體單一，深部礦體穩(wěn)定且有變厚的趨勢，進(jìn)一步工作意義很大。

（2）Ⅱ號銅鐵礦體：南北向透鏡體狀（見圖2），走向15°，含礦巖系為賽圖拉巖群（ChSt.）石榴矽卡巖，礦化類型為黃鐵礦化、褐鐵礦化、黃銅礦化，礦化均勻富集；礦體產(chǎn)狀為105°∠55°，頂板為灰綠色石英陽起綠簾巖，底板為灰色細(xì)粒石英巖，礦體與圍巖呈整合接觸。由探槽控制礦體長9.6m，真厚度2.05m，TFe品位32.60%，Cu品位0.23%，S品位23.24%。

（3）通過鉆探驗(yàn)證JD-1激電異常和HT-4-甲1化探異常，在孔內(nèi)揭露到其他盲礦（化）體5層，視厚0.54～1.68m，Pb品位0.27%～1.66%，Zn品位0.23%～1.25%。Cu品位0.18%。

6 結(jié)論

本次對銅多金屬礦開展1∶1萬激電中梯剖面測量，圈定了JD-1激電異常；開展1∶2.5萬土壤測量，圈定了HT-4-甲1、HT-5-乙1主要綜合異常2處；開展1∶1萬、1∶2000地質(zhì)草測和槽探、鉆探工作，圈定了Ⅰ號銅鋅礦體、Ⅱ號銅鐵礦體及5層盲礦（化）體，初步求得333+334級銅金屬量2574t，鉛金屬量191t，鋅金屬量1573t，金金屬量45kg。激電異常、化探異常的空間展布形態(tài)與礦體的分布較為吻合，說明銅多金屬礦區(qū)利用地質(zhì)草測、槽探工程、鉆探工程、土壤化探測量、激電物探測量等方法進(jìn)行綜合找礦是非常有效的，在以后的工作中，類似的銅鉛鋅多金屬礦區(qū)均可以利用相同的工作手段進(jìn)行綜合找礦，以期有重大的突破。