金川礦床深部礦體特征及找礦潛力分析

高亞林， 何 敏， 賀耀文， 李 輝， 趙宏斌， 周 濤

（1. 鎳鈷共伴生資源開發(fā)與綜合利用全國重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，甘肅 金昌 737100； 2. 金川集團(tuán)股份有限公司，甘肅金昌 737100）

金川銅鎳（鈷）硫化物礦床（以下簡稱金川礦床）是中國最大的巖漿型銅鎳（鈷）多金屬共伴生礦床， 也是世界第三大同類型礦床。金川礦床自1959 年被發(fā)現(xiàn)以來， 國內(nèi)外眾多專家學(xué)者對(duì)其進(jìn)行了全方位探索， 就金川礦床的成礦背景、 巖漿源區(qū)、 巖漿演化、 成礦構(gòu)造與巖漿運(yùn)移動(dòng)力學(xué)、 銅鎳鈷礦物富集機(jī)理和遷移規(guī)律、 找礦潛力等方面開展研究。如， 湯中立等［1］基于金川礦床勘查實(shí)踐提出“小巖體成大礦”成礦規(guī)律和“幔源巖漿深部融離-多期脈動(dòng)貫入”成礦模式； 宋謝炎等［2］提出“巨量幔源巖漿源是各類金屬富集和形成大型-超大型礦床的重要條件”和“金川礦床富集來自深部東、西部兩個(gè)巖漿房”， 且提出Ⅰ、 Ⅲ礦區(qū)巖體與Ⅱ、Ⅳ礦區(qū)巖體不屬同一巖帶， Ⅰ礦區(qū)的南東段主巖帶可能隱伏于大理巖透鏡體另一側(cè)深部的找礦新思路。

自2020 年以來， 金川公司每年對(duì)自產(chǎn)礦石原料的需求達(dá)1100~1200 萬t， 資源耗竭速度進(jìn)一步加快； 與此同時(shí)， 現(xiàn)有礦體因持續(xù)開采由厚變薄、逐步趨于尖滅部位， 資源供需矛盾日益凸顯， 提高金川礦山資源保障能力迫在眉睫， 深部找礦壓力陡增［3］。

由于缺乏對(duì)金川礦床深部礦體賦存規(guī)律、 礦床深邊部斷裂構(gòu)造性質(zhì)及分布特征、 構(gòu)造對(duì)深部礦體改造和賦礦空間影響程度及控礦條件的研究［4］， 以及含礦超基性巖體在深部與成礦期構(gòu)造、成礦后構(gòu)造的關(guān)系不明； 同時(shí)， 受地下采礦工程和施工場所限制， 常規(guī)找礦方法在礦山井下無法應(yīng)用或應(yīng)用效果不好， 缺乏適用于金川礦區(qū)深部地質(zhì)找礦的綜合方法和有效手段。此外， 對(duì)礦區(qū)外圍地質(zhì)研究程度和勘查控制程度較低， 運(yùn)用找礦方法手段單一。因此， 金川礦床一直沒有發(fā)現(xiàn)很有潛力的找礦區(qū)。

本文基于近年來地質(zhì)勘探的研究成果和深部各類地質(zhì)體三維空間模型的構(gòu)建， 總結(jié)了金川礦床各主礦體深部最新賦存特征和礦體成因， 通過研究深部構(gòu)造變化以及其與成礦作用的關(guān)系， 采用礦體變化、 構(gòu)造與物化探等綜合信息來預(yù)測礦體， 分析了金川礦床深部及外圍找礦潛力， 為金川礦床找礦開闊了視野。

1 地質(zhì)概況

金川礦床位于龍首山隆起構(gòu)造線由東西走向變?yōu)楸蔽髯呦虻霓D(zhuǎn)折部位， 其構(gòu)造特點(diǎn)是褶皺形態(tài)簡單， 是一向南西40°傾斜的單斜構(gòu)造［5］； 區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造非常發(fā)育， 不少斷層經(jīng)多次復(fù)活， 性質(zhì)復(fù)雜［6-8］。 斷裂構(gòu)造是礦床形成的決定性因素之一。斷裂也是金川礦區(qū)的主要構(gòu)造形式， 且斷層縱橫交錯(cuò)， 對(duì)含礦超基性巖體及各種中酸性-基性脈巖的分布起著控制作用［9］。金川礦區(qū)構(gòu)造運(yùn)動(dòng)強(qiáng)烈， 斷裂系統(tǒng)主要分為三組： 1）北西向斷層， 以F1、 F2為主， 該組斷層具有多期活動(dòng)的特點(diǎn)， 早期具有張扭性性質(zhì)， 晚期則轉(zhuǎn)變?yōu)閴号ば孕再|(zhì)； 2）北東東向斷層， 以F8、 F16-1和F23為代表； 3）北東向張性斷層， 以F17為代表。

金川礦區(qū)含礦超基性巖沿北西向斷裂與圍巖走向呈5°~10°交角侵入白家嘴子組第一段蛇紋大理巖和第二段條痕-均質(zhì)混合巖， 其中近礦化地段透閃石化和透輝石化廣泛， 是較好的找礦標(biāo)志［10］。巖體走向NW 50°~60°， 傾向SW， 傾角為60°~70°，巖體長6.5 km， 寬20~500 m， 延伸達(dá)1000 m； 巖體被北東東向壓扭性斷層錯(cuò)段， 從西向東依次為Ⅲ，Ⅰ， Ⅱ， Ⅳ4個(gè)礦區(qū)， 見圖1。

圖1 金川銅鎳礦床（a）地質(zhì)構(gòu)造簡圖和（b）地質(zhì)及巖體分布簡圖Fig.1 Geological structure diagram of （a） Jinchuan Cu-Ni deposit； （b） Stratum and rock mass distribution diagram

2 礦體特征

金川礦床的礦體形態(tài)與含礦超基性巖體形態(tài)相似， 通常賦存于含礦超基性巖體中下部至底部（圖2）。

圖2 金川礦床巖體和礦體模型圖（a）富礦體模型（紅色）； （b）富礦體和貧礦體（紫色）模； （c）貧礦體和巖體（黃色）模型； （d）富礦體、 貧礦體和巖體模型Fig.2 Model of rock-bodies and ore-bodies in Jinchuan deposit（m）（a） Model of rich ore-bodies （red）；（b） Model of rich ore-bodies and poor ore-bodies（purple）；（c） Model of poor ore-bodies and rock-bodies （yellow）； （d） Model of rich ore-bodies， poor ore-bodies and rock-bodies

2.1 Ⅲ-1號(hào)礦體

Ⅲ-1 號(hào)礦體為Ⅲ礦區(qū)（現(xiàn)龍首礦西二采區(qū)）的主要礦體， 分布于超基性巖體中上部的二輝橄欖巖、 含輝橄欖巖和下部二輝橄欖巖巖相中。礦體上部均被第四系覆蓋， 覆蓋層厚20~50 m， 覆蓋層之下為氧化礦石， 其厚約50 m。其中在Ⅲ4 行上（為整行線勘探線， 下同）， 該礦體混合帶最為發(fā)育， 深達(dá)234 m。

礦體分布于Ⅲ3+25（為半行線勘探線）約14 行間， 走向330°~350°， 傾向南西， 傾角一般為50°~70°， 1580 m 以上傾角較緩， 1580 m 以下逐漸變陡， 傾角可達(dá)60°~70°。礦體總長近600 m， 礦體最厚處達(dá)180 m（Ⅲ4 行）， 在Ⅲ6 行厚度為75~125 m，在Ⅲ10 行厚度為42 m， 最窄處僅10 余米（Ⅲ8 行），平均厚度50 余米， 厚度變化系數(shù)為76.17%； 地表約1430 水平以貧礦為主， 在1430~740 水平逐漸出現(xiàn)富礦（見圖3）。

圖3 Ⅲ-1號(hào)礦體形態(tài)模型（a）俯視圖； （b） 側(cè)視圖； （c）正視圖； （d）最新礦體正視圖（圖中紅色為富礦體、 淺黃色為貧礦體）Fig.3 Morphology model of Ⅲ-1 orebody（m）（a） Top view； （b） Side view； （c） Front view； （d） Latest front view of Ⅲ-1 orebody （red represents rich orebody，light yellow represents poor orebody）

2.2 Ⅰ-24號(hào)礦體

Ⅰ-24 號(hào)礦體為Ⅰ礦區(qū)（現(xiàn)龍首礦中采區(qū)）主要礦體， 也是金川礦床第三大礦體， 屬熔離-貫入型硫化鎳礦體， 分布于Ⅰ8~34 行的二輝橄欖巖和含輝橄欖巖及純橄欖巖中。

近地表為似層狀連續(xù)的氧化帶， 主要分布在Ⅰ8~14 行和Ⅰ16~20 行， 氧化礦體向SW 傾斜， 傾角達(dá)70°以上， 向下延伸達(dá)30 m， 向下過渡為原生礦。原生硫化礦分布于Ⅰ8~32 行， 走向NW30°~40°， 長1100~1300 m， 呈巨大的似層狀礦體， 寬10~200 m， 傾向SW， 傾角60°~85°； 局部有直立或反傾現(xiàn)象。富礦以海綿狀富礦為主， 在Ⅰ10， Ⅰ12， Ⅰ14， Ⅰ16， Ⅰ22， Ⅰ24 等勘探行線較為厚大， 在Ⅰ18 和Ⅰ20 行較薄， 形成互相連接的東西兩個(gè)大透鏡體， 海綿狀富礦石的空間形態(tài)明顯受超基性巖體底部形態(tài)的控制， 在Ⅰ19~20 行之間被斷層錯(cuò)斷， 錯(cuò)距較小。礦體向下延伸1300 水平逐漸增厚， 1300水平以下逐漸變薄至尖滅： 尖滅點(diǎn)最淺為Ⅰ8 行向下延伸100 多米尖滅； Ⅰ24 行為最深尖滅點(diǎn)在900 水平， 礦體延伸達(dá)800 余米。另外，1160~1100 水平礦體產(chǎn)狀在Ⅰ26 行附近發(fā)生扭轉(zhuǎn)：在1100 水平以下變得不連續(xù)， 在1040 水平以下逐漸分為Ⅰ26~30行和Ⅰ21~25行兩個(gè)礦段， Ⅰ26~30行礦段于1040 水平附近尖滅， Ⅰ21~25 行礦段于900水平尖滅（圖4）。

圖4 1100， 1040， 980和920 水平的Ⅰ-24 號(hào)礦體斷面圖（紅色為富礦、 紫色為貧礦）Fig.4 Cross section of Ⅰ-24 orebody at levels 1100， 1040，980 and 920 from top to bottom（red represents rich orebody， purple represents poor orebody）

2.3 Ⅱ-1號(hào)礦體

Ⅱ-1 號(hào)礦體為Ⅱ礦區(qū)主要礦體之一， 也是金川礦床最大和最富的礦體， 分布于Ⅰ礦區(qū)8 行~Ⅱ礦區(qū)29 行間的巖體深部， 全長1700 m， 平均厚度98 m， 其中富礦體長約1350 m， 平均厚度達(dá)70 m。1100水平是礦體最為厚大的部位， 在Ⅰ7行的礦體厚度達(dá)70 m， 在Ⅱ2 行的厚度僅0.3 m。礦體在Ⅱ23 行附近被隱伏斷層FC錯(cuò)開， 錯(cuò)距較??； 在Ⅰ4 行附近被斷層F16-1錯(cuò)開， 錯(cuò)距達(dá)10 m。

礦體形態(tài)為一巨大板狀體， 產(chǎn)狀與含礦超基性巖體底盤產(chǎn)狀基本一致， 傾向南西， 傾角30°~75°， 礦體上尖滅端傾角較緩， 向北西側(cè)伏。礦體沿走向膨縮變化明顯， 在傾斜方向上分枝現(xiàn)象常見于東端， 其余各剖面主要呈“透鏡狀”。最新勘探結(jié)果揭露， 該礦體在Ⅰ礦區(qū)5行呈柱狀向下延伸最深， 傾斜長度達(dá)1100 m， 在420水平仍未尖滅。

2.4 Ⅱ-2號(hào)礦體

Ⅱ-2 號(hào)礦體為金川礦床第二大礦體， 賦存于二輝橄欖巖、 斜長二輝橄欖巖下盤。分布于Ⅱ30~56 行直至Ⅳ6 行， 全長1590 m， 平均厚度17.8 m，其中富礦長905 m， 厚41.7 m。礦體上部尖滅于1495 水平， 下部尖滅于950 水平左右。礦體呈“不規(guī)則漏斗”狀， 形態(tài)比Ⅱ-1 號(hào)礦體復(fù)雜， 產(chǎn)狀隨巖體底板起伏而變化， 傾角25°~65°， 由西向東逐漸變緩。在Ⅱ39~40行之間礦體被F17斷層錯(cuò)斷， 在水平方向和垂直方向上發(fā)生100多米位移， 在斷層南東盤（上盤）礦體下降， 斷層以東礦體向西傾斜。

在F17斷層附近1250~1050 水平范圍的Ⅱ-2 號(hào)礦體中間或上下盤位置出現(xiàn)多個(gè)較大規(guī)模的致密塊狀特富礦體（鎳品位在3%以上， 一般達(dá)5%~6%）， 其周邊伴生穿插礦體的輝綠巖脈。

2.5 Ⅳ-1號(hào)礦體

Ⅳ-1 號(hào)礦體主要賦存于斜長二輝橄欖巖、 斜長含輝橄欖巖及二輝橄欖巖下盤， 分布在Ⅳ10~26行間巖體底盤下凹地段， 沿走向長858 m， 最大斜深640 m（Ⅳ14行）， 礦體厚度2~94 m（Ⅳ20行）， 平均礦體厚度62 m。礦體全部隱伏于第四系之下，上覆蓋層厚達(dá)63~138 m， 呈透鏡狀， 走向北西、 傾向南西， 傾角較緩約39~45°。礦體以貧礦為主（鎳品位在0.3%~1.0%之間）， 但最新勘查資料揭露， 在Ⅳ20行礦體中間出現(xiàn)厚1~3 m的致密塊狀特富礦。

3 礦體成因

金川硫化銅鎳礦床的形成與超基性巖漿密切相關(guān)。由于其所處華北古陸西南緣， 先后經(jīng)歷多期較大規(guī)模的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)， 壓應(yīng)力與張應(yīng)力頻繁交替變化［10］。在這些脈動(dòng)型構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用下， 含礦礦漿從深部高壓壓縮區(qū)向上部低壓擴(kuò)容區(qū)遷移（見圖5）， 在應(yīng)力降低并有一定儲(chǔ)礦空間下析出成礦［11］； 之后各類含礦巖漿沿著前期巖體下盤或其與圍巖接觸破碎帶（即所謂巖漿通道）， 脈動(dòng)上侵形成現(xiàn)有金川礦床［12］。

圖5 巖漿運(yùn)動(dòng)示意圖（箭頭為流動(dòng)方向）Fig.5 Schematic diagram of magma movement（arrow indicates flow direction）

在巖漿早期， 由于熔離作用和重力分異作用，金屬硫化物富集形成星點(diǎn)狀、 細(xì)脈狀礦石， 其產(chǎn)出和含礦巖相一致。在巖漿期， 富集金屬硫化物的巖漿沿先期通道位置不斷貫入前期巖體， 形成巖體下盤深部的主礦體， 礦石結(jié)構(gòu)主要為大脈狀、 海綿隕鐵狀； 在巖漿晚期， 更加富集金屬硫化物的礦漿沿構(gòu)造裂隙再次貫入， 形成晚期貫入型致密塊狀特富礦體； 在巖漿期后， 由于熱液交代作用， 含礦熱液活動(dòng)形成細(xì)脈狀、 稠密浸染狀等交代型礦石。當(dāng)兩個(gè)接觸巖（礦）體的物性條件相差較大時(shí)， 易形成突變界線， 如礦體與圍巖之間、 貧富礦體與致密塊狀特富礦之間存在分明界線； 相差較小時(shí)， 貧礦體與富礦體之間通常形成漸變“過渡”界線［13-14］。

4 找礦潛力分析

通過斷裂系統(tǒng)研究發(fā)現(xiàn)， 在含鎳超基性巖侵入體形成之前， 礦區(qū)經(jīng)受了來自北東-南西向的強(qiáng)壓力， 出現(xiàn)了北西向的逆斷層［15］。同時(shí)， 在最大主應(yīng)力和最小主應(yīng)力的應(yīng)力差影響下產(chǎn)生了強(qiáng)剪切應(yīng)力， 形成了北東向和近南北向的平推斷層， 兩者在受力過程中由于不均衡， 使北東東向平推斷裂轉(zhuǎn)化為壓扭型斷裂， 而近南北向斷裂轉(zhuǎn)化為張扭性斷裂， 接著相伴產(chǎn)生與最大主應(yīng)力方向相垂直的正斷裂， 其發(fā)育程度差， 屬于第三序次應(yīng)力場的產(chǎn)物［16］。上述分析是基于對(duì)礦區(qū)主要構(gòu)造和斷裂性質(zhì)的系統(tǒng)研究而得出的， 分析結(jié)果反映了金川礦床影響最大、 受力最強(qiáng)的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)應(yīng)力場［17］。

構(gòu)造、 應(yīng)力解析對(duì)礦床深部找礦十分重要， 通常礦體及斷裂大量存在雁列、 斜列構(gòu)造形式。根據(jù)金川銅鎳礦床不同中段平面地質(zhì)圖、 縱投影圖、勘探線剖面圖特征分析， 提出金川礦區(qū)賦礦巖體為北西向左行斜列排布［圖6（a）］， 其中不同礦區(qū)結(jié)合部存在斷續(xù)隱伏小巖體， 礦體深部延伸具有斜列、 波狀尖滅再現(xiàn)趨勢(shì)， 由此建立找礦模型［圖6（b）］。

圖6 深部隱伏礦體預(yù)測圖（a）水平斜列成礦預(yù)測模式； （b）垂向斜列成礦預(yù)測模式Fig.6 Prediction map of deep concealed ore-bodies（a） Horizontal oblique mineralization prediction model；（b） Vertical oblique mineralization prediction model

基于上述對(duì)金川礦床各主礦體深部賦存特征的認(rèn)識(shí)和對(duì)斷裂構(gòu)造及其與成礦關(guān)系的研究， 提出“研究礦體（富礦）深部延伸變化判斷含礦巖漿侵位方向， 預(yù)測巖漿通道位置”， “研究斷裂構(gòu)造和成礦作用關(guān)系， 構(gòu)造與物化探信息結(jié)合來預(yù)測潛在礦體位置”， “斷裂構(gòu)造是形成金川礦床重要因素，各類含礦巖漿在脈動(dòng)型構(gòu)造運(yùn)動(dòng)作用下上侵形成現(xiàn)有金川礦床”等思路， 并在三維模型軟件中， 綜合分析了深部構(gòu)造變化、 礦體賦存規(guī)律、 物化探信息等［18-20］， 由此推斷在金川礦區(qū)深部及周邊有多個(gè)成礦潛力區(qū)。

4.1 在礦體深部延伸方向找礦

4.1.1 Ⅰ礦區(qū)Ⅰ-24 號(hào)礦體上盤Ⅰ23~Ⅰ26+33行深部成礦潛力區(qū)

近期在龍首礦Ⅰ23 行、 Ⅰ24 行和Ⅰ26+33行860水平以下原Ⅰ-24號(hào)主礦體上盤深部又出現(xiàn)新的巖（礦）體（圖7）， 其超基性巖體可能在大理巖或大理巖與混合巖接觸帶分布， 且在局部超基性巖體中亦有一定規(guī)模的礦體存在。在該超基性巖帶Ⅰ23行和Ⅰ26 行， 分別揭露到18 m 厚（富礦厚約10 m）和24.3 m 厚（富礦厚約8.3 m）的礦體， 根據(jù)礦體和巖體的厚度、 巖相初步判斷， 深部礦體有一定找礦潛力。

圖7 龍首礦中采區(qū)1100 水平以下（a）巖礦體模型圖和（b）800 水平地質(zhì)平面圖（a）圖中藍(lán)色為Ⅰ-24號(hào)巖礦體， 黃色為上盤超基性巖體； （b）圖中藍(lán)色為上盤超基性巖體， 紅色為礦體Fig.7 （a） Rock-body and orebody model below level 1100 and （b） geological plan at level 800 in the middle mining-area of Longshou Mine（a） blue is Ⅰ-24 ore body， yellow is hanging wall ultrabasic rock body；（b） blue is hanging wall ultrabasic rock body， and red is ore body

4.1.2 Ⅲ礦區(qū)4~12行深部成礦潛力區(qū)

近期研究認(rèn)為Ⅲ-1 號(hào)礦體深部逐漸演變?yōu)樯畈咳垭x貫入型， 賦礦巖體的基性程度和Ni， Cu 元素富集程度比先期上侵的巖漿增高很多， 根據(jù)富礦形態(tài)表明巖漿為上侵運(yùn)動(dòng)方向［圖8（a）］， 且西二采區(qū)Ni/Cu 比值從上部的1.23 到深部增高至1.65， 亦可指明今后深部找礦方向和找礦靶區(qū)位置。另外， CKⅢ06-1 鉆孔揭露出619.72~621.15 m處為特富礦， 而該位置處于Ⅲ礦區(qū)10~11行主礦體上盤深部［圖8（b）］， 多個(gè)鉆孔揭露出在Ⅲ礦區(qū)4~7行的Ⅲ-1 號(hào)礦體比地勘時(shí)更加厚大， 達(dá)到100~257 m， 且繼續(xù)向下延伸， 這些均表明： Ⅲ礦區(qū)主礦體上盤的深部有多期巖漿活動(dòng)， 有較大找礦潛力。

圖8 Ⅲ-1號(hào)礦體（a）縱投影圖和（b）側(cè)投影圖（粉色體和黃色體為貧礦， 紅色體為富礦， 藍(lán)色體為新發(fā)現(xiàn)礦體， 藍(lán)線為水平標(biāo)高， 綠線為鉆孔軌跡）Fig.8 （a） Longitudinal projection and （b） lateral projection of Ⅲ-1 ore-body（pink body and yellow body represent poor orebody， red body is rich orebody， blue line is horizontal elevation， and green line is drilling trajectory）

4.2 沿主要斷裂構(gòu)造兩側(cè)找礦

4.2.1 Ⅲ~Ⅰ礦區(qū)F8斷層深部成礦潛力區(qū)

F8斷層位于Ⅲ~Ⅰ礦區(qū)交界部位， 為一平推逆斷層， 呈北東東—南西西向延伸， 傾向近東西， 傾角約78°~86°， 斷層破碎帶寬度15~34 m。該斷層及周邊在地勘時(shí)期和礦山生產(chǎn)時(shí)期勘探程度均較低。

近期研究表明， 在近地表至1220 水平， 含礦超基性巖體和礦體， 與F8斷層緊鄰， 但在1340~1220水平附近， 該斷層產(chǎn)狀由緩變陡（73°→86°）的部位， 巖（礦）體與F8斷層開始分開（圖9）， 超基性巖體繼續(xù)向下延伸， 由于地勘鉆孔未能進(jìn)一步鉆探， 其深部產(chǎn)狀和延伸情況不清。由于F8斷層錯(cuò)動(dòng)， 使得原始含礦超基性巖體西段向南西位移約800 m， 形成了目前Ⅰ， Ⅲ礦區(qū)主礦體賦存格局。因此， 有必要開展理論研究和工程驗(yàn)證， 對(duì)Ⅲ~Ⅰ礦區(qū)F8斷層兩側(cè)的含礦超基性巖體潛力進(jìn)行專項(xiàng)研究。

圖9 Ⅰ礦區(qū)（a）Ⅰ32 行剖面圖和（b）X=5600剖面圖Fig.9 （a） Section Ⅰ32 and （b） section X=5600 of mining area I（m）

4.2.2 Ⅰ礦區(qū)5行與F16-1斷層深部成礦潛力區(qū)

F16-1斷層位于Ⅰ礦區(qū)3~6 行， 北西向展布， 傾向南南西， 傾角80°左右， 屬壓扭性左推仰沖斷層， Ⅱ-1（巖）礦體西延部分在Ⅰ4 行附近被該斷層錯(cuò)開。晚期該斷層再次活動(dòng)， 對(duì)巖（礦）體進(jìn)行破壞， 主要表現(xiàn)為擠壓性質(zhì)。在1280~1040水平開采過程中揭露出Ⅰ礦區(qū)4~5行F16-1斷層附近有大規(guī)模花崗斑巖存在， 其顏色呈黃褐色-灰褐色， 為斑狀結(jié)構(gòu)、 碎裂塊狀構(gòu)造， 主要礦物成分為斜長石、 石英、 鉀長石、 黑云母， 偶可見黑云母。

近期I-K5-5 鉆孔揭露出Ⅱ-1 號(hào)礦體在Ⅰ5 行420水平仍未尖滅（圖10）， 目前為金川礦床深部礦體控制最深處。該處礦體緊貼F16-1斷層呈類柱狀體， 與Ⅰ-11 號(hào)盲礦體相似， 表明該處可能為Ⅱ-1號(hào)礦體深部巖漿通道， 這個(gè)判斷還需進(jìn)一步驗(yàn)證。

圖10 Ⅱ-1號(hào)礦體西延部分垂（a）直投影圖和（b）縱投影圖（粉色體為Ⅱ-1號(hào)礦體， 綠色體為F16-1斷層， 藍(lán)色線為勘探線和水平標(biāo)高， 綠色線為鉆孔軌跡）Fig.10 （a） Vertical projection and （b） vertical projection of the western extension of Ⅱ-1 ore-body（pink body represents Ⅱ-1 ore-body， green body is F16-1 fault， blue line is exploration line and horizontaltal elevation， and green line is drilling trajectory）

4.2.3 Ⅳ礦區(qū)18~30行深部成礦潛力區(qū)

研究發(fā)現(xiàn)Ⅳ-1 號(hào)礦體與Ⅳ-26 號(hào)礦體產(chǎn)狀賦存形態(tài)不一致。Ⅳ-1 號(hào)礦體向南西側(cè)伏， 而Ⅳ-26 號(hào)礦體分布于Ⅳ礦區(qū)18~22行， 向南東側(cè)伏， 緊貼F62斷層（圖11）， 根據(jù)其形態(tài)和礦體延伸方向判斷， 其含礦巖漿可能來自F62斷層深部或者被F62斷層切斷。這表明在Ⅳ-1 號(hào)礦體上盤的18~30 行深部值得進(jìn)一步找礦。

圖11 Ⅳ-1 號(hào)礦體、 Ⅳ-26 號(hào)礦體的（a）側(cè)投影圖和（b）縱投影圖（黃色為Ⅳ-1號(hào)礦體， 紅色為Ⅳ-26號(hào)礦體， 綠色為F62斷層， 藍(lán)線為勘探線和水平標(biāo)高）Fig.11 （a） Longitudinal projection and （b） lateral projection of Ⅳ-1 ore-body and Ⅳ-26 ore-body（yellow body represents Ⅳ-1 ore-body， red body is Ⅳ-26 ore-body， green body is F62 fault，blue line is exploration line and horizontal elevation）

4.3 構(gòu)造與物化探信息相結(jié)合預(yù)測找礦

4.3.1 Ⅰ礦區(qū)8~14行F16斷層兩側(cè)深部成礦潛力區(qū)

在F16斷層下盤新發(fā)現(xiàn)礦體［21］， 其與Ⅰ-11 號(hào)盲礦體相鄰（見圖12）， 礦石銅品位相對(duì)較高， 具有巖漿后期特征（與Ⅰ-11號(hào)盲礦體相似）， 而Ⅰ-11號(hào)盲礦體賦存于Ⅰ9+30~12+25行1340~1040水平范圍內(nèi)。

圖12 Ⅰ礦區(qū)11~14 行F16 斷層下盤新發(fā)現(xiàn)礦體模型Fig.12 Newly discovered ore-body model in the footwall of F16 fault in Line 11~14 of mining area Ⅰ（m）

Ⅰ礦區(qū)8~14 行F16斷層發(fā)生轉(zhuǎn)折變化， 且與Fa斷層相接， 構(gòu)造復(fù)雜， 屬控制薄弱部位； 在F16斷層下盤揭露出超基性巖體， 以及與超基性巖相關(guān)的橄欖石、 輝石蝕變產(chǎn)生的較大規(guī)模的蛇紋石、 綠泥石、 透輝石等礦物［5］， 且超基性巖體繼續(xù)向下延伸， 附近有與金川礦體成礦密切相關(guān)的大理巖， 另外， 前期瞬變磁異常為雙峰特征， 異常形態(tài)為寬緩正異常。

以上分析表明， 在Ⅰ礦區(qū)8~14 行F16斷層下盤的構(gòu)造發(fā)生較大扭曲變化處容易形成礦體上侵就位的空間， 構(gòu)造活動(dòng)時(shí)可提供上侵的動(dòng)力。新找到礦體與Ⅰ-11 行盲礦體關(guān)系需要查明， 含礦超基性巖體仍然向下延伸， 有必要開展工作來進(jìn)一步查明。

4.3.2 F62斷層以東與F1斷層以南外圍成礦潛力區(qū)

根據(jù)前期東灣M15 磁異常驗(yàn)證結(jié)果和金川礦床區(qū)域構(gòu)造資料［1，10］， 研究發(fā)現(xiàn)： 在Ⅳ礦區(qū)（F62斷層）以東， 區(qū)域大斷裂F1在該處發(fā)生轉(zhuǎn)折或者被北東東向平推斷層（如F8斷層）錯(cuò)斷； 受限于印支期的張裂正斷層和燕山期北東向張裂斷層、 東西向張裂綜合效應(yīng)， 區(qū)域F1斷裂與潮水盆地走向一致［9，12］， 亦表明F1斷裂在此處發(fā)生較大變化。這些結(jié)果均表明F1斷裂有可能被錯(cuò)斷（見圖13）， 其位置可能移至北東部， 且錯(cuò)斷距離會(huì)很大。例如， 由于F8斷層錯(cuò)動(dòng)， Ⅰ~Ⅲ礦區(qū)達(dá)800 余米， 根據(jù)近期對(duì)F1斷裂追蹤結(jié)果表明， 在Ⅳ礦區(qū)位置F1斷裂已經(jīng)向北東偏移。這些證據(jù)表明F1斷裂被錯(cuò)斷距離超過1000 m。

圖13 金川礦床及外圍剩余重力異常與航磁異常的關(guān)系（藍(lán)色線框?yàn)楹酱女惓＜捌渚幪?hào)）Fig.13 Relationship between the residual gravity anomaly and aeromagnetic magnetic anomaly in Jinchuan deposit and its peripheral areas（blue box shows the aviation magnetic anomaly and its number）

今后， 若在Ⅳ礦區(qū)（F62斷層）以東找礦， 還需研究該處構(gòu)造格架位置、 產(chǎn)狀、 形態(tài)及其深部展布狀況等。同時(shí)， 需分析諸如HT-4、 M15等異常特征以及深部地層與巖相等信息， 綜合判斷異常中心位置， 做到有的放矢， 并通過多個(gè)鉆探組合來提高找礦成功率。

5 結(jié)論及建議

通過建模軟件來分析金川礦床主礦體和構(gòu)造的深部變化規(guī)律， 總結(jié)主礦體深部賦存特征， 從深部斷裂構(gòu)造變化， 以及斷裂構(gòu)造與成礦作用兩方面同時(shí)開展深部找礦潛力預(yù)測， 為金川礦床深部找礦勘查指明了方向。具體結(jié)論如下：

1）金川礦床深部礦體賦存空間與含礦超基性巖體緊密相關(guān)， 其賦存形態(tài)與含礦超基性巖體形態(tài)相似， 通常賦存于含礦超基性巖體中下部至底部。

2）斷裂構(gòu)造是金川礦床形成的決定性因素之一， 可通過“研究礦體（富礦）深部延伸變化判斷含礦巖漿侵位方向， 預(yù)測巖漿通道位置” “研究斷裂構(gòu)造和成礦作用關(guān)系， 構(gòu)造與物化探信息結(jié)合來預(yù)測潛在礦體位置”的找礦思路， 以及“花崗斑巖脈或輝綠巖脈常與深部隱伏富礦體或致密塊狀特富礦體密切相關(guān)”的地質(zhì)認(rèn)識(shí)， 來建立金川礦床深部找礦預(yù)測模型， 實(shí)施深部找礦預(yù)測。

3）采用深部構(gòu)造變化、 礦體賦存規(guī)律及物探等綜合信息預(yù)測方法， 分析了金川礦床深部及外圍找礦潛力， 認(rèn)為在Ⅰ礦區(qū)Ⅰ-24 號(hào)礦體上盤、Ⅰ8~14 行F16斷層兩側(cè)深部、 Ⅰ5 行與F16-1斷層深部、 Ⅲ~Ⅰ礦區(qū)F8斷層深部、 Ⅲ礦區(qū)4~12 行深部、Ⅳ礦區(qū)18~30行深部、 F62斷層以東與F1斷層以南等范圍仍具很大找礦潛力。