礦山勘查論文：礦山接替資源的預測
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本文作者：李強 單位：長江大學地球科學學院
多年的找礦實踐表明，任何一種理論或方法都有一定適用性，不同的地質背景及成礦環境、不同的成礦區所采用的理論及方法技術是不同的。礦產評價和預測的關鍵是找到適合于預測區的評價理論和技術方法，這樣才能做到合理評價和準確預測。新疆石英灘金礦發現于20世紀80年代末，D＋E級金資源量63t，礦床規模為中型。經過近20年的開采，其保有儲量的服務年限不足5年。筆者以新疆東天山石英灘金礦為例，采用相似類比理論和原生暈評價方法對預測區進行了評價，以期為地質工作者進行危機型礦山資源評價工作提供思路。
成礦地質背景
石英灘金礦區位于阿齊山—雅滿蘇火山島弧帶的西端，處于康古爾塔格—黃山斷裂帶與苦水斷裂交會處［16－19］。在康古爾塔格—黃山斷裂帶構造控制下，礦區NWW向斷裂系與近EW向斷裂系聯合控礦，形成了本區獨具特征的古火山機構控礦系統，礦體產出受古火山機構邊緣弧形、放射狀裂隙及區域性斷裂的多重控制。火山機構處于石英灘火山構造盆地的中央，破火山口在地貌上為一個橢圓狀負地形，出露面積約為60km2。產狀呈錐狀外傾，北界355°∠80°，南界195°∠68°，屬中心式噴發。火山機構的管道中心相為碎斑花崗斑巖，向外過渡為流紋斑巖，邊緣相為碎屑流紋巖，總體呈環狀分布（圖1）。
礦床（區）地質特征
1石英灘金礦床
石英灘金礦床產于古火山機構西北緣，含礦巖系為下石炭統阿奇山組安山－英安質火山碎屑巖中。礦床主要由L1、L2、L3地表礦脈及L4和L5隱伏礦脈組成。礦體平面形態呈脈狀、不規則狀，剖面呈板狀、筒狀、囊狀。礦石礦物成分簡單，金屬礦物主要為自然金、金銀礦、黃鐵礦和黃銅礦。礦石組構主要有半自形微粒—細粒結構、隱晶—細晶結構、他形微粒結構、塊狀構造、條帶狀構造、骨架－板條狀構造等。礦化蝕變為硅化、黃鐵絹云巖化、泥化等。金礦物主要賦存于石英脈中，在石英灘礦區地表共出露70余條石英脈，通過野外系統測量各條脈的產狀數據，并以10°為間隔，編制石英脈走向玫瑰花圖，確定290°～310°為節理走向峰值（圖2）。其中，含礦化或達到邊界品位的石英脈占24％，工業礦體6條。巖石地球化學研究表明，石英灘金礦床原生暈特征表現為：前緣元素（As、Sb、Hg）異常強度高，連續性好，具有完整的濃度分帶；中部元素（Cu、Pb、Zn）呈低背景或負異常分布；尾部元素（Bi、Mo）呈低強度連續的弱異常。礦床具有典型的熱液型金礦的軸向分帶模式，由前緣至尾部的分帶序列為：Hg—As—Sb—Zn—Ag—Au—Bi—Mo—Cu［20］。
2東北夼預測區
東北夼預測區位于古火山機構的北東緣。異常區內出露的地層為下石炭統阿奇山組的安山巖、英安巖及蝕變安山巖。金礦化異常產于NW—SE向的斷裂破碎帶中，礦化帶寬20～40m，長約15km，沿走向呈斷續狀延伸，礦化帶主要由石英脈、蝕變英安巖和碳質細脈組成。礦化帶中最明顯的蝕變標志為褐鐵礦化、硅化，還有少量的綠泥石化、綠簾石化。異常區地表出露石英脈約50條，其走向玫瑰花圖顯示總體走向集中于285°～300°，樣品分析數據顯示金礦化較好的脈多集中于該方位（圖2）。巖石地球化學分析表明東北夼金異常區的地球化學特征是：前緣元素As、Sb、Hg有很大的異常規模，異常強度很高，連續性好，有濃集中心和完整的濃度分帶，Au、Ag顯示出中等強度和規模的原生異常；Zn、Bi、Cu在異常帶呈低背景分布，正異常分布在帶兩側，顯示出尾部元素（Bi、Cu）低強度且連續的特點［21］。綜上所述，東北夼異常區與石英灘金礦區在成礦背景、控礦構造、礦化蝕變、地球化學特征等方面具有非常相似的特征。根據相似類比理論，可以利用石英灘礦區的礦床評價指標指導東北夼異常區的評價與預測工作。
東北夼異常區資源評價
1異常評價指標的建立
國內外大量研究表明，金礦床原生暈異常分帶指標參數是提高預測隱伏礦準確度和可靠性的重要指標，利用前緣元素、成礦元素和尾部元素組成預測指標，可以對礦體不同水平進行判斷［22－24］。石英灘金礦床具有明顯的垂直分帶規律，這為建立礦體評價指標提供了依據。分帶評價值是前緣元素線金屬量累乘積與尾部元素線金屬量值累乘積相比。如果成礦作用為單期次或單階段，其分帶評價值一般由高中段向低中段單調變小。反之，分帶評價值的這種單調變化就會被改變。由石英灘金礦體原生暈軸向分帶評價值線性模式計算表（表1）可知，評價值與高程的相關系數以005信度為準，大于等于088的有：w（Sb）／w（Cu）、［w（As）•w（Sb）］／［w（Bi）•w（Mo）］、w（Sb）／w（Bi）3個，為08～088的有［w（As）•w（Sb）］／w2（Cu）和［w（Sb）•w（Hg）］／［w（Cu）•w（Bi）］。其余4個分帶評價值則不具有由上向下單調變小的特點，這說明金礦體原生暈具有成礦多期性或脈動式疊加的特征。按表1的9個分帶評價值繪制的原生暈分帶評價值圖（圖3），圖中顯示出各分帶評價值在800m中段前緣元素增量的有4個，在750m中段增量的有4個。分帶評價值在675m中段無明顯減小的有7個，明顯增大的有1個，說明在675m中段前緣元素也有增強趨勢。將分帶評價值與中段高程相關系數大于08的方程構建理論線性模式（圖4），根據此理論模式，得出礦體各部位分帶評價指標。表2反映了礦體不同部位上指示元素評價指數，據此，可以對東北夼異常區的礦化異常進行評價。
2礦化異常的判別
根據已建立的礦床原生暈分帶評價值標準，利用東北夼地表巖石地球化學樣品的前緣和尾部元素線金屬量求得分帶評價值的對數值與判斷的礦體位置如下：lg［w（Sb）／w（Bi）］＝237（前緣）；lg［w（Sb）／w（Cu）］＝019（礦上）；lg｛［w（Sb）•w（Hg）］／［w（Cu）•w（Bi）］｝＝065（礦上）；lg｛［w（As）•w（Sb）］／［w（Bi）•w（Cu）］｝＝54（前緣）；lg｛［w（As）•w（Sb）］／w2（Cu）｝＝198（前緣）。從這些指標可以看出，判斷為前緣的概率為60％，礦中的概率為40％。東北夼地表Au異常幾何平均值為537×10－9，異常規模及強度相當于石英灘金礦體920m水平。因此，推測目前地表礦化剝蝕水平處于礦體的前緣，深部可能存在隱伏礦體。
3評價結論驗證
根據地表礦化異常展布和巖石化學分析數據，在東北夼異常區礦化蝕變較好的位置布置2個驗證鉆孔。結果表明：Au含量由地表向深部逐漸升高，鉆孔穿過2個金礦化體，厚度分別為1m和6m，Au平均品位為031～035g／t。最高品位達141g／t。此外，鉆孔中樣品As、Sb、Hg前緣元素強度依然較大，說明驗證鉆孔控制太淺，仍未超出前緣暈的空間。
結語
危機型礦山接替資源的預測與評價是一項復雜的系統工程，指導預測的理論和方法有多種，但是任何一種找礦預測理論和方法都有自身的適用性，對不同的礦種、不同的地質條件、不同的礦區、甚至不同的勘查階段都有一定的適用范圍。任何理論及方法的選擇，都是建立在對預測區地質、構造、地球物理、地球化學、遙感等信息詳細研究的基礎上。只有充分掌握預測區各方面地質資料，合理選擇與之相適應的預測理論和方法開展找礦評價工作，才能取得良好的找礦效果。
