主要矿床预测区特征

2024-05-18 22:43

1. 主要矿床预测区特征

(一)努日矿床预测区(V A1:Cu,W,Mo)
中国冶金地质总局第二地质勘查院目前在努日矿区(照片7-2,图7-5)内估算普查 金属资源量(333+334)铜、钨矿达到大型规模,钼矿达到中型规模以上。预测努日矿床 预测区铜金属资源总量201.2万t(预测方法依据,详见后)。
纳布(即努日)1:50000水系沉积物异常(福建地质调查院,2006)通过努日矿 区,异常以Cu,W,Mo为主,其次Bi,Ag,伴有微弱Pb,Zn异常。异常总面积26.87km2。Cu异常面积22km2,w(Cu)平均值264×10-6、峰值2000×10-6,衬度4.4。W异常面积14.8km2,w(W)平均值188×10-6、峰值3364×10-6,衬度18.8。Mo异 常面积2.1km2,w(Mo)平均值66.3×10-6、峰值350×10-6,衬度16.6。异常强度 高,规模大,浓集中心明显,梯度变化大,各元素异常套合好,浓集中心基本一致。异常 由努日大型铜钨钼矿引起。问题是:(1)异常总面积26.87km2明显大于矿区面积(约9.0km2),说明矿床外围可能存在新的异常源体;(2)普查阶段由于中矿段岩石破碎,岩溶发育,钻探施工队更换多个都没有取得好的施工效果,个别钻孔只好在溶洞中终孔,未能揭穿整 个矿带,因此我们预测:不仅层矽卡岩型矿床具有进一步找矿潜力,而且努日西地表出露 的热液角砾岩筒型铜矿体,深部有望发现隐伏的斑岩型铜钼矿(即与经典的斑岩型矿床蚀 变分带模式类比:自上往下依次出现青磐岩化-似千枚岩化或热液角砾岩型铜矿体-黄铁 绢英岩化-石英钾长石化)。通过ZK001(900m)钻探验证孔初步验证,取得良好效果(图 7-6、图7-7),ZK001(900m)钻探验证孔累计见矿体厚度92.23m,其中铜矿92.23m,平均品位0.58%;钼矿35.65m,平均品位0.068%;钨矿17.64m,平均品位0.199%;进 一步找矿潜力极大。今后找矿方向: 

图7-4 泽当矿田矿床(体)预测区分布图


照片7-2 努日矿床地貌景观


图7-5 努日层矽卡岩型铜多金属矿床地质略图


图7-6 努日西隐伏斑岩型矿床(体)预测区地质平面图

1)努日矿区南北矿段层矽卡岩型铜钨钼矿体深部继续找斑岩型铜(多金属)矿:南 矿段地表、钻孔中已见到斑岩型铜、钼矿化,局部已形成低品位斑岩型矿体(NZK4102孔),容矿岩石为闪长玢岩、二长花岗岩,北矿段12线钻孔中也见到石英闪长玢(斑)岩型铜、钼矿化,显示了斑岩型矿床成矿的可能性。同时,对矿区含硫化物石英脉及NZK4103孔 进行流体包裹体显微测温:发现努日矿区的成矿流体是以中低温、中低盐度的流体为主,形成于中低压的环境。据流体包裹体的类型、温度、盐度研究表明,努日矿区剥蚀程度较 浅,南北矿段深部(向斑岩型中高温蚀变矿化过渡? )还有一定的找矿空间。
2)努日矿区南矿段北部找矿潜力巨大:一是层状钨铜钼矿体走向上受NWW向Fb1正 断层作用下降,因此矿段东侧深部层状钨铜钼矿体找矿远景比较大;二是努日西侧角砾岩 筒型Ⅷ等三个铜矿体,品位高,属富矿体,可能是大气降水次火山热液(热水)环流活动 结果,三个铜矿体之间的火山角砾岩有明显的青磐岩化、黄铁矿化、硅化等强烈蚀变,其 深部有望发现次火山斑岩型或浅成低温热液型隐伏铜矿体。同时其深部与东侧几层钨铜钼 矿体可能存在内在关系,目前缺乏1000m以上深孔控制,值得进一步探索研究和验证。
3)矿区地表风成沙覆盖区仍具有一定的找矿潜力:南矿段南部和北矿段2个规模大、中高强度的激电异常带已发现厚大铜钨钼矿体,而北矿段3~15线南东侧矿体受大面积 风积砂覆盖,物探激电常强度高、面积大,少量钻孔验证已见矿,因此具有进一步找矿前 景;西北侧铁铜矿点需要进一步检查。

图7-7 努日西隐伏斑岩型矿床(体)预测区钻探验证地质剖面图

(二)明则-程巴矿床预测区(V A2:Mo,Cu)
明则矿床位于雅鲁藏布江缝合带边部,勘查阶段突破传统认识(斑岩矿床位于距缝合 带20km以外),按照模式类比方法成功验证发现中型隐伏斑岩型钼(铜)矿。目前已估 算金属资源量(333+334):钼矿达中型以上,铜矿接近中型,其中钼矿伴生铜、铼。预 测明则-程巴矿床预测区铜金属资源总量40.1万t(图7-8)。

图7-8 明则矿床预测区地质平剖面图(上)及地貌景观照片(下)

罗木屯(即程巴和明则矿段)1:50000水系沉积物异常通过本区,异常的组合元素 有Cu,W,Mo,Sn,Bi,Pb,Sb,Zn,Ag,As,异常总面积5.03km2。Mo异常面积 约3.74km2,w(Mo)平均值3.4×10-6、峰值8.5×10-6,衬度2.2。Cu异常面积1.16km2,w(Cu)平均值368×10-6、峰值950×10-6,衬度5.3。W异常面积2.93km2,w(W)平均值19.2×10-6、峰值41×10-6,衬度3.8。尚有微弱的Pb,Zn,Sn,Ag,As,Sb,Bi异常。各元素异常套合好,浓集中心明显。(该异常西延部分为山南-灌区异常)。异常由程巴中(大)型钼铜(钨)矿引起。
问题是:明则矿区程巴矿段钼矿为隐伏的斑岩型钼(铜)矿体,受NWW向走滑推闭 型转换断裂构造控制,而处在同一NWW向断裂构造带的明则矿区北西地段(即明则矿段),目前尚未进行深孔验证和深入探索,根据地表泥化—钙化、似千枚岩化等构造蚀变特征进 行模式类比(即与经典的斑岩型矿床蚀变分带模式类比:自上往下依次出现泥化—似千枚 岩化—黄铁绢英岩化—石英钾长石化)预测,深部有望发现同类的隐伏斑岩型钼(铜)矿,进一步找矿潜力较大。今后找矿方向:斑岩钼矿控矿的走滑推闭型转换构造——F2逆冲断 裂带,在西区明则一带地表出现层矽卡岩型铜矿化,其深部可能出现程巴矿段所见的隐伏 斑岩钼矿,值得进一步探索验证。事实上,目前的工作结果揭示在冈底斯东段的北部甲玛、驱龙矿区已发现与矽卡岩铜矿共生的斑岩铜矿,存在统一的层矽卡岩-斑岩型成矿系统。

图7-9 明则斑岩型钼矿床地质模式图(据李光明等,2011;范新等,2011)

本次研究表明山南地区的矽卡岩型铜-钼±钨矿床均为浅部矽卡岩,与斑岩型矿化一 起属于统一的岩浆热液成矿系统。在山南地区,目前的工作结果显示该区大部分铜-钼 钨(金)矿床主要为层矽卡岩型,但近年来在明则矿区的层矽卡岩型铜矿之侧下方发现了 斑岩型钼矿的存在,暗示该区的矽卡岩型矿化可能与北部相似,也应存在统一的层矽卡岩-斑岩型铜-钼±钨(金)成矿系统。
根据总结的成矿模式,明则矿区明则矿段还有较大的找矿潜力。明则矿区目前的工作 主要集中在矿区的东南侧,根据典型的斑岩型钼矿矿体的分布特征,如不强调引张构造容 矿的决定性作用则在已控制矿体的北西侧层矽卡岩型铜钨矿化发育地段的深部很可能会发 现与东南段斑岩钼矿对称的披覆状厚大钼矿体(图7-9),因此,明则矿区北西矿段宜以 隐伏斑岩钼矿为找矿主攻目标。
(三)普村-冲木达矿床预测区(V B1:Cu,Au)
地表已有小型民采Cu-Au工业矿床,预测普村-冲木达矿床预测区铜金属资源总量 22.1万t。
冲木达1:50000水系沉积物异常通过本区,异常的组合元素有Cu,Au,As,Bi,Ag,异常总面积6.91km2。Cu异常面积0.16km2,w(Cu)平均值1000×10-6、峰 值1000×10-6,衬度14.3;Au异常面积0.23km2,w(Au)平均值116×10-9、峰值 116×10-9,衬度23.2。各元素异常套合好,浓集中心明显。异常由铜金矿床点引起。冲 木达二长花岗岩体内可见含铜石英脉;普村地段出现斑岩型矿床表层常见的泥化、钙化和 似千枚岩化现象,与明则同一控矿断裂的延伸地带地表仍有铜多金属矿化现象,值得进一 步工作。
(四)车门-普章矿床预测区(V B2:Cu)
通过前期工作,在地表发现一条规模很大的含铜构造破碎蚀变带及土壤综合异常,含 铜构造破碎蚀变带长度大于2km,其中在该带中发现的I号矿体,地表工程控制长度大 于800m,宽1~10m,含铜品位0.34%~4.07%,平均品位1.78%。其南部F4破碎带 中发现一分布面积较大的千枚岩化(绢云母、褐铁矿、硅化)带,呈近东西向分布,并有 多组断裂交会复合,构造蚀变带、岩体长度大于1000m,宽20~40m,由黄铁绢英岩、石英脉、闪长玢岩、破碎蚀变的花岗闪长岩等组成。区内目前已圈出两个铜矿体,共获铜 金属资源量(334)1.5824万t,平均品位1.70%。预测车门-普章矿床预测区铜金属资源 总量81.7万t。
该区出现1:2万土壤测量Cu异常3处。CT-1异常以Cu元素为主,由3个近平行 的长条状异常群组成。异常走向近南北。长500~1200m不等,宽100~300m。3个异 常群w(Cu)的局部异常峰值不高,分别为125(单位为×10-6,下同),135,91;平 均值低,分别为60,81,75。Zn,Bi,Mo元素分布在异常内带,外带有Pb,W,Ag,Au弱异常。Cu,Bi具二级浓度分带,其余具一级浓度分带。异常区出露花岗闪长岩,断 裂F6从异常北缘通过。在F6中见宽达2~10m的铜矿体,为热液充填型成因。矿体走 向与Cu异常走向不一致,与衬度比值异常方向较一致。I号矿体斜跨在异常边缘。从异 常与I号矿体的关系及地形条件分析,该异常可能另有其他矿(化)体存在或因地形变化 引起,值得今后工作中注意。CT-2异常异常呈近东西走向,形态不规则,大致为长圆状。w(Cu)峰值125,平均值为70。组合元素有:Mo,Bi,Zn,Pb,Sn等。异常区分布有 花岗闪长岩、二长花岗斑岩等,近东西向断裂F4通过异常。异常与千枚岩化-黄铁绢英岩 化蚀变体一致,可见,异常主要与黄铁绢英岩蚀变体有关,预测深部可能存在隐伏含铜斑 岩体。
问题是:矿区地质工作程度低,尤其是南部地表断裂带附近出现青磐岩化、似千枚岩 化,预测(即与经典的斑岩型矿床蚀变分带模式类比:自上往下依次出现青磐岩化或泥化-似千枚岩化-黄铁绢英岩化-石英钾长石化)深部有望发现隐伏斑岩型Cu-Mo矿体;地表 Cu多金属元素异常范围较大,有进一步勘查找矿的潜力。
(五)娘姑处矿床预测区(V b3:Au)
目前已知有娘姑处金矿点和1:50000水系沉积物异常,异常的组合元素为Au,Ag,As,Bi,Sb,异常总面积2.97km2。w(Au)异常面积1.80km2,w(Au)平均值120×10-9、峰值750×10-9,衬度34.4。异常面积1.17km2,w(Ag)平均值0.65×10-6、峰 值2.12×10-6,衬度4.3。各元素异常套合好,峰值高,梯度变化大,有明显的浓集 中心。1987年,西藏地矿局六队普查时,异常区内已经发现金矿(化)体7个,估算金 金属资源量(334)2.5 t,但工作程度低,有进一步勘查找矿的潜力。预测娘姑处矿床预 测区铜金属资源量4.6万t。
(六)帕南矿床预测区(V b4:Mo,W)
目前已圈定钼和钼钨矿体各1个,获钼金属资源量(333+334)0.15万t,平均品位 0.066%;WO3 0.2797万t,平均品位0.20%。预测帕南矿床预测区铜金属资源量26.1万t。
出现帕南1 :50000水系沉积物异常,异常的组合元素有W,Mo,Au,Ag ,Bi,Pb,异常总面积7.36km2。W异常面积4.35km2,w(W)平均值87.4×10-6、峰值750×10-6,衬度17.5。Mo异常面积3.57km2,w(Mo)平均值9.6×10-6、峰 值24.4×10-6,衬度6.4。Au异常面积0.90km2,w(Au)平均值24.4×10-9、峰值 15.9×10-9,衬度3.2。尚有Pb,Ag,Sb,Bi异常。各元素异常套合较好,浓集中心较清晰。矿区内已圈定钼钨矿体1个(Ⅰ Mo-W)、钼矿体1个(Ⅱ Mo),两个矿体均为两条剖 面各1个钻孔控制的隐伏矿体,赋矿岩石、围岩均为中粒黑云角闪花岗闪长岩,部分容矿 岩石为钾长(二长)花岗岩,可能是明则式隐伏斑岩型钼矿的表层显示。其中,I Mo-W 矿体呈脉状,分布在矿区7~15线及两侧,由PZK701,PZK1501控制。赋存标高3126~3388m,钻孔控制最低标高3220m。走向长776m,推测倾向延深200m,工程矿体真厚 度3.38~5.92m,从7线到15线矿体厚度变小。推测走向315°,倾向NE,倾角60°~64°。ⅡMo矿体呈脉状,分布在2~7线,由PZK701控制;赋存标高3380~3510m,钻孔控制最低标高3456m。走向长634m,控制倾向延深200m,工程矿体真厚度1.69~5.07m,从2线到7线矿体厚度明显变小。推测产状45°∠60°~65°。科研项目实施阶段,根据地表泥化、似千枚岩化等构造蚀变特征进行模式类比(即与程巴斑岩型钼铜矿类比,表7-2)预测,认为深部有望发现隐伏斑岩型矿体。经ZK701钻孔验证揭露发现含钼(铜、钨)钾长(二长)花岗岩、花岗闪长岩,矿化厚度近200m(图7-10,照片7-3),垂向 蚀变分带明显,显示较大的找矿潜力。
表7-2 帕南矿区与明则(程巴)斑岩型钼(铜)矿模式类比



照片7-3 细脉浸染状钼钨矿石


图7-10 帕南钼钨矿区A-A′ 地质剖面图

主要矿床预测区特征

2. 区域成矿模式与找矿预测

区域成矿模式是指在一定的地质单元或成矿单元内各种固体矿产的分布特征,阐明其成矿作用的时空演化、成因联系和成矿机制,是对区域成矿规律的高度总结和概括(朱裕生,1992),可以用表达区域成矿作用内在关系抽象的概念化的图形或表格的形式来表示。即区域成矿模式的建立一般以成矿系列理论为指导,合理的成矿区带划分为基础,掌握和提取真实的区域矿床的成矿信息,对区域矿床的成因特征和成矿规律做出适当的描述(朱裕生,1992)。所以,区域成矿模式的建立能够提高区域成矿学的理论水平和为区域矿产的勘查作出预测评价和提供地质依据。
由于中国东部地幔岩石中钼的平均含量为0.22 ppm,最高达0.7 ppm,明显高于世界地幔的钼平均丰度(0.093 ppm,Carlson,2004),新生代寄主玄武岩中Mo的含量平均值为2.91 ppm,最高达7.21 ppm,是世界基性岩钼丰度(1.4 ppm)的2倍多(岳可芬,2006),说明中国东部具有富钼的深源背景。并且钼具有很强的亲硫性,在成矿过程中表现得相对活跃,所以在不同的地质环境、不同的控制因素和成矿机制下,其可与不同的成矿元素组合,生成众多不同类型的钼矿床。因此,近年来钼多金属矿床的找矿成果取得了重大突破,也使得原有的区域成矿模式或找矿模式在认识上可能存在有一定的问题和不足,如最新的研究对原适用于赣南钨锡钼铋多金属矿的“五层楼”找矿模式进行了拓展,将其演变为“五层楼+地下室”的模式,更有利于对已有的老矿区和新发现的矿区的深部找矿指导(许建祥等,2008;王登红等,2010),并且具有更广泛的适用性(王登红等,2010)。虽然该模式的基本意义是提供了一种脉状矿区找层状矿体或者层状矿体分布区寻找脉状矿体的具体思路(王登红等,2010),但其对于其他矿种的找矿勘查同样具有重要的参考价值,如湖南瑶岗仙钨矿杨梅岭矿段深部发现富钼厚石英脉型矿体、细脉型和砂岩角砾型钼矿带,更深部发现了斑岩型钨钼矿(吕志成等,2011)。
按成矿单元建立区域成矿模型是成矿预测工作中关键的主要内容之一。然而,当前矿产资源的易勘时代正在成为过去,这就意味着找矿难度的加大,发现一个大型矿床的概率降低,所用成本大幅度增加。所以,在一定成矿单元内根据已知矿床的成矿信息,参考重要的找矿线索,查找已有成矿模式的不足,建立新的成矿模式和找矿模式是必不可少的,可以更好地指导实际工作。

3. 区域铁矿预测模型

阿吾拉勒西段铁资源潜力预测评价工作总体技术思路(表4-2):以现代成矿理论为指导,加强铁矿区域成矿规律研究及其与成矿有关的基础地质研究工作,最大限度地深入分析地质构造的成矿信息,以Ⅲ级成矿区(带)为单位,深入全面总结区内主要铁矿的成矿类型,典型矿床研究松湖铁矿、备战铁矿、式可布台铁矿为核心;全面利用物探、化探、自然重砂、遥感所显示的地质找矿信息;运用体现地质成矿规律内涵的预测技术,全面全过程应用GIS技术,在定性和Ⅳ、Ⅴ级成矿单元内圈定预测区基础上,完成研究区铁矿成矿规律总结和成矿潜力预测评价。
表4-2 阿吾拉勒西段铁矿区域成矿模式


区域铁矿预测模型

4. 矿田构造控矿模型及找矿预测

矿区位于都仁乌力吉-巴彦得力格火山盆地的东南部。该火山盆地区域上受NE向深大断裂控制,呈NE向的盆岭构造。矿区整体位于破火山口范围内,控制矿床(体)产出的主要构造单元是火山活动中心(火山通道)、爆发岩筒、次火山岩体、岩墙和各种断裂。褶皱不发育,而断裂、火山构造以及岩浆侵入接触构造系统发育。
3.8.1 断裂构造及其控矿作用
矿田查明或推断主要断裂构造8条,呈NE、NW—NNW以及EW向,构成“菱形”格子状构造格局(图3.19)。
3.8.1.1 断裂特征
(1)EW向断裂
矿田范围内有2条规模较大的EW向断裂存在,分别位于矿区南部(F1)和北部(F2),其中北部F2断裂具隐伏性质,地表仅在断裂边部南侧基岩出露区见有EW向次级小断裂或裂隙发育;东侧NW向钾长花岗斑岩岩墙面呈近EW向,没有穿过该断裂带,同时该断裂也限制了北部NE向岩墙向南西部延伸。
南部EW向F1断裂特征明显,尤其是在霏细斑岩北部见残存露头。表现为压扭性逆断层性质,产状350°~360°∠60°~80°。该断裂为早期断裂,有几个特征标志,一是主体被霏细斑岩呈近EW向充填,成为火山通道;二是在霏细斑岩北侧,发现宽30~50m的EW向构造破碎带,南侧发现宽10~30m近EW向片理化带;三是南、北侧构造破碎、片理化带中充填近EW向矿化石英脉;四是在霏细斑岩北侧破碎带中钾长花岗斑岩也呈近EW向侵位在该组断裂中。
F1、F2断裂在火山-侵入之前形成,规模大,为矿田围限构造,南北2条主干断裂与下述NE向隐伏边界围限断裂构造一起作为边缘构造控制了矿田破火山口的形成和演化。
(2)NE向断裂
矿田该方向组断裂比较发育,但被后期NW向构造改造强烈,加之覆盖严重,断裂不易观察,仅局部可见,且多表现为强烈挤压的片理化带。根据野外地质观察,结合遥感图像可以将矿区NE向断裂构造划分为2个级别,一是位于矿田边部的边界围限断裂,二是位于矿田内的次级断裂。
NE向边界围限断裂位于矿区南东侧和北西侧,目前能观察的标志很少,被钾长花岗斑岩岩墙充填。岩墙出露宽0.5~1km,图幅范围内长超过3km,岩墙边界平直,呈NE向。其中位于北西侧的NE向边界断裂南西段可能由于近EW向边界断裂隔挡作用,钾长花岗斑岩没有继续往南西方向侵入,呈低洼沟,被第四纪砂砾岩覆盖。
位于矿田范围内次级NE向断裂特征相对明显,主体产状310°~330°∠60°~80°,包括F3,F4和F5号断裂,大致呈1km等间距分布(图3.19)。
F3断裂分布在矿区南东部,断裂外观表现为破碎带和密集的片理化带,充填有辉绿岩脉,在Ⅱ矿带采坑揭露含矿花岗斑岩岩枝呈NE向侵入到NE向断裂破碎围岩中,同时探槽以及采坑发现NE向密集石英细脉发育。F3断裂控制了Ⅱ矿带1号矿体以及含矿次火山斑岩的侵入。
F4断裂位于矿田中部,是矿田范围最主要的一条NE向断裂,也是标志最明显的一条断裂,在断裂中东段,流纹斑岩岩墙沿断裂充填,宽10~30m,地表出露长度超过2km。断裂通过Ⅰ矿带位置,控制部分次火山岩体和矿体呈NE向展布。此外,沿该断裂,分布着3个火山活动中心,指示该断裂规模大、活动时间长。
F5断裂位于矿田北西部位,为推测断裂,分布位置基本全部被第四系覆盖,仅其南侧基岩裸露区见同方向的小断裂或裂隙存在,在断裂南西部火山活动中心可能受其控制。
除3条主干NE向断裂外,矿田范围内还存在更次一级的NE向断裂,地表显著表现是控制了辉绿岩脉、钾长花岗斑岩脉呈NE向分布。
NE向构造主体为成矿前断裂,但在成矿期以及成矿后均有活动。根据对矿区26号脉露采部分的观察,NE向构造对矿带(体)也有较弱的破坏作用。
(3)NW—NNW向断裂
矿田的主要控矿构造,成矿期活动最强,标志最明显。构造带主体产状30°~60°∠70°~86°,破碎带长度大于3km,带内岩石破碎,沿破碎带含矿次火山杂岩以及后期岩脉侵入。在矿区范围目前已查明5条该方向组断裂,分别为F6、F7、F8、F9和F10,大致呈0.5~1km等间距分布。

图 3. 19 毕力赫金矿田构造纲要图

F6断裂位于矿田北东部位,构造带呈宽50~100m破碎带,断续出露长1.5km。带内岩石破碎,角砾发育,角砾成分多为石英、流纹岩以及流纹质沉凝灰岩,大小混杂分布,无定向性,角砾的角部普遍有不同程度的磨圆或蚀圆现象。胶结物主要为与角砾同成分的细碎屑,碎屑多遭受强烈的粘土化,胶结松散。沿构造带充填有含矿石英(蛋白石)脉,地表以及钻孔均有揭露,包括26号脉、28号脉等。
F7断裂位于矿区中部,为Ⅰ矿带容矿断裂,总体控制程度高。含矿段地表出露段可见长度150m,覆盖区电法测量具有明显低阻特征,延伸超过2km,宽80~120m。带内岩石破碎强烈,多期活动特征明显。沿断层分布有不同期次的次火山岩体、岩脉以及含矿石英脉(如24号脉)。
F8、F9断裂与他们之间的次级NW向断裂构成一个宽近500余米的断裂束带,其间由于岩石破碎,剥蚀强烈,形成一条NW向宽沟,第三系(古、新近系)、第四系局部厚达百米。F8断裂面产状35°∠81°。断裂带内岩石破碎不均,密集裂隙带与构造透镜体以及张性角砾岩均发育,指示断裂经历过压性-压扭性、张性等复杂活动过程(图3.20)。该断裂束带是区内标志最明显,规模最大的一条断裂,控制了22号脉以及相关的次火山岩体、岩脉和角砾岩筒。预测是矿田一条最重要的控矿、容矿断裂。

图 3. 20 毕力赫矿田 F8断裂带剖面素描简图( Ⅱ矿带露天采场)

F10断裂位于矿区南西角,主体表现为片理化带,宽度不一,多在30~50m,其北西以及南东部位遭受剥蚀,呈低洼带状。该断裂与NE向断裂交会部位控制火山活动中心分布。
矿区内广泛发育NE、NW和近EW向多组节理。常有石英细脉贯入和方解石细脉充填。
3.8.1.2 断裂控岩、控矿规律
矿田周边早期呈隐伏状的NE、EW向构造为矿田围限构造,控制了矿田次级容矿断裂,含矿次火山杂岩以及火山-次火山活动中心的空间分布范围,圈定了矿田的范围。
矿田范围内,NW—NNW向断裂组是最重要的控矿、控岩断裂构造。地表发现含矿石英(蛋白石)脉以及含矿次火山杂岩体、钾长花岗斑岩以及大部分辉绿岩、细晶岩脉等也多沿该方向组断裂构造侵入。
NE向构造形成较早,多隐伏或被后期构造改造。该方向组断裂与NW—NNW方向组断裂交会部位,控制了火山活动中心,也控制了含矿次火山杂岩体及其相关的斑岩型、蚀变岩型金矿化体空间分布。矿田NW、NE向断裂具有等间距分布规律,共同构成“菱形格子”状构造格局,形成“结点”控岩、控矿规律。目前查明的Ⅰ矿带主矿体、22号脉以及26号脉等均位于“节点”或其附近。
3.8.2 火山构造及其控矿作用
矿田位于火山盆地内,火山构造对矿田以及矿体分布控制明显,但由于遭受比较强烈的剥蚀作用,一些典型的火山机构控矿的矿体已经保存很少。
3.8.2.1 破火山口特征及其控矿作用

图3.21 毕力赫金矿田破火山口的地理特征和构造轮廓

矿区填图以及遥感影像显示矿田为一个保存较差的破火山口,其形成受矿田周边早期近EW向、NE向边界围限断裂形成的菱形格子状构造格局控制,呈长轴略向NE的椭圆状,直径3~4km(图3.21)。沿推测的环状断裂分布着至少4个次级火山活动中心,出现比较强烈的硅化、绢云母化等蚀变。总体看,该破火山口剥蚀比较强烈,对照典型的破火山口的地理特征和构造轮廓(Lipman,1976,本文转引自唐纳.W.海因德曼,1985),毕力赫破火山口残存地形壁(W),主要为钾长花岗岩陡立壁;局部也存在谷形洼地(M),位于地形壁与中心的穹窿(?)之间;火山中心(V)比较发育,主体位于推测的隐伏环状断层带上;至于火山穹窿(D),由于整体剥蚀比较强烈,表现不明显,但仍在环带近中心部位出现高差不大的隆起。破火山口范围控制了矿田空间分布范围,是控制矿区的一级火山构造。由于破火山口的形成经历了长期复杂的地质作用,如断裂的产生、火山喷发、次火山岩的侵入等交替进行,导致多种成矿构造和成矿作用的发生,在含矿破火山口区矿床(体)常成群成簇产出。R.H.Sillitoe(1984)探讨了破火山口构造对金、银矿床的控制,初步建立了与谷型破火山口有关的可能矿床理想模式(图3.22)。对照该模型,可以认为模型中产于地表破火山口浅部凝灰岩内一些浅成低温型矿化,如网脉状、浸染状矿体在本矿区已经被剥蚀,目前矿区处于中(浅)部,除少量残存浅部次生石英脉(蛋白石脉)型矿化外,主要矿化类型为与浅成侵入体有关的斑岩-蚀变岩型矿化。

图3.22 与谷型破火山口有关的可能矿床理想模式(据Sillitoe,1984)

3.8.2.2 火山通道及其控矿作用
矿田范围初步可以确定4个小的火山活动中心(火山通道),特征是呈突起的小丘。其中分布在西侧的2个偏中性的火山活动中心呈比较规则的圆状,规模较小,直径80~100m;分布在南部以及中心部位偏酸性的火山活动中心规模较大,椭圆状,长轴方向直径300~500m,呈近EW向和NE向。
目前勘探实践证实,本区火山活动中心分布着火山集块岩、熔岩角砾岩以及凝灰岩等,至今未发现侵入体,四周环状、放射状断裂也不发育,矿化蚀变不强烈。目前火山通道或其附近没有发现成型的矿化体分布,仅Ⅰ矿带分布在火山通道旁侧,是否与其相关还须进一步探讨。
3.8.3 次火山岩构造及其对成矿的控制作用
次火山岩构造是指在次火山岩发育过程中所形成的构造要素的总和(翟裕生等,1993)。次火山岩体的接触带、原生裂隙、各种成因的角砾岩及叠加的构造裂隙等直接控制矿床和矿体的产出位置、形态、产状及矿床规模。
3.8.3.1 侵入岩上部环状和放射状构造及其控矿作用
由于次火山岩体上侵形成的环状构造和放射状构造对矿体(脉)控制显著。以毕力赫矿区中部Ⅰ矿带中的Ⅰ、Ⅱ号矿体和26号脉地表富矿包附近最为典型(详见上述)。
3.8.3.2 次火山岩体原生裂隙构造及其控矿作用
次火山岩岩体原生裂隙构造发育,包括边缘冷缩裂隙带、层带状裂隙带、钟状构造、水压裂隙等,他们成为斑岩型矿化重要的容矿构造。边缘冷缩裂隙带产于岩体内侧,由密集的层节理伴随斜节理成群出现,他们与接触带及岩体边部片理化带大致平行产出。层带状冷缩裂隙带产于岩体顶部隆起部位,主要发育缓平裂隙,当这些平缓裂隙与陡立裂隙连通时,构成大规模的矿化裂隙带,控制矿体呈似层状或透镜状,如控制Ⅰ矿带201号矿体富矿体的花岗闪长斑岩杂岩体顶部。
3.8.3.3 角砾岩岩体构造及其控矿作用
角砾岩体构造是浅成岩浆作用的一种特殊形式,多数情况下同浅成侵入体和次火山岩紧密伴生,并与金属矿化有密切的空间和成因上联系,是次火山矿床的重要控矿构造。矿区目前还未界定出典型的角砾岩体构造,其中22号脉小竖井部位分布的角砾岩体推测为角砾岩体筒分布位置。该部位发现大范围的碎裂蚀变角砾状玄武安山岩,表面呈褐黑色,角砾均为玄武岩、安山岩,粒度不均,大多具有一定的磨圆,边界清晰;胶结物则多为硅铁质,部分为细的火山岩碎屑,胶结紧密。岩石普遍具有不同程度的矿化,金含量一般0.6×10-6左右,最厚处(膨大部位)可达80余米。推测是一个角砾岩筒出露位置,但其空间形态还未得到有效控制,需要进一步工作。
3.8.3.4 侵入接触带构造及其控矿作用
矿田是一种重要的控矿构造类型。矿区表现为几种类型:一是稍早期花岗闪长斑岩侵入到火山-火山碎屑岩中形成的接触带构造体系;二是成矿期的二长花岗斑岩侵入到早期花岗闪长斑岩中构成的接触构造体系;三是二长花岗斑岩侵入到火山-火山碎屑岩中形成的接触带构造体系。研究表明,成矿与晚期二长花岗斑岩关系更为密切,因此,后两类侵入体接触构造体系是矿区控矿接触带构造体系,斑岩型矿体常局限在二长花岗斑岩接触带附近,集中在接触带构造顶部,产状缓倾斜部位(上盘)或接触带的偏转和转折部位,以及局部岩枝突出部位。
3.8.4 构造控矿模型及成矿靶区预测
3.8.4.1 “菱形”格子状构造格局“节点”控矿模型与成矿有利部位的圈定
破火山口分布范围限制了矿田空间分布。矿田内近平行、等间距分布的NE、NW(W)向断裂构造组成“菱形”格子状构造格局,其交会部位是火山、次火山活动以及成矿的有利部位,构成“节点”控岩、控矿模型。已控制的Ⅰ矿带Ⅲ、Ⅴ号矿体位于发现的“节点”或其附近。据此预测,Ⅱ矿带、22号脉、26号脉以及24号脉分布位置是成矿最有利部位,是找矿的重点部位(图3.19)。
2.8.4.2 火山及岩浆侵入接触构造控矿系统与成矿预测
矿田内断裂、火山构造以及岩浆侵入接触带构造分别或联合控制了浅成石英脉型、构造蚀变岩型、爆破角砾岩筒型和斑岩型等矿化类型。其中前3种受火山构造、断裂控制;斑岩型矿化则受次火山杂岩体控制。研究发现,矿化类型具有空间分带性,石英脉型矿体多位于地表—地下100m左右的深度范围;断控蚀变岩型矿体多位于地表至地下150m左右的深度范围;具有重要工业价值的斑岩型金矿在地下100~150m以下深度范围。
矿田矿化类型属于斑岩成矿系统。按照斑岩成矿系统构造控矿模型,浅成斑岩体是金、铜矿化最根本的控制因素。次火山的分布受断裂、火山机构(通道)控制。斑岩型矿化分布在斑岩体内外接触带,尤其是上部,属于斑岩成矿系统深层次矿化类型。而石英脉型、构造蚀变岩型以及角砾岩筒型矿化受控于火山机构、断裂构造,位于斑岩体上部或侧部,属于斑岩系统浅层次矿化类型。
目前,毕力赫金矿田浅层次矿化类型已经遭受了比较强烈的剥蚀,寻找深层次斑岩型矿化是矿田找矿主攻矿床类型。也就是说,寻找成矿斑岩体成为找矿最关键问题。

5. 矿床预测区

矿床是地质作用的产物,是具有经济价值的地质体。矿床预测区是根据相同成矿作用所反映的地、物、化、遥信息来划定边界的。

矿床预测区

6. 矿床空间信息成矿预测模型的实现

预测结果输出有两种,数据输出和图形输出。数据输出是利用预测模型在数学软件中计算后已将预测结果写入到属性数据表中,通过查找数据表即可得到。再利用生成的信息单元数据成图(图8-6)。

图8-6 成矿有利度频率分布图

在综合分析成矿条件、成矿机制基础上,依据成矿规律和找矿标志圈定异常单元。按成矿有利度0.5、0.6和0.7为异常分界点,对预测单元进行了分级,预测单元可分为3级,即Ⅰ级、Ⅱ级和Ⅲ级,其中Ⅰ级预测单元(大于0.7)为成矿条件最有利,找矿标志明显,找矿潜力大;Ⅱ级预测单元(介于0.6和0.7之间)为成矿条件比较有利,找矿标志较明显,找矿潜力较大;Ⅲ级预测单元(介于0.5和0.6之间)为成矿条件较一般,但仍有成矿可能。

7. 矿床模型综合地质信息预测技术

矿床模型综合地质信息预测技术,是由中国地质调查局叶天竺总工程师带领的研究集体在系统总结我国开展全国成矿区划工作以来固体矿产预测的实践经验基础上提出的。方法以地球动力学、成矿动力学和成矿系列理论为指导,深入开展区域地质构造研究,最大限度地分析地质构造的成矿信息,以各级成矿区带为单元,划分主要矿产的矿床预测类型,建立矿床模型,总结区域成矿系列。全面利用物探、化探、遥感等资料所显示的地质找矿信息,运用体现地质成矿规律内涵的预测技术,全面、全过程应用空间数据库及GIS技术,在圈定成矿预测区的基础上估计潜在资源量。

矿床模型综合地质信息预测技术

8. 矿产预测方法分类

在矿产预测的实践中,虽然已有众多的预测方法可供使用,但综合起来有以下四类。
1. 经验模式预测方法
经验模式预测方法是建立在类比理论基础之上,一般通过模式类比来实现。该方法以矿床模式为基础,通过地质工作者的实践经验实施。
类比理论是矿产预测的基本理论之一; 类比方法是矿产预测首要的或主要的方法; 其他矿产预测方法都建立在类比方法基础之上。
相似地质环境下应有相似的矿床产出,相同的地质范围应有相近或等同的资源量。据此,应用成矿模式指导矿产预测成为首要的方法,也是地质类比的基本依据。模式类比可分为: ①人工思维类比,也称经验类比; ②成矿模式集 ( 即各类成矿模式的汇总) 的排列类比; ③计算机模拟类比是建立在模式识别及图像处理技术基础之上的类比技术; ④专家系统类比。
2. 理论模型预测
理论模型预测方法以矿床成因 ( 概念) 模式为基础,应用现代地质理论进行预测。目前,在预测的实践中还存在一定的困难,该方法还处在探索之中。翟裕生先生进行了这方面的研究,取得了一定的效果。
3. 数理统计分析预测
统计分析预测方法以采用数理统计方法建立的基本统计模型为基础,然后进行外推预测。通常是在已勘探地区,以已知矿床为标准统计样品,建立统计模型。外推预测则是在未知区进行的,未知区一般只具有普查工作程度。由于模型区地质工作程度高,相应能选择到较丰富的反映矿床分布规律的地质变量,其中包括直接的和间接的变量,这种模型称为基本统计模型。将基本统计模型进行外推预测时,在未知区内许多直接变量是取不到的,因而模型不能直接使用。为了使模型能适用于预测条件,必须将基本统计模型进行适当处理。这种处理过程称之为模型的简化,所得到的模型称之为原基本统计模型的简化模型。简化模型主要是由间接变量组成的。由于间接变量与直接变量往往是有联系的,因此,简化模型实质上是变量之间信息转化的结果。
简化模型具有以下基本特点: ①在基本统计模型基础上,经简化形成的适应预测要求的定量模型; ②简化模型中的变量组合是普查评价准则; ③简化模型最大程度地逼近基本统计模型; ④简化模型与基本统计模型具有继承性。
4. 综合方法预测
综合方法预测又称综合信息矿产预测法 ( 王世称,1986) ,是根据预测普查模式的理论和找矿的技术方法所获得的成矿信息,建立综合信息找矿模型,进行成矿预测的方法。
综合信息矿产预测法和常规的成矿预测方法在理论和方法上有一定差别 ( 王世称等,1989) 。常规的矿产预测法是以成矿模式为基础,以成矿理论为指导,通过成矿规律研究达到预测和固定靶区的目的。综合信息预测法是以找矿模型为基础,运用矿床的地质、地球物理、地球化学、遥感地质等综合信息开展预测工作。它着眼于矿床成矿条件的分析,实际找矿标志的研究和成矿规律 ( 主要是时空和共生规律) 的总结,较少受矿床成因争论的影响,因而具有更大的客观性和实用性。综合信息预测以地质为先验前提,以综合信息模型为目标,以数学地质和计算机技术为手段,通过信息的综合、转换、分析、处理和解释,建立综合信息的有机联系,深化对成矿规律的认识,达到定位预测的目的。该方法是常规矿产预测工作的深化和推进,是开展隐伏矿和盲矿体资源预测的主要方法之一,也是地质、物探、化探、遥感地质相互组合和统一的基本途径。
为了建立综合信息找矿模型,要遵循从已知到未知的原则确定典型的地质体、矿床或矿体与各种信息间的相关联系,以指导相似和邻近地区的预测评价。综合信息成矿预测图的编制,同样需要先编制一些基础图件,如综合信息解释图、物探构造纲要图、推断深部地质图、构造化探图、构造重砂图等。在此基础上编制成矿规律图,反映成矿系列的成矿规律图可作为成矿预测图的底图。综合信息解释方法与成矿系列理论的结合,是编制预测图的基础。在此基础上,圈定不同级别的找矿靶区,进行成矿预测。
5. MAPGIS 应用
MAPGIS 是中国地质大学 ( 武汉) 信息工程学院研制开发的地理信息系统基础软件。已组织完成了一批门类齐全的基础数据库,为广泛应用 GIS 技术奠定了基础,形成了以MAPGIS 为龙头的国产 GIS 软件系列; 在地质调查领域形成了系统的应用 GIS 方法技术体系; 形成了一支素质高的技术队伍。
已经完成的全国性基础数据库包括: ①中国地层数据库; ②全国 1∶ 5 万数字地质图数据库,已经完成 100 幅; ③全国 1∶ 20 万数字地质图数据库,已经完成 600 幅; ④全国1∶ 50万数字地质图数据库; ⑤全国矿产地数据库; ⑥全国重力勘查数据库 ( 1∶ 20 万1∶ 50 万 1∶ 100 万) ; ⑦全国航空磁测 ( 1∶ 20 万 1∶ 50 万) 数据库; ⑧全国 1∶ 20 万区域地球化学勘查数据库; ⑨重要矿区典型钻孔总计达 100 多万米进尺的钻孔数据库; ⑩多种比例尺的水文地质、工程地质数据库以及地下水监测数据库。
在完成地理、地质、物探、化探、遥感等综合资料数据库建设的基础上,建立了找矿模型; 初步进行了矿产资源区域评价,圈出找矿靶区; 研究开发了矿产预测的 “证据权法”OOIM 数字模型,并提出初步预测成果。