某銅（鋅）礦床找礦勘查思路探討

呂 剛　武殿軍　李曉帥（吉林省第二地質(zhì)調(diào)查所，吉林　吉林　132011）

某銅（鋅）礦床找礦勘查思路探討

呂 剛武殿軍李曉帥
（吉林省第二地質(zhì)調(diào)查所，吉林吉林132011）

隨著全球經(jīng)濟(jì)體制與社會(huì)文明的不斷發(fā)展，銅（鋅）的需求量一直保持高位增長(zhǎng)的趨勢(shì)。根據(jù)相關(guān)數(shù)據(jù)顯示，全球的銅（鋅）儲(chǔ)存量大約在2億噸左右。由于銅（鋅）礦床具有品味高、雜質(zhì)少、易冶煉等特點(diǎn)，全球一半以上的銅（鋅）產(chǎn)量來(lái)自于此種礦床。隨著銅（鋅）礦床的開采量與日俱增，礦資源也隨之下降，此外，我國(guó)被開采基地嚴(yán)重缺乏。因此，本文以甘肅省某地區(qū)的銅（鋅）礦床為例，分析并研究了銅（鋅）礦床找礦勘查思路，并提出建議。

銅；鋅；礦床

20世紀(jì)90年代以來(lái)，隨著全球經(jīng)濟(jì)體制不斷深化改革，社會(huì)實(shí)現(xiàn)可持續(xù)發(fā)展戰(zhàn)略方針，銅（鋅）的消費(fèi)量與日俱增。根據(jù)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)顯示，在過(guò)去10年內(nèi)，銅（鋅）的消費(fèi)量隨著年增長(zhǎng)速度為5%以上，其中我國(guó)銅（鋅）消費(fèi)量尤為突出。值得重視的是，全球近期能夠被開采基地，除了國(guó)外一些大型銅（鋅）礦床，國(guó)內(nèi)就只剩下一些小型銅（鋅）礦床。因此，本文結(jié)合甘肅省某地區(qū)的銅（鋅）礦床找礦勘查思路進(jìn)行了分析與研究。

一、研究現(xiàn)狀

20世紀(jì)60年代，甘肅省地礦局在進(jìn)行地質(zhì)礦產(chǎn)普查時(shí)發(fā)現(xiàn)了該銅（鋅）礦床，最后針對(duì)這一礦床進(jìn)行了勘查與評(píng)價(jià)，研究表明該礦床屬于火山熱液型的銅（鋅）礦區(qū)，沒有工業(yè)開采意義。隨后幾十年過(guò)去了，在20世紀(jì)80年代初，地礦局的工作人員重新對(duì)該地區(qū)的地形地貌、人文地質(zhì)條件進(jìn)行勘察，做了深入分析，分析出該礦區(qū)屬于弧后盆地強(qiáng)烈拉張型，與弧后擴(kuò)張脊蛇綠巖有關(guān)，已經(jīng)形成塞浦路斯火山塊狀硫化銅（鋅）礦床，具有較大的工業(yè)開采意義。另一方面，工作人員在該地區(qū)進(jìn)行了探礦實(shí)踐活動(dòng)，取得了有目共睹的成績(jī)，在其他地區(qū)也發(fā)現(xiàn)了銅（鋅）礦床，并且集中成群出現(xiàn)。這一重大發(fā)現(xiàn)引起了地質(zhì)局的重要關(guān)注，20世紀(jì)90年代末期，甘肅地質(zhì)局成立專項(xiàng)勘查隊(duì)，對(duì)該地區(qū)進(jìn)行研究與勘查找礦工作，預(yù)估該地區(qū)的6號(hào)礦體銅（鋅）富含量高達(dá)十萬(wàn)噸以上。后來(lái)，在21世紀(jì)初期，經(jīng)過(guò)對(duì)該地區(qū)5號(hào)礦體進(jìn)行了系統(tǒng)性的研究與勘查，并作出科學(xué)性的評(píng)價(jià)，具體得出銅（鋅）富含量為五萬(wàn)噸左右。此外，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)的銅（鋅）礦床構(gòu)成形狀呈現(xiàn)“蘑菇”狀，以上工作為日后對(duì)該地區(qū)銅（鋅）工業(yè)開采地質(zhì)勘查工作夯實(shí)了牢固的基礎(chǔ)。

二、區(qū)域成礦背景及礦床地質(zhì)概況

（一）區(qū)域成礦背景

甘肅省的該礦區(qū)地是與北邊的祁連山、西邊的奧陶紀(jì)弧后盆地火山巖相連，是蛇綠巖套型（Cu-Zn型）礦體的礦點(diǎn)集中區(qū)。奧陶紀(jì)弧后盆地火山巖位于島弧火山巖的北邊，沿著山巖的自南向北的鋪開，基型火山巖是奧陶紀(jì)弧后盆地火山巖的主要巖石類型，還包括一些具有中性、酸性特點(diǎn)的熔巖。巖石的主要類型有基型枕狀巖、塊狀熔巖以及火山碎屑巖等?；鹕綆r主要橫向向上發(fā)展，變化較大，和正常的火山碎屑巖與沉積巖不同，主要以互相層遞生產(chǎn)。根據(jù)勘查人員對(duì)北邊的祁連山火山巖的爆發(fā)過(guò)程進(jìn)行了研究，解釋了該地區(qū)弧后盆地拉張的形成原因，研究指出拉張表現(xiàn)強(qiáng)烈的地段就是火山塊狀硫化銅（鋅）礦床的聚集地，該地區(qū)正好處于拉張最為強(qiáng)烈的地段，并且蛇綠巖正在發(fā)育形成期，有利于成為被開采基地。結(jié)合現(xiàn)階段開采情況而言，祁連山西邊的礦體較少，開采程度不高，僅僅發(fā)現(xiàn)個(gè)別小型銅（鋅）礦體，其余都是一些不具開采意義的礦點(diǎn)，具有較大的找礦意義。

（二）礦區(qū)地質(zhì)概況

礦區(qū)除了部分露在外的志留系和泥盆系，其他主要以?shī)W陶紀(jì)弧后盆地海相火山巖為主要巖石類型，地質(zhì)人員將其歸為奧陶紀(jì)弧后盆地?cái)U(kuò)張脊Cu-Zn型火山巖的重要組成內(nèi)容。在2000年時(shí)，地質(zhì)人員結(jié)合前輩的研究成果，針對(duì)蛇綠巖制作了一張綜合序圖，并對(duì)礦區(qū)內(nèi)的火山巖體系在蛇綠巖套型的上一層進(jìn)行早、晚兩次噴發(fā)。在該礦區(qū)中，沿著7號(hào)礦體和8號(hào)礦體以韌性剪切帶為界限，早上噴發(fā)主要分布在剪切帶的南邊，形成南部礦區(qū)，這一礦區(qū)主要以枕狀、塊狀基型熔巖以及凝灰質(zhì)熔巖為主，這一礦體呈現(xiàn)單斜板狀，枕狀熔巖的產(chǎn)狀角度為29°～ 40°、傾角為35°～70°。晚上噴發(fā)的主要分布在剪切帶的北邊，形成北部礦體，這一礦區(qū)主要以基型熔巖夾帶火山碎屑巖，巖石性質(zhì)有細(xì)碧巖、火山角礫巖、集塊巖、凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖、硅質(zhì)巖以及炭質(zhì)板巖，這一礦體呈現(xiàn)穹窿狀。其中基型火山巖主要分布在火山角礫巖、集塊巖周邊，火山角礫巖、集塊巖主要分布在1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)的交界處，穹窿狀隨著時(shí)間的推移，南北兩端都已經(jīng)發(fā)生改變，礦體出露不全，形狀上面呈現(xiàn)壓扁的長(zhǎng)透鏡狀，礦體的主要分布方向與礦區(qū)的形成方向是相同的，其產(chǎn)狀角度為350°～400°、傾角為55°～70°。

現(xiàn)階段，該礦區(qū)經(jīng)過(guò)研究發(fā)現(xiàn)有3處以上的熱液型噴流中心，第一個(gè)是8號(hào)噴流中心，存在于早上噴發(fā)的火山熔巖中，其配套銅（鋅）礦區(qū)為8號(hào)；第二個(gè)是1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)交界處的噴流中心，即3號(hào)噴流中心；第三個(gè)是6號(hào)噴流中心。這三個(gè)噴流中心與晚期噴發(fā)的基型熔巖夾火山碎屑巖結(jié)合，從而形成火山巖穹窿狀的兩端與中心部位，其配套的銅（鋅）礦區(qū)為3號(hào)和6號(hào)。

三、找礦勘查工作中存在的問(wèn)題

（一）根據(jù)礦床的地質(zhì)研究數(shù)據(jù)顯示，甘肅省該礦區(qū)為塞浦路斯型富銅塊狀硫化物礦床，該礦床的空間結(jié)構(gòu)被火山機(jī)構(gòu)限制了發(fā)展，同時(shí)，礦體的空間分布又受到海底火山熱液噴流中心的控制，主要為3號(hào)、6號(hào)、8號(hào)噴流中心，6號(hào)、8號(hào)經(jīng)研究顯示具有重要的工業(yè)發(fā)展意義，成礦潛力較大。除這三個(gè)噴流中心以外，是否還有其他噴流中心的存在是找礦勘查工作中的重點(diǎn)問(wèn)題。

（二）地質(zhì)人員發(fā)現(xiàn)該地區(qū)的銅（鋅）礦床構(gòu)成形狀呈現(xiàn)“蘑菇”狀?，F(xiàn)階段，6號(hào)、8號(hào)礦體開采工作停留在“蘑菇”的莖部和根部，結(jié)合工業(yè)開采需求，對(duì)礦區(qū)進(jìn)行部分改造，怎樣恢復(fù)“蘑菇”的原來(lái)面貌，從而尋找新的礦體，是礦床勘查工作的重點(diǎn)內(nèi)容。

（三）由于該礦區(qū)與北邊的祁連山、西邊的奧陶紀(jì)弧后盆地火山巖相連，礦區(qū)拉張力強(qiáng)烈、礦體高低懸殊較大。另一方面，“蘑菇”礦體的走勢(shì)延伸不明顯，因此，選用合適的勘查手段也是一項(xiàng)重點(diǎn)工作內(nèi)容。

四、找礦勘查思路

根據(jù)以上找礦勘查工作中存在的問(wèn)題，礦床的找礦勘查工作應(yīng)該采用地面勘查、分段挖掘、指導(dǎo)全片的勘查思路，從而開展找礦勘查工作。

（一）地面勘查

地面勘查主要以1∶10000的地理比例進(jìn)行地質(zhì)測(cè)量，明確礦區(qū)的火山機(jī)構(gòu)、熱液噴流中心、礦體構(gòu)造分布特征?；谶@一平面變化規(guī)律，努力尋找成礦的線索以及新的礦點(diǎn)或礦化點(diǎn)，同時(shí)采用可控源音頻大地電磁測(cè)探工作，對(duì)礦區(qū)實(shí)行多方面、多角度、多層次的勘查工作，以便更加明確礦體以及礦體分布形成因素的變化規(guī)律，真正意義上解決礦區(qū)熱液噴流中心的問(wèn)題，從而展開分段挖掘工作。

（二）分段挖掘

分段挖掘主要借助銅（鋅）探以及鉆探的評(píng)價(jià)方法體系，分析銅（鋅）礦體的分布方向、延展情況以及變化規(guī)律。針對(duì)探礦工程，其設(shè)計(jì)工作應(yīng)該遵循前疏后密，逐漸變密的原則，嚴(yán)格控制探礦工程建設(shè)的勘查間距。例如，前期勘查間距為100m，后期逐漸加大為150m，深部加密的垂直距離為100m-150m，從而控制礦體勘查間距。

（三）指導(dǎo)全片

礦體的普查評(píng)價(jià)工作實(shí)質(zhì)是深入認(rèn)識(shí)礦床成礦規(guī)律的過(guò)程，故而在普查評(píng)價(jià)工作中應(yīng)該秉持綜合研究的原則，將研究思路貫穿到找礦勘查的全過(guò)程中。隨著評(píng)價(jià)工作的展開，積極組織成礦規(guī)律以及成礦條件的研究會(huì)議，科學(xué)收集并整理會(huì)議中獲取的相關(guān)信息，從而深入研究礦體空間構(gòu)造。利用最先進(jìn)的GIS技術(shù)進(jìn)行三維模擬礦體空間，改進(jìn)并完善成礦模型，找到下一個(gè)找礦勘查場(chǎng)地，確定后期勘查工作重點(diǎn)，針對(duì)找礦勘查中的新問(wèn)題進(jìn)行指導(dǎo)并評(píng)價(jià)。

五、找礦勘察手段選擇

（一）地質(zhì)測(cè)量

由于甘肅省該銅（鋅）礦區(qū)屬于塞浦路斯型富銅塊狀硫化物礦床，礦體的分布直接影響了火山構(gòu)造以及熱液噴流中心的形成。因此，確定火山構(gòu)造以及熱液噴流中心的變化規(guī)律，找到相關(guān)控礦因素尤為重要。熱液噴流中心是屬于火山原生裂隙類型，礦區(qū)分布的紅碧玉巖脈是它的重要標(biāo)志，巖脈寬度為0.5m-2m，長(zhǎng)度為2m-17m，為了將這些數(shù)據(jù)在火山機(jī)構(gòu)圖中合理表示，采取1∶10000比例尺。因此，只有查明火山結(jié)構(gòu)以及相關(guān)控礦因素才能對(duì)全礦區(qū)進(jìn)行地質(zhì)測(cè)量。

（二）槽探及硐探

槽探與硐探有機(jī)結(jié)合是查找該礦體類型的最佳途徑。槽探能夠揭示地質(zhì)表層的礦化、蝕變、碧玉巖和重要的地質(zhì)剪切帶；硐探能夠起到驗(yàn)證、控制隱伏礦體的作用。選擇硐探有三個(gè)優(yōu)勢(shì)，主要體現(xiàn)為：第一，塊狀硫化物的銅（鋅）礦體目標(biāo)小、產(chǎn)狀陡，硐探可以有效解決這些問(wèn)題；第二，礦區(qū)形勢(shì)陡峭，鉆探的施工成本較高，施工難度高于硐探，當(dāng)?shù)V區(qū)≥150m時(shí)，使用硐探更加合適；第三，在工程造價(jià)方面，硐探比鉆探更經(jīng)濟(jì)。

（三）鉆探

由于塞浦路斯型富銅塊狀硫化物礦床具有富含量高、體積小、空間構(gòu)造復(fù)雜特點(diǎn)，故而在實(shí)施鉆探時(shí)應(yīng)該謹(jǐn)慎小心，使用鉆探技術(shù)必須有充分的地質(zhì)證據(jù)，因?yàn)殂@探只適用于地質(zhì)測(cè)量、化探、物探工程中。當(dāng)?shù)V體形勢(shì)陡峻時(shí)，高達(dá)150m～400m時(shí)，在工程造價(jià)允許范圍內(nèi)，鉆探可以作為進(jìn)行礦體延伸的查證手段。

結(jié)語(yǔ)

綜上所述，甘肅省某地區(qū)的銅（鋅）礦床是由多個(gè)集中的小礦體，成群集中在一起，從而構(gòu)成塞浦路斯型富銅塊狀硫化物礦床，針對(duì)這一類型的礦床找礦勘查工作，可以采取地面勘查、分段挖掘、指導(dǎo)全片的勘查思路，從而展開找礦勘查工作。

[1]雙寶.滿洲里-新巴爾虎右旗有色、貴金屬礦床成礦系列與成礦預(yù)測(cè)[D].吉林大學(xué)，2012.

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