張紅濤

(遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院)

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遼寧省金地球化學(xué)找礦遠(yuǎn)景區(qū)圈定與評(píng)價(jià)*

張紅濤

(遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院)

對(duì)遼寧省金礦種省級(jí)基礎(chǔ)圖件編制方法、主要成礦類(lèi)型與找礦模型進(jìn)行了分析，并確定了礦床元素異常組合，在此基礎(chǔ)上對(duì)全省金地球化學(xué)找礦遠(yuǎn)景區(qū)進(jìn)行了圈定與評(píng)價(jià)，提出了一套系統(tǒng)圈定與評(píng)價(jià)省級(jí)地球化學(xué)找礦遠(yuǎn)景區(qū)的方法。研究表明：圈定了遼寧省金地球化學(xué)找礦遠(yuǎn)景區(qū)43處，其中A級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)3處、B級(jí)6處、C級(jí)34處，為精確劃定全省金礦找礦遠(yuǎn)景區(qū)提供了重要的地球化學(xué)綜合信息。

金礦 成礦類(lèi)型 找礦模型 礦床異常元素組合 找礦遠(yuǎn)景區(qū)

為貫徹落實(shí)《國(guó)務(wù)院關(guān)于加強(qiáng)地質(zhì)工作的決定》中提出的“積極開(kāi)展礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查和綜合研究，科學(xué)評(píng)估區(qū)域礦產(chǎn)資源潛力，為科學(xué)部署礦產(chǎn)資源勘查提供依據(jù)”的要求，國(guó)土資源部部署了全國(guó)礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)工作，旨在現(xiàn)有工作的基礎(chǔ)上全面摸清全國(guó)及各省重要礦產(chǎn)資源“家底”，為提高礦產(chǎn)資源保障能力和勘查部署決策提供依據(jù)。遼寧省礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)的主要目標(biāo)是在現(xiàn)有地質(zhì)工作程度的基礎(chǔ)上，全面總結(jié)全省基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)勘查工作成果，充分應(yīng)用現(xiàn)代礦產(chǎn)資源預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)理論方法和GIS評(píng)價(jià)技術(shù)，開(kāi)展省內(nèi)非油氣重要礦產(chǎn)(煤炭、鐵、銅、鉛、鋅、錳、鎳、鎢、金、鉻、鉬、銀、硼、菱鎂礦等二十余種)資源潛力預(yù)測(cè)評(píng)價(jià)，估算該省有關(guān)礦產(chǎn)資源潛力及空間分布，為研究制定國(guó)家礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略與國(guó)民經(jīng)濟(jì)中長(zhǎng)期規(guī)劃提供科學(xué)依據(jù)。具體技術(shù)路線是以成礦地質(zhì)理論為指導(dǎo)，深入開(kāi)展全省范圍內(nèi)的區(qū)域成礦規(guī)律研究，充分利用地質(zhì)、物探、化探、遙感和礦產(chǎn)勘查等綜合成礦信息，圈定成礦遠(yuǎn)景區(qū)和找礦靶區(qū)，逐個(gè)評(píng)價(jià)成礦遠(yuǎn)景區(qū)資源潛力，并進(jìn)行分類(lèi)排序，編制全省成礦規(guī)律與預(yù)測(cè)圖，為科學(xué)合理規(guī)劃和部署礦產(chǎn)勘查工作提供依據(jù)。

遼寧省礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)項(xiàng)目以專(zhuān)業(yè)劃分為地質(zhì)背景、規(guī)律等7個(gè)子課題，化探課題是其中的一個(gè)子課題，任務(wù)是利用已完成的1∶20萬(wàn)區(qū)域性地球化學(xué)調(diào)查數(shù)據(jù)并結(jié)合1∶50 000～1∶5 000中大比例尺化探資料，以省為單位按照《全國(guó)礦產(chǎn)資源潛力評(píng)價(jià)總體技術(shù)要求》及《化探資料應(yīng)用技術(shù)要求》，對(duì)區(qū)域地球化學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行處理分析，編制全省單元素地球化學(xué)異常圖、地球化學(xué)組合異常圖、綜合異常圖、找礦預(yù)測(cè)圖等全省基礎(chǔ)性地球化學(xué)系列圖件，并開(kāi)展主要預(yù)測(cè)礦種典型礦床研究、建立地球化學(xué)找礦模型等工作，最終圈定省級(jí)地球化學(xué)找礦遠(yuǎn)景區(qū)，為礦產(chǎn)資源潛力綜合評(píng)價(jià)提供地球化學(xué)信息[1]。本研究通過(guò)詳細(xì)分析金礦種省級(jí)基礎(chǔ)圖件編制、典型礦床研究、組合異常元素選擇、全省地球化學(xué)找礦遠(yuǎn)景區(qū)的圈定與評(píng)價(jià)等工作方法，旨在總結(jié)出一套圈定與評(píng)價(jià)省級(jí)地球化學(xué)找礦遠(yuǎn)景區(qū)的系統(tǒng)方法，指明全省金礦地球化學(xué)找礦方向。

1 基礎(chǔ)圖件編制

編制全省單元素地球化學(xué)異常圖的原始數(shù)據(jù)主要來(lái)自1∶20萬(wàn)區(qū)域化探掃面采樣結(jié)果，該項(xiàng)工作始于20世紀(jì)80年代初，歷時(shí)約5 a，存在時(shí)間跨度較大、分析批次不同、測(cè)試精度不同等問(wèn)題，故在圖件編制前需對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行一系列處理。分析測(cè)試樣品數(shù)據(jù)28 456個(gè)，除去重復(fù)樣等，最終獲得數(shù)據(jù)28 056個(gè)，測(cè)試39個(gè)元素指標(biāo)，由于U、Li的分析數(shù)據(jù)未檢出，故本研究?jī)H使用37個(gè)元素的測(cè)試數(shù)據(jù)。對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理的主要內(nèi)容為：①數(shù)據(jù)合理性檢查，主要檢查坐標(biāo)不全、數(shù)據(jù)小數(shù)位數(shù)不統(tǒng)一等問(wèn)題；②檢查數(shù)據(jù)量綱統(tǒng)一性，經(jīng)處理后的數(shù)據(jù)量綱統(tǒng)一為Au、Ag、Cd、Hg數(shù)據(jù)單位為10-9，氧化物數(shù)據(jù)單位為10-2，其余元素?cái)?shù)據(jù)單位為10-6；③數(shù)據(jù)格式檢查，數(shù)據(jù)中出現(xiàn)未檢出數(shù)據(jù)和“-1.00E+38”時(shí)，則以均值替代；④系統(tǒng)誤差校正，部分1∶20萬(wàn)圖幅間某些元素出現(xiàn)系統(tǒng)誤差，可經(jīng)反復(fù)試驗(yàn)，確定一調(diào)節(jié)系數(shù)對(duì)需調(diào)整的圖幅進(jìn)行調(diào)節(jié)；⑤數(shù)據(jù)網(wǎng)格化處理，為使成圖效果更均勻、圓滑，編制圖件前使用中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局研發(fā)的地球化學(xué)軟件Geoexplmain對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行網(wǎng)格化處理，采用指數(shù)加權(quán)法，網(wǎng)格距選取2 km×2 km，數(shù)據(jù)搜索半徑為5 km。將預(yù)處理后的數(shù)據(jù)按85%、90%、95%的累頻分級(jí)劃分為3級(jí)，分出異常弱、中、強(qiáng)3級(jí)，在此基礎(chǔ)上編制全省37個(gè)元素的地球化學(xué)異常圖。

2 典型礦床研究

2.1 主要成礦類(lèi)型

綜合參考礦床成礦物質(zhì)來(lái)源、成礦地質(zhì)背景、成礦作用等因素，將全省金礦劃分為綠巖型、巖漿熱液型、熱液改造型、火山—次火山熱液型、河相沖積型等成礦預(yù)測(cè)類(lèi)型(表1)[2-3]。

表1 遼寧省金礦主要成礦預(yù)測(cè)類(lèi)型劃分及典型礦床

2.2 典型礦床地球化學(xué)找礦模型

選取成礦區(qū)帶中研究礦種的不同成礦類(lèi)型，總結(jié)提取其地質(zhì)特征、地球化學(xué)特征等信息，在此基礎(chǔ)上建立的地球化學(xué)找礦模型[4]，可用于分析同類(lèi)成礦異常元素組合及分帶特征、局部異常遠(yuǎn)景判別等，是地球化學(xué)找礦遠(yuǎn)景區(qū)確定、評(píng)價(jià)的重要依據(jù)。遼寧省金礦成礦類(lèi)型較多，本研究以巖漿熱液型下達(dá)堡金礦為例，對(duì)典型礦床地球化學(xué)找礦模型的構(gòu)建方法進(jìn)行分析。首先分析巖漿熱液型下達(dá)堡金礦礦區(qū)地質(zhì)特征，總結(jié)其成礦有利地質(zhì)條件，包括出露主要地層、巖漿巖、控礦構(gòu)造、礦體特征、礦石礦物及其結(jié)構(gòu)構(gòu)造、圍巖蝕變、成礦物質(zhì)來(lái)源(礦源層)等因素； 然后討論下達(dá)堡金礦所處的成礦區(qū)帶、礦體及周邊地區(qū)的地球化學(xué)特征，總結(jié)出異常元素分帶性等礦化指示特征[5]；最后歸納總結(jié)出巖漿熱液型下達(dá)堡金礦的地質(zhì)、地球化學(xué)找礦模型。

(1)區(qū)域地質(zhì)背景。①大地構(gòu)造單元及區(qū)域構(gòu)造位置，龍崗斷凸西北端；②地球化學(xué)區(qū)域場(chǎng)特征，鐵嶺—靖宇臺(tái)拱Au、Ag地球化學(xué)省，以富Au、Ag、Hg、Cu、Pb、Zn、Mo為特征；③地球物理區(qū)域場(chǎng)特征，正負(fù)過(guò)渡磁場(chǎng)，重力低。

(2)成礦地質(zhì)環(huán)境。①地層及巖石類(lèi)型，太古界鞍山群石棚子巖組(上殼巖)為原始礦源層；②構(gòu)造，NE向營(yíng)口—撫順超巖石圈斷裂與NW向下大堡斷裂交匯處，下大堡NW向斷裂為導(dǎo)礦、容礦構(gòu)造；③巖漿巖，南口前燕山早期二長(zhǎng)花崗巖控制成礦；④成礦時(shí)代范圍、就位時(shí)代，燕山早期。

(3)礦床(田)地質(zhì)特征。①礦體分布及產(chǎn)狀，礦體主要賦存于巖體內(nèi)，呈脈狀、凸鏡狀、串珠狀，NW向分布；②礦石類(lèi)型及礦物組合，礦石礦物為黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁鐵礦、自然金等，脈石礦物為石英、長(zhǎng)石、碳酸鹽、絹云母等；③礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造，礦石結(jié)構(gòu)為粒狀、碎裂結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造為脈狀、角礫狀、浸染狀構(gòu)造；④?chē)鷰r蝕變及分帶，鉀化、硅化、黃鐵礦化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化。

(4)礦床(田)地球化學(xué)特征。①主成礦元素異常特征，1∶50萬(wàn)襯度異常圖上Au異常分帶明顯，有濃集中心，面積50 km2；②組合異常特征，1∶50萬(wàn)襯度異常圖的組合異常為Sb-Hg(有內(nèi)帶)-As(小)、Au(有內(nèi)帶)-Ag(大、弱)、Cu(大、弱)-Zn-W(小)-Sn-Bi-Mo，異常面積150 km2；③指示元素，具有Au-Ag-Cu-Pb-Zn-Bi-Mo-As-Sb-Hg組合異常，找礦指導(dǎo)意義明顯。

(5)礦床(田)地球物理特征。礦區(qū)磁場(chǎng)(航磁)為向正磁場(chǎng)過(guò)渡且略有起伏的低緩負(fù)磁場(chǎng)。

(6)重砂特征。礦區(qū)重砂礦物組合以金及硫化物礦物為主，包括自然金、黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦、閃鋅礦等。

下達(dá)堡金礦地球化學(xué)找礦模型的主要特征表現(xiàn)為礦體及礦化圍巖附近出現(xiàn) Au、Ag、Cu、Pb等元素組合，向兩側(cè)外圍區(qū)域則出現(xiàn)As、Sb、Hg及Bi、Sn、W、Mo等元素組合(圖1)[6]。

圖1 遼寧省下達(dá)堡金礦地球化學(xué)找礦模型

3 綜合異常圖編制與綜合異常評(píng)價(jià)

在綜合分析遼寧省金礦各成礦類(lèi)型典型礦床的地球化學(xué)特征的基礎(chǔ)上，總結(jié)出省內(nèi)金主要成礦類(lèi)型的異常元素組合特征，如表2所示[7]。

表2 遼寧省金礦主要成礦類(lèi)型及異常元素組合特征

在確定各成礦類(lèi)型異常元素組合的基礎(chǔ)上，編制相應(yīng)的地球化學(xué)元素組合異常圖，即將已完成的單元素異常邊界進(jìn)行空間疊合，并在組合異常圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)所處成礦區(qū)帶位置及礦床(點(diǎn))的分布位置，沿選定的元素組合的各單元素異常外帶，繪制綜合異常邊界(圖2)。

圖2 金礦種地球化學(xué)綜合異常

全省共圈出金地球化學(xué)綜合異常115處，通過(guò)對(duì)各綜合異常的元素組合、Au異常規(guī)模強(qiáng)度、地質(zhì)背景條件、礦產(chǎn)地分布等因素的分析，按甲、乙、丙3類(lèi)給出了評(píng)價(jià)結(jié)果(表3)。

4 地球化學(xué)找礦遠(yuǎn)景區(qū)圈定與評(píng)價(jià)

4.1 找礦遠(yuǎn)景區(qū)圈定的主要依據(jù)與方法

金礦找礦遠(yuǎn)景區(qū)圈定的主要依據(jù)與方法為：①分析研究省內(nèi)金礦主要成礦類(lèi)型，由于金礦不同成礦類(lèi)型的成礦條件、元素異常及組合等地球化學(xué)特征均不同，故其對(duì)礦化的指示標(biāo)志均有不同反映，圈定預(yù)測(cè)區(qū)時(shí)需對(duì)其進(jìn)行充分研究；②有利的地質(zhì)背景條件，通過(guò)對(duì)已知典型礦床的研究，提取同一類(lèi)成因礦化的有利地質(zhì)、成礦條件，對(duì)圈定找礦預(yù)測(cè)區(qū)有重要的類(lèi)比作用；③地球化學(xué)場(chǎng)富集區(qū)，根據(jù)對(duì)省內(nèi)金礦主成礦元素單一組分含量富集區(qū)、多元素組合分布區(qū)、綜合異常評(píng)價(jià)結(jié)果進(jìn)行綜合分析，于異常集中區(qū)、多組合異常疊合區(qū)圈定地球化學(xué)找礦遠(yuǎn)景區(qū)；④根據(jù)其他具有指示作用的地球化學(xué)特征，如按前緣元素發(fā)育程度、前緣元素與尾部元素含量比值等，并結(jié)合區(qū)內(nèi)成礦條件進(jìn)行圈定；⑤局部可參考物探、重砂等其他預(yù)測(cè)要素；⑥綜合參考成礦區(qū)(帶)、地球化學(xué)區(qū)(帶)劃分因素，圈定地球化學(xué)找礦預(yù)測(cè)區(qū)，一般來(lái)講，一個(gè)找礦遠(yuǎn)景區(qū)應(yīng)處于同一成礦區(qū)帶內(nèi)，面積數(shù)百至上千平方千米[8]。地球化學(xué)找礦遠(yuǎn)景區(qū)一般包括若干個(gè)成礦類(lèi)型相近、處于同一成礦區(qū)帶內(nèi)的綜合異常，如金礦12#找礦遠(yuǎn)景區(qū)，編號(hào)為Au-12(圖3)。

表3 遼寧省金礦種綜合異常特征綜合評(píng)價(jià)部分結(jié)果

4.2 金地球化學(xué)找礦遠(yuǎn)景區(qū)綜合評(píng)價(jià)

本研究共圈定了遼寧省金礦地球化學(xué)找礦遠(yuǎn)景區(qū)43個(gè)，其中A級(jí)遠(yuǎn)景區(qū)3個(gè)、B級(jí)6個(gè)、C級(jí)34個(gè)。對(duì)圈出的地球化學(xué)找礦遠(yuǎn)景區(qū)按所處成礦區(qū)帶、成礦地質(zhì)背景、地球化學(xué)特征、區(qū)內(nèi)已有礦產(chǎn)分布等因素進(jìn)行了分析研究，逐個(gè)進(jìn)行了綜合評(píng)價(jià)，部分結(jié)果如表4所示。

圖3 遼寧省金礦種地球化學(xué)找礦遠(yuǎn)景區(qū)

5 討 論

(1)通過(guò)進(jìn)行遼寧省金礦種地球化學(xué)找礦遠(yuǎn)景區(qū)的圈定與評(píng)價(jià)，認(rèn)為開(kāi)展省級(jí)地球化學(xué)找礦遠(yuǎn)景區(qū)圈定和評(píng)價(jià)工作需系統(tǒng)、全面且循序漸進(jìn)地進(jìn)行，即從編制省級(jí)基礎(chǔ)圖件入手，逐步開(kāi)展主要預(yù)測(cè)類(lèi)型劃分、典型礦床研究、建立地質(zhì)-地球化學(xué)找礦模型、選擇組合異常元素、圈定與評(píng)價(jià)省級(jí)地球化學(xué)找礦遠(yuǎn)景區(qū)等系列工作，切勿僅憑地質(zhì)條件、已知分布礦產(chǎn)等進(jìn)行經(jīng)驗(yàn)性判斷。

表4 遼寧省金礦種地球化學(xué)找礦遠(yuǎn)景區(qū)綜合評(píng)價(jià)

(2)通過(guò)對(duì)省內(nèi)典型礦床的綜合研究，可有效提取地球化學(xué)信息，從而構(gòu)建相應(yīng)成礦類(lèi)型的地球化學(xué)找礦模型，可對(duì)預(yù)測(cè)區(qū)的進(jìn)一步圈定及研究起到以點(diǎn)帶面的作用。在遵循根據(jù)相似地質(zhì)條件、相似地球化學(xué)異常特征有可能找到類(lèi)似礦床的經(jīng)驗(yàn)性規(guī)律的基礎(chǔ)上，通過(guò)模型類(lèi)比可優(yōu)選出與已構(gòu)建找礦模型地質(zhì)及地球化學(xué)條件相近且具有找礦前景的異常及地球化學(xué)找礦遠(yuǎn)景區(qū)。

(3對(duì)綜合異常、地球化學(xué)找礦預(yù)測(cè)區(qū)的評(píng)價(jià)工作應(yīng)采取定性與定量相結(jié)合的綜合方法。在典型礦床研究、綜合異常及遠(yuǎn)景區(qū)評(píng)價(jià)過(guò)程中，對(duì)成礦地質(zhì)條件、礦化點(diǎn)分析等方面進(jìn)行定性研究的方法較多，在地球化學(xué)特征研究方面較多運(yùn)用參數(shù)統(tǒng)計(jì)等定量方法，將兩者進(jìn)行綜合應(yīng)用可使找礦遠(yuǎn)景區(qū)的評(píng)價(jià)結(jié)果更為準(zhǔn)確合理。

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Delineation and Evaluation of the Gold Geochemical Prospective Area in Liaoning Province

Zhang Hongtao

(Institute of Geology and Mineral Resources of Liaoning Province)

The preparation methods of the provincial basic datum of the gold deposits,the main metallogenic types and prospecting models in Liaoning provice are analyzed,the element anomaly combination of the gold deposits in Liaoning province is determined,besides that,the gold geochemical prospective areas in Liaoning province are delineated and evaluated comprehensively,the systematic delineation and evaluation method of provincial geochemical prospective areas is provided.The study results show that 43 gold geochemical prospective areas in Liaoning province are delineated,in particular,the number of A level prospective area is 2,the number of B level prospective area is 6,the number of C level prospective area is 34.The study results of this paper can provide important geochemical comprehensive information for the delineation of the prospective areas of gold deposits in Liaoning province.

Gold deposit, Metallogenic type, Prospective model, Deposit element anomaly combination, Prospective area

*中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局基金項(xiàng)目(編號(hào)：1212011121004)。

2016-05-27)

張紅濤(1982—)，男，工程師，碩士，110032 遼寧省沈陽(yáng)市皇姑區(qū)寧山中路42號(hào)。