庞振山等:成矿地质体理论方法工作流程、要点及3处找矿突破案例「终于解决」

(31) 2023-05-14 21:12

Hi,大家好,我是编程小6,很荣幸遇见你,我把这些年在开发过程中遇到的问题或想法写出来,今天说一说庞振山等:成矿地质体理论方法工作流程、要点及3处找矿突破案例「终于解决」,希望能够帮助你!!!。

庞振山1,2,薛建玲1,2,程志中1,2,陈辉1,2,张晓飞1,2,贾儒雅1,2,隗含涛1,2,左群超1,2,雷晓力1,2,张志辉1,2,唐相伟3,龚灵明4,李康宁5

1 中国地质调查局发展研究中心

2 自然资源部矿产勘查技术指导中心

3 河南省地质矿产勘查开发局第三地质矿产调查院

4 四川省地质矿产勘查开发局四〇三地质队

5 甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院

作者简介:庞振山,博士,教授级高工,从事矿产勘查及找矿预测研究工作。

导读:

“成矿地质体找矿预测理论与方法”叶天竺等经长期研究,总结提出的一套针对勘查区的找矿理论方法已广泛应用于矿集区、老矿山深部与外围的找矿预测和矿产勘查中。在河南省银洞坡金银矿集区、甘肃省早子沟金矿、四川省拉拉铜矿集区等83个矿集区和168座矿山取得了良好的找矿效果该理论方法的核心是构建成矿地质体-成矿构造和成矿结构面-成矿作用特征标志“三位一体”找矿预测地质模型

如何科学应用地质物化探资料,怎样合理构建“三位一体”找矿预测地质模型,众多勘查技术人员者应用成矿地质体找矿预测理论与方法还缺乏实际经验。

本文第一作者庞振山博士是“成矿地质体找矿预测理论与方法”创新的重要核心成员,长期从事矿产勘查技术指导工作,找矿经验丰富,成果众多。庞振山博士等在文中简明扼要的总结了应用该理论方法找矿工作流程和要点,并列举了3个应用该理论方法取得找矿突破的实际案例,极大的方便了读者理解和应用该理论方法指导找矿。

本文研究成果为找矿预测工作提供了思路和示范,为新一轮找矿突破战略行动提供了一种行之有效的理论方法支撑

------内容提纲------

3 成矿地质体找矿预测应用实践

3.1 河南省银洞坡金矿找矿实践

3.2 甘肃省早子沟金矿找矿实践

3.3 四川拉拉铜矿外围覆盖区找矿实践

3 成矿地质体找矿预测应用实践

3.1 河南省银洞坡金矿找矿实践

河南省桐柏县银洞坡矿集区位于华北板块与扬子板块之间的秦岭造山带东段,区内产有银洞坡金矿(大型)、破山银矿(大型)等大中型矿床。区内以朱庄背形构造为主体,整体构造行迹均呈北西西向展布金矿体主要赋存于上元古界歪头山组炭质绢云石英片岩内。矿体的空间分布受含矿岩系及赋矿构造双重控制。

以往认为银洞坡金矿为层控型矿床,矿产勘查工作主要围绕歪头山组炭质绢云石英片岩等层位开展。2017—2021年,中国地质调查局发展研究中心联合河南省地质矿产勘查开发局第三地质矿产调查院在银洞坡矿集区开展找矿预测工作,根据矿集区成矿地质条件分析及银洞坡金矿、破山银矿等典型矿床调查研究发现(图2-a):①区内金、银、铅锌矿床成矿时代为早白垩世(~130Ma)。②矿石构造为浸染状构造、网脉状-脉状构造、角砾状构造、块状构造表明成矿与热液活动有关。③银洞坡矿床外围勘查施工的部分钻孔深部岩石具有钾化、石榴子石绿帘石矽卡岩化(图2-b),显示出岩浆热液蚀变的特征。④在银洞坡金矿外围施工的钻孔(ZKYW2602、ZKYW2201)见花岗斑岩脉(成岩时代~127Ma),斑岩中见方铅矿,斑岩顶部、底部强硅化,具金铅锌矿化。经综合研究分析,提出了银洞坡金矿为岩浆热液型金矿的新认识

2018年,在银洞坡一带开展“填平补齐”工作,完成1:5万重力测量,圈定3处重力负异常,结合1:5万航磁测量成果,推断银洞坡一带深部发育与成矿密切相关的中酸性侵入岩,岩体顶面埋深900~1400m(图2-a、c)。以隐伏岩体为中心,成矿元素发育显著的水平和垂向分带,初步确定该隐伏岩体为银洞坡金矿的成矿地质体。在此基础上,建立了银洞坡金矿找矿预测地质模型(图2-d),调整勘查思路,以成矿地质体为中心开展矿产勘查工作。银洞坡金矿矿石为含金属硫化物(以黄铁矿、方铅矿、闪锌矿为主)、氧化物及金银矿物的炭质绢云石英片岩、硅化绢云石英片岩及硅化变粒岩。矿体(含矿层)具有高极化率、低电阻率特征,围岩除石墨化绢云石英片岩外,均呈高电阻率、低极化率特征,两者有明显电性差异,为电法找矿提供了良好的前提条件。通过大比例尺电法测量,预测深部矿体空间位置(图2-e)。2019—2021年共施工钻探27563m/31孔(图2-f),累计探获推断资源量金27.88吨、推断+潜在铅锌19.32万吨,并将本区的找矿空间由原来埋深1000m以浅推至1500m实现了找矿突破

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图2 河南省银洞坡矿集区成矿地质体理论找矿预测应用

a—河南省银洞坡地区区域地质简图(蓝实线为矿集区范围边界);b—钻孔深部岩浆热液蚀变特征;c—重力测量反演断面图,推断深部隐伏岩体;d—岩浆热液型银洞坡金矿典型矿床找矿预测模型图;e—W32地质物探综合剖面图,激电测深视极化率(上),视电阻率(下);f—W32勘探线剖面图

3.2 甘肃省早子沟金矿找矿实践

甘肃省早子沟金矿位于西秦岭造山带西北部新堡-力士山复背斜SW翼。矿区出露下三叠统江里沟组钙质、硅质、粉砂质、泥质板岩。断裂构造发育,以NE向、近SN向为主,近EW向和NW向次之。矿区印支早期岩脉广泛分布,主要为闪长(玢)岩脉、花岗闪长岩脉、花岗斑岩脉、细晶岩脉、石英斑岩脉等(图3-a)。金矿成矿年龄为229.4±2.6Ma。矿区2011年经详查探明金资源量9.5吨。2012—2021年,中国地质调查局发展研究中心、甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院联合招金集团公司,在早子沟金矿开展多轮矿山深边部找矿、矿集区找矿预测工作。

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图3 甘肃省合作地区早子沟金矿深部找矿

a—甘肃省早子沟地区地质简图;b—85线地质剖面图,剖面上见多条缓倾斜矿体,Au原生晕呈穹隆状展布;c—早子沟金矿岩浆热液蚀变特征;(c-1)ZK8314钻孔见矿化石英闪长岩与围岩接触带;(c-2)12中段板岩的褪色蚀变;(c-3)地表条带状蚀变,浅色为褪色蚀变;(c-4)ZK8531钻孔见热液爆破角砾岩;(c-5)ZK749钻孔深部1260m处的直立石英脉;d—早子沟金矿找矿预测地质模型(验证前的概念模型);e—早子沟金矿深部验证结果

2017年,经地表调查、坑道观察及岩心编录发现:①地表在78~87线呈现背斜形态,岩脉集中分布;②地表黑色板岩褪色带发育(图3-c-3),12中段(海拔2840m)发育大面积褪色蚀变、斑点板岩及角岩化(图3-c-2),经钻孔揭露(ZK899、ZK30821),海拨1900m以深,角岩发育,普遍见黄铜矿、磁铁矿③最初发现的Au1矿体,受北东向断裂控制,向下发现多条缓倾斜矿体,且缓倾斜矿体向四周倾斜(图3-a),如矿体M6(170°∠10°)、M7(280°∠20°)、M4(170°∠20°)、M13(140°∠18°)、Au27(45°∠30°)、M9(80°∠30°);④Au-Ag-As-Sb原生晕:2500m以上化探异常受断裂控制呈带状,2500m以下化探异常显著,呈团块状,且Au、As和Sb等元素的原生晕呈穹隆状(图3-b);⑤在ZK8531、ZK8532(海拨2500m)发现穿厚约35m爆破角砾岩(图3-c-4);⑥在ZK749孔深1300~1550m(海拨1700~1900m)发育垂直水压裂隙(图3-c-5);⑦深部闪长岩增多(图3-c-1)。

根据上述特征,判断早子沟金矿为岩浆热液型金矿,成矿地质体为中性侵入岩,岩体顶面埋深海拔约2100m,在海拔约2500m处存在一个成矿结构面转换带,2500m以上发育断裂构造控矿的脉状矿体,2500m以下至岩体与围岩接触带发育隐爆角砾岩型、网脉状矿体,岩体顶部发育斑岩型矿体。初步建立了早子沟金矿找矿预测地质模型,判断矿化中心在岩体顶部(图3-d)。据此,施工ZK8314坑内钻(地表下600m),进尺约2000m,共揭露金矿体42条,累计厚度181.23m,平均品位0.82~6.61g/t,其中大于10m的金矿体7条,在地表下1951.70~1971.27m处,见19.57m的矿化石英闪长岩脉,全岩矿化,金品位0.95g/t(图3-e),为成矿地质体顶部岩枝。石英闪长岩成岩年龄为230Ma与金矿成矿年龄(229.4±2.6Ma)吻合。矿山后期陆续施工3个钻孔,验证了ZK8314发现的矿体,取得了深部找矿突破。经持续勘查,至2021年底,累计查明金资源量150吨。

3.3 四川拉拉铜矿外围覆盖区找矿实践

四川会理拉拉铜矿集区位于扬子板块西缘,云南大红山-四川拉拉铜铁钴成矿带的北部,区内已发现落凼、红泥坡等大型铜矿累计查明铜资源量174万吨。矿区出露古元古界河口群火山-沉积变质岩,可划分为三个火山-沉积旋回,为区内主要含矿岩系。区内主要发育两期辉长岩,以岩株、岩脉、岩床产出,锆石年龄为~1.7Ga、800~900Ma(Zhuetal,2018)。矿区整体呈轴向近EW的宽缓向斜,叠加有轴向近SN的宽缓褶皱。断裂以近SN断裂为主,其次为近EW、NE断裂。矿床成因类型为VMS型铜矿,成矿年龄为1.7Ga左右,在后期又叠加富集成矿作用

该区以往找矿勘查均在基岩出露区,区域上广泛分布的厚覆盖层区找矿前景一直不明,本次充分应用间接找矿的思路打开了广阔找矿空间。根据找矿预测模型构建的研究成果,认为拉拉铜矿矿体主要分布于河口群落凼组上段和长冲组上段层位中,具典型层控特征,赋存于变质火山岩和变质沉积岩界面附近,且与基性火山岩关系极为密切,因此河口群地层的分布和基性火山岩的厚度对于拉拉铜矿找矿意义重大。由该区布格重力异常圈定河口群分布范围,推断其在红泥坡以南至黎洪一带连续分布;邱林等(2016)通过对各出露地层岩石的磁性测量,发现河口群基性火山岩具高磁特征;1:5万航磁资料(图4-a)显示该区南部仍有大面积高磁异常,推测河口群基性火山岩在南部覆盖区下有出露,并可能有新的喷溢口;近南北向的AMT剖面(图4-d)高低阻梯度带表明基性-中性火山岩与沉积岩界面有较为连续的延伸;结合地质上在南部黎洪一带已发现河口群火山沉积岩露头,进一步显示河口群火山沉积岩具有稳定向南延伸趋势(图4-e)。同时,红泥坡向斜翼部作为热液叠加期的有利次生成矿结构面,AMT剖面显示分布于红泥坡至黎洪一带。以往勘查工程大都分布于其北翼,已发现红泥坡大型铜矿床,而其南翼覆盖层之下的区域同样具有广阔的找矿前景据此圈定为A类找矿靶区。在南部部署了两条AMT剖面AMT-16-8和AMT-19-1(图4-b、c)来确定最终的验证孔位。据落凼铜矿和红泥坡铜矿典型剖面电阻率反演结果显示,火山岩和沉积岩界面与高低阻梯度带对应关系良好(图4-d、e)。两条近东西向的剖面AMT-16-8和AMT-19-1显示了成矿结构面的形态与深度(图4-b、c),据此,相继部署了ZK-1801、ZK-1401、ZK3三个验证钻孔成功在深部发现了厚大矿体。经资源量估算,新增潜在资源铜金属量达56万吨,平均品位0.7%,实现了找矿重要突破,打开了区域覆盖层之下巨大的找矿空间

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图4 四川省会理拉拉铜矿物探模型找矿示意图

a—拉拉地区局部航磁ΔT平面图;b—AMT-16-8剖面电阻率反演结果;c—AMT-19-1剖面电阻率反演结果;d—落凼-黎洪AMT剖面电阻率反演结果;e—落凼-黎洪地质剖面图

4 结论

本文系统总结了采用成矿地质体找矿预测理论与方法开展找矿预测工作的流程与要点。

(1)通过预研究,全面收集地质矿产资料,研究区域大地构造背景、勘查区成矿地质条件、勘查区基本地质特征和典型矿床,分析勘查区找矿可能性,圈定找矿靶区,解决找什么类型的矿和在哪找矿的问题。

(2)确定成矿地质体及其空间位置,研究成矿地质体特征,根据矿体与成矿地质体的空间关系,确定找矿方向。研究成矿构造和成矿结构面,推断矿体空间赋存位置。研究矿体宏观特征、蚀变特征、成矿元素共伴生组合及其分带特征, 提供矿体赋存的依据。

(3)构建成矿地质体、成矿构造和成矿结构面、成矿作用特征标志“三位一体”找矿预测地质模型确定成矿作用中心,推断矿体赋存位置。

(4)综合应用地质、物探、化探等,采用直接找矿和间接找矿的方法,推断矿体赋存位置,实施工程验证,实现找矿突破。

致谢:野外调研和整个研究过程中,得到叶天竺教授的关怀、指导,审稿专家对论文提出了宝贵的意见和建议,在此一并表示衷心的感谢!

原文来源:庞振山,薛建玲,程志中,陈辉,张晓飞,贾儒雅,隗含涛,左群超,雷晓力,张志辉,唐相伟,龚灵明,李康宁. 成矿地质体找矿预测理论与方法在找矿预测中的应用[J/OL]. 地质通报.

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