地電化學、構造疊加暈法在盲礦預測中的運用

張振兵，張 海，袁月琴，郭佩佩

(貴州省地礦局113地質大隊，貴州 六盤水 550001)

針對礦山深部尋找盲礦體，國內、外都做了一系列的研究工作，目前較為成熟的化探方法主要有：

(1)在礦區主要采用原生暈法—原生疊加暈法—構造疊加暈法，包裹體氣暈、離子暈及其疊加暈法，礦物地球化學法及同位素地球化學方法等。

(2)在厚覆蓋礦區有汞氣測量法(壤中氣汞測量、土壤吸附汞測量)、地電化學法(電提取法、土壤離子電導率)、地氣法、綜合氣體地球化學方法(H2S、CO2、CO、CS2、COS等)、烴類測量、相態分折、元素活動態測量(水提取相、非晶質鐵錳氧化物相、有機絡合相、活動態等)、鹵素地球化學法(巖石、土壤鹵素測量和土壤熱釋鹵素測量)等。

貴州威寧地區屬于典型的喀斯特巖溶地球化學景觀，多年來，該區找礦一直未獲得突破。原因很簡單，由于地形落差較大、地表土法煉鋅造成大面積污染及特殊地球化學景觀，不利于物探和常規化探工作的開展和應用，僅靠常規地質工作，找礦效果甚微。我們結合貴州威寧涼山鉛鋅礦區耿家寨礦段地質特征，使用化探新方法：地電化學、構造疊加暈法開展方法試驗，尋找到了一套適合該礦區及外圍尋找深部盲礦的化探新方法新技術。

1 礦區地質

研究區地質構造位置隸屬黔北臺隆之六盤水斷陷的威寧北西向構造變形區，以北東向逆沖推覆構造為主，并疊加北北東向斷裂。同時也形成了有利的導礦、容礦構造，找礦潛力較大。

1.1 地 層

研究區出露地層為石炭系下統上司組(C1s)、下—上統大埔組(C1-2d)、上統黃龍組(C2h)、馬坪組(C2m)、二疊系下統包磨山組(P1b)、中統梁山組(P2l)、棲霞組(P2q)、茅口組(P2m)及第四系(Q)殘坡積物。其中，石炭系上司組、大埔組、黃龍組、馬平組是勘查區中鉛鋅礦的主要產出層位。

1.2 構 造

圖1 研究區大地構造位置圖

研究區處于小黑山—耿家寨斷褶帶耿家寨背斜南東翼(圖1)，地層受斷層影響，產狀變化較大，地層產狀總體傾向南東，傾角20°～60°，該區鉛鋅礦體礦體主要產于背斜核部及南東翼。研究區礦體主要產于耿家寨高角度沖斷層逆斷層(F3)中，礦體產狀與斷層產狀基本一致。

1.3 礦化蝕變特征

礦化蝕變帶產于斷層控制帶內，礦石特征較穩定，礦石礦物主要為閃鋅礦、鐵閃鋅礦、水鋅礦、菱鋅礦、方鉛礦，次為黃鐵礦及褐鐵礦，常呈它形粒狀產出。脈石礦物主要為白云石及少量方解石。礦石具礦石結構主要為它形、半自形晶結構、交代結構，具塊狀、細網脈狀、團塊狀、浸染狀構造。圍巖蝕變有白云石化、黃鐵礦化、方解石化及弱硅化。

2 構造疊加暈法試驗

2.1 方法介紹

構造疊加暈預測深部盲礦是根據熱液型礦床成礦成暈嚴格受構造控制的原理開展理論和實踐研究的。我們知道，原生疊加暈分布于構造及其上下盤圍巖中，一般在構造內礦體的原生暈最發育，前緣暈指示元素可在礦體前緣200m形成異常，而上、下盤暈一般只有數米至十米范圍，由于應用原生暈預測盲礦預測的關鍵是研究礦體(暈)的軸向分帶特點，研究構造中的原生疊加暈的軸向分帶及其疊加結構足以反映礦體(暈)的總體軸向分帶。在構造蝕變帶中具有選擇性地采取蝕變及礦化疊加樣品，不但強化了異常或找礦信息，而且大大減少了采樣量和分析費用，提高了工作效率和找礦效果。

2.2 構造疊加暈法試驗

本次實驗部署在涼山鉛鋅區耿家寨礦段，該礦段發育的鉛鋅礦體受F3高角度逆充斷層控制(圖3)，從地表、中深部到深部均有工程控制，滿足構造疊加暈法預測礦山深部盲礦的工作條件。其中該礦段地表見礦化，中深部有民采鉛鋅礦老硐(LD01)見富礦體，深部有斜井604(XJ604)控制低品位礦石的礦化體。預測斜井604之下是否還有第二個富礦體，成為該區找礦突破的難點和重點。

在涼山鉛鋅礦耿家寨礦段XJ604、LD01及其上部分別采集礦化樣品，送貴州地礦局一一三地質大隊測試中心做相關元素含量測試分析(表1)，經過統計作圖(圖2)發現：

(1)As、Sb、W元素含量從地表到XJ604垂向變化為逐漸變高。

(2)Pb、Zn、Ag、Mo元素含量從地表到XJ604垂向變化為先變高再逐漸變低。

(3)按構造疊加暈的思路，一般將As、Sb元素作為前緣暈，Pb、Zn、Ag作為近礦暈，W、Mo為后尾暈，XJ604底部的礦化樣品元素特征顯示存在前緣暈元素(As、Sb)與后尾暈元素(W、Mo)共存現象。

據李慧研究[11]表明，礦體前緣暈離開礦頭的距離一般為250m～300m，構造疊加暈法預測深度也為250m～300m。但找礦預測深度則決定于采樣取得疊加暈信息的深度，若在地表采樣可預測250m～300m之下盲礦體；若在600m深的坑道或鉆孔采樣，可預測850m～1 000m之下的盲礦體；若在1 000m深的坑道或鉆孔采樣，可預測1 250m～1 500m的盲礦體[9～11]。按上述研究經驗，涼山鉛鋅礦耿家寨礦段XJ604(海拔2335m)存在前緣暈和尾緣共存現象，推測該礦段沿F3斷層傾向250m～300m處(海拔2150～2050)還存在隱伏鉛鋅礦體。

表1 涼山鉛鋅礦耿家寨礦段不同中段巖礦樣品元素垂直分帶特征統計表

注：選用ICP-AEA測試

圖2 涼山鉛鋅礦耿家寨礦段不同中段巖礦樣品元素垂向分帶特征

2.3 鉆探驗證

截止目前，涼山鉛鋅礦在上述預測礦段，沿F3斷層傾向上部實施鉆孔ZK32004。該孔開孔標高為2346m在海拔2252m～2190m存在低品位礦化帶，該鉆孔相對XJ604中礦化有Pb、Zn礦化加積變高的趨勢。這一工程驗證了沿F3斷層傾向250m～300m處(海拔2150～2050)存在有第二富集帶，驗證的情況與預測的情況大致吻合。

3 地電化學測量試驗

3.1 方法介紹

地電化學法是將地球物理、地球化學和電化學綜合交叉為一體新的找礦方法，在前蘇聯的地電提取技術基礎上進一步發展起來的，它以電場形式激發、離子形式記錄電化學反應結果的找礦方法，在探測隱伏礦體方面具有明顯優勢。目前它已成為世界隱伏有色金屬、貴金屬礦床、稀有金屬礦床、放射性元素礦床和石油天然氣礦床普查找礦和勘探的重要手段之一。

3.2 地電化學測量試驗

本次選擇在地表覆蓋較厚且已有見礦工程LD01、XJ604的7～7′勘探線上開展地電化學測量。

3.2.1 野外工作操作方法

參照《地電化學成暈機制、方法技術及找礦研究》研制了地電化學采樣器，該采樣器是由一定大小的精致碳棒，裹之以經過特殊處理的泡塑和濾紙組成的接收電極，它的一端有導線引出。電源系統用9V干電池直流電。具體工作方法：

(1)沿7-7′勘探線剖面布設測點，一般為點距40m，靠近控礦斷層則逐漸加密到10m(圖3)；

(2)在剖面的每一測點位置挖深30cm～40cm、半徑30cm的坑，將制好的地電化學采樣器置于坑中，兩電極間隔30cm，倒入配置好的酸性提取液，然后用挖出的土回填壓緊，用電極導線將9v干電池的正、負極與離子接收器相連，電池置于坑外，做好標識。

(3)將地電化學采樣器安置好后，隔48h，從采樣坑中取出作為離子接收器的載體物質(泡塑)，在提取過程之前，預先被裝入提取電極，這種載體物質本身是純凈的，在電提取之后，從提取器中取出的載體物質被作為電提取樣品。

(4)將載體物質(泡塑)從離子收集器中取出、晾干并編號，裝入袋中送化驗室分析。

3.2.2 實驗室測試及數據處理

(1)載體物質(泡塑)送貴州地礦局一一三地質大隊測試中心測試，首先將泡塑在封閉的容器中灰化，再將灰化成份經過酸溶等預處理，選用ICP-AES分析Pb、Zn元素。

(2)處理分析數據，作Pb、Zn元素的地質—地電化學剖面圖和相關地球化學圖件。

3.2.3 異常解釋

在7-7′勘探線上前期已施工過1∶10 000土壤地球化學測量，由于污染嚴重，Pb、Zn化探異常不明顯，通過本次地電化學測量，獲得了兩個明顯”M”型雙峰地電化學異常，其中，02號異常與礦體吻合程度較好。特別是7-7′勘探線北西段存在一處隱伏地電化學異常-01號異常(圖3)，該異常一直未被發現，經過工程驗證，發現一處構造礦化帶。

圖3 貴州威寧涼山鉛鋅礦7-7′勘探線地質地電化學剖面圖

4 小 結

通過在貴州威寧涼山鉛鋅礦區耿家寨礦段深部開展構造疊加暈法，在地表厚覆蓋區開展地電化學測量實驗，預測深部有較好成礦信息，經過鉆探工程驗證，獲得較好的找礦效果，這表明構造疊加暈法、地電化學測量法在貴州等巖溶及覆蓋地區深部尋找盲礦有較好效果，此方法、技術值得推廣。

參 考 文 獻

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