地質(zhì)—地球化學(xué)找礦模型的建立及其應(yīng)用

劉應(yīng)華　張瑋　羅玉濤

摘 要：改革開放以來，經(jīng)濟(jì)快速發(fā)展，能源的消耗不斷上漲，地質(zhì)找礦工作越來越重要。其中區(qū)域地球化學(xué)定量預(yù)測就是一項(xiàng)重要的礦產(chǎn)資源潛力評價手段，為了提高它的可信度，需要建立與之相適應(yīng)的地質(zhì)-地球化學(xué)找礦模型。該文先是分析了模型建立的基本思路以及理論依據(jù)，繼而研究建模的重要內(nèi)容，最后以西藏甲瑪銅多金屬礦床為例，詳細(xì)分析其地質(zhì)情況，并探討其模型構(gòu)建的各方面特征。

關(guān)鍵詞：地質(zhì)-地球化學(xué)找礦模型 標(biāo)準(zhǔn)樣本 同系統(tǒng)性

中圖分類號：P611 文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A 文章編號：1672-3791（2015）03（a）-0066-01

我國地質(zhì)礦產(chǎn)資源十分豐富，在世界上都是占據(jù)首位的。要想找到更多的礦產(chǎn)資源，一面要進(jìn)行成礦研究，找到深層礦產(chǎn)；另一面要在開采過程中運(yùn)用合理的開發(fā)技術(shù)，提高礦產(chǎn)的利用效率。實(shí)踐證明，在礦產(chǎn)勘查開發(fā)中，地球化學(xué)找礦模型能更好地幫助找礦人員獲取找礦信息，對資源進(jìn)行準(zhǔn)確地預(yù)測評價。就以銅礦床為例，地質(zhì)、地理環(huán)境的形態(tài)、變化是形成銅礦床最主要的關(guān)系因素，一般來說，不同地區(qū)的地質(zhì)地貌差異越大，形成的銅礦床差異也就越大。而地質(zhì)-地球化學(xué)找礦模型的建立是確定找礦區(qū)域的基礎(chǔ)[1]，是一個標(biāo)準(zhǔn)樣本。

1 建模的基本思路和理論基礎(chǔ)

任何一個模型的建立都不是隨意搭建的，必須建在一個基本思路上，要知道礦產(chǎn)的形成一般都存在著巨大的地域差異，建立找礦模型第一個要從這方面考慮。因此，這里首先是分析地質(zhì)背景和成礦作用，在這個基礎(chǔ)上科學(xué)利用GIS技術(shù)進(jìn)行，具體定位時以區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查的數(shù)據(jù)作為主要控制方向，再綜合利用各種中大比例尺地球化學(xué)資料，主要是以Ⅲ級成礦帶為觀點(diǎn)，進(jìn)行各類地球化學(xué)異常信息的歸納分析。也就是說，建模過程一面觀察各種地球化學(xué)異常參數(shù)的常規(guī)數(shù)據(jù)，也要注意到其中的變量；另一面就是通過基本地質(zhì)特征和數(shù)據(jù)信息弄清楚成礦作用，即源-動-儲的變化過程。

2 建模的主要內(nèi)容

我們這里分析的礦床地質(zhì)-地球化學(xué)找礦模型主要針對Ⅲ級成礦帶，建立基礎(chǔ)是在典型礦床的成礦模式和礦床的地球化學(xué)異常模式的基礎(chǔ)上擴(kuò)展開來[2]，并不斷演化。主要包括預(yù)測礦產(chǎn)的地質(zhì)特征，還有地球化學(xué)特征，具體有四個方面內(nèi)容。（1）Ⅲ級成礦帶內(nèi)的區(qū)域成礦地質(zhì)背景和礦帶成礦系列中各類已知礦床的成礦地質(zhì)特征。（2）成礦帶內(nèi)形成的礦源層或成礦巖漿巖體里各種地球化學(xué)示蹤指標(biāo)，比如主要成礦元素等等。（3）成礦帶里出現(xiàn)的各類異常地球化學(xué)統(tǒng)計(jì)參數(shù)，比如成礦元素、土壤因素等等。（4）成礦帶內(nèi)已經(jīng)勘查到的典型礦床中控礦因素，抓住重點(diǎn)形成條件等等，做好分析統(tǒng)計(jì)。

3 建模的實(shí)例剖析

按照地質(zhì)-地球化學(xué)找礦模型建立各方面要求和特點(diǎn)，在這里以西藏岡底斯甲瑪銅多金屬礦床建模為例，系統(tǒng)收集資料，統(tǒng)計(jì)分析具體流程。

3.1 區(qū)域地質(zhì)概況

礦集區(qū)以二疊系-白堊系為主，屬于岡底斯巖漿弧內(nèi)地層，并且在念青唐古拉走滑斷裂以西有大量沉積物，主要是中酸性火山巖、火山碎屑巖或多碳酸鹽巖等等。形成是由于兩大板塊相互碰撞，還有山體構(gòu)造演化中，巖層不斷發(fā)生碰撞，特別是高溫下的熔融變化等，逐步產(chǎn)生了劇烈的火山-巖漿活動，在活動中生成一系列的巖漿雜巖體。分布特點(diǎn)表現(xiàn)為EW向帶狀展布，規(guī)模較為廣泛。在這個背景下，疊加的北東向斷裂構(gòu)造決定了大部分的控巖控礦構(gòu)造，形成交錯的分布規(guī)律。其中決定能否成礦的關(guān)鍵因素是花崗巖石等物質(zhì)基礎(chǔ)，屬于喜馬拉雅晚期。

3.2 礦床地質(zhì)

甲瑪?shù)V區(qū)內(nèi)的地層出露較為明顯，其中下白堊統(tǒng)林布宗組主要有泥質(zhì)板巖，還有少數(shù)的砂巖和石英砂巖，在底部位置出現(xiàn)明顯的角巖化現(xiàn)象，這是礦體的頂板，夕卡巖型礦體是在多底溝組夕卡巖中形成，多半是層狀或似層狀的狀態(tài)。在地表位置，只有巖脈可以產(chǎn)出花崗斑巖，但是巖石蝕變在層狀礦體北側(cè)較為突出，具體為角巖化和絹英巖化，這里出現(xiàn)了強(qiáng)烈銅、鉬硫化物礦化，主要有斑巖型和角巖型銅、鉬礦體。在甲瑪?shù)V區(qū)三種巖型的化學(xué)變化主要是因?yàn)榈V區(qū)北側(cè)深部隱伏的花崗斑巖體受到侵位所造成的。

3.3 礦床地球化學(xué)特征

針對甲瑪多金屬礦床特征，這里主要從多元示蹤礦質(zhì)來源和成礦巖漿巖體地球化學(xué)特征這兩方面來探討的，首先要系統(tǒng)認(rèn)真收集前人的相關(guān)統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)，然后通過資料對比分析，探查主要礦源，可以分析出他們大部分來自中新世含礦中酸性斑巖體。

含礦中酸性斑巖地球化學(xué)特征：勘查研究中，我們知道甲瑪?shù)V床內(nèi)產(chǎn)出的巖漿巖主要有四種，即花崗斑巖、花崗閃長斑巖、二長花崗斑巖、閃長玢巖等，按照一定的分析向外放射分布。其中大部分斑巖具有似埃達(dá)巖的地球化學(xué)特征。

4 結(jié)語

至今對于各類礦床成因的討論和爭議依然沒有停止，找礦工作客觀上還存在著一些不足，想要建立先進(jìn)的地質(zhì)-地球化學(xué)找礦模型還需要我們不斷實(shí)踐探索。讓整體在矛盾爭議中不斷實(shí)現(xiàn)進(jìn)步的目標(biāo)，同時，隨著科學(xué)的發(fā)展與進(jìn)步，勘查地球化學(xué)方法在不斷的補(bǔ)充與完善。該文通過實(shí)例探討，希望建立更完善的地質(zhì)找礦模型。

參考文獻(xiàn)

[1] 莫宣學(xué)，董國臣，趙志丹，等.西藏岡底斯帶花崗巖的時空分布特征及地殼生長演化信息[J].高校地質(zhì)學(xué)報，2005，11（3）：281-290.

[2] 唐菊興，王登紅，汪雄武，等.西藏甲瑪銅多金屬礦礦床地質(zhì)特征及其礦床模型[J].地球?qū)W報，2010，31（4）：495-506.