某銅（鋅）礦床找礦勘查思路探討

呂 剛　武殿軍　李曉帥（吉林省第二地質調查所，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
（吉林省第二地質調查所，吉林吉林132011）

隨著全球經濟體制與社會文明的不斷發展，銅（鋅）的需求量一直保持高位增長的趨勢。根據相關數據顯示，全球的銅（鋅）儲存量大約在2億噸左右。由于銅（鋅）礦床具有品味高、雜質少、易冶煉等特點，全球一半以上的銅（鋅）產量來自于此種礦床。隨著銅（鋅）礦床的開采量與日俱增，礦資源也隨之下降，此外，我國被開采基地嚴重缺乏。因此，本文以甘肅省某地區的銅（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90年代以來，隨著全球經濟體制不斷深化改革，社會實現可持續發展戰略方針，銅（鋅）的消費量與日俱增。根據統計數據顯示，在過去10年內，銅（鋅）的消費量隨著年增長速度為5%以上，其中我國銅（鋅）消費量尤為突出。值得重視的是，全球近期能夠被開采基地，除了國外一些大型銅（鋅）礦床，國內就只剩下一些小型銅（鋅）礦床。因此，本文結合甘肅省某地區的銅（鋅）礦床找礦勘查思路進行了分析與研究。

一、研究現狀

20世紀60年代，甘肅省地礦局在進行地質礦產普查時發現了該銅（鋅）礦床，最后針對這一礦床進行了勘查與評價，研究表明該礦床屬于火山熱液型的銅（鋅）礦區，沒有工業開采意義。隨后幾十年過去了，在20世紀80年代初，地礦局的工作人員重新對該地區的地形地貌、人文地質條件進行勘察，做了深入分析，分析出該礦區屬于弧后盆地強烈拉張型，與弧后擴張脊蛇綠巖有關，已經形成塞浦路斯火山塊狀硫化銅（鋅）礦床，具有較大的工業開采意義。另一方面，工作人員在該地區進行了探礦實踐活動，取得了有目共睹的成績，在其他地區也發現了銅（鋅）礦床，并且集中成群出現。這一重大發現引起了地質局的重要關注，20世紀90年代末期，甘肅地質局成立專項勘查隊，對該地區進行研究與勘查找礦工作，預估該地區的6號礦體銅（鋅）富含量高達十萬噸以上。后來，在21世紀初期，經過對該地區5號礦體進行了系統性的研究與勘查，并作出科學性的評價，具體得出銅（鋅）富含量為五萬噸左右。此外，發現該地區的銅（鋅）礦床構成形狀呈現“蘑菇”狀，以上工作為日后對該地區銅（鋅）工業開采地質勘查工作夯實了牢固的基礎。

二、區域成礦背景及礦床地質概況

（一）區域成礦背景

甘肅省的該礦區地是與北邊的祁連山、西邊的奧陶紀弧后盆地火山巖相連，是蛇綠巖套型（Cu-Zn型）礦體的礦點集中區。奧陶紀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。火山巖主要橫向向上發展，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。根據勘查人員對北邊的祁連山火山巖的爆發過程進行了研究，解釋了該地區弧后盆地拉張的形成原因，研究指出拉張表現強烈的地段就是火山塊狀硫化銅（鋅）礦床的聚集地，該地區正好處于拉張最為強烈的地段，并且蛇綠巖正在發育形成期，有利于成為被開采基地。結合現階段開采情況而言，祁連山西邊的礦體較少，開采程度不高，僅僅發現個別小型銅（鋅）礦體，其余都是一些不具開采意義的礦點，具有較大的找礦意義。

（二）礦區地質概況

礦區除了部分露在外的志留系和泥盆系，其他主要以奧陶紀弧后盆地海相火山巖為主要巖石類型，地質人員將其歸為奧陶紀弧后盆地擴張脊Cu-Zn型火山巖的重要組成內容。在2000年時，地質人員結合前輩的研究成果，針對蛇綠巖制作了一張綜合序圖，并對礦區內的火山巖體系在蛇綠巖套型的上一層進行早、晚兩次噴發。在該礦區中，沿著7號礦體和8號礦體以韌性剪切帶為界限，早上噴發主要分布在剪切帶的南邊，形成南部礦區，這一礦區主要以枕狀、塊狀基型熔巖以及凝灰質熔巖為主，這一礦體呈現單斜板狀，枕狀熔巖的產狀角度為29°～ 40°、傾角為35°～70°。晚上噴發的主要分布在剪切帶的北邊，形成北部礦體，這一礦區主要以基型熔巖夾帶火山碎屑巖，巖石性質有細碧巖、火山角礫巖、集塊巖、凝灰巖、凝灰質砂巖、硅質巖以及炭質板巖，這一礦體呈現穹窿狀。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、2號、3號的交界處，穹窿狀隨著時間的推移，南北兩端都已經發生改變，礦體出露不全，形狀上面呈現壓扁的長透鏡狀，礦體的主要分布方向與礦區的形成方向是相同的，其產狀角度為350°～400°、傾角為55°～70°。

現階段，該礦區經過研究發現有3處以上的熱液型噴流中心，第一個是8號噴流中心，存在于早上噴發的火山熔巖中，其配套銅（鋅）礦區為8號；第二個是1號、2號、3號交界處的噴流中心，即3號噴流中心；第三個是6號噴流中心。這三個噴流中心與晚期噴發的基型熔巖夾火山碎屑巖結合，從而形成火山巖穹窿狀的兩端與中心部位，其配套的銅（鋅）礦區為3號和6號。

三、找礦勘查工作中存在的問題

（一）根據礦床的地質研究數據顯示，甘肅省該礦區為塞浦路斯型富銅塊狀硫化物礦床，該礦床的空間結構被火山機構限制了發展，同時，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、6號、8號噴流中心，6號、8號經研究顯示具有重要的工業發展意義，成礦潛力較大。除這三個噴流中心以外，是否還有其他噴流中心的存在是找礦勘查工作中的重點問題。

（二）地質人員發現該地區的銅（鋅）礦床構成形狀呈現“蘑菇”狀。現階段，6號、8號礦體開采工作停留在“蘑菇”的莖部和根部，結合工業開采需求，對礦區進行部分改造，怎樣恢復“蘑菇”的原來面貌，從而尋找新的礦體，是礦床勘查工作的重點內容。

（三）由于該礦區與北邊的祁連山、西邊的奧陶紀弧后盆地火山巖相連，礦區拉張力強烈、礦體高低懸殊較大。另一方面，“蘑菇”礦體的走勢延伸不明顯，因此，選用合適的勘查手段也是一項重點工作內容。

四、找礦勘查思路

根據以上找礦勘查工作中存在的問題，礦床的找礦勘查工作應該采用地面勘查、分段挖掘、指導全片的勘查思路，從而開展找礦勘查工作。

（一）地面勘查

地面勘查主要以1∶10000的地理比例進行地質測量，明確礦區的火山機構、熱液噴流中心、礦體構造分布特征。基于這一平面變化規律，努力尋找成礦的線索以及新的礦點或礦化點，同時采用可控源音頻大地電磁測探工作，對礦區實行多方面、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律，真正意義上解決礦區熱液噴流中心的問題，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）探以及鉆探的評價方法體系，分析銅（鋅）礦體的分布方向、延展情況以及變化規律。針對探礦工程，其設計工作應該遵循前疏后密，逐漸變密的原則，嚴格控制探礦工程建設的勘查間距。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）指導全片

礦體的普查評價工作實質是深入認識礦床成礦規律的過程，故而在普查評價工作中應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程中。隨著評價工作的展開，積極組織成礦規律以及成礦條件的研究會議，科學收集并整理會議中獲取的相關信息，從而深入研究礦體空間構造。利用最先進的GIS技術進行三維模擬礦體空間，改進并完善成礦模型，找到下一個找礦勘查場地，確定后期勘查工作重點，針對找礦勘查中的新問題進行指導并評價。

五、找礦勘察手段選擇

（一）地質測量

由于甘肅省該銅（鋅）礦區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造以及熱液噴流中心的形成。因此，確定火山構造以及熱液噴流中心的變化規律，找到相關控礦因素尤為重要。熱液噴流中心是屬于火山原生裂隙類型，礦區分布的紅碧玉巖脈是它的重要標志，巖脈寬度為0.5m-2m，長度為2m-17m，為了將這些數據在火山機構圖中合理表示，采取1∶10000比例尺。因此，只有查明火山結構以及相關控礦因素才能對全礦區進行地質測量。

（二）槽探及硐探

槽探與硐探有機結合是查找該礦體類型的最佳途徑。槽探能夠揭示地質表層的礦化、蝕變、碧玉巖和重要的地質剪切帶；硐探能夠起到驗證、控制隱伏礦體的作用。選擇硐探有三個優勢，主要體現為：第一，塊狀硫化物的銅（鋅）礦體目標小、產狀陡，硐探可以有效解決這些問題；第二，礦區形勢陡峭，鉆探的施工成本較高，施工難度高于硐探，當礦區≥150m時，使用硐探更加合適；第三，在工程造價方面，硐探比鉆探更經濟。

（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、空間構造復雜特點，故而在實施鉆探時應該謹慎小心，使用鉆探技術必須有充分的地質證據，因為鉆探只適用于地質測量、化探、物探工程中。當礦體形勢陡峻時，高達150m～400m時，在工程造價允許范圍內，鉆探可以作為進行礦體延伸的查證手段。

結語

綜上所述，甘肅省某地區的銅（鋅）礦床是由多個集中的小礦體，成群集中在一起，從而構成塞浦路斯型富銅塊狀硫化物礦床，針對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測[D].吉林大學，2012.

TD82

A