銅礦床成礦特征及綜合找礦方法研究

蔣兆勇

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局一0九地質(zhì)隊，四川 成都 610100）

銅礦作為一種價格便宜的金屬礦產(chǎn)，多被用于電力和電訊工業(yè)的生產(chǎn)，現(xiàn)階段，我國的發(fā)展早已離不開銅礦，因此，對銅礦的尋找與開采成為我國一項重要的任務(wù)。我國對銅礦存儲位置的尋找多使用傳統(tǒng)地質(zhì)填圖法進行工作，由于地質(zhì)填圖方法雖然能夠完成對銅礦位置的尋找，但尋找成本較高，且不穩(wěn)定因素較多，嚴(yán)重限制了我國銅礦業(yè)的進一步發(fā)展[1]，為此提出銅礦的綜合找礦方法研究。本文以子尼銅礦為代表進行研究，礦區(qū)位于云南省香格里拉縣城，為本次研究帶來了便利的交通。

通過對礦區(qū)進行鉆孔觀察，初步確定子尼銅礦的地質(zhì)特征，進而深入分析子尼銅礦礦床的成礦特征，結(jié)合成礦特征，設(shè)計符合子尼銅礦的綜合找礦方法。通過實驗論證分析的方式，確定本文設(shè)計的綜合找礦方法的有效性，在進行找礦工作時能夠找到質(zhì)量較高的銅礦，并且節(jié)省找礦時間，降低整體成本。

1 子尼銅礦成礦特征分析

子尼銅礦床形成于三江多島弧盆成礦體系下的“構(gòu)造-熱液系統(tǒng)”，通過弧陸拼接及小洋盆消亡等的演化方式而產(chǎn)生多個礦床，不同類型的礦床單元發(fā)育成不同類型的金屬礦，從而控制整個三江地區(qū)的礦床類型及分布規(guī)律[2]。隨著流域的變化，礦床以張裂的形式發(fā)育，伴隨格咱一帶發(fā)生的酸性巖漿活動，大斷裂形式下的次級斷裂產(chǎn)生了子尼銅礦床，由復(fù)式背斜和多組斷裂式斑巖組成[3]。通過對礦床進行鉆孔工作，勘測出礦區(qū)內(nèi)主要的巖性為粉砂質(zhì)板巖，在深部粉砂質(zhì)板巖與其下伏巖層接觸帶上極有可能形成更大規(guī)模的構(gòu)造熱液型或矽卡巖型銅礦床，進一步促進子尼銅礦的形成于發(fā)展。

子尼銅礦礦區(qū)內(nèi)主要有3個主礦體。根據(jù)地層的詳查報告對第一層礦床進行勘查，主要以酸性巖漿巖礦化體作為控制，根據(jù)銅礦控制數(shù)據(jù)反饋，其越為中心部位銅礦越為豐富，礦體形態(tài)越多種多樣。根據(jù)對礦床交界處的金屬塊進行分析，了解到最為豐富的便是白云質(zhì)灰?guī)r，經(jīng)過一系列接觸后形成子尼銅礦礦體。后期在頁巖的作用下被截成三段，利用鉆孔技術(shù)對礦體進行挖掘。礦體挖掘參數(shù)設(shè)置如表1所示。

表1 礦體挖掘參數(shù)表

根據(jù)礦體挖掘參數(shù)設(shè)置表可以確定，位置2方向下的銅礦比率高，其銅礦弧度面的角度厚，因此是最優(yōu)的銅礦開采位置。子尼銅礦礦區(qū)內(nèi)銅礦主要為深灰色，沿礦體兩側(cè)有較大規(guī)模的蝕變帶，形態(tài)均與相應(yīng)銅礦礦床構(gòu)造相似，根據(jù)對蝕變帶形狀的判斷，以獲取良好的銅礦礦床成礦位置。

2 綜合找礦方法研究

經(jīng)過對子尼銅礦成礦特征的分析研究，比照勘查找礦方法，采用三種方式來進行深入找礦工作[4]。利用對銅礦地質(zhì)的分析，建立物理和化學(xué)找礦結(jié)構(gòu)，加強銅礦地質(zhì)物探和化探的綜合研究，實現(xiàn)對綜合找礦方法的設(shè)計。

2.1 地質(zhì)分析

在找礦工作開始前期，對子尼礦區(qū)的地質(zhì)進行勘查工作，勘查過程中，還可以對子尼礦區(qū)周圍的地質(zhì)特征進行分析。通過建立斑巖與銅礦間的相關(guān)性，判斷其周圍是否有高質(zhì)量的銅礦礦床。

淋濾帽是銅礦演變過程中的氧化產(chǎn)物[5]，可以通過淋濾帽的蝕變程度來判斷銅礦礦床的質(zhì)量，蝕變越明顯，則銅礦礦床質(zhì)量越低。因此，在地質(zhì)勘查過程中，要注意淋濾帽的出現(xiàn)。

2.2 物理探測

物理探測技術(shù)主要借助各種探測儀器進行找礦工作，現(xiàn)階段的物理探測技術(shù)包括地表探測和地下探測兩種。地表物理探測技術(shù)受到銅礦的地質(zhì)特征和磁場的影響[6]，其探測結(jié)果會有一定偏差，因此，本次設(shè)計的物理探測技術(shù)，重點就是降低外界環(huán)境對物理探測結(jié)果的影響。

在子尼銅礦區(qū)建立重力梯度帶，利用航磁的高低變化對局部梯度進行物理探測，對于露出地表的銅礦，采用極化率在3.5%～5.5%的探測儀進行極化探測，銅礦經(jīng)過探測后，在高阻的過渡帶上，對外界的干擾因素進行分離[7]。子尼銅礦區(qū)的磁體斑巖較弱，磁性異常，礦床底板具有對磁場的背負(fù)作用，在巖體外部的接觸帶上建立環(huán)狀高磁帶，以最精準(zhǔn)的探測銅礦區(qū)的銅礦質(zhì)量。

2.3 化學(xué)探測

化學(xué)探測要在基本確立礦區(qū)范圍后實施，運用較大比例尺的化學(xué)探測進一步確定礦區(qū)范圍。在進行化學(xué)探測時，由原生光暈對銅礦礦床進行選擇，暈圈的分布狀況不均勻，就會在選擇程度上有所差異，因此，在實際找礦作業(yè)時，要合理的考慮各種環(huán)境因素，盡可能的找尋銅礦質(zhì)量豐富的礦區(qū)。化學(xué)探測技術(shù)利用化學(xué)元素與斑巖化學(xué)結(jié)構(gòu)的不同進行找礦區(qū)分，只要利用一種礦物元素作為指標(biāo)元素，就可以便捷的確定礦區(qū)位置。

實際找礦作業(yè)中，采用Au作為指示元素進行找礦，根據(jù)不同地區(qū)的銅礦質(zhì)量，觀察Au指示元素的變化，完成對銅礦位置的化學(xué)探測。

3 實驗論證分析

為保證本文提出的綜合找礦方法的有效性，進行實驗論證，實驗論證采用子尼銅礦礦區(qū)，具有相同礦層的銅礦位置進行找礦論證實驗。為保證實驗的嚴(yán)謹(jǐn)性，采用傳統(tǒng)地質(zhì)填圖找礦法，即將地質(zhì)特征按比例繪制在圖紙上，再在實際找礦作業(yè)中按照圖紙指示尋找，作為實驗論證對比，對找礦的效率以及找礦成本進行統(tǒng)計。其實驗論證結(jié)果曲線如圖1所示。

圖1 實驗論證結(jié)果曲線

圖1 中a圖代表兩種方法的找礦效率曲線，b圖代表兩種找礦方法所消耗的成本。其中找礦效率采用QFR（quality factor）代表，其QFR越高則證明找礦效率越高。則根據(jù)上圖分析可以得出，本文提出的綜合找礦方法與傳統(tǒng)的地質(zhì)填圖法的找礦效率相差不多，但在某些環(huán)境下本文提出的綜合找礦方法稍稍占有優(yōu)勢，但優(yōu)勢不明顯。但從找礦成本上考量，本文提出的綜合找礦方法具有明顯的優(yōu)勢，特別是在找礦時間高于40min后節(jié)省大量找礦成本，綜合找礦時通過對物探和化探的數(shù)據(jù)進行實時反饋，完成對銅礦最佳開采位置的尋找工作，同時能夠達到對銅礦質(zhì)量的有效控制。通過對找礦成本的加權(quán)分析，本文提出的綜合找礦方法較傳統(tǒng)地質(zhì)填圖法的總找礦成本降低44.86%。

4 結(jié)語

本文對銅礦的礦床特征和找礦方法進行分析，以云南香格里拉縣子尼銅礦為代表進行找礦實驗，根據(jù)對子尼銅礦的地質(zhì)特征進行分析，對找礦工作面進行調(diào)整調(diào)整，結(jié)合物探和化探的找礦結(jié)果，完成綜合找礦方法設(shè)計。實驗論證表明，本文設(shè)計的綜合找礦方法具備極高的有效性，在快速準(zhǔn)確的完成對銅礦位置的尋找工作的同時，還能對銅礦質(zhì)量得到有效控制。希望本文的研究能夠為我國銅礦的找礦方法提供理論依據(jù)和借鑒。