有色金屬礦山精準找礦預測方法及理論研究

劉士良，楊德武，吳秉東

（四川省冶金地質勘查局水文工程大隊，四川 成都 611730）

有色金屬行業作為中國的基礎工業，是國民經濟發展的重要材料，絕大部分行業都以有色金屬材料為生產基礎，現代國防和現代科學技術的發展更是離不開有色金屬，隨著現代科學技術的飛速發展，有色金屬成為中國重要的生產材料。中國屬于世界上金屬礦產資源比較豐富的國家之一，從兩2003年至今，中國有色金屬產量達到一千兩百二十八萬噸，居于世界第一位，截止到2010年，中國有色金屬產量達到三千一百二十三萬噸，中國有色金屬產量已經連續八年領先于其他國家。但我國有色金屬產業集約化程度低，組織結構不完善，自主創新能力不足，國內有色金屬產業存在的深層次矛盾突出。為了解決現存的一系列問題并進一步提升中國有色金屬產業的競爭力，推動有色金屬企業的規模化經營，我國出臺了一系列宏觀調控政策，綜合而言，近十年來，有色金屬作為中國重要的基礎工業，市場規模不斷擴大，中國有色金屬產業規模總量在不斷上升，但企業平均銷售規模相對于國外發達國家仍有差距。

1 有色金屬礦山精準找礦預測原理

我國有色金屬礦分布不平衡，南方多北方少，主要集中分布在長江流域。礦區內斷裂構造發育完全，發現了近百條各類性質斷裂，我們將此劃分為成礦期前，成礦期，成礦期后三個階段。區內礦山規模不一，大多分布在區內東南部的次級斷裂中，受褶皺和斷裂構造控制明顯，主要填充于近東西向壓扭性斷裂中，具有幾乎平行排列等間距分布且密集呈帶的特征[1]。次級褶皺通過礦區中部，向斜軸呈蛇狀彎曲，軸面略向東傾斜近于直立。礦區內火山—巖漿類型眾多，巖漿巖分布廣泛活躍度高，還有眾多的基性巖脈發育。巖體可以劃分為兩個相帶，內部相分布在巖體的東南部，巖漿活動表現為基性一中酸性火山噴發及TTG巖系和花崗巖侵入，呈巖株狀產出，接觸面外傾，巖石呈灰白色、淺灰色，塊狀構造早期形成的拉斑玄武巖已變質為斜長角閃巖，經過TTG巖系和花崗巖侵入，后期已變質為花崗質片麻巖類。混合花崗偉晶巖廣泛分布，其形態復雜，多呈巖墻狀、脈狀產出，且不具分帶性[2]。向外漸變過渡為中粒似斑狀黑云母花崗巖，由內向外巖石粒度略有減小，但界限不清，呈現漸變過渡特點。礦區范圍內發現礦脈數目眾多，除一少部分受北西向張扭性斷裂控制，其它礦脈均嚴格受近東西向壓扭性斷裂控制，其中小秦嶺地區金礦產出較多，東闖金礦中最大含金石英脈長度在礦區范圍內三千兩百米，控制的最大斜深一千一百六十八米，西起南闖東坡，東至西干渠，礦脈走向平穩呈舒緩波狀，傾斜角度小，在西段表現為略湘北區凸出的弧形。該礦脈從西段分枝復合頻繁，使其部分主脈變化劇烈，而支脈產狀較為穩定形成一個以主脈為背部支脈為弦部的弓形，可圈出兩個支礦體。在礦脈分叉處產生上分枝脈時會減緩主脈的傾斜角度，反之產生下分枝脈時將使主脈傾斜角度變陡。在地表到深部，由緩到陡再到緩的過程中，與其他礦脈相復合，該段礦脈有色金屬礦化較強。

2 有色金屬礦山精準找礦預測方法

依據上述原理的理論支持，我們發現受褶皺斷裂發育程度和巖漿巖活躍度所影響，找礦方法也將有所變化，于是根據其變化程度而研究了以下精準找礦預測方法。

2.1 分析礦化趨勢

近年來數理統計方法在地質工作中的應用廣泛，是解決地質領域中的實踐問題和理論問題的重要方法。其中趨勢面分析主要應用于構造地質方面的研究，運用趨勢面分析探討礦化變化特點和規律，以便更好確定具體的控礦構造。礦體是代表礦化作用較富集部分的一個特殊地質體，并受各種因素的制約，受礦體礦化的不均勻性所影響，在品質上表現出的差異極為明顯，其含量值一般受構造所影響[3]。我們為進一步觀察礦區內斷裂構造的變化規律，在該區域隨機選定礦脈垂直縱投影坑道、鉆孔品位和礦體厚度度數據作了Au品位和礦體厚度的調查統計如下表所示。

表1 主要采礦工程礦體厚度及Au品位統計表

從上表中能夠看出，礦體厚度與Au品位之間具有一定的關聯性，但高值中心不一致，反映出成礦總體受斷裂活動的控制，不同成礦階段時期的斷裂脈活動具有不同的控礦作用。

2.2 預測找礦靶區

根據衛星遙感技術提取有色金屬礦山地質的構造影像以及地層信息，根據礦區地質結構、物化探結果分析以及現場勘查，確定找礦靶區。這種靶區確定方式與原有的方式相比，參考的指標相對而言較為全面，也更加科學準確，可以有效提升靶區的準確度。為保證本文提出的有色金屬礦山精準找礦預測方法的可行性與有效性，進行實驗論證。為保證實驗的嚴謹性，本實驗選擇擁有相同地質構成的有色金屬礦山來進行。選取采用使用傳統找礦技術的找礦方法與本文提出的找礦方法進行對比評估。具體實驗結果如下所示。

表2 靶區預測分析

根據靶區預測分析圖表信息表可以確定，本文提出的找礦方法與傳統的找礦方法準確度有一定的差異，經過對照實驗得出，傳統的找礦方法準確度不佳，而本文提出的方式相對于傳統找礦方式而言，準確度有明顯提高。因而，我們可以得知傳統方法對于找礦現狀以及日后的找礦活動的進行幫助不大，采用本文中提供的方法有助于提升找礦的準確度，為礦產企業提供便利。

3 結語

本文對有色金屬礦山精準找礦預測方法及理論進行研究，通過對成礦條件的研究，并對典型礦區最主要礦脈的礦化趨勢面進行分析，實現本文設計。實驗論證表明，本文設計的方法具備極高的可行性。希望本文的研究能夠為有色金屬礦山的精準找礦預測方法提供理論依據。