鉛鋅銅多金屬礦地質(zhì)地球化學(xué)特征與找礦潛力分析

周文俊，張 園，陶東山

（江西省地礦局九一六大隊(duì)，江西 九江 332000）

礦區(qū)地球化學(xué)特征主要是指相關(guān)工作人員在實(shí)施地質(zhì)勘查工作時，探索到能直接或間接表述礦區(qū)性能參數(shù)的總和，包括礦場磁力強(qiáng)度、綜合出礦量、金屬元素及元素組合、礦產(chǎn)資源賦存中心、梯度分度值及分度帶、譜系形態(tài)等。鉛鋅銅多金屬礦通常分布在斷裂帶及巖漿活躍區(qū)域附近，產(chǎn)礦周圍通常具有地質(zhì)特征復(fù)雜、外界環(huán)境惡劣等特點(diǎn)，以此賦存的金屬礦與復(fù)合型組合礦資源較豐富，根據(jù)礦區(qū)地殼變遷程度及巖漿分異性，金屬礦中通常含有大量的Si、Ca、Ka等物質(zhì)，受到地區(qū)蝕化帶的影響，提供了鉛鋅銅礦較為活躍的成礦條件，以此鉛鋅銅礦在找礦中通常以脈型鉛鋅銅礦、斑巖型鉛鋅銅礦等組合礦或復(fù)合礦形式存在，并在實(shí)地勘查中呈現(xiàn)出礦產(chǎn)資源不連接、礦區(qū)分布不均勻、找礦標(biāo)志不明顯等特點(diǎn)，產(chǎn)出礦主要以硫化礦為主[1]。基于當(dāng)下工業(yè)行業(yè)在經(jīng)濟(jì)市場的快速發(fā)展，經(jīng)濟(jì)市場對于金屬礦的需求量呈現(xiàn)逐年遞增趨勢，為了滿足市場實(shí)際需求，有關(guān)工作人員針對礦產(chǎn)行業(yè)發(fā)展現(xiàn)狀，開展了礦區(qū)全面找礦的研究，以鉛鋅銅礦為主的礦區(qū)成為了調(diào)研重點(diǎn)。

1 鉛鋅銅多金屬礦地質(zhì)地球化學(xué)特征

基于地球化學(xué)特征觀念的引入，為礦區(qū)勘查工作提供了新的發(fā)展方向，目前已有大量實(shí)踐證明該方法在實(shí)際應(yīng)用中具有顯著的找礦效果，以此本文將應(yīng)用多種物探技術(shù)，分析鉛鋅銅元素地球化學(xué)分帶結(jié)構(gòu)，獲取礦區(qū)金屬元素數(shù)據(jù)[2]。如下圖1所示。

如上述圖1所示，為某礦區(qū)鉛鋅銅多金屬地質(zhì)勘查點(diǎn)，整體礦區(qū)圍巖與礦帶呈現(xiàn)背向剝離趨勢，主要以層狀帶為主，具備一定多層次性，賦存的礦產(chǎn)資源以Cu200、Zn200及金屬組合為主，為了探究鉛鋅銅多金屬礦在區(qū)域的賦存狀態(tài)，提供正確的找礦指導(dǎo)方向，下述將以某礦區(qū)為例，從3個方面，開展鉛鋅銅多金屬礦地質(zhì)地球化學(xué)特征的詳細(xì)分析。

1.1 鉛鋅銅多金屬礦地層含量豐度

結(jié)合礦區(qū)地層巖石剖面采樣數(shù)據(jù)，獲取以鉛鋅銅多金屬礦為主的礦產(chǎn)資源分布量數(shù)據(jù)，按照礦產(chǎn)資源在整體礦區(qū)的占比，可知礦內(nèi)的主要金屬元素由金、銀、鉛、銅、鎘、錳、鎳等構(gòu)成，且金屬賦存狀態(tài)下的活躍性較大，通常以非獨(dú)立元素的形式存在，最常見的組合金屬礦類型為氧化物、氫氧化物與硫化物，鉛鋅銅多金屬礦的豐度值明顯高于內(nèi)地與大陸金屬礦豐度值，其中最為明顯的金屬元素為Pb、Zn、W，銅金屬元素賦存量明顯高于沉積層地質(zhì)元素含量。

根據(jù)礦區(qū)金屬元素豐度值，計算在礦區(qū)內(nèi)鉛鋅銅多金屬礦的成礦元素濃度富集系數(shù)。以富集系數(shù)等于3為元素濃度劃分標(biāo)準(zhǔn)，以此可知區(qū)域金屬礦富集系數(shù)大于3的金屬礦資源由金、銀、鎘構(gòu)成，金屬元素富集系數(shù)大于1.5小于3的金屬礦資源由鎳、錳、鋅等，為中等濃度金屬集合，元素富集系數(shù)小于1.5的金屬礦資源有銅、鎢等，被稱為低濃度金屬群。

結(jié)合上述對礦區(qū)活躍金屬豐度的分析，下述將從基于地球化學(xué)特征分析地層稀土金屬元素的特征，根據(jù)對稀土金屬元素含量的檢測，礦區(qū)內(nèi)寒武系的稀土元素含量值較高，每單位面積內(nèi)的金屬元素賦存量均超過2.5＊10-8，且EU含量呈現(xiàn)出明顯異常，無論是輕稀土元素或重稀土元素，在礦區(qū)均不虧損，按照礦產(chǎn)資源分布式庫存及結(jié)晶巖石的特性，分析礦區(qū)內(nèi)沙礫及碎屑物質(zhì)中含有黑云母的量，并以此作為判定勘查礦區(qū)內(nèi)鉛鋅銅多金屬礦含量的關(guān)鍵依據(jù)[3]。

1.2 鉛鋅銅元素地球化學(xué)分帶特性

根據(jù)鉛鋅銅多金屬礦的地球分異化特征，依照礦產(chǎn)資源分布背景及組合地層內(nèi)金屬元素賦存量，分析礦區(qū)內(nèi)地球化學(xué)分帶的特性，結(jié)合礦區(qū)勘查數(shù)據(jù)集合中存在的特征點(diǎn)，將多金屬原賦存區(qū)域按照礦區(qū)的不同類型及局部元素的富集狀態(tài)，對其進(jìn)行斷裂帶的劃分。

按照礦產(chǎn)資源EW、NE走向分布，復(fù)背斜區(qū)域、巖漿附近的金屬銀、銅、鋅、誤、錳、鎘構(gòu)成，偏東部地區(qū)的礦產(chǎn)資源賦存特征最為明顯，偏西部地球化學(xué)分布特征較差，存在礦群，但需要相關(guān)人員進(jìn)一步勘查確定礦區(qū)位置。東南向?yàn)樽畹湫偷牡V區(qū)小名山，同時作為地球化學(xué)標(biāo)志性分布帶，強(qiáng)分異性組合金屬元素由Ag、W、Mn、Ni、Cu、Zn等組合元素構(gòu)成，根據(jù)金屬的基本特性及組合元素的形態(tài)特征，可判斷巖漿熱礦化學(xué)組合礦內(nèi)含量及金屬元素異常特征。而東南向的地球化學(xué)分布帶則以祿井帶為代表，分異金屬元素組合為Pb、Cu、Zn等，根據(jù)該區(qū)域的鉛鋅銅金屬礦化呈現(xiàn)的特點(diǎn)，可掌握中低溫度區(qū)域的地球化學(xué)帶金屬礦特征，斷裂一帶的金屬礦資源Mn、Ag、Ni等元素為主，表示該地區(qū)由于地臺表示出的沉積金屬礦賦存量相對良好，具有較為明顯的礦區(qū)改造能力。

1.3 地球化學(xué)異常分布特征

結(jié)合礦區(qū)內(nèi)水系沉積物的檢測結(jié)果，被圈定鉛鋅銅多金屬礦地球化學(xué)異常特征的面積占礦區(qū)總面積的15%，且整體分布呈現(xiàn)橢圓形，其中銅元素的化學(xué)異常面積約為13km2，襯度為3.5～4.5，按照金屬元素規(guī)格，將出現(xiàn)異常化學(xué)特征的金屬元素按照由大到小排列，表示為：Cu200-Zn400-Au200-Mn-Ag-Sn，由于銅金屬元素活躍程度較高，且礦區(qū)內(nèi)組分水平較為明顯，以此出現(xiàn)異常特征最高的金屬元素可為組合銅礦，通常以組合礦或復(fù)合礦形式存在，在勘查過程中表現(xiàn)為紅褐色或深紅色，受到巖漿礦化作用影響，礦區(qū)組分內(nèi)部水平分布較為明顯。結(jié)合多種物探設(shè)備對礦區(qū)地質(zhì)的有效勘查，發(fā)現(xiàn)鉛鋅銅多金屬礦的地球化學(xué)異常分布通常具有下述共性。其一，異常規(guī)模連續(xù)，組合礦出現(xiàn)異常特征的面積不統(tǒng)一，通常覆蓋范圍在15.5～42.5km2之間。其二，組分內(nèi)異常信息較復(fù)雜，需要后期采樣分析，無法在現(xiàn)場直接檢測。

受到礦區(qū)內(nèi)金屬磁場力影響，組分內(nèi)異常的金屬礦強(qiáng)度不同。正常情況下的異常值在（0.5～5.6）＊10-5之間，經(jīng)檢測后發(fā)現(xiàn)，金屬異常值無明顯規(guī)律。

2 找礦潛力分析

鉛鋅銅多金屬礦作為目前經(jīng)濟(jì)市場內(nèi)應(yīng)用最為廣泛的金屬礦之一，經(jīng)過技術(shù)的不斷創(chuàng)新及多年勘查經(jīng)驗(yàn)，國內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的內(nèi)生礦床超過5處，出現(xiàn)礦化點(diǎn)的礦床區(qū)域超過20處，總結(jié)礦區(qū)成礦規(guī)律，分析地區(qū)找礦潛力。

一方面，勘查礦區(qū)內(nèi)多種成礦元素的分布范圍與規(guī)律，獲取成礦區(qū)域內(nèi)出現(xiàn)硫化點(diǎn)的金屬元素，判定金屬元素的濃集系數(shù)，整合地層信息數(shù)據(jù)，圈定地質(zhì)結(jié)構(gòu)區(qū)域的異常，分析圈定區(qū)域與周邊代檢測區(qū)域之間的異常，結(jié)合3D掃描成像技術(shù)獲取勘查樣本結(jié)構(gòu)，掌握區(qū)域地質(zhì)環(huán)境內(nèi)礦產(chǎn)資源賦存狀態(tài)，通過計算指定單元面積內(nèi)所存在鉛鋅銅多金屬礦所占的百分比，裸露表層的所占的面積大小，可實(shí)現(xiàn)描述圈定區(qū)域內(nèi)元素的屬性。而廣泛分布的寒武系層恰好為鉛鋅銅多金屬礦的找礦提供了方向。另一方面，礦區(qū)內(nèi)巖漿層構(gòu)造與礦區(qū)地殼變遷等外界因素是鉛鋅銅多金屬礦找礦中最為明顯的標(biāo)志，結(jié)合航磁與地球化學(xué)異常特征分析，判定在斷裂帶深處具有隱伏礦體，主要分布在巖層夾縫及斷裂帶深處，經(jīng)過物探設(shè)備的檢測，金屬礦資源分布范圍較廣，同時根據(jù)同位素化學(xué)特性分析，區(qū)域找礦標(biāo)志來源于巖漿層熱液，以此證明該區(qū)域礦產(chǎn)資源含量較為豐富，具備良好的找礦潛力。

3 結(jié)語

本文從3個方面，開展了鉛鋅銅多金屬礦地質(zhì)地球化學(xué)特征的研究，并根據(jù)勘查中出現(xiàn)的地球化學(xué)異常特征，分析了該地區(qū)的找礦潛力，為礦產(chǎn)行業(yè)的發(fā)展提供了正確方向的同時，實(shí)現(xiàn)了礦產(chǎn)資源分布的良好研究，為今后金屬行業(yè)的發(fā)展延展了方向。

以此在后期的發(fā)展中，應(yīng)加大礦產(chǎn)資源勘查的力度，在保障資源與經(jīng)濟(jì)協(xié)同發(fā)展的基礎(chǔ)上，不斷創(chuàng)新技術(shù)的應(yīng)用，提供未來找礦技術(shù)指導(dǎo)。