综合找矿方法在鄂东南危机矿山接替资源勘查中的应用——以铜录山、鸡冠咀、大冶铁矿等矿山为例❶

徐荣华，徐 磊，黄智辉，杨世平

(湖北省鄂东南地质大队，湖北大冶 435100)

综合找矿方法在鄂东南危机矿山接替资源勘查中的应用
——以铜录山、鸡冠咀、大冶铁矿等矿山为例❶

徐荣华，徐 磊，黄智辉，杨世平

(湖北省鄂东南地质大队，湖北大冶 435100)

以鄂东南地区铜录山矿田内的铜录山铜铁矿、鸡冠咀铜金矿、铁山矿田内的大冶铁矿近几年接替资源勘查方法及成果为例，阐述综合找矿方法在不同矿山深部找矿中的应用效果。

综合找矿方法;鄂东南;危机矿山;接替资源勘查

❶该文曾刊载于《矿产与地质》2011年第4期。

0 引言

找矿方法(prospecting method)是为了寻找矿产所采用的工作方法和技术措施的总称。按其原理可分为地质方法、地球化学方法、地球物理方法三大类。综合找矿方法，顾名思义就是综合运用上述方法科学合理找矿。

鄂东南地区位于长江中下游铜铁金成矿带的西端，其内的铜录山矿田、铁山矿田是鄂东南重要的矿集区。两个矿田内的铜录山铜铁矿、鸡冠咀铜金矿及大冶铁矿是其主要矿床和开采矿山，为缓解矿山危机，全国危机矿山接替资源找矿办公室已在铜录山、鸡冠咀、大冶铁矿等矿山设立了深部及外围找矿项目，通过几年勘查证明，灵活运用综合找矿方法是深部找矿取得突破性进展的关键，在－500～－1 200 m深部找到了厚大铁矿、富铜矿、铜金矿。

笔者通过对以上三个矿山深部勘查方法及成果为例，阐述综合找矿方法在不同矿山深部找矿中的应用效果。

1 三个危机矿山矿床地质特征概况

1.1 铜录山铜铁矿

铜录山铜铁矿床位于大冶复式向斜南翼、阳新复式岩体西北段。铜录山矿田内。

矿区构造格架受区域和矿田构造制约，印支运动期形成的北西西向构造形迹奠定了本区构造格架的基础，燕山运动以来的北北东向构造(北北东向断裂、褶皱和伴生的北东东、北西向断裂)叠置于早期构造上，矿床矿体主要受北北东向断裂—接触破碎带控制。出露地层主要为三叠系下统大冶组、三叠系中下统嘉陵江组碳酸岩地层。矿体主要赋存于上述地层各岩性段与石英正长闪长玢岩接触带上。

图1 铜录山铜铁矿床地质略图

铜录山矿床由12个大小不等的矿体(群)组成(图1)，矿体在空间上的展布明显呈三个矿带。

北北东向矿带(主矿带):沿北22°东方向延伸。由Ⅰ、Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅵ、Ⅺ、Ⅻ号七个矿体组成。主矿带矿体在平面上表现出一组出露深度不同的平行脉，具有尖灭再现现象。

北东东向矿带:沿北60°东方向展布，由Ⅹ、Ⅷ、Ⅶ、Ⅸ号四个矿体组成。矿体呈不规则透镜状，倾向南东，倾角60°～70°。

北北西向矿带:沿北15°～20°西方向展布。主要由Ⅱ号矿体和一些小矿体组成。

矿石类型及矿物成分复杂，矿石可分五个工业类型即:铁矿石、铜铁矿石、铜矿石、铜硫矿石和钼矿石。矿石矿物种类多达130余种，主要金属矿物有黄铜矿、黄铁矿、磁铁矿，次为斑铜矿、辉铜矿等，脉石矿物以方解石、斜长石、石英及矽卡岩矿物组合为主。矿石结构主要有:半自形—自形粒状结构、固溶体分解结构、胶状再结晶结构、熔蚀交代结构、压力结构。矿石中常见的构造类型主要有致密块状构造、浸染状构造、脉状构造、角砾状构造等。

1.2 鸡冠咀铜金矿床

鸡冠咀铜金矿床位于大冶复式向斜南翼，阳新岩体西北端，铜录山矿田内。与铜录山铜金矿床毗邻(图2)。

矿区出露由老到新依次有:下三叠统大冶组—中下三叠统嘉陵江组碳酸岩，中、上三叠统蒲圻组砂页岩，下白垩统马架山组火山沉积角砾岩地层，灵乡组玄武岩，第四系湖积和残坡积层。其中与成矿关系密切的主要为下三叠统大组—中下三叠统嘉陵江组。矿区岩浆活动发育，侵入岩和喷出岩均有分布。喷出岩以中基性火山熔岩—安山岩为主;侵入岩属阳新复式岩体的一部分，其中石英正长闪长玢岩是该矿床的成矿母岩，与成矿关系密切。

矿体赋存于岩体接触带及白云质大理岩捕虏体层间破碎带中，全部为隐伏矿。共探明4个工业矿体群，分布于长920 m，宽160～330 m的范围内，赋存标高－5～－622 m，矿床总体展布方向为北东40°。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ矿体群倾向北西，Ⅳ号矿体倾向南东，矿体倾角13°～76°。其中I号矿体群赋存于大理岩与石英闪长岩接触带的内外，Ⅱ、Ⅲ号矿体群环绕侵入于大理岩捕虏体中的隐伏石英正长闪长玢岩岩株内，Ⅳ号矿体群赋存于闪长岩体的白云石大理岩捕虏体中。矿体形态呈透镜体状、扁豆状。工业矿石类型主要为铜金矿石，次为金铁矿石、铜矿石、金硫矿石和金矿石。矿石中主要金属矿物为黄铁矿、黄铜矿、自然金、含银自然金，次为斑铜矿、辉钼矿;脉石矿物主要为方解石、石榴子石、金云母，次为绿帘石、透闪石和绿泥石等。

图2 大冶鸡冠咀铜金矿区地质构造简图

矿石结构构造主要有结晶结构、熔蚀交代结构，块状构造、浸染状构造和网脉状构造等。

1.3 大冶铁矿

大冶铁矿位于铁山矿田内，铁山岩体南缘接触带。铁山岩体为鄂东南六大侵入体之一，为燕山期构造—岩浆旋回的产物。

矿床位于铁山背斜的北翼，区内发育着一系列北西西向褶皱和断裂。铁山岩体沿背斜北翼断裂带分布，由花岗闪长岩、石英闪长岩、辉长闪长岩组成。矿体产于岩体与大冶组接触带中(图3)。

图3 大冶铁矿矿床地质简图

矿区有6个矿体，自西向东依次为铁门坎、龙洞、尖林山、象鼻山、狮子山、尖山矿体。除尖林山为隐伏矿体外，其余均露出地表。矿体呈似层状、透镜状，倾向一般为北东，倾角30°～50°。矿石类型有磁铁矿石、赤铁矿石和混合矿石三种。矿石矿物主要为磁铁矿、黄铜矿，次为赤铁矿、黄铁矿、菱铁矿、白铁矿、斑铜矿、磁黄铁矿等。矿石呈致密块状、花斑状构造，次为蜂窝状、土状构造。

2 综合找矿方法技术应用

2.1 地质方法

对于本次三个隐伏矿床深部找矿，其地质方法首先主要是综合研究，包括利用以往科研建立起来的找矿模型。重点是分析研究成矿地质条件及矿体赋存规律，确定主要的控制构造。如北西西向接触断裂复合构造带是大冶铁矿主要的矿床控矿构造;铜录山矿床矿体主要受北北东向断裂—接触破碎带控制;而鸡冠咀矿体基本赋存于岩体接触带及白云质大理岩捕虏体层间破碎带中，总体呈北东向展布。其次研究不同矿体赋存规律:①斜列式排列的规律，如铜录山矿床勘查利用北北东向矿体(Ⅳ号矿体表现最为明显)具斜列式排列的规律，由西向东、自浅至深依次发现Ⅳ5、Ⅳ2、Ⅳ3矿体。沿着受北北东向构造控制的矿体追索，在其下就有可能发现新的斜列于其下的新矿体;②已知矿床的多台阶控矿、分段富集的规律，如铜录山矿床1线的Ⅲ2号矿体，0线的Ⅺ号矿体，利用这种台阶状变化的形态在实际找矿中去寻找台面、追索台斜。再次是研究矿化蚀变规律，如研究铜录山矿田可总结为:①矽卡岩化与矿化关系:金云母矽卡岩和铁矿关系密切，透辉石—石榴子石矽卡岩与铜矿关系密切，其中矿上、矿中为金云母透辉石矽卡岩，矿中为石榴石透辉石矽卡岩，矿下为石榴石矽卡岩;②围岩为大理岩，且在层间裂隙和构造裂隙见细脉状矽卡岩或硫化物细脉，指示深部或旁侧可能存在隐伏矿体;围岩为石英二长闪长玢岩，出现较厚大的褪色带往往指示深部有隐伏铜铁矿体;③含铜硫化物从浅部至深部为从单硫化物向多硫化物过渡，即从浅及深为辉铜矿—斑铜矿—黄铜矿，如深部出现较多辉铜矿、斑铜矿等矿石矿物，也是指示深部矿体有较大延深的标志。

2.2 地球物理方法

地球物理找矿方法较多，本次危机矿山找矿主要采用以下方法:

2.2.1 地面高精度磁测

地面磁法是寻找磁铁矿的有效手段，本次如大冶铁矿磁法成果显示，△Z异常100 nT，800 nT，600 nT等值线向南西方向凸出，反映了深部接触带局部产状变缓并叠加磁性矿体的特征。通过2.5D，3D异常反演确定龙洞—尖林山地段11－17线，象鼻山地段19－1－23线，尖山地段31－35线，是深部找矿的有利地段［1－2］;鸡冠咀矿区通过大比例尺高精度磁测在矿区南部发现有12处高磁异常区，工作区北部发现9处高磁异常区。为后续工程布置起指导作用。

2.2.2 高精度航空磁测

航空磁测有效地避开了老矿山地表干扰强的问题。应用先进的数据处理技术，如地形起伏条件下磁异常二维和三维反演、曲面位场转换、GIS解译等，取得了丰富的找矿信息。本次大冶铁矿充分运用了上述方法划分出龙洞地段13线附近、象鼻山地段21线附近、狮子山地段26线附近和尖山地段31线附近的4个重点找矿区。

2.2.3 井中磁测

井中磁测是指导发现井旁侧磁异常的辅助方法，对于磁铁矿等强磁性矿体应用较理想，如铜录山矿床井中三分量磁测对井底井旁磁性矿体有一定显示，但指示距离相当有限，对工程布置起到了一定指导作用(图4)。大冶铁矿发现井旁异常22处，其中13处为已知矿体引起，推测其余9处异常系深部井旁盲矿异常。而对于鸡冠咀金铜矿勘查，每井都测，其应用效果也并不理想。

2.2.4 可控源音频大地电磁测深(CSAMT)

为近几年广泛应用的找矿技术方法，特别是在寻找深部隐伏矿方面，起到了较好的作用。如大冶铁矿CSAMT显示岩体接触带38－11线产状较陡立;12－16线产状相对平缓，其形态较为复杂;18－19线产状再度变陡，再往东变缓。这一结果为认识矿区接触带深部形态和预测成矿有利地段提供了依据。

2.3 地球化学方法

图4 铜录山35线ZK3501井磁测示意图

本次危机矿山找矿主要运用原生晕地球化学方法。如铜录山铜铁矿、鸡冠咀铜金矿勘查同步进行的《湖北铜录山铜铁矿深部地球化学找矿预测》项目、《湖北省大冶市鸡冠咀铜金矿床的构造叠加晕跟踪研究》等，利用钻探岩矿心、工程巷道采取光谱样分析，确定不同矿体的元素组合特征及其相关关系;前缘晕、近矿晕、尾晕的特征指示元素及其浓度标准;原生晕的轴向分带序列、地球化学参数计算及其轴向变化规律;建立盲矿预测的构造叠加晕模式(图4)，确定深部盲矿预测标志，提出深部盲矿靶位。铜录山铜铁矿矿床采用构造叠加晕模式，确定盲矿预测标志，用模式和标志预测提出了17个盲矿验证靶位。其中4线4－1、4－2靶位的选择，14－1、1－1等靶位的选择为接替资源勘查钻探孔位的布置起到了较好的指导作用❶❶胡清乐等，湖北铜录山铜铁矿深部地球化学找矿预测，湖北省鄂东南地质大队，2009。❷李惠等，湖北省大冶市鸡冠咀铜金矿床的构造叠加晕跟踪研究，中国冶金地质总局物勘院物探中心，2009。。鸡冠咀铜金矿床利用构造叠加晕提出的盲矿靶位中，三个钻孔验证了6个预测靶位，其中有5个靶位见矿，见矿效果较好❷❶胡清乐等，湖北铜录山铜铁矿深部地球化学找矿预测，湖北省鄂东南地质大队，2009。❷李惠等，湖北省大冶市鸡冠咀铜金矿床的构造叠加晕跟踪研究，中国冶金地质总局物勘院物探中心，2009。。

3 结论

图5 铜录山铜铁矿床原生晕叠加模式图❶❶胡清乐等，湖北铜录山铜铁矿深部地球化学找矿预测，湖北省鄂东南地质大队，2009。

从以上三个矿床勘查可知，隐(盲)矿床预测和勘查的具体情况差别悬殊，其难度各不相同。隐(盲)矿床当埋藏深度即使相同时，隐(盲)矿床周围地质体(或介质)的物理、化学性质差异很大，导致预测和选择的找矿方法及采用的技术手段根本不同，例如当矿体重、磁、电等物性与围岩或介质有很大差异或金属矿产的物性与围岩(或介质)无任何差异的前提下，隐(盲)矿床预测方法及勘查难度必然很不相同。前者很容易以综合物探方法加以追索和圈定;后者预测和找矿的难度很大，其难度视其化学性质与围岩或介质之间的差异大小而定。

大冶铁矿作为首个危机矿山接替资源勘查项目，采用综合找矿方法特别是地球物理方法取得开门红的成果，为后续铜录山铜铁矿、鸡冠咀金铜矿等矿山接替资源勘查开展，提供了很好的经验。铜录山铜铁矿勘查更是在正确灵活应用地、物、化综合找矿方法的基础上，取得了很好的找矿效果，曾获2008年度全国十大找矿成果奖。

从已有工作程度看，鄂东南地区找矿空间只有向深部隐(盲)矿床扩展，特别是对危机矿山接替资源勘查，寻找第二、第三赋矿空间是未来工作方向。在寻找深部隐(盲)矿床时，除地质综合研究大致圈定成矿有利背景下，应用地球物理找矿技术是指导工程施工的重要因素。在应用地球物理找矿技术时，野外原始数据的采集是基础，室内数据处理、解译是关键。同一组数据，不同技术层次的人可能解译不同的结果。只有合理的解译推断，才能正确指导工程施工，达到事半功倍的找矿效果。

［1］ 湖北省国土资源厅地勘处项目办.湖北省矿产勘查十年成果汇编［G］.武汉:湖北省国土资源厅，2009.

［2］ 刘玉成.综合找矿方法和接触带控矿构造研究在大冶铁矿深部找矿中的应用［J］.矿床地质，2006，25(增刊).

(责任编辑:于继红)

P618.2;P632

A

1671－1211(2013)S1－0137－05

2013－11－11

徐荣华 (1963－)，男教授级高级工程师，地质勘查专业，从事地质勘查与科研工作。E－mail:xrh1963@163.com