重庆市城口县毒重石矿床预测分析

来宏 张君

【摘要】位于城口大巴山地区的毒重石矿床具有矿层稳定、规模巨大和利于开采的特征，因此在国内外都占有重要的地位。因此，正确认识该矿床成矿物质来源及成矿地质条件，建立成矿模式，确定预测方法及预测模型，对促进成矿理论研究和预测找矿工作都具有重要意义。

【关键词】毒重石矿 Mras 矿床成因 预测

毒重石矿是广泛应用于化工、轻工、冶金、建材、医药等工业部门，特别是化工产品制造中的优质钡原料，系重庆市的优势特色矿种之一。城口县巴山地区毒重石矿资源丰富，并已得到广泛开发利用，经济效益十分良好。但目前仅在巴山、左岚地区探明资源量储量，可供开采的地域有限。为了满足市场对毒重石矿资源的不断需求，必须寻找新的可供开发利用的毒重石矿资源储备基地。

1工程概况

重庆市钡矿（毒重石）分布于川陕渝接壤的南大巴山腹地，行政区划属重庆市城口县所辖，总面积1118km2。区内交通主要为陆路，除城（城）万（源）、城（城口）开（开县）、城（城口）岚（陕西岚皋）主干公路外，城乡之间仅有简易公路相通，其余多是崎岖的山路，交通不便。

2预测工作区预测模型

巴山式毒重石矿是重庆市特色矿种之一。矿床分布区大地构造区带属于秦岭弧盆系——南秦岭陆缘裂谷带，Ⅳ级大地构造分区属于北大巴山逆推带（Ⅳ-10-6-1）。所处成矿区带属于南秦岭Au-Pb-Zn-Fe-Hg-Sb-RM-REE-V-蓝石棉-重晶石成矿亚带（Ⅲ-66-②）——城口大巴山金银毒重石成矿带（Ⅳ-1）——巴山金银毒重石成矿带（Ⅴ-1）。

含矿岩系为下寒武统巴山组二段，其岩性主要黑色中厚至薄层状含炭质硅质岩、含炭质硅质板岩、夹少量白云岩及毒重石矿。有利的成矿岩相为陆架泥相中以硅质岩建造为主的微相区，厚度1.6～19.8米，含矿1～3层，矿层总厚0.4～17.24米，呈层状透镜状似层状产出，一般长数十米至千余米，厚0.4-17.24米，平均含矿系数0.169～0.298。

矿石矿物组合：以毒重石、钡解石为主，次为重晶石，含少量硅铝钡石、菱土碱石等，脉石矿物主要为石英、白云石、炭质，其次为方解石、胶磷矿、黄铁矿、泥质等。

矿石结构构造：自形、半自形、细～中粒结构，块状、条带状、网脉状构造。

矿石自然类型：致密结晶块状毒重石矿为主，次为致密层纹状毒重石矿。还有少量网脉状毒重石、重晶石等混合矿石。

工业类型：主要碳酸盐型钡矿（毒重石型）。BaCO320.41～82.11%.

矿床规模：大、中、小型及矿点各一个。

物化遥自然重砂主要为中小比例尺的资料，只能以反映区域地质构造特征为主，难以判断矿体存在部位，无法作出潜力评价。因此，笔者建议应以地质要素为主建立预测模型。

3预测单元划分及预测变量选择与构置

3.1预测区单元划分方法

巴山式毒重石矿为沉积型矿产，其必要（定位）要素包括：含矿地层（成矿时代）——下寒武统巴山组二段（早寒武世梅树村晚期）；岩相古地理——深海陆架泥相硅质岩为主的微相区；成矿建造——以硅质岩建造为主，夹少量硅质泥岩建造、白云岩建造；矿体厚度等。其中，含矿地层、成矿建造、矿体厚度是划分最小预测单元最重要最直接的要素。在预测底图（1/10万岩相古地理/建造构造图）上，以含矿地层（下寒武统巴山组二段）的出露线为准，根据成矿建造的分布范围（有利于成矿的硅质岩—硅质泥岩微相区）、按照其所处构造位置，构造形态、产状特征，预测深度（1500米）边界以及构造深度边界初步圈定。该步骤以地质专家人工操作为主。共圈定出最小预测单元25个。

3.2预测变量选择与构置

通过研究，本预测区域内物化遥自然重砂主要为中小比例尺的资料，物化遥自然重砂信息难以作为预测评价的变量。因此，预测区范围只能以成矿地质条件、找矿标志等方面的条件和信息建立预测模型。

根据预测要素对成矿预测所引起的作用，可分为必要要素、重要要素和次要要素。其中，必要要素是指没有该预测要素，则不存在“巴山式”沉积型毒重石矿，如含矿地层、成矿建造（硅质岩——硅质泥岩建造）；决定成矿规模大小及品位的预测的要素划为重要要素，它的存在在与否和矿体是否存在没有必然联系；对于成矿作用起到积极意义的其他预测要素划为次要要素。

随后把选择好的预测变量在MRAS软件通过变量属性提取、模型选择、连续变量的二值化赋值构置后，采用匹配系数法对预测变量计算选取，计算阀值为0.05，各变量的匹配关系计算结果如图1。

3.3构造预测模型

3.3.1预测变量标志权系数计算

在空间评价中选择特征分析法构造预测模型，再选择平方和法计算因素权重，从而得到本次毒重石矿预测变量——岩相、成矿建造、成矿建造厚度、矿体、矿体厚度、矿床（点）的标志权系分别为0.600238、0.554947、0.241379、0.302585、0.360011、0.228733。

3.3.2预测单元得分计算

各预测单元预测要素综合情况与模型区对比，其相似程度（或相似系数）我们可以用单元得分来表示，各预测单元的得分可以在MRAS软件中，根据以上各预测要素的权重，采用特征分析法计算得出。

4预测区圈定及优选

4.1预测区成矿概率计算

在地质专家人工操作完成地质单元圈定的基础上，在MRAS软件中通过各预测单元的成矿有利度（成矿概率）进行圈定。各预测单元的成矿概率采用特征分析计算得出，具体算法是：在MRAS中，在各预测变量标志权系数计算的基础上，进行靶区优选计算成矿概率，将预测单元分成10组，采用线性插值方法计算得出，并生成各预测单元的成矿概率图曲线图，见图2。

4.2预测区圈定与优选

在全国成矿区带划分的Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ级成矿区带基础上，按照重庆市矿产资源分布规律，并结合重庆市大地构造单元划分方案，进行了成矿区带（Ⅳ、Ⅴ级）的初步划分。全市范围共划分为11个Ⅵ级成矿区带，22个Ⅴ级找矿靶区。其中，毒重石矿产出地带所属成矿区带见图3。

通过成矿区带的划分，在成矿概率图上，用点设置区域的分类标志，分别为A、B、C三类，在图中用不同颜色表示，并反复调示分类阀值，最终在划分的25个预测单元中优选出了23个最小预测单元（区），其中，A类4个，B类5个，C类14个。

5预测区地质评价

根据矿床的空间分布、所处的构造位置，以及本次所圈定的预测区范围及类型，本区毒重石矿可划分为城口后裕、城口董家坡——天池、城口左岚——高楠、城口禾家湾等4个找矿远景区，总体上，以左岚——高楠找矿远景区为中心，呈北西——南东向展布。详见图4。

这些找矿远景区，由于后处的构造部位不同，其找矿前景也各不一样，总体上，以左岚——高楠远景区为中心，找矿前景则由好到差。从左岚到高楠一带目前开展过普查找矿矿区，已发现3个钡（毒重石）矿床，其中大、中、小型各1个，累计探明资源量5328.32万吨，而这些资源量多处于400m以浅，按照本次预测成果，左岚——高楠预测区预测总资源量为20979.56万吨，因此，找矿前景十分乐观。

6结语

在对典型矿床地质特征分析的基础上，总结了毒重石矿床成矿规律，确定了预测方法类型为沉积型。通过建立预测模型，首先圈定预测地质单元，然后对预测单元进行概率计算及优选，从而圈定预测区并划分预测区类型。利用MRAS软件对预测变量标志权系数进行计算，对预测靶区优选和计算成矿概率，通过成矿预测，提交了左岚和后裕两个毒重石矿床预测区，为区域找矿及预测奠定了良好的基础。