荥经-汉源地区铅锌矿找矿靶区选区方法探讨
2018-03-31李艳阳王雁高琴叶万顺范宇周炯周维德
李艳阳,王雁,高琴 ,叶万顺,范宇,周炯,周维德
荥经-汉源地区铅锌矿找矿靶区选区方法探讨
李艳阳1,王雁1,高琴1,叶万顺2,范宇1,周炯1,周维德1
(1.四川省冶金地质勘查院,成都 610051;2.四川省冶金地质勘查局六〇五大队,四川 彭山 620860)
通过四川荥经-汉源地区的铅锌矿的选区工作,在阐述选区地区的成矿地质背景、以往铅锌矿勘查程度和选区方法上,结合我国近时期矿产预测、勘查方法和成果,进行了选区方法的探讨。文章认为最简单直接选区方法是野外核实找矿地质条件(层位、构造、异常及邻近具成型的矿床特征、勘查模型)是否和室内研究预测的一致。
铅锌矿;选区;探计;荥经-汉源
找矿是人类社会一项永恒的工作,而找矿工作的切入点则是前期的选区研究,也就是找矿靶区的筛选和确定,选区方法简单但实际工作又极其复杂。选区就是在大范围内已圈定靶区的前提下,应用经验的、数学的或计算机方法,据相对的成矿可能性大小(成矿有利程度),结合政治、宗教、经济、地理、交通、市场供需关系等诸方面因素的综合比较,对找矿靶区所进行的评价和优劣排序,还必须适当考虑矿产品经济贸易、交通、地理等诸因素对可能的矿产品开发的预期经济效益的影响,确定找矿靶区—可以获取矿权实施预查的区块。
1 概况
四川荥经—汉源地区铅锌矿选区为四川省冶金地质勘查局投资项目,设置的目的主要为收集选区内地质、物化遥、矿产、矿权设置资料,充分收集利用《四川省锰矿资源潜力评价成果报告》、《四川省铅锌矿资源潜力评价成果报告》的成果资料,以“黑区式”沉积改造-层控型铅锌矿为主攻类型,开展综合研究及典型矿床研究,总结区内成矿地质条件、成矿规律、矿床类型及找矿标志,编制含铅锌层岩相古地质图、成矿规律图及成预测图,初步优选找矿靶区。
项目选区范围为川西高原与盆地西部边缘山地过渡地带,高山强烈切割区,陡崖多,为中高山地貌。森林和灌木及植被覆盖面积大。海拔在550~4 021 m之间,相对高差3 471 m。
野外工作方法,对室内优选的靶区开展野外踏勘调查,通过1∶5万路线地质调查、矿点检查、辅以少量槽探工程(或老硐清理)对重要找矿靶区进行调查评价,确定其找矿前景,为进一步优化找矿靶区和获取探矿权或国家基金项目提供依据。
作者近年参与我院四川荥经-汉源铅锌矿选区及其他地区的选区的野外工作,通过野外工作,认为目前的选区方法存在一定的缺陷,因此对其选区方法进行探讨,并寻求适宜和可操作的方法。
2 区域地质背景
选区大地构造主要位于扬子陆块区(Ⅰ),以北北东(近南北)、北西方向为主、北东方向构造亦发育。近南北向断裂具多期活动特征控制着区内岩浆岩、矿产的展布。地层具有基底与盖层的双层结构。基底为褶皱基底。盖层包括下震旦统晋宁造山后裂谷沉积过渡性盖层、上震旦统—晚三叠世中期的海相沉积盖层和晚三叠世末—第四系陆相沉积盖层。
选区内地层除缺失石炭系外,从前震旦系至第四系均有出露。主要为前震旦系、震旦系寒武系—奥陶系—志留系、泥盆—石炭系,其中震旦和志留为主要的含矿层系。
选区范围已全覆盖1∶20万和1∶5万水系地球化学测量, Pb、Zn的高浓度值:Pb 300×10-6~500×10-6,Zn 500×10-6~1 000×10-6,异常并多沿含矿构造带呈串珠状展布。Ag、Cd是Pb、Zn的指示组合元素,Ag、Cd含量与Pb、Zn矿化有关。Ba异常多呈串珠状或团块展布在含矿断裂带上,并往往叠置在Pb、Zn的高浓度区,具有强烈的指示效应。
选区具航磁异常,航磁△T以正异常为主,局部正异常以条带状(北西向)为主。航磁△T化极垂向一阶导数正异常以条带状(北西向)、椭圆状为主。推断局部正异常与基性岩和基性火山岩相关。
遥感解译异常,与隐伏岩体有关的环形构造及性质不明环要素与铅锌矿具有较好的空间对应关系。灯影组内遥感羟基异常、遥感铁染异常发育。
选区范围典型矿床为黑区沉积—改造型铅锌矿床。容矿构造为甘洛—小江控矿断裂带附近的次级褶皱与层间破碎带。赋矿层位为震旦系灯影组—寒武系麦地坪段,是一套滨海—浅海相碳酸盐建造,容矿岩石是一套富含有机质的白云岩岩—铅锌矿层—沉积硅质岩组合。成矿时代主要成矿时代为晚震旦世—早寒武世,叠加改造时期为早寒武世—二叠纪。
3 以往铅锌矿产勘查程度
选区范围1∶20万区调全覆盖,20世纪末局部已有1∶5万区调覆盖。地矿队伍等先后对汉源团宝山铅锌矿、唐家铅锌矿、乌斯河—金口河地区大渡河北岸铅锌矿、荥经宝贝凼铅矿等进行了普查和勘探,并同时对外围白家山、富泉等铅锌矿点进行了踏勘。近年我院又开展了汉源白家山、瓦板山铅锌(磷)矿勘查工作。尚有其他勘查及民采资料未统计在其中。
4 本次选区野外工作方法介绍
矿点检查,成矿地质条件稍好的,已经为在采的矿山或者正在开建。相对不好的点,则为工作难度很大,用剥土、探槽和浅坑一般都揭露不到有利的地质现象,更谈不上对矿化及远景的评价。即使化探异常结果及成矿地质条件较好的地段均已设置有探矿权或者已经在开采(皇木、马烈、河南、万里等)。
本次野外选区作业我们首选异常查证,预选择的地质调查路线,地形条件恶劣,路线距离长,所以路线地质调查难度很大,效果甚微。
经过前期一段时间的野外工作,方知选区范围铅锌矿勘查程度高,原设计的方法不是很实用,因此我们调整为选择以走访的方法及重点对近期及正在开采的矿点进行踏勘检查,这样才取得一点点的成果,这些成果的进一步升华需要的是直接实施深部找矿。
5 选区方法讨论
5.1 近代勘查方法及成果简述
20世纪以来,国人的矿产勘查及取得的成果经历了以下几个阶段:
1)1900~1950年:找矿人员提供探区(矿点),在矿体附近填图与取样,大部分勘查由槽、井、坑探进行,钻探量少。
2)1950~1960年:提供探区,取样,地质填图,相当数量钻探,某些地面的和航空的磁测、电磁测量和放射性测量,以及某些早期的地球化学工作。
3)1960~1970年:地质矿产普查,区域物化探,激发极化法发展,一些普查钻探,航空遥感地质。
4)1970~1980年:地质矿产普查,更多区域化探和物探,矿床建模,而传统地表找矿减少。
5)1980~1990年:板块构造、遥感、数学地质、计算机模拟。
6)1990~2000年:室内高新技术应用增长,野外工作减少,找矿难度增大,勘查成功率较差。
2000年至今:室内高新技术工作愈益增多,找矿难度愈益增大,多技术方法联合攻关,发现成本增加,但野外工作减少,成果不显著。
目前矿产勘查程度高的地方直接实施区带找矿,地表没有化探异常,更没有直接的矿化线索,只是位于已知的成矿区带上,前期在综合研究的基础上,直接实施物探扫面。这种方法现已经有找矿成功的报道。
选区是矿产勘查的前期工作,也就是找矿靶区的选定,常规的方法为:
全面收集预查区内的地、矿、物、化、遥、重砂、探矿工程等有关信息及研究成果,应用新理论新方法综合分析研究(新理论新方法指导下的资料二次开发)。
按成矿区带部署,正确确定主攻矿种,主攻类型。优选地质异常精选靶区,靶区要落到五级矿带内,资源量要落实到点上。
对有希望的地区选择几条路线进行1∶5万或1∶2.5万路线地质踏勘,并选代表性异常开展Ⅱ~Ⅲ级查证,以及开展矿点检查,圈出可供预-普查的矿化潜力较大地区。
5.2 近代成矿预测研究进展及发展趋势
成矿预测方法经历了3个主要的发展时期:20世纪50~60年代,主要是矿床模型预测方法;20世纪70~80年代,多元统计分析方法和计算机技术被广泛应用于成矿预测工作;20世纪80年代,以GIS技术的发展为契机,产生了基于GIS的成矿预测方法;20世纪90年代以后,非线性理论与方法的应用使定量预测研究进入一个新领域。
近时期成矿预测发展趋势:
1)新的实验技术、观测手段的出现和现代信息科学的发展,促使矿产预测由成矿信息的静态描述转向对过程的多维动态的定量表达。
2)从矿床模式—成矿模式向勘查模式发展,模式从单一模式向综合找矿模式发展,由图表、文字模式向数字模式发展;从成矿系列与成矿系统向勘查系统发展。
3)从地表成矿预测研究向深部成矿预测研究转变;从寻找和发现易识别、易发现的矿床向寻找难发现、难识别矿床转变;从成矿预测对区域远景区的圈定和评价向对深部隐伏矿床的“定位”预测方向转变。
4)不同学科之间的预测方法上的相互移植,多种预测方法之间的彼此渗透和综合运用;建立高精度综合成矿预测信息模型将是成矿预测发展的一个必然趋势。
总之,21世纪的成矿预测必将是自动化、系统化、信息化、动态化和可视化的定量、定位预测,向科学预测为主的理论找矿、综合找矿、立体找矿、定量找矿、智能找矿方向发展。在预测对象、预测尺度和预测精度上都显示出以局部化、具体化、精细化、精确化、数字化为特点的大比例尺隐伏矿定位预测的发展趋向。
5.3 选区方法的讨论
如今我国随着矿产勘查程度的逐年提高,已有的地物化遥异常及矿化点已经多批次的检查和查证,地表露头矿和浅部矿的愈来愈少,现野外直接可发现矿化的几率很小,更应该关注“低缓、弱、小”异常区挖掘成矿信息。目前选区及矿产勘查所面临如下主要问题:
1)勘查难度日益加大,效率日益降低,成本日益提高,常规的勘查方法难以达到期望的地质效果;
2)勘查理论研究相对滞后,勘查观念缺乏创新,针对不同类型、不同地质背景、不同勘查深度、不同物理-化学性质的矿床缺少相应的有效勘查(组合)方法对策;
3)常规的勘查方法和探测指标难以识别发现深隐伏盲矿、找矿异常信息很弱、找矿标志不明显的一些矿产资源;
4)找矿信息/噪音比小,探测灵敏度达不到要求或新信息不明确,勘查手段、技术方法需要不断完善和更新;
5)大数据时代—地质测量、勘查数据和地学信息积累日益增多,数据分析和处理任务十分繁重,不同尺度、不同来源、不同精度的信息深层次提取、有效综合与应用的技能要求越来越高;
6)钻探速度、深度(1 000~2 000 m)、精度(角度差)、取心率、地质编录、信息采集等的要求越来越高。
因此如今勘查工作难度大,前期勘查选区的难度同样更大,而选区方法的主要问题,是在具有一定规模的地域空间范围内开展“面”上找矿,即“面中求点”。选区即找矿靶区优选是成矿预测工作一项必不可少的工作内容,也是体现成矿预测研究成果的直接物化形式。靶区优选的正确与否对后续找矿工作的成败起着关键性的作用,直接影响着预测阶段与找矿(预—普查)阶段的衔接和过渡。具体方法则是把欲寻找矿种的找矿地质条件(成矿地质条件)和已知矿产的典型矿床模型在野外进行简单的对比问题。
找矿地质条件(成矿地质条件),我国第一本正规出版的《找矿勘探地质学》(侯德义,1984)就针对不同的矿产归纳总结出基本找矿地质条件,具体是岩浆岩、构造、地层、岩相—古地理、岩性、地球化学、地球物理、变质条件、风化和地貌和大地构造条件。
通过四川荥经—汉源地区铅锌矿选区工作,初步认为选区范围铅锌矿勘查工作程度较高,1∶20万和1∶5万水系地球化学测量获得的异常、有利成矿的含矿地层及矿(化)点都经不同的地勘队伍进行过踏勘及评价。局部地段仅因松散堆积物厚大,含矿层位产状倾角缓,使用坑道揭露,坑道进尺大,所以相对来说工程揭露程度低。前人在荥经—汉源地区寻找铅锌矿已总结出一很好的找矿技术方法组合模式,即 1∶1万土壤测量定向,1∶1万激电定点,地质综合判断定性,最后工程验证及定量。使用这种方法,取得了一定的成果。旧有采矿遗迹往往很深,短期工程清理达不到目的,因此我们前期野外选区的方法不当,成果甚微。
通过对四川荥经—汉源地区铅锌矿选区方法的对比和探讨,本人认为实施这类的选区工作的方法,最便捷的方法为:
1)前期室内综合研究已有的地、物、化、遥及近期的民采资料,预测和划出有利的区块。并总结出成矿地质条件(找矿地质条件及勘查模型)。
2)野外仅仅对所划出的区块进行实地踏勘,验证成矿地质是否和总结出的找矿地质条件(成矿地质条件、勘查模型)近于一致。不可能也不希冀踏勘时直接发现矿化*。
3)找矿地质条件(成矿地质条件、勘查模型)近于一致,则直接申请设置矿权(招、拍、挂例外),实施勘查。
4)野外踏勘时,最可能直接发现矿化的部位是,交通极其恶劣的地方,以及新的村乡道路和新工地建设切坡的地方。
四川荥经—汉源地区铅锌矿选区野外实质具体就是确定靶区:含矿层位、构造(背斜及断层)、化探异常、采矿遗迹及邻近已有成型的矿床的存在,如果存在上述条件,就是进一步工作的靶区。
若需进一步的勘查,“多路归一律”,终为深部找矿,因此建议借鉴前人总结出的化探定向、物探定点、地质定性、工程定量的组合方法。
6 结论
矿产勘查前期的选区工作,方法简单但工作质量要求很高,实施起来又极其复杂。
现今地表露头矿和浅部矿的发现几率愈来愈小,选区不希冀直接发现矿化,如今实际上也很难真正发现矿化,而更应重视的是基本找矿地质条件(层位、构造、异常及邻近具成型的矿床特征、勘查模型)的研究和对比。
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On Selection of Prospecting Targets of Pb-Zn Deposit in the Yingjing-Hanyuan Region
LI Yan-yang WANG Yan GAO Qin YE Wan-shun FAN Yu ZHOU Jiong ZHOU Wei-de
(1-Sichuan Institute of Metallurgical Geological Exploration, Chengdu 610051; 2-No. 605 Geological Party, Sichuan Institute of Metallurgical Geological Exploration, Pengshan, Sichuan 620860)
This paper has a discussion on the methods of selection of prospecting targets of Pb-Zn deposit in the Yingjing-Hanyuan region, Sichuan based on geological background, exploration degree and existing results of metallogenic prognosis and mineral exploration. It is believed that the simplest method for selection of prospecting target is geological conditions such as stratigraphic horizon, structure, geochemical anomalies, and in combination with geological features and exploration model on the adjacent deposits.
Pb-Zn deposit; target selection; method, Yingjing-Hanyuan region
2017-06-15
李艳阳(1980-),女,硕士研究生,工程师,长期从事地质勘查工作
P618. 42、43
A
1006-0995(2018)01-0080-04
10.3969/j.issn.1006-0995.2018.01.017