青海省多才玛铅锌矿孔莫陇矿段矿体数据特征综合分析

李领贵，张金玲，思积勇，张子龙，华文庆，李 敏

(1.吉林大学地球科学学院，吉林 长春 130061; 2.青海省第五地质矿产勘查院，青海 西宁 810000)

三江成矿带沱沱河地区2003年开展了1/20万区域化探扫面工作圈定出多才玛异常[1]，后进行了1/5万水系沉积物加密测量，圈出了多才玛矿致异常[2-3]。2005～2008年开展物探、化探、遥感1/5万综合地质调查，发现了多才玛铅锌矿化点，自此正式拉开了找矿帷幕。2009～2015年开展普查找矿，圈出孔莫陇矿段、茶曲帕查矿段、多才玛矿段总计29条矿体[4]，提交铅锌资源量620.82万t(333+334)，2016～2018年进入详查找矿阶段，截至2017年底，控制资源量788万t(332+333+334)，已基本查明矿区构造、地层、矿体特征、矿床成因等。截至2018年初，矿区投入了大量的人力、物力和财力，提交的资源量达超大型矿床规模，可是对矿区最基本的一手数据资料还没有进行过系统性的统计分析。因此，本文通过数据统计学分析，为矿床勘查中矿体整体分布情况、矿体连续性、矿体有用组分分布情况等提供数据支撑，也有助于沱沱河地区其他同类型矿床的勘查。另外，因孔莫陇矿段提交的资源量占多才玛铅锌矿总资源量的90%以上，故本文中只做孔莫陇矿段数据特征分析。

1 区域成矿地质背景

青海多才玛铅锌矿床大地构造位于西藏-三江造山系的开心岭-杂多-景洪岩浆弧中[4-5]，昌都-兰坪双向弧后前陆盆地南部，毗邻羌北地块。带内出露地层有晚石炭-晚二叠世开心岭群，晚三叠世结扎群，中晚侏罗世雁石坪群[6]，晚白垩世风火山群，古-新近纪地层和第四纪地层。造山带内地层、岩浆岩均受北西向断裂控制，呈北西向展布[4]。区内岩浆活动主要起始于晚古生代，止于新生代，侵入活动相对微弱，火山活动较强，岩性主要为中基性-酸性(碱性)岩。

2 矿床地质特征

矿区出露地层为二叠纪九十道班组(微晶灰岩、微晶生物碎屑灰岩)、侏罗纪夏里组、古近纪沱沱河组、雅西措组、五道梁组和第四系[7-8]。矿区东南部出露多才玛背斜，轴向北北西-南东东，轴线在多才玛山脊一带[9]，核部为二叠纪九十道班组，两翼为二叠纪九十道班组及古近纪沱沱河组[10]，最外为古近纪五道梁组。断裂构造极为发育，主要为区域F2正断层及其附近衍生的3组平移断层和6组逆断层。区内岩浆活动方式以侵入为主，活动微弱，只在孔莫陇矿段东南一带呈岩株状零星分布[11]，产于断裂带附近，受构造控制明显。岩性主要为浅肉红色石英正长斑岩[12]，含灰岩及少量玄武岩俘虏体[13-14]。后期蚀变有赤铁矿化、绢云母化、碳酸盐化，黑云母有绿泥石化[15]，赤铁矿化分布于石英、正长石表面。

孔莫陇矿段共圈出矿体20条，矿体受北西向构造控制明显，整体北倾且向北东侧俯，产状较缓，倾角30～50°之间。矿体形态呈板状，局部为纺锤状，具分支复合现象，主要矿体赋存在九十道班组灰岩地层中，展布于25～64线间 4 400～4 800 m高程范围内，走向延伸1.2～2.6 km，控制斜深80～300 m，厚度1.49～108.67 m，铅锌品位在1.42%～5.36%。

其中，主矿体7条(图1)(M3、M4、M5、M6、M10、M11、M12)， 矿体以铅矿体为主， 含矿岩性为(方铅矿化褐铁矿化)碎裂灰岩、结晶灰岩，锌矿体较少，多在近地表出露，且产状较缓。矿体呈薄板状、板状、纺锤状等，产状在18～40°之间，长度300～1 400 m不等，矿体厚度2.07～82.5 m，铅矿体品位0.66%～8.82%，锌矿体品位1.31%～5.42%。

矿石主要组成矿物有方铅矿、闪锌矿和黄铁矿及少量黄铜矿等，脉石矿物主要有方解石、白云石以及少量的石英等[16]。矿石结构有碎裂结构、隐晶质结构、交代结构。矿石发育块状构造、脉状构造、浸染状构造、团窝状构造。围岩蚀变主要有碳酸盐化、硅化、泥化、高岭土化。成矿类型初步确定为中低温热液脉型矿床。

图1 孔莫陇矿段纵切剖面矿体分布图Fig.1 Distribution of orebodies in longisection of Kongmolong ore section

3 矿体的统计学特征

3.1 矿体品位和厚度直方图

以M6号矿体为例，作关于厚度频数-品位频数直方图(图2)。图2显示，厚度和品位直方图均为高度正偏斜型，且主要值都聚集在低值区。利用穿过该矿体的100个钻探样品数据进行统计，见矿厚度在0.9～116.9 m之间变化，Pb品位在0.4%～8.4%区间变化；以14.5 m为组间距划分成8个组绘制成矿体厚度分布直方图(图2(a))，厚度直方图显示出71%的厚度值聚集在低值区0.9～15.4 m区间范围内(最小可采厚度2 m)；以1%为组间距划分成8个组绘制品位直方图(图2(b))，图中反映80%的Pb品位值聚集在低值区0.4%～2.4%区间内(Pb的最低工业品位0.5%)。

利用344个钻探样品绘制孔莫陇矿段厚度频数-品位频数直方图(图3)。图3(a)显示，孔莫陇矿段80%的矿体厚度值聚集在0.9～15.2 m区间，图3(b)反映出77%的矿体Pb品位数据聚集在0.4%～2.2%区间。

3.2 矿体品位和厚度的数字特征

采用地质统计学方法(中位数法、加权平均法、对数平均值法、算术平均法)，分别计算出7条主矿体的平均品位、平均厚度及其置信区间(计算过程略)，并对比以上四种方法的计算结果，加权平均法最为合理(表1)。

图2 M6号铅矿体厚度频数-品位频数直方图Fig.2 Thickness-grade frequency histogram of M6 lead orebody

图3 孔莫陇矿段铅矿体厚度频数-品位频数直方图Fig.3 Thickness-grade frequency histogram of Kongmolong lead orebody

表1 矿体品位和厚度的数字特征表Table 1 Numerical characteristics of orebody grade and thickness

4 矿体品位和厚度的空间变化规律

4.1 矿体品位空间变化规律

4.1.1 矿体品位倾向不规则变化

以20勘探线为例，分析ZK2001、ZK2005、ZK2002上M6矿体、M10矿体品位沿孔深的变化情况(图4)。由图4可知，随着埋深的增加，3个钻孔矿体Pb、Zn品位都在提高。随着矿体沿ZK2001→ZK2005→ZK2002倾向推进，矿体Pb品位呈现由高到低的变化，而Zn品位则呈现由低向高提升的趋势。

图4 20勘探线剖面和钻孔埋深品位示意图Fig.4 The map of 20 prospecting line profile,and depth of borehole and grade

4.1.2 矿体品位走向不规则变化

以M6矿体为例，分析矿体品位沿走向上(由单线向双线做Pb、Zn元素品位的变化分析)的变化规律(图5)。由图5可知，由西向东Pb元素品位持续平稳，高低起伏变化不大；Zn元素品位起伏变化相对较大，在3线、14线出现高值点，原因是Zn的含矿性质发生了变化，由Zn矿石过渡为Pb、Zn混合矿石类型，且混合矿石Pb、Zn品位普遍较高。纵观含矿岩性，以Pb-Zn混合矿石出现时，Pb、Zn品位普遍较高，而且在空间赋存状态上，矿石含矿元素由近地表向远地表变化为含Zn矿石→Pb-Zn混合矿石→含Pb矿石。Zn/(Zn+Pb)的比值范围表明，以碳酸盐岩为赋矿地层的浅成中低温热液矿床所形成的矿化具有较宽的平均值。

4.2 矿体厚度空间变化规律

从图6可知，在7～24线之间，每条勘探线Pb见矿厚度均大于Zn见矿厚度，且10线Pb、Zn见矿厚度最大。依据Pb+Zn累计见矿厚度趋势线变化显示，16线之前趋势线变化平缓，16线之后呈下降趋势，是因为18线、20线和24线是新加密勘探线，勘查精度低(对比3线、0线、6线)，累计见矿不甚理想。

图5 M6矿体Pb、Zn品位不规则变化图Fig.5 M6 orebody Pb，Zn irregular gradevariation diagram

图6 孔莫陇矿段铅、锌矿体累计见矿厚度变化图Fig.6 Accumulative variation of ore thickness of leadand zinc orebodies in Kongmolong ore

从图6中还可以看出Pb、Zn矿体累计见矿厚度的变化规律，结合图1孔莫陇矿段纵切剖面矿体分布图作分析对比，发现矿体厚度规模发生变化时，矿体的形态也随之发生改变，如0线、6线、10线、12线、22线。实践表明，当矿体的厚度变化很大时，矿体的形态也必然复杂，且矿体形态变化复杂的地段常常也是矿化最为富集的地段(6线、8线、10线、12线)。

4.3 矿体的连续性分析

4.3.1 变化系数

通过定量研究矿体的形态标志，如矿体厚度、矿化均匀程度、矿化强度、含矿系数等一系列数据来解译矿体变化程度。在整个矿区资源量估算中，Pb金属量占79%，所以在本环节只计算含铅矿体的变化系数。

4.3.1.1 厚度变化系数

采集n个工程对7条主矿体分别进行平均厚度和均方差的计算，以此求得各矿体厚度变化系数(表2)，来分析矿体在空间形态上的变化程度[18]。当然，矿体厚度的变化，也影响勘查难易程度和勘查精度[19]。由表2计算所得各矿体厚度变化系数，M3矿体、M10矿体、M12矿体厚度变化系数分别为104.64、126.16、164.78，均大于100，表明矿体厚度是不稳定的；M4矿体、M5矿体、M6矿体、M11矿体厚度变化系数在50≤Vd≤100范围之内，最小80.62，最大99.67，矿体厚度是较稳定的。

参照图2也可说明，M3矿体、M12矿体在走向上变化不稳定、M10矿体在倾向上变化不稳定。

4.3.1.2 矿体Pb品位变化系数

对7条主矿体分别采集n个样品进行Pb平均品位和均方差计算，最终求得各矿体Pb品位变化系数Vc(表3)，阐明有用组分在矿体中分布的均匀程度。由表3可知，M4矿体的变化系数为215.89，大于180，故其有用组分在矿体中分布很不均匀。其余6条矿体，在80≤VC≤180的范围内，有用组分在矿体中分布较不均匀。

表2 孔莫陇矿段主矿体厚度变化系数表Table 2 Main orebody thickness variation coefficient tablein Kongmolong ore section

注：Vd<50矿体厚度稳定，50≤Vd≤100矿体厚度较稳定，Vd>100矿体厚度不稳定

表3 孔莫陇矿段主矿体品位变化系数表Table 3 The grade variation coefficient of main orebodyin Kongmolong ore section

注：VC<80有用组分分布均匀，80≤VC≤180有用组分分布较不均匀，VC>180有用组分分布很不均匀

4.3.1.3 矿化强度指数

矿化强度是反映品位变化程度的另一重要指标[19]，它是某地段的平均品位与整个矿体的平均品位的比值。通过不同地段或不同中段矿化强度指数的比较，可以初步查明矿化强度在空间的变化规律。

从各矿体的矿化强度指数(表4)可以看出：M3矿体→M4矿体、M6矿体→M10矿体、M11矿体→M12矿体，矿化强度变化较大，说明M3矿体→M4矿体、M6矿体→M10矿体、M11矿体→M12矿体区段间品位分布不均匀；M4矿体→M6矿体、M10矿体→M11矿体矿化强度变化不大，说明这两个矿体区段内品位分布较均匀。且M10矿体矿化强度指数最大，说明M10矿体内品位变化相对较小。结合图2发现，矿化强度指数随着矿体埋深的加大而增大(M3矿体近地表→M11矿体远地表)，M12矿体大部分在24线以西出现，勘查程度较低(200 m×160 m间距)，只采集了144个样品，所以计算结果代表性不强。

4.3.2 含矿系数

含矿系数反映的是矿体内工业矿化的连续程度，系数在0～1之间。在计算含矿系数时，多才玛铅锌矿床确定的Pb边界品位为0.3%～0.5%，大于等于0.5%以上圈定为工业矿体。孔莫陇矿段处于详查+普查勘查阶段，槽探和钻孔控制主矿体，用投影图量取面积，对7条主矿体进行了含矿系数计算(表5)。根据计算结果，6条主矿体的矿化是间断的，表明矿体内达到工业要求地段稍大于未达到工业要求地段。M12矿体含矿系数只有0.28，矿化极间断，且矿体内大部分地段未达到工业要求。

另外，M10矿体、M11矿体含矿系数均低于M3矿体、M4矿体、M5矿体、M6矿体(除M12矿体)。虽然M10矿体、M11矿体资源量较可观，占孔莫陇矿段总资源量的19%和22%(其他5条占57%)，结合图2孔莫陇矿段纵切剖面矿体分布图，M10矿体、M11矿体沿走向连续性较好，但在倾向上多分枝复合[18]，且矿化间断和无矿地段的频率存在，故所得含矿系数较其他4条(除M12矿体)低。

表4 孔莫陇矿段主矿体矿化强度指数表Table 4 Mineralization intensity index of main orebody in Kongmorong ore section

注：i=M3,M4,M5,M6,M10,M11,M12

表5 孔莫陇矿段主矿体含矿系数表Table 5 Ore-bearing coefficient table of main orebody in Kongmorong ore section

5 结 论

1) 矿体Pb品位和厚度均呈正偏斜分布，观测值分布范围较大，且厚度变化系数和品位变化系数都说明该矿化很不均匀。

2) 沿倾斜延深方向，Pb品位趋向于降低，而Zn品位则趋向于增大，矿石类型也由铅矿石过渡为铅锌矿石，深部可能出现锌矿石。

3) 矿体见矿厚度由西向东，每条勘探线Pb见矿厚度均大于Zn见矿厚度，且10线Pb、Zn见矿厚度最大。根据Pb+Zn累计见矿厚度趋势线变化显示，16线之前趋势线变化平缓，16线之后呈下滑趋势，是因为勘查精度低导致累计见矿不理想。6线、8线、10线、12线矿体的厚度变化很大，矿体形态较复杂，这些地段矿化最为富集。

4) 矿体连续性分布方面结论：①厚度变化系数表明M4矿体、M5矿体、M6矿体、M11矿体厚度较稳定，M3矿体、M10矿体、M12矿体厚度不稳定，表现在M3矿体、M10矿体在走向上厚度变化不稳定，M12在倾向上厚度变化不稳定；②品位变化系数表明6条主矿体(除M4矿体)有用组分在矿体中分布较均匀，M4矿体有用组分分布不均匀，这也能从矿化强度指数中得到印证，M3矿体→M4矿体区段间品位分布不均匀(IcM3=1.81、IcM4=2.26)；③依据含矿系数，6条主矿体(除M12矿体)工业矿化连续性间断，虽在走向上矿化连续性相对较好，但在倾向上多分枝复合，形态复杂，所以矿化在整个区间上是间断的，这也说明了构造对成矿的影响，构造控矿下的矿体连续性较差。

依据目前所得数据，除分析矿体在空间展布的连续性及矿化富集情况，还可为矿床勘查类型(Ⅰ类、Ⅱ类或Ⅲ类)的确定提供数据支撑，而且可局部细化分别计算，如分标高、分矿体、分勘探线做详细的计算工作，更加真实反映矿体的实际特征。同时，也为沱沱河整装勘查区其他矿点的矿床研究提供借鉴依据。