有色金属矿山精准找矿预测方法及理论研究

2019-07-22刘士良杨德武吴秉东

世界有色金属 2019年10期

刘士良，杨德武，吴秉东

（四川省冶金地质勘查局水文工程大队，四川成都 611730）

有色金属行业作为中国的基础工业，是国民经济发展的重要材料，绝大部分行业都以有色金属材料为生产基础，现代国防和现代科学技术的发展更是离不开有色金属，随着现代科学技术的飞速发展，有色金属成为中国重要的生产材料。中国属于世界上金属矿产资源比较丰富的国家之一，从两2003年至今，中国有色金属产量达到一千两百二十八万吨，居于世界第一位，截止到2010年，中国有色金属产量达到三千一百二十三万吨，中国有色金属产量已经连续八年领先于其他国家。但我国有色金属产业集约化程度低，组织结构不完善，自主创新能力不足，国内有色金属产业存在的深层次矛盾突出。为了解决现存的一系列问题并进一步提升中国有色金属产业的竞争力，推动有色金属企业的规模化经营，我国出台了一系列宏观调控政策，综合而言，近十年来，有色金属作为中国重要的基础工业，市场规模不断扩大，中国有色金属产业规模总量在不断上升，但企业平均销售规模相对于国外发达国家仍有差距。

1 有色金属矿山精准找矿预测原理

我国有色金属矿分布不平衡，南方多北方少，主要集中分布在长江流域。矿区内断裂构造发育完全，发现了近百条各类性质断裂，我们将此划分为成矿期前，成矿期，成矿期后三个阶段。区内矿山规模不一，大多分布在区内东南部的次级断裂中，受褶皱和断裂构造控制明显，主要填充于近东西向压扭性断裂中，具有几乎平行排列等间距分布且密集呈带的特征[1]。次级褶皱通过矿区中部，向斜轴呈蛇状弯曲，轴面略向东倾斜近于直立。矿区内火山—岩浆类型众多，岩浆岩分布广泛活跃度高，还有众多的基性岩脉发育。岩体可以划分为两个相带，内部相分布在岩体的东南部，岩浆活动表现为基性一中酸性火山喷发及TTG岩系和花岗岩侵入，呈岩株状产出，接触面外倾，岩石呈灰白色、浅灰色，块状构造早期形成的拉斑玄武岩已变质为斜长角闪岩，经过TTG岩系和花岗岩侵入，后期已变质为花岗质片麻岩类。混合花岗伟晶岩广泛分布，其形态复杂，多呈岩墙状、脉状产出，且不具分带性[2]。向外渐变过渡为中粒似斑状黑云母花岗岩，由内向外岩石粒度略有减小，但界限不清，呈现渐变过渡特点。矿区范围内发现矿脉数目众多，除一少部分受北西向张扭性断裂控制，其它矿脉均严格受近东西向压扭性断裂控制，其中小秦岭地区金矿产出较多，东闯金矿中最大含金石英脉长度在矿区范围内三千两百米，控制的最大斜深一千一百六十八米，西起南闯东坡，东至西干渠，矿脉走向平稳呈舒缓波状，倾斜角度小，在西段表现为略湘北区凸出的弧形。该矿脉从西段分枝复合频繁，使其部分主脉变化剧烈，而支脉产状较为稳定形成一个以主脉为背部支脉为弦部的弓形，可圈出两个支矿体。在矿脉分叉处产生上分枝脉时会减缓主脉的倾斜角度，反之产生下分枝脉时将使主脉倾斜角度变陡。在地表到深部，由缓到陡再到缓的过程中，与其他矿脉相复合，该段矿脉有色金属矿化较强。

2 有色金属矿山精准找矿预测方法

依据上述原理的理论支持，我们发现受褶皱断裂发育程度和岩浆岩活跃度所影响，找矿方法也将有所变化，于是根据其变化程度而研究了以下精准找矿预测方法。

2.1 分析矿化趋势

近年来数理统计方法在地质工作中的应用广泛，是解决地质领域中的实践问题和理论问题的重要方法。其中趋势面分析主要应用于构造地质方面的研究，运用趋势面分析探讨矿化变化特点和规律，以便更好确定具体的控矿构造。矿体是代表矿化作用较富集部分的一个特殊地质体，并受各种因素的制约，受矿体矿化的不均匀性所影响，在品质上表现出的差异极为明显，其含量值一般受构造所影响[3]。我们为进一步观察矿区内断裂构造的变化规律，在该区域随机选定矿脉垂直纵投影坑道、钻孔品位和矿体厚度度数据作了Au品位和矿体厚度的调查统计如下表所示。

表1 主要采矿工程矿体厚度及Au品位统计表

从上表中能够看出，矿体厚度与Au品位之间具有一定的关联性，但高值中心不一致，反映出成矿总体受断裂活动的控制，不同成矿阶段时期的断裂脉活动具有不同的控矿作用。

2.2 预测找矿靶区

根据卫星遥感技术提取有色金属矿山地质的构造影像以及地层信息，根据矿区地质结构、物化探结果分析以及现场勘查，确定找矿靶区。这种靶区确定方式与原有的方式相比，参考的指标相对而言较为全面，也更加科学准确，可以有效提升靶区的准确度。为保证本文提出的有色金属矿山精准找矿预测方法的可行性与有效性，进行实验论证。为保证实验的严谨性，本实验选择拥有相同地质构成的有色金属矿山来进行。选取采用使用传统找矿技术的找矿方法与本文提出的找矿方法进行对比评估。具体实验结果如下所示。

表2 靶区预测分析

根据靶区预测分析图表信息表可以确定，本文提出的找矿方法与传统的找矿方法准确度有一定的差异，经过对照实验得出，传统的找矿方法准确度不佳，而本文提出的方式相对于传统找矿方式而言，准确度有明显提高。因而，我们可以得知传统方法对于找矿现状以及日后的找矿活动的进行帮助不大，采用本文中提供的方法有助于提升找矿的准确度，为矿产企业提供便利。