区域矿产地质背景和成矿条件分析

2019-08-08

世界有色金属 2019年11期

（天津华北地质勘查总院，天津 300170）

在地质学中有一个分支学科，就是区域地质学，在广义上讲，这门学科主要研究大区域内地层特征、岩石类型及其分布、地质构造及成矿地质背景等内容，而另一种狭义的解释主要认为区域矿产地质主要研究特定勘查矿区域的地质地层以及岩石、矿产分布形成、构造等小范围内容。

1 研究矿产形成的区域地质背景和成矿条件的意义

地球经过亿万年的变化、活动，由各类矿物质在地质作用下聚集形成了较为丰富的矿产资源，其中矿产的类型主要取决于地质作用、矿物种类及形成过程中的能量来源，不同形成条件下，形成的矿产也不相同[1]。在地质作用中又分为四类，分别为内生成矿作用、外生成矿作用、变质成矿作用与叠生成矿作用。

世界各个国家中，我国的矿产资源消耗量较其他国家更多，尤其随着经济的飞速发展，对各类矿产资源的需求也在不断增加，因此在开发利用原有资源的同时，要着重寻找勘探新矿，通过区域内矿区的地质研究分析，能够帮助勘探人员发现、挖掘勘探矿区，而加大对矿区区域地质的研究以后，可帮助勘探人员充分了解各个矿产在我国的分布情况，进而更加顺利、迅速地找到新矿床，扩大现有矿区数量及规模，除此之外，在进行矿床评价工作中，能够更加客观，准确性更高。

2 矿产勘查的地质条件

在矿产形成时，需要具备充分的地质条件，其中就包括地球化学、风化、地貌条件、岩浆岩、地层、岩相古地理、岩性、变质作用、地质构造[2]，以下主要介绍岩浆岩及地质结构这两个条件。

2.1 岩浆岩条件

在各类矿床的物质来源中，尤其是内生矿床，其主要来源为地球的岩浆活动，一定类型的岩浆活动会形成一定类型的矿床，所以在矿产勘查过程中，研究岩浆岩体的活动规律及类型有助于勘测出具体的矿产类型，这可以为勘测人员提供有效的勘探参考。图1为某地火山口岩浆翻动实拍。若某地火山喷发的岩浆岩多为基性岩和超基性岩，则后期形成的矿产资源中多为金属矿（铁、铜、镍、铬、钛等）和金刚石、石棉、滑石、冰洲石等非金属矿[3]。但若岩浆岩为碱性超基性岩，后期形成的矿产资源多为稀有矿产，例如铌矿、铈矿、金云母等，另外在矿产形成过程中，矿种的形成还受矿床酸碱性和火山岩的影响，酸性岩条件下易生出锌、金、银等矿产，碱性岩条件下多为钽、锆、铀、稀土等矿产，火山岩条件下则多为金刚石、沸石、明矾石、叶腊石等矿产。

图1 某地火山口岩浆翻动实拍

2.2 岩浆岩的空间分布

（1）岩体的规模与形状：通常情况下，岩体的规模越大，矿床相对也越大，而岩体规模较小，矿床也越小。

（2）岩体形成深度：在岩体受到中酸性及酸性入侵以后形成了不同的冷凝深度，进而矿化情况也不同，深度较深时，会促使伟晶岩矿床的形成，深度较浅时，则更易形成矽卡岩型矿床及热液矿床。

（3）岩体剥蚀深度：当中酸性入侵并剥蚀岩体顶部及附近围岩并未到达顶部时，发现铅矿、锌矿、汞矿等这类低温矿床的几率会相对更大，而若果剥蚀情况已经到达岩体顶部，这时的岩体呈现出岛状并且各个变质作用更加剧烈，容易寻找到热液矿床和矽卡岩型矿床，若遇到中酸性岩体且有大范围的岩体外露及严重的剥蚀情况时，则对矿区寻找工作非常不利，加大了寻找难度。图2为浆岩及产状。

图2 岩浆岩及产状

2.3 地质构造条件

在地质构造的分类中，一般按照其规模大小来分，主要构造有大地构造，又叫全球性的地质构造、区域性及局部构造（褶皱、断裂、裂隙），在一般情况下，大地构造及区域性构造控制了成矿带的分布情况，但局部的构造才是影响成矿关系中最为主要的因素[4]。

（1）断裂构造：通常，由于断裂构造有不同的规模且构造性质不一，导致岩浆及矿业活动更加集中，而集中的岩浆、矿业活动会对岩石及矿产形成有重要影响，所以存在断裂构造的地区往往有较为丰富的矿床资源，例如秦岭一带金属矿分布较为丰富、集中，就源于这一代地理条件中的断裂构造。另外，以往的矿床勘探及科学的矿体研究都表明各个不同断裂结构相互重合、交叉的地方以及断裂主干段与次级段交汇处发现产生矿的可能性更大，所以勘探人员在这类地点勘查时应多加重视。

（2）褶皱构造：在外生矿床及内生矿床的形成过程中，褶皱构造对内生矿床的作用较外生矿床更为明显，能够起到控制及改造的作用，所以在勘测内生矿床时，要格外注意褶皱构造地区。在褶皱构造中，又分为背斜和向斜，其中背斜更利于成矿，成矿部位主要分布于背斜的轴部、倾伏背斜的倾伏端、与背斜轴线相互平行的弯曲转折处、倒转背斜的翼部以及背斜与其他的有利构造交汇的复合处。向斜褶皱的构造变形位置相对于背斜更深，其围压也相对较大，没有发育出更好的伴生构造及圈闭构造，使矿床形生受到影响制约，不利于成矿。

（3）裂隙构造：在我国南方尤其赣南一带，众多钨矿因为受到了节理裂隙构造的影响及控制而成矿，节理、劈理这些容矿构造对外生矿床的作用及控制程度远大于内生矿床。

3 矿产勘查方法

勘测人员在寻找矿产时，一般使用直接寻找和间接寻找这两种寻找方式。

（1）遇到找矿标志较为明显、有矿体露头或者有风化壳的，可以选择直接寻找方式，这种矿体在寻找过程中极易被勘探人员发现，提高了找矿速度与效率。

（2）对于找矿标志不明显的，则需要运用间接寻找的方式来进行研究分析，从而确定矿区位置。间接寻找法主要有指示植物法、特殊地名标志法、旧矿遗迹法、物探与化探异常法、指示矿物法、围岩颜色观察法、围岩蚀变法。

4 某地金矿的地质背景与成矿条件

在某地有一处金矿，其位置处于大陆边缘活动带，这个活动带属于明显的环太平洋构造。在金矿形成过程中，太平洋板块的深度影响以及不同阶段不同次数的构造运动、改造，使表面形成了很多大型隆起和凹陷，另外还产生了很多韧性剪切带、脆性结构、褶皱以及其他火山活动。

此处金矿所处位置中褶皱构造，从北向东方向形成了盆地及由三个晚中期中生代向斜的盆地相互叠加形成的背斜。自东向西分别有彰武火山盆地、野马套海和务欢池，另外此处底层由薄煤层的沉积地层及可采煤层和油页岩构成。

此处区域中由北向东形成主要的断裂构造，然后是稍次一些的由东向西方向的区域断裂。在此处矿区有北部大巴区向东部三角山延伸形成了长度约为150km的韧性剪切构造，在其西侧外围还有宽度为十公里多的印支期区域伸展产物大巴段经过，在这段剪切带中，岩石的韧性变形及理化程度较为明显，新生界四系、太古宙岩系、中原蓟县系、中生界白垩系占据了此区域地屋的大部分，在属于碎屑岩系的中生界白垩系地层中，多地均有金异常，如务欢池及区域除西部以外的地方均有大面积裸露。在建设及北大山这类中原蓟县系也发现了明显的金异常，此外还有多为半生或共生的太古宙岩系。此区域内含有较多的酸性岩，区域周围则为太古代深成岩。

在此处金矿矿区区域内，金矿带处于中元古界碎石条带、燧石结核和白云岩地层与中生界白垩系安山岩、流纹岩、少量玄武岩、碎屑岩和凝灰岩相互接触的地方以及部分火山岩中且此区域内中发现了5条含金蚀角砾岩带。在矿区内的矿石成分研究中，研究者发现，除了有地表氧化产生的褐铁矿、更多的黄铁矿、石英髓、高岭土和方解石一类的非金属矿物、少量呈现出白色或灰白色的含硫化物，还有少量结构为细晶或者隐晶的角砾状矿石。