青海黑石山地区铜多金属矿地质特征及找矿潜力分析

刘宏杰

(陕西铁路工程职业技术学院，陕西 渭南 714000)

在过去几年中，青海省黑石山地区的金属矿资源量被大量发掘，极其丰富的矿资源量大力推动了黑石山地区的经济发展。大量数据显示，在黑石山部分地区铜资源和锌资源分别达到了8万t和12万t。铅资源也有两万多吨。

黑石山地区岩浆活动较为明显，活动频繁同时规模浩大，因此天然地形由此产生，黑石山地区包括各种稀有元素，变晶结构与角岩结构是多金属矿石的主要结构，变晶结构存在于石英石之间，石英石是主要矿物，而这些主要矿物又分布于岩石中并呈现不规则形状。

本文主要以青海都兰县黑石山地区铜多金属矿为研究对象，分析矿区地质背景。从专业角度来说黑石山地区铜多金属矿属于闪长岩类，其结构相当复杂，主要包括黑云母闪长岩、石英辉石闪长岩、辉石闪长岩以及蚀变闪长岩等。通过地质背景分析可知：黑石山铜多矿属于印支晚期，与此同时该地区金属矿非常丰富，对我国矿产资源的开发有着无可替代的重要意义。

1 区域地球物理特征

研究地球物理特征也就是研究该区域的重力和磁场等，重点研究极化值、磁化值和电阻值。通过对黑石山地区铜多金属矿中常见的矿资进行研究，分别测试极化值、磁化值和电阻值，可以看出一般含矿岩体的极化值在0.18%左右[1]，在我国众多金属矿资源中处于中等级别。在电阻值方面，侵染状岩石和糜棱岩石电阻率在100 Ω·m左右，其他岩石电阻率都达到1 000 Ω·m以上，除了极化值和电阻值，地球物理特征中的磁化率也是研究黑石山地区金属矿中非常重要的参数。最常见的是重磁异常，它可以确定隐藏在岩石深处的岩体，重磁异常是黑石山地区标志性的地球物理特征。在开采之前，研究这些地球物理特征是非常必要的，例如根据磁场可以判断出哪些金属矿具有吸引力，也可以预测该区域开采的必要性和开采时间。开采矿资源需要先进设备，这就需要在开采之前对该区域进行充分认识和了解。

2 区域地球化学特征

2.1 同位素的影响

在黑石山地区铜多金属矿体中化学元素的同位素是很重要的影响因素之一。本次研究以硫元素为例，在不同的矿体中都有硫元素的存在，但其含量在不同的矿体中还是有区别的，其含量从少到多依次为方铅矿、闪锌矿、黄铁矿和毒砂等，但是这种变化不仅仅是来源于岩浆活动，还有地幔中和大气中硫元素的含量。因此，他的变化范围十分广泛，这些以不同形式存在的硫元素是体现黑石山地区金属矿地球化学特征的不同表现形式。

2.2 矿区元素特征

测定金属矿区的水系沉淀物是判断黑石山地区铜多金属矿地球化学特征必不可少的依据。2008年对黑石山地区开展了1∶5万岩石化学测量工作，当时对该矿区进行了地质找矿、高值点探索和异常查找，发现有13处Cu矿化点，在异常区热液型铜多金属集中信息显示出良好的铜多金属矿找矿远景[2]。同时做了对比实验，进行1∶2万岩石化学测量工作，将两种情况下实测背景值进行对比，对比结果见表1。

表1 黑石山金属矿区元素特征

通过新疆工业地质勘查中心的试验分别测定了该区域Cu、Au、Sb、Mo、As、Ni、Cr、Co等元素。通过与1∶5万已知背景值对比可知：3种被贫化的元素分别为Ni、Cr、Sb，同时As、Au两种元素的实测背景值高于已知背景值0.9～1.1倍左右，Co、Mo、Cu等元素的实测背景值高于已知背景值1.2～2.5倍，岩石的这种分布特征主要与岩石后期的岩石活动、地质构造以及区域内初始含量高的出露岩石有关。从表中的特征值分析得出Cu和Au是黑石山地区的主要矿种，应重视对两种矿物的开采[3]。

3 矿化蚀变解译

研究区的岩体内部和接触带是发生蚀变的主要区域，矿化在围岩中也有少量存在，在火山喷发后形成岩石，火山岩的侵入是在断裂构造的作用下形成的，同时酸性火山岩的侵入腐蚀了围岩中的部分元素，蚀变带由此而来，富集的矿床最后在构造的有利部位形成。黑石山区域东南部矿区是发生铜矿化蚀变的集中带，绿泥石和碳酸盐是主要的围岩蚀变矿物，主要特征是长期及多阶段成矿，蚀变主要发生在裂隙面和酸性石英表面。在花岗岩的外接触带上发生矿化蚀变晕[4]。

蚀变带岩性主要为玄武岩，通常表现为绿泥石化、兰铜矿化、褐铁矿化、碳酸盐化钾化等，沿裂隙中细小的石英表面呈现出来，而在矿化处取样铜的品位达1.4%。 黑石山南部主要表现为Cu和Au异常，该区域的地貌主要为中低山区，海拔为1 300 m左右，山体的走向为南北向。目前为止，矿化点分布于Cu和Au的高浓度区域，属于剥蚀地表，其他异常为Sb及As等元素的组合，这表明蚀变的程度比较浅，深处的找矿潜力相对较好。

4 找矿标志

4.1 地质特征标志

矿化蚀变可以从3个方面来说明。①围岩：这种找矿标志主要与闪岩和大理石岩等有着主要联系，围岩的主要找矿标志就是蚀变，主要发生在裂隙面和酸性石英表面，表现为硅化及褪色等，这种现象是很明显的找矿标志，对开采工作有重要意义。②铁矿标志：当我们在金属矿开采的过程中遇到红褐色、黑色及橘色等大范围的色带时，应该注意到可能存在高岭土、铁矿等。再次为矽卡岩，一般以囊状形态出现，主要成分为透辉石，是一种多金属矿化岩体，同时与其他岩体接触后会产生复杂的变化，经常发生硅化、碳化等，这些变化的发生证明黑石山金属矿的存在。③断裂标志：黑石山地区岩体的发展方向大致为东西走向，可以沿着岩体脉络断裂现象观测其明显程度，并判断出金属矿资源的存在。

4.2 地球物理标志

都兰县黑石山地区的地球物理特征主要表现为高磁性特征。通过对黑石山地区地球物理特征进行分析，主要和电阻值、极化值和磁化值3个方面相关。工作人员在进行金属矿开采过程中可以充分利用这些地球物理特征进行矿产探测，这也是寻找金属矿非常明显的标志之一。

4.3 地球化学标志

化学元素Cu、Au、Pb等矿体在一起时很容易形成色带，这也是黑石山地区非常明显的找矿标志。同位素变化不仅仅是来源于岩浆活动，还有地幔和大气中硫元素的含量，以不同形式存在的硫元素是体现黑石山地区金属矿地球化学特征的不同表现形式，同时，在异常区热液型铜多金属集中信息显示出良好的铜多金属矿找矿远景。因此这些不同性质的化学标志对于黑石山地区铜多金属矿的发展具有重大的意义[5]。

5 结 语

在近几年的矿产开采发展中，有关企业已经顺利的发掘了大量的矿产，这都是矿产开采研究人员努力的成果。与此同时，我国金属矿开采技术还不够完善，矿产开采技术还有待进一步的提高，找矿标志也有待发掘。相信在研究人员的努力下，青海省都兰县黑石山地区丰富的矿产资源将进一步被发掘。