青海得龙岗地区多金属矿地球化学异常特征及找矿潜力分析
2022-11-18肖积福包元华汤声旺
肖积福,王 军,包元华,汤声旺
(青海省有色第三地质勘查院,青海 西宁 810001)
1 青海得龙岗地区基础情况
1.1 区域地质特征
根据青海省“三轮区划”划分,工作区大地构造位置处于东昆仑前峰弧东段;属于雪峰山-布达尔达山金、铜、铅、锌成矿带。该带为早古生带昆仑大洋板块向柴达木板块俯冲而形成的岩浆弧带。区内地质构造复杂,断裂发育、岩浆活动频繁,地层受断裂和岩体影响出露残缺不全,地层多以岩片、断块形式出现,为一典型的有层无序地构造混杂岩带,出露地层中均有基性火山岩、碳酸盐岩分布,局部地段有超基性岩脉产出,侵入岩有前加里东期、加里东期、华力西期、印支—燕山期基性-超基性、中酸性岩浆岩。该区地史演化漫长,地质构造复杂,岩浆活动频繁而强烈。
1.2 工作区地质特征
该地区地质特征如下:①工作区地层的构造相对简单,主要以中元古界长城系苦海杂岩群(Pt2K)、苦海杂岩(Pt2w)及中元古代万保沟岩群(Pt2w)为主:②整个工作区域的地质构造以近东西向断裂为主,同时北东向也存在次级断裂构造。其中在东西向存在4条逆断层,这些断层可以看出较为明显的褐铁矿化情况,同时在局部可以看到少量断层泥。
另外,2021年通过异常查证工作在工作区发现含矿蚀变带2条PfⅠ、PfⅡ,具体介绍如下:①PfⅠ构造蚀变带主要位于该地区花岗闪长岩岩脉当中,整体沿着北西西向进行分布,岩体的整体倾角为56°,经过初步探究和分析后,在区域内圈出一条80m×1m的金属矿体带,在该金属矿体带区域,铜元素含量占比约0.84%,铅元素含量占比约0.69%,锌元素含量占比约1.23%,银元素含量为24.8g/t。②PfⅡ构造蚀变带的位置在GA24综合异常位置,其整体沿着北西向进行分布,岩体的整体倾角为大52°,在区域内圈出一条80m×4.5m的金属矿体带,在该金属矿体带区域,TF含量达到28.05%,具备较大的开采潜力。
1.3 地球化学特征
1.3.1 化学参数特征
在对该地区化学参数特征进行综合分析时,会将该地区已知的16种元素均值来作为此次分析时所用的丰度值,随后将其和全省均值进行对比,根据获取到的对比数据可以得出以下结论:①该地区Bi、Co、Cr、Cu、Mo、Zn、Mn元素的丰度超出省内均值,是后续开发时着重关注的内容;②Ag、Ni、Pb、W元素的丰度均值和省内均值基本保持持平,也具备了较高的开发潜力;③Au、As、Sb、Hg元素的丰度均值和省内均值存在一些差距,会作为后续开发时的储备力量。该工作区域的地层出露相对简单,其中大部分的加里东期侵入岩体位于此次工作区域的中东部,而在工作区域的西部区域则分布着零星数量的晚华力西期侵入岩体,也是此次化学特征分析时的主要岩体,可采用合并计算的方式进行处理,以提高分析结果的可靠性与实用性。
1.3.2 元素组合特征
在对元素组合特征展开分析时,会使用R型聚类分析法,以获取到准确的计算数据。在具体分析中,第一,对R型聚类元素展开基础分类,结合该工作区的实际情况,可以将其细分为Ⅰ-Ⅴ簇,分类标准及分类内容如下:①第Ⅰ簇元素属于中高温元素,耐高温性能一般,包括Cu、Pb、Zn、Ag、Hg和Bi;②第Ⅱ簇为高温元素,具备较强的耐高温性能,包括Ni、Cr、Co、Mn和Sn;③第Ⅲ簇属于中低温元素,并不具备耐高温性能,包括As、Mo和Sb;④第Ⅳ簇为贵金属元素,即Au元素;⑤第Ⅴ簇为高硬度金属元素,以W元素为主,可反映出工作区域的矿化特征。第二,对R型因子展开分析,一般情况下会使用GeoChem Studio软件参与到分析中,每一个因子变量载荷会以0.5作为边界值,按照优先级对其进行排序,以得到准确的数据分析结果。第三,根据数据分析结果,可以得出以下分析结论:①在工作区的北部地区,存在Cu-Ag-Pb-Zn累加异常的情况,根据反馈数据可以得知,该地区的异常强度较高、具有非常明显的浓集中心,是非常有利于成矿的区域;②在工作区的南部地区,存在Ni-Cr-Co累加异常,该地区存在一定体量的火山岩,可以从中寻找出和火山岩相关的矿产资源;③在工作区的中部地区,存在Au-As-Sb累加异常的情况,该地区的异常强度较高、具有非常明显的浓集中心,并且整体呈现出近东西走向的情况,具备了较强的金矿成矿潜力。
1.3.3 元素分布特征
在对元素分布特征进行整理时,主要针对该区域重要元素进行分析,所得到的分析结果如下:①Au元素,根据分析数据可以得知,该元素在中东部表现出较为明显的浓集现象,并且具有比较明显的浓集中心,而该区域主要为断裂构造,并且表现出较为明显的局部感应强度高的特征。②Ag元素,根据分析数据可以得知,该元素主要沿着工作区断裂构造进行拓展,表现出较为明显的局部感应强度高的特征,其分布范围和Au元素保持着良好的对应性,集中分布在中东部。另外,工作区南部也存在较为明显的Ag异常,呈现出比较不规则的面状,也是主要的异常分布区域。③Ni元素,根据分析数据可以得知,该元素主要集中在工作区北部,其分布为长条状,并且具备了综合强度较高、浓集中心比较明显、整体分布面积较广等特征。④Cu元素,该元素异常区域集中在工作区北部,具备了综合强度较高、浓集中心比较明显、整体分布面积较广等特征,而且该地区存在断裂构造,属于Cu元素集中分布的地区。另外,在工作区南部也存在Cu元素异常情况,但是其分布范围相对较小,局部出现高富集区。
2 地区多金属矿地球化学异常特征分析
2.1 综合异常圈定
2.1.1 计算异常下限值
在对综合异常区域进行圈定时,首要任务便是对异常下限值进行计算,主要原因在于,该地区的总面积较广,如果对所有数值进行都进行计算,还面临巨大工作量。对此,为了加快图件的制作速度,会先对平均值进行计算,结合标准离差来确定基准标志,将离群数据剔除,便于后续工作的有序展开。基于该地区的实际情况,会采用2倍标准离差来作为计算异常下限值的参考,此数值在应用中会作为参考进行使用,从而更加客观地评价数据分布特征,得到可靠地圈定参考数值,也为后续找矿潜力分析工作的进行提供参考。
2.1.2 圈定单元素异常区域
在对综合元素异常区域进行圈定时,需要先进行单元素异常区域的划分,以便后续定向分析工作的展开。在此次分析过程中,针对该区域的16种元素都进行了研究,同时根据异常下限值划分了三个等级,即1.0倍异常下限值为外浓度带,2.0倍异常下限值为中浓度带、4.0倍异常下限值为内浓度带。利用不同颜色来表示不同元素、不同浓度带分布情况,从而为综合元素异常区域整理提供参考。
2.1.3 整理综合异常区域
根据单元素分布结果、16种元素整理数据,对于该地区整体分布情况展开了细致化研究。将不同元素按照分类组合的形式绘制在同一分布图上,得到组合异常分布图,如果出现多元素重叠的情况,那么该区域便是综合异常区域。其中在对全区内的单点异常和多种异常数据组合方式、地质条件差的区域,会对其进行选择性剔除,同时对于分布面积较大的异常地区,也会对其进行人为分割处理,从而得到更加细致的综合异常分布图。经汇总处理后的得知,该地区的综合异常区域共有58处。随后根据相对规模、变化系数等参考值来确定异常区域的主要元素,这也是拟定后期开采计划时的重要参考依据。
2.2 异常分类整理
2.2.1 进行异常分类
在找矿活动的开展过程中,首要任务便是进行异常分类处理,其分类依据包括地质条件、工作研究状态、找矿价值等。根据这些评估指标,可以分为以下三个等级:①甲类异常,此类属于在已知矿床上出现了新的异常,或者新发现矿化出现的异常问题。②乙类异常,此类异常的化学特征比较明显,主要是由已知矿化位置带来的异常。③丙类异常,此类异常主要是根据获取数据表现出的异常情况来对找矿潜力展开分析。
2.2.2 展开异常评序
完成基础等级分类之后,进入到异常评序环节,通常情况下多使用类内评序手段来完成信息整理,具体的应用流程如下:第一,确定相应的评序指数,根据评序指数计算公式展开指数计算,公式如下JOI=D×K×C,其中JOI表示所计算评序指数,D表示工作区该主元素的总体规模,K表示其他特征组合元素的平均衬度数值,C表示计算时的修正系数。在修正系数的整理中,需要参考主元素浓度分布情况、异常组合特征、矿产吻合状态、元素套合情况等因素相关。第二,根据所得数据对于各异常元素分布情况进行整理,获取到准确的评估结果。
2.3 异常推断分析
完成上述工作后进入异常推断分析环节,根据上文该工作区域内共存在58个综合异常区域,为了提高找矿潜力分析结果的可靠性,也需要对这些区域展开进一步分析,根据异常情况、元素组合关系、元素分布规模、成矿类型来得到准确的评估结果。以GA8乙2Cr为例,在对其进行推断分析时,需遵循以下分析流程:①异常区域基础情况分析,该区域在工作区的北东部,岩石类型以火山岩、花岗闪长岩、变质火山岩为主。②异常特征,该区域的主元素为Cr,同时还存 在Cu、Co、Ni、Au、Ag、W、Zn、Bi、Sb、Mo、As等元素异常,各种元素均占有相应的异常面积,相互间的套合性良好,其中Cr元素峰值为266×10-6。③对异常进行查证,利用抽样检测的方法在该区域随机筛选采样点获取土壤样品、岩石样品进行分析。根据获取分析数据可以得知,该地区的主要矿种类型为Ag金属,在应用中主要挖掘类型为热液型与构造蚀变岩型,这也是后续开发活动中需重点关注的内容[1]。
3 地区找矿潜力分析
3.1 主要找矿标志
在对地区找矿潜力分析时,需要明确相应地找矿标志,常见找矿标志如下:①构造标志,对于该工作区断裂构造情况、火山岩成型走向进行整理,这些位置都是容易富集矿产的区域,也是非常重要的找矿标志。②岩性标志,对于工作区域的岩石进行分析,基于以往经验,火山岩、变质火山岩、球粒状流纹岩、流纹斑岩等岩石中容易富集矿产元素,如流纹斑岩中是Ag矿富集区域,属于指向性比较明确的矿石类型。③地层标志,不同类型的岩层中,所富集的矿产类型存在的不同,例如,酸性火山岩中比较容易富集Ag元素,也属于找寻此类矿产的直接地层。④矿化蚀变标志,通常情况下岩石的蚀变类型包括褐铁矿化、黄铁矿化等,出现这类特征的区域也更加容易富集矿产,尤其是存在强烈蚀变的区域,也是蚀变部位最多、类型最为丰富的区域[2]。
3.2 圈定成矿远景区
在对成矿远景区进行划分时需参考以下分类依据:①基于已知矿区的基本特点,找寻和其相类似地质条件、岩性条件的区域;②具备形式物化特征,并且存在较为丰富构造蚀变的区域;③基于以往历史资料,整理具备良好成矿潜力或物化异常比较明确的区域;④根据异常元素基本特征来进行数据对比,从而确定下阶段工作的必要地段。同时也需要对成矿远景区域进行等级划分,结合该工作区的基本情况,可分为以下等级:A级:此类区域具备了良好的成矿条件,所能提供的矿产信息丰富度较高,同时具有非常明显的找矿标志,是可以进行深入开发研究的区域。B级:具备了有利的成矿条件,具有较为明显的成矿信息,并且在区域局部出现非常明显的异常反应,表现出非常明显的找矿区域。C级:其具备成矿过程的有利条件,同时可以提供一些找矿线索,但是矿化明显性较差。
基于上述分析数据,在实际应用中可以将工作区内的两处确定为成矿远景区,其成矿远景区等级为B级(名称为下拉温Hg、Cu、Pb、Zn、Ag找矿远景区)和C级(得龙岗找矿远景区Ag、W找矿远景区)[3]。
3.3 确定找矿靶区
在找矿潜力的分析中,也需要对找矿靶区进行确定,在对找矿靶区进行划分时需参考以下分类依据:①基于已知矿区的基本特点,找到相类似成矿条件,并且在综合分析处理后,其具备成矿潜力的区域。②具备形式物化特征,虽然还没有出现明显的异常分布情况,但是区域已经具备了较为明显的成矿事实,这一类地区也会归类为靶区;③基于以往历史资料,搭配地质异常致矿理论、异常元素基本特征等参考,对于存在套合情况良好的区域也会在对比分析后确定其为找矿靶区。同时也需要对找矿靶区域进行等级划分,结合该工作区的基本情况,可分为以下等级:A级:此类区域具备了良好的成矿条件,所能提供的矿产信息丰富度较高,同时具有非常明显的找矿标志,能够有效增加远景储备量,化探异常良好,可以进行深入开发研究的区域。B级:具备了有利的成矿条件,具有较为明显的成矿信息,并且该区域也呈现出较为良好的异常反应,存在明显找矿标志的区域。C级:其具备成矿过程的有利条件,化探异常显示结果良好,但是矿化明显性较差的地区。
基于上述分析数据,在实际应用中可以将工作区内的两处确定为找矿靶区,其找矿靶区等级为B级(名称为下拉温Hg、Cu、Pb、Zn、Ag找矿远景区)和C级(得龙岗找矿远景区Ag、W找矿远景区)。
3.4 明确找矿方向
基于上述得到的相关数据,可以对下阶段找矿方向进行确定。基于该地区的基本情况,其主要矿床类型为热液型银多金属矿。在该地区内存在较为丰富的酸性侵入岩,上文中已经提到,酸性火山岩非常容易富集银元素,而且在岩浆侵入过程中,相应的成矿元素会为活化迁移活动的展开提供充足动力,并且可以加快成矿速度,提高元素的富集度。结合该地区地质研究资料可以得知,东昆仑造山带印支晚期属于非常重要的成矿时期,这也是后期进行找矿活动时需要重点关注的区域。而且根据现有勘察资料显示,整个地区中存在数量众多的中低温热液脉型银多金属矿,而作为相类似的工作地区,也具备了相应的找矿潜力。
4 结语
综上所述,在社会资源损耗量和需求量不断增加的背景下,如何准确高效完成找矿活动成为相关单位需重点关注的内容。
本文以青海得龙岗地区为例,对于找矿过程中需要注意的内容进行整理,借此来积累相应的找矿经验,为其他找矿活动的开展提供参考。