張紅濤

(遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院)

?

遼寧省金地球化學找礦遠景區(qū)圈定與評價*

張紅濤

(遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院)

對遼寧省金礦種省級基礎(chǔ)圖件編制方法、主要成礦類型與找礦模型進行了分析，并確定了礦床元素異常組合，在此基礎(chǔ)上對全省金地球化學找礦遠景區(qū)進行了圈定與評價，提出了一套系統(tǒng)圈定與評價省級地球化學找礦遠景區(qū)的方法。研究表明：圈定了遼寧省金地球化學找礦遠景區(qū)43處，其中A級遠景區(qū)3處、B級6處、C級34處，為精確劃定全省金礦找礦遠景區(qū)提供了重要的地球化學綜合信息。

金礦 成礦類型 找礦模型 礦床異常元素組合 找礦遠景區(qū)

為貫徹落實《國務(wù)院關(guān)于加強地質(zhì)工作的決定》中提出的“積極開展礦產(chǎn)遠景調(diào)查和綜合研究，科學評估區(qū)域礦產(chǎn)資源潛力，為科學部署礦產(chǎn)資源勘查提供依據(jù)”的要求，國土資源部部署了全國礦產(chǎn)資源潛力評價工作，旨在現(xiàn)有工作的基礎(chǔ)上全面摸清全國及各省重要礦產(chǎn)資源“家底”，為提高礦產(chǎn)資源保障能力和勘查部署決策提供依據(jù)。遼寧省礦產(chǎn)資源潛力評價的主要目標是在現(xiàn)有地質(zhì)工作程度的基礎(chǔ)上，全面總結(jié)全省基礎(chǔ)地質(zhì)調(diào)查和礦產(chǎn)勘查工作成果，充分應用現(xiàn)代礦產(chǎn)資源預測評價理論方法和GIS評價技術(shù)，開展省內(nèi)非油氣重要礦產(chǎn)(煤炭、鐵、銅、鉛、鋅、錳、鎳、鎢、金、鉻、鉬、銀、硼、菱鎂礦等二十余種)資源潛力預測評價，估算該省有關(guān)礦產(chǎn)資源潛力及空間分布，為研究制定國家礦產(chǎn)資源戰(zhàn)略與國民經(jīng)濟中長期規(guī)劃提供科學依據(jù)。具體技術(shù)路線是以成礦地質(zhì)理論為指導，深入開展全省范圍內(nèi)的區(qū)域成礦規(guī)律研究，充分利用地質(zhì)、物探、化探、遙感和礦產(chǎn)勘查等綜合成礦信息，圈定成礦遠景區(qū)和找礦靶區(qū)，逐個評價成礦遠景區(qū)資源潛力，并進行分類排序，編制全省成礦規(guī)律與預測圖，為科學合理規(guī)劃和部署礦產(chǎn)勘查工作提供依據(jù)。

遼寧省礦產(chǎn)資源潛力評價項目以專業(yè)劃分為地質(zhì)背景、規(guī)律等7個子課題，化探課題是其中的一個子課題，任務(wù)是利用已完成的1∶20萬區(qū)域性地球化學調(diào)查數(shù)據(jù)并結(jié)合1∶50 000～1∶5 000中大比例尺化探資料，以省為單位按照《全國礦產(chǎn)資源潛力評價總體技術(shù)要求》及《化探資料應用技術(shù)要求》，對區(qū)域地球化學數(shù)據(jù)進行處理分析，編制全省單元素地球化學異常圖、地球化學組合異常圖、綜合異常圖、找礦預測圖等全省基礎(chǔ)性地球化學系列圖件，并開展主要預測礦種典型礦床研究、建立地球化學找礦模型等工作，最終圈定省級地球化學找礦遠景區(qū)，為礦產(chǎn)資源潛力綜合評價提供地球化學信息[1]。本研究通過詳細分析金礦種省級基礎(chǔ)圖件編制、典型礦床研究、組合異常元素選擇、全省地球化學找礦遠景區(qū)的圈定與評價等工作方法，旨在總結(jié)出一套圈定與評價省級地球化學找礦遠景區(qū)的系統(tǒng)方法，指明全省金礦地球化學找礦方向。

1 基礎(chǔ)圖件編制

編制全省單元素地球化學異常圖的原始數(shù)據(jù)主要來自1∶20萬區(qū)域化探掃面采樣結(jié)果，該項工作始于20世紀80年代初，歷時約5 a，存在時間跨度較大、分析批次不同、測試精度不同等問題，故在圖件編制前需對數(shù)據(jù)進行一系列處理。分析測試樣品數(shù)據(jù)28 456個，除去重復樣等，最終獲得數(shù)據(jù)28 056個，測試39個元素指標，由于U、Li的分析數(shù)據(jù)未檢出，故本研究僅使用37個元素的測試數(shù)據(jù)。對原始數(shù)據(jù)進行預處理的主要內(nèi)容為：①數(shù)據(jù)合理性檢查，主要檢查坐標不全、數(shù)據(jù)小數(shù)位數(shù)不統(tǒng)一等問題；②檢查數(shù)據(jù)量綱統(tǒng)一性，經(jīng)處理后的數(shù)據(jù)量綱統(tǒng)一為Au、Ag、Cd、Hg數(shù)據(jù)單位為10-9，氧化物數(shù)據(jù)單位為10-2，其余元素數(shù)據(jù)單位為10-6；③數(shù)據(jù)格式檢查，數(shù)據(jù)中出現(xiàn)未檢出數(shù)據(jù)和“-1.00E+38”時，則以均值替代；④系統(tǒng)誤差校正，部分1∶20萬圖幅間某些元素出現(xiàn)系統(tǒng)誤差，可經(jīng)反復試驗，確定一調(diào)節(jié)系數(shù)對需調(diào)整的圖幅進行調(diào)節(jié)；⑤數(shù)據(jù)網(wǎng)格化處理，為使成圖效果更均勻、圓滑，編制圖件前使用中國地質(zhì)調(diào)查局研發(fā)的地球化學軟件Geoexplmain對數(shù)據(jù)進行網(wǎng)格化處理，采用指數(shù)加權(quán)法，網(wǎng)格距選取2 km×2 km，數(shù)據(jù)搜索半徑為5 km。將預處理后的數(shù)據(jù)按85%、90%、95%的累頻分級劃分為3級，分出異常弱、中、強3級，在此基礎(chǔ)上編制全省37個元素的地球化學異常圖。

2 典型礦床研究

2.1 主要成礦類型

綜合參考礦床成礦物質(zhì)來源、成礦地質(zhì)背景、成礦作用等因素，將全省金礦劃分為綠巖型、巖漿熱液型、熱液改造型、火山—次火山熱液型、河相沖積型等成礦預測類型(表1)[2-3]。

表1 遼寧省金礦主要成礦預測類型劃分及典型礦床

2.2 典型礦床地球化學找礦模型

選取成礦區(qū)帶中研究礦種的不同成礦類型，總結(jié)提取其地質(zhì)特征、地球化學特征等信息，在此基礎(chǔ)上建立的地球化學找礦模型[4]，可用于分析同類成礦異常元素組合及分帶特征、局部異常遠景判別等，是地球化學找礦遠景區(qū)確定、評價的重要依據(jù)。遼寧省金礦成礦類型較多，本研究以巖漿熱液型下達堡金礦為例，對典型礦床地球化學找礦模型的構(gòu)建方法進行分析。首先分析巖漿熱液型下達堡金礦礦區(qū)地質(zhì)特征，總結(jié)其成礦有利地質(zhì)條件，包括出露主要地層、巖漿巖、控礦構(gòu)造、礦體特征、礦石礦物及其結(jié)構(gòu)構(gòu)造、圍巖蝕變、成礦物質(zhì)來源(礦源層)等因素； 然后討論下達堡金礦所處的成礦區(qū)帶、礦體及周邊地區(qū)的地球化學特征，總結(jié)出異常元素分帶性等礦化指示特征[5]；最后歸納總結(jié)出巖漿熱液型下達堡金礦的地質(zhì)、地球化學找礦模型。

(1)區(qū)域地質(zhì)背景。①大地構(gòu)造單元及區(qū)域構(gòu)造位置，龍崗斷凸西北端；②地球化學區(qū)域場特征，鐵嶺—靖宇臺拱Au、Ag地球化學省，以富Au、Ag、Hg、Cu、Pb、Zn、Mo為特征；③地球物理區(qū)域場特征，正負過渡磁場，重力低。

(2)成礦地質(zhì)環(huán)境。①地層及巖石類型，太古界鞍山群石棚子巖組(上殼巖)為原始礦源層；②構(gòu)造，NE向營口—撫順超巖石圈斷裂與NW向下大堡斷裂交匯處，下大堡NW向斷裂為導礦、容礦構(gòu)造；③巖漿巖，南口前燕山早期二長花崗巖控制成礦；④成礦時代范圍、就位時代，燕山早期。

(3)礦床(田)地質(zhì)特征。①礦體分布及產(chǎn)狀，礦體主要賦存于巖體內(nèi)，呈脈狀、凸鏡狀、串珠狀，NW向分布；②礦石類型及礦物組合，礦石礦物為黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、磁鐵礦、自然金等，脈石礦物為石英、長石、碳酸鹽、絹云母等；③礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造，礦石結(jié)構(gòu)為粒狀、碎裂結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造為脈狀、角礫狀、浸染狀構(gòu)造；④圍巖蝕變及分帶，鉀化、硅化、黃鐵礦化、絹云母化、綠泥石化、碳酸鹽化。

(4)礦床(田)地球化學特征。①主成礦元素異常特征，1∶50萬襯度異常圖上Au異常分帶明顯，有濃集中心，面積50 km2；②組合異常特征，1∶50萬襯度異常圖的組合異常為Sb-Hg(有內(nèi)帶)-As(小)、Au(有內(nèi)帶)-Ag(大、弱)、Cu(大、弱)-Zn-W(小)-Sn-Bi-Mo，異常面積150 km2；③指示元素，具有Au-Ag-Cu-Pb-Zn-Bi-Mo-As-Sb-Hg組合異常，找礦指導意義明顯。

(5)礦床(田)地球物理特征。礦區(qū)磁場(航磁)為向正磁場過渡且略有起伏的低緩負磁場。

(6)重砂特征。礦區(qū)重砂礦物組合以金及硫化物礦物為主，包括自然金、黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦、閃鋅礦等。

下達堡金礦地球化學找礦模型的主要特征表現(xiàn)為礦體及礦化圍巖附近出現(xiàn) Au、Ag、Cu、Pb等元素組合，向兩側(cè)外圍區(qū)域則出現(xiàn)As、Sb、Hg及Bi、Sn、W、Mo等元素組合(圖1)[6]。

圖1 遼寧省下達堡金礦地球化學找礦模型

3 綜合異常圖編制與綜合異常評價

在綜合分析遼寧省金礦各成礦類型典型礦床的地球化學特征的基礎(chǔ)上，總結(jié)出省內(nèi)金主要成礦類型的異常元素組合特征，如表2所示[7]。

表2 遼寧省金礦主要成礦類型及異常元素組合特征

在確定各成礦類型異常元素組合的基礎(chǔ)上，編制相應的地球化學元素組合異常圖，即將已完成的單元素異常邊界進行空間疊合，并在組合異常圖的基礎(chǔ)上，根據(jù)所處成礦區(qū)帶位置及礦床(點)的分布位置，沿選定的元素組合的各單元素異常外帶，繪制綜合異常邊界(圖2)。

圖2 金礦種地球化學綜合異常

全省共圈出金地球化學綜合異常115處，通過對各綜合異常的元素組合、Au異常規(guī)模強度、地質(zhì)背景條件、礦產(chǎn)地分布等因素的分析，按甲、乙、丙3類給出了評價結(jié)果(表3)。

4 地球化學找礦遠景區(qū)圈定與評價

4.1 找礦遠景區(qū)圈定的主要依據(jù)與方法

金礦找礦遠景區(qū)圈定的主要依據(jù)與方法為：①分析研究省內(nèi)金礦主要成礦類型，由于金礦不同成礦類型的成礦條件、元素異常及組合等地球化學特征均不同，故其對礦化的指示標志均有不同反映，圈定預測區(qū)時需對其進行充分研究；②有利的地質(zhì)背景條件，通過對已知典型礦床的研究，提取同一類成因礦化的有利地質(zhì)、成礦條件，對圈定找礦預測區(qū)有重要的類比作用；③地球化學場富集區(qū)，根據(jù)對省內(nèi)金礦主成礦元素單一組分含量富集區(qū)、多元素組合分布區(qū)、綜合異常評價結(jié)果進行綜合分析，于異常集中區(qū)、多組合異常疊合區(qū)圈定地球化學找礦遠景區(qū)；④根據(jù)其他具有指示作用的地球化學特征，如按前緣元素發(fā)育程度、前緣元素與尾部元素含量比值等，并結(jié)合區(qū)內(nèi)成礦條件進行圈定；⑤局部可參考物探、重砂等其他預測要素；⑥綜合參考成礦區(qū)(帶)、地球化學區(qū)(帶)劃分因素，圈定地球化學找礦預測區(qū)，一般來講，一個找礦遠景區(qū)應處于同一成礦區(qū)帶內(nèi)，面積數(shù)百至上千平方千米[8]。地球化學找礦遠景區(qū)一般包括若干個成礦類型相近、處于同一成礦區(qū)帶內(nèi)的綜合異常，如金礦12#找礦遠景區(qū)，編號為Au-12(圖3)。

表3 遼寧省金礦種綜合異常特征綜合評價部分結(jié)果

4.2 金地球化學找礦遠景區(qū)綜合評價

本研究共圈定了遼寧省金礦地球化學找礦遠景區(qū)43個，其中A級遠景區(qū)3個、B級6個、C級34個。對圈出的地球化學找礦遠景區(qū)按所處成礦區(qū)帶、成礦地質(zhì)背景、地球化學特征、區(qū)內(nèi)已有礦產(chǎn)分布等因素進行了分析研究，逐個進行了綜合評價，部分結(jié)果如表4所示。

圖3 遼寧省金礦種地球化學找礦遠景區(qū)

5 討 論

(1)通過進行遼寧省金礦種地球化學找礦遠景區(qū)的圈定與評價，認為開展省級地球化學找礦遠景區(qū)圈定和評價工作需系統(tǒng)、全面且循序漸進地進行，即從編制省級基礎(chǔ)圖件入手，逐步開展主要預測類型劃分、典型礦床研究、建立地質(zhì)-地球化學找礦模型、選擇組合異常元素、圈定與評價省級地球化學找礦遠景區(qū)等系列工作，切勿僅憑地質(zhì)條件、已知分布礦產(chǎn)等進行經(jīng)驗性判斷。

表4 遼寧省金礦種地球化學找礦遠景區(qū)綜合評價

(2)通過對省內(nèi)典型礦床的綜合研究，可有效提取地球化學信息，從而構(gòu)建相應成礦類型的地球化學找礦模型，可對預測區(qū)的進一步圈定及研究起到以點帶面的作用。在遵循根據(jù)相似地質(zhì)條件、相似地球化學異常特征有可能找到類似礦床的經(jīng)驗性規(guī)律的基礎(chǔ)上，通過模型類比可優(yōu)選出與已構(gòu)建找礦模型地質(zhì)及地球化學條件相近且具有找礦前景的異常及地球化學找礦遠景區(qū)。

(3對綜合異常、地球化學找礦預測區(qū)的評價工作應采取定性與定量相結(jié)合的綜合方法。在典型礦床研究、綜合異常及遠景區(qū)評價過程中，對成礦地質(zhì)條件、礦化點分析等方面進行定性研究的方法較多，在地球化學特征研究方面較多運用參數(shù)統(tǒng)計等定量方法，將兩者進行綜合應用可使找礦遠景區(qū)的評價結(jié)果更為準確合理。

[1] 張原慶，王世稱，宋炳忠，等.地球化學信息在綜合信息礦產(chǎn)預測中的應用[J].地學前緣，2005，12(3)：323-324.

[2] 陳昌勇.華北地塊北緣金礦床類型及成礦系列[J].遼寧地質(zhì)，1998(3)：113-116 .

[3] 王佐滿，王恩德，李 達，等.遼西排山樓金礦深部成礦地質(zhì)特征與找礦標志[J].現(xiàn)代礦業(yè)，2016(1)：123-125.

[4] 施俊法，唐金榮，周 平，等.找礦模型與礦產(chǎn)勘查[M].北京：地質(zhì)出版社，2010.

[5] 宋雨春.成礦元素分帶理論在遼西找礦的應用[J].有色礦冶， 2006，22(2)：2-4.

[6] 張永久.清原縣下大堡金礦控礦因素分析及找礦方向[J].遼寧地質(zhì)，1999(3)：71-76 .

[7] 王文清，王長峰.遼寧省金礦成礦系列劃分及特征[J].遼寧地質(zhì)，2001(3)：95-99.

[8] 羅先熔，文美蘭，歐陽菲，等.勘察地球化學[M].北京：冶金工業(yè)出版社，2007.

Delineation and Evaluation of the Gold Geochemical Prospective Area in Liaoning Province

Zhang Hongtao

(Institute of Geology and Mineral Resources of Liaoning Province)

The preparation methods of the provincial basic datum of the gold deposits,the main metallogenic types and prospecting models in Liaoning provice are analyzed,the element anomaly combination of the gold deposits in Liaoning province is determined,besides that,the gold geochemical prospective areas in Liaoning province are delineated and evaluated comprehensively,the systematic delineation and evaluation method of provincial geochemical prospective areas is provided.The study results show that 43 gold geochemical prospective areas in Liaoning province are delineated,in particular,the number of A level prospective area is 2,the number of B level prospective area is 6,the number of C level prospective area is 34.The study results of this paper can provide important geochemical comprehensive information for the delineation of the prospective areas of gold deposits in Liaoning province.

Gold deposit, Metallogenic type, Prospective model, Deposit element anomaly combination, Prospective area

*中國地質(zhì)調(diào)查局基金項目(編號：1212011121004)。

2016-05-27)

張紅濤(1982—)，男，工程師，碩士，110032 遼寧省沈陽市皇姑區(qū)寧山中路42號。