莫達(dá)慶
(廣西壯族自治區(qū)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查研究院,廣西 桂林 541003)
區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)結(jié)構(gòu)經(jīng)歷了數(shù)個(gè)時(shí)代的演變,裸露地層存在狼牙山組,在太古宙時(shí)期,該區(qū)域主要經(jīng)歷了火成活動(dòng)和變質(zhì)作用,形成了大量的基性、超基性巖石和高級(jí)變質(zhì)巖,到了元古宙時(shí)期,該區(qū)域內(nèi)的地殼進(jìn)一步增厚,形成了陸核和陸架,使得陸地結(jié)構(gòu)更加穩(wěn)定。下-中三疊由于斷流方向?yàn)闁|西方向,表面裸露部分地層,下部因斷裂缺失。區(qū)域內(nèi)南北未遏制的段落分別為中斷裂和南斷裂,經(jīng)過(guò)多次活動(dòng)形成,該地質(zhì)區(qū)域內(nèi)的巖漿層裸露量比較少,裸露巖石大都為花崗巖,受巖漿活動(dòng)影響比較大,具有層理分布特點(diǎn)。礦物質(zhì)主要集中在斷層帶之中,且礦化效果較好,金礦、鐵礦數(shù)量較多,呈現(xiàn)出脈帶狀分布[1]。
本項(xiàng)目主要研究了該區(qū)域內(nèi)的部分位置,研究主要與成礦關(guān)系密切的中三疊統(tǒng)鬧倉(cāng)堅(jiān)溝組,位于整個(gè)地質(zhì)區(qū)域的西部偏北位置,走向呈東北向西南走向。該區(qū)域內(nèi)的巖石含量中,石英砂巖、粉砂巖的數(shù)量較多,在部分泥巖之中夾雜著因板塊運(yùn)動(dòng)破碎的細(xì)礫巖。在該區(qū)域的東部位置和北部位置,存在中三疊統(tǒng)鬧倉(cāng)堅(jiān)溝組,巖性分為兩段,呈帶狀分布,巖石組分中包含大量微晶灰?guī)r,該地層結(jié)構(gòu)與成礦關(guān)系比較密切。在對(duì)礦區(qū)地質(zhì)結(jié)構(gòu)進(jìn)行勘察和測(cè)驗(yàn)過(guò)程中,共計(jì)發(fā)現(xiàn)4 條蝕變帶(簡(jiǎn)化編號(hào):A、B、C、D),其中包括金礦體數(shù)量8 條、金礦化體數(shù)量6 條,斷續(xù)長(zhǎng)度為2.2~8.3km,裸露寬度在220m 左右。蝕變帶與化學(xué)異常區(qū)域的結(jié)合程度良好。金礦體受蝕變帶影響較大,長(zhǎng)度在200m 左右,厚度約1.5m,平均品位約5.3×10-6。礦區(qū)位置存在部分硅化現(xiàn)象,礦物質(zhì)硅化類型包括黃鐵礦、褐鐵礦、絹云母等。地區(qū)主要開(kāi)發(fā)的礦石物質(zhì)所在區(qū)域?yàn)槠屏褞r和石英脈之中,礦石包括黃鐵礦、磁鐵礦、鉻鐵礦等,石英脈產(chǎn)出礦石類型包括方解石、長(zhǎng)石等,礦石結(jié)構(gòu)復(fù)雜,呈現(xiàn)出星點(diǎn)、條帶、脈狀[2]。
結(jié)合景觀圖對(duì)該區(qū)域進(jìn)行化學(xué)分析,整個(gè)礦體山區(qū)位于高寒區(qū)域,屬于中淺切割山區(qū),相對(duì)高差在600m 左右。區(qū)域內(nèi)溝谷比較開(kāi)闊,且地形起伏波動(dòng)比較小,植被發(fā)育較少,水源主要來(lái)自冰雪融化。采集樣本對(duì)水系沉積物的化學(xué)元素特征進(jìn)行分析,總結(jié)地球化學(xué)異常特征。
結(jié)合相關(guān)部門對(duì)礦產(chǎn)地質(zhì)開(kāi)發(fā)階段的測(cè)量結(jié)果,在該區(qū)域內(nèi)共計(jì)存在四處化學(xué)元素異常的情況,區(qū)域編號(hào)為Fa、Fb、Fc、Fd,化學(xué)元素異常主要包括As 和Sb兩種,其中Fb 和Fd 兩處經(jīng)過(guò)測(cè)定后發(fā)現(xiàn)為礦質(zhì)異常。其中,F(xiàn)a 區(qū)域?qū)儆赟b、As 化學(xué)異常,F(xiàn)b 區(qū)域?qū)儆赟b 綜合異常,F(xiàn)c 區(qū)域?qū)儆赟b 綜合異常,F(xiàn)d 區(qū)域?qū)儆贏s、Au綜合異常。
2.2.1 Fa 區(qū)域綜合異常
該異常區(qū)域位于整個(gè)礦產(chǎn)研究位置的西側(cè)部分,主要表現(xiàn)為Sb、As 元素異常。元素分布形態(tài)為橢圓形,面積在3.58km2左右,組分比較直觀,主要異常表現(xiàn)為Sb162 異常,峰值最高達(dá)到10.2×10-6,As251 屬于伴生異?,F(xiàn)象,峰值達(dá)到99.8×10-6,兩個(gè)異常區(qū)域銜接良好。濃度分帶均屬于中外分帶,巖石組合為砂礫巖、細(xì)晶灰?guī)r,存在兩條斷裂帶,在中間位置通過(guò)。綜合異常處于兩條斷裂帶的連接位置。其中,Sb162 的異常下限數(shù)值為1.8,異常點(diǎn)數(shù)量為11 個(gè);As251 異常下限為19.8,異常點(diǎn)數(shù)量為15 個(gè)[3]。
2.2.2 Fb、Fc 區(qū)域綜合異常
Fb 和Fc 區(qū)域綜合異常均屬于As 和Sb 異常,F(xiàn)b異常位于東側(cè)位置,距離礦區(qū)位置500m 左右,異常形態(tài)不規(guī)則,面積在9.2km2左右,主要異常為As266 異常,峰值達(dá)到126×10-6,Sb162 屬于伴生異常,峰值為5.85×10-6,屬于中外濃度分帶。巖層厚度中等,存在長(zhǎng)石砂巖、礫砂巖,異常區(qū)域向斷裂發(fā)育,屬于Au 礦體,其出現(xiàn)化學(xué)元素異常的主要原因是礦物開(kāi)采所導(dǎo)致。其中,As266 異常下限值為19,異常點(diǎn)數(shù)量達(dá)到35 個(gè),總面積達(dá)到6.6km2;Sb162 異常下限數(shù)值為1.9,異常點(diǎn)數(shù)量為24 個(gè),總面積達(dá)到5.8km2。
Fc 異常位于礦區(qū)東北位置1.8km 區(qū)域,與Fb 同屬于一種異常情況,異常分布呈現(xiàn)出不規(guī)則變化,且呈面狀分布,面積在2.9km2左右,主異常為As268,峰值達(dá)到73.8×10-6,Sb 異常屬于伴生異常,但存在兩個(gè)子異常,峰值達(dá)到3.9×10-6,異常區(qū)域存在大量的硅質(zhì)巖,沿著西北斷裂方向分布。其中,As268 異常下限為18.9,異常點(diǎn)數(shù)數(shù)量為13 個(gè),總面積在2.3km2左右;Sb 異常分為Sb169、Sb170 兩個(gè)子異常,總異常點(diǎn)數(shù)為5 個(gè),異常下限為1.8,面積在1.1km2左右。
2.2.3 Fd 綜合異常
Fd 區(qū)域異常屬于Sb、As 和Au 綜合異常,位于區(qū)域的東部位置,化學(xué)元素異常呈現(xiàn)出不規(guī)則形狀,總面積達(dá)到15km2左右,Sb 為主異常,As 與Au 屬于伴生異常。主異常內(nèi)存在兩個(gè)子異常,編號(hào)分別為Sb176、Sb177,前者位于研究區(qū)域之中,后者位于研究區(qū)域之外,兩者之間的峰值分別為6×10-6、9.8×10-6。Au異常存在兩個(gè)子異常,編號(hào)分別為Au222、Au223,前者位于研究區(qū)域之內(nèi),后者位于研究區(qū)域之外,峰值分別為19.9×10-6、15.2×10-6,As 異常峰值為5.5×10-6。異常區(qū)域內(nèi)存在石英砂巖、硅質(zhì)巖石,在Au 子異常區(qū)域,發(fā)現(xiàn)金礦點(diǎn),共計(jì)存在金礦體數(shù)量6 個(gè),礦體因斷裂地質(zhì)結(jié)構(gòu)形成,經(jīng)過(guò)調(diào)查研究后發(fā)現(xiàn)其原因是礦致異常[4]。
地球化學(xué)異常特征分析是地質(zhì)勘查的重要手段,主要是通過(guò)測(cè)量和分析地殼中化學(xué)元素的分布規(guī)律和異?,F(xiàn)象,以尋找礦產(chǎn)資源。在這個(gè)過(guò)程中,地球化學(xué)測(cè)量是關(guān)鍵的一環(huán)。地球化學(xué)測(cè)量主要包括采樣、實(shí)驗(yàn)室分析和數(shù)據(jù)處理等步驟。采樣通常包括巖石、土壤、水體和大氣等多種類型,以獲取全面的地球化學(xué)信息。實(shí)驗(yàn)室分析則通過(guò)各種化學(xué)和物理方法,如光譜分析、質(zhì)譜分析和色譜分析等,對(duì)采集的樣品進(jìn)行定性和定量分析。數(shù)據(jù)處理主要是對(duì)分析結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析和解釋,以識(shí)別地球化學(xué)異常并確定其來(lái)源。
對(duì)于異常源的檢查,通常需要結(jié)合地質(zhì)、地球物理和遙感等多種方法,以驗(yàn)證地球化學(xué)異常的真實(shí)性和有效性。例如,如果在某個(gè)區(qū)域發(fā)現(xiàn)了金屬元素的地球化學(xué)異常,可以通過(guò)地質(zhì)調(diào)查,查明該區(qū)域的地質(zhì)條件和構(gòu)造環(huán)境,判斷是否有可能存在金屬礦床。同時(shí),也可以通過(guò)地球物理方法,如重力、磁力和電阻率等,進(jìn)一步探查該區(qū)域的地下結(jié)構(gòu),確認(rèn)異常源的位置和深度。
驗(yàn)證結(jié)果通常是對(duì)地球化學(xué)異常的解釋和評(píng)價(jià)。如果驗(yàn)證結(jié)果表明地球化學(xué)異常與礦產(chǎn)資源存在密切關(guān)系,那么就可以將其定為礦產(chǎn)找礦目標(biāo);如果驗(yàn)證結(jié)果表明地球化學(xué)異常與礦產(chǎn)資源關(guān)系不大,那么就需要重新考慮采樣、分析和解釋的方法,以提高地球化學(xué)異常識(shí)別的準(zhǔn)確性[5]。
本項(xiàng)目應(yīng)用化學(xué)測(cè)量方法對(duì)異常源進(jìn)行檢查,通過(guò)對(duì)異常區(qū)域剖面分析、淺探分析,圈出共計(jì)4 條蝕變帶,圈出金礦體數(shù)量8 條,Au 礦化體數(shù)量6 條。驗(yàn)證結(jié)果表明,在Fa 綜合異常區(qū)存在破碎蝕變帶,位于地質(zhì)斷裂位置,存在硅化、礦化現(xiàn)象。其中,褐鐵礦數(shù)量較多,分布較廣,呈蜂窩狀分布,黃鐵礦呈星點(diǎn)狀分布,使用槽探技術(shù)探明金礦體和礦化體,最高品位達(dá)到11.9×10-6,厚度在1.6m 左右,屬于褐鐵礦破碎巖。
Fb 地表斷裂長(zhǎng)度在7km 左右,寬度在80m 左右,存在綠泥石化現(xiàn)象,高嶺土化現(xiàn)象十分明顯。黃鐵礦為星點(diǎn)狀分布,使用淺鉆技術(shù)對(duì)金礦體和礦化體進(jìn)行圈定,Au 最高品位在12.3×10-6左右,為褐鐵礦化破碎巖+硅化脈。Fc、Fd 的驗(yàn)證結(jié)果基本與Fa、Fb 相同。
找礦潛力分析中,應(yīng)疏理指示元素與礦藏之間的關(guān)系。金(Au)、銻(Sb)和砷(As)在地球化學(xué)中常常被用作找礦的指示元素。由于其在金礦、多金屬礦和砷礦等礦床中具有較高的含量,并且在礦化過(guò)程中,3 種元素均能夠形成明顯的地球化學(xué)異常特征。例如,金(Au)是地球化學(xué)勘察中最重要的元素之一。在自然環(huán)境中,金主要以極微量的形式存在,但在熱液脈和沙金礦床中,金的含量可以達(dá)到經(jīng)濟(jì)開(kāi)采的水平。因此,地球化學(xué)中的金異常通常是金礦或與金關(guān)聯(lián)的多金屬礦床的重要標(biāo)志。銻(Sb)和砷(As)在許多類型的礦床中也具有較高的含量。例如,在某些金礦、鉛鋅礦和砷礦中,銻和砷的含量往往較高。因此,銻和砷的地球化學(xué)異常也可以作為這些礦床的找礦標(biāo)志。在實(shí)際的地球化學(xué)勘察中,Au、Sb 和As 異常通常是單獨(dú)存在的,而是以某種特定的組合形式出現(xiàn)。在本項(xiàng)目金礦區(qū)中,Au、Sb 和As 的異常同時(shí)出現(xiàn),并且具有一定的空間關(guān)聯(lián)性,通過(guò)對(duì)關(guān)聯(lián)性的分析,能夠判斷礦藏和分布。
在本項(xiàng)目研究中,區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育圖明顯,存在多活動(dòng)疊加現(xiàn)象,使得地下金屬呈現(xiàn)出活化、遷移的情況。在找礦過(guò)程中,則應(yīng)圍繞斷裂巖石,尋找金礦,區(qū)域內(nèi)的巖石蝕變、硅化現(xiàn)象明顯,且褐鐵礦化明顯?;诨瘜W(xué)測(cè)量結(jié)果,存在As、Sb、Au 異常現(xiàn)狀,且重合性良好,表明其存在良好的礦藏潛力,在對(duì)異常區(qū)域進(jìn)行查證之后,驗(yàn)證化學(xué)測(cè)量結(jié)果,共計(jì)圈出含金構(gòu)造的蝕變帶數(shù)量4 條,圈定金礦體和金礦化體,Au 元素平均含量超過(guò)3×10-9,As 元素含量超過(guò)29×10-6,Sb 含量超出3×10-6。部分未經(jīng)過(guò)測(cè)定的區(qū)域具有較大的找礦潛力,且本文僅通過(guò)初步驗(yàn)證,并未進(jìn)行深部驗(yàn)證,仍存在較大的找礦潛力。
地球化學(xué)異常特征分析主要基于異常元素,不同類型的異常伴隨著不同的礦藏。對(duì)異常類型識(shí)別是找礦潛力分析的關(guān)鍵。例如,在找礦潛力分析過(guò)程中,金礦的異常元素主要表現(xiàn)為Au、As、Sb 等,銅礦的異常主要表現(xiàn)在Cu、Mo、Ag 等方面,對(duì)異常元素的識(shí)別是找礦潛力分析的前提。同時(shí),在異常類型識(shí)別中,礦床大多伴生多個(gè)元素異?,F(xiàn)象,呈現(xiàn)出組合關(guān)系,其中包括Au-As-Sb、Cu-Pb-Zn 等,技術(shù)人員通過(guò)組合關(guān)系,能夠了解礦床的主要類型。在異常類型識(shí)別過(guò)程中,具有找礦潛力的異常主要表現(xiàn)為線狀和面狀等,通過(guò)異常分布,能夠了解礦床的特性。其中,線狀異常大都與脈狀礦床相關(guān),而面狀異常大都與層狀礦床有關(guān)。
地球化學(xué)異常強(qiáng)度直接反映了找礦的潛力,元素的異常強(qiáng)度通常反映了礦化程度和礦體規(guī)模的大小,異常強(qiáng)度越高,代表礦化可能性越好,礦體規(guī)模越大。因此,對(duì)異常強(qiáng)度的分析有助于評(píng)估礦床的潛在價(jià)值。在異常強(qiáng)度分析過(guò)程中,通過(guò)對(duì)異常元素的分布范圍,能夠判斷潛在礦體的規(guī)模,通過(guò)對(duì)異常元素的分布形態(tài)分析,能夠預(yù)測(cè)礦床的走向。在異常強(qiáng)度分析過(guò)程中,可將其與地區(qū)的地球化學(xué)背景值比較,高于背景值,表明異常強(qiáng)度,效果明顯。
通過(guò)對(duì)異常的空間分布特征進(jìn)行分析,能夠判斷礦床的延伸方向和深部潛力。例如,異常區(qū)呈線狀分布,代表礦床呈脈狀或帶狀分布;異常區(qū)在同一方向逐漸增強(qiáng),代表礦床在這個(gè)方向上有延伸。異常的空間分布通常與地質(zhì)構(gòu)造有密切關(guān)系。例如,異常沿著斷裂、褶皺或接觸帶等地質(zhì)構(gòu)造分布,則表明地質(zhì)構(gòu)造控制了礦化的發(fā)生和發(fā)展,能預(yù)測(cè)礦床的分布范圍。
通過(guò)比較現(xiàn)在和過(guò)去的異常元素含量,相關(guān)技術(shù)人員能夠了解到礦化程度的變化趨勢(shì)。當(dāng)某個(gè)元素的含量明顯增加時(shí),表示礦化程度增強(qiáng)或者新的礦化區(qū)域被發(fā)現(xiàn)。在深度探測(cè)、探查過(guò)程中,可將當(dāng)前的異常數(shù)據(jù)與歷史勘察結(jié)果對(duì)比,評(píng)估找礦潛力的同時(shí),判斷是否發(fā)生變化。
綜上所述,通過(guò)對(duì)地球化學(xué)異常特征的分析,能夠深入了解和判斷是否存在礦床的可能性。本文結(jié)合具體案例進(jìn)行分析,探討了地球化學(xué)特征,對(duì)找礦潛力進(jìn)行分析。該區(qū)域存在As、Au、Sb 異?,F(xiàn)象,存在金礦體和金礦化體,異常沿著斷裂分布明顯,元素異常套合程度良好,具有較大的找礦潛力。在進(jìn)行找礦潛力分析過(guò)程中,應(yīng)基于研究區(qū)域的地球化學(xué)特征類型、異常強(qiáng)度、異??臻g分布特征、歷史數(shù)據(jù)等,深入分析找礦潛力,以確保分析結(jié)果的準(zhǔn)確性和科學(xué)性。