论断块构造地球化学场分类与成矿预测.pdf

l 6 论断块构造地球化学场 分类与成矿预测 江 西地质勘查局苏运 波 p 蚺 2 摘要】 中生{ 弋 后 区 域地球化学场形成断收构造格局 笔者从建造与改 造 ．内生与袁生 进加与演化辩证统一的关系出发，将影响构造地球化学场性质的诸周紊综台考虑 将斯块构造地球化学 场划分6 十基本类型 ，并捐出不葡类型的控矿条件耜戚矿远景评估标准 开展成矿预侧 ．并筒略 舟 翊了 成矿预耐的方法． 关键词 断块构造地球化 学场 分类成矿预测 f、 一■、～／ ● ， 、 一 l 断块构造地球化学场分类 近代成矿地质学研究表明，传统概念中 的内生热液矿床，太多数具有内生和表生成 矿作用的复成机制，所谓内生机制系指近地 表热液、变质热渡．混合岩热液等内生含矿 热液的成矿作用，所谓表生机制系指近地表 的地下热水的成矿作用。在有岩浆活动的参 1 通过二期 和三 期工程的技术改造 ， 使该矿的生产规模 由5 o o t ／ d 提高到l O O O t ／ d ， 实现 了产量 翻一番，达 到了美 国麦基公 司在 8 0 年代初为焦家金矿所傲的可行性研究中所 推荐的 l O 0 0 t ／ d 的生产规模，实现了规模经 营。 2 改 造、配套和完善 了 采 、选 、冶 整个生产系统， 使工艺流程更加台理 ， 特剐是 提高了井下采矿作业的机械化装备水平，减 轻 了工人的劳动强度， 提高 了劳动 生产 率， 通过二期和三期工程 的技术改造使 焦家金矿 达到 了7 O 年代末8 O 年代 初世 界先进水平 。 3 焦家金矿 通过二期和 三 期 工程技 术改造，新增规模5 0 o t ／ d 矿石，总 投资只有 6 5 4 7 万元，比新建同等规模的类似的黄金矿 山，节省投资5 O 以上。当矿 山 规 模 达到 l O 0 0 t ／ d 时，年产黄金1 5 7 2 k g ，年利润 总 额 达3 1 7 3 万元，经济效 益十分显著 。 5 结论 通过焦家金矿二期 和三期 工程 技术 改造 实践 ，充分 说明，走技术改造 发展矿 山生产 的道路是符台我国当前国情的正确道路|是 实现投入少 、产 出多、见效快和规模经营的 好途 径。 通过技术改造，把国内外的先进经验、 新技术 、新 设备 实事求是地应用 到矿 山的各 个生产环 节 中去， 使原有的矿 山生产 能在一 个新的高起点上进行，这也充分体现了科技 是第一生产力的理论的巨大威力。 我国有开发价值而宋开发的有色和黄金 矿点不是很多，而国家资金有限，如果大量 靠建新矿山来发展矿山生产，需要大量的资 金 ，这是不 太可能的，丽众 多的正在生产的 矿山又普遍存在着生产规模小、技术及装备 水 平落后 、生产 工艺 也有不 十分台理 、经济 效益差的 问题，有待于进一步完善。事实说 明，走 技术改造 发展 矿山生产的道 路，是 发 展 我国有色和 黄金 生产的 希望 之路 。 责任编 辑张 焕臻 青色矿山一【 9 9 5 ． 4 维普资讯 与情况下，热液矿床的成因，大多数具有内 生和表生的双重机制，形成复成矿床。从成 矿的机 理分析， 内生热液矿 床的 形成 主要是 源 矿源，水 含矿热液，热三个基本 因素的作 用结果，这 三个基本 因素与地 球大 地构造系统的演化发展和地壳表部 包括水 圈，气圈，生物圈的表生活动是息息相关 的。前者 主要 控制 构造 、岩 浆活动，沉积建 造、变质作用等的发生发展，后者主要控制 地壳表层的风化剥蚀 渗滤溶离，搬运沉积 沉淀，夷平堆积等活动的发生发展。二 者互相渗透，互相作罱，互相矛盾，构成矛 盾双方统一的地球化学场，成矿活动即是这 对矛盾统一的结果 。中生代以后，区域地球 化学场形成 断块构造的 格局 ，由于不 同断块 构造的 内生和 表生活动的 形式及强度存在差 异，导致形 成不 同类型的 断块构造地球化学 场。不 同类型的构造地球化学背景其控矿作 用亦不相同，所以研究断块构造地球化学场 的分类在区域成矿预测中有着十分重要的意 义。笔者 以这个 基本 理论为基础， 以实际资 料为依据，尝试将影响断块构造地球化学场 的诸因素综合一体考虑，将中生代以后断块 构造地球化学场划分为6 个基本 类 型，并根 据各基本类型不同原始地层建造及后期改造 方式，建立模拟地球化学场结构式，成矿预 测时，导入定 性或定量评 估。 1 ． 1 断块构造地球化学场基本类型划分 1 ． 1 ． 1 第 l 类型简单迭加型 此类 断块构造地球化 学场成矿 元素的丰 度和元素的分配形式与地层原始建造基本一 致，没有岩浆活动和深变质作用的改造活动 发生， 成矿主要受断裂 活 动 控 制，多形成 ’ “ 裂控”矿床，如昂有上覆碳酸盐地层分布 时， ． 亦可形成层控矽卡岩型矿床。成矿物质 以地层渗滤源为主。 结 构 式 代 号 [ A - t- B， - t- c。 D ] 如果 地层分布 为一元 结构 或二元、三元结 构时 则分 别表 为 [ A ] 、 [ A B， ] 、 [ A B - t - C， 下 同 式中A 基底建造i 元素丰度值， B， 第一盖层i 元素丰度值， c 第二盖层i 元素丰度值， D 第三盖层i 元素丰度值。 1 ． 1 ． 2 第2 类型陆壳重 熔 型 s 型，花 岗岩改造型 此类系指有s 型花岗岩活动的断 块。原 始地球化学场被改造，亲氧元素和亲硫元素 表现出相反的演化趋势，亲氧元素浓集，亲 硫元素贫化， 根据区域化探资料数据， 可以近 似地求出两类不同元素的贫化富集系数s i ， 其计算公式为； s t { 『 一 s， 0 时为 富集J s， 0 为 富集，I O 为贫化 。 1 ． 1 ． 4 第4 类 型}为s 型和类 I 型岩浆 活动的 论断捷构造地球化学蔚分凳与成矿预耐～苏运波 一 l 3 一 维普资讯 复合改造 型 此类即为第2 类型和第3 类型的迭加复台 改造形式，一般来说，对亲氧和亲硫元素成 矿均不甚十分有利，矿化组台复杂，而且贫 而分散者居多。结构式 代 号} A； B C D ] S I 1 ． 1 ． 5 第5 类型s 型花 岗岩基或混 合 岩化 中心的外围， 类I 型岩浆活动迭加改造类型 此类系指在大型S 型花岗岩基的 外围或 者混台岩化中心的外围，被S 型花岗 岩或混 台岩贫化的亲硫元素被排挤到岩体外接触带 的一定 范围 内，造成亲硫元素 相应浓集 ，经 验值表明，其敬集系数近似等于岩体的贫化 系数，如果后来又有类I 型岩浆 活 动迭加， 则其部位的亲硫元素的丰度更为浓集，显然 是铜钼铅锌银等亲硫元素成矿特别有利的地 段，赣东北区内著名的德兴铜矿田、银山多 金属矿 田，永平铜 矿 田均 与此类构 造地球化 学区有空间的成生联系，结构式代号 AI B| Cj D E ] ．T 一 1 ． 1 ． 6 第6 类型大花岗岩基的盖层中，类 I 型岩浆活动迭加改造 区 此类 实质是 第5 类的特殊 情 况，只是处 于岩体顶盖的外接触带，作为断块 基 底A 已被花岗岩所 占位， 结构式 中A 用r 代替。 表生成矿热液只有花岗岩和盖层建造中的成 分加入，此类成矿 与盖层 建造 的原始 含矿性 关系较为密切，一般成矿温度较低，多见形 成中低温热液铅锌银层控矿床和花岗岩体中 的隐伏裂隙脉状矿床，其结构式代号； 曼 璺 里 j S 区域变质作用对原始沉积建造地球化学 场的改造也是重要的方面，其改造的程度主 要取决于变质程度，对于一般浅变质作用， 其改造作用不甚明显，只有当进入角闪岩相 一 麻粒岩相以上中高级变质阶段，其改造 作用才是明显的，但是这种中高级的区域变 质作用与S 型花岗岩活动的初级阶 段花 岗岩化和混合岩化阶段往往是星过渡性的， 二者对原始沉积建造构造地球化学场的改造 方向是一致的，故可将区域变质作用的改造 作用纳入s 型岩浆活动一并考虑，不另 行划 类 。 1 ． 2 基底构造地球化学场与断块 构 造地球 化学场的关系 从以上6 个基本断块构造地球 化 学类型 可以看出，作为断块构造的帮皱基底建造， 对影响断块构造原始地球化学场性质来说是 占有主导地位的，因为不但基底建造厚度巨 大，造矿元素成分复杂且丰度值高，更为重 要的是 由于它经过漫长 的 地 槽一 地台一 地 洼 大地构造发展阶段，地层岩石受定向挤压应 力场的作用，使星原始分散分 配 的 造 矿元 素，在特 定的 物理化 学过程 中，重新分 配组 台，一般规律是亲硫元素由于原子半径小， 元素可压性大，故多趋向于帮皱的拗陷部位 分布，形成基底亲硫构造地球化学场，亲氧 元素，由于原子半径大，元素可压性小，多 趋向于帮皱的隆起部位分布，形成基底亲氧 构造地球化学场，对区域成矿作用起着重要 的控制。在我国疆域内，分布最广，时间最 老 的基底构 造乃 是东西 向构 造， 随着不 同级 次隆拗相间的展布格局，十分醒 目地控制 了 我国亲氧亲硫两种不同组合 的 矿 产 分布特 征，为此，上述6 个断块构造地球化 学 场基 本类型应根据所处的亲氧或亲硫基底构造地 球化 学分 区， 进而分 别划为基底亲氧型 和基 底亲硫型，各类采用下列结构式表示 基底亲氧型I 基本结构式 1 0 基 底 亲 硫 型 困一 s 注t 这里所指的深源浅成应岩系 与澳怀特所指的 I 型 花岗岩具有许多相似的特征 但是怀特所指 的 I 型 花 岩系岛弧 条件下的产物 ， 与之有区别． 教采用 “ 类 I 墅 名称 ． 有色矿山 l 9 8 5 ． { 维普资讯 例如 呈 j I 一s S 其结构式 的含义 因为基底亲硫 构造地球化学 区内的第 5 类型断块 构造地球化学 区。 1 ． 3 地壳表部古水文地质条件与 断 块构造 地球 化学场的关系 在 内生建造 和改造的统一 作用过程 中， 形成上述6 种断块 构造 地球化 学 场 类型 ，对 内生成矿 ，是 起主导作用的，但并 非是唯一 的作用。大量盆控矿床的研究 资料表明，矿 床物质来源很大比例来自于盆地建造的渗滤 源 ，有的不但是造 矿元 素 阳离子的提供 者， 有 时还是成矿溶液 阴离子的提供者 ，这 种表 生 复合成矿活动的 发生前 提条件主要是 与断 块 垂直差异运动所造 成的古水文地质条件 有 十 分密 切关系 ，因为 断块升降幅度 的差异是 地 下热 水环境 形成的必要条件，也是影 响含 矿热液产生沉淀的p H 值 、E n 值梯度 等 物化 参数形成的前提，大量硫化物矿床主要循中 生 代盆地的边部分 布，其原因就是这些部 位 是 地下水活动场所 具有明 显 的En 、p H变化 梯 度，是地球化 学障壁部位，对 含矿热 液的 沉淀和富集十分有利，据此，对6 个 断 块构 造 地球化学类 型根 据其断块的升 降幅度 划为 “ 一” 、 “ ” 、“”3 类 ，这是 指 在 同 一 个成矿预测区内，以现存中新生代盆地为 相 对标准， 与之相 当的断 陷单元划为 “一” 型。此类一般而 言，地下水 处 于承压 状态， 活动性差，机 械风 化剥蚀作用不强 烈，成矿 作 用多处于潜水 面以下的还 原 状 态 ，En ， p H 变化梯度不显著，此类表生成 矿 作用不 强烈，将 中新 生代以来具有明 显上 升幅度的 断块 隆起 单元 划为 “”型， 此类 机 械风化 剥蚀作 用明显，地下水淋蚀作用 强 烈，往往 盆地建造被剥蚀无遗或局部残存，为大片基 底裸露，此类尽管表生成矿作用强烈，但由 于剥蚀程度高，工业矿床难以保存或残留中 下部矿床，要根据实际情况对成矿远景作出 评价，介于前二者之间的断块，划为 “ ” 型，位于中新生代盆地边部的断块和盆地中 间的断块隆起多属此类型。该类地下环流活 跃，渗滤淋蚀作用强烈，有明显氧化还原界 面存在 ，p H，E n 变化梯度 陡 峻，是 表 生成 矿作 用十分有 利的部 位。 结构式代号表示举倒 [ 3 c A ] I S 3 [ 一] [ A． B| C D| ] I s 3 2 断块构造地球化学 类型 图的编制与成矿预测 在开展各类 比例尺成矿预测工作中，构 造地 球化学背景与成矿关 系的研究是 主要课 题之一 。笔者尝试运用断 块构造地 球化学分 类这一理论方法开展成矿预测，正确编制断 块构造地球化学类型图是工作中的关键，必 须认真做好图件编制，不但要 注意原始资料 的准确性 和代表性，而且 必须 认真做好 各种 基础 图件的编制，才 能保障 预测工作应有 的 质量 和效 果，整个工作 步骤如 下 1 运 用地洼观 点，编制 中 生代 以 前各期 大地构造分 区 图，划分 构造 层，研究 各构造层 沉积建造类 型及 含矿性特 征， 2 研究基底建造亲氧和亲硫 构 造地 球化学分区的特征 ，结 合后期 断裂 的水平错 位格 局，编制基底构 造地球化 学分区 图， 3 根据 ] ／ 2 o 万、1 ／ 5 万 区预测成果 和 航卫片解译 资料 ，区域重磁数 据处理 资料 ， 编制中生代 断裂 构造 图，然 后 根 据 不 同方 向，不 同级 次断裂 切 割地块的 自然边界和 不 同 比例尺的要求 ，确 定 断块划分级次，编 制 断块 图 4 研究 各期 岩浆活动和 区 域 变质 作 用情况 ，编制各期岩 浆分布 图和 区域 变质 相 系分布 图，划分成岩 系列，研究 各类岩浆 活 动对原始沉 积建造含 矿性的贫化 或富集的改 造特 征j 5 根据区域化探资料，编删 全 区不 同元 素的地 球化学 图，求 出s 和 I 值 论断块{ 句 造地球化学场分类与虔矿顶谢一苏运波 维普资讯 ⑤ 6 ， 1 1 基 建 勘 探 评 述 P 6 2 ． r D 2 r 2 一 张文海 八 一 。 I摘要 】 基建勘探是矿山尊建工作的重要组成部分．本文主要根据多年来的工作实践． 就基建 勘 探 工 作 曲 必 要 性 、 目 的 与 任 务 I硅 勘 探 范 匿 柠 确 定 等 同 班 进 论 述 ． 关键词； ．糖 ● ～／ 一／ ● ⋯ ＼ l 基建勘探的提 出 当矿山经开发设计而转 入 基 本 建设阶 段，是 否还需要 配台 矿山基 建进行专 门的基 建勘探工作这要根据具体 情 况 而 定。通 常， 矿山的基建范围一般都位于矿床浅部 ， 在 基建期问，必须为投产初期准备足够的3 2 级矿量，以保证矿山在建成投产后能够持续 稳定生产。这就要求在地质勘探阶段于矿床 浅部提交一定数量的高级储量。因为实践证 明，矿床地质勘探阶段所探获的 主 要 储 量 c 级储量，其精度只能达到作为矿山开 拓设计依据的要求，而]El 级储量才能作为采 准工程设计和施工的依据。因而只要在矿床 地质勘 探期 间，在基建 范围 内 已探获能满足 矿山基建所需的高级储量，也就不需再进行 专 门的基建 勘探 工作 。 但 在实 际工 作中， 由于种种 原因，还经 常存在着基建范围内矿体的勘探研究程度尚 不 能满足基建 开拓和采 准工程设 计和旖工要 求的情况 。这样，在基建时期 进行 专 门的基 建勘探工作就是完全必要的。例如 1 地质条件届较复杂类型 的 矿床， 探获 高级储 量需用坑 钻相 结台的 手段 。但 由 于坑探成本 高、周期长 、难度大，而且不 少 地质 勘探单 位也缺 乏坑探 旖工队伍， 因而 常 采用加密钻孔以代替坑探来探获高级储量。 这种情 况下 探获的所谓 高级储 量，其 勘探 研 究程度常达不到高级储量应有的精度，尤其 在矿体形态变化和空间位置的控制程度方面 6 研究全区断块垂直运动相 对 升降 幅度，并劐 分类型 } 7 根据构造层和沉积建造 的 组台情 况，基底 构造地球化 学分 区特 征、岩浆活 动 和 区域 变质 的改造方 式及断块差异运 动升降 幅度， 编制综合性断 块构 造地 球 化 学 类 型 图，标出各类型断块构造地球化学类型结构 式 代号 J 8 开展 成矿 预测，进行 成 矿 远景 知 类； 制定远景 划类 度量 标 准，对成 矿远 景作 出定性类比排队，如果地层或建造古矿性数 据齐 全可靠， 可导 入基本结构 式定 量计算断 块含矿丰度值，并进而将综 台 结 构 式 中的 4 - 、 、 一]、 C o、s ]两个 因 素 一并 一 l 6 一 ※ 辨 ※ 崇 辨 端 ※ 粥 纳入变量 。采用记分法，进行簇群、判别因 子等分析计算，对每个断块的成矿远景类 比 排队，作出定量或半定量评估 。 笔者l 5 年前提出关于断块构造地球化学 分类的理论，并在编制赣东北l ／ 2 O 万铜矿成 矿 预测 图 中应用，取得 了应有效果 ，先后 曾 在 冶金 地质系统有关会 议上多 次交流介 绍， 承蒙一些专家、学者热情鼓励支持，并提出 宝贵意 见，作者 以后又做 了修改 补充 、以趋 完善，但由于这个理论和方法，涉及面广， 理论 性强，仍有 许多理论 和操作 方法 尚待研 究和改进。 参考文 献 略 责任编辑张焕臻 有色矿山--1 9 9 5 ． ‘ 维普资讯