找矿标志

作者&投稿:欧阳盆 (若有异议请与网页底部的电邮联系)
什么是地质找矿标志?~

所谓地质找矿标志就是从纯地质角度找到的一些标志,主要有矿体的原生露头和氧化露头、铁帽、近矿围岩蚀变、围岩的颜色变化、矿物学-地球化学标志和特殊的地形标志等。有些矿体被剥蚀掉一部分,未剥蚀的直接裸露地表未经风化或轻微风化形成原生露头,这是最为直接的找矿标志。有些金属硫化物矿体的氧化露头进一步遭受强烈的氧化和风化作用,多数金属元素在酸性介质条件下,转化为活动组分而被淋滤流失,残留下的为不溶性的氧化物-针铁矿和褐铁矿在原地沉淀聚集,这种硫化物矿床风化带上出现的表生铁质帽状覆盖物,通常就称之为“铁帽”,是寻找金属硫化物等矿床的重要标志。国内外许多有色金属矿床就是根据铁帽发现的,如果铁帽规模巨大,具有较高的品位,还可以作为铁矿开采利用;但其最重要的还是指示其深部原生硫化物矿体,不同的铁帽构造形态可能指示深部赋存着不同的矿床。一般而言,围岩蚀变是在成矿作用过程中围岩遭受到地下热水溶液的作用而发生的蚀变现象,就是成矿热液对周边围岩的渗透和交代作用。这种围岩蚀变范围往往比较大,较容易被发现,间接指示可能有矿的存在。更为重要的是,蚀变围岩常常比矿体先出露于地表,因而可以指示盲矿的可能存在和分布范围。围岩的颜色变化也是间接的找矿标志。由于找矿技术的提高,可以直观而快速地发现有价值的围岩颜色变化的地区,从而提供找矿靶区。它与围岩蚀变的研究相联系,能获得较好的效果。由于围岩与矿体的矿物组成和物理化学性质的差异,抗风化能力不同,在矿体和围岩间可以出现局部性的地形特殊变化。抗风化能力强的矿体,如含金石英脉、磁铁石英岩、伟晶岩脉等常成正向微地形;抗风化能力弱的矿体,如煤层、许多铅锌等硫化物矿体等,常是负向微地形。这也可以作为一种较为有效的找矿标志。

8.2.1 找矿标志
(1)区域地质标志
矿田及邻区的月凤山、天台山等火山盆地是在侏罗纪陆相盆地上发展起来的断陷火山盆地。矿床产在火山盆地的边缘,并位于正负构造单元衔接地带,两组基底断裂交汇部位控制与火山作用有关的岩浆侵入和成矿作用。含矿岩浆岩属壳源重熔花岗岩系列的成岩产物,以酸-超酸性岩浆岩为主,显示其银-铅-锌多金属矿化的成矿属性。
(2)斑岩及隐爆角砾岩标志
矿田成矿作用在空间上、时间上和成因上与含矿斑岩关系密切,矿体的产出与含矿斑岩形影相随。因此,花岗斑岩是找矿的重要标志。另外,矿田含矿岩体具隐蔽爆破特征,隐爆角砾岩带为银铅锌赋存部位,也是找矿的重要标志。
(3)围岩蚀变标志
围岩蚀变与矿床矿化作用有着密切的时、空关系。矿床分带与蚀变分带相互对应和互相依存,同时又和岩体隐爆作用有关。内带为绿泥石化-绢云母化带,以绿泥石化为主,其处于岩体中心,隐爆作用较弱,可见到碎裂花岗斑岩,矿体规模较小,多呈透镜状,矿化以细脉状和浸染状相兼产出。中带为绢云母化-碳酸盐化-硅化-黄铁矿化带,其位于岩体上部靠近接触带部位,该带不仅花岗斑岩的斑晶和基质均具较强烈的绢云母化,同时又是隐爆斑岩、隐爆碎屑岩分布最多的地方,是主要铅-锌矿体赋存的部位,矿体以似层状产出,其矿化以浸染状为主,细脉状次之。外带为碳酸盐化-绢云母化带,位于岩体边部及近岩体的围岩中,蚀变以碳酸盐化为主,并偶见隐爆作用后期熔化贯入碎屑岩的分布,仅有零星的脉状矿化,以脉状产出为主(罗诒爵,1985)。
(4)矿化标志
矿田地表矿化广泛分布,可波及远离银铅锌矿体数十米至百余米,矿化强烈地段往往就是银铅锌矿体赋存部位,是直接的找矿标志。
(5)构造标志
矿田含矿斑岩体产于火山断陷盆地边缘,北东向与北西向断裂构造复合交会部位,沿北东向F2推覆断裂上侵定位,控制了斑岩型矿体呈北东向展布,矿体多产于含矿岩体主体带至前缘带的接触带部位,以及铁锰碳酸盐岩含矿层及其附近的层间裂隙带中,具有不同性质的多组裂隙的发育,为成矿溶液上升及交代充填提供了有利的构造条件,在地质普查找矿中应予重视。因此,区域性的北东向与北西向断裂构造、花岗斑岩体接触带、火山岩层间破碎带、岩体裂隙带、岩体隐爆角砾岩带等是找矿的重点地区。
(6)地层标志
矿田上侏罗统打鼓顶组下段及鹅湖岭组下段含多个铁锰碳酸盐岩含矿层,由长英质火山角砾岩、铁锰碳酸盐岩、白云岩、硅质岩组成,时夹层凝灰岩等的一套岩石类型与韵律结构均较复杂的火山碎屑岩-碳酸盐岩-硅质岩建造,沿该含矿层层位及其附近的层间裂隙带,可见顺层交代充填的细脉浸染状、脉状银铅锌矿。含矿层在矿田火山岩中分布广泛,产状较稳定,可作为在本区寻找层控热液型矿床的地层标志。
(7)地球化学标志
区域上具有一定规模的 Zn、Ag、Pb、Cu、Mn 多元素组合分散流异常,岩石中 Zn、Ag、Pb、Mn、As、Mo、Sn、Cu原生晕组合异常以及土壤组合异常是找矿的地球化学指示标志。
冷水坑矿田的主要指示元素为Zn、Ag、Pb,次要指示元素为Mn、As、Mo、Sn、Cu等。近程指示元素为Mn、As,中远程指示元素为Mo、Sn、W。主要矿化类型所含元素为银铅锌矿化:Zn、Ag、Pb、Cd、Sn,铜矿化:Cu、Bi、As、Sn,独立银矿化:Ag、Mn、P,铁锰碳酸盐矿化:Fe、Mn、Zn、P,磁铁矿化:Fe、Pb、Zn、Ag。
根据成晕元素的浓集特点及与矿床原生晕分带性的对比,可以判断铅-锌矿地球化学异常的剥蚀程度。当异常组分以Mn、As为主,伴有Ag、Pb、Zn、Cd等时,表明有隐伏矿体存在;当异常组分以Mn、Ag为主,伴有Zr、Ti、V及少量的Pb、Zn、Sn时,为浅剥蚀;当异常组分以Ag、Pb、Zn、Cd为主,伴有少量Sn、As、Mn、Cu、Mo 时,表明矿体已出露地表;当异常组分以Cu、Mo、As、Sn为主,只伴有少量的Pb、Zn时,说明以Ag、Pb、Zn为主的矿体或原生晕已剥蚀至尾部,但应注意Cu、S、Au矿体的寻找。
矿体的分布范围与主要成晕元素Pb、Zn的土壤异常范围大致相当,在本区的找矿工作中有一定的指导作用。
(8)重砂标志
重砂矿物找矿的依据是重砂机械分散晕(流)的存在。重砂机械分散晕(流)的形成,是矿源母体遭受风化剥蚀的结果,重砂矿物经历了搬运、分选、沉积等综合作用,其分布范围较矿源母体大得多,故成为较易发现的找矿标志,经推本溯源,就可找到原生矿体。
该区域矿田及外围有明显的铅族和银族重砂矿物异常,主要为方铅矿、螺状硫银矿和自然银等,这是寻找斑岩型银矿的直接标志。
(9)铁帽标志
铁帽为遭受强烈氧化、风化或分解的含铁锰岩石(矿石)。矿田地表岩石裂隙中常见铁锰细脉,并可见规模较小的褐铁矿铁帽,呈皮壳状、蜂窝状,是良好的找矿标志。
(10)地球物理标志
在含矿地段的地表多出现地磁低缓正异常,而区内航磁多出现低缓负异常区。
(11)古采遗迹标志
矿田老窿较多,具有一定规模的老窿往往就是浅部矿体位置,其延伸方向一定程度上可指示矿体产状,老窿壁上时常保留部分矿石,是找矿的直接标志。银路岭一带还分布有古炼渣,也是找矿的间接标志。
(12)地名
矿田及外围都有一些与矿产有关的地名,如铜山、银路岭、银珠山、银坑等,1975年,据群众报矿线索、县志以及所开展的铅锌矿普查找矿工作,912队组队查明银路岭、银珠山为大型铅锌矿。江西省地矿局赣南队银坑找矿项目组长李江东和他的团队运用新的找矿理论及实际工作,在明朝四大银厂之一的于都银坑地区寻找到一个大型的银金铅锌多金属矿。由此可见根据此类地名,结合相应古籍可间接找矿。
8.2.2 地球化学找矿与综合找矿模型
根据前人对冷水坑矿田的勘查研究成果,总结归纳出了本区地球化学找矿模型:Mn、As等元素为矿前缘指示元素,它能间接地指示矿体的可能存在;Ag,Cd,Pb,Zn为近矿指示元素,它直接指示矿体的存在;而Cu,Mo等为矿尾缘元素。
结合冷水坑矿田构造环境、矿床条件、矿床类型和地球化学与地球物理指示等,提出了冷水坑银铅锌矿床的综合找矿模型(图8.4)。

图8.4 冷水坑银铅锌矿床找矿综合模型

(据912队,2008,修改)
1—上侏罗统鹅湖岭组;2—上侏罗统打鼓顶组;3—石炭系;4—花岗斑岩

依据春都铜矿综合研究及中甸岛弧其他类似矿区矿床地质特征, 总结出多种找矿标志。

5.3.1.1 构造标志

NNW向雁列式走滑断裂构造系统矿控制区内含矿岩体和矿体总体展布 (导岩、导矿构造), 同时与北东向次级断裂的交汇处是含矿岩体和矿体就位的部位 (配岩、配矿构造), 含矿斑岩体内, 微构造-节理裂隙 (容岩、储矿构造) 也反映与矿化关系的密切性, 二者呈正相关关系。

5.3.1.2 斑岩标志

(1) 斑岩体群标志: 该类矿床和含矿斑岩体是幔壳同源岩浆经一系列分异、演化的产物, 其所形成的岩浆岩带总是与矿带相伴而生。岩浆在长期演化、多次侵位的过程中形成一系列中酸性岩浆岩, 而在其活动的晚期, 高侵位形成的中酸性斑岩体群与矿床和含矿斑岩体密切相关。 因此, 斑岩体群的出现是可能赋存斑岩型矿床的标志。

(2) 含矿斑岩标志: ①为被动侵位形成的浅成-超浅成复式斑 (玢) 岩体, 岩体出露面积常大于3km2, 而其中含矿斑岩体的面积往往小于1km2左右, 常呈陡直筒状、喇叭状、带状及脉状等产出, 成岩时代为印支晚期。②为中酸性岩类, 并以花岗闪长斑岩和石英二长斑岩亚类为主, 且该类岩石强烈蚀变分带特征是寻找该类矿床的重要因素之一, 往往呈岩脉、岩枝状的花岗闪长斑岩是矿区找矿的重要标志, 是整个矿区找矿工作的 “定海神针”。③岩石为斑状结构, 斑晶成分为斜长石、黑云母、石英和正长石, 基质呈显微花岗结构, 成分较斑晶偏酸、偏碱。④裂隙网脉发育, 一般达每米数十条, 并为各种蚀变岩脉及金属硫化物所充填。⑤金属矿物组合, 明显与铜 (钼) 以及金、银有关。 ⑥副矿物标志, 为磁铁矿、锆石、磷灰石组合。

5.3.1.3 围岩蚀变标志

矿床的沉积围岩发育有少量外来物质参加的热变质, 表现为碎屑岩的角岩化, 并伴有黄铁矿化。它们大面积出现,通常大于5km2, 常为斑岩体面积的数倍, 颜色较深, 角岩呈带绿的深灰色-灰黑色。散布于岩石中的黄铁矿氧化后形成十分醒目的 “火烧皮” 色彩异常。

岩体内形成钾硅化、硅化黑云母化、绢英岩化及青磐岩化等蚀变。 矿区内的青磐岩化闪长玢岩为找矿的间接标志, 钾硅化、硅化黑云母化以及绢英岩化斑岩 (玢岩) 为找矿的直接标志。

矿床具有与 “二长岩蚀变” 模式类似的蚀变特征, 工业矿体主要分布于青磐岩化带以内的各蚀变带中, 即深色蚀变带以内的浅色蚀变带中。斑岩体围岩中矽卡岩、角岩带, 伴有矽卡岩型和中低温热液型矿 (化) 体的产出。

5.3.1.4 地球物理地球化学标志

具中-高强度视极化率和较低视电阻率的激电异常, 在含矿斑岩体内的矿化体部位,往往出现弱磁异常, 具近南北布格重力低异常,

明显的Cu、Mo、Pb、Zn、Au、Ag等元素组合土壤地球化学异常。 Cu异常, 强度(单位为10-6, 下同) 一般为100~400; Mo异常为5~40; Pb、Zn为100~800。 异常组合通常具有较明显的水平分带性, Mo、Cu异常位于内带, 对应于含矿岩体或矿化体分布地段, 强度大于200的Cu异常并叠置Mo异常范围与矿体范围吻合; Pb、Zn异常位于外带, 对应于外接触带部位。

5.3.1.5 直接找矿标志

(1) 矿体露头: 矿体遭到流水的强烈侵蚀, 靠近沟谷部位常常有矿体露头出现。 它们多数未被氧化, 有的虽遭氧化, 如原生铜矿物被淋失带走, 但仍可见铜矿石原貌。 这种露头是判定斑岩型矿床赋存的有力依据, 以此并结合其他标志, 可大致确定矿体 (床)的分布范围。

(2) 转石和重砂: 在切割中等至深剥蚀矿床的Ⅱ、Ⅲ级沟谷中, 常能见到铜矿石转石及铜矿物重砂, 其分布范围和在砂砾中的含量主要与矿床规模有关, 如普朗矿床下游的溪流砂砾堆积物中, 铜矿石的转石及铜矿物重砂 (以黄铜矿为主) 分布很普遍, 其他矿床这种转石和重砂分布范围较小, 通常限于蚀变圈范围内。该类转石和重砂是寻找斑岩型矿床的可靠标志。

5.3.1.6 地形地貌标志

本矿床处于高山侵蚀区, 不同的蚀变岩抗侵蚀能力有明显的差异。钾化硅化蚀变岩石抗侵蚀能力弱, 绢云岩化蚀变岩石抗侵蚀能力中等,形成负地形;青磐岩化蚀变岩石, 抗侵蚀能力强, 形成正地形。前者正是主矿体分布区, 呈相对负地形, 而后者为主矿体外围的蚀变岩分布区, 呈相对正地形, 总体呈一下凹的 “椅” 状。很明显, 只有主要矿化地段已出露的矿床, 才会出现这种标志。

5.3.1.7 矿化富集程度和富集部位标志

矿化与蚀变均系热流体活动的产物, 故矿化强度与蚀变强度呈正相关。蚀变程度主要体现在范围、种类和分带性上。一般说来范围越大、种类越多、分带性越强且又叠加, 则矿化富集程度高, 成大矿、富矿的远景良好, 反之则难以形成工业矿体。

矿化富集部位主要有: 岩体的钾化硅化带、绢英岩化带, 矿化最好; 成矿前构造裂隙发育, 透水性良好的地段。



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