摘要:成矿地质体找矿预测理论与方法的创建为中国勘查区找矿工作提供了理论指导和方法遵循,已广泛应用于矿集区、老 矿山深部与外围的找矿预测和矿产勘查中 。在河南省银洞坡金银矿集区、甘肃省早子沟金矿、四川省拉拉铜矿集区等 83 个矿 集区和 168 座矿山取得了良好的找矿效果 。该理论方法的核心是构建成矿地质体-成矿构造和成矿结构面-成矿作用特征标 志“三位一体”找矿预测地质模型 。总结了应用成矿地质体找矿预测理论与方法开展找矿预测工作的流程和要点:开展预研 究提出找矿思路,研究典型矿床确定主攻矿床类型;研究成矿地质体确定找矿方向,研究成矿构造与成矿结构面确定矿体赋 存位置,研究成矿作用特征标志提供矿体赋存依据,构建找矿预测地质模型确定成矿作用中心;综合地质、物探、化探方法,预 测深部矿体空间位置;探矿工程验证实现找矿突破 。本次研究为找矿预测工作提供了思路和示范,为新一轮找矿突破战略行 动提供了支撑服务。
叶天竺等( 2007a , b;2014;2017) 在全国 230 座 危机矿山接替资源勘查和 129 个典型矿床研究的基 础上,结合国内外矿床学与地球化学研究最新进 展、主要类型矿床勘查重大发现,边实践边探索,将 大比例尺矿产预测方法技术系统化、综合化,总结 出一套针对勘查区的找矿预测理论和方法,称为 “ 成矿地质体找矿预测理论与方法”。该理论以矿 物学、岩石学、矿床学、成矿构造学、地球化学等基 础理论为指导,以大量野外观测和实验数据为支 撑,通过总结矿山深部和外围找矿实践及典型矿床 研究成果,按照成矿作用内因和外因相结合的辩证 思维,成矿作用时间、空间、物质、能量相统一 的综 合思维,元素地球化学分类和找矿预测矿床分类的 比较思维,提出成矿地质体、成矿构造和成矿结构 面、成矿作用特征标志等概念,依据地质作用划分 了沉积作用、火山作用、岩浆侵入作用、变质作用和 大型变形作用、复合/叠加作用 6 类成矿地质作用, 以及构造界面、岩性和地质体界面、物理化学转换 界面 3 类成矿结构面;进而依据成矿地质作用对中 国主要矿床类型进行重新划分,归纳总结了主要矿 床类型的地质特征,构建了反映矿体赋存位置的成 矿地质体-成矿构造和成矿结构面-成矿作用特征 标志找矿预测地质模型( 也称“三位一体”找矿预测 地质模型)。在此基础上,提出勘查区找矿预测的 工作方法( 叶天竺等,2014;2017;薛建玲等,2018;庞 振山等,2021) 。
该理论与方法在老矿山深部和外围找矿、全国 重要矿集区找矿预测中得到广泛应用①② , 指导 168 个老矿山深边部找矿,取得重大突破,其中河南老 湾金矿、江苏栖霞山铅锌矿、湖南香花岭锡矿等 18 座矿床新增资源量达到大型矿床规模及以上;湖南 水口山铅锌矿、甘肃白银厂铜矿、江西武山铜矿等 37 座矿床新增资源量达到中型矿床规模 。在内蒙 古克什克腾、四川会理、甘肃合作等 83 个矿集区开 展找矿预测,实现在“新地区、新层位、新类型、新矿 种、新深度”找矿取得突破,新发现内蒙古维拉斯托 大型锡锂矿、四川会理红泥坡大型铜矿,在甘肃早 子沟金矿、河南银洞坡金银矿、陕西山阳金矿、山东 招贤金矿深部取得找矿新发现,进一步拓展了找矿 空间 。实践证明,成矿地质体找矿预测理论与方法 为中国勘查区找矿领域提供了完整的方法体系,显 著提升了中国大比例尺矿产预测理论与方法水平, 使矿床学、矿床地球化学的研究与矿产勘查紧密结 合,研究成果直接服务于矿产勘查工作,并取得了 显著成效( 王明明等,2017; 张欢欢等,2018;薛建玲 等,2020;葛战林等,2021;王建青等,2022) 。
在上述工作的基础上,本文总结了成矿地质体 找矿预测理论与方法的工作流程和要点,并对河南 省银洞坡金矿、甘肃省早子沟金矿、四川拉拉铜矿 外围找矿预测案例进行了解剖,旨在为大比例尺矿 产预测工作提供思路和示范,支撑服务新一轮找矿 突破战略行动。
1 成矿地质体找矿预测工作要点
采用成矿地质体找矿预测理论与方法开展找 矿预测工作时,须遵循预研究、确定矿床类型、研究 成矿地质体、成矿构造和成矿结构面、成矿作用特征 标志、构建找矿预测地质模型、开展物化探工作、实施 探矿工程验证等工作程序( 图 1) 。主要工作目标包 括:①开展预研究,提出找矿思路;②构建“三位一体” 找矿预测地质模型,推断矿体可能赋存位置;③构建 找矿预测综合信息模型,确定成矿作用中心,总结 有效勘查技术方法组合;④ 预测深部矿体空间位 置,开展探矿工程验证,最终实现找矿突破。
1 .1 开展预研究,初步确定矿床类型,提出找矿思路
预研究是对以往地质工作成果的总结与重新 解释,是新一轮矿产勘查工作的基础,主要研究内 容包括:①全面收集地质矿产资料,编制区域及勘 查区工作程度图;② 研究区域成矿地质条件,分析 地球物理、地球化学、重砂、遥感异常等特征,圈定 找矿靶区,解决在哪找矿的问题;③ 研究勘查区大 地构造背景,分析勘查区可能形成的矿种及矿床类 型组合,将找矿具体为找什么类型的矿;④ 在矿田 或矿集区范围内开展典型矿床研究,分析矿床类 型、控矿因素、成矿地质要素、找矿标志,建立典型
矿床成矿模式,总结找矿预测要素,建立典型矿床 找矿预测综合信息模型,为勘查区找矿提供类比依 据,解决怎么找矿的问题( 叶天竺等,2004;2007b; 2010;2013 ) ; ⑤ 研究勘查区地质特征,确定勘查区 找矿预测工作程度,分析找矿可能性;⑥ 根据勘查 区地层、构造、岩浆岩、矿化蚀变等基本地质特征, 按照找矿预测矿床类型划分方案,确定勘查区找矿 预测矿床类型( 表 1) 。

1 .2 开展专题研究,构建“ 三位一体”找矿预测地质模型
成矿地质体指与矿床形成在时间、空间和成因 上具有密切联系的地质体( 叶天竺等,2014;王玉往 等,2021) 。成矿构造指与矿床形成及改造有关的 构造( 陈国达,1985) 。成矿结构面指成矿作用过程 中赋存矿体的显性或隐性存在的岩石物理及化学 性质不连续面,也就是赋存矿体的各类界面( 叶天 竺等,2007b;2014;2017) 。成矿作用特征标志指能 够直接指示矿体赋存位置和对找矿预测具有特殊 意义的标志 。在确定了勘查区找矿预测矿床类型 的基础上,以解决成矿地质体、成矿构造和成矿结 构面、成矿作用特征标志为目的,开展专题地质填 图( 包括矿体、矿化蚀变带调查研究)等工作,并有 针对性地采集各类样品,为构建找矿预测地质模 型、预测未查明矿产资源具体位置、部署验证工程 提供基础地质资料和依据。
1 .2 .1 专题地质填图
根据不同矿床类型,应开展不同侧重的专题地 质填图 。沉积类矿床,包括沉积型、碎屑岩喷流沉 积型、碳酸盐岩容矿的非岩浆热液型矿床,开展大 比例尺沉积岩岩性构造专题地质填图 。火山岩类 矿床,包括海相火山岩型、陆相火山岩型矿床,开展 大比例尺火山岩岩性岩相构造专题地质填图 。侵 入岩类矿床,主要指超基性、基性岩型铬、铜镍、铁 矿床等,开展大比例尺侵入岩岩性构造专题地质填 图 。变质类矿床,包括沉积变质型、古火山喷流型、 古热液型矿床,开展大比例尺变质变形专题地质填 图 。对岩浆 热 液 型 矿 床 、复 合 成 因 矿 床,或 暂 不 能确定成矿地质作用类型的矿床,开展大比例尺综 合岩性构造专题地质填图 。大型变形构造型矿床 开展成矿构造专题地质填图,也可结合沉积岩/火 山岩/侵入岩/变质岩区专题填图开展 。矿化蚀变 专题地质填图需结合沉积岩/火山岩/侵入岩/变质岩/大型变形构造专题地质填图开展。

1 .2 .2 研究成矿地质体,确定找矿方向
在找矿预测中,与矿床( 体)存在确定性关系的 参照物就是成矿地质体,其为找矿预测各类要素 ( 包括地质、矿产、物探、化探)的核心载体,是构建 找矿预测地质模型的基础,对找矿预测具有定向作用。
成矿地质体主要研究内容包括:①确定成矿地质体 。要准确划分矿床类型,确定成矿地质作用类 型和成矿地质体类型 。可根据矿床( 体)与成矿地 质体之间的形成时代、空间距离、物质成分对比研 究进行确定 。隐伏的成矿地质体对预测深部矿体 空间位置意义重大,需依靠浅部地质识别标志、地 球物理、地球化学等资料推断 。②确定成矿地质体 的三维空间位置、成矿地质体在地质体中的位置分 布 。③研究成矿地质体特征:成矿地质体宏观特征即形态、规模、产状、侵位深度、岩体类型、岩相构造 特征、构造-古地理特征、火山构造特征等( 王玉往 等,2014; 叶天竺等,2014) ; 岩性特征即岩石类型、 岩石矿物组合及其特征、岩石化学成分特征、地球 化学特征、标型微量元素、稀土元素配分、稳定同位 素数据等;岩矿成分显示的地质构造信息;成矿地 质体成岩时代 。④成矿地质体与矿体的关系:时间 关系,同生、后生,成矿和成岩最大时间差;空间关 系;矿体与成矿地质体的空间分布关系;物质成分 来源;矿体与成矿地质体在水、成矿元素及其他成 分之间的关系。
1 .2 .3 研究成矿构造和成矿结构面,推断矿体赋存位置
研究成矿构造和成矿结构面的目的是推断矿 体空间赋存位置 。构造界面、岩性及地质体界面、 物理化学界面 3 类成矿结构面在同一矿床类型中经 常形成密切的时空关系,复合出现时,其找矿意义 十分重要。
主要研究内容包括:①确定成矿构造系统及成 矿结构面类型 。② 区分成矿前、成矿期、成矿后构 造 。③总结成矿结构面具体特征:构造界面、岩性 和地质界面、物理化学转换界面的具体内容;结构 面宏观特征,即产状、形态、规模、样式;结构面力学 性质及应力分析;结构面物质组分;结构面活动( 期 次、强度)。④成矿构造和控岩构造( 控制成矿地质 体构造)关系:包括空间关系和时间关系 。⑤ 成矿 构造和区域构造关系及区域构造体系分析 。⑥ 构 建矿床( 或矿田)成矿构造、成矿地质体空间格架, 即找矿预测地质模型空间格架。
1 .2 .4 研究成矿作用特征标志,提供矿体赋存依据
通过浅部成矿作用特征标志的研究能判别深 部形成大中型矿床的可能性,提供赋存矿体的依 据 。找矿预测中,确定成矿作用特征标志必须研究 总结各类矿床类型的成矿作用产物及其特征,并与 相同类型的典型矿床特征标志进行对比,最终确定 勘查区的成矿作用特征标志。
主要研究内容包括,① 矿床宏观地质特征:矿 化样式特征与成矿地质体、成矿结构面关系及其空 间分布特征等,矿体贫富、厚度、空间分布特征,矿 种组合及时、空分布特征;成矿深度数据及其分析。 ②矿物特征:矿石矿物共生组合及其特征,矿物生 成顺序和成矿阶段一般特征,矿石各阶段结构构造及其与结构面力学性质关系,矿物标型特征及元素 成分特征 。③ 矿床蚀变带特征:矿床蚀变类型、蚀 变分带及特征,矿床早期蚀变带成分特征 。对于隐 伏矿体的预测,应特别重视成矿作用早阶段蚀变, 如岩浆热液型成矿作用,在成矿物质通过流体聚集 到勘查区所在位置时,由于成矿作用早阶段成矿介 质尚处于强酸性( 或强碱性)、高温、高压条件下,成 矿元素尚未沉淀,此时成矿流体与围岩发生大规模 水岩反应,形成大量蚀变矿物,其规模和强度远大 于矿体分布范围,对找矿具有重要的指示意义( 胡 受奚等,2004;黄宗理,2006;薛建玲等,2017) 。④成 矿元素化学成分特征:矿床共伴生元素特征( 时、 空)、成矿元素赋存特征、微量元素特征、稀土元素 配分数据、稳定同位素数据 。应用成矿主元素共伴 生组合及其空间分带可预测深部矿体 。如在多元 素金属矿床中,共伴生元素在空间上经常呈有规律 的分带现象,如中国东部自大兴安岭、华北、东南沿 海经常出现银、铅锌、钼共伴生矿床 。⑤ 成矿物理 化学条件分析:按成矿早阶段、成矿主阶段、成矿晚 阶段研究,主要研究内容包括矿物包裹体成分特征 及其分析,矿物组合显示的物理化学条件,矿床成 矿地球化学障和成矿作用过程物理化学条件变化。 ⑥成矿物质迁移沉淀过程络合物组成及其变化讨 论和矿物学表达等。

1 .2 .5 构建“ 三位一体”找矿预测地质模型
“ 三位一体”找矿预测地质模型的构成包括两 部分内容:①根据不同矿床类型,由成矿地质体和 成矿结构面构成矿床多元 空 间 结 构 框 架,如“ 上 下”、“ 深浅”、“ 左右 ”、“ 内外 ”等结构 。② 结合成 矿作用特征标志的组成和空间分布特征,采用类 比分析的方法构建矿床成矿地质体、成矿构造和 成矿结构面、成矿作用特征标志“ 三位 一体 ”找矿 预测地质模型 。成矿作用特征标志是判别矿体深 部、下部、成矿地质体内接触带是否存在其他矿化 样式的具体标志 。这些标志位于浅部、上部、隐伏 岩体外接触带一定范围内和浅部矿化蚀变伴生,或 者在浅部无矿地带以蚀变带存在,根据其强度、范 围、标型蚀变矿物组合等具体标志,判别深部存在 矿体的可能。
1 .3 构建找矿预测综合信息模型,确定成矿作用 中心
1 .3 .1 综合物探、化探特征研究
在找矿预测中,物化探工作主要包括已有物化探资料的应用和新一轮物化探工作的开展,进一步 可分为 4 个方面:①根据工作区工作程度、目标地质 体及物性条件,综合研究、评估已有物化探资料的 完整性、可利用性 。已有大比例尺物化探资料的方 法、精度等不能满足全面找矿预测工作条件时,需 按“填平补齐”的原则,补充开展面积性物化探工 作 。②开展物化探综合推断解释,重点推断成矿地 质体、成矿构造和成矿结构面及成矿作用特征标 志,圈定成矿地质体范围、特殊岩性层及其界线,推 测隐伏成矿岩体、隐伏构造分布范围等 。查明相关 地质体地球物理、地球化学特征,总结有效勘查技 术方法组合,为构建找矿预测地质模型和综合信息 模型提供依据 。③筛选矿致异常,判别已知矿体深 边部的找矿潜力,推断矿体的埋深、形态、产状、物 性参数等,圈定可供查证的异常区 。④对拟施工工 程验证地段,开展物化探精测剖面,精细推断矿体 赋存位置,为确定验证工程位置提供重要信息。
物化探工作需注意:①探测目标和围岩的物性 差是物探工作部署的重要依据 。② 地球化学异常 是矿化最直接的特征指标,可根据成矿元素和伴生 元素来圈定深部的隐伏矿体位置,其地球化学异常 比矿体的位置大得多 。③ 在成矿地质体的化学成 分与围岩的化学成分存在较大差异的勘查区,可根 据地球化学异常来查证深部的成矿地质体,如沉积 岩中发育与中酸性岩浆有关的 W、Sn、Mo 等元素异 常,可反映深部隐伏岩体的位置 。④异常查证工作 最重要的是异常定性解释,依靠定量解释可推断目 标体的埋深、形态、产状、规模,应特别重视典型矿 床物探模型在找矿中的作用 。⑤ 异常的推断解释 必须结合物探( 重、磁、电)、化探、地质特征开展,要 根据勘查区不同的地层、岩体分别对待,不能一概 而论。

1 .3 .2 确定成矿作用中心
在找矿预测地质模型基础上,总结地球物理、 地球化学找矿标志,明确成矿地质体-成矿构造和 成矿结构面-成矿作用特征标志的预测要素,构建 找矿预测综合信息模型 。综合物化探信息及成矿 地质体找矿预测地质模型确定成矿作用中心 。成 矿作用中心主要位于成矿地质体、成矿结构面中物 理化学条件转换部位及成矿作用特征标志综合指 向部位,是矿体聚集的部位 。一般根据浅部已揭露 矿体矿化蚀变特征,确定成矿地质体界面或边界部位;通过研究成矿元素沉淀机制,确定成矿地球化 学障位置 。成矿作用中心的确定为预测深部矿体 空间位置和部署验证工程奠定基础。
1 .4 预测深部矿体空间位置,开展探矿工程验证
1 .4 .1 预测深部矿体空间位置
由于矿体分布范围局限、体积小,深部矿体在 地表显示的地球物理、地球化学异常的规模和强度 均远小于成矿地质体、成矿构造、成矿作用特征标 志的显示 。 因此,在浅表找矿中多以直接找矿为 主,而深部找矿中应以间接找矿为主 。直接找矿是 指采用物探、化探方法可以直接探测、推断矿体位 置和产状的找矿方法 。间接找矿指采用物探、化探 方法,通过探测、推断与矿体具有密切成生关系的 成矿地质体、成矿结构面、成矿作用特征标志等地 质要素,利用矿体与地质要素间的空间关系推测矿 体的位置与产状的方法。
根据常见矿床类型找矿预测地质模型类比分 析,推测勘查区找矿预测地质模型的空间格架特 征,推断深部矿化样式变化,确定矿体存在的可能 性 。通过成矿作用特征标志研究判断成矿地球化 学障,确定成矿作用中心位置及具体结构面,综合 应用物探、化探方法,预测深部矿体空间位置。
1 .4 .2 探矿工程验证,实现找矿突破
在找矿预测地质模型确定的深部矿体空间部 位,有的可以直接布置验证工程 。有的则需要部署 新一轮物化探工作,通过定量反演进一步确定工程 验证位置 。尤其对于深部矿体预测,需要采用深部 物探( 如电磁法)为确定验证工程位置提供重要信 息 。对于应用物探方法无法直接找矿的矿种,如金 矿,必要时可采用原生晕化探方法。
未经工程验证的预测都是推测的,只有通过工 程验证才能实现找矿突破 。在探矿工程验证过程 中,经常出现反复和曲折 。 由于地质现象的复杂 性,对深部成矿特征认识的不确定性,只有通过探 矿工程验证,不断修正找矿预测地质模型和认识, 才能逼近事实 。因此,初期验证的失败并不表示最 终的失败,通过再研究进一步开展验证工作也是有 必要的 。但是,其前提是必须有新的认识,同时要 考虑有限的财力所能承受的限度范围。
2 成矿地质体找矿预测应用实践
2 .1 河南省银洞坡金矿找矿实践
河南省桐柏县银洞坡矿集区位于华北板块与扬子板块之间的秦岭造山带东段,区内产有银洞坡 金矿、破山银矿等大中型矿床 。区内以朱庄背形构 造为主体,整体构造行迹均呈北西西向展布 。金矿 体主要赋存于新元古界歪头山组炭质绢云石英片 岩内 。矿体的空间分布受含矿岩系及赋矿构造双 重控制。
以往认为银洞坡金矿为层控型矿床,矿产勘查 工作主要围绕歪头山组炭质绢云石英片岩等层位 开展 。2017—2021 年,中国地质调查局发展研究中 心联合河南省地质矿产勘查开发局第三地质矿产 调查院在银洞坡矿集区开展找矿预测工作③ , 根据 矿集区成矿地质条件分析及银洞坡金矿、破山银矿 等典型矿床调查研究发现( 图 2-a ) : ①区内金、银、 铅锌矿床成矿时代为早白垩世( 约 130 Ma)( 蒋建 强等,2005; 江思宏等,2009) 。② 矿石构造为浸染 状构造、网脉状-脉状构造、角砾状构造、块状构造, 表明成矿与热液活动有关 。③ 银洞坡矿床外围勘 查施工的部分钻孔深部岩石具有钾化、石榴子石绿 帘石矽卡岩化( 图 2-b) , 显示出岩浆热液蚀变的特 征 。 ④ 在 银 洞 坡 金 矿 外 围 施 工 的 钻 孔 ( ZKYW2602 、ZKYW2201) 见花岗斑岩脉( 成岩时 代约为 127 Ma③ ) , 斑岩中见方铅矿,斑岩顶部、底 部强硅化,具金铅锌矿化 。经综合研究分析,提出 了银洞坡金矿为岩浆热液型金矿的新认识。
2018 年,在银洞坡一带开展“ 填平补齐”工作, 完成 1:5 万重力测量,圈定 3 处重力负异常,结合 1:5 万航磁测量成果,推断银洞坡一带深部发育与 成矿密切相关的中酸性侵入岩,岩体顶面埋深 900 ~ 1400 m( 图 2-a、c ) 。以隐伏岩体为中心,成矿元素 发育显著的水平和垂向分带,初步确定该隐伏岩体 为银洞坡金矿的成矿地质体 。在此基础上,建立了 银洞坡金矿找矿预测地质模型( 图 2-d) , 调整勘查 思路,以成矿地质体为中心开展矿产勘查工作 。银 洞坡金矿矿石为含金属硫化物( 以黄铁矿、方铅矿、 闪锌矿为主)、氧化物及金银矿物的炭质绢云石英 片岩、硅化绢云石英片岩及硅化变粒岩 。矿体( 含 矿层)具有高极化率、低电阻率特征,围岩除石墨化 绢云石英片岩外,均呈高电阻率、低极化率特征,两 者有明显电性差异,为电法找矿提供了良好的前提 条件 。通过大比例尺电法测量,预测深部矿体空间 位置( 图 2 -e ) 。2019—2021 年共施工钻探 31 孔, 27563 m( 图 2-f) , 累计探获推断资源量金 27 .88 t、推断+潜在资源量铅锌 19 .32×104 t , 并将本区的找 矿空间由原来埋深 1000 m 以浅推至 1500 m , 实现 了找矿突破。

2 .2 甘肃省早子沟金矿找矿实践
甘肃省早子沟金矿位于西秦岭造山带西北部 新堡-力士山复背斜南西翼 。矿区出露下三叠统江 里沟组钙质、硅质、粉砂质、泥质板岩 。断裂构造发 育,以北东向、近南北向为主,近东西向和北西向次 之 。矿区印支早期岩脉广泛分布,主要为闪长( 玢) 岩脉、花岗闪长岩脉、花岗斑岩脉、细晶岩脉、石英 斑岩脉等( 图 3-a ) 。金矿成矿年龄为 229 .4±2 .6 Ma ( 李康宁等,2019;2020) 。矿区 2011 年经详查探明 金资源量 9 .5 t 。2012—2021 年,中国地质调查局发 展研究中心、甘肃省地矿局第三地质矿产勘查院联 合招金集团公司④ , 在早子沟金矿开展多轮矿山深 边部找矿、矿集区找矿预测工作。
2017 年,经地表调查、坑道观察及岩心编录发 现:①地表在 78 ~ 87 线呈现背斜形态,岩脉集中分 布;②地表黑色板岩褪色带发育( 图 3-c -3) , 12 中 段( 海拔 2840 m) 发育大面积褪色蚀变、斑点板岩及 角 岩 化( 图 3-c -2 ) , 经 钻 孔 揭 露 ( ZK899 、 ZK30821) , 海拨 1900 m 以深,角岩发育,普遍见黄 铜矿、磁铁矿;③最初发现的 Au1 矿体,受北东向断 裂控制,向下发现多条缓倾斜矿体,且缓倾斜矿体 向四周倾斜( 图 3 -a ) , 如矿体 M6( 170 ° ∠10 ° ) 、M7 (280 ° ∠20 ° ) 、M4 ( 170 ° ∠20 ° ) 、M13 ( 140 ° ∠18 ° ) 、 Au27(45 ° ∠30 ° ) 、M9(80 ° ∠30 ° ) ; ④Au-Ag-As -Sb 原生晕,2500 m 以上化探异常受断裂控制呈带状, 2500 m 以下化探异常显著,呈团块状,且 Au、As 和 Sb 等 元 素 的 原 生 晕 呈 穹 隆 状( 图 3 - b ) ; ⑤ 在 ZK8531 、ZK8532( 海拨 2500 m) 发现穿厚约 35 m 爆破角砾岩( 图 3 -c - 4) ; ⑥ 在 ZK749 孔深 1300 ~ 1550 m( 海拨 1700 ~ 1900 m ) 发育垂直水压裂隙( 图 3 -c -5) ; ⑦深部闪长岩增多( 图 3-c -1) 。
根据上述特征,判断早子沟金矿为岩浆热液型 金矿,成矿地质体为中性侵入岩,岩体顶面埋深海 拔约 2100 m , 在海拔约 2500 m 处存在一个成矿结 构面转换带,2500 m 以上发育断裂构造控矿的脉状 矿体,2500 m 以下至岩体与围岩接触带发育隐爆角 砾岩型、网脉状矿体,岩体顶部发育斑岩型矿体。 初步建立了早子沟金矿找矿预测地质模型( 李康宁 等,2019;蒲万峰等,2020) , 判断矿化中心在岩体顶部( 图 3 -d) 。据此,施工 ZK8314 坑内钻( 地表下 600 m ) , 进尺约 2000 m , 共揭露金矿体 42 条,累计 厚度 181 .23 m , 平均品位 0 . 82 ~ 6 . 61 g/t , 其中大于 10 m 的金矿体 7 条,在地表下 1951 .70 ~ 1971 .27 m 处,见 19 .57 m 的矿化石英闪长岩脉,全岩矿化,金 品位 0 .95 g/t( 图 3-e ) , 为成矿地质体顶部岩枝 。石 英闪 长 岩 成 岩 年 龄 为 230 Ma , 与 金 矿 成 矿 年 龄 (229 .4±2 . 6 Ma) 吻合 。矿山后期陆续施工 3 个钻孔,验证了 ZK8314 发现的矿体,取得了深部找矿突 破 。经持续勘查,至 2021 年底,累计查明金资源量 150 t。
2 .3 四川拉拉铜矿外围覆盖区找矿实践
四川会理拉拉铜矿集区位于扬子板块西缘,云 南大红山-四川拉拉铜铁钴成矿带的北部,区内已 发现落凼、红泥坡等大型铜矿,累计查明铜资源量 174×104 t 。矿区出露古元古界河口群火山-沉积变 质岩,可划分为 3 个火山-沉积旋回,为区内主要含 矿岩系 。区内主要发育 2 期辉长岩,以岩株、岩脉、 岩床产出,锆石年龄约为 1 . 7 Ga 和 800 ~ 900 Ma ( Zhu et al.,2018) 。矿区整体呈轴向近东西的宽缓 向斜,叠加有轴向近南北的宽缓褶皱 。断裂以近南 北向断裂为主,其次为近东西向、北东向断裂 。矿 床成因类型为 VMS 型铜矿,成矿年龄为 1 .7 Ga 左 右,在后期又叠加了富集成矿作用( 邱林等,2016; Zhu et al.,2018; 陈辉等,2021) 。
该区以往找矿勘查均在基岩出露区,区域上广 泛分布的厚覆盖层区找矿前景一直不明,本次充分 应用间接找矿的思路,打开了广阔找矿空间 。根据 找矿预测模型构建的研究成果,认为拉拉铜矿矿体 主要分布于河口群落凼组上段和长冲组上段层位 中,具典型层控特征,赋存于变质火山岩和变质沉 积岩界面附近,且与基性火山岩关系极密切,因此 河口群的分布和基性火山岩的厚度对于拉拉铜矿 找矿意义重大 。 由该区布格重力异常圈定河口群 分布范围,推断其在红泥坡以南至黎洪一带连续分 布;邱林等(2016) 通过对各出露地层岩石的磁性测 量,发现河口群基性火山岩具高磁特征;1 :5 万航 磁资料( 图 4-a ) 显示,该区南部仍有大面积的高磁 异常,推测河口群基性火山岩在南部覆盖区下有出 露,并可能有新的喷溢口;近南北向的 AMT 剖面 ( 图 4-d) 高低阻梯度带表明,基性— 中性火山岩与 沉积岩界面有较连续的延伸;结合地质上在南部黎洪一带已发现河口群火山沉积岩露头,进一步显示 河口群火山沉积岩具有稳定向南延伸的趋势( 图 4 -e ) 。同时,红泥坡向斜翼部作为热液叠加期的有 利次生成矿结构面,AMT 剖面显示分布于红泥坡— 黎洪一带 。以往勘查工程大都分布于其北翼,已发 现红泥坡大型铜矿床,而其南翼覆盖层之下的区域 同样具有广阔的找矿前景,据此圈定为 A 类找矿靶 区 。在南部部署了 2 条 AMT 剖面 AMT- 16 - 8 和 AMT-19-1( 图 4-b 、c ) 确定最终的验证孔位 。落凼 铜矿和红泥坡铜矿典型剖面电阻率反演结果显示, 火山岩和沉积岩界面与高低阻梯度带对应关系良 好( 图 4-d、e ) 。2 条近东西向剖面 AMT- 16 -8 和 AMT-19-1 显示了成矿结构面的形态与深度( 图4- b 、c ) , 据此,相继部署了 ZK- 1801 、ZK- 1401 、ZK3 三个验证钻孔,成功在深部发现了厚大矿体⑤ 。经 资源量估算,新增潜在资源铜金属量达 56×10t , 平 均品位 0 .7% , 实现了找矿重要突破,打开了区域覆 盖层之下巨大的找矿空间( 陈辉等,2021) 。
3 结 论
本文系统总结了采用成矿地质体找矿预测理 论与方法开展找矿预测工作的流程与要点。
(1) 通过预研究,全面收集地质矿产资料,研究 区域大地构造背景、勘查区成矿地质条件、勘查区 基本地质特征和典型矿床,分析勘查区找矿可能 性,圈定找矿靶区,解决找什么类型的矿和在哪找 矿的问题。
(2) 确定成矿地质体及其空间位置,研究成矿 地质体特征,根据矿体与成矿地质体的空间关系, 确定找矿方向 。研究成矿构造和成矿结构面,推断 矿体空间赋存位置 。研究矿体宏观特征、蚀变特 征、成矿元素共伴生组合及其分带特征,提供矿体 赋存的依据。
(3) 构建成矿地质体、成矿构造和成矿结构面、 成矿作用特征标志“三位一体”找矿预测地质模型, 确定成矿作用中心,推断矿体赋存位置。
(4) 综合应用地质、物探、化探等,采用直接找 矿和间接找矿的方法,推断矿体赋存位置,实施工 程验证,实现找矿突破。
致谢:野外调研和整个研究过程中,得到叶天 竺教授的关怀、指导,审稿专家对论文提出了宝贵 的意见和建议,在此一并表示衷心的感谢。
参考文献
Zhu Z M, Tan H Q, Liu Y D , et al . Multiple episodes of mineralization revealed by Re - Os molybdenite geochronology in the Lala Fe - Cu deposit, SW China[J] .Mineralium Deposita, 2018 , 53(3) : 311 -322 .
陈国达.成矿构造研究法[ M] .北京: 地质出版社, 1985: 11 -98 .
陈辉, 林鲁军, 庞振山, 等. 四川会理拉拉铜矿找矿预测模型构建与找 矿示范[J] .地学前缘, 2021 , 28(3): 309-327 .
葛战林, 顾雪祥, 章永梅, 等. 东准噶尔南明水金矿床“三位一体”找矿 预测及地质模型探讨[J] .新疆地质, 2021 , 39(4): 600-604 .
胡受奚, 叶瑛, 方长泉.交代蚀变岩岩石学及其找矿意义[ M] .北京: 地 质出版社, 2004: 10-50 .
黄宗理.地球科学大辞典[ M] .北京: 地质出版社, 2006: 85-251 .
江思宏, 聂凤军, 方东会, 等.河南桐柏围山城地区侵入岩年代学与地 球化学特征[J] .地质学报, 2009 , 83(7): 1011 - 1029 .
蒋建强, 何孝良, 姚晓华, 等. 围山城金银多金属矿带成矿作用的地球 化学特征及找矿标志[J] .物探与化探, 2005 , (2): 122- 127 .
李康宁, 李鸿睿, 贾儒雅, 等. 甘肃早子沟金矿“三位一体”找矿预测地 质模型的构建[J] .矿产勘查, 2019 , 10(6): 1397- 1408 .
李康宁, 贾儒雅, 李鸿睿, 等.西秦岭甘肃夏河-合作地区与中酸性侵入 岩有关的金铜多金属成矿系统及找矿预测[ J] . 地质通报, 2020 , 50 (8) : 1191 - 1203 .
庞振山, 薛建玲, 程志中, 等.矿集区找矿预测技术要求[ M] .北京: 地质出版社, 2021: 1 - 104 .
蒲万峰, 李鸿睿, 袁臻, 等.甘肃省玛曲县大水金矿“三位一体”找矿预 测地质模型[J] .地质通报, 2020 , 39(8): 1163- 1172 .
邱林, 周军, 刘晓葳, 等.综合物探在四川会理拉拉 M163- 1 航磁异常 查证中的应用[J] .物探化探计算技术, 2016 , 38(5): 603-609 .
王明明, 马建炳, 杨学雄, 等.勘查区找矿预测理论与方法在白秧坪矿 集区的应用[J] .云南地质, 2017 , 36(4): 449-453 .
王建青, 刘高杰, 董帅, 等.河北省沽源县张麻井铀钼矿“三位一体”找 矿预测地质模型[J] .地质通报, 2023 , 42( 6) : 931 -940 .
王玉往, 叶天竺, 王京彬, 等.我国主要成矿地质作用及常见矿床类型[J] . 矿产勘查, 2014 , 5(2) : 111 - 123 .
王玉往, 解洪晶, 廖震, 等.岩浆热液矿床的成矿地质体[ J] . 矿产勘查, 2021 , 12(4) : 791 -801 .
薛建玲, 庞振山, 叶天竺, 等. 中国金矿床成矿规律与找矿预测研究[ J] . 地学前缘, 2017 , 24(6) : 119- 132 .
薛建玲, 陈辉, 姚磊, 等.勘查区找矿预测指南[ M] . 北京: 地质出版社, 2018: 1 -55 .
薛建玲, 庞振山, 程志中, 等. 深部找矿基本问题及方法[ J] . 地质通报, 2020 , 39(8) : 1 - 13 .
严光生, 叶天竺, 庞振山, 等.成矿地质体找矿预测理论与方法[ J] .地质 通报, 2023 , 42( 6) : 857 -882 .
叶天竺, 朱裕生, 夏庆林, 等. 固体矿产预测评价方法技术[ M] .北京: 地 质出版社, 2004: 1 -351 .
叶天竺, 薛建 玲. 金 属 矿 床 深 部 找 矿 中 的 地 质 研 究 [ J] . 中 国 地 质, 2007a, 34(5) : 855 -869 .
叶天竺, 肖克炎, 严光生, 等.矿床模型综合地质信息预测技术研究[ J] . 地学前缘, 2007b , 14(5) : 11 - 19 .
叶天竺, 肖克炎, 成秋明, 等. 矿产定量预测方法[ M] . 北京: 地质出版 社, 2010: 13 -55 .
叶天竺.矿床模型综合地质信息预测技术方法理论框架[ J] . 吉林大学 学报( 地球科学版) , 2013 , 43(4): 1053- 1072 .
叶天竺, 吕志成, 庞振山, 等.勘查区找矿预测理论与方法( 总论) [ M] . 北京: 地质出版社, 2014: 1 -703 .
叶天竺, 韦昌山, 王玉往, 等.勘查区找矿预测理论与方法( 各论) [ M] . 北京: 地质出版社, 2017: 1 -594 .
张欢欢 , 陈虹 , 白和 , 等. 陕西小秦岭金矿床“三位 一 体”勘查区找矿预测地 质 模 型 及 找 矿 意 义 [ J] . 地 质 力 学学报 , 2018 , 24 ( 3 ) : 350 -370 .
关注SCI论文创作发表,寻求SCI论文修改润色、SCI论文代发表等服务支撑,请锁定SCI论文网!
据媒体报道,三大运营商目前均已制定了2020年... 详细>>
如何设计有效的环境治理政策, 是学术界和政策... 详细>>
