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Serial No． 521 September． 2012 现代矿业 MORDEN MINING 总 第521 期 2012年 9 月第 9 期 * 国家深部探测计划项目 编号 201011055- 2 ; 中国地调局项 目 编号 1212011120207 ; 广西地质工程中心重点实验室项目 编 号 11- 031- 20- 1 。 黄标 1987 ， 男， 硕士研究生， 541004 广西省桂林市建干路 12 号。 地电化学新方法寻找隐伏多金属矿 以青海三岔矿区为例* 黄标1， 2罗先熔1， 2覃斌贤1， 2黄学强1， 2姚岚1， 2唐志祥1， 2 1． 广西地质工程中心重点实验室; 2． 桂林理工大学地球科学学院 摘要通过在青海省湟中县三岔多金属矿区开展以地电化学勘查为主， 土壤离子电导率和 吸附相态汞为辅寻找隐伏多金属矿的研究， 确定该方法在三岔地区有效。研究圈出土壤吸附相态 汞异常、 土壤离子电导率异常和其他地电提取异常多个， 综合各异常及以往工作成果表明在该地区 具有一定的找隐伏多金属矿的找矿潜力。说明该组合方法在该区寻找隐伏矿效果有效而显著的， 该技术组合方法在相同地质条件下值得推广应用。 关键词地电提取离子电导率吸附相态汞隐伏多金属矿青海三岔 近年来， 我国地质工作者围绕深部找矿开展一 系列工作， 取得了较好的成果 ［1 ］。但随着找矿目标 由浅部矿、 易识别矿开始向隐伏矿、 深部矿、 难识别 矿的转变， 我国对寻找隐伏矿的理论、 方法及技术手 段的发展缓慢。因此在厚层覆盖区以及常规化探工 作成果不显著的地区， 借助有效探矿技术手段找矿 是非常必要的。地电化学技术起源于前苏联， 称为 部分提取金属法 CHIM 法 ， 20 世纪 70 年代初期， 俄罗斯学者 Ryss 等率先提出了“部分提取金属法” 等一系列地电化学勘探技术， 该方法有助于发现厚 层疏松沉积覆盖物之下的深部目标和筛选物探异 常， 对隐伏矿床寻找有很大帮助。20 世纪 80 年代， 桂林理工大学隐伏矿床研究所罗先熔教授率先在国 内开展了地球电化学勘查技术寻找隐伏矿床的研究 工作， 并陆续在国内外 50 余个矿区的各种厚层覆盖 区开展了该方法找矿的可行性研究， 取得了理想效 果， 使地电化学找矿勘查形成了一套较为完整的勘 查模型。 1矿区地质 1． 1地质背景 三岔铜多金属矿普查区位于拉脊山古生代褶皱 带中， 地层主要由中元古生代长城纪湟中群青石坡 组、 早古生代寒武纪大道沟组及第四纪组成。 中元古代长城纪湟中群青石坡组分布于普查区 北部， 为区内较为重要的地层单元， 呈北西向带状分 布， 倾角 45 ～ 70， 局部直立。岩石由千枚状粉砂 质钙质板岩、 千枚岩、 砂岩、 粉砂石、 灰白色大理石、 结晶灰岩、 灰绿色凝灰千枚岩、 安山质凝灰岩、 片岩 组成， 为中浅变质的浅海相岩石组合。三岔金铜矿 地层主要以千枚岩、 结晶灰岩为主。早古生代寒武 纪大道沟组为普查区主要地层之一， 岩层为蚀变、 变 余安山岩、 安山质凝灰质熔岩、 凝灰岩、 英安岩、 角粒 状熔岩、 熔岩角砾岩。凝灰岩、 千枚岩、 砂岩常呈互 层出现， 层位上较稳定， 与下伏地层呈断层接触。第 四纪地层为晚更新世冲积物， 分布于河流、 河谷地 区。 1． 2矿体特征 矿点产于中元古代长城纪湟中群青石坡组地层 中， 以千枚岩、 结晶灰岩 白云岩化 为主， 矿点北部 以千枚岩为主， 中部矿体附近为结晶灰岩夹千枚岩， 南部为较厚的千枚岩。 矿点形成于由通过该区的主干断裂所引起的派 生断裂中， 因后期侵入的闪长岩体形成， 破碎带走向 为 NW 向。铜镍金矿化体位于闪长岩脉和两侧的蚀 变破碎带中， 深部蚀变主要为硅化和黄铁矿化。已 知该矿 化 体控矿斜深 200 m。矿体总体呈透镜 状， 金矿体 或矿脉 都分布在铜镍矿体中。矿体厚 度不稳定， 主要赋有于蚀变闪长岩中， 产状与蚀变闪 长岩体基本一致。矿物成分为黄铜矿、 黄铁矿、 磁黄 铁矿、 砷黝铜矿、 斑铜矿、 石英、 绿泥石。围岩蚀变带 见绢云母化、 硅化、 云英岩化、 碳酸盐化、 绿泥石化、 高岭土化， 属中温热液成因类型。 2地电化学原理及成晕机制 2． 1地电化学原理 地电提取法的理论基础是电解池原理， 通过人 75 工电场驱动， 使得处于有效提取域内活动态的阴阳 离子发生定向迁移， 在电极处被由强吸附材料制成 的离子接收器所吸收［2 ］。 土壤离子电导率法是地电化学的另一种方法， 其实质是通过测定样品中多种成晕离子的代参 数 电导率来达到寻找隐伏矿的目的［3 ］。 2． 2离子成晕机制 内生矿床成矿理论表明， 在矿床及其围岩存在 具成因关系的矿物共生组合和元素分带特征。几乎 所有金属矿体都是非均匀地质体， 不同类型金属矿 物具有不同稳定电位， 由于电位差异而形成微小氧 化还原电场。其中， 高电位值的矿物作为阴极， 低电 位值的矿物作为阳极。由若干微电场相互叠加在宏 观上形成局部高强度综合电场［4 ］。硫化矿物经过 一定地质历史时期综合电场作用下， 发生电化学溶 解形成离子。并伴随着半定向选择性迁移， 离子的 迁移促进了电化学反应向溶解方向进行， 元素在综 合电场作用下经过一定地质时期的迁移， 可以在矿 体上方形成离子晕［5 ］。 3地电化学方法有效性研究 为了研究地电化学技术方法在寻找隐伏矿床的 有效性， 包括元素特征含量变化对各地质体、 地质情 况的反映， 分析研究单剖面是最直接、 有效的途径。 因此选择穿越已知矿体布设本次找矿试验研究剖 面。 图 1 为已知 Cu1矿 化 体上 S7 线剖面地质、 地电、 地化综合剖面图。从图 1 可见， 在已知 Cu1矿 体 矿化体 上， 出现了明显的地电提取 Cu、 Au、 W、 Pb 和离子电导率综合异常带。据异常带中峰值异 常与脉体对应的特点， 在异常值出现的 1和 11点 间共有 3 个综合异常区， 除剖面 6点为 Cu1矿 化 体对应外， 尚可见 3点、 10点有另外 2 个综合异常 区， 推测为 2 个未知矿化体引起。 研究表明， 在矿体 含矿岩体 赋存范围内， 集 中分布有这 3 种方法的异常， 各指标异常均有一定 规模和强度， 而且较为同步， 综合示矿效果非常明 显。因此认为， 以地电提取测量 CHIM 为主、 土壤 离子电导率测量 CON 和土壤热释汞测量 Hg 为 辅的方法在青海三岔寻找隐伏矿床是科学合理的， 是一套成功高效的找矿新方法， 在该区的未知区域 寻找相似类型的矿体 矿床 是可行的。 4未知区域找矿预测 在青海湟中县三岔地区多金属矿区开展地电提 取、 土壤离子电导率、 土壤吸附相态汞 3 种进行找矿 预测研究， 共有 6 条剖面， 见图 2 ～ 图 7。 85 总第 521 期现代矿业2012 年 9 月第 9 期 按照异常综合评价准则， 以 Cu、 Au 异常峰值为 主， 土壤离子电导率、 土壤吸附相态汞为辅， 结合已 知矿脉体或矿化蚀变带点向， 共圈定了 3 个找矿靶 区， 即Ⅰ、 Ⅱ、 Ⅲ靶区， 见图 8。 Ⅰ靶区 Cu、 Pb、 Au、 Con 异常规模和强度大， 多 指标异常重合性好， 并有一定程度吻合。靶区中部 已部分工程验证见到铜矿体。 Ⅱ靶区 Cu、 Au、 Hg、 Pb 异常主要沿小石头沟的 S4、 S5的北前端测线分布， 各元素重合程度较高， 类 比已知矿体上异常特征， 认为本区有较大的找矿潜 力。 Ⅲ靶区 跨越 S2、 S32 条测线， 各个元素均有异 常并有一定规模、 强度， 不排除该靶区有寻找隐伏矿 体的前景， 值得引起关注。 5结论 通过在青海三岔地区多金属矿区开展地电提取 测量 CHIM 、 土壤离子电导率测量 CON 、 土壤热 释汞测量 Hg 找矿预测研究工作， 在三岔地区多金 属矿区已知矿化体上获得清晰可辨的 Con 异常及 Hg、 Cu、 Au、 Pb、 W 元素异常， 且各方法异常规模大， 强度高， 吻合完好。因而认为地电化学集成技术在 这个地区寻找隐伏矿是科学合理的。 三岔地区多金属矿区含铜、 金矿 化 体的地 电、 地化找矿标志是 Con、 Hg、 Cu、 Au 异常为主的综 合异常段 带 ， 一般地电提取 Cu 在中带浓度以上 ≥8 10 －6 ， 则有蚀变带或破碎蚀变带存在。 在青海三岔地区多金属矿区开 下转第61页 95 黄标罗先熔等 地电化学新方法寻找隐伏多金属矿2012 年 9 月第 9 期 常横向叠加的特征。第一个位于剖面上 29 km 处， 异常极大值为 1． 3 10 －5 m/s2， 极小值为 － 1． 2 10 －5 m/s2 8 km 处 。第二个位于剖面上74 km 处， 异常极大值为 2． 0 10 －5 m/s2， 极小值为 － 4． 2 10 －5 m/s2 47 km 处 。两异常极值间距为 45 km。 航磁异常△T 总体表现为正异常为主的由低到 高逐渐上升并有横向叠加的特征， 极小值为面起点 处的 －17 nT， 极大值为 69 km 处的96 nT。航磁△T 化极异常特征总体上与航磁异常△T 的一致， 只是 在剖面起点处异常为正， 下降至 12 km 处为最小值 －17 nT ， 然后开始上升， 到剖面的74 km 处， 最大 值为 125 nT。异常峰值间距为 4 km。 航磁△T 化极垂向一阶导数在剖面上仅出现 4 个零值点， 整条剖面负值为主， 有 6 个峰值， 在剖面末 端 77 km 处 附近最大值为 35 nT/km 、 最小值为 － 34 nT/km 82 km 处 。最小峰值点间距为10 km。 根据航磁异常特征， 结合本区地质资料， 推断的 地质构造见图 1。测区中地质构造格较为发育， 整 个测区中发育有 2 条近东西向次级断裂带， 被 3 条 北北东向的次级断裂和 1 条北西向的次级断裂所切 割。 预测工作区中分布有中酸性、 酸性、 火山岩等岩 体， 岩体中的大部分位于次级断裂带上或断裂带旁， 受其控制， 少部分被断裂所切割。 甲岗式钨钼 铋 矿床位于推断的、 位于中间的 那条北北东向二级断裂带的东侧。由于甲岗式钨钼 铋 矿床主要受 NNE、 NW 向节理构造控制， 同时 受岩体与地层的接触带控制［3 ］。 上述特征表明， 甲岗式钨钼 铋 矿床与物探剖 面上异常曲线变化基本上没有联系， 主要是因为矿 床的规模小， 而物探测量比例尺太小， 重、 磁异常来 源于小比例尺的航空磁测与重力线路测量， 细节特 征极其不明显， 小比例尺的重、 磁异常主要反映深部 规模大的地质体特征， 本区物探剖面上后半段强度 大、 范围宽的异常， 推断由甲岗钨钼 铋 矿床北部 10 km 左右的中酸性岩体引起。如果要确定规模 小、 范围窄的矿床位置及其分布范围， 还需要作大比 例尺的、 面积性地球物理探测， 结合地质条件及成矿 环境进行综合推测判断。 4结语 根据 “从已知到未知” 的地球物理异常解释推 断原则， 对区内具有矿 矿化 露头的磁异常点， 研 究其磁异常特点， 找出未知区与这些已知地段的磁 异常特点相近的地段， 就有可能找到类似的矿或矿 化点。此外， 对推断的断层及接触带， 可加以踏勘验 证， 从而找到有用矿产， 进而得到寻找钨矿的标志。 参考文献 ［ 1］地矿部航空物探大队 908 队． 川西藏东地区航磁概查报告 ［ R］ ． 西安 地矿部航空物探大队 908 队， 1985． ［ 2］熊盛青， 周伏洪， 姚正熙， 等． 青藏高原中西部航磁调查［M］． 北京 地质出版社， 2001． ［ 3］申宁华， 管志宁． 磁法勘探问题［M］ ． 北京 地质出版社， 1984． 收稿日期 2012- 07- 25 櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄櫄 上接第 59 页 展找矿预测研究， 共发现共获得电 导率异常 4 个， 吸附相态 Hg 异常 4 个， 地电提取 Cu 异常10 个， 地电提取 Au 异常5 个， 地地电提取 Pb 异 常8 个， 地电提取 W 异常 4 个。结合该矿体受构造 断裂带控矿的特点， 与上述异常组合的形态、 规模和 套合对应关系， 已知地质工程的控制， 进行找矿前景 分析研究， 划分出 Ⅰ 、 Ⅱ 、 Ⅲ异常靶区，Ⅰ 靶区已经工程见 矿， Ⅱ 靶区找矿前景较好， Ⅲ靶区有待于进一步查证。 地电化学新为该区未知区域找矿提供了依据。 参考文献 ［ 1］曹新志， 张旺生， 孙华． 我国深部找矿研究进展综述［J］． 地 质科技情报， 2009， 28 2 104- 109． ［ 2］Alekseev S G． ，Dukhanin A S，Veshev S A，et al． Some aspects of practical use of geoelectrochemical s of exploration for deep- seated mineralization［J］． Journal of Geochemical Explora- tion， 1996， 56 1 79- 86． ［ 3］刘吉敏， 刘占元． 地电化学勘探法在厚层覆盖区的应用研究 ［ J］ ． 物探与化探， 1990， 14 4 255- 265． ［ 4］罗先熔， 康明， 欧阳菲， 等． 地电化学成晕机制、 方法技术及 找矿研究［ M］ ． 北京 地质出版社， 2007 46- 70． ［ 5］高锡根， 罗先熔， 单江涛， 等． 土壤离子电导率方法在云南木利 寻找隐伏锑矿的研究［ J］． 地质与资源， 2009， 18 2 152- 154． 收稿日期 2012- 07- 25 16 李冀蜀 甲岗式钨钼 铋 矿床重磁异常特征剖析2012 年 9 月第 9 期
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