快捷搜索:  汽车  科技

找矿思维成功案例:解析找矿成功案例

找矿思维成功案例:解析找矿成功案例1 朱溪世界最大钨矿的发现过程第一作者:王先广,教授级高级工程师(二级),主要从事矿床勘查与管理,曾获省部级一等奖1项(R1)、二等奖1项(R2)、三等奖1项(R3)等科技奖;2019年荣获李四光地质科学奖。1.江西省地质勘查基金管理中心2.江西省地质矿产勘查开发局九一二大队3.江西理工大学

作者按:一段时期以来,多个媒体平台(包括公众号、图书等)先后整理推送了大量国内外金属矿床找矿勘查成功案例。这些案例从理论思维、勘查历史、技术方法、经验总结等角度对矿床的找矿勘查过程进行了详细阐述,无疑对新一轮找矿突破行动具有重要启示意义。但这些案例介绍对背景、过程和成果着墨较多,很多读者读过仍不解渴。基于此,作者结合本人的理解,以作者推送的“金属矿床基本控制条件、基本规律与找矿勘查运用”成果为基础,将定期或不定期以这些案例(也包括作者挑选的其他案例)为基本素材和典型实例,通过对案例中反映的信息,针对有关成矿基本控制、基本规律科学原理分析、思维方法论升华以及如何指导实践运用等,谈一些学习体会,希望帮助感兴趣的同志能从中受到更多具有实际指导意义的启发,在找矿勘查实践中取得更大突破。一方面是为了进一步推介这些案例,另一方面是让其发挥更大作用。如有不当和不妥,敬请留言指正。

第8期 看看江西朱溪钨矿找矿突破

朱溪式“脉面层体”就矿找矿法在深部矿产勘查的实践及其意义

王先广1,胡正华1,陈国华2,欧阳永棚2,曾祥辉2,杨舒钧3

1.江西省地质勘查基金管理中心

2.江西省地质矿产勘查开发局九一二大队

3.江西理工大学

第一作者:王先广,教授级高级工程师(二级),主要从事矿床勘查与管理,曾获省部级一等奖1项(R1)、二等奖1项(R2)、三等奖1项(R3)等科技奖;2019年荣获李四光地质科学奖。

1 朱溪世界最大钨矿的发现过程

朱溪世界最大钨矿的发现历程,按照哲学理论体系的阶梯序次递进律【实际上是由表及里,由浅入深的循序渐进,有序推进的勘查过程。江西朱溪钨铜矿作为近几年找矿取得重大突破和世界规模最大的钨矿床,相关单位和团队做出了突出贡献,其找矿勘查经验和做法确实值得认真总结】,可分为早期物化探异常查证发现铜矿阶段(1969年)、后期(500m埋深以浅)铜矿详查评价阶段(1969—1975年)和近期“攻深找盲”钨铜矿勘查阶段(2010—2019年)。具体情况如下。

1.1 早期物化探异常查证发现铜矿阶段

1969年江西省地矿局物化探大队七O五队进行化探扫面发现朱溪铜铅锌钨钼等元素异常,并进行异常查证,经验证见到了铜的工业矿体,首次发现朱溪铜矿【应该就是化探扫面 异常查证,发现了矿化体——勘查对象。物探不知道发挥了什么作用,没说明】

1.2 后期(500m埋深以浅)铜矿详查评价阶段

1969—1975年江西省地质局赣东北大队根据异常查证结果,开展了景德镇市朱溪铜矿500m埋深以浅查评工作,完成钻探3.2万m(92个钻孔),提交Cu金属量3.2万t、W031542.8t。1977—1981年,江西冶金地质勘探四队在赣东北大队普查评价基础上,对矿区中部(0-20线)0m标高以上地段进行勘探,在矿区及周边4.1km2范围内施工钻探2.2万m,坑探296m,新增Cu金属量3.2万t,W03资源量3794.1t,得出了四个重要认识与成果【两期勘查,按常规认识和方法部署,揭示了矿床基本地质特征,发现了若干重要线索和矿化富集规律,很有意义】。一:一是提交小型规模铜矿资源量;二是发现钨矿化线索【成矿元素上的突破——但空间上的变化规律还不明确】;三是控矿因素强调石炭系不整合面控矿【主因主导律的表现】、矿体向南西侧伏【排列组合律的表现】且矿体没有封闭【不变律的表现】;四是胡魁先生对近矿围岩分为大理岩化带、方解石化带、绿色蚀变带、硅化角岩化带的研究,提出受各组断裂构造控制的燕山早期闪长玢岩、花岗斑岩岩脉群和矿液可能来源于同一深部岩浆源【对成矿地质环境有了初步认识】

1.3 近年“攻深找盲”钨铜勘查阶段

1981年之后经过近30年停顿,2010—2019年“攻深找盲”探获世界级超大型钨矿床。在此期间勘查工作经历了几个重要认识过程。

(1)2010—2012年,江西省国土资源厅应用省地勘基金部署实施“江西省紧缺和优势资源保障工程”,项尝培先生提出选择塔前-朱溪成矿带作为找矿重点突破区,优选“江西省浮梁县朱溪外围钨铜矿普查”项目(“面上找点”)【专属性控制分折指导在面上求点的具体应用】,并遴选江西省地矿局九一二大队为项目勘查单位。

(2)在早期-500m以浅勘查评价找矿认识和成果的基础上,九一二大队对朱溪矿区资料进行了再次开发和实地调查研究,推断深部有隐伏成矿岩体,结合逆冲推覆深断裂带控岩-控矿、碳酸盐岩为主要赋矿围岩、物化探异常明显等有利条件【这是成矿地质构造环境和控矿主要因素的总结㧧理——对其成矿专属性的初步分析,对不同类型矿化体的空间排列组合和分期配套规律特征等已经有了一些初步的思考和具体的认识——即下面说的以脉找体,以层找体,并运用到了找矿勘查中,这个思路和理念是非常重要的】。以“成矿系列”、“就矿找矿”理论为指导,制定了“以脉找体、以层寻体”就矿找矿的勘查思路,对朱溪铜矿外围实施“攻深找盲(?)”。

(3)进一步深化朱溪地区钨铜矿成矿系统、成矿机理的认识,紧紧抓住“脉面层体”控矿要素,早期施工的ZK4205、ZK4206等钻孔由浅至深揭示了大理岩化至夕卡岩化【矽卡岩化的出现,意味着距离岩体接触带不远】。蚀变分带现象,并且在夕卡岩化蚀变带中探获夕卡岩型铜矿体和钨矿化体,总体呈现上(中)铜下钨的矿化分带特征【成矿元素或组合的分带性特征——成矿元素的空间分带有了进一步深化】。钨是高度不相容元素,其专属性与侵位较深的S型花岗岩有关【本区岩体侵位较深,但在其他地区要注意:(1)S型花岗岩未必侵位就深。(2)钨虽然是相对高温成矿元素,但不表示其成矿就必定在深部。(3)一个地区岩浆岩体侵入及与其有关的矿化状态主要看岩体侵入的地质条件和环境,侵入区的剥蚀程度和深度,岩浆演化及相应的物理化学条件等】,ZK4205、ZK4206揭示的蚀变与矿化特征也显示深部存在成矿岩体的可能性较大,经多次论证决定部署深钻探索深部成矿岩体和相关矿体【上铜下钨的矿化规律,矽卡岩化的特征蚀变,仅这两点,地质队专家们就下定决心开展深部探索,反映他们对本矿成矿本质有了深刻的认识和把握,抓住了成矿的主要控制因素和特征性的标志信息。这一点,贯穿了本区找矿勘查工作的始终。确实是实现找矿勘查突破的关键。下面还有详细讨论】。这是本次项目实施的难点也是关键突破点。

(4)随着科学技术的进步,在技术方法上以42号勘探线为重点,施工了关键的ZK4207后,大胆施工了ZK4208、ZK4209、ZK4210、ZK4211、ZK4212等深孔,均揭露到厚大钨铜矿体。

(5)深地探测已成为国土资源科技战略,智能矿山、绿色矿山和数字经济技术为深部勘查提出新的要求和条件。

(6)采用中央和省级地勘基金开展“两级基金联动”,集中资金优势快速推进,实现快速找矿突破。

(7)同步开展成矿理论和勘查技术方法组合研究与实践,指导勘查钻探工程的布设与施工,攻克深部矿体定位预测和钻探布设、深钻施工技术的系列难题。

截至2020年4月基本完成全区钨铜矿普查工作,累计完成钻孔52个、钻探进尺6.5万余m,累计投资普查资金1.7亿元,累计探获333类WO3资源量360余万t;勘查成本47元/t WO3资源量,创造了低成本勘查技术经济的奇迹。

2 朱溪钨铜矿地质特征

2.1 矿区成矿地质背景

朱溪矿区主要出露新元古界万年群深海盆地相泥砂质浅变质岩系,晚古生代浅海-海陆交互相碳酸盐岩和含炭碎屑岩角度不整合于万年群之上(图1)。受九岭南缘由北西向南东逆冲推覆影响,区内发生多层次逆冲推(滑)覆,使新元古代浅变质岩逆冲推覆于三叠—石炭系【石炭一三叠系,看起来顺些】之上,晚古生代地层呈走向北东、倾向北西的单斜构造岩片展布。F1、F2北东走向断裂均为区域性逆冲推(滑)覆断裂,F1断裂带上盘为新元古界万年群、下盘为三叠—石炭纪地层。F2断裂最初应为石炭系与新元古界万年群不整合接触界面,受后期推(滑)覆构造叠加改造,既有推覆时的糜棱岩或糜棱岩化岩石韧性挤压特征,亦有应力释放时的构造角砾岩伸展滑脱特征;F2断裂破碎带宽4~50m,断裂上盘以二叠一石炭系【石炭-二叠系】为主,下盘多为新元古界万年群,层间滑脱扩容空间既是区内最主要控岩控矿构造,也是岩浆侵位、成矿流体运移通道和矿质沉淀集聚场所,形成重要的“层”和“面”,夕卡岩型钨矿体主要产于该“钙/硅”界面之上。矿区地表仅有中-酸性脉岩群,呈北东向展布花岗岩斑岩、闪长玢岩和煌斑岩等,岩脉本身具有明显铜矿化;多个钻孔在1200~2400m深部揭露到黑云母花岗岩、蚀变花岗岩、花岗斑岩。部分地段蚀变花岗岩和花岗斑岩中出现全岩白钨矿化和脉状黑钨矿化,并具黄铜矿、辉钼矿、闪锌矿等,表明区内有些岩体本身就是成矿岩体。朱溪矿区成岩年龄集中在146.9±0.97Ma〜153.5±1Ma,成矿年龄144±5Ma〜153±3Ma,两者在误差范围内较为一致,均发生于晚侏罗世,进一步表明岩浆活动与成矿作用密切相关,构成重要的成矿“脉”和“体”。

【体会:这一部分用层、面、脉、体为关键字,介绍了矿区的地层构造岩浆活动及相关矿化特征。实际上是说明了矿区层次的地质构造环境中对成矿起关键主导作用的相关要素,即主因主导要素。

如果结合区域大地构造演化,交代一下该地质时期区域所处的地质构造环境及其成矿专属性特征就更好了】

找矿思维成功案例:解析找矿成功案例(1)

图1 朱溪矿区地质简图

1—第四系;2—三叠系;3—中—上二叠统;4—上石炭统黄龙组灰岩段;5—上石炭统黄龙组白云岩段;6—新元古界万年群;7—细晶岩;8—花岗斑岩;9—闪长玢岩;10—煌斑岩;11—透闪石—阳起石化带;12—地质界线/平行不整合界线;13—逆冲推覆构造带;14—实/推测断裂;15—勘探线及编号;16—未见矿钻孔;17—见矿钻孔;18—朱溪铜矿采(探)矿权范围

2.2 矿体特征

朱溪矿区已发现主矿种有W、Cu,局部地段还伴生Ag、Zn、Be、Sn、Mo、Bi、Cd、Ga等元素【一组很有特色的成矿元素组合(W-Sn-Mo-Bi)(Cu-Zn-Ag-Be)】。钨铜矿体主要赋存在F2上盘隐伏花冈岩前锋夕卡岩化、大理岩化黄龙组中【花岗岩前锋?是否可理解为隐伏岩体顶部或其分枝贯入地层内部的外接触带?】。矿区在54〜21线间共圈出72条矿体,均为隐伏矿体。矿体总体走向为北东-南西,主要分布在5〜42线间,沿走向已控制延伸大于1800m,沿倾向控制近2000m,分布面积约0.88km2,主要矿体沿走向和倾向均未控制至边界【矿体完整性还未得到控制,表明还有找矿增储潜力】。以夕卡岩型矿体为主,次有蚀变花岗岩型、云英岩(石英)细脉-网脉型等3种矿体,深部为蚀变花岗岩型矿体→中深部为夕卡岩型矿体→中浅部为云英岩(石英)细脉-网脉型矿体【三种主要矿化类型,应该既可以在同一个矿床存在,也可以各自形成一种类型的矿床。垂向分带反映了它们的组合或配套关系——实际上形成了一个成矿系列,是分期配套规律的具体表现】

夕卡岩型矿体是朱溪矿区最主要矿体,产于隐伏黑云母花岗岩体前锋黄龙组碳酸盐岩中,含矿地质体为夕卡岩、夕卡岩化大理岩或夕卡岩化白云质大理岩,矿体与矿化围岩为同一地质体,矿与非矿界线依样品品位圈定。矿体呈似层状、层状,连续性好。矿体产状与围岩基本一致,走向北东,倾向北西,倾角变化较大,介于29°〜77°,由浅入深、南东往北西,矿体倾角有变缓的趋势【有意思的现象】。在剖面上,由南东往北西,矿体总体呈现上小下大的特点,上部或边部见有分枝,往下部(深部)则合并为厚大矿体【这些特征在找矿时应注意把握】。沿矿体走向大致控制长1800m,倾向控制斜长126〜1918m,矿体平均厚度92.15m,深部倾角趋于变缓,WO3平均品位0.499%。

蚀变花岗岩型矿体:集中分布于矿区10〜54线、-2032m〜 72m区间,矿体多呈脉状或透镜状,赋存于绢云母化、绿泥石-绿帘石化花岗岩内接触带,形态产状主要受蚀变花岗岩枝控制【看来目前未发现较大规模的花岗岩体?应该还不是标准的或典型的体式矿化-斑岩型矿化?深部有没有典型的斑岩型矿体呢?】,成矿元素主要为W、Cu。矿体厚度和品位变化较大。

云英岩(石英)细脉-网脉型矿体:集中分布于18〜42线、 53m〜-2013m标高区间,赋矿围岩主要是浅部矛口组和栖霞组中,钨矿体由沿层间构造裂隙系统穿插充填的云英岩(石英)细脉-网脉带组成,矿体形态呈脉状或透镜状,厚度较薄、变化大,连续性较差,品位低【表明含矿热液从聚集中心向远端运移出来的不多,因此,形成的矿化规模有限,但由于其范围更大,特征明显,易于识别,因而是很重要的找矿标志。区域上其他地区如果发现,也可以考虑继续寻找系列内其他矿化类型的矿体。反过来也一样】

3 “脉面层体”就矿找矿法【更确切地说,是一个适合本区成矿特点的就矿找矿思维或思路,如果其他地具有与本区相似的成矿特点,也可以参考使用】

“脉面层体”找矿法属于“就矿找矿”范畴,是人类认知运动和矿产勘查实践相结合的过程,具有创新性、探索性、渐进性、长周期性、多样性等特点,在找矿哲学理论体系中是一个方法论的问题。“脉面层体”勘查方法是根据唯物辩证法普遍联系的原理,运用内生矿产成矿系列理论与就矿找矿理论在朱溪钨铜矿床深部勘查实践-认识-再实践-再认识中总结的就矿找矿勘查方法,是根据已知找矿信息或小型矿(化)体的边、深部,按照成矿规律、经济规律和勘查技术进步找到的隐伏超大型矿床的创新勘查方法和技术组合。

3.1 “脉面层体”地质找矿模型【以下详细描述的是“脉面层体”的具体含义】

根据朱溪成矿地质体、成矿构造与成矿结构面和成矿作用特征标志的分析,以内生矿产“成矿系列”和“就矿找矿”理论为指导,紧紧抓住“脉层面体”相互联系的成矿地质体空间分布规律,按照“以脉找体、以层寻体、以面追体【主因主导规律、排列组合规律、分期配套规律等在找矿勘查中的具体运用】”的勘查思路,优化勘查技术组合,指导部署勘查工作。

“脉(带)”:指受推滑覆构造控制的裂隙带或破碎带、层间滑脱带,在地表或浅部往往出现脉状矿化地质体或物化探异常带。朱溪地表或浅部见有铜锌矿脉、云英岩细脉、含钨夕卡岩细脉等线状分布的蚀变矿化脉(带)。

“面”:指硅钙面(包含C/Pt3界面)、岩体接触面、岩性界面,是主要的控岩控矿构造。C/Pt3构造界面上下围岩十分破碎,并且可见有明显的片理化及糜棱岩化,且由于基底万年群含硅较高的泥质-粉砂质岩类的屏蔽隔挡作用,此接触部位在构造应力作用下容易发生滑动张裂,使含矿热液沿滑脱构造面上侵,不断交代围岩,在构造有利部位沉淀并富集成矿。C/Pt3构造界面产状陡缓变化,陡倾甚至反倾,使流体上移起到“断层阀”作用,而缓倾部位是含矿热液十分有利淀积富集空间。

“层”:指重要赋矿层位、标志带、蚀变带、矿化带(层)。石炭纪—二叠纪碳酸盐岩岩石刚性、脆性均较大,在构造作用下易形成破碎并产生大量的裂隙,为热液运移和成矿提供空间;化学性质活泼钙质层,易于与成矿热液交代形成夕卡岩,且成矿热液可使地层中的成矿元素活化迁移,在有利的条件和环境下,沉淀形成矿化带和蚀变带。

“体”:指在空间上处在深部的成矿地质体,深部隐伏成矿花岗岩体及其相关的矿体。与朱溪钨铜成矿密切相关的主要为S型花岗岩。朱溪矿区内岩浆岩中Cu、Zn、W03元素含量均较高,岩浆岩本身就是富Cu-W等成矿元素的岩体,在其外接触带十分有利的围岩条件和构造空间巨量金属淀积形成厚大钨铜矿体,相关矿体特征前已有详叙。

体会:从上面的描述可以看出,用“脉面层体”,实际上,还有一个“带”,阐述了本区主要控矿因素及由其控制的矿化型式的对应关系。这种关系不能简单认为是一种地质现象,而是蕴含了成矿控制的主因主导,以及蚀变、元素组合和不同类型矿化空间上的分带性、排列组合和分期配套规律的深刻内涵。】

“脉面层体”由关键地质成矿要素组成的相互联系、互作用的成矿系统,成矿流体作用必然产生元素组合和矿物分带,其表现形式以不同的矿化类型存在。蚀变分带:朱溪矿区围岩蚀变分带明显,以岩体为中心,自内向外产生不同的蚀变分带,岩体的围岩岩性不同又产生不同的分带。当岩体侵入在碳酸盐岩中,自岩体到碳酸盐岩为:黑云母花岗岩-云英岩化花岗岩带-夕卡岩(化)带-大理岩(化)带-大理岩化(云英岩化)灰岩—正常灰岩(白云岩)。当岩体与新元古界浅变质岩接触时,其蚀变较为简单,自岩体由内向外主要为黑云母花岗岩-角岩(化)带-正常千枚岩或变质粉砂岩。矿化分带:朱溪钨铜矿区成矿元素在水平方向上和垂直方向上均呈现出较为明显的分带规律,即自南西向北东水平方向以及沿倾斜方向由下向上依次出现W矿体、W-Cu矿体、Cu-W矿体、Cu-Zn矿体、Pb-Zn-Ag矿体;垂向上由下至上大体出现白钨矿带-白钨矿(黄铜矿)-黄铜矿(白钨矿带)-黄铜矿、闪锌矿带-方铅矿、闪锌矿,对应的成矿元素组合分带表现为由深部岩体向晚古生代碳酸盐岩依次出现W-W-(Cu)-Cu-(W)—Cu-Zn—Pb-Zn-(Ag)(由高温到低温)变化趋势。矿体类型分带:深部为蚀变花岗岩型矿体→中深部为夕卡岩型矿体→中浅部为云英岩(石英)细脉-网脉型矿体。【上述三个分带是变与不变性规律的系统总结,对找矿勘查指导意义很大】

“脉面层体”实际上是一个由关键地质成矿要素组成的相互联系、相互作用的成矿系统。对不同地域的成矿系统,只要抓住主要矛盾或矛盾的主要方面,即关键成矿要素【即主因主导律,这一点十分重要】“以脉找体”、“以层寻体”、“以面追体”,构建“朱溪式”成矿模型(图2),是就矿找矿实践取得重大突破的关键技术。

找矿思维成功案例:解析找矿成功案例(2)

图2 “朱溪式”夕卡岩型矿床成矿模式图

1—上三叠统安源组煤系地层;2—上二叠统长兴组碳酸盐岩;3—上二叠统乐平组煤系地层;4—中二叠统碳酸盐岩建造;5—上石炭统黄龙组碳酸盐岩建造;6—新元古界浅变质岩;7—地层界线;8—推测蚀变分带界线;9—断层;10—二云母花岗岩;11—黑云母花岗岩;12—花岗闪长斑岩;13—煌斑岩;14一云英岩化;15—大气降水;16—成矿流体运移;17—热液脉Pb-Zn-(A专矿体;18—热液脉型Cu-Pb-Zn-(Ag)矿体;19一石英脉型W矿体;20—云英脉型W矿体;21—透镜状铜铅锌(银)矿体;22—透镜状铅锌(银)矿体;23—夕卡岩型矿体

【体会:这个模型图中如果将与成矿关系密切的地层岩性组合和层间界面、不整合界面、构造裂隙面等要素反映出来就更完整和全面了,也更符合本文特别强调的由“脉层面体”主导的控矿要素和牵引的找矿思路——“以脉找体”、“以层寻体”、“以面追体”,还有一个是“以带推体”。

另外(1)蚀变分带也可以表达得更丰富;(2)两条断裂外侧的岩枝侵入和矿化可以更具想象力一些。热液难道就只往两断裂之间跑,不向其他地方跑?这样,指导区域找矿的思路可能就更开阔了】

3.2 主要勘查技术组合

“就矿找矿”包括“面上求点”和“点上探矿”两个阶段,前者无外乎在探测区遵循较小比例尺的地质、物探、化探、遥感地质调查和区域成矿预测,对发现异常或矿化露头,配合槽、井、探工程验证,达到“面上求点发现矿(化)点目的;而后者需要在已有地质规律认识的基础上,遵循阶梯式发展规律,从已知到未知,由浅到深的原则,根据“脉面层体”地质找矿模型,制定科学合理的技术路线,选择精准有效、经济合理的技术方法及其组合,验证揭露工业矿体。朱溪深部钨铜矿体的探测,以42号勘探线为主干剖面开展重点解剖,采用地质找矿模型 广域电磁剖面(三维反演技术) 岩石地球化学剖面 先进钻探工艺构成“脉面层体”就矿找矿技术。

3.2.1 广域电磁法三维反演技术

广域电磁法是一种新的大地视电阻率-广域电阻率的方法,其优点是能以较小的发收距获得很大的探测深度。在朱溪矿区54、42、30、18线广域电磁法测量三维反演(图3),可以较准确地反映朱溪晚古生代地层呈构造岩片和推(滑)覆控矿构造产状、隐伏成矿花冈岩体深度、形态以及矿化蚀变带的空间分布,对2017一2019年30~21号勘探线开展钻探布设施工、提高钻探见矿率具有指导意义。

找矿思维成功案例:解析找矿成功案例(3)

图3 朱溪42号勘探线广域电磁法视电阻率反演与成矿地质体验证图

1—上三叠统;2—上二叠统;3—中二叠统;4—上石炭统;5—新兀古界万年群;6—角岩化带/大理岩化带;7—大理岩化灰岩带;8—夕卡岩化带/云英岩化带;9—黑云母花岗岩;10—地质界线/推测地质界线;11—实测断层/推测断层及编号;12—蚀变带分界线;13—钻孔位置及编号;14—蚀变花岗岩型钨矿体/夕卡岩型铜矿体;15—夕卡岩型钨矿体;16—推测夕卡岩型钨矿体

【体会:从图3展示的地球物理剖面反映的信息并对照右边的勘探线剖面图看,地球物理剖面附对解译推断构造形态和规模等有一定意义外,对地层、岩性、矿体的解译仍具有不确定性或多解性。另请参见陈后扬等“朱溪钨铜矿的广域电磁法深部探测”一)文。

(1)左图中高阻部分(红色或黄色)如果反映的是深部的花岗岩体,但在右图的解译中未得到充分反映。例如,A.在推断的两条断裂外侧,岩体可能侵位更高,并可能有若干岩枝。B.右图中部解译的岩枝,从左图看实际上并未穿过右边的断裂(但ZK4212深部确实打到了花岗岩)。

(2)剖面图右侧的钻孔打穿了断裂(也包括最左边的一个钻孔),但不清楚打穿断裂后揭露的是什么岩性,根据左图,似乎应该是花岗岩体(?)。

(3)如果物探剖面给出的信息是不同类型地质体的真实反映,加上地层岩性和空间条件有利的话(但从地质图看,参见图1,断裂两侧出露的是万年群,的确不具备中部那样的形成矽卡岩型矿体的地层岩性条件),在两条断裂的外侧,即图中的左边和右边,也应该具有一定的找矿潜力,例如寻找矿脉型矿体,而且深度没有中部那么深。

(4)根据两图的对比,并结合钻孔揭露的矿化情况分析,也许只有左图中间深部的两条深红色部分可以解译为两条花岗岩岩枝,这样与目前的找矿实际基本吻合(但在陈后扬文所附图中,在两条断裂所挟持的中部区域有一条花岗岩枝贯入,在地球物理剖面上又没有明显反映);反过来,断裂两侧区域的找矿意义就得另当别论。

综上,对物探测量成果,应结合地质情况进行精细解译。当然,事后的对比判读对于其适宜性和以后测量成果运用也很重要】

3.2.2 岩石地球化学成矿元素与钨铜矿体空间分布

朱溪矿区成矿元素分布规律自南西向北东水平方向以及沿倾斜方向由下向上成矿元素依次出现W→W-(Cu)→Cu-Zn→Pb-Zn(Ag)(由高温到低温)变化趋势。这种成矿元素由高温到低温的分带趋势是与岩浆活动有关成矿的基本特点,表明岩浆活动与成矿作用密切相关。水平方向上由北东往南西及垂直方向由浅到深,矿化强度增强,有用元素及与之共(伴)生的有益元素种类增多。由此可以推测矿化富集中心可能存在于南西侧,其深部可能存在一个较大规模的隐伏岩体【很重要的分析和认识】,不仅为朱溪世界级超大型钨铜多金属矿床的形成提供了充足的成矿物质、源源不断的成矿流体和热能;沿Fi、F2还存在“多峰式”岩体侵入的可能【甚至包括其外侧(正如图3中体会的那样)或沿其他断裂侵入的岩枝】,成矿元素分带指示矿体往南西侧伏【很有意义的判断】,而且为矿区乃至今后的勘查指明了方向【有道理,在成矿模型图上反映更全面点就好了】

3.2.3 42号勘探线主干剖面钻探验证

朱溪42号勘探线,在前期勘查阶段,ZK4205、4206浅部发现了夕卡岩细脉、铜锌矿脉、C/Pt3界面的似层状钨矿化,按照“以脉找体、以层寻体、以面追体”的思路,由浅到深探索,实施ZK4207孔验证,发现该孔上部大理岩化较强,有一系列含钨夕卡岩细脉,累计白钨矿(化)体厚度达126m,其中在-800m左右C/Pt3界面上盘夕卡岩化较强,似层状白钨矿体单层厚度达62m,WO3平均品位0.072%,证实了钨矿体向深部矿化增强,但因品位低,几经争论,继续施工ZK4208孔深钻,该孔探获夕卡岩型白钨矿体厚度达226.5m,W03平均品位0.491%,由此决定以42号勘探线为主干线,继续施工ZK4209、ZK4210孔,倾向上每增加一个钻孔就增100余m矿体厚度,直到近1944m深的ZK4211孔,钨矿体累计厚度达735m,且发现富钨铜矿体,ZK4212孔深部发现了成矿花岗岩体以及厚大钨铜矿体。在42号勘探线实践的基础上,往矿体走向上的30线、54线以同样的方法由浅到深施工钻孔,至2015年完成了78〜30线的钨铜矿阶段性普查任务,提交333 334类WO3资源量286万t,共伴生铜29.9万t,银1360t,锌、镓、镉可综合利用。此后,在朱溪78〜30线范围就矿找矿法取得成功的基础上,采用联系分析法、类比分析法,往北东的30〜21线扩大勘查范围,2015—2019年开展钻探验证,于2020年新增333 334类WO3资源量135万t。54〜21线范围累计探获WO3资源量360余万t。

【体会:只要地质认识分析到位,主导成矿控制因素及其控矿特征找准,成矿基本规律总结准确,以此指导找矿勘查,加上有资金保证,可以放心大胆地钻下去。胶东是这样,甲基卡是这样,朱溪也是这样……】

3.2.4 创新强劈理化岩层钻探纠斜技术

朱溪钨铜矿区晚古生代碳酸盐岩地层发育溶洞,新元古代万年群变质粉砂岩、千枚岩岩层倾角陡、片理片化强,钻孔施工过程中极易发生偏斜,ZK4216等钻孔因偏斜而报废,经6次重打或纠斜但不成功。自2014年起,江西省地矿局九一二大队根据省地质勘查基金项目任务的要求,强化钻探技术攻关,通过运用螺杆钻具结构与定向纠斜原理技术,创新“仿钟摆绳索取芯”工艺,优化钻孔结构、绳索取芯钻具组合、钻进参数及钻头和液动潜孔锤,历经17次纠斜成功施工了孔深2047.60m的ZK5407孔,破解陡倾斜强劈理化带钻孔严重偏斜和深部岩溶发育地段钻进技术难题。矿区以优质孔完成大于2000m钻孔6个、大于1500m钻孔24个。钻探技术创新是深部矿体探测的基础保障。

4 “脉面层体”找矿法的应用与效果

应用朱溪“脉面层体”就矿找矿法成功经验,类比分析钦杭成矿带具有相似成矿条件的乐平市众埠街、新余市石竹山地区,找矿成效显著。

4.1 石竹山世界最大隐伏硅灰石矿床

按照“脉面层体”就矿找矿方法在钦杭成矿带(江西段)蒙山地区石竹山—樟木桥一带探获世界最大硅灰石矿床。蒙山地区硅灰石的发现可追溯20世纪80年代早期,江西省地质矿产局赣西地质调查大队开展了1:5万南港幅区域地质调查,在地质调查和矿区普查中揭露硅灰石矿层,矿体分布在蒙山岩体外接触带50〜200m二叠系中统茅口组下段。20世纪80年代末至90年代,围绕着蒙山岩体矿体出露地段先后开展了月光山、曹坊庙、味塘、里村、林场、下坑里、鸭婆坑等十余处硅灰石矿床勘查工作,矿床规模以中小型为主,个别达到大型(如上高县月光山硅灰石矿),但一直未取得硅灰石找矿新进展。

2015年实施江西省分宜县洞村煤矿普查,项目承担单位江西省煤田地质局二二四地质队,在ZK1802中揭露二叠系中统茅口组下段,存在隐伏铅直厚21.0m硅灰石矿体,硅灰石平均含量65.32%。2016年度因煤炭“去产能”政策终止煤矿普查,省地质勘查基金根据ZK1802勘查成果,迅速调整蒙山外围找矿思路与找矿方向,采用“以层寻体“”以面追体”就矿找矿思路,2017—2018年在蒙山岩体南侧的曹坊庙-里村一带浅-中深部(600m以浅)的石竹山-樟木桥地段开展隐伏硅灰石矿勘查,紧紧抓住花岗岩与茅口组接触面和茅口组含硅碳酸盐岩层位,以热力学成矿理论和就矿找矿理论为指导,寻找硅灰石巨大矿体已取得找矿重大突破,探获硅灰石矿物量6955万t;为世界最大硅灰石矿床;并在花岗岩体与二叠系茅口组硅质灰岩接触面发现夕卡岩硅灰石矿体,共生有锡、钨、铜矿体。类比分析朱溪钨铜矿成矿地质条件和矿化富集规律,蒙山花岗岩体为印支-燕山期复式岩体,为壳源重熔型,岩体周边和深部为重要的石炭系黄龙组白云质灰岩层位,是寻找似层状夕卡岩钨铜矿床有利空间,石竹山0〜20号勘探线已有十余个钻孔证实钨铜矿找矿潜力大,是今后勘查的主攻方向。

4.2 众埠街锰铅锌矿深部勘查

众埠街锰矿最早记载明朝即有开采,1957年8月江西省上饶专区地质勘探大队一O四队在大小铁山发现锰铁矿开始,1958年在大小铁山以东发现了第I台阶锰矿体,1968年初江西冶金地质勘探公司在众埠街锰矿实施抽水试验和I台阶锰矿体储量核实工作,加深部分核实钻孔,发现具有工业价值的铅锌矿带。1969年对隐伏的铅锌矿进行勘探,1970年在第I台阶锰矿体东边发现第II台阶锰矿体。1974年,获得I Ⅱ台阶表内C D资源量锰矿石量1925万t,锰平均品位23.31%,TFe18.10%,铅19.0万t、锌28.6万t。

2015年,龚健同志在综合研究后,提出了由省地质勘查基金组织实施“江西省乐平市众埠街(-500m以下)锰铅锌矿普查”,2015—2018年对产于石炭系黄龙组与下伏新元古界万年群之间的不整合界面上、深边部锰矿体及似层状铅锌富矿体进行“以层寻体“”以面追体”就矿找矿,完成钻探23420m(28个孔),发现Ⅱ、Ⅲ台阶锰铁矿,新增锰矿石资源量499.3万t,平均品位Mn:21.92%,TFe:25.16%;对隐伏于锰矿层之下的深部石英-硫化物脉型铅锌矿进行探索,脉状铅锌矿主要受万年群浅变质岩中构造破碎带、裂隙带、片理化带控制,上部被锰矿层屏蔽,局部在锰矿层之下、不整合构造面之上形成似层状铅锌体,新增Pb金属量12.6万t、Zn金属量19.7万t、银243t。累计探获资源量:锰矿石2500万t,铅31.6万t、锌48.3万t,锰、铅锌资源量均达大型规模。目前深部探“脉”还未找到“体”,仍在继续“找体”勘查之中;而Ⅱ、Ⅲ台阶锰矿“以层寻体“以面追体”可继续扩大资源规模。

5 结论

(1)“脉面层体”是在朱溪钨铜矿床深部勘查实践-认识-再实践-再认识中探索出的就矿找矿方法;是一种深部找矿包括地质勘查模型 勘查技术的高效、经济适用型勘查方法组合。

(2)钦杭成矿带新余市石竹山超大型硅灰石矿、朱溪矿集区、乐平市众埠街锰铅锌矿等多个矿区应用“脉面层体”就矿找矿法勘查深部隐伏矿体,成效明显,具有普适性意义。

(3)“脉面层体”就矿找矿法需要不断创新理论思维和勘查技术、进一步深化不同地域、不同矿床类型的就矿找矿实例和具体方法,不断完善其理论和技术并加以实践。

【体会总结:

1,本区所在的钦杭成矿带是我国重要的铜、钨、锡、钼、金、银、铅、锌,仍至稀有和稀土元素等多金属成矿带,矿床众多,大型超大型矿床不少,根据类专属性律、似自相似律和分散集中律原理,区域找矿仍具有较大潜力,发现更多、更大规模的矿床也不是不可能。区域地质构造环境及其成矿控制研究还有大量的工作要做。

2,从本区找矿勘查所总结出来的“脉面层体”找矿思路背后有深刻含义,其实质仍然是金属成矿基本控制和基本规律及指导找矿勘查实践的具体和生动表现。作为一种找矿思路,确具有普适性意义,但也不是万能的,其应用的前提是具有相似的成矿地质背景、环境和相应的成矿特点、规律。在地质构造环境及其成矿控制研究基础上,查明矿床分期配套和排列组合基本规律非常重要。

3,应用者要深化理解“脉面层体”的具体含义,到底是找矿方法,还是找矿思路,还是找矿模型。体会者觉得,定位为找矿思路更为确切。

4,早期人们对华南钨矿找矿研究提出了“五层楼”找矿模型,后又发展成为“五层楼 地下室”,现在又提出“脉面层体”(上脉下体,外脉内体),都带有一定的普适性,反映了对相关矿床成矿本质和规律认识的不断深入和丰富。它们的内函、异同及其应用,有兴趣的同志还可以深化总结】

猜您喜欢: