深部找矿的探讨热__墨水学术,论文发表,发表论文,职称论文,名作欣

所属栏目：矿业论文范文发布时间：2011-02-25浏览量:151

副标题#e#摘要：在论述深部找矿的重要性、可能性和艰巨性的基础上，阐释了深部找矿的有关概念，对比分析了深部矿床和浅表矿床的差异，重点论述了深部探矿的4个基本问题，对加强深部找矿提出了意见和建议。?
　　关键词：地质学；深部找矿；成矿系统；矿床分带；矿化网络；矿床示踪标志?
　　
　　1深部找矿和深部矿床的有关概念?
　　现有矿床及勘查文献中提到的深部找矿多指相对于浅部而言，很少作定量说明。各个国家(地区)的矿业发展历程、科技水平和市场需求以及矿种的不同，使得对探矿的深度有不同的要求和不同的理解。中国现有金属矿山的探采深度一般为300～500m，有少量的控深钻孔达1000m以下，但采矿大于1000m的只是个别。考虑到中国的矿产勘查和矿山开采技术水平，对中国大部分地区的深部找矿似可定为500m以下的深度。对老矿业基地，此深度可考虑延深到800～1000m。总的认为，深部找矿是一个相对概念，要考虑其深部是否有成矿的可能和经济、技术等多方面的因素。
　　?1.1深部找矿的地区和矿种?
　　深部找矿地区没有固定的范围，视各地区的地质成矿条件、经济社会发展水平和矿业市场需求而定。它既指现有矿山的深部和外围找矿，也包括在一些有利成矿区带中对已发现矿床的深部勘查。在当今和今后一段时间内，抓紧开展对有市场需求和成矿条件的大中型危机矿山的“探边摸底”、“攻深找盲工作有更大的现实意义。根据有关部委的要求，深部找矿应以煤、铀、铜、金、富铁、富锰、铅、锌、钨、锡、锑、钼等紧缺和优势矿种为重点，以尽可能找到大矿、富矿和易采选冶矿为目标。?
　　1.2矿床形成深度和矿床产出深度?
　　深部矿床指现阶段产在深部的矿床，而不一定就是指在深部形成的矿床。矿床形成深度和矿床产出深度是两个概念，不能混淆。地壳和岩石圈是在不断变化的，早已生成的矿床因其所处地质环境的变化，其产出深度也会相应改变。例如，在一定深度形成的矿床，当其所在区段隆升，上部地层岩石受剥蚀时，矿床位置就会变浅甚至出露地表。相反，原生成在浅表的矿床可因后来所在区域的显著沉降，而被埋藏在深部。还有些产在稳定地块中的矿床,因成矿后缺少大的变动，其形成深度与现产出深度可大体一致。因此，深部产出矿床可包括：①原来形成在深部或很深部，现仍在深部保存的矿床(如多数岩浆矿床和高温热液矿床)；②原生成在浅表，现埋藏于深部的矿床，如沉积变质矿床。明确区别矿床形成深度和矿床产出深度，有利于查明控矿条件和矿床形成后的变化历史，这对找矿和评价是很重要的。?
　　1.3深部矿床与浅表矿床的区别与联系?
　　深部矿床和浅表矿床的区别主要是产出深度及由此派生出的一系列差别。但同一类型的深部矿床和浅表矿床的基本成矿作用应是一致的，其产出深度的区别则是形成深度和以后地质变动的综合作用结果。?
　　深部矿床和浅表矿床是有密切联系的，表现在：①矿床在地壳中的产出深度是可以变化的，是动态的。如前所述，原在深部可以变浅，原在浅部后来可以被深埋，深浅是相对的。②在一个区域中产出的同时代同类型的矿床中，有的产在深部，有的产在浅部，情况复杂多样。以铜陵矿集区为例，冬瓜山层控铜矿产在地下800～1000m，而同类型的铜官山层控铜矿则产在浅表。它们在形成时处于同一地质环境，因后来所处构造位置及剥蚀程度的差别而现在处于不同深度。③每种类型矿床产出深度的跨度(空间)是不同的。有的跨度较小，有的则相反。在跨度较大的一些矿床中，有的矿体产在浅部，有的产在深部；有时，一个大矿体可自地表向下延深到1000m以下，浅部探矿和深部探矿只是针对一个矿体的不同部位，如会泽麒麟厂热液型铅锌矿床、澳大利亚Parks斑岩铜矿床和Rand型Au-U砾岩型层控矿床等的单个矿体产出深度都大于1km。 #p#副标题#e#
　　2深部找矿的地质科学问题?
　　
　　
　　进行深部找矿的关键是要深入研究区域和矿区的成矿规律，重点是成矿环境、成矿系统和成矿演化，以便全面认识矿床之所以产在某一深度空间的原因及其制约因素，运用适当手段，发现深部矿床。?
　　2.1成矿系统发育的完整程度?
　　按笔者理解，成矿系统是指在一定时空域中，由成矿要素、源—运—储成矿过程、成矿产物及成矿后变化等诸因素构成的成矿整体。一个发育完整的成矿系统，具有一定的时—空边界，包括三维网络空间，常能包括多个矿种和多种矿床类型。如长江中下游成矿带，其中的燕山期与岩浆热液有关的成矿系统发育就比较完整，体现了成矿的多样性和复杂性，既有Cu、Fe、Au、Ag、Pb、Zn、Co、V、Ti、P等多个矿种，又有矽卡岩型、斑岩型、脉型、角砾岩型、层控型等多种矿床类型，其形成时间自170Ma到90Ma，又分布在自武汉到上海的沿江广阔空间。?
　　研究了解成矿系统的发育完整程度，可帮助我们建立起对研究区成矿过程和矿床类型的整体认识，在深部找矿中可起到由已知到未知、由此及彼、由浅人深、举一反三的作用。对区域成矿系统及所产生的矿床系列(组合)有了基本认识，有助于在深部找矿中寻找新类型和新矿种，从而提高找矿的成效。
　　一个成矿系统发育完整需要多种有利因素的耦合。例如，一个热液成矿系统要发育完整，形成大型矿床，需要有超常规的热能和流体。Barnes(2002)指出，反复侵入的复式岩体能提供足够的热能以维持对流的热液系统。因此，在热液活动区中复式岩体的存在是找矿的关键性标志。国外很多重要岩浆—热液矿床就是产在这种环境中的。?
　　2.2成矿系统发育的深度?
　　不同的成矿系统形成在不同的构造环境和地壳的不同深度。研究掌握各种成矿系统的发育深度(空间)，有助于从宏观上把握矿床的空间分布规律，包括在垂向上的分布特征。这对于在一个区域中进行深部找矿有直接的指导作用。?
　　根据已有的大量探矿、采矿资料，已知变质、受变质矿床多发育在中下地壳中，与幔源基性—超基性岩浆有关的成矿系统形成也较深，可在中下地壳中发生。与花岗岩类有关的成矿系统多发育在上地壳或距地表5～15km的范围内，而与陆上或海底的火山—次火山活动有关的浅表热液矿床也可延伸至地下3km左右。海陆盆地中的沉积矿床一般是近水平、延伸大的矿层，当其受到区域构造作用时可下降到地壳深处并受到明显的热动力变质改造。?
　　不同成矿系统中矿源场、中介演化场(中介场)和储矿场等概念引用了李人澍(1996)的观点。按区域的构造层，可划分出产在古老结晶基底中的成矿系统、早古生代岩层中的成矿系统、晚古生代岩层中的成矿系统、产在中生代和新生代地层中的成矿系统等。越古老的矿床产出的局限性越大，越年轻的矿床产出的有利空间越多，尤其是产在多旋回构造的地块中的矿床。?
　　2.3成矿系统网络的三维结构与矿床分带?
　　矿床分带性指矿床的物质组成、矿石组构、矿化强度(品位)、矿化类型及岩石、构造等在区域和矿床内的空间变化规律。研究阐明矿床分带特征，尤其是矿床垂直分带特征，对找寻深部矿床有重要意义。?
　　从成矿系统观点看，成矿系统的网络性表现为系统内部各成员(矿床、矿点、围岩、构造、流体及各类矿化异常)间的有序分布和相互关联，表现为共生、过渡、复合、重叠和多通道性。作为一个网络，它有自己的内部结构和外部边界(三维的)，具有比矿床分带更为广阔的内涵。在深部找矿中要着重研究矿化网络的垂向变化趋势。?
　　以上讲的是在一次成矿作用中一个成矿系统的结构及分带性，至于由多个成矿系统叠合交织形成的网络就更加复杂，影响因素就更多。?
　　研究矿床的垂直分带，即矿化网络由浅向深的变化趋势，包括以下主要问题：①变化#p#副标题#e#内容，有矿种变化(如浅部Ag、Pb、Zn，深部Cu、Mo等)；矿化类型变化(如上为脉型、细脉型，下为斑岩型及矽卡岩型等)；含矿岩石变化(碎屑岩、碳酸盐岩、泥质岩等及其组合)；成矿强度变化(矿石品位和矿体规模)以及由大气、地下水作用制约的氧化带深度等。②变化形式(指矿体由浅到深的变化)极为复杂多样，可概括为(矿体)连续型、断续型、多层型以及构造断开型等。③对于复杂的矿床分带还要仔细研究其成因，如顺向分带、逆向分带以及多个矿化阶段的叠加分带。要强调指出的是，每个矿床都有其形态产状特征，如再经过后来的构造变动，将更加难以辨认和测定。因此，要作详细的调研和缜密的思考判断，包括采用大比例尺立体图等精细方法，而不宜套用某种现有模式。?
　　如何根据已知的浅表矿床信息推断其向下延伸的方向，涉及因素很多，目前尚无成熟的经验，以下几点可作参考：?
　　3.1利用矿床模型或勘查模型的完整性?
　　一个完整的矿床模型，应能清楚地显示出矿床的顶部特征和根部特征(蚀变的、构造的、元素组合晕等)及整个矿床的蚀变矿化结构，作为预测深部矿体的重要标志。如斑岩铜矿模型(以矿化蚀变分带为主体)可以作为帮助深部探矿的依据，如Kalamaszoo矿床找矿成功的实例；又如金矿脉的地化原生晕模型可帮助判断矿头、矿身、矿尾的部位，从而有助于指出找矿方向。?
　　3.2构造控矿研究?
　　构造是控制矿体向深部延伸的重要因素，大型垂直断裂及相关的角砾岩筒、岩墙等控制的矿体可深达1km以上，主要断裂与分支断裂的交点常是富矿囊的定位处。而复式褶皱的顶缘虚脱部位也是富矿石的聚集部位。一般可依据含矿断层的断距、断裂带宽度、断裂性质推测该断层的垂向深度及相应的矿体尖灭深度；同时还要注意矿化矿断层的断距、断裂带宽度、断裂性质推测该断层的垂向深度及相应的矿体尖灭深度；同时还要注意矿化系统垂向的多通道性对矿床规模及产状的控制。?
　　除垂向构造外，不同岩层界面、不同构造层界面、不整合面、拆离和滑脱断层带及隐伏岩体接触带也应注意研究，因为这些有显著物化性质差异的临界面和突变带，常是含矿流体运移道路上的物理化学障，是深部矿体的就位场所。?
　　深部矿床产状十分复杂，这里只是概括地加以表述。该图中的多型多层型多表现为高硫的浅成低温矿床和深部斑岩铜矿床的套叠(Telescoping)，这在很多地区是常见的。另外，矿床由浅到深的变化，除表现在形态产状上外，在成矿元素、蚀变等方面也有变化，如著名的芒特艾矿床在浅部以铅锌矿为主，到约1500m的深度处则以铜矿石为主。?
　　4结语及建议?
　　当前在中国中东部广大地区，已逐步进入深部找矿的新阶段。深部找矿的经济和社会意义重大，同时也是发展成矿学和矿产勘查学的一个良好机遇，希望同行专家多加关注。近期内可先制定工作规划，坚持产、学、研相结合的调查研究路线，深入解剖代表性矿山，充分收集、整理、分析已有的大量地矿资料，研究矿床成因和就位机制，阐明矿化网络，建立深部找矿的勘查模型，并以工程查证，以期找到深部矿体。?
　　深部找矿既要有系统观和整体观，又要精细观测，见微知著。既要通过类比从已知到未知，寻找与已知矿床类型类似和同类的矿床，又要善于求异创新，注意那些与已知矿床类型不同的新矿床类型和新矿种，以及相应的新的成矿环境。?