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我国矿产资源量预测工作研究
——以地球化学块体理论应用为例

2021-01-02华东冶金地质勘查局物探队王琦

区域治理 2021年40期
关键词:块体资源量矿床

华东冶金地质勘查局物探队 王琦

资源是社会、国家、民族长远发展的基础保障,我国幅员辽阔、地大物博,金、银、铜、铁等金属资源深藏在我国地下,正待领域人员勘探挖掘。而地球化学块体作为地球中现已被发现的最大岩块组织,因其特有的超强成矿供应能量,可为大型矿床、巨型矿床的成形提供必需性物质条件。所以,领域人员需加深对地球化学块体根本理论的研究层次,在严格秉持因地制宜原则的前提下,将其合理引进资源量预测工作中。着重发挥该理论、方法的积极性应用优势,加强资源量预测任务的落实精度、实效,全面强化我国资源探寻、资源预测等相关作业的完成效果,间接助力我国社会秩序良性运转。

一、地球化学块体方法的浅析

(一)地球化学块体的概念

1.套合地球化学模式谱系

该谱系归根结底就是异常性地球化学分布模式,即区域异常覆盖了局部异常,而规模更大的地球化学省则可覆盖区域异常,这种套合性的模式谱系能够承载低密度至高密度的多层级样品采集系统完成圈定处理。1930年地球化学领域发展初期,领域学者的重点研究对象仅为矿体分散晕、分散扇、分散流等方面,实际工作面积往往不会超出矿体附近的100km2,且以局部异常区域为侧重点。而在套合性模式谱系诞生后,顺势推出了更加宽阔的分布模式,根据规模大小可排列为1000-10000km2的地球化学省<10000-10000km2的地球化学巨省<100000-10000000kkm2的地球化学域[1]。据调查,大型、巨型矿床通常具有3个套合层级的模式谱系,也就是区域、局部异常,而中小型矿床则仅持有局部异常,以及100km2以下的区域异常。

2.地球化学块体

巨大岩块内在持有的多样元素可承载套合地球化学模式谱系完成在地表中的逐一展示。地球化学块体特指地壳中富含大量金属元素的巨大性异常块体,在地表中的直观表现就是局部异常直至地球化学省、域的系统化地球化学模式。而针对块体的厚度来讲,其并不具备明确的固化定义。出于资源勘探深度要求、参数计算便利等角度的考量,我国通常对块体施以假定义处理,即1000m。地球化学块体理念的正当运用,能够对大型矿床自然形成的必然性、可能性及资源量的鉴定预测起到积极作用。

3.成矿所需金属元素

并非所有块体内生成的金属量均可在促进成矿中得到充分利用,只有具备高活跃、易被液体携带的金属物质才可富集成矿,这些金属物质也被称为“成矿可利用金属”。分析这些成矿可利用金属,矿源层中,虽然金属元素成分含量高可驱动成矿效率,但含量的多少不是成矿唯一条件,更关键的要素在于元素的自体形式,其必须具备易被活化、溶解的能力,并以这种形态长期存在,才可发挥矿源层基础作用。而这一点也在领域学者就南非金矿深入研究后得到了印证,即变质热液将硫化物输送、搬运至周边扩容带内后才可实现成矿,而凿岩矿物中被长期禁锢的元素对成矿活动几乎无任何助力。

(二)基于地球化学块体理论的资源预测原理

以区域成矿新理论为导向,矿床作为整合地质功能的综合性产物,不仅是各类地球物质的分异、高度浓集成矿物质的自然结果,也是多元性地质因素有机融合的耦合物,往往经历了多次地质运动的“提炼”。成矿作用能够有效活化、沉淀、迁移天然成矿物质,随之产出可供社会使用的自然性矿产资源。

成矿系统覆盖了众多层次、规模,能够由全球成矿发展为区域成矿、矿田成矿等。而地球化学块体则以成矿物质输送供应为着眼点,定位成矿元素的排列分布,并将其浓集为新型矿床。

不论是大型矿床,或是巨型矿场,其构建形成均需以海量物质的集中聚集及供应支撑为核心。这一物资供应支撑的直观表现就是地球中现有的成矿含量极高的特殊性块体[2]。因成矿元素的有序供应,可促使地球化学块体在漫长、频繁的地质自然运动过程中,迁移至地质条件优良的地带,整合成为矿床聚集区、巨型矿床。据了解,这些块体内持有的资源量与金属含量可构建出正比关系。

大多大型、巨型矿床、矿区附近皆持有一套套合性地球化学谱系,且可依附在块体内部或边部。对此,可通过地球化学手段的正确操作,以元素角度为出发点,精准勾勒出这些地球化学谱系,并依照块体级次的差异性,探寻金属资源浓集的动态演变趋势。进而高效挖掘出巨型矿场的远景地带,在减少找矿用时的基础上,规避找矿风险。

(三)地球化学块体技术的定义

地球化学块体方法简单来讲就是依照地壳表层展现出的元素分布特性准确圈出块体。通过块体级次的不断提升,圈出各个子块体,而这些所收获的块体、子块体则可引申为物资供应量陆续浓集的过程走向。根据块体内富含的元素含量、块体面积规模的具体参数,即可推导计算出矿体现有的物资供应总量。并以已客观确定设计的成矿率为媒体,评判这些块体的潜在性资源强力。运用“掌握全局、缩小靶区”的根本原则,增强我国找矿工作的落实效率。

不可否认,地球化学块体新理论概念的推出切实为我国地球化学领域指明了多条深入研究新思路,并驱使其理论定义、实践应用、研究项目等方面产生了明显变化。即由研究原始的分散性地球化学模式,升级成了站在全球角度,研究各元素的分布模式、内部构造的新目标;由以往以矿床为核心的研究主题,分析矿床所伴生出的多样性地球化学现象,过渡为探寻各元素在地质运动过程中巨变成矿的过程流程。这样一来,块体新概念的创新提出,实现了对矿床学研究项目的多元丰富。

二、地球化学块体理论在资源量预测中的应用

本次研究以我国西秦岭地区所富含银资源量的预测工作为载体,分析地球化学块体理论在其中的实践应用方法、要点、途径,并通过地区成矿远景区的精准圈定,探寻银矿找矿的定位靶区。以及使用类比成矿率,完成资源量客观性的计算预测,为我国西秦岭地区的战略性国家资源的勘探、开采等工作的顺利部署、执行提供借鉴参考。

(一)工作方法

以地球化学块体理论为导向,完成对我国西秦岭地区水系沉积物现有Ag信息数据的处理。并通过10×10km规格的窗口数据,剖分地球化学块体内部构造。

确定块体边标准边界约为85×10-9,而子块体实际含量值有:97×10-9、150×10-9等[3];确认面积超出1000km2的自然块体就是地球化学块体,并就500m左右的厚岩块内金属总量加以估算。

以1:100万为单位,制作西秦岭区银资源地球化学块体图集,共划定出了4个块体,且包含1个地球化学巨省;并采取逐步增长含量临界值的方法,开展多层次、内结构的剖分工作,总结出了多种规模的地球化块体、块体与子块体间的套合关系。

(二)潜力预测

本次研究中所圈定的西秦岭地区银地球化学块体具有高值、子块体发育等突出特点,在地理位置上,多集中于白龙江、“五朵金花”、夏河等区域,且块体面积大、强度高,能够与砷、汞等块体伴生而出。

1.厂坝—李子园的资源潜力预测

“厂坝—李子园”区域的地球化学块体处于西秦岭陇南山地,该地自然地形较为复杂,且基岩裸露性不高。泥盆系碳酸盐与碎屑岩共存,产出了大型银地球化学块体。Ag、Zn、Pb间持有较高的重合度,矿床已与块体充分吻合。此外,在“厂坝—页水河”区域中,铅锌矿内包含伴生银矿,而在太阳寺附近,同样存在独立银矿。

通过区域化探异常后发现,该区域除Ag、Zn、Pb外,Au、Cd同样健康发育,并展现出了带状形状,可知其受地层自然条件的控制,致使其在规模大的基础上,异常强度极高,自西向东集中于当地两当北部、“西河—成县”一带。

该地Ag块体面积约为7760km2,能够供应1417380t左右的银资源量。当含量下限值由初级85×10-9增长至97×10-9时,块体将自动生出2个小型子块体,即Ag7-1与Ag7-2;再次提升下限范围至114×10-9时,将收获Ag71-1与Ag72-1这两类子块体;将下限值最大化提升至150×10-9后,则可将其分为Ag7111-1这一个子块体及两点区域异常,并随之加强块体层次的直观明显性。在块体被逐步分解后,其主体面积将同样随即降低,但可不断强化其浓集度,可体现出银正在逐渐集中的块体状态。此外,块体呈现出了两个局部性浓集中心,一处与西城超铅锌矿田构建出了对应关系,已探清的现有银储量约在710t左右;而对于另一处浓集中心来讲,其坐落于“李子园—太阳寺”区域,具有较为优质的天然性成矿条件,目前已勘探到铅、银这两种资源的矿化线索,简单预测其共有约为500t的银资源,以及16万t规模的铅资源[4]。

承载成矿率基础公式计算,Ag72-2中现存的银资源量约为2310t,Ag7-1则为2430t,展现出了较为辽阔的找银前景。

2.白龙江的资源潜力预测

白龙江地球化学学块体坐落于甘肃南部区域,以黑色岩系为主。且Ag复背斜带呈现出了高背景特征,异常带表现明显。分析岩性组合有炭硅质岩、炭质板岩等,带内逆冲断裂发育良好,推覆构造褶皱形变严重,是秦岭推覆带之一。并由Mo、Se、Au、As、Cd等物质协同构建出了具备多元素的秦岭异常带。

白龙江地球化学块体中含有大量 Ag, 其 可 与 Hg、Pb、Co、U组合共生。Ag5块体的总体面积约为20600km2,资源量在2504000t左右;当含量下限值在97×10-9时,基础块体可划分出Ag5-1、Ag5-2这两个子块体,而当下限值逐步升至最高为150×10-9时,则可获得五级子块体,即Ag51-1、Ag511-1、Ag521-1等。其中,Ag51-1面积约为5400km2,具有4800t左右的资源总量,代表矿床为拉日玛;Ag511-1所持有的资源总量为4026t,可供应金属量约为1千万t。与“厂坝—李子园”区域的地球化学块体特征相同,浓集中心带同样清晰,块体层次表现明显,浓集区域中间部位银资源相对更多。

(三)找矿预测

依照地球化学块体理念分析,在西秦岭“五朵金花”的上、下洮坪均发现了众多关键性银矿化特性线索,可将其预测区定位于礼县、岷县附近,评估产银量约为1200t;“李子园—太阳寺”的预测区在两当北端至天水东南端区域中间,地层属性为碳酸盐岩、统碎屑岩,岩浆活动活跃,地球化学块体多为Pb、Au、Zn。判断银资源量在2500t左右[5]。白龙江褶皱带为舟曲银矿的对标预测区,在其中,黑色岩系集的志留系、泥盆系是促使其自然成矿的重要地层,银资源量保守预测为2200t,是西秦岭探索金属矿的核心区带。

三、结语

综上所述,在科学领域近年来迅猛发展的新时代背景下,各类前沿性新理论、新技术得到了创新提出、升级优化,驱动各行业发展步伐明显加快。而对于我国资源探索领域来讲,自古以来,富有智慧的劳动人民就推出了系列资源勘探手段,但因技术落后,资源寻找方法使用繁琐,且结果不准,导致资源探寻工作推进困难。而在我国社会发展新态势大环境中,先进的地球化学块体理论应运而生,领域人员可通过该理论的正当运用,切实彰显理论实践的积极性应用价值,强化我国资源探查、发掘、开采效率,从而满足社会进步对资源供给的现实需要,驱动我国发展早日升致新台阶。

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