刘 芳

（新疆地矿局第一区域地质调查大队，新疆 乌鲁木齐 830000）

水系沉积物测量是以水系沉淀物作为采样对象进行地球化学勘查工作，分析水沉淀样品中的化学成分，根据化学成分的异常，确定矿产资源的类别。随着矿产资源不断被开采，如何更加低成本、高效率的进行找矿成为了找矿研究中的重点，在找矿勘查技术水平不断地发展下，深部找矿成为了找矿研究工作中的重点。将水系沉积物测量应用到深部金属矿找矿中，能够改善原有找矿方法中指标间关联性不强的问题，为研究不同深部金属找矿工作提供理论依据[1]。受到矿产资源开拓性以及可变性的影响，国外在深部金属找矿时运用测量技术的时间在上个世纪初，随着测量及分析仪器精度不断增强，逐步衍生了水系沉积物测量方法，并运用在深部找矿上。国内在研究应用水系沉积物测量技术起步较晚，在多项影响因素控制下，在不同的地质条件下形成了较为成熟的应用方式[2]。综合国内外的研究成果来看，研究水系沉积物测量在深部金属矿找矿中的应用是很有必要的。

1 水系沉积物测量在深部金属矿找矿中的应用研究

1.1 转换水系沉积物元素数据

在不同深部金属水系中存在不同含量的沉淀物，含量数值变化呈正态分布，所以在转换水系沉淀物元素数据时，采用等值线法构建一个地球化学编图，将地质图作为底图，以实际采样水系的位置为坐标中心，将不同色块划分为不同等级的色阶[3]。以不同色阶表示为不同的异常强度，来显示金属矿的主成矿元素信息，根据异常色块图元素排列情况，采用马氏距离计算金属元素间的距离，计算公式可表示为：

其中，Xi表示水体样本数量，n表示水系样本数量，Xj表示金属元素间的距离。根据计算得到的距离值，采用标准化的正态处理方式，整合计算得到的距离数值，将不符合正态分布的数据作为异常元素数据，结合元素对应色块的坐标，得到对应马氏距离下的异常坐标，结果如下表所示。

表1 马氏距离对应的异常坐标

由上表所示的异常坐标结果，不同的异常坐标含有不同的金属元素组合，在实际转换中，结合得到的马氏距离数值，不断筛选色块等级中的金属离子，得到一个大致区域的金属矿区域，并将该区域视为金属矿床。在转换水系沉淀物元素数据后，确定矿床中包裹体的化学特征。

1.2 确定矿床包裹体化学特征

采用深度钻孔的方式采集深层矿床内岩石样本，岩石样本打磨成岩石薄片后，针对不同包裹体进行显微测微和激光光谱分析，实际分析时，控制岩石的测温范围在-190℃～+580℃，每次升温或是降温的速度控制在1℃左右，控制激光波长420nm，激光功率为15mW，光谱分辨率在1cm-1～2cm-1。联合显微测微与激光光谱分析结果，得到深部成矿阶段的各项参数，如下表所示。

表2 包裹体参数分析结果

综合上表所示的各项包裹体参数来看，岩床样本中在成矿1阶段的各项参数数值小，低盐度演化过程较明显，大部分包裹体中含有均一到液相，在阶段2中的V型样本含有个别临界均一，样本盐度数值相差较大，逐渐从高温高盐度流体转换为低温低盐度流体，早期深度成矿含有大量的金属离子，在外界大气降水的作用下，逐步演化成为方解石[4]。确定矿床包裹体化学特征后，划定找矿区域以及找矿深度，最终完成应用研究。

1.3 完成应用研究

根据得到的化学特征，采用Spss软件对四项化学样本进行金属因子分析，控制各个金属因子间的贡献率为线性数值变化，根据金属离子与不同离子间的相关性，控制四个金属因子代表不同的元素，控制金属因子1表示低温矿化元素，金属因子2表示酸性岩浆指示金属元素，金属因子3代表矿化前缘晕金属元素，金属因子4表示高温金属元素。根据岩石裂缝中不同金属因子的组合形式，提取得到深部区域的矿化信息，控制岩石裂缝大距离的迁移，不断组合裂缝位置分布，得到岩石采样位置处的发育情况以及产状信息，选用N00线同剖面测量采样位置的地球物理CSAMT，标定采样点的位置信息，形成一个初步的采矿深度范围[5]。结合采样点裂缝的发育程度，在特定的样品矿层不断加密，加密到构造裂隙不发育时，根据此时裂隙的深度数值基础上，适当地放稀至50m～70m，根据不同深度的金属离子同等水平面的金属含量，绘制一个R型聚类分析谱系图，结合裂隙得到的深度数值，最终确定深部金属矿的位置。综合上述处理，最终完成对水系沉积物测量在深部金属矿找矿中的应用研究。

2 实验

2.1 实验准备

设置水系沉积物测量的采样点，以最小水系为标准，每隔0.25km设置一个水样采集点，根据使用的GPS定位系统记录水体取样的位置，在整体水系的上下水系范围内取相同含量的水样作为水体样本，准备10个水体样本并编号，准备的水体样本基本信息如下表所示。

表3 实验准备的水体样本

对上表所示的水样样本进行实验，对比在使用水系沉积物测量前后，深度找矿范围的准确性。

2.2 实验结果分析

基于上述实验准备，在应用了水系沉积物测量后，根据数据计算结果，确定深部金属矿的位置，以水系采样点为位置标准，对比应用水系沉积物测量方法前后，确定得到的找矿位置，结果如下图所示。

图1 应用水系沉积物测量前后得到的找矿区域

由上图所示的找矿区域结果可知，在应用水系沉积物测量技术前，能够基本确定金属矿的位置，但是存在一定的位置误差，不利于实际矿产开发时位置测量工作，容易造成不必要的开采费用。在应用水系沉积物测量后，矿产区域的范围逐渐变小，根据水系中金属离子成分数值确定得到的金属矿位置更加准确。由确定的位置范围结果可知，运用水系沉积物测量技术能够增强找矿工作的准确性，减少找矿成本。

3 结语

在深部金属矿找矿过程中，应用水系沉积物测量技术已成为了研究的重点，随着地球化学数据的不断积累，根据金属元素的正态分布，确定金属矿的位置成为了最有效的找矿方式。在应用水系沉积物测量技术后，能够有效改善原有找矿方法得到的找矿区域范围过大的不足，为今后研究深部金属矿找矿提供研究方向以及理论依据。但该种应用方法易受外部数据的干扰，还需要不断地研究优化。