找矿的,一定要记好这5大标志

找矿的,一定要记好这5大标志

图片来源:新疆日报

找矿标志是指能够直接和间接地指示矿床的存在或可能存在的一切现象和线索。找矿标志按其与矿化的联系一般可分为直接找矿标志和间接找矿标志,前者如矿体露头、铁帽、矿砾、有用矿特重砂、采矿遗迹,后者如蚀变围岩、特殊颜色的岩石、特殊地形、特殊地名、地球物理异常等。

一、地质标志

1. 矿产露头

矿产露头可以直接指示矿产的种类、可能的规模大小、存在的空间位置及产出特征等,是最重要的找矿标志。由于矿产露头在地表常经受风化作用改造,因此据其经受风化作用改造的程度,可分为原生露头和氧化露头两类。

原生露头是指出露在地表,但未经或经微弱的风化作用改造的矿化露头。其矿石的物质成分和结构构造基本保持原来状态。一般来说,物理化学性质稳定,矿石和脉石较坚硬的矿体在地表易保存其原生露头。例如鞍山式含铁石英岩,其矿石矿物和脉石矿物基本上全是氧化物:磁铁矿、赤铁矿、石英等,因此不会再氧化,至多磁铁矿氧化为赤铁矿,故地表露头基本上反映深部矿体的特征。此外,铝土矿、含金石英脉,各种钨、锡石英脉型矿体和矿脉在地表同样稳定,其中主要矿物皆为氧化物。这类露头一般能形成突起的正地形,易于发现,并且还可以根据野外肉眼观察鉴定确定其矿床类型,目估矿石的有用矿物百分含量,初步评定矿石质量。

多数的矿体的露头,在地表均遭受不同程度的氧化,使矿体的矿物成分、矿石结构发生不同程度的破坏和变化,这种露头称之为矿体的氧化露头。在对金属氧化露头的野外评价中,要注意寻找残留的原生矿物以判断原生矿的种类及质量,另外也可以据次生矿物特征判断原生矿的特征(表1)。

表1 矿床氧露头常见次生矿物及颜色特征表

金属硫化物矿体的氧化露头最终常在地表形成所谓的“铁帽”。铁帽是指各种金属硫化物矿床经受较为彻底的氧化、风化作用改造后,在地表形成的以Fe、Mn氧化物和氢氧化物为主及硅质、粘土质混杂的帽状堆积物。铁帽是寻找金属硫化物矿床的重要标志。国内外许多有色金属矿床就是据铁帽发现的,如果铁帽规模巨大,还可作铁矿开采。在预测找矿工作中对铁帽首先须区分是硫化物矿床形成的真铁帽或是由富铁质岩石和菱铁矿氧化而成的假铁帽,其次对铁帽要进一步判断其原生矿的具体种类和矿床类型。

2. 近矿围岩蚀变

在内生成矿作用过程中,矿体围岩在热液作用下常发生矿物成分、化学组分及物理性质等诸方面的变化,即围岩蚀变。由于蚀变岩石的分布范围比矿体大,容易被发现,更为重要的是蚀变围岩常常比矿体先暴露于地表,因而可以指示盲矿体的可能存在和分布范围。

围岩的性质和热液的性质是影响蚀变种类的主要因素。不同的蚀变种类常对应一定的矿产种类,主要的围岩蚀变类型及其有关矿产如表2所列。

表2 围岩蚀变类型及其有关矿产表

(据侯德义等人,1984) 注:+++最常见,++常见,+少见

3.矿物学标志

矿物学标志是指能够为预测找矿工作提供信息的矿物特征。它包括了特殊种类的矿物和矿物标型两方面的内容。前者已形成了传统的重砂找矿方法。后者是近20年来随着现代测试技术水平的提高,使大量存在于矿物中的地质找矿信息能得以充分揭示而逐步发展起来的,并取得了较大的进展,目前已形成矿物学的分枝学科——找矿矿物学。

矿物标型是指同种矿物因生成条件的不同而在物理、化学特征方面所表现出的差异性。通过矿物标型特征研究可以提供以下方面的找矿信息:

1)对地质体进行含矿性评价。利用矿物标型可以较简捷地判断地质体是否有矿。例如,金伯利岩中的紫色镁铝榴石含Cr2O3≥2.5%时,可以判断该岩体为含金刚石的成矿岩体;铬尖晶石中的FeO>22%,其所在的超基性岩体通常具铂、钯矿化;再如金矿床中石英呈烟灰色时,其所在的石英脉含金性一般较好。

2)指示可能发现的矿化类型及具体矿种。预测工作区发育的可能矿化类型,在评价矿点和圈定预测远景区时具有重要意义。如不同成因类型矿床中的磁铁矿,其化学组分差别很大,与基性超基性岩有关的岩浆矿床中,磁铁矿一般含TiO2很高,而其他类型的则含TiO2很低。同一矿床从早期到晚期也呈现规律性变化。从锡石的标型特征(晶形和含微量元素)可以区分伟晶岩型、石英脉型、锡石硫化物型等不同类型的矿化。

利用矿物标型特征和矿物共生组合特点,可以提供更好的矿床类型信息。如含锌尖晶石作为多金属矿床出现的标志;电气石的标型变化作为不同成因的锡石矿床的标志。伟晶岩中玫瑰色和紫色矿物(云母、电气石、绿柱石等)的出现是锂、铯矿化的标志;花岗岩中绿色天河石、褐绿色锂云母的出现,说明可能有锂矿化的存在;在变质岩地区见蓝晶石、石榴石、是含云母伟晶岩存在的标志。

3)反映成矿的物理、化学条件。目前在大比例尺成矿预测及生产矿区的“探边摸底”找矿作中应用较多。利用矿物标型特征的空间变化,推测矿物形成时的物、化条件及空间变化特征,进行矿床分带,指导盲矿找寻。如在反映成矿温度方面,锡石从高温→低温,晶形由简单的四方双锥→四方双锥及短柱状→长柱状、针状;闪锌矿从高温→低温,含铁量由高→低、颜色由黑→淡黄。王燕(1979)在胶东玲珑金矿对第一阶段石英进行系统的测温,绘制出温度梯度等值线图,清楚地反映了多渠道的矿液是从北东深部向南西方向斜向运移的,从而较好的指导了深部矿体的找寻工作。

二、地球化学标志

地球化学标志主要是指各种地球化学分散晕,它们是围绕矿体周围的某些元素的局部高含量带。这些分散晕据调查介质的不同可分为原生晕、次生晕(分散流、水晕、气晕、生物晕)等。图3-2-17反映了铜峪沟矿区Cu、Pb、Zn、Ag、Sn元素的地球化学异常分布特征。

从研究、分析地球化学元素的途径入手而达到提取找矿标志的目的,目前已形成了较为成熟的各种专门性的地球化学找矿方法。通过化探方法所圈出的各种分散晕常称之为化探异常,其在找矿中的应用及评价详见找矿方法一节。

地球化学标志在金属、能源矿产勘查工作中应用非常广泛,与其它找矿标志相比,具有其独特的优点:

首先是找矿深度大,是找寻各类矿产、特别是盲矿床的重要标志,找矿深度可以达到百米甚至数百米;

其次,应用于指导找矿比较简便,利用不同级别、种类的化探异内的主要异常及其形态展布,反映主要成矿带和矿化集中区或主要矿源层的展布以及主要控矿因素与矿化的内在联系,从而有助于提高勘查人员的识别能力,为评价区域总的成矿前景和矿产潜力指明方向;

另外,地球化学标志是发现新类型矿床及难识别矿床的唯一途径或重要途径。对于以成矿元素作指示元素而圈定的地化异常是一种直接的找矿标志;其不同级别的地化异常反映了成矿元素逐步地富集趋势,在找矿工作中从正常场→低异常区→高异常区→浓集中心→工业矿床,可以直接进行矿产的勘查与评价工作。因此,一些新类型的金属矿产就是通过对不同级别的化探异常的逐步评价而发现的。这方面比较典型的如卡林型金矿床和红土型金矿床的发现及勘查评价工作。

最后需指出的是,地球化学的内涵丰富,获取途径之多也是其一大特点。地球化学异常除了上述的以众多的成矿元素作为指示元素外,还可以根据与成矿元素具相关联系的非成矿元素作为指示元素进行异常的提取及评价工作,例如在金矿的勘查工作中常选用Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg等元素作为指示元素。在异常的获取途径方面可以是从基岩中提取的原生晕,也可以是从水、土壤、空气、生物中提取的次生晕。

三、地球物理标志

地球物理标志主要是指各类物探异常,如磁异常、电性异常、放射性异常等。地球物理标志对各种金属矿产、能源矿产的勘查工作具有广泛的指示作用,其主要反映地表以下至深部的矿化信息,对地表以下的地质体具有“透视”的功能,因而是预测、找寻盲矿体(床)的重要途径之一。物探异常的实质是反映地质体的物性差异。因此,地球物理标志是一种间接的找矿标志,其本身往往具有多解性。另外,物探异常的强度受地质体的埋深大小及地形地貌特征影响较大。在应用地球物理标志时,必须结合地质、地貌等多方面的具体特征进行分析,以求对物探异常所反映的信息做出正确的解释。图3-2-18显示出一幅视电阻率的等值线图它是根据以100m电极距用激发激化测量过的同一地区取得的读数作出的,矿体的轮廓重叠在电阻率的异常分布图上,低阻异常与矿体的已知位置和近地表的轮廓重合。

四、生物标志

生物的生存状况受环境条件影响较大,一些特殊的生物的存在可以在一定的程度上反映地下的地质特征及可能的矿化特征,因而可以作为指示找矿的标志。例如:我国长江中下游的铜矿区内一般都有海州香薷(铜草)生长,目前是公认的本地区内找矿的一种重要指示植物。

目前,生物标志的研究趋势是由宏观生物向微体生物、如藻类、细菌、真菌类发展,由现代生物向已绝迹并已成为化石的古生物发展。并且,在研究、揭示生物标志的指示找矿机理方面,一改过去的把生物视为环境的被动产物的片面看法,而是更多地注意对环境的主动改造作用,即把生物本身视为一种重要的致矿因素,在此基础上总结、发掘新的生物找矿标志。这主要是近20年来生物成矿研究所取得的巨大进展,使人们认识到生物通过自身或因其活动而改变了环境的物理化学条件,使成矿元素发生迁移、沉淀和富集,从而形成上规模的工业矿床。生物致矿作用的揭示给生物找矿标志的研究开拓了新的广阔空间。

五、人工标志

主要指旧采炼遗迹,特殊的地名等。例如老矿坑、旧矿硐、炼碴、废石堆等,它们是指示矿产分布的可靠标志。我国古代采冶事业发达,旧采炼遗迹遍及各地。古代开采放弃矿山、或者是由于当时技术落后不能继续开采,或是由于对矿产共生组合缺乏识别能力,用现代的技术及经济条件重新评价,有时会发现非常有工业价值的矿床。我国不少矿区是在此基础上发现和开发的。此外,更多的是以这些旧采炼遗迹为线索、通过成矿规律、找矿地质条件的研究而找到更为重要的新矿体。特殊地名标志是指某些地名是古代采矿者根据当地矿产性质、颜色、用途等而命名的,对选择找矿地区(段)有参考意义。有的地名直接说明当地存在什么矿产,如安徽的铜官山、湖北大冶的铁山、河北迁西的金厂峪、浙江平阳的矾山、甘肃玉门的石油河等。有些地名因古代人对矿产认识的局限性,其地名与主要矿产类型有差别,但仍然指示有矿存在的可能性,例如江西德兴银山实际上是铅锌矿、湖南锡矿山实际上是锑矿、甘肃白银厂实际上是铜矿等。