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金矿找矿技术分析

收藏本文 2024-01-08 点赞:24703 浏览:116311 作者:网友投稿原创标记本站原创

摘要:大型金矿山,经过多年规模开采,资源已经面临枯竭。为此,近几年来,在矿区及,一直在开展接替资源找矿工作。文章主要对马脑壳金矿进行分析,由于马脑壳金矿地处川西北高原,属于高寒地带,野外可工作时间短,加上矿区地形陡峭,植被覆盖广泛,缺少直接找矿标志,找矿难度大。所以新的找矿技术应用已经是一个重要的话题。
关键词:马脑壳金矿;现场X荧光测量;X荧光异常特征
:A
利用现场X射线荧光技术能够在野外现场对岩石的多种元素实现快速定性、定量的测定工作,在地质学研究、矿产资源评价等分析方面,已有大量成功的应用实例。20世纪80~90年代,现场X射线荧光技术在我国金矿勘查中发挥了重要作用,取得了令人瞩目的找矿效果。以X射线荧光找金矿为例,由于金元素的值丰度远远小于X射线荧光仪自身探测线,它不能激发金元素的K系特征X射线,只能根据伴生元素作为勘查金矿的指示,而达到寻找金矿床的目的。常规的取样分析获取样品中元素含量数据流程:野外采样一样品运输一样品加工一化学分析。显然,由于获取元素含量的时间过长,从而不能及时的指导野外的地质工作。在很多情况下,传统的方法只针对目标元素进行分析,导致一些重要的伴生元素不易被及时发现。利用现场X荧光技术,能够在

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野外现场对岩石的多种元素实现快速定性、定量的
分析,能够勘查矿的远景去和寻找隐伏矿体,迅速发现异常。

1 工程实例

马脑壳金矿位于松潘甘孜褶皱系与秦岭褶皱系结合部位的川、甘、陕金三角金成矿带内。矿区位于北西走向的洋布梁推覆断裂带南侧。
本文工作区位于矿区某地。区内主要构造方向为北西-南东向,由一系列褶皱和逆冲断层组成(图1)。主要的断裂有北西(F

1、F2、F3)与北北东向(F7、F8)两组。

北西向断裂:F1断层,出露在矿区北部,属洋布梁推覆断裂的前锋断裂,为高角度逆冲断层。上盘为杂谷脑组下段地层,下盘为杂谷脑组上段地层。为区内重要的导矿和容矿构造。
F2、F3断层,产于扎尕山组二段地层中,是矿区重要的容矿构造。断层面产状与地层产状基本一致,倾向北北东,倾角30o-40o。由挤压破碎角砾岩组成。热液蚀变发育。在马脑壳矿区,为最主要的含矿构造带。
北北东向断裂:F7上马梁城沟断层,为平移性断层(右旋);F8为左旋平移断层。这些北北东断层切割北西向断裂。
勘查区出露的地层为三叠系中统杂谷脑组(Tz1)下段,以及三叠系中统扎尕山组(Tzg)。杂谷脑组下段(Tz1)主要为中-厚层状杂砂岩夹绢云板岩。扎尕山组上段(Tzg3)为粉砂微晶灰岩、钙质绢云板岩和中厚层石英砂岩;中段(Tzg2)为钙质砂质板岩、钙质绢云板岩、变质砂岩夹砂质灰岩,为主要的含矿层位;下段(Tzg1)为钙质粉砂质板岩与钙质绢云板岩互层,夹结晶灰岩透镜体。
矿区热液蚀变有:硅化、褐铁矿化、黄铁矿化、碳酸盐化、绿泥石化;次要的有雄黄或雌黄矿化、辉锑矿化、绿帘石化等,为一套中低温热液蚀变组合。

2 现场X荧光方法的勘查原理

2.1 X荧光方法的定性与定量测量原理

根据莫塞莱定律,元素的特征X射线能量与其原子序数的平方(Z2)成正比。当选用确定的激发源时,所产生的特征X,射线的照射量率与元素的含量成正比。这就是X荧光方法可以对(矿)石成分进行定性与定量测定的物理基础。

2.2 现场X荧光测量勘查金矿的地球化学原理

按目前的工业标准,金矿体是指金含量高于1×10-6的地质体,其金较地壳中的平均含量高出250倍。在金经数百倍的浓集并成矿的过程中,与金地球化学性质相同的一些元素也同时得以富集,这些元素称之为金的共(伴)生元素,因此金及其密切共(伴)生的元素成为我们找金矿的指示元素。金之所以得以富集成矿,除需矿源外,尚必须有促使金富集的地质作用,这就是构造和蚀变等地质作用。故通过捕获指示元素、构造、蚀变等信息,就可以实现找金矿。采用多元素X荧光测量,可以获得上述找矿信息。

3 现场X荧光测量设备与工作方法

野外X荧光测量采用成都理工大学研制的IED-2000P型携带式X荧光仪。该仪器采用目前世界上最先进的Si-PIN电制冷半导体探测器,主机是基于工业计算机的1024道数据采集系统。激发源采用活度为1.11×109Bq的点状238Pu。仪器对55Fe

5.9keV射线的能量分辨率为185eV,可以同时测量8~15种元素。

根据工作区金矿受构造控制的特点,以控制工作区内北西-南东向含矿构造为目的,按大致垂直于构造,布设了12条X荧光测量剖面。按200×20m网格,开展了土壤面积X荧光测量。对异常区,则将测网加密到100×10m。
为减少地表腐质层的影响,土壤测量深度选择在B层上进行。根据试验,这个深度约为30~40cm。为此我们在每个测点上挖40cm左右深的坑,对坑底面土壤进行测量。根据前期对马脑壳金矿地球化学模式研究,每点测量元素为As、Cu、Zn、Pb、Fe、Ca、Sr、Ni等8种。其中,As、Cu、Zn元素主要作为金矿的矿化晕元素用于指示金矿的地球化学异常,Fe、Ca则作为分别指示褐铁矿化、碳酸岩化蚀变的信息。

4 金矿上方X荧光异常特征剖析

为了剖析金矿上方X荧光异常的特征,我们在已知矿体上布设了建模剖面,以掌握矿体与X荧光异常的关联关系。图2为该剖面的X荧光测量成果图。
从图2可见,在矿体对应的上方呈现有As、Cu、Zn、Pb等元素的异常,而在矿体边缘,则有由于碳酸岩化蚀变所引起的Ca、Sr元素异常。结合地质理论研究,可以认为这就是勘查区金矿上方的X荧光异常特征,是判别矿与非矿异常的基本依据。

5 勘查区X荧光测量成果与综合分析

对12条测线的测量结果进行整理后,分别编制了测区As、Cu、Zn、Pb、Sr平面等值图,图3仅展示了其中As的土壤X荧光测量平面等值图。根据As的土壤X荧光测量,捕获了4个As异常。
其中,1号异常除西北端小部分区域展布于含矿构造带F2以北之外,异常主体均展布于含矿构造带F2与F3之间,赋存于三叠系中统杂谷脑组中段含矿层位内,西起19号测线以西,东至11号测线止。异常规模大(长度超过800m),浓集中心幅值高出背景值5倍。经对19线、15线异常剖析,发现该异常具有典型的金矿异常特征(图4),即除As呈现异常外,伴生有Cu、Zn、Pb元素异常在这些异常两侧,有Ca的异常带,故可以判断其为金矿所引起的异常无疑。经山地工程揭露,已经圈定出工业金矿体。
2号异常产出的构造与地层位置,以及异常元素组合与1号异常基本一致,亦具有一定规模(长度超过200m),可以判断为西段金矿体东延所产

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生的异常。在2号异常东北相邻处,还捕获有一高值异常点。
沿9号测线穿越2号异常取土壤样品做金定量分析,异常区内有120m区域(10个测点)金含量均高于10×10-9,高金含量达290×10-9,虑到该区土壤Au丰度值仅为2×10-9,断2号异常区为金源所引起也是没有疑义的。
相比1、2号异常,处于扎尕山组上段(Tzg3)的3As异常,以及测区北端处于杂谷脑组(Tz1)下段的4号As异常,其元素组合特性不好,即除As外,其他元素没有明显异常反映,特别是没有蚀变信息配合。判断为为地层局部As高丰度所致。为进一步确认判断的可靠性,沿17线对4号异常,沿13号线对3号异常采集土壤样品进行金分析,结果,其金含量没有超过3×10-9,均在正常背景值内。
6 结论
在本文研究的金矿勘查区前后只用了不到40天就完成全部野外测量工作。实践表明,采用现场X荧光测量在该区勘查金矿是快速与有效的,找矿实践形成以下基本结论:
6.1 金矿上方一般有As、Cu、Zn、Pb、Sr的X荧光异常,据此,可以将具有As、Cu、Zn、Pb组合X荧光异常作为金矿找矿的主要标志。
6.2 勘查区具有明显的碳酸岩化蚀变,碳酸岩化必然导致蚀变带上Ca元素的富集,因此利用现场X荧光测量Ca,可以提供另一种重要的找矿标志——碳酸岩化蚀变的位置与展布。
6.3 当X荧光异常区具有As、Cu、Zn、Pb组合的特征,且在异常区边缘有Ca的X荧光异常,可以初步判定其为金矿异常。
6.4 除1号异常已经工程证实为工业金矿体所引起外,2号异常不仅具有As、Cu、Zn、Pb组合的特点,且在异常边缘伴生有Ca的X异常,经对异常区土壤取样做Au分析,多个测点Au含量高于测量背景值100多倍。因此,可以确认2号异常区域亦应为金矿(化)所致异常区。
参考文献
曾载淋,田幽军.赣南地区钨矿找矿史回顾及新一轮钨矿找矿思考[J].资源调查与环境,2006(6).
王雨,薛清波,谭宁,王居松,李小永.对提高地质找矿效果、实现找矿突破的探讨[J].地质找矿论丛,2011(12).

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