铜镍矿床地球化学模式的应用——在贵州西部寻找隐伏铜镍矿床(含矿岩体)的探讨
2020-04-25
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维普资讯 http://www.cqvip.com 2008年25卷 贵 州 地 质 Vo1.25 No.3(To1.96)2008 ・208・ GUIZHOU GEOLOGY 第3期(总第96期) 铜镍矿床地球化学模式的应用 在贵州西部寻找隐伏铜镍矿床(含矿岩体)的探讨 刘应忠 (贵州省地质调查院,贵州贵阳550004) [摘要]根据已建立的铜镍矿床地球化学模式,通过对区域化探地球化学数据(cu、Ni、 Co、Cr、Ag、B、Ba、As等元素)处理、分析、综合研究,认为在贵州威宁黑石镇一哲觉镇 地区有可能找到隐伏铜镍矿床(含矿岩体)。 [关键词]铜镍矿床;地球化学模式;隐伏矿床(含矿岩体);分析测试数据;贵州西部 [中图分类号]P595 [文献标识码]A [文章编号]1000—5943(2008)03—0208—04 勘查地球化学通过对区域地球化学数据处理、 分析、综合研究,建立相应矿床的地球化学模式。 部“八五”科技攻关项目中已建立铜、镍、铅锌 银、金等矿床区域地球化学找矿模式。可以在找 矿靶区圈定、基础地质研究、成矿构造研究、成 矿规律研究、以及矿产资源潜力的定性、定量预 测中发挥重要的作用…。大火成岩省、地幔柱与 金属矿床(cu、Ni、V、Au、Pt、Pd等)的关系 已被矿床学家,地球化学家注意到(朱炳泉, 2003),国外如俄罗斯西伯利亚Noril sk发现的Ni —cu矿,加拿大拉布拉多Voisey湾Ni—cu—co 大型硫化物矿床均与地幔柱环境下的溢流玄武岩 有关。因此,研究贵州西部玄武岩分布区是否有 铜镍矿床(含矿岩体)的存在具有重要意义,以 期对找矿实践提供理论参考。 1 铜镍矿床地球化学模式的 引用 在部“八五”科技攻关项目中已建立铜、 镍矿床区域地球化学找矿模式(图I)。 图1 铜镍矿床地球化学异常模式图 Fig1.Anomaly model of re舀0nal geochemistry fo CuNi deposit 1。1 区域地质背景 1一中基性杂岩体;2一浸染状铜镍矿体;3一脉块状铜镍矿体; 4—晕的范围(引自区域地球化学异常推断解释与评价方法) 铜镍硫化物矿床是一种岩浆岩专属性非常强 [收稿日期]2008—05—07 [作者简介]刘应忠(1964一),贵州黔西人,1988年毕业于成都地质学院化探专业,化探工程师,长期从事区域化探工作。 [基金项目]全国矿产资源潜力评价项且 维普资讯 http://www.cqvip.com 第3期 刘应忠:铜镍矿床地球化学模式的应用 ・209・ 的矿床,在时间和空间上与镁铁质一超镁铁质侵 入岩紧密共生。多分布在台槽过渡区域两大地质 单元交接处深大断裂两侧次级断裂控制的基性一 超基性小侵入体中。含矿岩体蚀变强烈,分异 性好。 1。2区域地球化学异常特征 有Fe,O MgO、Ni、Cr、Co、V、Ti等铁 族元素组合的区域高背景带或异常带出现,反映 赋矿地层和基性—超基性侵入岩带的分布。成矿 元素为Cu、Ni(Co)。Cu、Ni异常有明显浓集 中心,并有良好的浓度分带,如出现中带异常或 内带异常,是近矿的指示标志,是出露矿和浅表 矿的指示,其异常外带一般包围含矿岩体。隐伏 Cu、Ni矿上方一般没有明显Cu、Ni异常显示或 有很弱的异常显示,如出现As、cd、Ag、sb、 Ba、B、Hg和Mo等中低温元素异常,可能指示 隐伏cu、M、Cr等隐伏矿。 1.3物探异常物征 甘肃金昌市金川铜镍矿床 J,在所处的构 造岩浆带上有一个明显的重力梯度密集带,重力 梯度值达25mg/km,磁场强度(AT)一般为 200~400△T,最大值700△T。 2 铜镍矿床地球化学模式的 建立 2。1 区域地质背景 研究区位于峨眉山玄武岩大省的东部,康滇 古陆和川黔古陆之间,水城一紫云裂陷槽盆南西 部 ,有近南北向的断裂存在,按《贵州岩石 地层》(1997)对峨眉山玄岩的阐述,其在贵州 省内的涵义,是指平行不整合中二叠统茅口组之 上、上二叠统含煤岩系之下的一套大陆溢流拉斑 玄武岩与玄武岩火山碎屑岩为主,夹少许砂岩、 粘土岩等正常沉积岩组成的岩层。分布于贵州西 部,西厚东薄,最厚1 249m(威宁舍居乐),黔 西一安顺一线以东厚仅数十米,在瓮安一福泉一 带尖灭,分布面只约3.2万krn2 有辉绿岩小岩 体分布(图1)。 图2峨眉山玄武岩等厚线及辉绿岩体分布图 Fig 2.Isopachyte of basalt in E’mei mountain and distribution of gray—gEo ̄ll rock l一厚度点及厚度(in);2一集块岩分布地区; 3一火山弹角砾分布地区;4一辉绿岩 2.2 区域地球化学异常特征 根据铜镍矿床区域地球化学异常特征,选择 贵州西部(东经107。以西)基性岩一玄武岩分 布区的Cu、Co、Cr、Ag、As、B、Ba、Ni元素, 划分为三个元素组合(cu、co、Ni;Ag、Cr; B、As,Ba),每个组合采用单元素的数据相加 得该组合的数据集。每个数据集有22789个水系 沉积物(土壤)样品的分析数据,剔出大于3 倍标准离差后,Ni、cu、co元素组合的背景值 为126.66×10一,标准离差为71.56;Ag、Cr 元素组合的背景值为I15.58×10~,标准离差 为53.73;As、B、Ba元素组合的背景值为 383.62 x10一,标准离差为102.19。As、B、Ba 与Ni、cu、co的比值为3,说明在铜镍矿床 (含矿岩体)的上方。 A.异常下限的确定 根据异常下限计算公式:T(异常下限)=X (背景值)+k(1.65~2)×S(标准离差)计算 出各元素组合异常下限参考值,结合地质矿产特征 作相应调整,定出各元素组合的异常下限(表1)。 表1 各元素组合的异常下限一览表 Table 1 Anomaly lower limit of the association of each element 注:单位为n×10 维普资讯 http://www.cqvip.com ・210・ 贵州地质 2008年第25卷 B.异常的圈定 北西角的黑石镇~哲觉镇,有一北东向的Cu、 根据上述确定的各元素组合下限T(一级异 常)及2T(二级异常)、3T(三级异常)为等 值线,在MAPGIS平台上绘制各元素组合的异常 等值线图,套合在修编的地质底图上(利用贵 州省1:50万地质图),得每个元素组合的异常 图。将各组合元素异常等值线套合在地质矿产底 图上形成综合异常图。经分析研究,在贵州威宁 co、Ni;Ag、Cr;B、As,Ba元素组合异常分 布(图3)。 C.异常特征 异常呈不规则的椭园形,Ag、cr元素组合 异常具二级浓度分带;As、B、Ba元素组合为一 级异常;Cu、Co、Ni元素组合的异常较弱,基 本上圈不出异常。各元素组合异常特征(表3)。 表3各元素组合异常特征 Table 3 Anomaly character of the association of each element 图3铜、镍、钴、银、硼、钡、砷元素组合异常剖析图 Fig 3.Anomaly profile of Cu,Ni,Co,Ag,B,Ba and As association 1一多金属矿床;2—铅锌矿点;3一二叠系峨眉山玄武岩;4一断裂构造;5一异常下限;6一二级异常 维普资讯 http://www.cqvip.com 第3期 刘应忠:铜镍矿床地球化学模式的应用 ・2ll・ 2.3 区域高精度磁测异常特征 研究区位于康滇古陆和川黔古陆之间,虽然 不在大的槽台过渡区,但在水城一紫云裂陷槽盆 贵州唐房一舍居乐地区矿产远景调查项目, 南西部 】,有近南北向的断裂存在,有大面积 开展了1:5万地面高精度磁测工作,按线距 的基性岩体一峨眉山玄武岩分布(厚度 500m,点距200m布置,出露地层有三叠系中统 1 249m),有多个基性小岩体浸入。 关岭组、下统大冶组;二叠系上统宣威组、二叠 通过对比研究区的地质背景和已有的铜镍硫 系峨眉山玄武岩组。岩性主要有碳酸岩、砂岩、 化物矿床存在的地质背景具有一定的相似之处, 粉砂岩、粘土岩、煤层、火山角砾岩、火山集块 在该区可能有隐伏的铜镍硫化物矿床(含矿岩 岩。各岩性的磁性岩石磁性变化规律为:玄武岩 体)存在。 >沉积岩,沉积岩一般不具磁性或磁性很弱,符 合岩石磁性变化的一般规律。据此次物性测定结 3.2 区域地球化学异常特征对比 果。各种碳酸盐岩整体磁化率(K值)都比较 铜镍硫化物矿床存在的区域地球化学异常特 低,与玄武岩相比明显低了几个数量级,前者K 征为:隐伏cu、Ni矿上方一般没有明显cu、Ni 值一般为一10×10 ×4 ・SI,各组段玄武岩K 异常显示或有很弱的异常显示,如出现As、Cd、 值一般为800×10 4 ・SI一13 000×10 ×4 她、Sb、Ba、B、Hg和Mo等中低温元素异常, ・SI,说明玄武岩的K值还是最大。各种碳酸盐 可能指示隐伏cu、Ni、cr等隐伏矿存在。 岩中祥摆组C X含铁矿的砂岩的K值较高,其 研究区虽然没有Cu、Ni、Co元素组合异 变化不大;在玄武岩中,其磁性变化范围均较 常,但处于两个Cu、Ni、Co元素组合异常之 大,其剩磁变化为100×10 q A/m一165 600× 间;有Ag、Cr,B、Bax As元素组合异常存在, 10~A/m,磁化率变化为800×10 4 ・SI一 且Ag、Cr元素组合异常有二级异常。 13 000×10 ×4 ・SI。测区岩石剩磁变化规 律为:含铁砂岩≤白云岩≤灰岩≤铁矿≤砂岩≤ 4 结论 玄武岩(铜矿)≤玄武岩 j。磁测结果显示, 在哲觉镇北西方向,以三叠系下统为背斜轴的背 通过系统研究区域地质、物化探资料,建立 斜构造,受北东向断裂构造的破坏,背斜形态不 相应矿床地球化学模式,从区域地层上,区内出 完整。在研究区东南角二叠系峨眉山玄武岩分布 露地层为三叠系,按正常沉积层序,下部肯定有 区磁化率变化为0—13 000×10 ×4 ・SI,变 峨眉山玄武岩存在,且有断裂构造。从高精度磁 化较大,在背斜核部为北东向的高磁异常区,磁 测上有正磁异常分布, 说明在下部可能存在高磁 化率变化为0—220×10 ×4 ・SI。且高精度 性的物质。区域化探上有Ag、Cr;B、Ba、As 磁异常形态和地层分布不完全吻合,说明在下部 组合异常存在,且As、B、Ba与Ni、Cu、Co的 可能存在高磁性的物质。 比值为3。按铜镍矿床地球化学模式分析,研究 区深部是有可能存在隐伏铜镍矿床的。 3铜镍矿床地球化学模式对比 [参考文献] 3.1 地质背景对比 [1] 黄崇柯,等.中国铜矿床(上册)[M].北京:地质出 版社. 铜镍硫化物矿床存在的地质条件有三个,一 [2] 王尚彦,等.贵州西部古一中生代地层及裂陷槽盆的演 个是必须有基性一超基性岩体侵入;另一个是台 化[M].北京:地质出版社. [3] 贵州省区域地质志.中华人民共和国地质矿产部.地质 槽过渡区域两大地质单元;在一个是深大断裂两 专报一区域地质(第7号) [M].北京:地质出版 侧次级断裂控制的基性一超基性小侵人体中。含 社,1987. 矿岩体蚀变强烈,分异性好。 (下转第217页) 维普资讯 http://www.cqvip.com 第3期 孙亚莉:贵州省矿产资源总体规划(第二轮)的环境影响评价 。217・ 关规划具有较好的协调性。在落实国家和省里的 相关环境保护政策和评价提出的有关环境保护和 [参考文献] 减缓环境影响的措施的情况下,规划项目开发建 国家环境保护总局.规划环境影响评价技术导则(试 设对当地大气环境、水环境、声环境和生态环境 行)[M].北京:中国环境科学出版社,2003. 的影响不改变现有环境功能;通过矿山环境治理 [2] 国家环境保护总局环境影响评价管理司.战略环境影响 评价案例讲评(第一辑) [M].中国环境科学出版 等项目的实施,我省的矿区生态环境将逐步向良 社,2006. 性发展。《规划》实施后将有力促进我省的经济 [3] 李川.矿产资源规划环境影响评价内容与方法[J].环 发展,推动我省经济效益、社会效益和环境效益 境科学与管理,2007,32(1):181—182、190。 的协调发展。从合理利用矿产资源和保护环境的 [4] 付建飞、王恩德.矿产资源规划环境影响评估方法及实 角度而言,《规划》总体上是可行的。 例研究[J].安全与环境学报,2005,5(5):85—89. [5] Wellmer F W and Beeker—Platen J D.Sustainable develop— ment and the exploitation of mineral and energy E ̄SOUI'Ces:a 致谢:贵州省地矿局王砚耕研究员亲自审阅 review.IntJEarth Sci(Geol Rundsch).2002,91:723 本文并悉心指导,张麟研究员提出宝贵意见,在 —745. 此表示诚挚的谢意。 Environmental Influence Evaluation of Mineral Resource General Planning in Guizhou Province SUN Ya—li (Cuizhou Lland&Resources Surveying and Planning Institute,Guiyang 550004,Cuizhou,China) [Abstract] In this paper,by combine the influence of mineral development to the environment,t}le hazard of geological disaster and difficulty of mine environment recovery,the mine is divided into three regions:the region environment iS influenced very much.the region environment iS inlfueneed and the region iS inlfueneed normally.the rationality and coordination.forecast iS analyzed and the environmental ilfnuence for The gen— eral planning of mineral resources in Guizhou Province’iS evaluated.then carries the measures for decrease hte environmental ilfnuenee.We eaR know that the planning iS V1’able. [Key Word] evaluation of environmental ilfnuence;general planning of mineral resources:Guizhou (上接第211页) The Application of Geochemical Pattern in Cu,Ni Deposit ——Analyses the Search of Perdue Cu,Ni Deposit in West Guizhou LIU Ying—zhong (Guizhou Academy of Geological Survey,Guiyang 550005,Guizhou,China) [Abstract] According to hte built Cu,Ni deposit geochemical pattern,by process,analysis and compre— hensible research to regional chemical exploration geochemical data(Cu,Ni,Cr,Ag,B,Ba,As),it’s htought that it may find perdue Cu,Ni deposit in Heishan--Zhejue of Weining,Guizhou. [Key Word] Cu,Ni deposit;geochemical pattern;perdue deposit;analytical testing data;west Guizhou