成礦預測方法

第6章成礦預測方法

在相似類比原理的基礎上，經(jīng)過發(fā)展與完善，形成模式或模型預測理論，它以研究某一類礦床的成礦規(guī)律作為預測新礦床的出發(fā)點和基本途徑。

礦床模型又稱礦床成礦模式，是指在對大量礦床進行綜合研究的基礎上，對某一類礦床或礦體的成礦作用基本特征的概括。

通常是采用圖解、文字或表格形式將復雜的成礦要素、成礦過程和礦床、礦體地質(zhì)特征進行概括，用以指導同類礦床的成礦預測。第七節(jié)找礦模型目前，

成礦理論研究和礦產(chǎn)勘查領域一個十分引人注目的趨勢，就是全球礦業(yè)界都在加強礦床模型的研究和應用工作，模型預測對發(fā)現(xiàn)同類礦床（體）具有作用。

代表性的礦床模式有斑巖銅礦模式、VMS（VHMS）礦床模式、SEDEX礦床模式等。礦床模式的建立、改進和完善，使對該類礦床的特征有了一個概括性、本質(zhì)性的認識，減少了地質(zhì)不確定性的影響，提出了清晰的找礦思路與方向，從而提高了成礦預測的效果。第七節(jié)找礦模型應用礦床模型理論進行礦體預測的關鍵，是建立與礦床模型相匹配的找礦模型或勘查模型。

所謂找礦模型，即是突出某類礦床的基本要素和找礦過程中具有特殊意義的地質(zhì)、地球物理、地球化學、重砂和遙感影像等信息及其在空間的變化情況，總結發(fā)現(xiàn)該類型床的基本標志和有效的找礦方法。第七節(jié)找礦模型第七節(jié)找礦模型如蔡新平等提出“礦床結構模型”，并成功地運用于滇西北衙子金礦和冀東金廠峪金礦的深部預測；高秋斌、范永香等提出構造控礦模型、礦化有序分布模型、工業(yè)礦體產(chǎn)狀模型、礦床（體）空間展布模型及成礦作用動力學模型，并討論了其應用途徑與方法；鄒光華、李惠等總結了中國綠巖型、變質(zhì)碎屑巖型、沉積巖系、火山—次火山巖型金礦的地質(zhì)、地球物理—地球化學綜合找礦模型；徐興旺等對新疆康古爾金礦床研究時建立了該金礦的時空—四維結構模型，并用于礦山深部和外圍礦體預測；魏民等總結了中國金礦床品位一噸位模型，探討了該模型在成礦預測中的作用和意義

；作者對吉林二道甸子金礦礦體變化性進行了研究，提出品位結構變異模型并用于隱伏礦體預測。第七節(jié)找礦模型

找礦模型是實際勘查技術與礦床模型理論結合的產(chǎn)物，是指導隱伏礦床（體）預測的重要理論基礎。找礦模型涉及到地、物、化、遙感圖像等新技術、新方法在預測、找礦工作中的應用，特別在預測和尋找隱、盲礦床時，應用找礦模型擴大找礦領域尤為重要。第七節(jié)找礦模型

本節(jié)將著重介紹系列內(nèi)容：一、建立找礦模型的基本要求與意義二、找礦模型在礦產(chǎn)勘查中的作用三、地質(zhì)—地球物理勘查找礦模型四、地質(zhì)—地球化學勘查找礦模型五、地質(zhì)—物探—化探—遙感圖像綜合方法找礦模型第七節(jié)找礦模型一、建立找礦模型的基本要求與意義

“成礦模式”是針對某類或一組相似類型的礦床的特征建立的；“找礦模型”是針對發(fā)現(xiàn)某個具體礦床的地質(zhì)要素和使用的方法手段。兩者是相互聯(lián)系而又各具自身描述內(nèi)容的側(cè)面，在建模工作中，用“模式”對應于“礦床成礦模式”；用“模型”對應于“找礦模型”。一、建立找礦模型的基本要求與意義

“找礦模型”要求回答：“礦床為什么賦存在眾所周知的特定的地質(zhì)位置上?”；“怎么發(fā)現(xiàn)它?”

前者應用成礦作用的理論推斷和解釋作出解答；后者用綜合找礦方法作出回答。成礦模式屬前者，找礦模型屬后者。

當前所稱的找礦模型是指建立在地質(zhì)基礎上的地質(zhì)、物探、化探和航衛(wèi)技術方法發(fā)現(xiàn)礦床的最佳組合。一、建立找礦模型的基本要求與意義

“就礦找礦”已被證實是一種有效的找礦方法，它是建立在以“相似類比”為理論基礎的理論找礦，屬地質(zhì)概念式的找礦模型。但是，當前和未來的找礦重點是隱伏礦床和覆蓋層下的盲礦床，單用地質(zhì)標志尋找隱、盲礦床時，“就礦找礦”的作用和效益逐步縮小，使地質(zhì)找礦的難度加大。而相應的找礦風險度也增加。“找礦模型”為適應尋找隱、盲礦床的需要而創(chuàng)立的找礦新途徑。

1、建立找礦模型的基本要求Ⅰ．基本圖件：

1．與找礦模型相匹配的礦床成礦模式圖；

2．代表礦床(體)不同埋深賦存地質(zhì)環(huán)境的綜合剖面圖；

3．典型剖面的物性分層圖和綜合平面圖；

4．找礦模型圖。

1、建立找礦模型的基本內(nèi)容

Ⅱ．找礦模型的描述內(nèi)容：

1．礦床(田)地球物理場持征，包括：

(1)勘查目標物和目的物的地質(zhì)特征(若與成礦模式重復可以不描述)；

(2)礦床(田)內(nèi)巖石物性參數(shù)的分級(一般據(jù)物性參數(shù)分高、中、低、甚低等)；

(3)物理場及物探異常特征(強度及形態(tài)等)；

(4)干擾因素及其影響；

(5)與成礦有密切聯(lián)系的巖石在覆蓋條件下呈現(xiàn)的地球物理場的解釋和推斷(對產(chǎn)狀)。

1、建立找礦模型的基本內(nèi)容2．礦床(田)地球化學場待征，包括：(1)成礦元素和指示元素種類；(2)化探原生暈或次生暈的組合關系及其元素分帶性(或分帶序列)；(3)礦床(體)的頭暈、礦體暈和尾暈元素的種類、組合及空間變化特征；(4)同類礦體(床)在同埋深條件下成礦元素或指示元素的分布特征及其變化規(guī)律；(5)同類礦床的地化元素在覆蓋和出露條件下的推斷解釋；(6)化探數(shù)據(jù)中包含的干擾成分。

1、建立找礦模型的基本內(nèi)容3．地球物理、地球化學模型

(1)物化探參數(shù)的空間分布特征，可用幾何尺度及物性分層圖表示；

(2)與目的物相對應地質(zhì)體的模擬待征。4．礦床(或礦田)不同剝蝕面上的物、化探場的變化持征；5．礦床(或礦田)上壓制干擾場或消除情況下的地球物理場、地球化學場特征；

1、建立找礦模型的基本內(nèi)容

6．找礦的地球物理、地球化學場和遙感影像持征或信息；

7．找礦適用的方法類別、使用的先后次序及其配制等；

8．找礦的關鍵標志；

9．參考文獻。

1、建立找礦模型的基本內(nèi)容

可見，建立找礦模型需要扎實而系統(tǒng)的地質(zhì)基礎資料，它包括地質(zhì)、物探、化探和遙感地質(zhì)；超深探測的物探資料；推斷解釋的理論和數(shù)據(jù)處理方法；找礦實用的成礦學理論。

據(jù)此建立的找礦模型在礦產(chǎn)勘查工作中具有較大的實用價值，建模的方法順序見圖6-8。圖6—8找礦模型建模流程圖(孫文珂，1990)2、建立找礦模型的意義建立找礦模型的意義有如下幾方面：（1）礦產(chǎn)勘查已發(fā)展到“攻深找盲”階段，地質(zhì)找礦工作已從直接觀察礦化標志的直接途徑改變?yōu)榈匚铩⒒?、遙感等間接途徑的信息綜合和方法組合識別隱、盲礦床的找礦階段，在此情況下，找礦模型有可能為礦產(chǎn)勘查提供理論和方法依據(jù)，拓寬找礦思路，制訂有效的勘查計劃。2、建立找礦模型的意義（2）面對找礦技術方法的更新和測試手段的現(xiàn)代化，可供找礦使用的各類數(shù)據(jù)越來越多，數(shù)據(jù)中蘊含的成礦信息需要用客觀的方法處理、從中提取與礦床(體)有關的信息，并綜合成找礦標志。

此外，尚需進行優(yōu)化和組合，并用找礦模型的形式展示出來，借此提高地質(zhì)—找礦的預見性和科學性。2、建立找礦模型的意義

（3）應用找礦模型可以提出有效的找礦措施、使用合理的方法手段、優(yōu)化勘查目標，提出合理的勘查順序，促進地質(zhì)找礦的規(guī)范化，向科學找礦邁進一步。（4）找礦模型的實際內(nèi)容展示了地質(zhì)—找礦目的物的具體輪廓，據(jù)模型標定的直接找礦信息進行綜合和推斷解釋，闡明間接找礦信息與勘查對象間的空間聯(lián)系，為找礦人員或成礦預測研究人員提出潛在礦床的地質(zhì)背景、成礦理論，實現(xiàn)理論找礦的最高目標。2、建立找礦模型的意義

檢驗找礦模型效益的途徑是實踐。找礦模型的目的是解決隱、盲礦床找礦工作中的高難度和找礦高風險的實際問題。由于成礦地質(zhì)體的復雜性，直接和間接找礦理論的多樣性，數(shù)據(jù)處理方法的多模式化，因此當前建立的找礦模型仍然包含有一定的不確定性。所以，對建模理論、方法仍需不斷探索，在找礦實踐中檢驗、修改模型，提高模型的實用價值，更有效地指導礦產(chǎn)勘查。3、找礦模型的類型找礦模型展示了勘查對象的可能輪廓和發(fā)現(xiàn)潛在礦床的方法。由于勘查對象差異甚大，目前通常將找礦模型按方法及其組合關系進行劃分，包括：

1．地質(zhì)經(jīng)驗找礦模型；

2．地質(zhì)—地球物理找礦模型；

3．地質(zhì)—地球化學找礦模型；

4．地質(zhì)—地物—地化綜合信息找礦模型。二、找礦模型在礦產(chǎn)勘查中的作用

建立找礦模型，應用成礦模式進行成礦理論研究和指導礦產(chǎn)勘查，已成為普遍使用的方法。通過建立成礦模式，從復雜地質(zhì)現(xiàn)象中概括出關鍵的地質(zhì)特征，從而把一個礦床的形成過程分解成為幾個基本的成礦要素，并解釋它們之間的相互關聯(lián)。成礦模式中描述礦床形成的控制因素及其一些關鍵性的地質(zhì)標志，是本類礦床及其模式的識別標志，這些標志將轉(zhuǎn)化為發(fā)現(xiàn)礦床的直接或間接標志，用找礦模型的形成表達出來。二、找礦模型在礦產(chǎn)勘查中的作用

找礦模型在礦產(chǎn)勘查中的作用如下：

1．成礦模式的“代表性”和“相似類比性”，為礦床地質(zhì)研究提供直觀的模擬對象，有助于礦產(chǎn)勘查人員把注意力集中到與潛在礦床有關的關鍵性的地質(zhì)特征上；同時預測人員應用相似類比原則，有可能較正確地圈定找礦靶區(qū)，提高隱、盲礦床預測的可靠性。二、找礦模型在礦產(chǎn)勘查中的作用

2．成礦模式和找礦模型的代表性和外推性持點，揭示了發(fā)現(xiàn)礦床的直接和間接找礦標志。

礦床不同埋深情況下的這些標志持征，對推斷潛在礦床的四維空間展布及有關參數(shù)，確定被尋找對象所出露的地質(zhì)現(xiàn)象屬礦床的哪個部位，進而預測未知地段(部分)非常重要。

3．制定合理的勘查戰(zhàn)略和提出最佳勘查技術方法組合，為勘查工作提供地質(zhì)理論依據(jù)，提高地質(zhì)找礦的科學性和效益。二、找礦模型在礦產(chǎn)勘查中的作用因此，建立與地質(zhì)實際吻合程度較高的成礦模式及相應典型礦床的找礦模型，在勘查中將發(fā)揮巨大的作用。例如，廣西大廠礦田通過礦床地質(zhì)的研究，建立了大廠礦田的成礦模式，有效地指導了大廠礦田的深部勘探工作。二、找礦模型在礦產(chǎn)勘查中的作用

按該礦田成礦模式顯示的成礦規(guī)律和標出的找礦標志，圈定了五個成礦條件較好的找礦靶區(qū)，經(jīng)三年時間的鉆、坑探驗證，除ZBC區(qū)沒有見礦外，其它四個找礦靶區(qū)均發(fā)現(xiàn)新礦體。其中的PL—LTS區(qū)上部礦體已開采，按成礦模式揭示的空間分布規(guī)律，其下尚有新礦體存在，經(jīng)鉆探證實并控制的新礦體長1100m、寬100一150m，含錫達1％一2％，并伴生Zn、Pb、Sb，該礦占總金屬是上部礦體的數(shù)倍，也是全礦田最大的一個礦體。

DFL區(qū)為似層狀錫礦，是礦田內(nèi)一次突破性的新發(fā)現(xiàn)，其它在GC區(qū)和CSA區(qū)都發(fā)現(xiàn)了新礦體。

二、找礦模型在礦產(chǎn)勘查中的作用又如，在個舊錫礦建立了“個舊礦區(qū)錫礦床模式”，揭示出：錫礦體賦存地質(zhì)環(huán)境有“接觸帶式”、“層間整合式”、“層間不整合式”和“表生式”四種；由巖漿巖侵位決定的控礦構造有“穹突式”(受巖體突起和背斜有隆控制)，“斷突式”(受巖體突起和控礦斷裂控制)、“斷凹式”

(巖體凹部或向斜加斷裂控制)和“凹兜式”

(蘑菇狀巖體突起巖舌下凹兜內(nèi))四種。

據(jù)此對個舊礦區(qū)進行預測，進一步尋找隱伏礦體。共圈定13個找礦靶區(qū)。二、找礦模型在礦產(chǎn)勘查中的作用蘆塘壩是其中之一。后經(jīng)坑內(nèi)鉆驗證，發(fā)現(xiàn)了埋深600一700m的層脈式熱液富錫鉛礦床。在該項測區(qū)內(nèi)共圈定17個礦體，錫品位2-3％，鉛4-8％，還含鋅、銅和銀、銦等，有些礦體內(nèi)銀達數(shù)十至數(shù)百克／噸。該預測區(qū)內(nèi)新發(fā)現(xiàn)的礦體均屬“斷凹式”控礦的構造類型。根據(jù)卡房新山“凹兜式”控礦特點和有關的地質(zhì)條件，進行地質(zhì)類比、提出新竹地區(qū)屬這一構造型式，經(jīng)鉆孔驗證，在400一600m的深處發(fā)現(xiàn)了“凹兜式”礦體，屬富厚的錫銅礦體，為一大型礦床。二、找礦模型在礦產(chǎn)勘查中的作用在我國新一輪固體礦產(chǎn)的勘查工作中，建立成礦模式被規(guī)定為開展中、大比例尺成礦預測的一項重要內(nèi)容，運用模式找礦視為礦產(chǎn)勘查中的一個組成部分，也是依靠科技進步、理論指導找礦的方法途徑之一。

需要強調(diào)，目前已建立的模式(含找礦模型)多半還是屬經(jīng)驗性的描述模式，對其中的許多重要地質(zhì)事件還達不到“知其所以然”的程度，對已建模式的進一步修改完善，新模式的不斷建立是目前我國建模工作發(fā)展的必然趨勢，在“修改”和“建立”過程中日臻完善。二、找礦模型在礦產(chǎn)勘查中的作用

下面將對地質(zhì)—地球物理勘查找礦模型、地質(zhì)—地球化學勘查找礦模型、地質(zhì)—物探—化探—遙感圖像綜合方法找礦模型作專門敘述三、地質(zhì)—地球物理勘查找礦模型

地質(zhì)—地球物理勘查找礦模型是勘查目標物(或目的物)及其周圍地質(zhì)、地球物理現(xiàn)象綜合在一體的實現(xiàn)圖式或圖表。它僅是地質(zhì)體空間位置的變化及其相應地球物理場參數(shù)的描述、模仿、綜合一體的表達形式，原則上不涉及地質(zhì)體形成的內(nèi)在機制和成因上的相互制約。三、地質(zhì)—地球物理勘查找礦模型

地質(zhì)—地球物理模型是發(fā)揮勘查地球物理的優(yōu)勢，將地球物理和地質(zhì)模型結合一體，解決成礦預測和普查找礦中的礦與非礦、礦床定量參數(shù)推斷和估算問題，減少風險、提高找礦效益。由此可及，建立地質(zhì)—地球物理勘查找礦模型涉及的內(nèi)容較為廣泛，本文主要介紹地質(zhì)—地球物理模型的基本要素、內(nèi)涵和表達方式等。

(一)地質(zhì)-地球物理勘查找礦模型的基本要素

一個完備的地質(zhì)—地球物理勘查模型包括：發(fā)現(xiàn)礦床(礦體)的關鍵標志，參數(shù)的定量數(shù)值、合理的勘查方法和工藝流程，直接指導隱、盲礦床的普查找礦工作的進行。據(jù)此它應包括以下基本要素：

1．礦床的成礦模式，一般用已知礦床中的典型礦床作為建模的基本對象；

2．地球物理勘查的目的物或目標物的巖、礦石物性參數(shù)；

3．地球物理異常特征，大體指異常強度、形態(tài)及其相應的定量參數(shù)；

(一)地質(zhì)-地球物理勘查找礦模型的基本要素

4．干擾因素及其影響程度；

5．某些隱、盲礦床之上蓋層或覆蓋物的地球物理場的推斷結果或演繹解釋；

6．相對于礦體不同標高的各類地球物理場的參數(shù)值；

7．干擾體的影響及干擾場的剔除途徑及剔除后的“真實”場的描述；

8．表達方式，通常情況下要用圖形、表格、文字敘述，其中的圖形包括礦床成礦模式圖、典型剖面圖、物性模型等。

(二)地質(zhì)-地球物理勘查找礦模型的內(nèi)涵從礦產(chǎn)勘查的基本要求看，地質(zhì)—地球物理模型的內(nèi)涵包括以下幾方面：

1．在目標物(或目的物)確定的前提下，具有礦與非礦異常的區(qū)分能力；

2．在浩翰資料情況上具有成礦信息、找礦標志和有關參數(shù)的高度濃縮，用最關鍵的參數(shù)和扼要的說明表達勘查對象的三度空間位置；

(二)地質(zhì)-地球物理勘查找礦模型的內(nèi)涵

3．在當前地球物理場理論的前提下，將地球物理場的多解性降到最低限定，用量化參數(shù)限定關鍵指標的閥值，促使地質(zhì)找礦程序化。

4．應用逐步逼近的原則依次縮小勘查對象的范圍，最終將礦床或礦體浮現(xiàn)出來。

由于成礦模式復雜程度的不同，可以用物理性質(zhì)相對穩(wěn)定、形狀相對簡單的幾何形狀(球、柱、板、層)組合來代替，它有利于理論計算和推斷解釋。

(三)地質(zhì)-地球物理勘查找礦模型的表達和實例

俄羅斯烏拉爾格魯保琴礦床屬含銅黃鐵礦型礦床，礦田也好，礦床也好，甚至礦體，它們既是目標物，又是目的物。礦體和圍巖的物性差異較大，除礦化有較大的范圍外，矽卡巖化、角巖化、綠簾石化、碳酸鹽化等重疊一體，給建立地質(zhì)—地球物理勘查找礦模型帶來一定的困難，但由于采用了合理的數(shù)據(jù)處理方法，剔除了干擾和濃縮了有效的成礦信息，建立了完整的含銅黃鐵礦型銅礦田和礦田的地質(zhì)—地球物理勘查找礦模型(圖6-9)。該找礦模型指導了該區(qū)礦產(chǎn)的勘查工作。圖6-9魯?shù)脙?nèi)依阿爾泰含銅黃鐵礦型礦田和礦床地質(zhì)—地球物理模型

(二)地質(zhì)—地球物理勘查找礦模型的表達和實例我國根據(jù)礦產(chǎn)勘查和尋找隱、盲礦床的需要，在全國范圍內(nèi)進行了建立礦床成礦模式和找礦模型的研究工作，推廣已有的建模成果。

目前在有些礦田(床)應用當前的建模理論和方法建立了較為實用的找礦模型，福建紫金山銅金礦床是與燕山晚期火山—潛火山活動有關的淺成低溫熱液銅金礦床。

在闡明成礦機制和建立成礦模式的基礎上，建立了地質(zhì)-地球物理勘查找礦模型(圖6-10)。圖6-10紫金山礦田地質(zhì)—地球物理模型示意圖

(二)地質(zhì)—地球物理勘查找礦模型的表達和實例礦田位于低重力區(qū)(-25一-50nT)，局部異常也以負值為主、軸向NE，另有EW和NW向。但磁異常較強，屬強異常區(qū)，達-100一+200nT，局部異常以正值為主，有時伴有負異常，異常軸方向大體與重力場的方向一致。視電阻率在礦體富集部位反映明顯，而視頻散率在次火山巖部位反映明顯的低值，礦化富集部位有所升高。

找礦模型的這些基本持征反映和濃縮了成礦信息，成為區(qū)分礦與非礦異常的找礦指標，并在礦田南西方向的五子其龍和礦田以及西部江西境內(nèi)的紅山、小照取得較好的找礦效益。

(二)地質(zhì)-地球物理勘查找礦模型的表達和實例

地質(zhì)—地球物理勘查找礦模型在礦產(chǎn)勘查工作中有較大的局限性（多解性）。

當?shù)V床(體)與圍者存在物性差異，并在一定深度范圍以內(nèi)，地質(zhì)—地球物理勘查找礦模型可能是有效的；但為擴大它的實用范圍和發(fā)揮它的找礦有效性，必須對物探方法技術進行改進，采用新的技術方法，更重要的是與其它找礦模型的配合使用。四、地質(zhì)-地球化學勘查找礦模型

地質(zhì)-地球化學勘查找礦模型是在闡明成礦物質(zhì)來源和富集規(guī)律的基礎上，指出礦床(也可對礦田和礦體)存在的地球化學標志，并將它與礦床地質(zhì)特征融為一體，用圖表或文字表達出來。它僅表達礦田、礦床、礦體的識別和指示礦床空間位置的參數(shù)，不包括地球化學異常模型、成因模型、地球化學場的數(shù)學模擬模型和地化工作條件模型。四、地質(zhì)-地球化學勘查找礦模型

地質(zhì)-地球化學勘查找礦模型主要內(nèi)容：

(一)建立地質(zhì)-地球化學勘查找礦模型的前提

(二)成礦地球化學中的某些基本問題

(三)地質(zhì)—地球化學勘查找礦模型建立（準則、流程、實例）

(一)建立地質(zhì)-地球化學勘查找礦模型的前提

1．成礦元素的化學運動(遷移、富集、成礦等)具有天然的分帶(垂直和水平)特征，成礦元素或指示元素由礦體中心向四周發(fā)散，依次有規(guī)律地降低，礦、暈和背景可以清晰分辨；

2．在已知典型礦床上對礦床地質(zhì)作過重點研究解剖，有次生暈和原生暈的基本資料，并且有較為深刻的地質(zhì)解釋；

3．在已知礦床的不同水準面上，可以區(qū)分礦與非礦異常的信息，有可能將這些找礦信息轉(zhuǎn)化為找礦標志。

(一)建立地質(zhì)-地球化學勘查找礦模型的前提地球化學模型表達的參數(shù)包括：

1．單一元素的濃度值(濃集系數(shù))；

2．元素的累加累乘值，突出了地球化學性質(zhì)相似元素組合關系的成礦信息；

3．元素比值，它可增強微弱信息，揭示一些隱蔽的信息；

4．累加和累乘指數(shù)，通常規(guī)為綜合指標，但原則上用于強化信息；

(一)建立地質(zhì)-地球化學勘查找礦模型的前提

5．二次標志參數(shù)，系指原始數(shù)據(jù)處理后獲得的相關系數(shù)，均方差。因子得分，因子載荷等等。

6．其它地化參數(shù)，如襯度、異常比、分帶評價值、地球化學指數(shù)、對比系數(shù)、規(guī)格化系數(shù)、分帶指數(shù)、變化指數(shù)等等均可使用，甚至是建模時的有效參數(shù)。

(二)成礦地球化學中的某些基本問題

建立地質(zhì)—地球化學勘查找礦模型時，原則要探討和闡明成礦地球化學中的某些基本問題。包括：

1．元素擴散暈

2．地球化學元素的垂直變化趨勢與變化規(guī)律探索1．元素擴散暈

主要包括礦體向四周圍巖中的濃度差、致使礦體向低濃度方向擴散變低，顯示成礦元素、指示元素或地球化學性質(zhì)相似元素由礦體中心向四周逐漸變貧，另一種相反情況，在礦體內(nèi)屬虧損元素，而向四周增高、形成礦體周圍的擴散增高場(見圖6-11，6-12)圖6-11成礦地球化學擴散暈典型模型（李惠，1991）圖6-11A展示內(nèi)蒙賽馬袁石英脈型金礦床的Au及相關(正或負)元素的擴散特征；圖6-11B為廣西龍水破碎帶硫化物型金礦脈兩側(cè)擴散暈的元素組合類型和貧化元素的分布特征圖6-12脈狀鎢礦床含礦石英脈脈傍擴散暈模式1．元素擴散暈

上圖都展示了成礦元素的富集帶動了相關元素的富集。例如石英脈型和破碎帶型礦床上，金元素富集成礦，隨之的伴生元素Pb或Ag同時富集，甚至可以形成伴生礦產(chǎn)或共生礦床。

指示元素形成礦體周圍的擴散暈，但在成礦過程中成礦溶液帶來的元素如Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Cd、As、Sb、Hg(賽烏素)，Co、Be、Bi、Cd、Sb、Pb、Zn、Cu、As(龍水)等元素，其含量由礦體向兩側(cè)逐漸降低；1．元素擴散暈

第二類是在成礦過程中從圍巖成分中活化轉(zhuǎn)移出來的元素，如Ti、V、Ni、Mn(賽烏素)，Cr、V、Ti(龍水)形成礦體周圍的負異常。這種負異常可能是蝕變交代作用帶出的，也可能在成礦元素高度濃集下元素性質(zhì)決定的空間分布特征。

這一現(xiàn)象在大比例只成礦預測中是可以利用的成礦信息，也是預測和找礦的標志之一。1．元素擴散暈

圖6-12更確切地標明了圍巖成分活化轉(zhuǎn)移和成礦溶液帶來的兩類元素分布持征，提出了元素帶入、帶出的實例；正常擴散暈和擴散外峰暈兩類不同現(xiàn)象。

綜上所述，在分析成礦地球化學暈時，將成礦物質(zhì)來源、成礦作用過程和元素的帶入、帶出的關系搞清楚。為全面探索這一問題，確立預測中的成礦地球化學標志。

1．元素擴散暈

現(xiàn)以湖南錫礦山為例予以闡述(圖6-13)。湖南錫礦山銻礦床應用原生暈研究資料和礦區(qū)地質(zhì)觀察的蝕變分類，認為礦區(qū)硅化過程中：元素活動由強變?nèi)醯捻樞驗镾b-Hg-As-Mn-Ni-Mo-Co-Sr-Cr-Pb-W；帶出元素為Ba-V-Ti。由此可知，Sb、Hg、As及Cr、Sn、W、Mo在整個過程中不斷加入；Mn、Ni、Co、Sr、Pb僅在成礦作用期加入流體。這種分析有利于地球化學暈形成原理的解釋和預測、找礦標志的確定，將建成完整的地球化學找礦模型。圖6-13錫礦山成礦過程中地球化學元素質(zhì)化示意圖

2．地球化學元素垂直變化趨勢與規(guī)律探索建立地質(zhì)—地球化學勘查找礦模型時，礦體的延伸、礦石礦物的垂直變化、成礦元素及其它元素(指示元素、虧損元素等)的垂直變化規(guī)律是關鍵參數(shù)。在普查工作中，無論對露頭礦還是隱、盲礦床，都要判斷礦體的延伸；在預測評價中，礦體延伸是預測的基本任務。礦體延伸按礦床類型、構造控礦、出露標高不同而有變化多端的變化形態(tài)，以下舉例給予說明。

(1)矽卡巖型銅鐵礦床地球化學分帶變化持征湖北陽新巖體西北緣的接觸帶上分布著銅山、下四房、馮家山、銅錄山四個矽卡巖型銅礦床。礦體受接觸帶(石英閃長巖和三疊系灰?guī)r)、接觸構造、斷裂構造和捕虜體的控制。礦物以黃銅礦、磁鐵礦為主，形成含銅磁鐵礦床或以銅為主的銅鐵礦床，伴有少量的黃鐵礦、輝銅礦、白鎢礦、自然金、金銀礦、閃鋅礦等。

(1)矽卡巖型銅鐵礦床地球化學分帶變化持征圍巖蝕變有透輝石金云母矽卡巖化、石榴石矽卡巖化、透輝石石榴石矽卡巖化，其次有碳酸鹽化、綠泥石化、紅長石化、金云母化、蛇紋石化等。據(jù)此可知、該類礦床的礦物組合、元素變化關系、礦體形態(tài)變化都很大，為此將用礦床元素的原生暈濃度變化和有關元素比值變換，探索垂直變化特征。通過研究得出：

(1)矽卡巖型銅鐵礦床地球化學分帶變化持征

A．礦體軸向元素濃度梯度分帶序列為：

Cu(Hg)-Ag-W-As-Zn-Bi-Mo-Pb

(從上一下)

元素比值變化特點：

銅錄山銅鐵礦床：Ag×2000／Cu、Cu×50／Fe的比值由礦頭至礦尾逐漸降低。分帶從上至下為：Ag—Cu—Fe。

(1)矽卡巖型銅鐵礦床地球化學分帶變化持征

銅山礦床，礦體軸向上由上向下時，W×5／Cu、Ag×1000／Cu比值逐步降低。

下四房礦床，在礦體軸向上Ag×1000／Cu、(Ag×600十Zn)／Cu、Mo×As／Cu的比值從礦頭至礦尾比值逐步降低(包括地球化學暈)。馮家山礦床，(Ag×100十W)/Cu的比值由礦頭至下部逐漸降低，Cu、Mo由相關變化為不相關，甚至負相關。

2．地球化學元素垂直變化趨勢的變化規(guī)律探索

B．元素組合和濃度分帶特征

Cu、Ag、W、As、Zn形成較為寬廣的銅鐵礦床原生暈；W、As、Ag暈的強度比尾暈高，范圍比尾暈大。

當?shù)V體上下盤巖性相同時，Cu、Ag、W、As、Zn、Bi、Mo等元素異常上盤暈比下盤暈發(fā)育，在不同巖性中，巖漿巖較發(fā)育。從整體上看，礦體前緣原生暈有Cu、Ag、As，外帶為Zn、W；礦體中部為Cu、Ag、W、Mo暈，其外帶為Zn、As；礦體尾部為Cu、Ag、Mo、Pb。

2．地球化學元素垂直變化趨勢的變化規(guī)律探索次生暈異常和原生暈相比：Cu、Mo、Ag、W、Pb等元素相對富集；Cu—Mo的相關性從礦體頭部至中部到尾部，由相關至不相關到負相關。以上各指標的變化特征在圖6-14上都已標出。據(jù)上分析和圖6-14顯示，運用比值參數(shù)揭示了礦床的垂直變化規(guī)律。

(2)金—硫化物—石英礦床的垂直變化規(guī)律

由圖6-15的實例明確表示，由Ba2／Co、Mo、Ag、Bi／Mo2兩參數(shù)與礦體延伸的變化規(guī)律較明顯，而地球化學的原生暈分帶也很清楚，具體是：中心帶(礦體)的元素組合：As—Au—Bi組合；中外帶的元素組合：As—Au—Ag—Bi；過渡帶的元素組合：As—Au—Ag；外帶的元素組合：Au—Mo—W。根據(jù)此種分帶和礦體延伸的規(guī)律對礦上、礦體上部、礦體中部、礦體下部和礦下的各部位有效參數(shù)和深部預測準則列于表6—1。圖6-15金—硫化物—石英礦床的地質(zhì)—地球化學找礦模型表6-1估計侵蝕截面水平和尋找深部礦的準則

(2)金—硫化物—石英礦床的垂直變化規(guī)律該模型確切地表達了三類找礦標志：

A．地球化學找礦標志：具體參數(shù)是Ba2/Co、Mo、Ag、Pb／Mo2、Ag、Pb／W2，與礦體關系密切，并定量化；

B．礦物學的定量化參數(shù)，細脈暈的發(fā)育強度，灰色石英十電氣石、螢石、灰色石英／電氣石，這些參數(shù)也都定量化；

C．近礦交代巖(表6-1中已具體表明)。

(3)南金山金礦地球化學暈標度的礦體垂直變化

甘肅北山海相火山巖系中南金山金礦賦存在北山下石炭統(tǒng)白山組石英斑巖和流紋班巖(次火山巖)中，為海相火山巖系中的金礦床。礦體呈脈狀、透鏡狀或囊狀，屬石英脈狀金礦和銀礦體。礦石礦物組合較復雜，有銀金礦、角銀礦、自然銀、黃鐵礦、磁鐵礦、褐鐵礦等，為貧硫化物型。

(3)南金山金礦地球化學暈標度的礦體垂直變化圍巖蝕變發(fā)育，以次生石英巖化、絹云母化、綠泥石化、黃鐵礦化和褐鐵礦化為主，另有硅化、葉蠟石化。礦區(qū)內(nèi)做過1：200000、1：50000水系沉積物的化探掃面工作．在普查過程中又作了1：5000的巖石測量。這些工作為礦區(qū)地球化學研究積累了基礎資料，為成礦地球化學的研究打下基礎。

(3)南金山金礦地球化學暈標度的礦體垂直變化根據(jù)原生暈元素組合、濃度分帶、含量比值等關鍵問題的探索，總結出南金山金礦原生暈垂直變化的空間變化規(guī)律(圖6-16)。圖上展示了元素的分帶序列為(由下而上)：Mn—Co—Ni—Cu—Mo—Pb—Zn—Ag—Au—As—Sb—Hg。圖6-16南金山金(銀)礦原生暈分帶垂直變化規(guī)律

(3)南金山金礦地球化學暈標度的礦體垂直變化據(jù)圖6-16得知的基本規(guī)律是：

A．隱伏礦體未剝蝕近地表的標志：Au、Hg、As、Sb、Ag異常強，而Cu、Zn異常弱；

B．已受風化剝蝕的礦體標志：Ag強，Cu較強，而As、Sb、Au異常較弱，比值a＞10，b＞15；

C．礦體完全隱伏達一定深度時(約＞50m)的具體標志：Cu無異常、Ag異常不完整，而As、Au、Sb、Hg異常規(guī)模依次增強，比值a＞80、b＞2。

(4)山西銅礦峪式類斑巖型Cu礦的礦體

銅礦峪礦床是老礦區(qū)，礦山開采多年，但在其深部及其周圍仍有好礦遠景，利用原生暈分析，為深部和外圍找礦提供了經(jīng)驗相實例。

通過原生暈資料處理，提出銅礦峪礦床元素垂直分帶序列為：(Pb—Zn—Ba

3)[頂盤]一(Au—Cu—Ag—Mo)[礦體]一(Be—V—Co—Ni)[底盤]。胡籬型銅礦的分帶序列為：(Ba一Pb—V—Zn—Be—Mo)[頂盤]一(Ag—Bi—Au—Cu)[礦體]一Co。

(4)山西銅礦峪式類斑巖型Cu礦的礦體

銅礦峪銅礦的前緣元素：Hg、Ba、Zn、As；礦體元素：Cu、Au、Mo。胡蓖型銅礦床的前緣元素：Ba、Zn、Ag；礦體元素為Cu、Au、Co。

各礦床上的Cu、Mo、As、Ba顯示“雙峰結構”。采用元素比值評價礦體延伸，比值見表6-2。從這些定量指標分析，除Zn／Mo(Cu)外，從圍巖——礦上—礦體各指標值都呈上升趨勢。據(jù)此建立了圖2-17的礦體延伸特征地球化學表達式。圖6-17中條山區(qū)胡篦型銅礦床礦體延伸方向地球化學暈表達方式表6-2中條山銅礦地球化學評價標志

(4)山西銅礦峪式類斑巖型Cu礦的礦體

應用以上列出的各類指標，對37號、砂坪兩地作出預測，經(jīng)鉆探驗證后均見到了工業(yè)礦體。37號上見4．2m厚的礦體；砂坪異常見到4m厚的礦體。(三)地質(zhì)—地球化學勘查找礦模型建立

由上可知，地質(zhì)—地球化學勘查找礦模型的內(nèi)容甚廣，需探討和解決的問題可能較廣，要建立一個實用的模型需要納入成礦信息的具體控礦因素和找礦標志，盡量采用定量標志。在成礦地球化學中，這些標志基本上在元素地球化學理論指導下，以元素分帶性為基礎，各種地球化學數(shù)據(jù)處理方法為途徑，建立較為有效而實用的模型。

1．建立地質(zhì)—地球化學勘查找礦模型的準則

綜上所述，確立的建模準則是：

(1)濃縮和優(yōu)化成礦信息，遵循最大信息量的準則；

(2)地球化學數(shù)據(jù)處理前提下的參數(shù)定量化準則，在條件許可情況下，應用計算機模擬標定參數(shù)定量值的最有效區(qū)間；

1．建立地質(zhì)—地球化學勘查找礦模型的準則

(3)對目的物作分段(礦頭、礦體、礦尾；或礦上、礦中、礦下、內(nèi)帶、過渡帶、外帶和不同水準面等)解釋，拼合整體的系統(tǒng)準則；

(4)地質(zhì)和化探結合準則，即在建立典型礦床成礦模式的基礎上，用地球化學參數(shù)與它擬合，達到地球化學數(shù)據(jù)發(fā)揮最大的作用，兩者間是可合成的；

(5)相似類比準則。只要正確用好這些準則、建立的找礦模型一般來說，就有較大實用價值。

2．建模的基本流程

據(jù)孫文珂和曹洛華等同志建議，將建模流程劃分為5個步驟(圖6-18)(1)收集資料和綜合研究?；緝?nèi)容在一和二中已敘述；

(2)按建模原則對異常進行分類、優(yōu)選、排序和地質(zhì)解釋；

(3)建立典型礦床的成礦模式；

2．建模的基本流程

(4)成礦模式和地球化學參數(shù)的合成。溝通兩者的基本事實和闡明成因聯(lián)系；

(5)建立地質(zhì)—地球化學勘查找礦模型，提出預測和評價準則，指出可供普查找礦驗證用的成礦遠景區(qū)。圖6-18建立地質(zhì)—地球化學勘查找礦摸型流程圖3．地質(zhì)—地球比學勘查找礦模型案例以上闡明了建立地質(zhì)—地球化學找礦模型的技術和方法問題，現(xiàn)以案例來說明這類型的完整內(nèi)容。

(1)云南個舊東部礦區(qū)錫—多金屬礦床的礦田地質(zhì)—地球化學勘查找礦模型。個舊錫—多金屬礦區(qū)是一個老礦山，其地質(zhì)特征及礦床地質(zhì)眾多的地質(zhì)人員已熟知，現(xiàn)僅將地化找礦模型表達出來(圖6-19)。

3．地質(zhì)—地球比學勘查找礦模型案例根據(jù)老廠礦田以“巖株隱伏式”和馬拉格礦田以“巖株裸露式”的地球化學場特征如下：

①巖株分布范圍內(nèi)構造裂隙發(fā)育部位的元素組合和異常有Sn、Cu、Pb(Zn)、Mn、Cd、Ag、As、Bi、Mo、In(W、Be)諸元素；②異常呈環(huán)狀分布，由內(nèi)向外是：Sn、Cu—Sn、Pb—Pb、Zn—Mn；3．地質(zhì)—地球比學勘查找礦模型案例

③Mn帶基本標志花崗巖株突起部位；④Sn、Cu帶展布的空間位置大體與巖珠脊隆部位對應；⑤Pb／Cu和Pb／Zn的值為1時，對應于巖體上部的帽蓋。據(jù)上元素的異常值與巖株、成礦部位的合成，建立了圖6-19形式的找礦模型。圖6-19個舊錫—多金屬礦田地質(zhì)—地球化學勘查找礦模型3．地質(zhì)—地球比學勘查找礦模型案例

(2)鄂東南矽卡巖型銅礦床的地質(zhì)—地球化學勘查找礦模型。鄂東南陽新巖體西北緣的接觸帶上，廣泛分布著矽卡巖型銅礦和銅鐵礦床，其地球化學異常特點是：

前緣暈：Cu—Ag—W—As—Zn—Hg組合；

礦體暈：Cu—Ag—Ba—Mo，個別為As—W—Sn等組合；

尾暈：Cu—Ag—Mo組合。3．地質(zhì)—地球比學勘查找礦模型案例

總體分帶序列（從上至下為）：

Cu（Hg）—Ag—W—As—Zn—Bi—Mo—Pb。建立的找礦模型見圖6—20。該模型用于預測和普查工作，預測了20個含礦矽卡巖體，有四個已驗證見礦，并已獲得較好的找礦效益。圖6-20鄂東南矽卡巖型銅礦床的地球化學找礦模型3．地質(zhì)—地球比學勘查找礦模型案例

當前已建的地球化學找礦模型一般都是在地質(zhì)工作程度較高的地區(qū)進行的，在普查找礦階段由于“模型”中標出的參數(shù)無法獲取，因而在實際應用中或多或少受到條件的限制，更重要的是地質(zhì)模型與地球化學模型合成的技術方法還要探索。地質(zhì)—地球化學勘查找礦模型的建立目前尚屬檢索階段。它既無統(tǒng)一的工作方法，更無建模的統(tǒng)一要求，僅是各單位、各個部位單獨進行；五、地質(zhì)—物探—化探—遙感圖像綜合方法找礦模型

地質(zhì)-地球物理勘查-球化學勘查-遙感圖像綜合技術方法找礦模型〔以下簡稱“綜合方法找礦模型”〕突出的是在找礦過程中具有特殊意義的找礦信息。

在前述圖例中也部分顯示了這類信息。但是需要強調(diào)的是：地質(zhì)變化的復雜性尚不可能用單一的物理性質(zhì)，或物質(zhì)成分的化學變化予以替代、概括的。建立綜合方法找礦模型的出發(fā)點是：五、地質(zhì)—物探—化探—遙感圖像綜合方法找礦模型

1．目前地質(zhì)找礦工作的目標，已經(jīng)由地表的露頭礦發(fā)展到隱伏的、盲藏的和難識別的礦床。過去常規(guī)使用的地表觀察填圖、經(jīng)驗式的類比，無法綜合隱蔽的成礦信息，推斷和識別隱、盲礦床在地表顯示的某些微弱信息，區(qū)分礦與非礦信息。

建立綜合方法找礦模型有可能開辟解決礦產(chǎn)勘查中遇到的這類實際問題。五、地質(zhì)—物探—化探—遙感圖像綜合方法找礦模型

2．面對地質(zhì)-找礦技術方法、測試技術手段的現(xiàn)代化，每種新技術、新方法獲取的數(shù)據(jù)都要自然地與地質(zhì)實際結合。

綜合方法找礦模型跳出了單一方法技術與地質(zhì)的結合，而是用多種方法，不同的技術和“群體”資料在同一研究對象、同一地質(zhì)體(出露的或隱伏的)上圍繞找礦這一大目標進行綜合，它有利于突出成礦信息、排除找礦中的難點。五、地質(zhì)—物探—化探—遙感圖像綜合方法找礦模型

3．地球物理勘查、地球化學勘查、遙感圖像屬面上資料的宏觀縮影，是地質(zhì)人員的視野在野外無法達到，應用這類資料有利實行“由面到點、點上突破”的找礦戰(zhàn)略。

4．建立綜合方法找礦模型是進行礦產(chǎn)勘查二次資料開發(fā)的一種方法途徑，它將從目前積累的大量實際資料中濃縮找礦信息，為普查找礦提供可靠的依據(jù)。五、地質(zhì)—物探—化探—遙感圖像綜合方法找礦模型

由此可知，開展這類建模工作是符合當前地質(zhì)找礦的實際需要和形勢的發(fā)展。綜合方法找礦模型的建立是一項較為復雜的地質(zhì)資料綜合研究的基礎性工作，下面通過2個實例，說明建模的方法途徑。

1.黑龍江多寶山斑巖型銅礦床綜合方法找礦模型

2.甘肅北山成礦帶南金山馬莊山海相火山巖型金(銀)礦床的綜合方法找礦模型

(一)黑龍江多寶山斑巖型銅礦床綜合方法找礦模型

多寶山斑巖型銅礦床位于大興安嶺地槽褶皺系北東段，新開嶺深斷裂北西側(cè)的三礦溝—多寶山—裸河北西向構造—巖漿帶的中段。礦區(qū)內(nèi)出露地層主要為中奧陶統(tǒng)銅山組、多寶山組，其中的多寶山組與成礦關系最為密切，該地層屬海相中性火山—沉積巖建造，為鈣堿性系列，礦床具體賦存在多寶山組下部安山巖、中性凝灰?guī)r中（下圖）。多寶山礦區(qū)地質(zhì)圖

礦區(qū)的花崗閃長巖和花崗閃長斑巖與礦化關系密切，加上成礦后的英云閃長巖組成復式巖體，屬華力西期。礦體產(chǎn)于花崗閃長巖體中，有些銅礦體在花崗閃長斑巖體中，少數(shù)在多寶山組圍巖內(nèi)。共有4個礦帶，單個礦體呈透鏡狀、似板狀、條帶狀，礦物以黃鐵礦、黃銅礦、斑銅礦、輝銅礦為主，有少量的閃鋅礦和方鉛礦。

(一)黑龍江多寶山斑巖型銅礦床綜合方法找礦模型成礦作用分為巖漿晚期殘余氣液、巖漿期后熱液和表生作用三個成礦期。蝕變作用可分鉀硅化、絹云母化、青磐巖化、碳酸鹽化等。礦床的地質(zhì)—地球物理異常明顯，而地質(zhì)—地球化學異常更清晰(圖6-21)，綜合方法找礦模型見表6-3、圖6-22。多寶山礦床的綜合方法找礦模型較全面的標出了預測和找礦標志，可對本地區(qū)進行預測評價，指導同類礦床的勘查。

(一)黑龍江多寶山斑巖型銅礦床綜合方法找礦模型圖6-21多寶山斑巖型銅鉬礦床地質(zhì)—地球化學找礦模型表6-3多寶山銅礦床地質(zhì)——地球物理—地球化學找礦摸型表6-3多寶山銅礦床地質(zhì)——地球物理—地球化學找礦摸型表6-3多寶山銅礦床地質(zhì)——地球物理—地球化學找礦摸型表6-3多寶山銅礦床地質(zhì)——地球物理—地球化學找礦摸型圖6-22多寶山銅礦床地質(zhì)——地球物理——地球化學找礦模型

(二)甘肅北山成礦帶南金山馬莊山海相火山巖型金(銀)礦床的綜合方法找礦模型

南金山、馬莊山金銀礦床位于甘肅北山金銀鋼鐵成礦帶北部。成礦地質(zhì)特征既具海相火山巖型的特點，又有巖漿熱液型和層控礦床的某些特點，是我國的新的一個金礦類型。

(二)甘肅北山成礦帶南金山馬莊山海相火山巖型金(銀)礦床的綜合方法找礦模型礦床賦存在明水一黑鷹山復背斜西南，賦礦層位屬下石炭統(tǒng)白山組。