淮北地区利用新理论新方法科学找矿研究

淮北地区利用新理论新方法科学找矿研究摘要：淮北地区位于安徽省北部,属黄淮海平原区,基岩埋深100~300m,为典型中等厚度新生界覆盖区,地质找矿工作难度大。

该区处于华北陆块南部,金属矿产资源丰富,以夕卡岩型铁铜矿床为主,与华北地区邯邢式矿床相类似。

本文分析了成矿地质条件、研究了已知矿床地质与物探异常特征,对区内各类物探异常进行了系统分类解释,提出了“区域研究选区、重磁扫面定靶、综合勘查定位、钻探测井定性”的淮北覆盖区综合找矿模式。

钻探验证表明,该项研究工作取得了较好的找矿效果。

文中对该区成矿模式、已知矿床物探异常特征、各类物探异常分类与解释、覆盖区找矿模式等研究成果进行了介绍,充分体现了地质与物探的紧密结合。

供同行参考使用。

关键词：覆盖区；夕卡岩型矿床；物探异常；综合找矿模式中图分类号：o741+.2 文献标识码：a 文章编号：1研究意义与现状建国以来，淮北地区找矿工作取得了丰富成果，在近地表特别是在含矿岩系出露区探明了大量矿产资源，为国家建设作出了重大贡献。

然而，随着我国现代化建设步伐不断加快，对矿产资源需求越来越大，仅依靠出露区和少量覆盖区提供的矿产资源已满足不了需求。

必须加快覆盖区找矿工作。

众所周知，覆盖区找矿难度很大。

究其原因，存在3个方面的因素：一是覆盖层的遮档，不能利用地面地质填图方法直接观测覆盖层下部的地层、构造、围岩蚀变等情况；二是覆盖层的屏蔽，影响或阻碍了物探电磁信号的传递和化探元素的迁移，地球物理场和地球化学场信号减弱，物化探数据采集困难，异常信息识别与提取难度大，异常解释难度大，多解性更突出。

三是基础资料少，综合研究困难多，找矿靶区难选，验证孔位难定。

由于这些主观或客观因素的存在，必然导致很多矿床没被发现。

因为多数覆盖区与出露区具有相同的成矿背景和控矿条件，二者成矿机会均等。

我国有大面积覆盖区，安徽省覆盖区接近2/3国土面积。

无论是全国还是安徽省，覆盖区找矿潜力都非常大。

在国内矿产资源不能满足国家建设需求，而国际矿产品价格又不断攀升之际，急需开展覆盖区综合找矿方法研究，规范勘查流程，建立覆盖区找矿模式，加快矿产资源勘探开发步伐，促进国家经济发展。

目前，国内外研究者主要通过典型矿床地质物化探异常特征的研究，实现指导找矿的目的。

此为间接建立找矿模式。

这些成果在地质找矿过程中发挥了重要作用。

而开展找矿模式的研究工作并不多，至于专门开展覆盖区综合找矿模式的研究工作更为缺乏，相关研究论文也少见报导。

近年来，随着科学技术的不断进步，地质勘查技术也随之提高，特别是其中的物化探技术，更是日新月异。

不断涌现的新技术、新方法，在地质找矿过程中发挥重要作用。

前人开展的典型矿床模式研究，还未及时将这些新技术、新方法包括其中；矿床模式研究多数局限于单一矿床，缺少成矿区（带）内多矿床研究；研究内容也是地质的、物探的或化探的单一学科，缺少将地质物化探相结合起来的综合性研究；研究重点只是已发现矿床的地质的或物化探的异常特征，缺少找矿勘查过程的研究。

更是缺少覆盖区找矿系统性总结成果。

2 研究工作概况淮北前常—徐楼地区属典型覆盖区。

基岩埋深100~300m，主要由古生代碳酸盐岩和燕山期岩浆岩组成。

地质单元属华北陆块，与邯邢式矿床地质背景相同，金属矿产资源丰富，研究区内已发现中小型夕卡岩型矿床16个，是安徽省重要金属成矿区之一。

该区以往综合找矿研究工作较少，是开展覆盖区找矿方法研究的理想地区。

安徽省地勘基金从2005年起，在淮北地区开展了《安徽省濉溪县前常覆盖区综合找矿方法研究》工作。

项目区面积1300km2，包括前常、徐楼、邹楼等地。

历时5年，投入了大量的综合物探（含传统方法和现代方法）、分析测试和钻探工作。

在进行成矿地质条件分析的基础上，全面地总结了已知矿床和成矿区的地质物探异常特征，对各类物探异常进行了系统分类和地质解释。

圈定具有找矿价值的物探异常24个，对其中7个异常进行了钻探验证，共施工验证钻孔16个，见矿孔8个。

确定了5个矿致异常或有找矿前景的异常，提交了2处可进一步工作的矿产普查地，取得了较好的找矿效果。

对找矿过程进行了系统总结，初步建立了覆盖区找矿模式。

3 成矿模式研究研究区地表被新生代地层所覆盖。

基岩地层为古生界寒武系—二叠系。

寒武系(∈)分布广泛，主要岩性为条带状白云质灰岩、泥灰岩、粉砂质页岩、页岩等。

奥陶系(o)为灰岩和白云岩。

石炭系—二叠系(c- p)是区内产煤地层，主要岩性为灰岩、砂岩、页岩及煤层。

这些地层在印支—燕山早期构造活动中形成了一系列近南北－北北东向相互平行的密集弧形褶皱构造带和断裂构造。

研究区岩浆岩主要形成于燕山中晚期，多次侵入。

其中燕山中期第一次侵入规模最大，分布最广，以闪长玢岩、石英闪长玢岩、石英二长闪长玢岩为主，与区内铁、铜、金等矿产关系最为密切。

岩体普遍具有顺层侵入、多层分布特征。

岩体上接触带往往有单一铁矿形成。

其中，三铺岩体最为特殊，为复式杂岩体，成矿条件最好，其上下接触带均可成矿，矿种多，既铁矿，又铜金矿。

该岩体面积60km2，是区内规模最大的岩体。

研究区主要矿床类型有两种，分别为夕卡岩型徐楼式铁矿和前常式铁铜（铜金）矿。

徐楼式铁矿为淮北地区单一铁矿主要类型，与华北地区邯邢式铁矿极为相似。

以石楼铁矿为代表，铁矿体产于奥陶系下统钙镁碳酸岩与闪长玢岩、含石英闪长玢岩主岩体外接触带似层状岩枝的上、下接触带中。

与成矿有关的岩体具多层侵入，多层成矿的特点。

矿体呈似层状、透镜状，倾角平缓；矿体集中、个数较少。

与成矿有关的岩体岩石钠化强烈，退磁明显，密度降低，夕卡岩一般不发育。

矿石类型、组分及伴生元素较简单。

前常式矿床。

为淮北地区铁铜矿主要类型，在岩体形态、矿体产出部位和矿种方面均与邯邢式铁矿有较大的区别，故取此名。

该类型矿床与成矿有关的岩体具分叉侵入，多层成矿的特点。

矿体多呈透镜状，次为似层状，扁豆状，矿体形态变化大。

碱质交代蚀变强烈，退色退磁现象明显，钠化程度较低，主要为钾化。

矿石类型、组分及伴生有益元素较复杂，分为2个亚类：即前常式铁铜矿和前常式铜金矿。

前常式铁铜矿以铁铜为主，并有同体共生金矿或伴生金矿，以前常铁铜矿为代表，矿体产于石英二长闪长玢岩与寒武系中上统富镁碳酸盐岩内接触带及正接触带，镁质夕卡岩较发育，含铜夕卡岩可见于外接触带。

前常式铜金矿，分布在在秦楼、杨桥孜等地。

石英二长闪长玢岩与寒武系中上统接触，仅有少量磁铁矿体，主要为铜、金矿，并有异体共生的钼矿或钨矿。

4 已知矿床物探异常特征4.1 矿床集中区物探异常特征矿床的形成具有群聚性，往往成群或成带出现，形成矿床集中区，简称为成矿区，其成矿背景相同。

研究区共有5个成矿区，分别是：王场成矿区（中型铁矿1个，小型2个）、徐楼成矿区（中型铁矿1个，小型3个、矿（化）点4个）、邹楼成矿区（小型铁矿3个）、后马场—吴窑成矿区（小型铁矿和小型铜镍矿各1个、铁矿点3个、铁铜矿点和铅矿点各1个）、前常成矿区（中型铁铜矿2个、小型5个，铜金矿中型1个、小型3个、矿点2个）。

各成矿区的地质物探异常特征差异不大，有2个方面的共同特征，一是均产于区域性构造带上，有岩体和寒武系、奥陶系及石炭系等地层存在；二是存在区域性重磁异常带，并有局部磁异常和剩余重力异常。

4.2 矿床物探异常特征为了分析已知矿床与物探异常之间的关系，建立物探异常找矿模式。

特对研究区已发现的28处矿床点共33个矿致重磁物探异常，进行了统一描述和分类统计。

其中强磁异常1000nt以上，中磁异常500~1000nt，低缓磁异常500nt以下；磁异常大梯度100nt/百米以上、小梯度100nt/百米以下。

表中前常式a为铁铜矿，前常式b为铜金矿。

从统计表中可以看出：磁异常、重力梯级带、重梯磁高和重磁同高组合异常与已知矿床的关系密切。

csamt法蘑菇状和岛状电阻率异常是重要找矿标志。

规模以上的徐楼式铁矿、前常式铁铜矿均有磁异常存在。

前常式铜金矿磁异常规模小或无异常。

强磁异常多由铁矿引起，低缓异常也可是铁矿形成。

磁异常强度大、梯度高，矿致可能性大，反之则小。

矿致磁异常具短轴形态、面积小和梯度大、强度高的特征。

重力梯级带是区内重找矿标志，72.73%矿床位于重力梯级带上。

在三铺岩体成矿区，重力梯级带和剩余重力异常相伴出现，是围岩捕虏体的反映，是该区重要找矿标志。

已发现的矿床（点）均与此类异常有关。

重梯磁高和重磁同高是区内重要成矿组合异常，前常式铁铜矿床重梯磁个高和重磁同高组合异常合计占88.9%，徐楼式铁矿合计占73.34%。

前常式铜金矿合计点50.00%。

csamt法蘑菇状和岛状电阻率异常是三铺地区大理岩捕虏体存在的表现。

已发现的前常式铜金矿床均有该类型异常存在，徐楼式铁矿和前常式铁铜矿床多数存在蘑菇状电阻率异常。

此外，变形层状和组合带状电阻率异常也有利成矿。

5 找矿模式淮北覆盖区综合找矿模式总结为“区域研究选区、重磁扫面定靶、综合勘查定位、钻探测井定性” 4个阶段。

“区域研究选区”为第一阶段。

以收集资料为主，开展区域性地层和岩体含矿性、区域性构造格架控矿和成矿模式调查分析研究工作，明确找矿方向，在成矿带内选择矿产勘查区。

分析物化探勘查条件（控矿地质条件、物性特征、地形地物条件），制定勘查技术路线和工作方法。

“重磁扫面定靶”为第二阶段。

依据“区域研究选区”成果，在选定的勘查区内，开展1∶50000~1∶10000中大比例尺高精度重磁测量等物探方法。

利用实测物探资料和已往地质勘查成果进行基岩地质编图并根据后续勘查工作成果持续修改，研究成矿区地质地球物理场特征并进行矿田预测，研究物探异常与已知矿床的关系，总结分析已知矿床控矿条件和物探异常特征并确定重点找矿靶区。

“综合勘查定位”为第三阶段。

对选定的找矿靶区开展评价工作，主要目的是靶区异常查证。

做2个方面的工作，一是开展精细物探测量工作。

根据靶区物探勘查条件选择合适方法，如1：10000~1：5000大比例尺高精度重磁测量以及大功率电法（如csamt法、cr 法）剖面测量工作等。

二是开展靶区成矿模式研究工作，并将物探解释的模型与地质推断的成矿模型进行对比研究，二者一致时，可判断为矿致异常，进行钻探验证。

否则，暂缓验证，继续研究。

“钻探测井定性”为第四阶段。

主要开展钻探、测井和异常再解释工作。

依据钻探测井结果，确定异常性质。

如验证结论与之前推断解释成果有较大差异时。

对物探异常须进行再解释，修改第一阶段成矿预测内容。

覆盖区找矿4个阶段流程，可概括为“选区—定靶－验证－再解释”的反复循环过程。

要将取得的新成果新认识不断进行总结，及时为勘查工作提供新信息。

6结论本次研究工作较系统的总结了已知矿床地质物探异常特征，对各类物探异常进行了分类与地质解释，对今后该区开展物探工作及其物探异常地质解释有着实际意义。