礦產資源屬于不可再生資源,目前我國對金屬礦的需要日益增大,對尋找和開采礦物資源技術的提升迫在眉睫。金屬礦床地球化學特征及找礦方向一文中,先通過主要元素,次要元素和稀土元素三個部分來了解金屬礦床地球化學特征,從而為找礦提供相關的理論基礎,再通過地質勘察,水系沉積物測量等方法成功的找到了一個Ag,Mo多金屬礦成礦遠景區,為當下稀缺礦產資源的冶金行業提供了一份原材料。
關鍵詞:金屬礦床;地球化學特征;地質勘察;成礦遠景區
金屬礦床是能供冶金工業上提供金屬礦產的礦床[1]。隨著物質文化需要的追求不斷加大,當代青年人對金銀制品的需要量也日益增大。目前我國大量的表礦、掩埋礦已被發掘并且消耗殆盡,因此找礦工作的工作正是耽誤之際。要想在找礦的同時提高找礦效率,首先要了解金屬礦床地球化學特征即金屬礦中所含化學元素在地表中的分布情況[2]。地球化學特征是用來定量預測金屬礦床的重要方法,是礦產資源預測的一個分支,其主要作用是根據地球化學調查來的數據,比較各個尺度的異同點作為參考,來開展出不同尺度的礦產資源。目前,已經應用于生產的相關地球化學方法主要有地球化學塊體法、面金屬量法、豐度法、體積估算法和非線性理論預測法,以地球化學塊體法、其中豐度法和非線性理論預測法是利用率最高的方法。這些方法的實踐方式均為相似類比。
1金屬礦的地球化學特征
金屬礦的地球化學特征可分為主要元素特征,次要元素特征和微量元素特征三大類。(1)主要元素特征。礦巖石中主量元素主要是指O、Si、Al、K、Na、Ca、Mg、Fe等元素。可通過計算它們的遷移量來判定該礦巖石的類別,便于分類開采。進行遷移量計算的第一步就是選擇一個不活動組分作為參考物。本次實驗我們選擇P2O5作為本實驗的參考物,再通過特定的計算方法,來確定出不同含礦巖石類型導致的物質成分的改變和遷移情況。其計算方法公式如下:P2O5為參照物的數據式中:xaC為某蝕變巖中被標準化組分的含量;250POC為原巖中P2O5含量;25POXC為某蝕變巖中P2O5含量;0XC為原巖中被標準化組分的含量,本次250POC和0XC均使用原巖中相對應的平均值下面我們選出一塊礦地作為研究區應用Grant的計算方法了監測其主要元素成分。通過計算得出:在所測的樣品礦石巖中含量最大的物質均為SiO2,推測有兩個主要原因:第一個為其本身的含量較高;第二個則與硅化蝕變的程度有關;Al2O3的遷移量在每塊樣品中的含量均僅次于SiO2,可能的原因也有兩個:第一個和SiO2一樣因為其本身的含量高;第二個因為鋁的金屬活潑型強所以在水—巖中劇烈反應。Na2O和K2O在礦巖石中主要集中表現為帶出狀態。在礦巖石中Na+K+顯示為帶出狀態,同時由于硅化的存在,造成SiO2含量較大的遷移;Al3+因為是兩性金屬與SiO2反應所以石英含量升高,出現絹云母礦石;Fe2O3的帶入能根據其顏色變化判定氧化環境的蝕變程度。(2)微量元素特征。礦巖石中的微量元素基本指Au、Ag、W、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Hg等含量較少卻在生活中用處大的元素。通過分析所選研究區中含礦圍巖和變質圍巖中微量元素含量分析結果可以發現:隨著圍巖蝕變程度不斷加強,礦化程度也逐漸加強。與成礦相關微量元素均成正比例上升變化。金以Ag(HS)絡合物的形式在中溫條件下遷移,當溶液變得酸性及氧逸度降低時,Ag(HS)變得不穩定,造成的Au、Ag與金屬硫化物一起沉淀為主成礦階段之一。(3)稀土元素。稀土元素即為礦石中含量最少的一類元素。它們地球化學性質相似,其在找礦方面的作用也最為重要。要想利用它們,首先就是出礦石巖中的稀土元素,因為稀土元素能準確地反映出該礦地的地球化學作用的性質從而也監測礦地的地質。把礦石巖中的稀土元素的含量、分布模式及其演化機理作為參考數據,可更為有效的解釋出圍巖蝕變的成因和成礦元素的可利用成分。對稀土元素的研究表明:稀土元素在許多金屬礦的地球化學特征及礦床成因和蝕變巖中的配分、演化趨勢具有一定的變化規律。總體來看,通過分析礦石巖的稀土元素特征總結出離礦體最近的稀土比其他稀土元素的活潑型都要強;水—巖反應也隨之最強,這些重要的化學性質。
2金屬礦的找礦方向
(1)找礦標志。研究的樣品礦區發現了金屬礦床的氧化露頭,發現氧化露頭就等于找到了金屬礦床。因為氧化露頭是由于礦床在地表遭受了氧化反應而造成形狀向特殊性的改變。這些露頭普遍凸起上地表面,易于尋找,所以可以通過金屬氧化露頭作為找礦的標志符號。所以尋找氧化露頭是表面勘探頭的關鍵任務。在自然成礦的過程中,礦巖石當年因為遭受到火山噴發的含礦熱液的作用而產生蝕變現象。所以蝕變程度的多少也是間接指示著存在金屬礦床的含量多少。(2)找礦方向。通過對研究區的野外地質調查,對礦巖石的構造以及變質圍巖和礦石圍巖進行對比分析。得到區域內的氧化露頭和蝕變程度以及遙感的具體數據,最后把具有最有利成礦條件的地方圈出作為研究區內的一個四級成礦遠景區。通過1:6萬水系沉積物測量,顯示出銅、鉛、鋅、鋁、銀、錳元素含量明顯高于正常值,由于其金屬礦含量太高,推測出這地曾有一定的規模,裂隙式火山噴發中心分布,與原生巖漿機構的分布一致,進一步野外勘查發現該處有銀錳礦化,在有大面積損壞程度的熔凝灰巖中,西北向構造帶旁側有錳、銀、鉛礦化。結合區域礦產,本礦化點處于火山機構邊緣,巖漿發生過復雜的物化反應,造成水和其他氣液固態物質有地球由內向外移動,再加上有燕山期超淺成酸性巖侵入體、造成此地所含金屬種類異常高。根據以上調查結果,該區擁有大量金屬礦床的原因是經歷過火山噴發這種自然條件,礦產資源均為不可再生資源如果該礦區用于開采銀錳礦產,希望合理開采,且用且珍惜。
3結語
本文通過對金屬礦床的地球化學的主要元素,次要元素和稀土元素特征進行深入分析,了解了金屬礦的成礦原理,為找礦勘察出一塊極有利用價值的遠景區,但目前國內對金屬的需要量日益增大,當下的找礦技術還不足以滿足供應,需要廣大的學者們抓緊研究,提高技術產量。
參考文獻
[1]吳德海,潘家永,鐘福軍,等.安徽小紫山地區銅多金屬礦土壤地球化學特征及找礦前景[J].金屬礦山,2017(1):119-125.
[2]馬強,張亞峰,田興元,etal.青海龍山地區銅多金屬礦地球化學特征及遠景分析[J].中國礦業,2017,26(s1):180-184.
作者:李紅 溫彬 單位:江西省地質礦產勘查開發局物化探大隊
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