实物地质资料二次开发在金矿找矿突破中的作用

宋焕霞1，赵世煌1，邓晃1，赵桂军1，陶亦冶1，宛克勇2，文锦明3

（1．国土资源实物地质资料中心 河北廊坊  065201

2．湖南省有色地勘局217队 湖南衡阳  421001

3.四川川西北地质队 四川成都  610081）

摘要：本文简述了湖南常宁仙人岩金矿和四川阿西金矿的勘查找矿历程。通过对矿区前期保管的岩心和副样进行测试分析，重新建立了找矿模型及成因分析，发现该矿床有进一步的勘查找矿前景。其中，实物地质资料的二次开发对该矿的找矿突破起到了关键作用。实例说明，在新的找矿思路和成矿理论指导下，运用相似类比方法，结合开发利用前期勘查工作取得的实物地质资料，开展“地质条件组合控矿”及周边已知矿床成矿模式及控矿条件的研究，并运用于找矿实践，常常能取得理想的找矿突破。

关键词：仙人岩金矿；阿西金矿；找矿；实物地质资料；二次开发；勘查成果

实物地质资料的二次开发[1]主要是在新的成矿理论指导下，应用新技术、新方法、新思路，对前期地质勘查形成的实物地质资料进行重新采样分析测试和地质数据重新处理，进行重新综合编研和多元信息提取与集成，形成新的复合地质信息资源，并将这些信息应用于地质找矿或科研工作对地质现象重新认识，以期取得新的发现甚至找矿重大突破。

湖南常宁仙人岩金矿床自1978年开始勘查，历经30多年。1988~1990年通过对前期保存的岩心进行重新取样分析测试，发现金达到工业品位，确定了找矿方向，使找矿有了新的突破。

四川若尔盖阿西金矿勘查工作最早于1971年，经历了曲折的找矿历程，1986年才取得找矿突破。

仙人岩金矿和阿西金矿的找矿突破中，对前期勘查钻孔资料的二次开发利用起到了关键作用。本文对两个勘查找矿实例进行了总结，希望对有关工作提供经验。

一、勘查找矿过程中实物地质资料的二次开发利用

1、仙人岩金矿的发现

1978~1980年，湖南有色地勘局217队在该区开展以找Pb、Zn为主的地质、物化探工作，共施工钻孔10个，进尺3602.71 m，由于当时对该区成矿理论认识的局限性，虽然发现Pb、Zn小矿体，但总体效果不佳，至1987年之前未再继续开展勘查工作。

仙人岩矿是通过对已知矿区勘探资料的重新研究和保存的岩心重新取样测试分析发现的。通过运用相似类比理论(赵鹏大,1993)、地质异常理论(赵鹏大等,1995)、矿床系列理论、成矿系统理论以及大规模成矿作用等理论[2-14]，对仙人岩矿区勘查工作进行了成矿条件和赋存规律及矿床成因模式的研究，得出了新认识：常宁水口山康家湾大型铅锌金银矿矿田[2-3]位于盐湖复式向斜北端，次级背、向斜褶皱与其配套的逆冲断裂十分发育，其中仙人岩倒转背斜属于矿田中的Ⅲ级褶皱，呈南北向展布，长6.5 km。该类褶皱（尤其是倒转背斜）不仅为成岩、成矿提供了良好的空间条件，而且还控制了岩浆或矿体的形态和产状。

1988~1990年，217队重新进行了找矿勘查部署，以100 m×20 m的网度在仙人岩开展化探次生晕扫面时，发现局部地段Au异常达200×10-9。根据异常[11]的规模、形态和展布特点，通过仔细研究矿区资料，重新确定了找矿思路和方法。通过高精度磁测，在矿区中部仙人岩硅化破碎带东面发现新的北东向异常（3号异常区），推测此处发生过构造和热液活动。该异常带在CSAMT3线、0线东延，穿过磁异常带深部向东100 m为高阻隆起，反映下二叠统埋藏相对浅，为找矿提供了信息[6-7]。

通过激电中梯测量在中部发现的4个高极化异常，其中3处异常已经在钻孔揭露到金矿、铁矿和矽卡岩；另一处在找矿中值得注意，建议在该区2线进行钻孔验证。

综合研究组在5002、5011两钻孔现场，挖开已埋在泥浆池中缩减的岩心，对二叠系当冲组岩心段重新进行了采样测试分析，发现金品位0.3~4.48 g/t。

1990年，对矿田各地层5条实测剖面采取化探原生晕样品，分析结果表明，二叠系当冲组含铁锰硅质岩金元素含量为6.62×10-9，远远高于矿田其他地层的金元素含量（0.66×10-9~1.91×10-9），为矿田找金提供了地层思路。

在仙人岩矿区北段（杨家岭区）采集的5条剖面化学分析结果中[4]，相对明显峰值较高的主要分布有两处。一处分布在麂牯岭南东方向800 m处22号花岗斑岩以西的斗岭组地层中，Pb>500×10-6有连续样品11个，其中有连续3个样品Pb>2000×10-6；另一处位于胡椒岭以北250 m处的当冲组地层接触附近，一个样品达Au121.48×10-9；Pb>2000×10-6有6个样品，这些异常均与硅化破碎角砾岩和岩体的关系密切。

对本矿区含金黑土夹角砾岩带再次进行次生晕扫面，发现平面上次生晕元素组合为Au、As、Zn、Bi等元素。外中带为Au，内带为As、Zn、Bi。其中Au为主成矿元素，见三级浓度带，高峰值Au＞200×10-9，呈北北东向长条状分布。在剖面上Zn、Cu、Pb、Ag、As、Hg异常面积比矿体大10倍以上。通过钻孔采样分析，垂直方向自上而下出现As、Sb、Pb、Cl、Co、Ag、Au、Zn、Cu、F、Cr、Hg，其中As、Pb、Cl元素发育在矿体上盘，Au、Ag、Zn、Cu形成中晕，F、Hg为下盘晕，轴向分带从矿头至矿尾为Pb、Hg、Sb、Au、Zn、Cu、Cr、F、Ag、Co、Cl、As。垂直分带中，下盘晕出现F、Hg前晕元素；轴向分带中，尾晕出现F、As前晕元素，皆预示深部和水平方向都存在第二个化学晕的叠加。

在整个含金黑土夹角砾的化学组分中SiO262.05%、Fe2O35.69%、CaO0.16%、MgO0.86%、MnO10.5%。表现了贫钙镁、富铁锰硅特点，这与当冲组地层化学组分特点基本一致。其中微量元素Pb、Zn、Au、Ag、Mn、Cr等元素含量普遍偏高，明显发生了聚集作用。这种地球化学效应是在元素的构造动力分异作用上叠加了热液交代作用，反映了强烈的热液叠加特征[4]。

金元素具亲铁性 以及当冲组本身含Fe2+（上段2~26%，下段25%），有机质、炭质、泥质含量高等特征，为金的沉淀提供了一个相对还原环境，为本区金矿床的富集提供了良好的物化条件[4]。

区内岩体富含成矿元素多，而区内的蚀变会导致微量元素迁移富集，有利成矿，其中大理岩化、硅化、矽卡岩化均有利Au的富集；铁金矿体富含Cu、Zn、Sn、Au、Hg；铜钼矿化矽卡岩、铜钼矿化花岗闪长斑岩以及铜钼矿化硅质岩均富含Cu、W、Mo；磁铁矿富含Cu、Zn、Sn、Au、Hg。据保守估计，仙人岩金矿可达中型规模。

2、阿西金矿的发现

阿西金矿，最早于1971年由甘肃省地质局第一区调队根据群众报矿发现，先后有四川省地矿局202队、405队、404队、物探大队、705队黄金一组对阿西金矿点矽卡岩铜矿化、金矿化进行过普查评价。其中，以404队于20世纪70年代对该点投入工作量最多，完成1:5000、1:10000地形地质测量，施工探槽16条，钻孔23个。705队配合进行了相应比例尺的物、化探综合普查，初步查明了矿点地质构造、岩体形态、接触变质带和矽卡岩分布范围等，基本了解了含铜、铁矽卡岩型矿体规模，物质组份特征。但仍认为该类型矿体无工业价值而终止勘查。

任何一个矿床形成均受多种地质条件控制,各种控矿条件之间不是孤立的,而是呈一定的组合规律出现。这种组合规律既标志着矿床形成的必要前提,又从整体上表明了矿床的形成条件和形成过程，即“地质条件组合控矿”思想。正是在该指导思想指导下，通过对前期地质工作的基础资料重新分析、研究关键控矿因素、关键地质构造关系、矿床的时空分布规律等,将新的理论和相应的成矿模式有机地结合，在成矿模式[5-14]的基础上，提出了矿化信息，明确了探测的目的及其形成的或引起的各类标志。根据不同类别的找矿信息和方法手段，通过对阿西金矿地质背景、岩石化学特征、矿床特征及找矿标志的研究（区域地球物理标志、区域地球化学标志、蚀变标志、微观矿化标志），并对周边其它金矿床模型进行对比，建立了阿西金矿床的新的找矿模型。通过对形成矿与非矿、大矿与小矿、贫矿与富矿的整体地质条件研究,提高了成矿预测的可靠性[15-18]。

1986年，四川省地矿局物探队对该区前期施工的钻孔岩心及相关副样进行复查整理和分析化验后，发现局部地段岩心含金较高，并在所采集的土壤样品中也发现有金的矿化显示。遂于1988~1989年进行了该区的异常检查和普查找矿工作，初步概算金资源储量约2 t，从而肯定了该矿床进一步工作的前景。

1991年四川省地矿局川西北地质队14分队在若尔盖县北部开展地质找矿普查工作期间，在已有工作基础上再次对阿西金矿进行综合研究，1991~1995年对阿西矿段与团结矿段进行了地质普查；1996~2003年对阿西金矿开展了地质勘探及现场开发试验，并选择Ⅱ号金矿带作重点解剖，地表以40 m间距布置探槽，系统揭露、追索金矿化，重新圈定了金矿体，金地质储量有所增长。并在Ⅱ-1矿体开展可浸性试验获得成功。通过开展矿区及周边金矿资源评价又发现了东侧的团结金矿和磨房沟金矿等。

二、勘查成果

1、仙人岩金矿的勘查成果

1991~1992年，217队施工钻孔7个，累计进尺1246.55 m，探获金矿石量52.81万 t，金金属量1.92 t，平均品位3.64 g/t。

1997年，217队提交了《湖南省常宁市水口山地表低品位金矿普查地质报告》，单独对仙人岩金矿进行了储量估算，金平均品位2.13 g/t，333+334金金属量3.384 t。

1998~2002年，217队开展了“仙人岩-新盟山铅锌铜金银矿评价”，投入了槽探、井探、坑探、钻探等工作量，共施工钻孔6个，金品位3.90 g/t，含仙人岩矿区在内共估算出金金属量16.138 t，资源量级别达到了中型以上规模。2000年由217队组织实施的《常宁仙人岩金矿的勘查项目》荣获“国家有色金属工业局地质找矿发现二等奖”。

2006年9月，217队按照湖南省有色地质勘查局的工作部署，提交了《湖南省常宁市水口山矿田仙人岩-杨家岭金铅锌矿勘查设计》。经局审批下达任务书，先后开展了1:2000、1:1000地质测量、槽探、民窿清理，并采用钻探对浅部金矿进行勘查与加密控制。

2007~2011年，在该区进行深部铅锌多金属矿勘查，辅以钻孔井中物探、钻孔原生晕化探找矿方法。2010年投入了物探音频大地电磁法（CSAMT）测量、激电中梯测量、高精度磁测。

普查金资源储量估算范围：南起14线，北至7线，南北长1100 m，东西宽700 m，垂直深度由地表+240 m标高下延至-100 m标高，共圈出大小金矿体8个。其中：Ⅰ-Ⅷ号金矿体平均品位3.19 g/t，金金属资源量3235 kg；Ⅰ-Ⅳ和Ⅵ-Ⅶ低品位金矿体金金属资源量252 kg；Ⅰ-Ⅵ号磁铁矿体：伴生金平均品位0.61 g/t，伴生金金属资源量165 kg。

以上几个矿体合计金金属资源量3652 kg，经审查评定为3400 kg。

目前，217对正在对该矿做详查工作，已确定出达到平均2.0 g/t品位的资源量级别333金金属资源量有9 t左右，达到中型规模。随着详查工作的继续，资源量会不断扩大。

仙人岩金矿几次勘查成果保守累计，至少金属资源量达到中—大型规模。

2、阿西金矿的勘查成果

1994~2002年，四川省地矿局川西北地质队与若尔盖县政府对阿西金矿进行联合开发。勘查获得金资源储量333+334共计4.43 t（1999年），预测资源量16.313 t（含团结矿段和磨房沟矿段），可达中型规模，按现值计算其潜在经济价值可达3亿元左右。

该矿2004年由中国黄金公司收购，加大了地质勘查投入，找矿效果显著，开展了大规模的正规黄金矿山井巷及选厂和附属设施建设。中国黄金集团公司2007年继续对矿区开展了地质详查工作。

阿西金矿区（阿西矿段、洼欠沟矿段、磨房沟矿段、团结矿段）勘察结果估算，获得矿产资源量3816823 t，金金属资源量17935 kg；获得表内矿石资源量3149450 t，金金属资源量16879 kg，平均品位5.36 g/t。其中控制的内蕴经济资源量（332）2245 kg，推断的内蕴经济资源量（333）6808 kg，预测的内蕴经济资源量（334）8882 kg。四川省地调院于2003年通过评审的《四川省诺尔盖-九寨沟地区矿产资源评价报告》和四川省地矿局川西北地质队2005年12月提交的《四川省诺尔盖县阿西金矿区勘查地质报告》中，预测阿西金矿区金金属资源总量56 t[20]。

伴生资源储量：阿西矿区分别在2线、26线、20线见到铜矿化现象，局部出现富集现象，厚度在2~4 m。预测其远景资源量要大于100000 t金属铜以上。

通过历次地质勘查，对金矿体的赋存特征、规模及其变化，控矿和破坏矿体（层）的断裂、褶皱的性质、产状和分布范围、岩浆岩特征，矿石的有益有害组分、赋存状态和矿石类型、品位及其分布变化规律等均已大致查明。并初步掌握了矿床水文地质、工程地质、环境地质和开采技术条件及矿石选冶性能。对矿床的控制研究程度已达到了普查，阿西矿段局部已达到详查阶段。

三、结语

有些矿山在勘查找矿矿过程中之所以成果不理想，主要的原因是研究中缺乏新的思路和对过去的成矿理论与现代的成矿理论以及它们之间的差异没有完全掌握，对矿山进行系统全面综合分析不够，不善于解决与前人认识不同的关键问题,没有对过去一直没解决的问题或新问题进行重新分析研究。

原始和成果地质资料提供的信息有一定的局限性，实物地质资料所具有的属性特征，决定其直接价值和潜在价值远远大于其投资成本，决定了其反复利用的潜力和重要的经济价值与科学研究价值。实物地质资料具有资料的客观性、真实性和唯一性,是研究和解决地学问题和地质找矿、矿产资源勘查的第一手资料。结合实物地质资料二次开发而开展多元信息集成研究，再引入理论、新技术、新方法，开展重要成矿区带和新区的成矿预测工作，可以达到事半功倍的效果,将会大大提高地质找矿的经济效益。也是当前努力实现找矿新突破中一项重要的工作。

湖南省有色地勘局217队在常宁仙人岩金矿找矿工作中，通过借鉴水口山康家湾大型铅锌金银矿等一系列找矿成功模式，重新部署勘查工作，其中，对前期1988~1990年勘查工作保存的岩心，进行了二次开发利用，对其重新取样进行分析测试与研究，才发现金品位达到0.3~4.48 g/t，为找矿突破起了关键作用。据此，重新调整找矿思路和方法，进而发现了金异常与硅化角砾岩与岩体的密切关系，而这些原岩角砾本身就是金的赋矿、容矿岩石。

仙人岩金矿的找矿突破，首先是在“地质异常”理论和矿床成矿系列理论的指导下，通过研究已知矿床成矿模式及控矿条件，运用相似类比思路，同时对前期勘查保存的岩心实物资料进行二次开发，发现了具有工业品位的金矿赋存有利地段，进而确定了找矿方向，实现了找矿突破。此实例说明，随着找矿思路的转变，认识的深化，科学开发已有的实物地质资料，是开拓矿产勘查工作新局面和实现找矿突破的有效途径。

阿西金矿利用实物地质资料使找矿实现成功突破的实例，也说明随着地质勘查理论与技术方法等科技不断发展，以往所取得的实物地质资料，只要重新化验测试和研究及提取新的地质信息，随着科学技术如化验测试技术、选矿技术等的发展，一些潜在的新矿种、新资源产地或被丢失的找矿信息，充分开发利用实物地质资料，就可以快速、高效、地被发现。

参考文献：

[1] 邓吉牛. 地质资料二次开发在矿山找矿中的作用[J]. 有色金属矿产与勘查. 1999, 8(6): 632~626.

[2] 李能强, 彭超. 湖南水口山铅锌金银矿床[M]. 北京: 地震出版社, 1996.

[3] 张庆华. 湖南水口山铅锌矿田地质特征及找矿思路[J]. 有色金属矿产与勘查1999, 8(3): 141~146.

[4] 甄世民, 祝新友, 李永胜等. 湖南仙人岩与金矿床有关的二长岩锆石U-Pb年龄、Hf同位素及地质意义[J]. 吉林大学学报(地球科学版). 2012, 42(6): 1740~1755.

[5] 翟裕生. 中国区域成矿特征探讨[J]. 地质与勘探. 2002, 38(5): 1~4.

[6] 周圣华, 鄢云飞, 李艳军. 矿产勘查中的物化探技术应用与地质效果[J]. 地质与勘探. 2007, 43(6): 58~62.

[7] 彭志永. 浅谈广西1:20万化探资料二次开发的现实意义[A]. 第三届广西青年学术年会论文集(自然科学篇)[C]. 2004.

[8] 张西平. 隐伏矿床地球化学异常评价的思路与方法[J]. 有色金属矿产与勘查. 1997, 6(5): 283~285.

[9] 王世称, 叶水盛等. 综合信息成矿系列预测专家系统模型[M]. 长春: 长春出版社, 1999.

[10] 翟裕生. 论成矿系统[J]. 地学前缘. 1999, 6(1): 13~27.

[11] 毛景文, 华仁民, 李晓波. 浅议大规模成矿作用与大型矿集区[J]. 矿床地质. 1999, 18(4): 291~299.

[12] 彭省临, 邵拥军. 隐伏矿体定位预测研究现状及发展趋势[J]. 大地构造与成矿学. 2001, 25(3): 329~334.

[13] 陈毓川, 裴荣富, 宋天锐等. 中国矿床成矿系列初论[M]. 北京: 地质出版社, 1998.

[14] 陈毓川, 常印佛, 裴荣富等. 中国成矿体系与区域成矿评价[M]. 北京: 地质出版社, 2007.

[15] 张成江, 倪师军. 阿西金矿床流体活动踪迹及找矿信息[M] .成都: 成都科技大学出版社, 1996.

[16] 滕彦国. 阿西金矿床流体成矿的地球化学示踪研究[J]. 贵金属地质, 1999, 8(2):104~109.

[17] 何虹, 文锦明. 四川若尔盖阿西金矿岩石学及岩石地球化学特征[J]. 沉积与特提斯地质. 2002, 22(2): 80~90.

[18] 张均, 张晓军, 廖群安. 川西北地区金成矿的构造—岩浆控制[J]. 黄金. 2006, 21(6): 1~5.

[19] 湖南省有色地勘局217队.湖南省常宁市水口山地表低品位金矿普查地质报告[R]. 1997.

[20] 四川川西北地质队. 四川省诺尔盖县阿西金矿区勘查地质报告[R]. 2005.