特大型金铀钨铜有色稀有金属矿床找矿勘查方法

摘要

本发明涉及特大型金铀钨铜有色稀有金属矿床实用高效找矿勘查方法，属于矿床的找矿勘查技术方法，具体涉及利用最新地质、成矿理论和物化遥检测等技术方法手段，前人地质背景、各类地质矿产和物化遥资料分析、结合找矿实践经验等经综合研究评价分析、为高效快速有效寻找特大型金铀钨铜有色稀有金属矿床实用高效找矿勘查方法。本发明方法实用可行，对缩短找矿周期、降低风险、节省费用和提高找矿成功率具重大意义，对实际找矿工作具有很强指导性。

说明书

技术领域

本发明属于特大型贵金属铀有色金属稀有金属矿床的找矿勘查技术方法，具体涉及利用最新地质、成矿理论和物化遥检测等技术方法手段，前人地质背景、各类地质矿产和物化遥资料分析、结合找矿实践经验等经综合研究评价分析、为高效快速有效寻找特大型金铀钨铜有色稀有金属矿床找矿勘查方法。

背景技术

众所周知，世界上各类矿产分布极不均匀。世界上特大型矿床主要集中在环大平洋带、特提斯带两个地壳巨型活动带和南非、澳洲、俄罗斯、美洲四个古老稳定大克拉通及一些较大古地块边缘或深大断裂带上。不完全统计世界上贵金属、铀、有色金属和稀有金属、钻石、地热等矿床资源量总数的90%来自于分布在这些地区矿床。如赣北近年来朱溪、大湖塘和东坪钨铜矿发现不仅改变了江西省乃至世界钨矿分布格局。新增钨金属量（WO

因特大型矿床的开发对于一个国家经济发展有重要意义。如江西德兴超大型铜矿的发现和开发，江西铜业集团公司是江西唯一近五年连续超2000亿元产值企业，一直在世界500强中排名第355位左右。2019年江西铜业集团公司总产值接近3000亿元，如果加上其相关延伸产业产值可达5000亿，即江西铜矿开采冶炼及延伸产业占江西省总产值1/5。上世纪九十年代国际地球物理和大地测量大会就把超大型矿床的有关研究作为固体地球科学的一个重要课题。

1992年国家科委启动了由涂光炽院士主持的攀登项目—“与超大型矿床有关的基础研究”计划A类-30。之后较为系统研究中国特大型矿床成矿作用是裴荣富院士团队。至今国内外有关大型超大型贵金属有色金属稀有金属矿床的找矿勘查技术方法评价体系未见报道。

由于特大型贵金属有色金属稀有金属矿床在地球浅层分布极不均一，成因多样性，一般简单、单一层位或单个地质体形成的特大型贵金属有色金属稀有金属矿床，如砂页岩型铜矿、铀矿不在本讨论范围，本发明主要讨论的是较复杂的与岩浆岩有关特大型贵金属有色金属稀有金属矿床找矿勘查工作。对与岩浆热液有关大型非金属矿、同矿种同类型中-大型矿床评价仍有参考价值。

发明内容

本发明的目的，在于提供一种特大型金铀钨铜有色稀有金属矿床找矿勘查方法。

本发明的目的由以下技术方案实现，一种特大型金铀钨铜有色稀有金属矿床找矿勘查方法，其特征在于：以现代成矿理论和实践为指导，首先充分利用前人资料和实践经验，深入研究成矿区带地质背景、成矿特征、二次开发“物、化、遥”多元异常信息，从大到小，从面到点，圈定找矿有利地段或矿体可能赋存的空间位置，具体实施方式步骤如下：

步骤1：带中找结，在现有成矿带或者根据成矿条件划分的新的成矿带中，找寻到成矿要素叠加的结点，即矿田（矿集区），综合分析1∶20~50万比例尺区域地质、矿产、物探、化探、遥感资料在成矿带内综合分析与成矿密切相关的地层、岩浆、构造、物探、化探等多重要素，在这些成矿要素完备或者叠加的结点，即可能形成金钨铜等与深大断裂密切相关的矿田或者矿集区；

步骤2：在成矿要素叠加的结点上，进一步分析，缩小找矿范围，寻找最优点，即矿床，通过中大1∶5~20万比例尺区域地质、矿产、物探、化探、遥感资料及最新科研成果的精细研究，从可能的控矿构造、成矿岩体、有利围岩发育的结点范围内，通过区内典型矿床的系统研究分析，分析区内有利的成矿构造位置，赋矿的围岩、岩性时代及岩性组合，查明含矿建造，圈定结点内最优成矿点即矿床发育的位置；

步骤3：点中找体，在圈定的矿床位置中寻找矿体，通过1∶2000~10000比例尺矿区地质、矿产、物探、化探、遥感资料的精细研究，从可能的容矿导矿构造、成矿岩体的演化特征、有利围岩蚀变特征，通过区内典型矿床矿体的赋存形态、规模的研究分析，通过深部物探数据反演，分析矿区内矿体可能存在的构造位置，深部隐伏的成矿岩体空间特征，通过深部化探剖面围岩蚀变分带，分析目标矿种的垂直分带和多位一体特征缺位预测，在最优的控矿容矿构造、成矿岩体部位，蚀变围岩中找寻矿体。并对矿体规模、赋存状态进行推测，预测资源量。

本发明在总结中国（主要江西省）和国外南非、纳米比亚、伊朗、刚果（金）、澳大利亚、加拿大、秘鲁等近20年来的找矿经验结合各种成矿预测方法和近年来深部探测技术和三维建模及大数据发展，提出特大型贵金属铀有色金属稀有金属矿床的找矿勘查技术方法评价体系。主要参考了考察过的国内外800多处中大型矿床和阅读到各种文献或介绍较详细描述的近1000处中大型矿床资料。该评价体系本着开放、重点突出、目标明确，有别于前人的划分但又不排除前人认识并合理利用，更侧重于找矿步骤程序。意义重大，内容新颖、方法实用可行，易懂易操作还具有科普意义。对缩短找矿周期、降低风险、节省费用和提高找矿成功率具重大意义。

其主要内容：一条主线，就是围绕找大矿、效益好矿，提出“三三三”法如图1所示。第一个“三”找特大型矿床的三根枝干，即运用先进成矿理论、卓越技术管理和有效技术方法来实现找大矿，这三个方面是找特大型矿的重要前提或基本先决要素。这里不谈具体的

成矿理论和技术方法手段，主要是如何去运用。先进成矿理论包括成矿带的划分和认识、成矿过程新认识、物质来源、成矿构造、成矿事件证实、各种成矿预测方法和理论，或者新的矿床类型发现等。卓越技术管理是指通常的项目论证、设计评审、项目监理、专家咨询、项目中间随访、重要问题会诊等，特别是熟悉项目矿区专家的意见建议是十分重要的。找矿的突破往往是在这三个方面组合有新认识或单个方面创新才能获得的。找矿的突破往往是在这三个方面组合有新认识或单个方面创新才能获得的。如：江西省地勘基金中心管理团队在短短5年内找到和确定了世界第一大钨矿床江西朱溪钨铜矿床和江西省地矿局所属赣西北、916地质大队发现并勘查的第二大钨矿江西大湖塘钨矿、江西省地质调查研究院勘查的武宁东坪世界最大黑钨矿床、新余竹山世界第一大硅灰石矿床、熊清华为主在纳米比亚最先发现和找到欢乐谷白岗岩铀矿床金属储量5万吨等（中核证实）主要归功于技术管理的创新或成矿认识突破取得的。

第二个“三”找特大型矿的三步梯阶，初始层梯阶是带中找结，前进梯阶是结中找点，目标梯阶是点中找体，形成一套完整找矿勘查技术方法评价体系。这既符合地质及找矿规律认识由浅到深由粗到细渐进过程，更符合我们到一个地区开展勘查工作的步骤和程序，还克服了不同专家学者单从某一个侧面对一个地区地质和成矿带划分和论述带来的交错或矛盾及使用不便等。大多数情况下是矿已经找到或者开采完有关矿床的成因仍然未下定论，把矿找到才是最迫切的事实，特别是到新区或国外工作首先是抢登矿权或最佳地区是第一位，有关研究可以同步或稍后进行。再如众多的成矿带的划分，理论上研究从成矿时间空间上考虑非常正确，成矿域→一级成矿带→二级成矿带→三级成矿带等，作者接受无意驳斥，但使用不便，而且多数情况下是往往是一个地区矿发现多了才确定成矿带。因此作者提出带中找结，结中找点，点中找体，形象直观又有层次。

初始层梯阶是带中找结，就是指综合分析区域地质矿产地质和物化遥信息资料（主要是中小比例尺度）及最新成果等，充分利用各类资源潜力评价方法包括模糊数学法、专家法和大数据处理等，从可能的古克拉通、两个巨型构造带和古地块的边缘或深大断裂带中等找出异常带、梯度变化带或者有深部断裂和岩体发育区域即可能成矿带，从而识别确定找矿结点，即从成矿带中找到结点又称矿集区（矿田）。

前进梯阶是结中找点，就是在结点或者矿集区的范围进一步分析中大比例尺度地质和物化遥资料，主要包括构造、岩体和蚀变分带特征等，识别和确定找矿靶区即矿床点。

目标梯阶是点中找体，就是更加进一步分析更加详细各类矿区资料（主要是大比例尺度的），包括深部各类最新探测资料（三维）、地球化学指示元素及定向预测的理论和方法等，寻找矿（化）体。

第三个“三”，找特大型矿三个关键点，第一点是特定的成矿模式，第二点是专家判断（偏好），第三点是综合验证等。三者之间换可以相互补充和相互促进。目前为止不同学者提出不同矿种的成矿模式有数百种，但特定的成矿模式是指那些已有或被认为形成特大型矿床的少量几种成矿模式。因此要找特大型矿床首先是看看该矿床主要特征符不符合这少数几种矿床成矿模式，尽管也许有新的类型矿床发现并不排除可能发现特大型矿床。如金矿床绿岩带型、蚀变岩型和卡林型金矿通常可以形成特大型金矿床。如果有专家认为某一地区金矿地质特征和蚀变矿化特征与上述三种成矿模式中之一者十分相近，那么这个地区就极易找到大型金矿床。再如朱溪特大型钨矿的发现过程，据相关人员说，一是这里处在钦杭成矿带中心地区，二是稍较浅部的层状铜矿，运用“多位一体”模式缺位预测并在前人钻孔资料中发现ZK4205孔中除铜矿化外有50米白钨矿化“小层前缘”发现，才是技术人员下决心往深部探索是最重要的。

本发明中所指特大型矿床是指大于该矿种金属量大型储量规模3倍以上的矿床。考虑到金和铀元素习性有许多相似性并许多大型超大型金铀矿往往相伴在一起，如澳大利亚奥林匹克坝铜铀金稀土矿床，又如南非维特沃特斯兰德古砾岩型金铀矿床，金和铀总是在一起成矿。最新研究钨铜成矿条件和背景相似，而且也在一起成矿，且赣北世界第一第二大钨矿中往往都伴生铜金属量可达大型，钨铜是主要的有色金属矿，因此把金铀钨铜有色稀有金属矿一并讨论。本发明方法实用可行，对缩短找矿周期、降低风险、节省费用和提高找矿成功率具重大意义，对实际找矿工作特别是到一个新地区或国家找矿、参股收购矿权（走出去）战略具有很强指导性。

附图说明

图1为“三三三”法找矿综合示意图，

图2 为“带-结-点-体”递进式找矿技术流程图。

具体实施方式

根据经济社会发展需求，以现代成矿理论和实践为指导，首先充分利用前人资料和实践经验，深入研究成矿区带地质背景、成矿特征、二次开发“物、化、遥”等多元异常信息，创新找矿方法（“带中找结、结中找点、点中找体”的新思路）和区域成矿规律的认识，从大到小，从面到点，圈定找矿有利地段或矿体可能赋存的空间位置，并预测潜在资源量；具体实施方式步骤如下：

第一阶段：带中找结

目的：在现有成矿带或者根据成矿条件划分的新的成矿带中，找寻到成矿要素叠加的结点，即矿田（矿集区）。

方法：综合分析中小（1∶20~50万）比例尺区域地质、矿产、物探、化探、遥感资料及最新科研等成果，从可能的古克拉通、板块的边缘或深大（超壳）断裂带中等找出异常带、梯度变化带或者有深部断裂和岩体发育区域，现有成矿带或者划分可能存在的新成矿带；在成矿带内综合分析与成矿密切相关的地层、岩浆、构造、物探、化探等多重要素，在这些成矿要素完备或者叠加的结点，即可能形成金钨铜等与深大断裂密切相关的矿田或者矿集区。

内容：研究内容包括板块、克拉通的划分及特征，区域地层、岩浆岩分布、深大断裂展布及演化、区域物探深部信息反映、区域地球化学特征，现有成矿带的划分及特征，特大型典型矿床研究，主要矿种成矿物质来源、通道，主要的围岩性质等重要条件，划分可能出现的矿集区或矿田。

第二阶段：结中找点

目的：在成矿要素叠加的结点上，进一步分析，缩小找矿范围，寻找最优点，即矿床。

方法：通过中大（1∶5~20万）比例尺区域地质、矿产、物探、化探、遥感资料及最新科研成果的精细研究，从可能的控矿构造、成矿岩体、有利围岩发育的结点范围内，通过区内典型矿床的系统研究分析，分析区内有利的成矿构造位置，赋矿的围岩、岩性时代及岩性组合，查明含矿建造，圈定结点内最优成矿点即矿床发育的位置。

内容：区域目标矿种的成矿规律研究，典型矿床分析、查明结点范围内的含矿建造，成矿物质动力、条件研究，成矿有利构造位置、成矿岩浆、有利围岩，中深部物探、化探异常带，圈定可能形成目标矿床的位置。

第三阶段：点中找体

目的：在圈定的矿床位置中寻找矿体。

方法：通过大（1∶2000~10000）比例尺矿区地质、矿产、物探、化探、遥感资料的精细研究，从可能的容矿导矿构造、成矿岩体的演化特征、有利围岩蚀变特征，通过区内典型矿床矿体的赋存形态、规模的研究分析，通过深部物探数据反演，分析矿区内矿体可能存在的构造位置，深部隐伏的成矿岩体空间特征，通过深部化探剖面围岩蚀变分带，分析目标矿种的垂直分带和多位一体特征缺位预测，在最优的控矿容矿构造、成矿岩体部位，蚀变围岩中找寻矿体。并对矿体规模、赋存状态进行推测，预测资源量。

内容：目标矿种典型矿床、矿体赋存特征分析研究，成矿物质源、运、储、盖机制研究，深部物探信息分析，隐伏的深大断裂特征，岩体空间位置，围岩矿化蚀变及分带特征，矿体可能的赋存构造位置、成矿岩体部位（内中外）、矿体空间位置，规模及资源量预测。

在小、中、大比例尺的地质、矿产、物探、化探、遥感及科研资料的综合研究分析基础上，经过带-结-点-体递进式找矿方法，圈定可能存在的矿（化）体，通过后期钻孔验证，最终实现由面到点重大找矿突破，其具体找矿方法及流程见图2。

寻找特大型贵金属有色金属稀有金属矿床最主要问题，包括主要控矿因素、构造和岩体特征、蚀变特征和判断是否符合特大型矿床成矿模式等。专家偏好是指专家倾向，推断是否存在找特大型贵金属有色金属稀有金属矿床可能。综合验证指物化探遥感特征信息提取，尽可能建立深部构造精细三维模型，首批验证孔布置极其重要。

通过作者分析研究，利用该方法第一发明人为首团队首次在罗辛铀矿外围发现和找到找到了一个5万吨铀金属量铀矿床（当时作者完成预查并预测铀金属量可达3万吨，后经中国核工业北京研究院详查证实资源量铀金属量5万吨）。发现和评价了一个世界独一无二卡里比比特大型玉质大理石矿床，已建成年产2万立方大型矿山一座。以先进成矿理论和为指导，结合新技术方法手段，运用卓越技术管理找矿才有突破。先进成矿理论包括成矿带的划分和认识、成矿过程新认识、物质来源、成矿构造、成矿事件证实、各种成矿预测方法和理论，或者新的矿床类型发现等。卓越技术管理是指通常的项目论证、设计评审、项目监理、专家咨询等，特别是熟悉项目矿区专家的意见建议是十分重要的。找矿的突破往往是在这三个方面组合有新认识或单个方面创新才能获得的。如第一组着为首团队在纳米比亚发现评价卡里比比超大型玉质大理石矿床并建成了一座可年产荒料2万立方大型矿山，实际上是在跟英国、美国、加拿大、澳大利亚、德国、南非和意大利等公司竞争中利用我们技术优势找出的。