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在1979年开始扫面以来,本区取得了数以万计的化探数据,在找矿方面成果显著。特别是在找铅锌、金等矿产方面取得了重大突破。但是大量化探数据仍未得到充分的利用,缺乏全局观点。因此,借助新理论、新技术、新方法,进行化探原始数据的综合分析处理显得尤为重要。谢学锦提出了在地球上存在富含某些元素的不同规模的地球化学块体的概念。大型巨型矿床的形成的必要与充分条件是要有巨大的成矿物质的供应,地球上一些巨大的成矿带很可能都是富含巨量某种金属的地球化学块体,这种巨大的物质供应量有可能在漫长的地质时期内,经过不同规模的各种地质过程,逐步富集成矿。
利用地球化学块体新理论研究西秦岭大约8万km2的1:200000图幅化探数据,圈定元素地球化学块体。通过研究其地球化学块体内部结构套合的地球化学模式,逐步浓集、追踪大型至特大型矿床可能存在的地点,并预测其资源量。本文的研究成果,对西秦岭战略性矿产资源预测及勘查工作部署具有指导意义。
近20年来,很多科研生产单位、院校和众多的地质工作者先后进入西秦岭地区开展了科研及成矿预测等工作,取得了丰富的资料。但是,早期的研究内容多侧重于地质、矿产等信息的预测。主要是对某个地区或成矿区带进行的研究。本次工作主要是借助计算机技术及GIS,通过地球化学块体理论,处理海量的化探数据,预测金属资源量。为本区的地质、矿产调查研究提供了理论指导。
本文应用地球化学块体理论,选择西秦岭地区Au、Ag、Cu、Pb、Zn、W、Mo、Hg、Ni、U、Cr、Co、Sb、Sn等14种元素原始数据进行处理。借助MAPGIS进行综合分析处理,利用10km×10km(100km2)窗口数据进行地球化学块体圈定及内部结构剖分。面积大于1000km2确定为地球化学块体,其中面积≥1000km2为地球化学省,≥10000km2为地球化学巨省。
圈定地球化学块体的下限值、分级值参照中西部地球化学块体项目组提供的西部五省区北部片元素下限值、分级值,在此基础上结合本省的实际情况确定块体边界,圈定地球化学块体,分析研究元素的区域分布特征,将同比例的地质图及相应元素的大中型、超大型矿床以及小型矿床(点)套合在一起,编制地球化学块体图及地球化学块体内部结构谱系树枝图。通过逐步提高含量下限进行多层次内部结构剖析。圈定不同规模的地球化学块体、子块体之间的套合关系图。将块体厚度确定为500米,估算500米厚岩块中蕴藏的金属总量。利用块体内已探明的金属储量,计算其成矿率,预测其他元素或其他地段的金属资源总量。圈定进一步找铅锌、金、银、铜成矿远景区,确定巨型矿床找矿靶区,为中国地质调查局及甘肃省地勘局下一步在该区部署工作提供依据。
研究区处于甘肃省南部西秦岭地区,地质构造复杂,各类金属矿产齐全,是构成我国陕甘川“三角”成矿区的主要区带。主要金属矿产有金、铅、锌、铜、汞、锑、铁、银、铂族元素等矿产,其中金和铅锌为两大特色优势矿产资源。通过不同级别地球化学块体与成矿区带的关系研究,对重要地球化学块体、子块体与成矿亚带、矿田进行对比,对地球化学块体内区域矿产资源潜力作出评价。
选择这一地区开展铅锌、金、(银、铜)矿区域成矿预测研究,目的是运用地球化学块体理论和方法,研究成矿物质发生、运移、浓集和堆积成矿的全过程,全面、历史地认识区域成矿的基本过程和演化趋势。探索地球化学块体预测资源量的新思路,为本区开展地质找矿工作提供一些有意义的帮助。
本项研究是地球化学块体新理论、新技术和新方法在甘肃的首次应用。通过本项目的实施,对甘肃区域地球化学资料研究和大型战略性找矿靶区研究方面开拓了新的领域,提高了甘肃区域地球化学研究水平。该方法从海量数据入手,通过巨型矿床周围存在套合地球化学分布模式来追踪巨型矿床的形成过程,成矿通道和成矿信息,对大中型矿床的分布与相应元素不同级次块体的空间关系进行了对比研究,比传统方法快捷、方便,实现GIS的空间信息集成,在重要矿种找矿方向等方面取得了新进展。通过多元信息权分析,为未发现矿田的地球化学块体资源潜力进行预测评价。
自2002年以来,该项研究成果在甘肃已取得了广泛的应用,尤其是国土资源大调查1:5万区域矿产远景调查项目选区、重要地球化学块体解剖和重要异常筛选及查证项目。实践表明,本项目所圈定的找矿靶区具有重要指导意义,通过上述工作,在西秦岭地区先后发现了甘肃代家庄铅锌矿、太阳寺银金铅矿,应用效果显著。
本次研究仅仅是利用“地球化学块体”理论,探索矿床地球化学预测方法。对资料的应用还很局限。应对重要地球化学块体,矿化集中区,加强信息的综合研究,通过成矿条件分析、多方法技术研究,旨在寻找大型超大型矿床。