serialN0・572现代矿业造D伽275—ecember.2016MODERNMINING———~——————20—16—-ff-—12—B—第—1—2,t—t)l用地球化学块体法评价辽宁省钼矿资源潜力张红涛(辽宁省地质矿产调查院)摘要分别从矿产成因类型、成矿地球化学特征两个方面分析了辽宁省钼矿成矿地质背景,在此基础上,首先基于辽宁省1:20万化探扫面数据,以0.71×10“为异常下限共圈定了5个钼地球化学块体(编号分别为18、II#IIl4、IV8、V”);其次通过分析块体内地质特征、矿产资源特征,确定将各地球化学块体的五级子块体作为找矿远景区,并建立了全省钼矿找矿模型;然后应用找矿信息量法筛选出地质、物探、化探等13个找矿标志,并以该类找矿标志为变量,对找矿远景区进行了分类,优选出A级远景区6个、B级远景区9个、C级远景区11个;最后利用地球化学块体法估算出的辽宁省钼矿资源量为87.26万t,可见,全省钼矿资源潜力较大。上述分析对于辽宁省进一步开展钼矿找矿预测工作有一定的参考价值。关键词景区钼矿成矿地质背景地球化学块体找矿信息量找矿模型找矿标志找矿远MolybdenumResourcesPotentialofLiaoningProvinceBasedZhangHongtaoOilGeochemicalBlockMethod(InstituteAbstractofGeologyandMineralResourcesofLiaoningProvince)ThemetallogeniegeologicalbackgroundofthemolybdenumdepositsinLiaoningprovinceor-isanalyzedfromthetwoaspectsofmineralgenesistypesandmetallogenicgeologicalcharacteristics.InderontoconductfurtherresearchofthemolybdenumresourcespotentialofLiaoningprovince,firstly,basedthe1:200000geochemicalsurveyingdataobtainedfromregionalgeochemistry—nationalreconnais-sanceproject(RGNR)ofLiaoningprovince,5molybdenumgeochemicalblocksaredelineated(thenum—heras18,114,IIl8,IV8,V4)byusingthegeochemicalanomalythresholdof0,71X10~;then,thegeolog.resourcesicalcharacteristicsandmineralcharacteristics.ofthegeochemicalblocksareareanalyzedindetail,thefifthsub・blocksofthefivegeochemicalblockstakenastheprospectingpotentialareas,andtheprospectingmodelofthemolybdenumdepositsinLiaoningprovinceisestablished;thirdly,the13prospec—ringindicatorsofgeological,geophysicalandgeochemicaltinginformationcontents,takingareareselectedbyadoptingthemethodofprospec・asthe13prospectingindicatorsvariables,theprospectingpotentialareasareasdividedinto6A-typeprospectiveareas,9B—typeprospectivetoand11C—typeprospectiveresourcesareas;finally,thegeochemicalblockmethodisusedestimatethemolybdenumresourcesinLiaoningprovince,a—whichis872600t,itisshowthatthemolybdenumnalysisresultsinthispapercaninLiaoningprovinceishuge.TheaboveprovidesomereferenceforthefurtherprospectingworkofmolybdenumdepositsinLiaoningprovince.KeywordspectingMolybdenumdeposit,Metallogenicgeologicalbackground,Geochemicalblocks,Pros-contents,Prospectingmodel,Prospectingindicator,Prospectingpotentialareainformation{中国地质调查局基金项目(编号:1212011121004)。张红涛(1982一),男,工程师,硕士,110032辽宁省沈阳市皇姑区宁山中路42号。96辽宁省是我国北方重要的钼矿生产基地,特别是杨家杖子、兰家沟钼矿所在的虹螺山一五指山多金属成矿带为辽宁省重要的钼矿产区,同时在辽西——————————————一—————————————————————————————————————————————一一张红涛:用地球化学块体法评价辽宁省钼竺竺塑兰塑竺!!兰!!望堑!!塑朝阳、辽东桓仁一宽甸地区均有中型以上钼矿发育。全省钼矿以接触交代型和斑岩型为主,几乎全部与印支期一燕山期中一酸性侵入岩有关。自20世纪在省内发现钼矿以来,众多学者分别对辽宁省钼矿的矿床地质特征、成因、成矿年龄、成矿物质来源、构造特征、岩体演化与成矿的关系以及成矿预测等方面进行了深入研究,为该省钼资源预测提供了重要依据¨引。尽管大量学者对辽宁省钼矿进行了大量研究工作,但并未对全省钼矿的潜在资源量进行过评价。因此,本研究将地球化学块体与找矿信息量相结合,对辽宁省钼矿资源潜力进行评价,即立足谢学锦院士提出的“地球化学块体”理论,以全省1:20万化探数据为基础,圈定辽宁省钼矿地球化学块体并以五级块体作为找矿远景区,应用找矿信息量法对全省找矿模型进行构建,用各地球化学块体的五级子块体内的找矿信息量之和对找矿远景区进行筛选。1成矿地质背景1.1矿产成因类型辽宁省钼矿在成因上均与中一酸性侵入岩有关,成因类型可划分为接触交代型钼矿、斑岩型钼矿、热液脉型钼矿。其中,接触交代型钼矿、斑岩型钼矿为省内最主要的钼矿类型,工业价值最大、分布最广泛;而热液脉型钼矿分布相对集中、工业价值一般。(1)接触交代型钼矿。该型钼矿主要分布于葫芦岛市杨家杖子地区,次为桓仁一宽甸地区,另外在喀左县也有分布。矿床主要产于中一酸眭侵入岩体与碳酸盐岩围岩接触而形成的矽卡岩带中,典型矿床为杨家杖子钼矿,隶属于辽西中生代上叠盆地带、辽吉古元古代古裂谷、建平晚古生代陆缘岩浆弧等Ⅳ级大地构造。围岩主要为中元古界长城系高于庄组,蓟县系杨庄组、雾迷山组,寒武系馒头组、张夏组、崮山组,奥陶系冶里组、亮甲岩组等碳酸盐岩地层。区内与成矿有关的侵入岩体主要为印支期一燕山期侵入的宽邦、碱厂、虹螺山、石柱子、二棚甸子、肖家营子等地的中一酸性岩体(岩性为细粒二长花岗岩、花岗岩、花岗斑岩、花岗闪长岩、闪长岩)。NE—NNE向、EW向断裂构造既控岩又控矿,是成矿必不可少的条件。(2)斑岩型钼矿。该型钼矿主要分布于葫芦岛市钢屯一兰家沟、兴城灰山屯以及桓仁一宽甸地区。矿床集中产于斑岩体内部及岩体侵人至围岩的岩枝当中,部分矿床属于斑岩型一脉型,典型矿床为兰家沟钼矿、穷棒子沟钼矿。斑岩型钼矿分布于辽西中生代上叠盆地带和辽吉古元古代古裂谷Ⅳ级成矿单元内。区内与成矿有关的侵入岩体主要为燕山期侵入的兰家沟、钢屯、八里甸子、阎王鼻子、二棚甸子、高丽墓子等地的细粒黑云母花岗斑岩、花岗岩斑岩、似斑状二长花岗岩、闪长岩、流纹斑岩等岩体¨。。区内控制岩体侵入的构造为NE、EW向断裂构造。(3)热液脉型钼矿。该型镅矿分布于葫芦岛市新台门一建昌小盘岭、辽北新宾一带,其大地构造分区属辽西中生代上叠盆地带、龙岗隆起,矿体受NE向及EW向断裂构造控制,矿化与晚侏罗世二长花岗岩、花岗斑岩小侵入体关系最为密切。1.2成矿地球化学特征岩体及地层中岩石的元素丰度可揭示水系沉积物中矿体和成矿物质的主要来源,为划分地球化学块体及分析浓集情况提供了更有利的证据一。0|。本研究收集了杨家杖子、兰家沟、穷棒子沟钼矿与成矿关系最密切的岩体丰度值,经分析可知:①该类岩体与维诺格拉多夫标准花岗岩相比,其富集系数分别为12、36、6.4,大型规模以上钼矿的富集系数均在10以上;②该3个矿区Mo的丰度与中国陆壳(Mo丰度为1.11×10。6)相比,富集系数分别为10.81、32.43、5.77。由此可见,Mo来源于下地壳或上地幔的重熔型岩体,同时Mo的富集系数与成矿规模对应关系较明确,而地层中Mo的含量很少、不足1×10曲(相对亏损),地层不提供成矿物质,仅为赋矿空间‘…。辽宁省Mo地球化学异常具有鲜明的特点,即辽西地区主体呈NE走向,辽东、辽北地区Mo化探异常则表现为近EW、NE向分布。结合省内成矿地质背景可知,上述分布特征主要与基底构造及沿基底构造侵入的岩体关系密切。区域异常中心(面积小于1000km2)一般分布于基底断裂构造两侧或与次级断裂相交的部位,而该类部位恰为岩体侵入的有利部位,同时该类区域异常基本控制了全省几乎所有的钼矿床。2地球化学块体资源量估算方法学术界一般将面积不小于地球化学省(异常面积不小于1000km2)的巨大岩块定义为地球化学块体(表1)‘12。1引。表1地球化学模式地球化学块体内资源量估算应着眼于块体面97现代矿业:垦篁!:!塑————————————————————————————————————————~2016年12月第12期:::!二:积、层次特征、浓集度以及块体内预测资源总量、块体成矿地质条件等因素的综合分析,主要通过计算金属供应量、成矿率、资源总量、潜在资源量等参数实现。(1)金属供应量慨。即块体内金属元素总含量,计算公式为Me=X・H・S・P,(1)式中,X为地球化学块体内金属元素的平均含量,×10~;日为块体厚度,即预测深度,本研究不同块体采用0.75,1,1.5km的预测深度;S为块体面积,km2;p为岩石密度,本研究分别取2.68,2.71,2.79g/era3。(2)成矿率胁。即所有块体中勘探程度、研究程度较高的块体内查明资源量月与块体内可供应金属量的比值,公式为Mc:R/Me.图1辽宁省钼矿V。地球化学块体内部结构划分(2)囫一五级子块体,W(Mo)1.24×10~;圈一四级子块体,w(Mo)(3)资源总量Ar。即块体内可供应金属量转化为可利用矿产的部分,公式为Ar=Me・Mc.o.99×10~;固一三级子块体.w(Mo)o.87×Io一;固一二级子块体,w(Mo)o.80x10s;图一一级子块体,w(Mo)o.71×10“全省可划分为5个地球化学块体、若干区域异常和(3)局部异常。为有效追踪Mo地球化学块体的浓集趋势,依据文献[13]提出的地球化学块体编码系对各地球化学块体的内部结构进行编码,V”块体的地球化学块体谱系如图2所示。由图2可知:V。块体由(4)潜在资源量Par。即块体内的资源总量与查明资源量之差,公式为Par=Ar—R.(4)上述4个参数即为地球化学块体内资源量估算的主要量化指标,本研究根据每一个地球化学块体内成矿金属元素供应量来预测其中的资源量¨5。。V刍㈧、V蚤小V;小V;、V4等5级子块体富集而成,V:子块体及内部套合的结构控制了块体内所有的大、中型矿床以及90%以上的探明资源量,因此,该子块体的钼矿浓集趋势便为V。块体内的主成矿路径。3.3地球化学块体特征3辽宁省钼矿地球化学块体特征3.1地球化学块体划分本研究在对研究区1:20万水系沉积物原始数据进行处理的基础上,利用4kmX4km窗口对数据全省共划分的5个钼矿地球化学块体中,以Ⅲ”、V。地球化学块体成矿地质条件最有利、矿化分布最密集、矿床规模较大,该2个块体内的钼矿探明储量约占全省的87.3%。(1)I4地球化学块体。该块体位于辽宁省东进行地球化学块体圈定和内部结构划分¨6|。基于全省水系沉积物数据计算得到的Mo异常下限为0.71x10一。为有效追踪全省钼矿地球化学块体的10~、1.24浓集特征,结合省内钼矿分布特点,分别以0.71×10~、0.80X10~、0.87×10~、0.99XX北部,大地构造单元隶属龙岗隆起,块体整体呈NE向,块体西南部结构复杂而东北部较简单,面积1442.39km2。块体内发育有新太古代变质深成岩(二长花岗质片麻岩)、晚三叠世花岗斑岩及NE向断裂构造。块体内现仅发现有新宾达子营钼矿,矿体主要产于新太古代变质深成岩的小岩脉内。该块体内地球化学异常主要由矿床及花岗斑岩引起。(2)Ⅱ”地球化学块体。该块体位于辽宁省东北部、邻近I4块体,位于辽东中新生代盆地内,块体10“为分级标准,依次将全省地球化学异常划分为I”、Ⅱ8、Ⅲ8、Ⅳ”、V”等5个块体,并对各块体进行内部结构划分¨2。1¨。由于全省范围较大,故本研究以矿产地最发育、资源量最多的V8地球化学块体为例进行分析,该块体的内部划分结果见图1。3.2地球化学块体谱系根据地球化学块体概率,将面积大于11000000km2的地球化学异常定义为地球化学块体,面积100~km2的地球化学异常定义为区域异常,面积小于100km2的地球化学异常定义为局部异常,如此9R结构复杂,浓集中心明显,面积1427.94km2。1I4块体发育情况与I’块体基本一致,仅发育有新宾县张红涛:用地球化学块体法评价辽宁省钼!竺塑兰塑竺!!兰!!望墨堕v:12.854.74O.88封—RV:5.542.230.96V:122.9850.780.98V:1444.57l667.742.76V:一,75.49VI:9.743.970.97旦]U苴VI:53.6927.691.23V:一,7.754.211.30盏等工盎等VL1.41O.771.3l35.191.11丽刊矗丽订刊R百V:¨695.38191.6—4.091.944182.7VL』25.49V乳1.040.571.31V沁I933.84VL132.3690.29I.63V乙f35.6lV刍一。3.141.9315.68『1.47757.71I1.9422.53』JI.51『『1.47圈圈剿斟割斟削引矧同[丽丑圆圆圆圆回圈离幽酬酬幽倒瑙图2V。地球化学块体谱系A一块体编号;B一块体面积,km2;C一金属供应量,万t;D一元素平均含量,×10‘6十花顶子铝矿一处。但由于相关地质资料缺失,本研究仅将该块体内的地球化学异常归于由岩体引起。(3)Ⅲ’地球化学块体。该块体位于辽宁省东部,主体位于辽吉古元古代古裂谷内,块体整体呈近EW走向,内部结构复杂,具5层块体结构,面积4963.78辽西中生代叠加盆地。该块体结构复杂但清晰,具5层块体结构,矿产集中分布于五级子块体内,面积l802.208km2。该块体内长城系、蓟县系海相碳酸盐岩,寒武系、奥陶系海相、陆相碳酸盐岩发育,印支期一燕山期广泛侵入有细粒二长花岗岩、花岗岩、花岗斑岩、花岗闪长岩、闪长岩,以NE向断裂为主,该类有利条件造就了杨家杖子、兰家沟、钢屯、老虎洞、大杨树沟等大、中型钼矿,矿体产于岩体与碳酸盐岩接触形成的矽卡岩带内、斑岩体内部以及圄岩内的断裂及裂隙中。该块体内的大面积高值异常由该类大、中型钼矿床以及Mo含量高的岩体引起。km2。该块体发育的地区恰为辽东地区重要的有色金属成矿带,块体内发育有大面积的寒武系、奥陶系海相及陆相碳酸盐岩地层,印支期~燕山期侵入的中一酸性岩体以及浅成一超浅成侵人岩极其发育,NE、NNE向断裂构造发育,断裂构造频繁交汇,该类有利的条件造就了区内众多的大、中型铜钼矿床,如穷棒子沟、东北沟、万宝等钼矿床。该块体内的钼地球化学异常均由矿床及岩体引起。(4)Ⅳ”地球化学块体。该块体位于辽南地区,大连新元古代一古生代坳陷内,面积仅1054.214钼矿地球化学块体资源评价4.1找矿远景区通过分析全省5个地球化学块体的内部结构及成矿浓集过程,可知全省共有46个钼矿产地,五级子块体控制了全省3个大型、9个中型钼矿产地和21个矿点。另外,有2个中型、2个小型、9个矿点由于异常面积不足(小于950km2),未划为地球化学块体,但属于地球化学异常,也为找矿有利部位。五级子块体控制的矿产地数量为全省的72%,而控制的查明资源量高达全省的90%以上。因此,本研究以各地球化学块体的五级子块体为找矿远景99km2。块体内古元古代辽河群大石桥组、三叠纪二长花岗岩发育,除望海寨小型钼矿外,其余已查明的钼矿床均与铜矿床(接触交代型)伴生,钼地球化学异常由铜钼矿床及岩体引起。(5)V4地球化学块体。该块体位于辽西杨家杖子一兰家沟重要钼矿生产基地,大地构造分区属———————————————————————————————————————一一区[{7]。鳖篁!:!塑现代矿业2016年12月第12期’::::.::4.2区域找矿模型在总结杨家杖子、万宝、达子营和兰家沟等典型钼矿床成矿要素的基础上,建立了辽宁省钼矿区域找矿模型,见表2。表2辽宁省钼矿区域找矿模型二二二二二二亘豆二二二二二二三竺兰蔓垂至二二二———r———面漉西孬F———堂堕堕塑王1弓萌吾广化探异常。堑壁呈堂.一一一虿万葬雨——一化侏异。厢————————————————_—————-————————————————————————-————————————————-—————————————————一——一一些星堂鏊堂塑童煮譬、睾矍季靠骛警羹荤篓曩;乒蚕嘉篓耋翌冀奢;;≤i爹戈‘善负磁场上叠加的局NE、NNE、EW向断裂构造的交插、转折部位部小型正异常,小面积的正异常高值区,航磁推断断裂、中一酸性岩体NE向重力(NE向)梯度带的弯曲部位;重力异常变化梯度带;重力推断断裂;中元古代碳酸盐岩,寒武系一奥陶系碳酸盐岩、中一酸性岩体Mo、cu、Pb、zn印支期一燕山期““““。票誓妻:瓣喜量胡、夏成覆戈善“自蓟县系杨庄组、雾迷。Ih一(!B异常4.3钼矿资源潜力评价4.3.1找矿信息量计算在详细研究找矿模型的基础上,取成矿统计分析变量的地质、物探、化探、遥感等找矿标志,各标志存在取1、不存在取0,统计各标志在五级子块体的值,由此计算各标志的找矿信息量作为找矿远景区优选的依据¨8|。找矿信息量计算公式为(5)标志均满足,i≥△,+条件,故本研究采用表2所示的13个找矿标志进行找矿远景区分类。结果表明:①A类远景区,∑AIi≥2.5,发育中型以上矿床,成矿条件十分有利,找矿标志齐全;②B类远景区,2<∑△,i<2.5,发育小型以上矿床,成矿条件优良,找矿标志齐全;③C类远景区,∑△‘≤2,发育有矿点,成矿条件较好,找矿标志较全。本研究确定了A类、B类、C类找矿远景区各6、9、11个,各远景区资源量估算结果见表4。,,=Ig[(ⅣJ/Ⅳ)/(s/s)],式中,,i为找矿信息量,Ⅳi为含矿且含某找矿标志的单元格数,Ⅳ为含矿的找矿单元格数,Si为含某找矿标志的单元格数,Js为总单元格数。本研究以五级子块体为单元格对各找矿标志进行找矿信息量计算,将各找矿标志的找矿信息量按升序排列,若,,≥AI+(AI+=0.7521Ii),即某找矿标志的找矿信息量大于或等于有利找矿标志的临界值,则排在该标志以上的所有找矿标志都可作为优选找矿远景区的有用标志¨9。。本研究辽宁省钼矿找矿信息量的计算结果见表3。在此基础上,计算∑△,i值以确定找矿远景区等级。表3找矿标志找矿信息量计算及排序5结语结合辽宁省钼矿地球化学勘探成果,划分了5个钼矿地球化学块体,建立了全省钼矿找矿模型,划分了找矿远景区,应用找矿信息量法对找矿远景区进行了分类,最终确定了A类、B类、C类找矿远景区各6、9、11个。在上述分析的基础上,采用地球化学块体法估算出的辽宁省钼矿预测资源量为87.26万t,对于该省进~步进行钼矿找矿勘探工作有一定的参考价值。参考文献[1]翟富荣.扬占兴,王忠江,等.辽宁省钼矿成矿规律及找矿方向浅议[J].地质与资源,2014(S):16-20.[2]张强,邹灏,龙训荣,等.我国钼矿床研究现状与展望[J],金属矿山.2016(6):107—112.[3]代军治,谢桂青。王瑞廷,等,肖家营子钼铁矿床成矿物质来源——来自PGE元素和s同位素的证据[jj.矿床地质,2013(2):273-279.[4]敖颍锋,袁国乎,国铁成.肖家营子钼多金属矿床围岩蚀变及矿化特征[J].矿产与地质,2012,16(2):78-81.[5]周志忠,孙立军。李继才.丹东万宝源钼矿成因探讨[J].有色矿冶,2009,25(3):I.3.[6]刘长纯,杨仲杰,王成龙,等.辽宁肖家营子钼多金属矿成矿模式与哉矿模型[J],世界地质,2012。31(2):238-246.[7]袁国平,肖家营子钼多金属矿区综合物探找矿勘查效果[J].矿产与地质,2002,16(4):1243-1247.[8]马跃民,赵越.穷棒子淘钼矿床地质特征及找矿标志[J].有4.3.2远景区分类及资源量估算忽略面积小于10km2的子块体,对保留的26个找矿远景区进行了分类。由表3可知,13个找矿100色矿冶.2001(6):6-8.(下转第107页)张荣:卡拉盖雷铜金钴矿隐爆角砾岩地质特征及控矿与矿作用2016年12月第12期成演化规律[J].地质学报,1999(3):219-230.参[1]考文献良,刘洪福.论伊犁古裂谷[J].岩石学报,1996,[5]唐兰兰,张晓帆,王成,等.那拉提成矿带铜金矿找矿前景分析[J]・金属矿山,2006(2):53-57・车自成,刘12(3).478-489.[23张荣,玛尔丹,刘志勇,等.昭苏县卡拉盖雷金铜矿详查报告[R】.天津:天津华勘矿业投资有限公司,2013.[3]郭鹛志,沈丽霞,葛文胜,等.卡拉盖雷铜钴矿区岩石地球化学特征[J].地质找矿论丛,2012(3):291-299.[43隗舍明,吴文奎,薛春纪.西天山金属矿床、成矿系列及形[63尹意求,陈维民,莫江平,等.尼勒克县群吉萨依铜矿的舍矿隐爆角砾岩筒之发现及其地质找矿意义[J]・W5-5地质,2005(3):246-251・[7]李小飞,葛云胜,薛运清,等.昭苏卡拉盖雷铜金矿床地质地球化学特征及成因探讨[J]・现代地质,2013(4):859-868・(收稿日期2016-08-30)(上接第100页)表4辽宁省钼矿估算结果块体…/酮km2删/k溅m牙鬻蓍警瓣10艟-6)梆姑/。溅/。荔鬻注:不同矿体内发育的钼矿成因类型不同,因而采用不同的预测深度和岩石密度进行分析,因而成矿率亦不相同。[9]丁又侠.钢屯一杨家杖子钼矿田花岗岩类演化与成矿的探讨[J].辽宁地质,1985(1):29-33.[10]周志忠,孙立军,李继才.丹东万宝源钼矿成因探讨[J].有色矿冶,2009(3):2-4.[11]黎彤.化学元素的地球丰度[J].地球化学,1976(3):167-l’70.[15]李随民,昊景霞,栾文楼,等.地球化学块体方法在冀北金矿资源潜力估算中的应用[J].中国地质,2009,36(2):445掣8.[16]张翔,刘建宏,黎志恒,等,北祁连成矿带地球化学块体舍矿性评价[J].地质与勘探,2006,42(3):43-45.[17]周永恒,张臻,绘山,等.辽东地区硼找矿概率一地球化学块体资源评价[J].地球科学:中国地质大学学报,2001(4):747-754.[12]刘长征,陈岳龙,许光,等.地球化学块体理论在青海沱沱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