例如鞍山式含鐵石英巖,其礦石礦物和脈石礦物基本上全是氧化物:磁鐵礦、赤鐵礦、石英等,因此不會(huì)再氧化,至多磁鐵礦氧化為赤鐵礦,故地表露頭基本上反映深部礦體的特征。此外,鋁土礦、含金石英脈,各種鎢、錫石英脈型礦體和礦脈在地表同樣穩(wěn)定,其中主要礦物皆為氧化物。這類露頭一般能形成突起的正地形,易于發(fā)現(xiàn),并且還可以根據(jù)野外肉眼觀察鑒定確定其礦床類型,目估礦石的有用礦物百分含量,初步評(píng)定礦石質(zhì)量。
多數(shù)的礦體的露頭,在地表均遭受不同程度的氧化,使礦體的礦物成分、礦石結(jié)構(gòu)發(fā)生不同程度的破壞和變化,這種露頭稱之為礦體的氧化露頭。在對(duì)金屬氧化露頭的野外評(píng)價(jià)中,要注意尋找殘留的原生礦物以判斷原生礦的種類及質(zhì)量,另外也可以據(jù)次生礦物特征判斷原生礦的特征(表1)。
表1礦床氧露頭常見次生礦物及顏色特征表
金屬硫化物礦體的氧化露頭最終常在地表形成所謂的“鐵帽”。鐵帽是指各種金屬硫化物礦床經(jīng)受較為徹底的氧化、風(fēng)化作用改造后,在地表形成的以Fe、Mn氧化物和氫氧化物為主及硅質(zhì)、粘土質(zhì)混雜的帽狀堆積物。鐵帽是尋找金屬硫化物礦床的重要標(biāo)志。國內(nèi)外許多有色金屬礦床就是據(jù)鐵帽發(fā)現(xiàn)的,如果鐵帽規(guī)模巨大,還可作鐵礦開采。在預(yù)測(cè)找礦工作中對(duì)鐵帽首先須區(qū)分是硫化物礦床形成的真鐵帽或是由富鐵質(zhì)巖石和菱鐵礦氧化而成的假鐵帽,其次對(duì)鐵帽要進(jìn)一步判斷其原生礦的具體種類和礦床類型。
2.近礦圍巖蝕變
在內(nèi)生成礦作用過程中,礦體圍巖在熱液作用下常發(fā)生礦物成分、化學(xué)組分及物理性質(zhì)等諸方面的變化,即圍巖蝕變。由于蝕變巖石的分布范圍比礦體大,容易被發(fā)現(xiàn),更為重要的是蝕變圍巖常常比礦體先暴露于地表,因而可以指示盲礦體的可能存在和分布范圍。
圍巖的性質(zhì)和熱液的性質(zhì)是影響蝕變種類的主要因素。不同的蝕變種類常對(duì)應(yīng)一定的礦產(chǎn)種類,主要的圍巖蝕變類型及其有關(guān)礦產(chǎn)如表2所列。
表2圍巖蝕變類型及其有關(guān)礦產(chǎn)表
3.礦物學(xué)標(biāo)志
礦物學(xué)標(biāo)志是指能夠?yàn)轭A(yù)測(cè)找礦工作提供信息的礦物特征。它包括了特殊種類的礦物和礦物標(biāo)型兩方面的內(nèi)容。前者已形成了傳統(tǒng)的重砂找礦方法。后者是近20年來隨著現(xiàn)代測(cè)試技術(shù)水平的提高,使大量存在于礦物中的地質(zhì)找礦信息能得以充分揭示而逐步發(fā)展起來的,并取得了較大的進(jìn)展,目前已形成礦物學(xué)的分枝學(xué)科——找礦礦物學(xué)。
礦物標(biāo)型是指同種礦物因生成條件的不同而在物理、化學(xué)特征方面所表現(xiàn)出的差異性。通過礦物標(biāo)型特征研究可以提供以下方面的找礦信息:
1)對(duì)地質(zhì)體進(jìn)行含礦性評(píng)價(jià)。利用礦物標(biāo)型可以較簡(jiǎn)捷地判斷地質(zhì)體是否有礦。例如,金伯利巖中的紫色鎂鋁榴石含Cr2O3≥2.5%時(shí),可以判斷該巖體為含金剛石的成礦巖體;鉻尖晶石中的FeO>22%,其所在的超基性巖體通常具鉑、鈀礦化;再如金礦床中石英呈煙灰色時(shí),其所在的石英脈含金性一般較好。
2)指示可能發(fā)現(xiàn)的礦化類型及具體礦種。預(yù)測(cè)工作區(qū)發(fā)育的可能礦化類型,在評(píng)價(jià)礦點(diǎn)和圈定預(yù)測(cè)遠(yuǎn)景區(qū)時(shí)具有重要意義。如不同成因類型礦床中的磁鐵礦,其化學(xué)組分差別很大,與基性超基性巖有關(guān)的巖漿礦床中,磁鐵礦一般含TiO2很高,而其它類型的則含TiO2很低。同一礦床從早期到晚期也呈現(xiàn)規(guī)律性變化。從錫石的標(biāo)型特征(晶形和含微量元素)可以區(qū)分偉晶巖型、石英脈型、錫石硫化物型等不同類型的礦化。
利用礦物標(biāo)型特征和礦物共生組合特點(diǎn),可以提供更好的礦床類型信息。如含鋅尖晶石作為多金屬礦床出現(xiàn)的標(biāo)志;電氣石的標(biāo)型變化作為不同成因的錫石礦床的標(biāo)志。偉晶巖中玫瑰色和紫色礦物(云母、電氣石、綠柱石等)的出現(xiàn)是鋰、銫礦化的標(biāo)志;花崗巖中綠色天河石、褐綠色鋰云母的出現(xiàn),說明可能有鋰礦化的存在;在變質(zhì)巖地區(qū)見藍(lán)晶石、石榴石、是含云母?jìng)ゾr存在的標(biāo)志。
3)反映成礦的物理、化學(xué)條件。目前在大比例尺成礦預(yù)測(cè)及生產(chǎn)礦區(qū)的“探邊摸底”找礦作中應(yīng)用較多。利用礦物標(biāo)型特征的空間變化,推測(cè)礦物形成時(shí)的物、化條件及空間變化特征,進(jìn)行礦床分帶,指導(dǎo)盲礦找尋。
如在反映成礦溫度方面,錫石從高溫→低溫,晶形由簡(jiǎn)單的四方雙錐→四方雙錐及短柱狀→長(zhǎng)柱狀、針狀;閃鋅礦從高溫→低溫,含鐵量由高→低、顏色由黑→淡黃。王燕(1979)在膠東玲瓏金礦對(duì)第一階段石英進(jìn)行系統(tǒng)的測(cè)溫,繪制出溫度梯度等值線圖,清楚地反映了多渠道的礦液是從北東深部向南西方向斜向運(yùn)移的,從而較好的指導(dǎo)了深部礦體的找尋工作。
二、地球化學(xué)標(biāo)志
地球化學(xué)標(biāo)志主要是指各種地球化學(xué)分散暈,它們是圍繞礦體周圍的某些元素的局部高含量帶。這些分散暈據(jù)調(diào)查介質(zhì)的不同可分為原生暈、次生暈(分散流、水暈、氣暈、生物暈)等。圖3-2-17反映了銅峪溝礦區(qū)Cu、Pb、Zn、Ag、Sn元素的地球化學(xué)異常分布特征。
從研究、分析地球化學(xué)元素的途徑入手而達(dá)到提取找礦標(biāo)志的目的,目前已形成了較為成熟的各種專門性的地球化學(xué)找礦方法。通過化探方法所圈出的各種分散暈常稱之為化探異常,其在找礦中的應(yīng)用及評(píng)價(jià)詳見找礦方法一節(jié)。
地球化學(xué)標(biāo)志在金屬、能源礦產(chǎn)勘查工作中應(yīng)用非常廣泛,與其它找礦標(biāo)志相比,具有其獨(dú)特的優(yōu)點(diǎn):
首先是找礦深度大,是找尋各類礦產(chǎn)、特別是盲礦床的重要標(biāo)志,找礦深度可以達(dá)到百米甚至數(shù)百米;
其次,應(yīng)用于指導(dǎo)找礦比較簡(jiǎn)便,利用不同級(jí)別、種類的化探異內(nèi)的主要異常及其形態(tài)展布,反映主要成礦帶和礦化集中區(qū)或主要礦源層的展布以及主要控礦因素與礦化的內(nèi)在聯(lián)系,從而有助于提高勘查人員的識(shí)別能力,為評(píng)價(jià)區(qū)域總的成礦前景和礦產(chǎn)潛力指明方向;
另外,地球化學(xué)標(biāo)志是發(fā)現(xiàn)新類型礦床及難識(shí)別礦床的唯一途徑或重要途徑。對(duì)于以成礦元素作指示元素而圈定的地化異常是一種直接的找礦標(biāo)志;其不同級(jí)別的地化異常反映了成礦元素逐步地富集趨勢(shì),在找礦工作中從正常場(chǎng)→低異常區(qū)→高異常區(qū)→濃集中心→工業(yè)礦床,可以直接進(jìn)行礦產(chǎn)的勘查與評(píng)價(jià)工作。因此,一些新類型的金屬礦產(chǎn)就是通過對(duì)不同級(jí)別的化探異常的逐步評(píng)價(jià)而發(fā)現(xiàn)的。這方面比較典型的如卡林型金礦床和紅土型金礦床的發(fā)現(xiàn)及勘查評(píng)價(jià)工作。
最后需指出的是,地球化學(xué)的內(nèi)涵豐富,獲取途徑之多也是其一大特點(diǎn)。地球化學(xué)異常除了上述的以眾多的成礦元素作為指示元素外,還可以根據(jù)與成礦元素具相關(guān)聯(lián)系的非成礦元素作為指示元素進(jìn)行異常的提取及評(píng)價(jià)工作,例如在金礦的勘查工作中常選用Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg等元素作為指示元素。在異常的獲取途徑方面可以是從基巖中提取的原生暈,也可以是從水、土壤、空氣、生物中提取的次生暈。
三、地球物理標(biāo)志
地球物理標(biāo)志主要是指各類物探異常,如磁異常、電性異常、放射性異常等。地球物理標(biāo)志對(duì)各種金屬礦產(chǎn)、能源礦產(chǎn)的勘查工作具有廣泛的指示作用,其主要反映地表以下至深部的礦化信息,對(duì)地表以下的地質(zhì)體具有“透視”的功能,因而是預(yù)測(cè)、找尋盲礦體(床)的重要途徑之一。
物探異常的實(shí)質(zhì)是反映地質(zhì)體的物性差異。因此,地球物理標(biāo)志是一種間接的找礦標(biāo)志,其本身往往具有多解性。另外,物探異常的強(qiáng)度受地質(zhì)體的埋深大小及地形地貌特征影響較大。在應(yīng)用地球物理標(biāo)志時(shí),必須結(jié)合地質(zhì)、地貌等多方面的具體特征進(jìn)行分析,以求對(duì)物探異常所反映的信息做出正確的解釋。
圖3-2-18顯示出一幅視電阻率的等值線圖它是根據(jù)以100m電極距用激發(fā)激化測(cè)量過的同一地區(qū)取得的讀數(shù)作出的,礦體的輪廓重疊在電阻率的異常分布圖上,低阻異常與礦體的已知位置和近地表的輪廓重合。
四、生物標(biāo)志
生物的生存狀況受環(huán)境條件影響較大,一些特殊的生物的存在可以在一定的程度上反映地下的地質(zhì)特征及可能的礦化特征,因而可以作為指示找礦的標(biāo)志。例如:我國長(zhǎng)江中下游的銅礦區(qū)內(nèi)一般都有海州香薷(銅草)生長(zhǎng),目前是公認(rèn)的本地區(qū)內(nèi)找礦的一種重要指示植物。
目前,生物標(biāo)志的研究趨勢(shì)是由宏觀生物向微體生物、如藻類、細(xì)菌、真菌類發(fā)展,由現(xiàn)代生物向已絕跡并已成為化石的古生物發(fā)展。并且,在研究、揭示生物標(biāo)志的指示找礦機(jī)理方面,一改過去的把生物視為環(huán)境的被動(dòng)產(chǎn)物的片面看法,而是更多地注意對(duì)環(huán)境的主動(dòng)改造作用,即把生物本身視為一種重要的致礦因素,在此基礎(chǔ)上總結(jié)、發(fā)掘新的生物找礦標(biāo)志。
這主要是近20年來生物成礦研究所取得的巨大進(jìn)展,使人們認(rèn)識(shí)到生物通過自身或因其活動(dòng)而改變了環(huán)境的物理化學(xué)條件,使成礦元素發(fā)生遷移、沉淀和富集,從而形成上規(guī)模的工業(yè)礦床。生物致礦作用的揭示給生物找礦標(biāo)志的研究開拓了新的廣闊空間。
五、人工標(biāo)志
主要指舊采煉遺跡,特殊的地名等。例如老礦坑、舊礦硐、煉碴、廢石堆等,它們是指示礦產(chǎn)分布的可靠標(biāo)志。我國古代采冶事業(yè)發(fā)達(dá),舊采煉遺跡遍及各地。古代開采放棄礦山、或者是由于當(dāng)時(shí)技術(shù)落后不能繼續(xù)開采,或是由于對(duì)礦產(chǎn)共生組合缺乏識(shí)別能力,用現(xiàn)代的技術(shù)及經(jīng)濟(jì)條件重新評(píng)價(jià),有時(shí)會(huì)發(fā)現(xiàn)非常有工業(yè)價(jià)值的礦床。我國不少礦區(qū)是在此基礎(chǔ)上發(fā)現(xiàn)和開發(fā)的。
此外,更多的是以這些舊采煉遺跡為線索、通過成礦規(guī)律、找礦地質(zhì)條件的研究而找到更為重要的新礦體。特殊地名標(biāo)志是指某些地名是古代采礦者根據(jù)當(dāng)?shù)氐V產(chǎn)性質(zhì)、顏色、用途等而命名的,對(duì)選擇找礦地區(qū)(段)有參考意義。有的地名直接說明當(dāng)?shù)卮嬖谑裁吹V產(chǎn),如安徽的銅官山、湖北大冶的鐵山、河北遷西的金廠峪、浙江平陽的礬山、甘肅玉門的石油河等。
有些地名因古代人對(duì)礦產(chǎn)認(rèn)識(shí)的局限性,其地名與主要礦產(chǎn)類型有差別,但仍然指示有礦存在的可能性,例如江西德興銀山實(shí)際上是鉛鋅礦、湖南錫礦山實(shí)際上是銻礦、甘肅白銀廠實(shí)際上是銅礦。