一种针对热液脉型锡钨多金属矿床深部找矿预测方法

1.本发明涉及矿产资源找矿勘查领域，具体的涉及一种针对热液脉型锡钨多金属矿床深部找矿预测方法。


背景技术：

2.锡钨广泛应用于高科技产业领域(包括航空航天、电子科技、化学制品、导弹材料等)，我国锡储量在全球来说占有较大比重，国家经济发展过程中，对钨锡矿产的需求量增加，且短时间内无法寻找取代锡、钨的金属，因此，探寻锡钨等战略性矿产资源一直是固体矿产勘查工作中的重点。
3.我国的锡钨矿资源在空间上分布不均衡，具有分布范围广泛但资源相对集中的特点，其中有4/5的矿产分布于华南地块。湘南地区则是我国重要的锡钨矿产出地，华南成矿省的核心区域。区内构造演化历史复杂，经历了多期花岗质岩浆活动，其中燕山期中酸性花岗质岩浆较为强烈，与区域内绝大数的金属矿床成矿作用有密切的成因联系，其独特的大地构造位置、复杂的地质构造环境，造就了一批大型
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超大型w-sn-mo-bi-cu-pb-zn多金属矿床，显著的成矿分带特征表现为，离花岗岩体近接触带的云英岩型和矽卡岩型w-sn-mo-bi矿床，和远接触带以脉状为主的w-sn-pb-zn-ag矿床，因此具有较高的科学研究意义和经济意义，同时具有较高的找矿潜力；而以往的研究多集中在以碳酸盐岩为容矿围岩的矽卡岩-云英岩型w-sn-mo-bi多金属矿床及远接触带的脉状铅锌矿，但对以碎屑岩为容矿围岩的脉状矿床的研究还很薄弱，缺乏对构造进行精细解析，导致许多脉状锡钨矿床的构造控矿规律不清、成矿构造体系不明等问题，制约了矿区深部找矿预测工作。


技术实现要素：

4.针对现有技术存在的上述问题，本发明提供了一种针对热液脉型锡钨多金属矿床深部找矿预测方法，解决如何确定受构造控制的热液脉型锡钨多金属矿床深部找矿的问题，依托于断褶构造系统控矿规律，综合多金属成矿系统矿化蚀变分带等指示矿体深延信息，推断控岩控矿构造的形态、产状、规模向深部的变化趋势；集成指示控矿构造延深的控岩控矿构造体系、成矿岩体和成矿类型、矿化蚀变空间分带、特征矿物-元素组合变化规律、流体包裹体温压变化规律、电阻率异常等综合指标，构建综合找矿模型，实现深部找矿。
5.为实现上述技术目的，达到上述技术效果，本发明是通过以下技术方案实现：
6.一种针对热液脉型锡钨多金属矿床深部找矿预测方法，包括：野外地质填图宏观模块、样品测试分析微观模块、找矿靶区验证综合模块，步骤如下：
7.所述野外地质填图宏观模块包括：
8.通过构造地质学、矿田构造学、矿田地质力学等学科的理论与方法，配合综合分析和总结区域构造特征、研究区成矿地质构造环境的，在矿区由浅部-深部，进行大比例尺构造地质剖面实测，结合典型构造点分析与构造剖面测量分析，解析矿田构造；
9.通过控制不同矿段断裂构造系统和褶皱构造，获得岩浆侵入构造系统、断褶构造
系统的控岩控矿构造格架、控矿构造等级、控岩控矿构造类型及其特征、深部构造结合带特征、控矿构造组合型式、构造控岩控矿规律，确定矿区的成矿前、成矿期、成矿后构造体系，建立矿田或矿区的控矿构造体系及构造控岩控矿模式；
10.通过岩浆-热液矿床成矿系统理论和构造-蚀变岩相学填图方法，获得已知工程控制的多金属成矿系统内多金属矿床的空间分布规律、矿化组合形式、矿化蚀变分带规律。
11.所述样品测试分析微观模块包括：
12.(1)测试方法：通过光学显微镜、透射电镜、阴极发光等岩相学测试方法、全岩主微量测试(xrf)、流体包裹体温压测试、金属矿物la-icp-ms原位微区年代学分析。
13.(2)测试结果分析：通过光学显微镜、透射电镜、阴极发光等测试手段，结合xrf对构造岩进行全岩主微量元素分析，获得矿区岩矿石矿物组合和显微结构特征，分析矿区矿体的水平及垂直分带规律及剖面钻孔中元素组合异常晕、特征元素异常；通过流体包裹体岩相学和成矿流体温压条件，获得矿区成矿中心及流体运移方向；运用 la-icp-ms原位微区定年技术，厘定矿田/矿区年代学格架，获得多金属成矿系统的时间分布规律，为成矿构造体系提供依据，进而建立矿床成矿模式。
14.所述找矿模型建立及靶区验证综合模块：
15.通过热液脉型多金属矿床的构造控岩控矿规律、控矿构造体系划分、构造组合型式、矿化样式、时空分布规律、矿化蚀变分带规律、蚀变岩地球化学异常圈定、成矿流体温压条件，建立矿田/矿床的成矿模式进而构建构造找矿模型，得出深部有利富矿部位，推断深部矿体的形态和产状。同时，根据物化探异常信息系统的定量指示，以大深度地球物理勘探获得的电阻率异常和磁化率异常为主，兼顾元素地球化学深部变化、水平分带变化来验证深部找矿远景区。
16.进一步的，所述矿段断裂构造系统包括断裂构造几何学、运动学、力学性质、应力作用方式及其与区域构造关系。
17.进一步的，所述褶皱构造包括背斜的形态、产状、规模，其与对不同矿体的控制作用。
18.进一步的，所述金属矿物la-icp-ms原位微区年代学分析包括锡石u-pb测年、辉钼矿re-os测年、闪锌矿rb-sr测年。
19.本发明的有益效果：
20.一种针对热液脉型锡钨多金属矿床深部找矿预测方法，通过确定断裂力学转变特征及控矿效应的找矿思路，获取深部断裂结合带特点，确定受断裂控制的热液脉型锡钨多金属矿田/矿床，快速圈定矿床或矿体范围内的深部有利找矿部位；
21.该方法适用于一系列受构造控制的热液脉型钨锡-钼铋-铜-铅锌银等多金属矿床深部找矿勘查工作，提高了热液脉型多金属矿床靶区圈定的准确性。
22.当然，实施本发明的任一产品并不一定需要同时达到以上所述的所有优点。
附图说明
23.为了更清楚地说明本发明实施例的技术方案，下面将对实施例描述所需要使用的附图作简单地介绍，显而易见地，下面描述中的附图仅仅是本发明的一些实施例，对于本领域普通技术人员来讲，在不付出创造性劳动的前提下，还可以根据这些附图获得其他的附
图。
24.图1为766中段控制钨锡矿体的f4断裂特征图(点fl36-37实测剖面图)；
25.图2为420中段控制钨锡矿体的f4断裂特征图(点hq08实测剖面图)；
26.图3为766中段27号铅锌矿体及斑岩特征图(点fl29-fl35实测剖面图)；
27.图4为420中段4号钨锡矿体特征图(点hq03-05实测剖面图)；
28.图5为红旗岭矿区锡石207pb/206pb-238u/206pb年龄谐和图；
29.图6为600中段101、102号钨锡矿体节理发育特征图(点hq15 实测剖面图)
30.图7为836中段3号矿体平面分带示意图；
31.图8为红旗岭矿区锡钨矿体垂向分带示意图；
32.图9为红旗岭矿区流体包裹体均一温度示意图；
33.图10为红旗岭锡钨多金属矿区磁异常解译图；
34.图11为红旗岭锡钨铅锌多金属矿区构造找矿模型图；
35.图中1、泥盆系中统跳马涧组；2、震旦系下统泗洲山；3、燕山早期花岗岩第一次侵入体边缘相(千里山岩体第二阶段)；4、花岗斑岩； 5、预测云英岩型w-sn矿体；6、锡矿体；7、钨锡矿体；8、铅锌矿体；9、断裂。
具体实施方式
36.下面将结合本发明实施例中的附图，对本发明实施例中的技术方案进行清楚、完整地描述，显然，所描述的实施例仅仅是本发明一部分实施例，而不是全部的实施例。基于本发明中的实施例，本领域普通技术人员在没有作出创造性劳动前提下所获得的所有其它实施例，都属于本发明保护的范围。
37.实施例1
38.本发明所述一种针对热液脉型锡钨多金属矿床深部找矿预测方法，在湘南红旗岭热液脉型锡钨多金属矿床实施，获得良好的找矿结果，具体实施如下：
39.该矿床为湘南脉状钨锡铅锌多金属矿床之一，位于北东向冲断推覆体前缘，北东向构造-岩浆岩带的次级断裂中，成矿母岩隐伏于 312～353米标高以下，锡矿床赋存于300米标高以上，正处于紧靠侵入岩体顶部的震旦系泗洲山组浅变质砂岩夹板岩的挤压断裂带中。矿体严格受构造控制，具有明显的平/剖面矿化分带现象，对其深边部的锡钨矿进行找矿。
40.通过下列证据提出该矿床深部有利靶区：
41.(1)矿区内受出露面积10km2的千里山岩体影响，矿化形成多集中于160～150ma，此时红旗岭锡钨矿区主压应力由早期的近东西向转变为nww-see向，形成nne向的压扭性及nee-近ew向张扭性控矿构造，该期构造活化伴有花岗岩的上侵，促使大量含矿热液涌动，在断裂破碎带、褶皱虚脱部位、节理裂隙构造形成脉状和网脉状的热液脉型锡钨铅锌矿体。并且，通过构造形迹力学性质的鉴定，可以看出近sn-nne向断裂在成矿期主要表现为压扭性特征(如图1、图2)，nee-近ew向断裂表现为张扭性(如图3)，北西向断裂表现为扭张性(图4)，根据力学性质分析配套反映出成矿主期的主压应力方向约为290
°
，应归属为北东构造带，该区内构造具有明显的继承性，断裂由压-压扭性过渡到张-张扭性是对碰撞挤压转换到伸展拉张背景的明显例证。因此，北东构造带是是控制红旗岭锡多金属矿区大规模热液
脉型矿床(化)的主导性构造体系。
42.为了进一步探讨区内与花岗岩有关的多金属成矿系统控矿构造体系的异同性，精准厘定矿床形成时代，本研究选取两件锡石样品进行了u-pb同位素定年分析，样品flr-8-2、flr-13均采自红旗岭矿区836中段102号锡石石英脉型矿体内部。
43.样品flr-8-2，35个测点结果，其中238u/206pb的比值变化范围为18.14～40.35，207pb/206pb的比值变化范围为0.0660～0.4938， 207pb/206pb-238u/206pb谐和年龄为158.4
±
0.8ma(n＝35，mswd ＝1.15)(图5)。样品flr-13，33个测点结果，其中238u/206pb的比值变化范围为34.53～40.17，207pb/206pb的比值变化范围为 0.0562～0.1438，207pb/206pb-238u/206pb谐和年龄为158.9
±
0.7ma(n ＝33，mswd＝0.86)(图5)。两组锡石谐和年龄在误差范围内一致，表明锡成矿作用主要发生于晚侏罗世。
44.本次工作测得红旗岭锡钨矿床的成矿时代不仅与同构造带上的枞树板矿段铅锌矿成矿年龄相一致，并且与东坡矿田内众多矿床以及千里山岩体主体相成岩成矿时代相吻合，即150-160ma。因此认为，红旗岭锡钨矿床的形成是晚侏罗世岩浆期后热液的产物，与邻区枞树板铅锌矿构成同一套岩浆热液成矿系统。再次说明矿区内成矿构造体系具一致性。
45.(2)在对矿区600中段101、102号钨锡矿脉坑道沿脉编录时发现，深部中段节理裂隙发育程度明显比浅部中段高，nne向断裂向深部延展可与同期ne-nee向断裂沟通，见多条nne向4号锡石硫化物型矿体与ne-nee向101、102、103号石英脉型钨锡矿体呈脉状交汇，具尖灭再现等特点，构造型式上表现为“y”字型、“入”字型(图6)，并且ne-nee向控矿断裂解析，其经历了压性
→
张扭性
→
右行扭性的转变过程，断裂连续性好，延展长，规模较大，有利于成矿富集和矿体就位。
46.(3)在红旗岭锡钨铅锌多金属矿区836中段进行构造蚀变岩相填图时，沿3号矿脉追索发现此矿体矿物组合上有所变化，于是项目组在cm4(钨锡矿化体)、cm9(铅锌矿化体)穿脉中采集断裂带及旁侧围岩样品(8件)进行矿化元素分析，旁侧中厚层状、碎裂状砂岩呈灰
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浅灰色、青灰色，局部见石英细脉。cm9位于3号矿体ne侧、cm4 位于3号矿体sw侧，根据表5-2中不同穿脉矿化元素含量变化及野外地质观察，绘制3号矿体平面分带示意图(图7)，揭示出3号矿体在水平方向上具有分带特点，自sw至ne钨锡矿化逐渐减弱、铅锌矿化逐渐增强。同时，矿区断裂带及旁侧围岩成矿元素含量远高于湘南地区z1s地层中成矿元素丰度值，表明成矿物质主要来源于深部岩浆而非地层，在成矿期热液沿深断裂向上运移并在张-张扭性断裂和节理裂隙交汇处富集成矿。在此基础上，根据野外地质观察及手标本、镜下矿物共生组合关系绘制4号及101、102、103锡钨矿体垂向特征示意图(图8)，结果发现4号与101、102、103锡钨矿体由浅至深脉体出现细脉状-粗脉状-大脉状(巨脉状)的特点，两者倾向相反并在深部发生交汇，脉体分支复合明显。金属矿物由浅至深呈现锡石
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黑钨矿
→
锡石-黑钨矿-毒砂-黄铜矿-黄铁矿
→
黑钨矿-辉钼矿-毒砂的特点。
47.综合研究表明，该区矿体不仅从垂向上具有下钨上锡的分带特点，在平面方向上也具有南西侧钨锡
→
北东侧铅锌的平面分带特征，反映成矿物质来源于矿区sw侧深部，成矿物质运移主通道为矿区 sw侧nne向断裂，ne-nee向断裂深部与nne向断裂交汇，形成了现有的矿化分带特征，该特征指示矿区东部nee向铅锌矿体深部具有较好钨锡找矿潜力。
48.(4)在红旗岭矿区836m中段3号脉和101、102、103号脉和 766中段27号脉，610中段101、102、103号脉及420中段4号、27 号、101、102、103号脉，开展了锡石-石英脉、锡石硫化
物脉、石英
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萤石脉、方解石脉的流体包裹体研究。显微测温显示，石英-黑钨矿
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白钨矿-锡石阶段(s1)的流体包裹体均一温度为236℃～377.6℃(平均305.3℃)，集中在260℃～300℃和340℃～377.6℃，盐度为 3.55％～10.7％nacleqv；石英-黄铁矿-方铅矿-闪锌矿阶段(s2)的流体包裹体均一温度集中在260℃～300℃之间(平均为276℃)，盐度范围变化于1.57％～5.11％nacleqv；石英-方解石-萤石阶段(s3)的包裹体均一温度为170.9℃～269.8℃(239.4℃)，集中在220℃～260℃之间，盐度变化于0.18％～4.96％nacleqv(图9)。上述特征反映从成矿早阶段到晚阶段，均一温度和盐度具有明显下降趋势。
49.综合各中段显微测温结果，从浅部到深部均一温度从低转高，预示矿区深部和sw侧深部具有良好的钨锡找矿潜力。
50.(5)秦葆瑚(1984)研究也表明，千里山岩体外接触带铅锌矿床分布地段存在航磁和化探综合异常，20世纪90年代在南风坳、枞树板等pb-zn-ag矿勘查中，有钻孔揭露到深部锡矿化，因勘查控制深度不够而未对深部锡矿评价(万全柏，2005)。
51.(6)结合地面高精度磁测反演剖面图(图10a、b)，反映出nw 侧深部存在高阻电磁，推测高磁体部位为岩体，断裂位于高磁体边部，为含矿热液运移提供通道；并且se侧地表断裂破碎带向下延深出现中高电磁，与矿区铅锌矿化蚀变构造带一致，推测深部可能存在钨锡矿体。结合广域电磁反演剖面图(图10c、d)，揭示-500米标高以下出现大规模高阻体，推测为岩体或矿体(矿化)，岩体顶面在se部较浅， nw部较深；地表断裂破碎带的延深位于岩体接触带上，可能存在云英岩型钨锡矿体。
52.因此，综合提出深部有利构造部位2处，构建找矿模型(图11)：
①
矿区sw侧红旗岭矿段深部具有良好的钨锡找矿潜力，推测有大脉
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巨脉型钨锡矿体及云英岩型钨锡矿体的存在。
②
矿区e侧枞树板矿段中控制铅锌矿体的一组ne-nee向断裂深部及次级张性节理裂隙处具有较好的钨锡找矿前景。
53.在本说明书的描述中，参考术语“一个实施例”、“示例”、“具体示例”等的描述意指结合该实施例或示例描述的具体特征、结构、材料或者特点包含于本发明的至少一个实施例或示例中。在本说明书中，对上述术语的示意性表述不一定指的是相同的实施例或示例。而且，描述的具体特征、结构、材料或者特点可以在任何的一个或多个实施例或示例中以合适的方式结合。
54.以上公开的本发明优选实施例只是用于帮助阐述本发明。优选实施例并没有详尽叙述所有的细节，也不限制该发明仅为所述的具体实施方式。显然，根据本说明书的内容，可作很多的修改和变化。本说明书选取并具体描述这些实施例，是为了更好地解释本发明的原理和实际应用，从而使所属技术领域技术人员能很好地理解和利用本发明。本发明仅受权利要求书及其全部范围和等效物的限制。