【找矿标志】

昆仑剑客 · 发表于 2014-4-3 15:53

在地质找矿过程中，凡是能够直接或间接指示矿产存在或可能存在的现象和线索，统称为找矿标志。找矿标志往往比矿体分布范围广，易于发现。

一、直接标志1.矿体露头

矿体露头是矿体出露于地表的部分。按氧化程度不同，可分为原生矿体露头和氧化矿体露头。发现矿体露头并不等于发现了具有工业价值的矿床。

① 原生矿体露头:是指出露在地表但未经或微弱风化作用的矿体露头。其矿石物质成分和结构构造基本保持原来状态。一般来说，物理化学性质稳定，矿石和脉石较坚硬的矿体在地表易保存其原生露头。如含钨石英脉、含金石英脉、铝土矿等。

② 氧化矿体露头:是指出露于地表，经风化作用，使矿体的矿物成分、结构构造发生不同程度破坏和变化的矿体露头。此类露头多为物理化学性质不稳定的矿体。如各种金属硫化物的矿体，经风化形成色彩鲜艳的氧化露头。从地质找矿角度看，在矿体氧化露头中以铁帽和风化壳两类较为重要，它们不仅是某些矿床的找矿标志，有时本身就具有工业价值。

2.铁帽

铁帽是寻找各种硫化物矿床的重要标志。另外，菱铁矿矿床暴露地表后，也可形成铁帽。出露于地表的金属硫化物矿体，经风化作用后多数金属硫化物变为易溶的硫酸盐、碳酸盐等被淋滤、流失，而变化后生成难溶的褐铁矿等却残留覆盖在矿体氧化带上部(主要由铁的氢氧化物和含水氧化物即褐铁矿、针铁矿、水赤铁矿等稳定的次生矿物及稳定的原生矿物石英等所组成)，构成多孔状的集合体，称为铁帽。对铁帽的研究应注意以下几个方面：

① 铁帽的颜色:铁帽不同的颜色可指示其下隐伏的原生矿床，如砖红色指示其下有黄铁矿。深褐色及黄褐色指示其下有黄铜矿。赭橙至栗色指示有斑铜矿。深栗色指示有辉铜矿。赭橙色指示有方铅矿。淡褐色指示闪锌矿。黄褐-栗色指示辉钼矿。

② 铁帽的结构构造特征：一般情况下，岩体外围硅化破碎带中脉状、团块状褐铁矿及褐铁矿化的蜂巢状、炉渣状次生石英岩，可作为金矿的找矿标志。岩体内部硅化破碎带中脉状、团块状褐铁矿，可作为找铜矿的标志。

3.风化壳

风化作用可使原来矿床或岩石中化学性质活泼的元素流失，而化学性质相对不活泼的一些有用元素残留堆积成矿，如铁、铝、锰、镍、钴、高岭土以及某些稀土元素等。风化壳既是上述这些矿产的氧化露头，也是它们的直接找矿标志。与超基性、基性岩有关的风化壳主要与镍矿、铝土矿有关。如云南等地风化残余硅酸镍矿床，闽南玄武岩形成的残余铝土矿床等。与酸性岩有关的风化壳主要与高岭土矿床、稀土矿床有关。如江西的残余高岭土矿床和离子吸附型的重稀土矿床。与碳酸盐岩有关的风化壳主要与铁矿、锰矿有关。如山西式铁矿、云贵一带菱铁矿床上部褐铁矿风化壳和广西、湖南，贵州的风化残余锰矿床等。

由于围岩与矿体的矿物组成和物理化学性质的差异，抗风化能力不同，在矿体和围岩间可以出现局部性的地形特殊变化。抗风化能力强的矿体，如含金石英脉、磁铁石英岩、伟晶岩脉等常成正向微地形；抗风化能力弱的矿体，如煤层、许多铅锌等硫化物矿体等，常是负向微地形。这也可以作为一种较为有效的找矿标志。

红土化作用：一种风化作用。在热带、亚热带炎热而干湿交替的气候区域，铝硅酸盐类矿物分解成为铝的氧化物或氢氧化物（如三水铝石等），含铁矿物则转变为水赤铁矿或赤铁矿，致使风化产物呈红和褐色。许多含铝硅酸盐的火成岩，变质岩及泥灰岩等经红土化作用，可形成具有一定工业价值的红土型铝土矿矿床。超基性岩经红土化作用，可形成有工业价值的红土型铁矿床和镍矿床（主要指风化壳下部的硅酸镍矿床）。

矿帽：矿床在地表氧化带的次生变化和残留部分。能发育矿帽的矿床，都是在氧化带中容易发生化学风化作用的，特别是各种硫化物矿床的氧化带，经常发育各种类型的矿帽。沉积锰矿和菱铁矿等，在地表也可以发育矿帽。矿帽是寻找原生矿床的重要标志。

锰帽：由锰的氧化物和氢氧化物组成的矿床氧化带的残留部分。一些由锰的低价化合物，如菱锰矿、含锰方解石、蔷薇辉石、黑锰矿、褐锰矿等所组成的锰的原生矿床，在氧化带中发生强烈氧化和化学风化作用。这些低价锰矿物便转变为高价锰的氧化物和氢氧化物，如硬锰矿、软锰矿等稳定矿物，残留在氧化带中。这样，就构成锰帽。本身常是锰的富矿，可构成锰帽型矿床。

铅帽：铅锌矿床或多金属硫化物矿床暴露于氧化带时，形成白铅矿、铅矾和褐铁矿等稳定次生矿物组成的残留部分。铅帽是寻找铅锌矿床和多金属矿床的重要标志。

硫化物矿床氧化带：硫化物矿床位于潜水面以上的部分。出露或接近地表，经过长期氧化，各种硫化物矿物（包括硫砷化物、砷化物）都要不同程度地被氧化、分解和淋滤，其中部分金属元素发生迁移。在氧化带中残留下的稳定铁、锰等氧化物、石英和碳酸盐矿物，称为铁帽。与原生矿石相比，氧化带的矿石结构、构造也常发生相应的变化。铁帽是寻找深部原生硫化物矿床的重要标志。

硫化物矿床次生富集带：又称次生硫化物富集。从硫化物矿床氧化带淋滤下来的某些金属盐类，如铜的硫酸盐溶液。当渗透到潜水面以下时，即在缺氧的条件下，对黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等原生硫化物中的Fe+2、Zn+2、Pb+2等发生置换反映生成次生硫化物，如辉铜矿和铜蓝等，从而使矿石中的铜含量增高。这种作用，称为次生富集作用。在原生硫化物基础上形成次生硫化物的原因，主要取决于原生硫化物的分解和次生硫化物沉淀的PH值和Eh值，以及水文和地貌条件。发生这种作用的地段，叫做次生富集带。次生富集带，主要分布于潜水面以下到静止带之间的地下水上部的流动带内。此外，银、金等次生富集带，也有一定工业意义。

二、间接标志1.近矿围岩的颜色

由于热液蚀变或表生作用的结果，往往使矿体周围的岩石呈现出一些特殊颜色，如赭色、绿色、白色等，也作为一种找矿标志。如河北找斑岩铜矿时，就利用“火烧皮”作为找矿标志。

2.指示矿物

在矿床形成过程中，往往伴生有一些典型矿物，这些矿物也可作为寻找某些矿产的指示。如接触交代作用形成的矽卡岩矿床，最常见的典型矿物有石榴子石、辉石、绿帘石、阳起石等。复杂的矽卡岩是寻找Cu、Pb、Zn硫化物矿床的良好标志。富含萤石、长石、金云母、符山石的矽卡岩是寻找W、Sn、Be矿床的标志。镁矽卡岩是寻找B和磁铁矿的标志。单纯由石榴子石组成的矽卡岩往往无矿化。金刚石矿床中，以含铬镁铝石榴石和含铬尖晶石为主要标志矿物。与Cu－Ni硫化物矿床有关的含矿岩体，矿物晶粒粗大，晶形较好。

矿物学标志是指能够为预测找矿工作提供信息的矿物特征。它包括了特殊种类的矿物和矿物标型两方面的内容。前者已形成了传统的重砂找矿方法。后者是近20年来随着现代测试技术水平的提高，使大量存在于矿物中的地质找矿信息能得以充分揭示而逐步发展起来的，并取得了较大的进展，目前已形成矿物学的分枝学科——找矿矿物学。

矿物标型是指同种矿物因生成条件的不同而在物理、化学特征方面所表现出的差异性。通过矿物标型特征研究可以提供以下方面的找矿信息：

① 对地质体进行含矿性评价。利用矿物标型可以较简捷地判断地质体是否有矿。例如，金伯利岩中的紫色镁铝榴石含Cr2O3≥2.5%时，可以判断该岩体为含金刚石的成矿岩体；铬尖晶石中的FeO＞22%，其所在的超基性岩体通常具铂、钯矿化；再如金矿床中石英呈烟灰色时，其所在的石英脉含金性一般较好。

② 指示可能发现的矿化类型及具体矿种。预测工作区发育的可能矿化类型，在评价矿点和圈定预测远景区时具有重要意义。如不同成因类型矿床中的磁铁矿，其化学组分差别很大，与基性超基性岩有关的岩浆矿床中，磁铁矿一般含TiO2很高，而其它类型的则含TiO2很低。同一矿床从早期到晚期也呈现规律性变化。从锡石的标型特征(晶形和含微量元素)可以区分伟晶岩型、石英脉型、锡石硫化物型等不同类型的矿化。

利用矿物标型特征和矿物共生组合特点，可以提供更好的矿床类型信息。如含锌尖晶石作为多金属矿床出现的标志；电气石的标型变化作为不同成因的锡石矿床的标志。伟晶岩中玫瑰色和紫色矿物(云母、电气石、绿柱石等)的出现是锂、铯矿化的标志；花岗岩中绿色天河石、褐绿色锂云母的出现，说明可能有锂矿化的存在；在变质岩地区见蓝晶石、石榴石、是含云母伟晶岩存在的标志。

③ 反映成矿的物理、化学条件。目前在大比例尺成矿预测及生产矿区的“探边摸底”找矿作中应用较多。利用矿物标型特征的空间变化，推测矿物形成时的物、化条件及空间变化特征，进行矿床分带，指导盲矿找寻。如在反映成矿温度方面，锡石从高温→低温，晶形由简单的四方双锥→四方双锥及短柱状→长柱状、针状；闪锌矿从高温→低温，含铁量由高→低、颜色由黑→淡黄。王燕(1979)在胶东玲珑金矿对第一阶段石英进行系统的测温，绘制出温度梯度等值线图，清楚地反映了多渠道的矿液是从北东深部向南西方向斜向运移的，从而较好的指导了深部矿体的找寻工作。

3.物化探异常

地球物理标志

矿体与围岩物理性质差异会产生各种地球物理异常（简称物探异常）。地球物理标志主要是指各类物探异常，如磁异常、激电异常、重力异常、电性异常、放射性异常等。地球物理标志对各种金属矿产、能源矿产的勘查工作具有广泛的指示作用，其主要反映地表以下至深部的矿化信息，对地表以下的地质体具有“透视”的功能，因而是预测、找寻盲矿体（床）的重要途径之一。物探异常的实质是反映地质体的物性差异。因此，地球物理标志是一种间接的找矿标志，其本身往往具有多解性。另外，物探异常的强度受地质体的埋深大小及地形地貌特征影响较大。在应用地球物理标志时，必须结合地质、地貌等多方面的具体特征进行分析，以求对物探异常所反映的信息做出正确的解释。

地球化学标志

矿床形成或风化过程中，成矿元素及伴生元素迁移，改变矿体附近围岩、土壤、水系沉积物、水、大气和生物（指植物）中元素的正常分布，使其含量增高，这种元素增高现象，即为地球化学异常（简称化探异常）。当一个地区有地下隐伏矿体存在时，矿体与围岩的物理性质可产生明显差异和某种元素的高度富集，成为间接找矿的重要手段之一。

地球化学标志主要是指各种地球化学分散晕，它们是围绕矿体周围的某些元素的局部高含量带。这些分散晕据调查介质的不同可分为原生晕、次生晕（分散流、水晕、气晕、生物晕）等。

从研究、分析地球化学元素的途径入手而达到提取找矿标志的目的，目前已形成了较为成熟的各种专门性的地球化学找矿方法。通过化探方法所圈出的各种分散晕常称之为化探异常。

地球化学标志在金属、能源矿产勘查工作中应用非常广泛，与其它找矿标志相比，具有其独特的优点：

① 首先是找矿深度大，是找寻各类矿产、特别是盲矿床的重要标志，找矿深度可以达到百米甚至数百米；

② 应用于指导找矿比较简便，利用不同级别、种类的化探异常内的主要异常及形态展布，反映主要成矿带和矿化集中区或主要矿源层的展布以及主要控矿因素与矿化的内在联系，从而有助于提高勘查人员的识别能力，为评价区域总的成矿前景和矿产潜力指明方向；

③ 地球化学标志是发现新类型矿床及难识别矿床的唯一途径或重要途径。对于以成矿元素作指示元素而圈定的地化异常是一种直接的找矿标志；其不同级别的地化异常反映了成矿元素逐步地富集趋势，在找矿工作中从正常场→低异常区→高异常区→浓集中心→工业矿床，可以直接进行矿产的勘查与评价工作。因此，一些新类型的金属矿产就是通过对不同级别的化探异常的逐步评价而发现的。这方面比较典型的如卡林型金矿床和红土型金矿床的发现及勘查评价工作。

④ 地球化学的内涵丰富，获取途径之多也是其一大特点。地球化学异常除了上述的以众多的成矿元素作为指示元素外，还可以根据与成矿元素具相关联系的非成矿元素作为指示元素进行异常的提取及评价工作，例如在金矿的勘查工作中常选用Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg等元素作为指示元素。在异常的获取途径方面可以是从基岩中提取的原生晕，也可以是从水、土壤、空气、生物中提取的次生晕。

4.旧矿遗迹

我国自古以来采冶业发达，老矿坑、旧矿硐、废石堆、炼渣等旧矿遗迹遍及各地，它们既是矿产分布的可靠指示，也是很好的找矿标志。由于古代采矿技术落后，不能继续开采或是对矿产共生组合缺乏识别能力，用现代的技术及经济条件重新评价，有时会发现非常有工业价值的矿床。更多的是以这些旧采炼遗迹为线索，通过成矿规律、找矿地质条件的研究而找到更为重要的新矿体。

5.特殊地名标志

特殊地名是指某些地名是古代采矿者根据当地矿产性质、名称、颜色、用途以及矿产的形状等来命名的。对我们选择找矿地区（段）有间接参考意义。如青海锡铁山（铅锌矿）、江西德兴铜厂（铜矿）、湖南锡矿山（锑矿）等。

6.指示植物

生物的生存状况受环境条件影响较大，一些特殊生物的存在可以在一定的程度上反映地下的地质特征及可能的矿化特征，因而可以作为指示找矿的标志。例如：我国长江中下游的铜矿区内一般都有海州香薷（铜草）生长，目前是公认的本地区内找矿的一种重要指示植物。

目前，生物标志的研究趋势是由宏观生物向微体生物、如藻类、细菌、真菌类发展，由现代生物向已绝迹并已成为化石的古生物发展。并且，在研究、揭示生物标志的指示找矿机理方面，一改过去的把生物视为环境的被动产物的片面看法，而是更多地注意对环境的主动改造作用，即把生物本身视为一种重要的致矿因素，在此基础上总结、发掘新的生物找矿标志。这主要是近20年来生物成矿研究所取得的巨大进展，使人们认识到生物通过自身或因其活动而改变了环境的物理化学条件，使成矿元素发生迁移、沉淀和富集，从而形成上规模的工业矿床。生物致矿作用的揭示给生物找矿标志的研究开拓了新的广阔空间。

列举的各种找矿标志，往往不是孤立出现的，在找矿中应将发现的各种标志进行综合研究，才能取得较好效果。