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石灰岩矿矿床成因及找矿标志,矿体产状找矿学意义

生活经验找矿

郑州地象科技有限公司 寇伟 寇通
摘要：研发物探设备的目标是要在实践中能够取得好的应用效果 。若要探测仪的性能指标和功能符合实际需要，就必须了解应用行业的需求、懂得专业知识，只有自己能够把开发的仪器用好，才能通过不断改进和提高做出符合行业需求、真正解决实际问题、值得推广应用的好产品 。初涉找矿勘探行业，浅论一些学习心得 。
二、碱交代成矿作用
1、碱交代作用及过程
热液对围岩交代蚀变的强度与范围，一方面取决于热液本身的温度、压力、活度、逸度，及Na+、K+、H+、酸根等的含量；另一方面取决于围岩的渗透性、孔隙度、裂隙的发育程度、与热液主通道的距离、热液流动通畅与否，及围岩的岩性、与热液化学性质的差异等 。杜乐天先生认为碱交代作用是所有热液蚀变中最具有决定意义的始祖性蚀变及主控性蚀变，周期表第一族的常量强碱金属（如Na、K）是控制热液中所有酸性矿化剂存在的主导因素，所有的氢交代（即酸蚀变）、二价碱土族元素交代以及三价到七价成矿元素的活化、迁移、富集和成矿都受其控制并由它派生，碱交代作用过程是整个热液过程的主体过程 。按照这一理论解释矿脉的形成过程，可以说矿脉是热液流动及与围岩作用过程中通过一系列的物理化学作用形成的 。热液沿裂缝孔隙流动过程中，温度和压力不断降低，热液中的碱金属与围岩接触产生交代蚀变，将矿元素按照周期表价位由低到高逐步进行活化、迁移、富集、成矿，由此自热液主通道沿裂缝向远处、自围岩边沿向外侧形成了厚薄不均、晶变程度不等、矿物质种类不同的各种矿脉 。
2、碱交代作用结果
元素硅在地壳中的含量约占地壳总重量的25.7%，是仅次于氧的最丰富的元素 。硅和氧有强烈的亲和力，因此在自然界没有游离态的硅存在，主要以它的氧化物和硅酸盐的形式存在 。自然界中存在的各种硅酸盐矿物，约占地壳重量的95% 。杜乐天先生认为碱交代作用的结果就是“碱进硅出”，即在碱交代作用下，热液将围岩中的石英溶解，一部分SiO2迁移出围岩并由碱性热液将矿元素带入替代，形成硅质和矿物质混合的矿脉 。我的理解是，所谓的硅出并不是围岩中的硅被碱物质完全替代后迁移到上部或围岩外围了，而是一部分的硅在析出集聚后依旧留在围岩中，与热液中的矿元素结合形成了含硅矿脉 。可以说，所有的成矿作用都与热液有关，大多数的矿脉都是以石英或硅化物为主成分形成的，包括与硅有关的石英脉、脉石英、硅石、硅矿、硅化物等等可以将其统称为矿脉 。相当大部分的矿物质都蕴藏于碱交代作用形成的含硅矿脉中，只要找到这些硬度大、晶变聚合度高的含硅矿脉，就会找到矿体 。
【石灰岩矿矿床成因及找矿标志,矿体产状找矿学意义】 3、碱交代作用与地球化学障
热液上侵过程中的地球化学障是指在某一阶段物理化学条件发生急剧变化、导致热液中的某些元素向外迁移并形成大量化合物而沉淀 。虽然这一现象是阶段性发生的且析出沉淀的化合物有所不同，但都可以归结为碱交代作用的结果 。热液从地壳底部进入裂缝之后就开始对所经过围岩产生熔融作用，一方面通过碱交代作用使围岩蚀变成矿，另一方面溶解、裹带部分围岩物质继续上侵 。随着上升距离的加长，热液中的碱不断经过碱交代作用消耗，从围岩熔融到热液中的酸性物质不断增加，热液的性质也从碱性减弱为中性、或进一步演变成酸性 。热液在构造内一旦遇到上侵主通道变化和出现次生断裂、断层、裂隙与孔隙发育等分枝通道环境的改变，热液中原来的络合物便会在迁移过程中发生分解，易挥发组分连带矿物质从热液中析出、重组、沉淀 。随着热液酸碱性的改变、热液上涌距离的加长、热液温度和承压的降低、围岩岩性的不同等物理条件的差异，热液发生碱交代成矿的化学反应内容及结果亦不同，形成的矿脉、矿体类型也就会多种多样，导致人们在不同深度、不同地质环境观察到的地球化学障现象易有所不同 。
4、含硅矿脉的生成
虽然石英是耐风化的矿物，但其在碱性热液中的液解度很大，在热液碱交代作用下很容易溶解、迁移 。碱交代作用下的硅迁移并不是绝对的，构造深部大部分的硅析出后随热液向上迁移，少部分的硅经蚀变后留在矿体和围岩矿化带内，而且矿脉（矿体）含硅量少是相对的，实际上在深部矿脉中的硅含量很少有低于50%的 。一般来讲矿脉中的含硅量自深到浅从50%增加到80%，深部热液中幔汁含量高、碱高，碱硅分离的较为彻底，深部生成的矿脉含硅量相对较少，金属矿物质的价位较低、含量相对较高；随着热液上侵距离的增长，在围岩生成的硅化合物中的含硅量也会逐渐增加，从热液中析出金属矿物质的价位升高、含量却逐渐减少 。总的来看，从热液沿裂缝上侵的过程来看，自下而上形成的矿脉、矿体规模越来越大，硅含量越来越多，成矿金属矿物质的价位越来越高，矿物质含量占比越来越小 。
5、矿脉中的矿物质含量
在资料及实践中，人们很少笼统地使用“矿脉”概念，一般是用矿脉或矿床中所含有用金属元素多的矿物质来命名，比如说金矿、铜矿等等 。就矿脉而言，其组成物质可以是只含一种矿物、亦可以含两种或几种矿物，这些脉的组合体形成了各种类型的岩脉，有伟晶岩脉、煌斑岩脉、细晶岩脉、闪长岩脉、碎屑岩脉（沉积岩脉）等等 。人们在找矿实践中往往把目光聚焦在矿物质上，只有在金属物质含量达到可开发最低品位以上的岩脉才称其为矿脉或矿体，把那些不含或含有微量矿物质的岩脉弃之不顾，即使是在钻探中遇到不含或微含矿物质的脉石也不会重视 。其实，由热液作用形成的矿脉组分中占50%以上的都是非金属的石英、方解石等，含有矿物质的成分很少，比如：金矿脉中石英含量为50～95%，金含量一般都不足其万分之一；铜矿石中脉石的主要成分也是石英，硫化铜矿石的工业品位含铜在1%以上就是富矿 。因此，一定要把找矿的目光锁定在找矿脉上，不管它是含什么的矿脉，有脉就有矿，沿着矿脉就能找到矿体，至于其是否存在可开发价值再进一步做工作 。

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