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辽东地区硼矿矿产资源评价

周永恒  
【摘要】:辽东是我国重要的硼矿产地,硼矿床赋存于古元古界变质岩系中,在区内自西向东沿营口-凤城-宽甸一线呈带状分布。 该区域的硼矿赋存于辽吉裂谷内,区域地质构造复杂,变质变形作用十分明显,成矿地质条件优越,是我国硼矿的主要分布地区,也是硼矿找矿的有利地段,硼矿是该区域的优势矿种。 本文在工作区利用综合信息矿产预测原理系统建立地质、物探、化探综合解译空间信息库和图库的基础上,建立了综合信息找矿模型及预测模型,并在计算机上全方位及全过程地完成硼床密集区的靶区定位和定量评价,取得以下应用研究成果: (1)本文通过对辽东地区硼矿的成矿地质背景、硼矿蕴矿层特征、典型矿床特征和辽东硼矿矿床特征等进行分析研究,结合近年来辽东地区硼矿矿床成因的研究成果,认为辽东地区的硼矿属于热水喷流沉积变质型矿床。 (2)通过分析工作区内37种地球化学元素的统计参数特征,结果表明,在工作区内,硼元素具有强浓集、强富集和强离散的特征,反映出硼元素在工作区内的高背景特征和较好的成矿物质基础;通过使用多种多元统计方法分析硼元素和其他36种元素的关系,结果表明:该区硼元素主要与Co、F、Sn、W、Y、Fe_2O_3、MgO关系密切;以B元素为主,利用叠置分析的方法研究8种与成矿关系密切元素的空间关系,将其分为四种地球化学异常组合:分别为硼-镁型组合元素异常、硼-镁-铁型组合元素异常、硼复合型和简单型组合元素异常;其中B-MgO型组合异常和B-MgO-Fe_2O_3型组合异常与硼矿化具有一定的对应关系。 (3)通过分析工作区内岩(矿)石的物性资料,对工作区内岩石地层的物性特征形成基本认识,以此为基础,结合物探资料的应用目的,确定工作区内物探资料的处理方法及解释原则,并对解释的结果进行了论述。 (4)在典型矿床及区域成矿规律研究的基础上,建立了辽东地区的硼矿综合信息找矿模型,使用地质单元法圈定统计单元75个,其中已知有矿单元19个,无矿单元56个,并购置、转换和提取变量。 (5)通过使用特征分析法、聚类分析法和数量化Ⅳ等3种方法综合分析,将辽东地区的硼矿统计单元的成矿可能性划分为A、B、C、D四级,其中D级统计单元的成矿可能性最小,予以删除。最终,获得A级预测区5处,B级预测区20处。 (6)使用逻辑信息法建立辽东地区硼矿资源的定量预测模型,经19个有矿单元检验,准确率达92.3%,模型准确可靠,通过使用逻辑信息法进行资源量预测,共计算新增资源量3242.69万吨。 (7)含矿地质体体积参数估算法是全国矿产资源潜力评价项目于2010年确定使用的一种定量预测的新方法,在辽东地区使用含矿地质体体积参数估算法进行资源量的估算,共获得新增资源量3345.96万吨。 (8)本文首次应用地球化学块体理论解决非金属的矿产资源评价问题,并对地球化学块体资源评价法做如下改进:通过各级地球化学块体与已知矿化进行对比分析确定了远景区的划分方法;通过引入面硼量密度、异常强度、块体结构、远景区面积等概念结合谱系图实现了远景区的筛选和定位预测;通过引入成矿概率(富集因素),使得基于物质基础的地球化学块体法的定量预测更符合实际。最终使地球化学块体资源评价法形成了集区域总量预测、统计单元划分、单元的定位预测和单元的定量预测于一体的预测体系。 利用地球化学块体理论研究辽东地区大约2万km~2硼元素1:20万图幅化探数据,圈定硼地球化学块体3处,地球化学异常2处,共算得工作区内有4145.93万吨的硼矿总量资源潜力;通过对工作区内硼地球化学块体特征及硼矿产资源特征进行了系统研究,确定5级地球化学子块体作为评价远景区;并提出远景区的含矿性与块体的面积、面金属密度、异常强度及块体套合层次密切相关,结合地球化学块体谱系树对远景区进行筛选,共划分9个硼有利的成矿远景区,其中A级远景区4个,分别为Ⅲ111-2、Ⅲ112-1、Ⅳ111-1和Ⅴ111-1号远景区;在充分研究地质背景因素的基础上,认为地层、构造等富集因素与成矿物质基础是矿床形成的两个必要条件,因此,在资源量预测的工作中,还应考虑富集因素的影响,据此建立了找矿概率-地球化学块体法,并将其应用于辽东裂谷硼资源量的定量评价中,经找矿概率-地球化学块体法对15个预测远景区共求得新增资源量2738.17万吨。 (9)结合多种定量评价方法分析,各种方法预测的资源量结果相差不大,从另一方面也说明了各个定量预测方法的有效性,经综合分析,可以认为辽东地区的资源潜力规模为3345.96万吨。结果表明,辽东地区硼矿资源潜力较大并符合客观实际。 (10)综合定位预测和定量预测成果,形成辽东地区的勘查部署分级,共获得Ⅰ+级远景区3处,Ⅰ级远景区8处,为未来的硼矿找矿工作指明了方向。


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