烃类化探勘查试验

Answer 1

一、基本原理

烃类化探是采用氢火焰离子化检测器( FID) 的气相色谱仪测定样品的烃类气体含量来获得地质体的烃类异常的一种化探方法，是借鉴石油天然气勘查中的烃气测量而发展起来的、应用于寻找有色、贵金属矿床的一种化探新方法。这种方法已经在陕西太白( 双王) 金矿、八卦庙金矿、马鞍桥金矿，内蒙赤峰柴胡栏子金矿，湖南康家湾铅锌金银矿，江西德兴金山金矿，云南水泄铜矿、北衙金矿、个旧锡矿、麒麟厂铅锌矿，广西大厂锡矿、山东夏甸金矿等15 个典型矿床进行了方法有效性试验和解剖; 对南岭区带贵港-平南矿带的平垌、松山脚等测区，大厂高峰 100#矿床深部，个旧矿田阿西寨地区，坪宝-水口山矿带的马鞍岭测区，江西金山金矿田外围，陕西周至马鞍桥金矿深部及外围，山东夏甸金矿Ⅴ号矿带深部，辽宁瓦家堡测区、林家三道沟测区、五龙金矿外围等 13 个 未知区进行了应用评价。结果表明，这种方法快速、简便，效果好。

烃类化探的基本原理: 在众多有色、贵金属矿床( 尤其是 Au、Sn 矿，其次是 Pb、Zn、Cu矿) 中，有机物或多或少参与了整个成矿作用过程，虽然各烃类组分在不同类型矿床的矿体周围的展布形式有一定的差异，但它们仍存在一个共性，那就是在矿体周围均存在一个晕圈状烃类异常。通过样品烃类含量的测试，揭示金属成矿过程中烃类气体在金属矿上的运移途径、形成机理，总结隐伏金属矿上方岩石、土壤中的烃类异常特征、组合关系和异常模式，建立寻找隐伏金属矿快速定位预测的地球化学方法( 指标) 和评价标志。

由于鲁甸地区的峨眉山玄武岩铜矿中富含沥青等有机质，而且这些有机质与铜矿化有密切的时空和成因联系，因此我们认为其烃类异常应是铜矿化异常的良好指示，有必要对其进行烃类化探方法试验。

二、昭通地区玄武岩铜矿烃类化探方法试验

2005 年，我们在鲁甸县小寨乡大地和赵家海铜矿点进行烃类化探方法试验，开展这类玄武岩铜矿的有效勘查技术方法研究。

大地和赵家海铜矿点含矿层剖面的样品在桂林矿产地质研究院实验室进行了微量元素和烃类分析，结果见表11-1、11-2 和图11-1、11-2。

表11-1 滇东北鲁甸县小寨乡大地和赵家海铜矿点微量元素分析

续表

Zhao 代表赵家海铜矿点样品; Da 代表大地铜矿点样品。单位: ppm。

表11-2 滇东北鲁甸县小寨乡大地和赵家海铜矿点有机烃分析

有机烃单位: μL /kg。

图11-1 大地铜矿点和赵家海铜矿点微量元素异常衬度图

图11-2 大地铜矿点和赵家海铜矿点有机烃类异常衬度图

微量元素和有机烃对矿化层的反映良好:

1. 微量元素

从数据统计结果看，该地区 Cu、Ag、Pb、Zn、Mn、V、Ti、Co、Ni 等元素背景值高，反映该地区成矿与大面积分布并且来源较深的峨眉山玄武岩背景有关，该类型矿体与其他类型铜矿有明显不同的元素组合特点，具有 Cu-Ag、As-Hg、Pb-Zn-Mo-Bi、Co-Ni 等元素组合( 因样品较少，该元素组合规律和特征的代表性有待今后进一步研究归纳) 。其中 Cu-Ag 和 Pb-Zn-Mo-Bi 代表主成矿元素的矿化组合，As-Hg 代表伴生元素中前缘晕组合，而 Co-Ni 代表伴生元素中矿尾晕组合。

2. 烃类指标

烃指标含量变化及其各组分间的组合规律是深部成矿规模和潜力的评价指数。从数据相关系数看具有甲烷-乙烷、丙烷-异丁烷-正丁烷-乙烯两类组合，前者代表轻烃，后者代表重烃。本区烃类指标与金属矿化存在明显的联系，在矿化点上或其旁侧总是伴随有烃指标异常出现。

3. 数据处理

①因为采用相关密切的多个元素组合的综合指数比单个指标、元素更能全面反映的地质体的地球化学信息，同时又因不同元素的绝对含量值差异很大，所以采用同一组合中元素的几何平均值代表该元素组合的综合指数来进行异常分析评价; ②为方便不同元素组合的综合指数异常特征的归纳和比照，所以采用各综合指数的异常衬度系数( 异常衬度系数 =综合指数/异常下限，1 以上均为异常) 能更好表现多个元素组合的综合指数的异常剖面图。

根据微量元素中不同元素组合特征、异常分带规律并结合烃类指标异常形态和比值特征可以初步推测深部矿体的赋存状态和成矿潜力。

( 1) 赵家海 A 剖面: 在 zhao4 号点( Cu 矿化碳质泥岩) 上主成矿元素组合 Cu-Ag 和代表矿前缘晕的元素组合 As-Hg 显示高值异常( 异常衬度系数分别是9 和21) ; 虽然 Pb-Zn-Mo-Bi 元素组合在 4 号点出现负异常，但分别在两侧的 zhao2 和 zhao5-zhao6 点出现正异常( 异常衬度系数分别是 4. 5 和 3. 7、2. 3) ，可能体现了矿化元素的水平分带现象; 在 zhao3-zhao4两个连续点上出现轻烃正异常( 异常衬度系数分别是 3. 5 和 3. 7) ，重烃只有微弱异常显示( 异常衬度系数分别是 1. 2 和 1. 0) ; 在 zhao1 和 zhao8 两点上轻烃和重烃都出现了高值异常( 因剖面太短异常不完整，暂无法解释其是否与矿化存在联系) ; 轻、重烃比值在 zhao3-zhao4号点有明显异常显示( 异常衬度系数分别是 3 和 3. 8) ，较好地反映出矿化位置和特征。

( 2) 赵家海 B 剖面: 主成矿元素组合 Cu-Ag 在 zhao13 和 zhao14 上有弱异常显示( 异常衬度系数分别是 1. 73 和 1. 03) ，而 Pb-Zn-Mo-Bi 元素组合和代表矿前缘晕元素组合的 As-Hg 在 zhao11-zhao12-zhao13 上出现明显高值异常( 异常衬度系数分别是 3. 6、8. 5、8. 9 和2. 2、4. 7、3. 9) ; 说明该处矿化以 Pb-Zn 为主而 Cu-Ag 矿化减弱，并且同样出现了矿化元素的水平分带现象( Pb-Zn 矿化带分布于 Cu-Ag 矿化带的上盘?) ，zhao15 虽为本区矿化标志层( 含碳凝灰岩) 上的采样点，但其仅有很弱的 Pb-Zn 矿化( 异常衬度系数为1. 1) ; 有机烃指标在 zhao12 点上具有弱轻烃异常( 异常衬度系数 1. 1) 和较明显的重烃异常( 异常衬度系数是 2. 3) ，而在 zhao15 号点上具有明显的轻烃异常( 异常衬度系数为 3. 8) 和弱的重烃( 异常衬度系数为 1. 2) ，轻重烃比值在 zhao15 有较好的异常显示( 异常衬度系数为 3. 1) 。

( 3) 大地剖面: Da5-Da6 两点上有 Cu-Ag 元素组合的弱异常显示( 异常衬度系数分别是1. 4 和 1. 8) ，而 As-Hg 和 Pb-Zn-Mo-Bi 元素组合在此无异常显示; 有机烃指标中有轻烃异常显示( 异常衬度系数分别是 2. 2 和 1. 0) ，重烃则没有显示，轻重烃比值在 Da5-Da6 有明显异常显示( 异常衬度系数分别是 4. 3 和 2. 1) ;

Da13-1( 含沥青质铜矿石) 点上成矿元素组合 Cu-Ag 和矿前缘晕元素组合 As-Hg 显示高值异常( 异常衬度系数分别是 8. 6 和 2. 2) ，而 Pb-Zn-Mo-Bi 没有异常显示，有机烃指标在该点上有轻烃异常( 异常衬度系数 1. 23) ，重烃无异常显示，轻重烃比值在两个连续点Da13-1 和 Da14 上有异常显示( 异常衬度系数分别是 2. 0 和 2. 1) 。

Da16-Da17 两点上既有明显 Pb-Zn-Mo-Bi 元素组合异常显示 ( 异常衬度系数分别是4. 8 和 3. 0) ，同时又有 As-Hg 元素组合异常显示( 异常衬度系数分别是 2. 7 和 2. 2) ，而 Cu-Ag 元素组合没有异常; 有机烃指标中轻烃、重烃和轻重烃比值都没有明显异常显示。

Da20 与上述 Da16-Da17 两点各元素组合异常特征相似，其 Pb-Zn-Mo-Bi 和 As-Hg 矿化更明显( 异常衬度系数分别是 8. 7 和 6. 6) ，并有弱的 Cu-Ag 矿化( 异常衬度系数是 1. 2) ，同样有机烃指标中轻烃、重烃和轻重烃比值都没有明显异常显示。

Da22-Da23 两点上有明显 Cu-Ag 元素组合异常( 异常衬度系数分别是 3. 0 和 6. 5 ) ，As-Hg 元素组合仅在 Da23 上有弱异常显示( 异常衬度系数为 1. 2) ，而 Pb-Zn-Mo-Bi 元素组合没有异常; 有机烃指标中，只在 Da24 号点上有轻烃异常显示( 异常衬度系数是 1. 42) 、重烃没有异常显示，轻重烃比值在 Da23-Da24 两点有明显异常显示( 异常衬度系数分别是 1. 8和 2. 8) 。

另外代表伴生元素中矿尾晕 Co-Ni 组合异常衬度系数变化不大，介于 0 ～2 之间，因采样点少，其异常特征与主成矿元素矿化关系尚不明确，在此对其异常特征暂不给予评价。

评价原则是: 在主成矿元素( Cu-Ag 或 Pb-Zn-Mo-Bi) 、矿前缘晕元素( As-Hg) 具有明显异常展布( 异常峰值可重合或相邻) ，并且有机烃指标中轻烃在相同或相邻位置表现为明显异常，重烃为弱异常，轻重烃比值为明显异常的区域为成矿有利远景区。

从以上元素异常特征和组合规律看: ①Cu-Ag 矿化远景区: 赵家海 A 剖面的 zhao4 号点处既有 Cu-Ag、As-Hg 高值异常展布，同时又有重烃弱异常和轻烃、轻重烃比值的明显异常，推测深部 Cu 成矿潜力应大于其他 Cu 矿化点，但异常宽度窄，成矿规模不会太大; 与 zhao4号点异常特征相似的还有大地铜矿点的 Da13-1 和 Da22-Da23，但其 As-Hg 和有机烃异常较弱，所以其深部成矿潜力不如 zhao4 号点。②Pb-Zn 矿化远景区: 赵家海 B 剖面的 zhao12-zhao13 号点处既有 Pb-Zn-Mo-Bi、As-Hg 高值异常展布，同时又有 Cu-Ag 弱异常显示; 有机烃指标中轻烃和轻重烃比值在相邻位置 zhao15 表现为明显异常，推测深部 Pb-Zn 具有一定的成矿潜力; Da16-Da17 和 Da20 号点上虽然 Pb-Zn-Mo-Bi 和 As-Hg 异常明显，但没有明显的有机烃异常显示，所以其深部成矿规模不会太大。

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