A. 实习二 重砂找矿成果图的编制和解释
【实习目的】
学习重砂找矿成果图的内容和底图，重砂找矿成果图的表示方法，重砂找矿成果图的编制，重砂找矿成果图的解释和推断。
【实习要求】
(1)了解圈式法、带式法、符号法、等值线法的表示方法，并掌握等值线法的编制方法。
(2)学习重砂找矿成果图的编制方法，并说明各方法的适用条件及优缺点。
(3)根据所给资料，编制重砂找矿成果图的等值线图，在重砂取样点图上圈定某矿的远景区，推测矿产可能的成因类型。
(4)通过学习重砂找矿成果图的解释和推断，简述重砂矿物的共生组合、含量、晶型、物化性质、搬运距离和空间分布对重砂找矿成果的解释和推断意义。
【实习步骤】
1.学习重砂成果图的内容和底图
重砂成果图应包括以下内容:
(1)地质资料:以矿产图为底图，应有矿点和含矿的直接标志(如矿体露头、旧矿坑、矿砾等)、间接标志(如蚀变围岩、伟晶岩脉等)以及与成矿有关的地质体(如侵入体、接触带、构造带等)。有时还附有地貌资料(如坡积、冲积、阶地等)。大比例尺成果图(1∶2000～1∶1万)须采用地形图。
(2)重砂找矿成果:取样地点、样品编号、有用矿物含量。
(3)按矿种或矿物组合圈定的重砂异常和远景地段。
2.学习重砂找矿成果图的表示方法
(1)圈式法:即在取样位置上按规定大小画一圆圈，分为若干象限，并以不同颜色分别表示不同矿物，以涂色部分的大小表示矿物含量(图2-1)。圆圈直径一般为5mm。象限一般四分，也可以多分、少分或不分，视矿物分组情况而定。如采用四分象限，则一张成果图上同时表示四种有用矿物。有的以线条或其他符号代替颜色。如果取样点密集，圆圈可以向两侧外引。
(2)符号法:将有用矿物以化学元素符号标在取样点旁(图2-2)。此法简便，多用于野外草图。但如果一个取样点有两种以上有用矿物时，符号排列显得拥挤，使图面不清晰。
(3)带式法:将相同矿种的相邻取样点连接成带，以带的颜色、宽窄及长轴方向，分别表示有用矿物种类、含量及搬运的途径和方向(图2-3)。此法能明确表示出有用矿物的富集地段，直观地指出找矿的方向，适用于砂矿区。
图2-1 圈式重砂图
图2-2 点式重砂图
图2-3 带式重砂图
(4)等值线法:以有用矿物含量作分散晕等值线。对于1∶1万～1∶2000的大比例尺残、坡积重砂测量或砂矿取样(按密度较大的网格法取样时)，常采用此种编图方法。一般按单矿物分别编制。
【实例资料】
重砂法找金刚石矿床实例
1972年某地质队采用综合方法找矿，在某地找到了一个大型的金刚石矿床。
在找寻该金刚石矿床的过程中，重砂法收到了显著效果。该队运用水系重砂法寻找金刚石的伴生矿物:含铬镁铝石榴石(含铬量3%～10%)、铬铁矿、碳硅石等，并将其作为指示矿物来追索金伯利岩体。现将他们的具体作法与成效简介如下:
水系重砂法采用的比例尺为1∶5万。重砂采样点主要分布在小于3km长的支流中，其采样间距为300～500m。如大于3km的河流，采样间距为1000～2000m。采样点密度约为1.5个/km2，根据河流长度、坡度、宽窄、矿物搬运距离等因素灵活布点。采样位置一般布置在河流转弯内侧，砂嘴前缘及障碍物后面，对有利的阶段也作了取样。采样时先剥去表土层，挖至基岩面，一般深0.5～1m。样品的体积不小于50L。
通过水系重砂测量(图2-4)，在河流的支流1504号采样点发现一粒镁铝榴石，在1512号采样点的重砂中发现含铬镁铝榴石、铬铁矿各一粒。之后，逆流而上进行追索，在小溪与支流交汇口1513号采样点发现了2粒金刚石，继续逆小溪追索，分别在1514、1515号采样点又发现金刚石1～2粒，到了小溪源头附近1516号采样点重砂中金刚石则增高至6粒。经过上述追索工作，终于在该点附近的坡残积层下面找到了含矿金伯利岩体。
图2-4 金刚石矿床水系重砂采样点分布图
由于金伯利岩体容易风化，岩体被坡残积物覆盖，在重砂异常区，还开展了地面磁测工作，有效地圈定了金伯利岩体的分布范围。后经槽探、浅井、钻孔的揭露和人工重砂分析，证实A、B等号岩管具有规模较大、品位较高的金刚石矿体。
【实习资料及实习步骤】
实习资料及实习步骤也是等值线法成果图的编制方法。
(1)某测区辰砂分散晕取样位置，如图2-5。
(2)异常下限的确定和异常的分级:异常下限一般用统计法确定，如图2-6，以横坐标表示某有用矿物含量，纵坐标表示样品的频率，绘出有用矿物的含量曲线。曲线由陡变缓的转折处，可定为该有用矿物的异常下限(本例用图2-6上的Ⅱ号分散晕异常下限值)。
异常的分级一般用统计法，或者以异常下限为最低一级，其余按等比或一定间隔递增划分为若干级，但分级线不宜太密。
(3)将取样点展绘到矿产图上，并在取样点上方(或下方)注上矿物含量(图2-5取样点及矿物含量已给在图上)。
(4)按异常分级要求，用插入法在图2-5上绘出等值线(如绘地形等高线一样)。连接各点间的等值线时，需要考虑地形、地质条件、找矿标志、有用矿物含量、矿物的共生组合和矿物的特性等因素。
图2-5 辰砂分散晕取样位置图
图2-6 常下限统计曲线
等值线图能够反映原生矿体的主要走向、矿体分散晕的位移和地形的关系。如果地质依据充分，还能圈出推断的含矿带位置，以指导普查工作的部署。
B. 编辑重砂数据采样点
1）选择菜单：“编辑”→“地球化学过程编辑”→“1:5 万”→“重砂”（图 24.5.1）。版
2）点击权“ ”，选中重砂点，然后点击“ ”编辑属性，操作步骤与“添加（新增）重砂点”相同（图 24.5.2）。
图 24.5.1 编辑重砂菜单
图 24.5.2 选择重砂图元
C. 重砂成矿信息研究
在金矿资源总量预测中，金自然重砂能够提供最直接的找矿信息，是最直观的找矿标志之一。因此研究重砂矿物的组合特征、分布规律以及重砂成果表达形式——重砂成果图的编制，是金矿资源预测的重要内容。山东省在多年的找矿工作中积累了大量的重砂资料。
1.重砂整理研究方法
重砂组合矿物的选择，是根据已知金矿床原生矿物的组合特点确定的，在山东省的成矿预测研究中选用了自然金、黄铁矿、方铅矿、黄铜矿、白钨矿、辰砂、泡铋矿7种矿物组合。以玫瑰花瓣图的形式表示重砂的种类和数量（图9-3）。
图9-3 重砂矿物量级及汇水盆地划分图
重砂分散晕的空间分布，主要受水系、地形条件和重砂矿物本身稳定性的综合控制，汇水盆地网系图的正确划分，对追溯重砂源，圈定局部重砂异常以及对重砂的动态研究是至关重要的。汇水盆地的划分原则是：
（1）每条独立的入海河流，它是整个汇水范围为Ⅰ级汇水盆地。它的次级支流的汇水范围为Ⅱ级汇水盆地，依此类推可以划分若干不同等级的汇水盆地。
（2）汇水盆地的边界沿山脊、制高点划分。边界不切割自然水系。
汇水盆地网系图，能覆盖所研究的区域，是研究重砂分布规律的基础。次一级别汇水盆地的划分，是在高一级别汇水盆地的基础上划分的。汇水盆地的级别是确定的，不受成图比例尺的影响。
2.重砂组合类型
根据已知床的矿物组合，结合不同成因的重砂组合特征，金矿重砂可分为5个类型；
（1）自然金－黄铁矿－白钨矿型；绝大多数分布在招远—莱州—昌邑成矿带以东。玲珑金矿田以西绝无仅有，以东比比皆是，界限非常清楚。该类型与燕山晚期艾山阶段岩浆活动有着密切的成因关系。绝大多数分布在艾山阶段岩体的周围。如院格庄、三佛山、北峰顶等岩体周围都有该类型的出现。白钨矿较集中分布在蓬莱民山地区。
（2）自然金－黄铁矿－辰砂型：辰砂是分布最广泛的汞矿物，形成于低温热液过程中。在氧化带中，有时也有外生成因的辰砂。这种类型主要分布在白垩纪青山群火山岩地区及断裂带内，受火山机构及断层控制。
（3）自然金－黄铁矿－泡铋矿型：泡铋矿是辉铋矿的氧化矿物。辉铋矿主要见于高、中温热液矿床中。在火山热液成因的矿床中亦有出现。这种组合类型分布较集中，主要见于毕郭岩体倾伏端和官道地区西侧。燕山晚期艾山、雨山岩体东西两侧也可见到。
白钨矿、辰砂、泡铋矿的出现，在胶东地区燕山晚期成矿热液活动的产物，与燕山晚期的侵入活动及白垩纪青山群的火山活动有着密切的成因关系。
（4）自然金－黄铁矿－多金属型和（5）金－黄铁矿型：主要分布在招远－莱州－昌邑成矿带，焦家、玲珑矿田都属于这两种重砂组合类型（图9-4）。它们与震旦期玲珑超单元的岩浆活动有关。
3.金重砂异常的圈定和分级
金重砂组合异常，是综合评价矿产资源的重要直接找矿信息，对寻找在表生条件下能够形成稳定的重砂矿物的金矿种尤为突出。因此，对金重砂组合异常的研究，在重砂成果中占有重要位置。根据已知矿床主要成矿元素的矿物组合（自然金、黄铁矿、方铅矿、黄铜矿以及白钨矿、辰砂、泡铋矿），胶北地区可分为两个区域性的重砂异常区：①以招远－莱州－昌邑成矿带为中心的西部重砂异常区；②以牟平－乳山成矿带为中心的东部重砂异常区。
局部重砂异常的确定主要考虑以下因素：①重砂组合类型；②重砂的来源及其指向特征；③重砂在同一汇水盆地的连续性；④重砂矿物的含量、粒度和形态特征及矿物的指示意义。根据金重砂组合类型，将金重砂常划分为四级，由Ⅰ级到Ⅳ级所反映的金矿物含量和找矿意义逐级降低。各级的指标见表9-2。
图9-4 某地重砂异常分布图
1.胶东岩群；2.郭家岭超单元；3.玲珑超单元；4.含金石英脉；5.蚀变破碎带；6.绢英岩化带；7.绢英岩化花岗岩；8.破碎岩带；9.断裂；10.水系及汇水盆地界线
表9-2 金重砂异常级别与金含量点分级表
按分级指标，胶东地区金重砂异常主要为Ⅲ－Ⅳ级。据1:20万蓬莱、莱阳两幅图统计，取样点含金1～3粒者占90%以上。总体看，金重砂粒度北部偏大，南部偏小，蓬莱、莱阳两幅图重砂粒度对比见图9-5。
图9-5 金自然重砂粒度直方图
分析金重砂矿物的搬运距离，对于预测原生金矿床的产出位置有重要意义。影响重砂搬运距离的因素，主要是矿物本身的物理、化学性质，其次是地貌特征及矿物在流水中的迁移方式。据文献资料自然金能被搬运数百公里。胶东地区低山丘陵区金重砂的搬运距离可达10m以上。地势较平坦的焦家地区，迁移距离一般为1～3km。
黄铁矿属于较稳定的矿物，迁移距离在5km左右。铅矿物为半稳定矿物，迁移距离不大于1.5km。铜矿物为极不稳定的矿物，迁移距离一般不超过1km，铜矿物的出现，指示重砂距重砂源较近。
4.砂异常地质解释
重砂异常的地质解释水平，标志着重砂成果的实际应用效果。解释的方法是以地质为先验前提，结合物化探方面的信息，对重砂异常全面分析。重点是局部的组合异常。局部异常往往是某一成矿阶段形成的，因此具有明显的针对性，研究对应着主矿化阶段的重砂组合特征具有重要意义。焦家、玲珑等特大型金矿床，主矿化阶段是金－石英－黄铁矿－多金属型，所反映的重砂组合类型是金－黄铁矿－多金属型和金－黄铁矿型两种类型，和主矿化阶段相吻合。
研究重砂异常与控矿因素的关系是地质解释的重要内容。对胶东地区金矿床来说，断裂构造与金重砂异常的关系是至关重要的。该区域特大型金矿床，重砂异常与导矿、散矿、容矿断裂的方向是基本一致的。胶西北地区的驿道－岞村断裂、北横沟－姜格庄断裂，金重砂异常沿断裂带呈北东向线状分布，而且与化探异常也大致吻合，这些断裂都有可能成为控矿断裂。
沿岩体往往有环形重砂异常的出现，其组分、数量、粒度有规律的变化，是指示岩体是否成矿的重要标志。如毕郭岩体的内带是金－黄铁矿型，外带是金－黄铁矿－白钨矿型、金－黄铁矿－泡铋矿型和金－黄铁矿－辰砂型，和郭家岭岩体近似，应具有较大的找矿潜力。
5.重砂测量的局限性
金重砂在金矿总量预测中，对区分预测单元，确定靶区发挥了重要作用，对成矿期次的划分也有一定的意义。尽管如此，金重砂在靶区评价和直接找矿具有一定的局限性，表现在：
（1）有的金矿床金的粒度较细，如三山岛金矿，原生金矿物的最大粒度为0.048mm，最小0.002mm，一般为0.015～0.03mm，因此在三山岛地区很难形成金的自然重砂。
（2）自然金的赋存状态复杂，有的包裹于硫化物中，有的包裹于石英、铝硅酸盐矿物中，很难从载体矿物中解析出来，所以也不容易形成金重砂。
（3）由于矿床的剥蚀程度不同，有的金矿床处于隐伏状态，在周围的水系中没有金的机械分散晕。如大尹格庄矿区就没有金重砂异常。另外在第四系覆盖较厚的地区，如仓上、三山岛矿区，矿体处于封闭状态，也难以形成金矿床。
金重砂的这些局限性，使得重砂资料难以在大范围内对比应用。这是直接找矿信息在成矿预测中的最大弊端。