甘肅省合作市以地南金礦床的構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｐ?/h1>

2016-07-16 03:21:18陳明輝

地質(zhì)找礦論叢訂閱 2016年2期 收藏

關(guān)鍵詞：甘肅省模型

陳明輝，魏　江

(1.中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院，長沙 410083；2.湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊(duì)，湖南 吉首 416007；3.中國冶金地質(zhì)總局地球物理勘查院，河北 保定 071051)

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甘肅省合作市以地南金礦床的構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｐ?/p>

陳明輝1,2，魏江3

(1.中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院，長沙 410083；2.湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊(duì)，湖南 吉首 416007；3.中國冶金地質(zhì)總局地球物理勘查院，河北 保定 071051)

摘要：文章通過對(duì)以地南金礦床的元素地球化學(xué)特征和構(gòu)造疊加暈特征研究，建立了盲礦預(yù)測(cè)的構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｐ停⒂媚Ｐ蛯?duì)礦床深部進(jìn)行了預(yù)測(cè)，提出了盲礦預(yù)測(cè)靶位，為進(jìn)一步探礦增儲(chǔ)提供了依據(jù)。

關(guān)鍵詞：以地南金礦；構(gòu)造疊加暈；模型；深部預(yù)測(cè)；甘肅省

0引言

甘肅省合作市以地南金礦床其成因類型為巖漿期后中低溫?zé)嵋盒停I(yè)類型為構(gòu)造破碎蝕變巖型[1]。以地南金礦成礦嚴(yán)格受構(gòu)造控制，具有多階段疊加成礦成暈的特點(diǎn)。研究金礦體(暈)的軸(垂)向分帶及不同期次形成礦體(暈)在空間上的疊加結(jié)構(gòu)，是判別礦體剝蝕程度和確定盲礦預(yù)測(cè)標(biāo)志的關(guān)鍵。本文將通過研究以地南金礦體原生暈的軸向分帶及疊加特點(diǎn)，力圖對(duì)礦床深部作出盲礦預(yù)測(cè)。

1礦床地質(zhì)概述

1.1地層、巖漿巖和控礦構(gòu)造

以地南金礦屬構(gòu)造破碎蝕變巖型金礦，為巖漿期后中低溫?zé)嵋旱V床；礦體嚴(yán)格受構(gòu)造控制，巖漿巖及地層中均有礦體產(chǎn)出[1]。

礦區(qū)出露地層有下二疊統(tǒng)大關(guān)山群上部巖組(P1dgb)、新近系上新統(tǒng)(N2)和第四系(Q)。下二疊統(tǒng)大關(guān)山群上部巖組從老至新可劃分為四個(gè)巖性段，其中第二巖性段(P1dgb-2)為區(qū)內(nèi)的主要含礦地層，巖性主要為為含炭質(zhì)板巖、泥質(zhì)板巖夾少量淺變質(zhì)砂巖。

礦區(qū)主要侵入體為德烏魯石英閃長巖(δo52)和其東部的錄斗艘石英閃長斑巖(δοπ)[2]，二者呈斷層接觸。德烏魯巖體呈NW-SE向穿過以地南礦區(qū)中部，侵入下二疊統(tǒng)大關(guān)山群中，有多條金礦化帶產(chǎn)于該巖體及內(nèi)接觸帶中的破碎蝕變帶內(nèi)。

礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)體和構(gòu)造線總體呈NW-NWW向展布，構(gòu)造線方向與區(qū)域構(gòu)造格局一致，以斷裂構(gòu)造為主。分布在巖體內(nèi)及接觸帶內(nèi)外的近SN向斷裂常充填有含金石英脈、含硫化物礦物石英脈，與成礦關(guān)系非常密切。

1.2礦體特征

礦區(qū)內(nèi)共圈出27個(gè)金礦體和1個(gè)銅金礦體，最大礦體為Au4-1，其次為Au3-1。金礦體產(chǎn)于德烏魯石英閃長巖及西部、南部外接觸帶的砂質(zhì)板巖中，主要賦存于德烏魯石英閃長巖中近SN走向的斷裂破碎蝕變帶內(nèi)。銅金礦體產(chǎn)于北部下二疊統(tǒng)大關(guān)山群的砂質(zhì)板巖層間破碎帶中，一般規(guī)模較小。礦體均呈板狀產(chǎn)出，礦體沿走向和傾向呈波狀彎曲；走向5°～10°，傾向SEE，傾角76°～81°。礦體圍巖以石英閃長巖破碎角礫巖為主，砂質(zhì)板巖破碎角礫巖次之。

礦石金屬礦物主要有黃鐵礦、毒砂，次為黃銅礦、輝銻礦，少量輝銅礦，微量磁鐵礦、閃鋅礦，偶見黝銅礦、磁黃鐵礦等。非金屬礦物以石英為主，次為絹云母、綠泥石及碳酸鹽礦物。

礦石結(jié)構(gòu)有半自形-自形晶結(jié)構(gòu)、交代結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造有浸染狀構(gòu)造、脈狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造和斑雜狀構(gòu)造等。

2礦床地球化學(xué)特征

2.1地球化學(xué)背景

以地南礦區(qū)圍巖中微量元素含量特征為：(1)電氣石化石英閃長巖富含Au、As、Sb、B、Ag、Pb、Bi、Sn元素；(2)凝灰?guī)r富含Au、As、Sb、B、Ag、Pb、Zn、Bi、W、Sn元素；(3)砂質(zhì)板巖富含Au、As、Sb、B、Bi、W、Sn元素；(4)閃長玢巖富含As、Sb、B、Ag、Pb、Bi、Sn元素；(5)石英閃長斑巖富含Au、As、Sb、B、Pb、Bi、Sn元素；(6)石英閃長巖富含Au、As、Sb、B、Ag、Pb、Bi、W、Sn元素；(7)炭質(zhì)板巖富含As、Sb、B、Ag、Pb、Bi、W、Sn元素。

上述7種巖性作為礦區(qū)的主要成礦圍巖，其微量元素含量為該區(qū)構(gòu)造疊加暈異常下限及濃度分帶[3-4]提供了依據(jù)。

2.2礦床元素組合特征

以地南金礦體中元素含量特征見表1所述。以各元素襯值≥1為標(biāo)準(zhǔn)確定礦體元素組合，以各元素襯值≥5為標(biāo)準(zhǔn)確定了礦體特征元素組合。

(1)w(Au)≥1×10-6礦體元素組合及特征元素組合

礦體元素組合：Au、As、Sb、Hg、B、Ag、Cu、Pb、Zn、Bi、Mo、Mn、W、Sn。

礦體特征元素組合：Au、As、Sb、Hg、Ag、Cu、Pb。

(2)w(Au)≥3×10-6礦體元素組合及特征元素組合

礦體元素組合：Au、As、Sb、Hg、Ag、Cu、Pb、Zn、Bi、Mo、Mn、W、Sn。

礦體特征元素組合：Au、As、Sb、Hg、Ag、Cu、Pb、Zn。

2.3元素相關(guān)關(guān)系

(1)研究疊加成礦形成礦體-暈元素間相關(guān)關(guān)系的意義。其一，計(jì)算礦體元素相關(guān)關(guān)系與金礦理論上的相關(guān)性對(duì)比，可反映礦床成礦過程中有無多期多階段疊加特點(diǎn)及疊加程度；其二，反映礦床中疊加后元素間新的相關(guān)關(guān)系，為確定盲礦預(yù)測(cè)標(biāo)志提供新的依據(jù)，即當(dāng)金礦體下部或尾部出現(xiàn)前、尾暈疊加共存時(shí)，計(jì)算其元素相關(guān)性，可能出現(xiàn)前緣暈元素與尾暈元素相關(guān)——新前、尾暈元素相關(guān)反映盲礦前緣暈疊加。

表1　以地南金礦床礦體微量元素含量特征表

注：量單位wB/10-6，w(Au)/10-9、w(Hg)/10-9；背景值為幾何平均值，襯值=幾何均值/背景。

(2)礦體元素相關(guān)關(guān)系。由于疊加使單一次成礦形成的礦體-暈中元素的理論相關(guān)關(guān)系中發(fā)生了很大變化，以地南金礦床中有些理論上元素保留了相關(guān)，有些則重組相關(guān)對(duì)，造成了相關(guān)的復(fù)雜性。

3礦床構(gòu)造疊加暈特征

3.1原生暈軸向分帶特征

以地南金礦床構(gòu)造疊加暈濃度分帶(劃分)標(biāo)準(zhǔn)如表2所述。

(1)元素異常分布特征

Au軸向上以金礦體為核心，向礦體前緣、尾部及兩側(cè)逐漸降低。Ag、Cu、Pb、Zn異常強(qiáng)度高，范圍較大，以金礦體為中心，其濃度向四周逐漸降低。As、Sb、Hg(B)異常強(qiáng)度高，范圍大，中內(nèi)帶異常分布于金礦體上部及前緣。Bi、Mo、Mn、Ni中內(nèi)帶異常分布于金礦體下部及尾暈。

(2)礦體原生暈的軸向分帶序列

綜合各元素內(nèi)、中、外帶異常在礦體軸向分布特征得出了單一次成礦形成礦體的原生暈軸向分帶序列[5-8]，從上到下是： As、Sb、Hg、(B)→Au、Ag、Cu、Pb、Zn→Bi、Mo、Mn、Ni。

表2　以地南金礦床構(gòu)造疊加暈濃度分帶標(biāo)準(zhǔn)

注：量單位w(Hg)/10-9，其它元素含量單位/10-6；表中各元素值為大于等于其底值而小于其終值。

3.2原生暈疊加特征

(1)構(gòu)造疊加暈疊加結(jié)構(gòu)的識(shí)別依據(jù)

識(shí)別單一期次成礦成暈的軸向分帶[5-8]：即近礦暈(Au、Ag、Cu、Pb、Zn)、前緣暈(As、Sb、Hg、B)和尾暈(Bi、Mo、Mn、Ni)特征指示元素強(qiáng)異常(內(nèi)帶、中帶異常)在構(gòu)造空間上的分布特征。

(2)礦(脈)體構(gòu)造疊加暈疊加識(shí)別[5-8]

Au在剖面圖、平面圖，以及垂直縱投影圖上有多個(gè)濃集中心。由于每次成礦形成的金礦體或一次成礦形成的串珠狀金礦體都有自己的前緣暈、近礦暈及尾暈，所以其特征指示元素Au、As、Sb、Hg、B、Ag、Cu、Pb、Zn、Bi、Mo、Mn、Ni異常分布也具有多中心(圖1)。

前緣暈、尾暈在空間上重疊共存，指示有疊加。

計(jì)算原生暈軸向分帶出現(xiàn)反常、反分帶現(xiàn)象，指示有疊加。

計(jì)算原生暈不同標(biāo)高地球化學(xué)參數(shù)出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，指示有疊加。

元素相關(guān)關(guān)系混亂，指示有疊加。

圖1　以地南礦體構(gòu)造疊加暈及預(yù)測(cè)靶位垂直縱投影Fig.1　Vertical projection of structure superimposed halo ofore bodies and the predicted targets in Yidinan gold deposit

4深部盲礦預(yù)測(cè)的構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｐ?/p>

4.1指示元素組合

(1)最佳指示元素組合

最佳指示元素組合[5-8]為Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg、B、Bi、Mo、Mn、Ni。

(2)特征指示元素組合

特征指示元素組合[5-8]，即前緣暈特征元素、近礦特征元素、尾暈特征元素。以地南金礦床礦體前緣暈特征指示元素：As、Sb、Hg、(B)；近礦特征指示元素：Au、Ag、Cu、Pb、Zn；尾暈特征指示元素：Bi、Mo、Mn、Ni。

(3)各指示元素對(duì)預(yù)測(cè)盲礦的指示意義

Au是金礦成礦元素也是找金的最主要指示元素，金礦體剝蝕程度不同構(gòu)造疊加暈中Au異常濃度不同，構(gòu)造疊加暈有金強(qiáng)異常深部不一定有礦。

Ag是Au的重要伴生元素，也是找金重要指示元素，Ag與Au往往正相關(guān)，也是近礦指示元素。Ag的高含量指示金礦中銀可以綜合利用。

Pb、Zn礦物是金礦床第Ⅲ階段——多金屬硫化物階段的特征礦物；Pb、Zn高含量部位指示第Ⅲ階段疊加部位。

As、Sb、Hg是金礦的重要伴生元素，研究表明As、Sb、Hg是熱液型金礦及有色金屬礦床的特征前緣暈指示元素。

4.2構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ?/p>

以地南典型金礦床構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ接闷拭鎴D和垂直縱投影圖分別展示。

(1)構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ狡拭鎴D

以地南金礦床深部盲礦預(yù)測(cè)的構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ狡拭鎴D如圖2所示，展示了三條近于等距分布的典型金礦脈的構(gòu)造疊加暈特征及深部預(yù)測(cè)的標(biāo)志。

模式圖右側(cè)部C脈含金礦脈：脈中金礦體為盲礦體，深部已尖滅，但還有構(gòu)造。前緣暈為中-內(nèi)帶異常、尾暈為內(nèi)帶、出現(xiàn)前-尾暈共存，指示深部構(gòu)造有盲礦存在。

模式圖中部B金礦脈：下部只有近礦暈外帶、尾暈內(nèi)帶，無前緣暈異常疊加，指示深部構(gòu)造無礦。

模式圖左側(cè)A含金礦脈：展示的出露金礦體向深部未尖滅，需預(yù)測(cè)礦體向深部延伸大小。若出現(xiàn)前-尾暈共存，指示礦體向深部延伸還很大，則提出預(yù)測(cè)靶位。

圖2　以地南典型金礦床深部盲礦預(yù)測(cè)的構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ狡拭鎴DFig.2　Section of structure superimposed halofor deep blind Ore prediction intypical Yidinan gold deposit

(2)構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ酱怪笨v投影圖

以地南金礦床深部盲礦預(yù)測(cè)的構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ酱怪笨v投影圖如圖3所示。

圖3上部假定剝蝕面構(gòu)造疊加暈若出現(xiàn)Au等近礦暈指示元素外帶弱異常，并伴有前緣暈Hg、As、Sb中-內(nèi)帶異常，指示深部有盲礦存在。

若在上部已知礦體尾部近礦特征指示元素有Au及Ag、Cu等出現(xiàn)中-外帶弱異常，尾暈特征指示元素有Bi、Mo、Mn等出現(xiàn)中、內(nèi)帶異常，顯示了上部已知金礦體尾部；若前緣暈特征指示元素As、Sb、Hg也出現(xiàn)中、內(nèi)帶異常，則是深部盲礦體前緣暈的疊加結(jié)果，前尾暈共存，指示深部構(gòu)造帶還有盲礦，則將深部有利成礦空間，變成預(yù)測(cè)靶位。

圖3　以地南典型金礦床深部盲礦預(yù)測(cè)構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ酱怪笨v投影圖Fig.3　Vertical projection of structuresuperimposed halo for deep blind ore predictionin typical Yidinan gold deposit

4.3深部盲礦預(yù)測(cè)構(gòu)造疊加暈標(biāo)志

當(dāng)金異常強(qiáng)度為外帶時(shí)，前緣暈指示元素As、Sb、Hg、(B)出現(xiàn)中、內(nèi)帶強(qiáng)異常，尾暈指示元素Bi、Mo、Mn、Ni為外帶弱異常，指示深部有利成礦空間有盲礦存在。若Pb、Zn含量中、內(nèi)帶，反映了多金屬硫化物階段疊加，指示深部金礦盲礦體較富。

前、尾暈共存準(zhǔn)則：已知金礦體尾部出現(xiàn)前、尾暈共存，即As、Sb、Hg、(B)與Bi、Mo、Mn、Ni中內(nèi)帶異常疊加同時(shí)出現(xiàn)，指示深部利成礦空間有盲礦存在；若已知金礦體下部出現(xiàn)前、尾暈共存 ,指示礦體向深部延伸還很大。

前緣暈強(qiáng)度增強(qiáng)趨勢(shì)準(zhǔn)則：在剖面上或垂直縱投影圖上，在金礦床(體)的構(gòu)造疊加暈軸向方向，即從己知礦體前緣→頭部→中部→下部→尾暈,前緣暈元素As、Sb、Hg、(B)異常強(qiáng)度若出現(xiàn)由強(qiáng)(中-內(nèi)帶)—弱(中-外帶)—強(qiáng)(中-內(nèi)帶)的變化趨勢(shì)，特別是在礦體尾部前緣暈又增強(qiáng)，指示深部有利成礦空間有盲礦存在。

計(jì)算剖面或垂直縱投影軸向元素分帶序列，出現(xiàn)反分帶或反常，即前緣暈指示元素As、Sb、Hg出現(xiàn)在軸向分帶序列下部，反映了深部盲礦前緣暈疊加，指示深部有盲礦存在。若計(jì)算的上部已知金礦體末尖滅,指示礦體向深部延伸還很大。

計(jì)算剖面或垂直縱投影軸向地球化學(xué)參數(shù)，如前緣暈/尾暈(如As/Bi、As×Sb/Bi×Mo)，從上→中→下部，由高(比值8)→低(3)→高(7)，反映了深部盲礦前緣暈疊加，指示深部有盲礦存在。若計(jì)算

的上部已知金礦體末尖滅，指示礦體向深部延伸還很大。

預(yù)測(cè)盲礦體頭部深度與Au金含量及前緣暈異常濃度有關(guān)，與控礦構(gòu)造性質(zhì)、圍巖性質(zhì)及礦體在構(gòu)造帶中賦存規(guī)律如等距性、無礦間隔、側(cè)伏規(guī)律等有關(guān)。

4.4預(yù)測(cè)結(jié)果

根據(jù)以地南金礦床的構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ胶兔さV預(yù)測(cè)標(biāo)志，對(duì)礦床深部及外圍進(jìn)行了預(yù)測(cè)，共提出了提出29個(gè)深部盲礦預(yù)測(cè)靶位和2個(gè)有利成礦部位(見圖1)，為深部后續(xù)找礦的探礦工程布置提供了充分依據(jù)。

5結(jié)語

本次研究建立了以地南金礦床的構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ?，確定了盲礦預(yù)測(cè)標(biāo)志，并用構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ胶兔さV預(yù)測(cè)標(biāo)志對(duì)礦床深部及外進(jìn)行了成礦預(yù)測(cè)，為深部后續(xù)找礦的探礦工程布置提供技術(shù)支持。

參考文獻(xiàn)：

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The tructure superimposed halo model of Yidinan gold deposit in Hezuo city, Gansu province

CHEN Minghui1，2， WEI Jiang3

(1. Zhong Nan University，Changsha 410083, China; 2. Hunan Non-ferrousmetalsGeologyInvestigationbureauRows245，Jishou416007,Hunan,China；3.GeophysicalExplorationAcademyofChinaMetallurgicalGeologyBureau,Baoding071051，Hebei,China)

Abstract：Element geochemistry and structure superimposed halo of Yidinan gold deposit are studied to build the structure superimposed halo model for blind ore prediction. Based on the model are put forward blind ore targets for further prospecting.

Key Words：Yidinan gold deposit； structure superimposed halo； model； deep prediction； Gansu province

收稿日期：2016-04-21；責(zé)任編輯：王傳泰

作者簡介：陳明輝(1973—)，男，高級(jí)工程師，碩士，2014年畢業(yè)于中南大學(xué)地球科學(xué)與信息物理學(xué)院，主要從事礦產(chǎn)地質(zhì)勘查及技術(shù)管理工作。

通信地址：湖南省吉首市人民南路69號(hào)，湖南省有色地質(zhì)勘查局二四五隊(duì)；郵政編碼：416007；E-mail：xxjscmh@163.com

doi:10.6053/j.issn.1001-1412.2016.02.013

中圖分類號(hào)：P618.51，P632.2

文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A

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