河南省河南莊金礦床Ⅱ號(hào)礦體原生暈特征與深部成礦預(yù)測(cè)

摘要：河南莊金礦床位于北秦嶺構(gòu)造帶內(nèi)，該構(gòu)造帶內(nèi)成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，具有較好的找礦潛力。Ⅱ號(hào)礦體為河南莊金礦床的主要礦體之一，為進(jìn)一步探明其深部找礦潛力，針對(duì)Ⅱ號(hào)礦體進(jìn)行了原生暈特征分析。結(jié)果表明：Ⅱ號(hào)礦體原生暈軸向分帶序列為Pb-Zn-Au-Mo-Cu-Ag-As-Sb-Bi-W;前緣暈元素為As、Sb、Ag，近礦暈元素為Pb、Au、Zn、Cu，尾暈元素為Bi、Mo、W，元素分布較為混雜，呈現(xiàn)了明顯的逆向分帶特征，在礦體頭部、中部、尾部均出現(xiàn)前緣暈和尾暈疊加現(xiàn)象，表明深部具有較好的成礦潛力。通過(guò)鉆探工程查證，在Ⅱ號(hào)礦體深部對(duì)應(yīng)位置探獲礦體，表明通過(guò)原生暈方法找礦是可行的，可為礦區(qū)深部及周邊礦床進(jìn)一步找礦提供依據(jù)和借鑒。

關(guān)鍵詞：原生暈特征;軸向分帶;深部成礦預(yù)測(cè);Ⅱ號(hào)礦體;河南莊金礦床

中圖分類(lèi)號(hào)：TD15P618.51文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A開(kāi)放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

文章編號(hào)：1001-1277（2021）03-0014-05doi：10.11792/hj20210303

引言

河南莊金礦床經(jīng)多年勘查，礦床規(guī)模已達(dá)中型，深部化探異常較為強(qiáng)烈，顯示具有一定找礦潛力。前人對(duì)該礦床的研究主要集中在成礦地質(zhì)條件、物理化學(xué)條件、成礦溫度、地球化學(xué)分散暈、成礦流體來(lái)源等方面[1-4]，并取得了一定成果，但缺乏原生暈特征方面的研究。隨著礦山進(jìn)一步向深部開(kāi)發(fā)，確定礦床深部狀況和尋求新礦體成為礦山工作的重點(diǎn)。因此，總結(jié)前期勘查成果，研究深部原生暈特征，對(duì)指導(dǎo)深部及外圍找礦具有重要意義。

熱液礦床原生暈的軸向和水平分帶規(guī)律，在危機(jī)礦山及小型礦山的深部預(yù)測(cè)方面發(fā)揮了非常重要作用[5]。前人通過(guò)對(duì)大量金礦床的研究，總結(jié)了中國(guó)典型金礦床原生暈軸向分帶序列，提出構(gòu)造疊加暈法，指出在多個(gè)成礦階段中，原生暈元素分帶序列常常出現(xiàn)反向分帶特征，這為深部預(yù)測(cè)提供了重要的地球化學(xué)依據(jù)[6-10]。

Ⅱ號(hào)礦體為河南莊金礦床的主要礦體之一，其深部具有較好的找礦潛力。本文通過(guò)對(duì)Ⅱ號(hào)礦體原生暈軸向分帶特征進(jìn)行分析，結(jié)合勘查成果，基于資源量估算圖，圈定原生暈分帶及找礦靶區(qū)，為深部及外圍找礦提供地球化學(xué)依據(jù)。

1成礦地質(zhì)概況

河南莊金礦床位于河南省西峽縣城北東約25km處，大地構(gòu)造位置處于商丹縫合帶以北的華北地塊南緣，秦嶺造山帶東段的北秦嶺構(gòu)造帶內(nèi)[11]（見(jiàn)圖1-A），挾持于朱夏斷裂與商丹斷裂之間。

1.1礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)出露地層為古元古界秦嶺巖群雁嶺溝巖組、石槽溝巖組，以及第四系（Q）（見(jiàn)圖1-B）。雁嶺溝巖組分布于礦區(qū)南部，為一套碳酸鹽巖類(lèi)鈣泥質(zhì)建造。石槽溝巖組可分為下、中、上3個(gè)巖性段，在礦區(qū)主要出露中、上巖性段。下巖性段為白云石大理巖，分布于礦區(qū)東南部，呈厚—巨厚層狀;中巖性段為大理巖、白云質(zhì)大理巖及矽線石英片巖，呈帶狀、弧狀分布于礦區(qū)中南部;上巖性段為混合巖化斜長(zhǎng)角閃片麻巖，分布于礦區(qū)西南部。

礦區(qū)巖漿活動(dòng)頻繁，從基性到酸性均有出露，巖性主要為斜長(zhǎng)角閃片麻巖、石英閃長(zhǎng)巖、細(xì)?；◢弾r、花崗斑巖。受朱夏斷裂影響，巖石糜棱巖化作用較強(qiáng)，廣泛分布有糜棱巖、糜棱片巖等。由于礦區(qū)位于唐溝—牛心山向斜構(gòu)造內(nèi)，發(fā)育層間擠壓破碎帶。層間擠壓破碎帶位于唐溝—牛心山向斜兩翼及仰起端，呈弧型展布，長(zhǎng)1400m，寬2～5m，局部達(dá)10m，其內(nèi)發(fā)育花崗質(zhì)糜棱巖、矽線石糜棱巖，向邊部依次過(guò)渡為糜棱巖化花崗巖、閃長(zhǎng)巖、大理巖等。破碎帶北翼產(chǎn)狀（255°～270°）∠（32°～45°），仰起端為（305°～315°）∠（45°～60°）;南翼產(chǎn)狀（350°～10°）∠（40°～50°）。沿該破碎帶發(fā)育金礦化，局部富集形成工業(yè)礦體，控制了淺部金礦體的分布。

1.2Ⅱ號(hào)礦體地質(zhì)特征

礦區(qū)自西向東依次發(fā)育Ⅱ、Ⅰ、Ⅲ號(hào)礦體，礦體淺部受唐溝—牛心山向斜控制，分布在向斜兩冀的層間糜棱巖（碎裂巖）帶中，呈似層狀及脈狀分布。圍巖蝕變主要有黃（褐）鐵礦化、磁黃鐵礦化、黃銅礦化、碳酸鹽化、硅化、毒砂化、辰砂化等。

Ⅱ號(hào)礦體為主礦體，分布于礦區(qū)東北部，走向長(zhǎng)620m，呈透鏡狀、似層狀，具有波狀彎曲;傾向245°～292°，傾角10°～37°，平均傾角25°;厚度0.84～16.45m，平均厚度2.67m，厚度變化系數(shù)134%，為厚度不穩(wěn)定型礦體，其厚度與構(gòu)造帶寬度呈正比。礦體切穿地層、巖體，且在走向、垂向上分帶明顯。金品位1.02×10-6～7.80×10-6，平均金品位2.70×10-6，金品位變化系數(shù)72%，有用組分分布均勻[12-13]。

Ⅱ號(hào)礦體頭部毒砂化、辰砂化發(fā)育，且伴有網(wǎng)脈狀硅化;中部硅化以團(tuán)塊狀分布，黃（褐）鐵礦化、磁黃鐵礦化較強(qiáng)，黃銅礦化共生部位，金品位較高;尾部元素分布混雜，且硅化以脈狀分布為主。碳酸鹽化在礦體各部位均有分布。

2Ⅱ號(hào)礦體原生暈特征

根據(jù)多年勘查及生產(chǎn)開(kāi)采成果，在礦區(qū)內(nèi)采集的巖（礦）石地球化學(xué)樣品多達(dá)5000余件，本次僅對(duì)鉆孔中Ⅱ號(hào)礦（化）體巖心地球化學(xué)樣品及測(cè)試結(jié)果進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析。

結(jié)合礦區(qū)已有工程布置情況[12-13]，針對(duì)12勘探線、16勘探線、21勘探線、25勘探線控制的36個(gè)鉆孔巖心，控制間距走向160m，傾向2～10m，共計(jì)采集樣品2472件，主要測(cè)試10種元素：Au、Ag、As、Sb、Bi、Cu、Pb、Zn、W、Mo。

2.1元素含量特征

對(duì)2472件樣品的測(cè)試結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，見(jiàn)表1。

由表1可知：Au、As、Sb濃集克拉克值均大于10.00，表明這3種元素十分富集;Au、As、Sb、W、Bi襯值均大于2.00，表明這些元素均具有高背景值，有一定的成礦可能。

2.2元素組合特征

2.2.1相關(guān)性分析

相關(guān)性分析可初步得到各元素間的相關(guān)關(guān)系，對(duì)后續(xù)數(shù)據(jù)處理提供一定的地球化學(xué)依據(jù)。采用對(duì)數(shù)函數(shù)對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行處理，得到對(duì)數(shù)值，多次迭代計(jì)算后剔除離群數(shù)據(jù)，通過(guò)SPSS軟件進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見(jiàn)表2。

由表2可知：①元素間正相關(guān)性比較明顯，部分呈現(xiàn)較弱負(fù)相關(guān)性;②Au與As、Sb呈強(qiáng)正相關(guān)，與Ag、Cu呈正相關(guān)，As與Sb呈強(qiáng)正相關(guān)，Cu與Zn呈強(qiáng)正相關(guān)，反映Au主要賦存于含Cu、Pb、As的硫化物中，Ag作為Au的伴生元素，單獨(dú)賦存其中;③Cu與Pb、Zn、W呈強(qiáng)正相關(guān)，可作為良好的指示元素;④As與Sb、W呈強(qiáng)正相關(guān)，與Mo、Bi、Cu呈正相關(guān)，前緣暈元素As與尾暈元素Bi疊加，顯示成礦至少發(fā)生了2期疊加。

2.2.2聚類(lèi)分析

采用SPSS軟件對(duì)測(cè)試結(jié)果進(jìn)行聚類(lèi)分析，得到R型聚類(lèi)分析譜系圖（見(jiàn)圖2）。

結(jié)果表明，當(dāng)相關(guān)系數(shù)為0.2時(shí)，元素組合可劃分為5組：As-Au-Sb、Ag、W-Mo、Cu-Zn-Pb、Bi。Cu、Zn、Pb為一類(lèi)，與相關(guān)性分析結(jié)果較一致，說(shuō)明該類(lèi)元素可歸類(lèi)為指示元素;Au與As、Sb關(guān)系密切，說(shuō)明這些元素與Au成礦有關(guān)，為成礦元素。

2.2.3因子分析

為進(jìn)一步證明元素的組合關(guān)系，采用SPSS軟件對(duì)剔除離群數(shù)據(jù)后的10種元素進(jìn)行因子分析。提取前5個(gè)主因子進(jìn)行Kaiser標(biāo)準(zhǔn)化的正交旋轉(zhuǎn)，累計(jì)方差貢獻(xiàn)率為77.217%，代表了原始變量中絕大部分信息，結(jié)果見(jiàn)表3。

由表3可知：F1因子的元素組合為Au-As-Sb，為良好的礦體暈指示組合;F2因子的元素組合為Cu-Zn，聚類(lèi)分析把Pb與其歸為一類(lèi)，但在本因子中得分較低，說(shuō)明Pb與Cu、Zn在成因方面有所差別;F3因子的元素組合為W-Mo，反映多次成礦熱液活動(dòng)疊加;F4因子的元素組合為Ag-Bi，Bi可作為良好的尾暈指示元素;F5因子的元素為Pb，反映Pb與成礦無(wú)密切關(guān)系。

2.3原生暈分帶特征

在Ⅱ號(hào)礦體中，選擇礦體連續(xù)性較好且控制深度較大的剖面進(jìn)行軸向分帶序列計(jì)算。采用C.B.格里戈良的分帶指數(shù)法對(duì)12勘探線、16勘探線各取樣標(biāo)高的原生暈軸向分帶指數(shù)進(jìn)行計(jì)算，確定同一標(biāo)高指示元素的排序及原生暈元素軸向分帶序列，結(jié)果見(jiàn)表4、表5。結(jié)合元素相關(guān)性、因子分析、聚類(lèi)分析及元素空間分布特征，得到Ⅱ號(hào)礦體原生暈軸向分帶序列為Pb-Zn-Au-Mo-Cu-Ag-As-Sb-Bi-W。前人總結(jié)的中國(guó)金礦床原生暈綜合軸向分帶序列為B-As-Hg-F-Sb-Ba→Pb-Ag-Au-Zn-Cu→W-Bi-Mo-Mn-Ni-Cd-Co-V-Ti[14-15]，結(jié)合河南莊金礦床實(shí)際勘查情況，Ⅱ號(hào)礦體前緣暈元素為As、Sb、Ag，近礦暈元素為Pb、Au、Zn、Cu，尾暈元素為Bi、Mo、W，元素分布較為混雜，呈現(xiàn)了明顯的逆向分帶特征，在礦體頭部、中部、尾部均出現(xiàn)前緣暈和尾暈疊加現(xiàn)象，表明至少發(fā)生了3次熱液活動(dòng)疊加。原生暈軸向分帶序列最后出現(xiàn)了Ag、As、Sb，且Ag與As表現(xiàn)出良好的相關(guān)性，指示礦體向深部延伸較大。

3深部成礦預(yù)測(cè)及驗(yàn)證

礦體原生暈特征在一定程度上可以指示礦體向深部延伸的可能性，并預(yù)測(cè)隱伏礦體。李惠等[16]對(duì)不同類(lèi)型金礦深部盲礦預(yù)測(cè)的構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｐ瓦M(jìn)行了研究，認(rèn)為在構(gòu)造疊加暈剖面或投影圖上，從上到下前緣暈元素異常強(qiáng)度由強(qiáng)到弱，到最深部又變強(qiáng)，指示深部有盲礦體存在。因此，在投影圖上，圈定前緣暈、近礦暈和尾暈，得到原生暈各元素軸向變化情況，進(jìn)而對(duì)深部含礦性作出評(píng)價(jià)。

采用化探數(shù)據(jù)一體化處理系統(tǒng)（GeochemStudio2.0軟件），對(duì)河南莊金礦床Ⅱ號(hào)礦體原生暈進(jìn)行異常圈定，進(jìn)而對(duì)深部含礦性進(jìn)行預(yù)測(cè)，得到深部成礦預(yù)測(cè)圖（見(jiàn)圖3）。由圖3可知：由淺至深，礦體具有尖滅再現(xiàn)特征，在構(gòu)造蝕變帶中尖滅再現(xiàn)特征表現(xiàn)更加明顯，軸向具有多個(gè)富集中心或富集帶，前緣暈、尾暈疊加共存。根據(jù)各中段礦體分布與原生暈特征，反映礦體與原生暈分布范圍基本一致。Ⅱ號(hào)礦體原生暈元素異常疊加情況與李惠等[16]總結(jié)的蝕變巖型金礦床構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ较嘟砻鳍蛱?hào)礦體深部具有很好的成礦潛力。

依據(jù)Ⅱ號(hào)礦體分布規(guī)律，結(jié)合原生暈特征，對(duì)Ⅱ號(hào)礦體深部進(jìn)行成礦驗(yàn)證。通過(guò)施工鉆孔（見(jiàn)圖3），在Ⅱ號(hào)礦體深部對(duì)應(yīng)位置見(jiàn)厚2.32m、金平均品位5.44×10-6的工業(yè)礦體，其中單樣品金品位最低1.60×10-6，最高9.13×10-6。在Ⅱ號(hào)礦體深部重點(diǎn)工作區(qū)內(nèi)，前緣暈元素、尾暈元素共存，顯示礦體向下還有延伸，具有很好的成礦遠(yuǎn)景。

4結(jié)論

1）Ⅱ號(hào)礦體原生暈軸向分帶序列為Pb-Zn-Au-Mo-Cu-Ag-As-Sb-Bi-W，前緣暈元素為As、Sb、Ag，近礦暈元素為Pb、Au、Zn、Cu，尾暈元素為Bi、Mo、W。

2）Ⅱ號(hào)礦體原生暈元素分布混雜，呈現(xiàn)出明顯的逆向分帶特征，在礦體的頭部、中部、尾部均出現(xiàn)前緣暈和尾暈疊加現(xiàn)象，表明至少發(fā)生了3次熱液活動(dòng)。

3）前緣暈與尾暈強(qiáng)烈共存，顯示礦體下部還有延伸，這與原生暈軸向分帶序列得出的結(jié)果一致，反映Ⅱ號(hào)礦體深部具有很好的成礦遠(yuǎn)景。通過(guò)查證，發(fā)現(xiàn)礦體，表明通過(guò)原生暈找礦具有一定的現(xiàn)實(shí)意義。

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Abstract：HenanzhuangGoldDepositislocatedontheNorthQinlingTectonicBelt.Thegeologicalconditionsinthebeltaregood，indicatingprospectingpotentials.ⅡorebodyisoneofthemajororebodiesinHenanzhuangGoldDeposit.Inordertoexploreprospectingpotentialdeepinthedeposit，thepaperanalyzedtheprimaryhalocharacteristicsoftheⅡorebody.TheresultsshowthattheaxialzonationsequenceoftheprimaryhaloinⅡorebodyisPb-Zn-Au-Mo-Cu-Ag-As-Sb-Bi-W;fronthaloelementsareAs，SbandAg，nearhaloelementsarePb，Au，ZnandCu，tailhaloelementsareBi，MoandW.Theelementsaredistributedinchaosshowingevidentreversezonationcharacteristics，andfrontandtailhalosuperpositionatthehead，middleandtailoftheorebody，whichindicatestherearemineralizationpotentialsdeepinthedeposit.DrillingverifiesthatorebodiesarediscoveredatcorrespondingspotsdeepinⅡorebody.Itmeansthatitisfeasibletodiscovermineralizationthroughprimaryhalo.Theresearchcanprovidebasisandreferenceforfurtherprospectingdeepinthedepositandperipheraldeposits.

Keywords：primaryhalo;axialzoning;deepmineralizationprediction;Ⅱorebody;HenanzhuangGoldDeposit