矿床地球化学特征研究（构造叠加晕模型） 矿床构造叠加晕特征

在新立金矿勘探过程中，为提高找矿效果，参照李惠（1998）对胶东金矿床构造叠加晕模型研究成果，结合新立金矿多期多阶段叠加成矿成晕的特点，研究了金矿的地球化学特点、构造叠加晕特征，确定了构造叠加晕找矿模型。用模型在后期进一步的勘探中指导找矿，取得了较好的效果。

为了研究新立金矿地球化学特征、构造叠加晕特点，选择具有代表性的31号勘探线，对其-105m石门、沿脉及ZK601、ZK607、ZK611、ZK614、ZK618、ZK619进行了系统取样，共采取构造地球化学样品292件，对Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Hg、Ni、Co、Sn等12种元素进行了分析测试。

一、金矿叠加成矿成晕的基本特征

关于金矿成矿成晕的基本特征，李惠（1998）已做了系统总结：

（1）单阶段形成的单个矿体有明显的地球化学分带结构，即有自己的前缘晕和尾晕及正常的原生晕垂直分带序列。金矿床原生晕垂直分带序列从上至下是：Hg、Sb、（B、F、I、Ba）、As→Pb→Zn、Ag→Au、Cu→Mo、Bi、Mn、Co、Ni、Sn。

金矿床地球化学异常综合模式是：①前缘晕特征指示元素是Hg、As、Sb、（F、I、B、Ba）；②近矿指示元素是Au、Ag、Cu、Pb、Zn；③尾晕特征指示元素是：Mo、Bi、Mn、Co、（Sn）。上述前、尾晕特征指示元素并不是在每个矿床都出现。

（2）同一阶段在同一构造体系中形成的串珠状金矿体，有总体的前缘晕和尾晕，但串珠状矿体中每个矿体又有自己的前缘晕和尾晕，如串珠状矿体有上、下两个矿体，上部矿体有自己的尾晕，下部矿体有自己的前缘晕，但其规模小于总体前、尾晕，上、下两个矿体相近时，上部矿体尾晕与下部矿体的前缘晕往往叠加在一起，形成前、尾晕共存。

（3）不同成矿阶段形成的矿体，由于其成矿及伴生元素的相似性，如都含有Au、As、Sb、Hg、B及Bi、Mo、Mn、Co等，所以都有相似的地球化学分带结构，即有类似的前缘晕和尾晕。

（4）先形成的金矿体及其原生晕，当有其后成矿热液叠加时，成矿元素和伴生元素等往往会发生活化转移，对先形成矿体（晕）的分带结构有一定影响，但实际资料表明，这种变化总体不会破坏原来的分带特点。叠加后的分带是两个阶段叠加的结果。

（5）不同阶段形成的矿体（晕）在构造空间上有多种叠加形式（同位叠加→部分叠加→只有前尾晕叠加），形成了金矿原生晕的复杂叠加结构。

（6）不同金矿床虽然具有上述叠加晕的基本特点或共性，但又有其矿床本身的特殊性，因此要对哪个矿床深部进行盲矿的预测，必须研究其本身的叠加晕特点，建立其特殊的叠加晕模式和盲矿的预测标志，用其本身叠加晕模式和标志进行盲矿预测，才能取得较好效果。

二、新立金矿床某些地球化学特征

1.金矿床不同构造蚀变岩元素含量变化特征（表5—1）

（1）随着岩石蚀变程度的逐渐加深，主要成矿元素Au、Ag、Ni、Co、P、Zn及伴生元素As、Sb、Bi、Hg、Ni、Sn的含量均发生递增现象，反映了金矿化作用与热液蚀变的密切关系。也就是说构造破碎强烈的部位，也是蚀变矿化强烈的区段。

（2）主裂面下盘黄铁绢英岩化碎裂岩中，主要成矿元素Au、Ag、Ni、Co、Pb、Zn及伴生元素As、Sb、Bi、Hg、Ni、Sn含量均高于上盘岩石，表明下盘矿化蚀变作用强，上盘微弱，且在主裂面两侧随着矿化蚀变作用的递减，各元素的含量逐步降低。

表5-1　新立金矿床构造蚀变岩微量元素含量统计表

注：Au、Ag、Hg含量单位为10^-9；其他为10^-6

表5-2　新立金矿床金与其他元素相关关系矩阵表

2.金与其他元素的相关特点（表5—2）

通过相关分析，金与银、铜、砷、铅、锌、锑呈正相关关系。Au、Ag为主要成矿元素，Au-Ag两元素相关性最大（相关系数0.98）；Cu、Pb、Zn为重要伴生元素，Au-Cu、Au-Pb、Au-Zn相关系数分别为0.83、0.45、0.43;Ag与Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg的相关系数较大。

三、新立金矿床的构造叠加晕特征及找矿模型

新立金矿具有多期多阶段叠加成矿成晕的特点，热液期矿化可划分为四个矿化阶段：Ⅰ-粗粒黄铁矿-石英阶段：形成的粗粒石英、黄铁矿；Ⅱ-含金细粒黄铁矿-石英阶段：含矿热液沿早期裂隙呈不规则脉状，网脉状充填，含金细粒黄铁矿、石英；Ⅲ-金银多金属硫化物阶段：金银多金属硫化物集合体呈浸染状或规则脉状分布于早期矿体缝隙或边部；Ⅳ-石英方解石阶段：矿化后期形成的石英、方解石脉沿矿石中微细裂隙充填穿切以上各组合矿物。其中Ⅱ、Ⅲ阶段为主成矿阶段，其叠加同位部位形成富矿。

1.新立金矿床的构造叠加晕特征（图5-3～5-l5）

（1）元素的轴向分带序列，关于金矿床原生晕轴向分带序，李惠已总结出了中国金矿床原生晕轴向分带序列即：

B—As-Hg—F-Sb-B→Pb-Ag-Au-Cu→W-Bi-Mo-Mn—Ni—Co

矿体前缘及上部　矿体中部　矿体下部及矿尾

根据格里戈良分带指数的计算方法，算出新立金矿床原生晕轴向分带序列，从矿体前缘→矿尾是：Hg-As-Ag-Bi-Zn-Pb-Cu--Au-Sb-Co-Sn-Ni。

该分带序列与上述分带序列相比，有一定差异：前缘晕指示元素Sb出现在下部，出现“反常”，可能有深部第二富集带盲矿前缘晕的叠加。

（2）在矿体周围能形成异常的元素有Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Hg、Co、Sn、Ni等。

（3）矿床构造叠加晕在轴（垂）向分布特点是，Au、Ag、Cu、Pb、Zn异常强度从上至下有降低的趋势；As、Hg强异常分布于矿体前缘和头部；Ni强异常分布于矿体尾部。前缘晕指示元Sb的异常出现在矿体中、下部，出现了前、尾晕共存现象，可能是深部第二富集带盲矿前缘晕的叠加。

（4）据矿体构造叠加晕分布特征得出：As、Sb、Hg为矿体特征前缘指示元素；Ni为矿体特征尾晕指示元素；Au、Ag、Cu、Pb、Zn为近矿指示元素。

2.新立金矿床的构造叠加晕找矿标志

（1）最佳指示元素组合及其指示意义。

根据前述新立金矿元素组合及其构造叠加晕发育特点，总结出了新立金矿盲矿预测的最佳指示元素组合是：Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg、Ni。

Au：是金矿的成矿元素，也是最重要、最直接的指示元素，在矿体前构造中随着远离矿体，异常强度逐渐降低。

Ag：与Au关系最密切，其强异常可直接指示金矿体赋存部位。

Cu、Pb、Zn：为多金属硫化物阶段叠加的指示元素，其异常的出现指示多金属硫化物阶段叠加，可能有富矿体存在。

As、Sb、Hg：为前缘晕特征指示元素，是找盲矿的最重要指示元素。

Ni：为特征尾晕元素，其强异常出现指示为矿体下部和尾部。

（2）盲矿预测的构造叠加晕标志。

1）在有Au外带异常的条件下，若有特征前缘晕指示元素As、Sb、Hg异常连续出现，尾晕元素Ni异常弱，指示深部有盲矿存在，若再有Pb、Zn、Cu异常出现，指示有Ⅲ阶段叠加，盲矿较富。

2）计算原生晕轴向分带序列时出现“反常或反分带”现象，即前缘特征指示元素As、Sb、Hg出现在下部，则指示深部还有盲矿存在。

3）当Au、Ag异常有外带异常，前缘晕指示元素As、Sb、Hg有较强异常，而尾晕指示元素Ni也有较强异常。即前、尾晕共存，则指示深部还有第二个Au的富集体（盲矿）。

若在矿体中、下部出现前、尾晕共存，则指示矿体还有很大延深。

金矿床（体）的构造叠加晕轴向下部前缘晕强度增强趋势准则：即从已知矿体前缘—头部—中部—下部—尾晕，前缘晕元素异常强度若出现由强—弱—强的变化趋势，则指示深部还有盲矿存在。

图5-3　新立金矿床31号勘探线地质剖面图

图5-4　新立金矿床31线金元素异常图

图5-5　新立金矿床31线银元素异常图

图5-6　新立金矿床31线锌元素异常图

图5-7　新立金矿床31线铅元素异常图

图5-8　新立金矿床31线锌元素异常图

图5-9　新立金矿床31线砷元素异常图

图5-10　新立金矿床31线锑元素异常图

图5-11　新立金矿床31线铋元素异常图

图5-12新立金矿床31线钴元素异常图

图5-13新立金矿床31线镍元素异常图

图5-14　新立金矿床31线锡元素异常图

图5-15　新立金矿床31线汞元素异常图

提交成果~

（1）河南秦岭金矿盲矿预测的构造叠加晕模型跟踪研究及进一步深部预测报告4份：文字包括矿床地球化学特征、构造叠加晕特征、构造叠加晕模式、盲矿预测标志、预测靶位及预测金属资源量。
（2）图件4套：构造叠加晕图（平面图、剖面图、垂直纵投影图、联剖图、多元素叠加晕叠合垂直纵投影图）、模式图、预测靶位图等。图件可作附图，也可在报告中作为插图。
（3）原始采样记录、采样图纸、样品分析原始数据等。
（4）电子文档1份：报告文字、原始分析数据、CAD图和JPG图等。

金牛山金矿的四个脉动成矿阶段中，由于第Ⅰ(黄铁矿-石英阶段)和第Ⅳ(碳酸盐)两个阶段带来金和伴生元素都很低，不能形成金矿体，其晕也很弱。在第Ⅰ阶段形成(含少量粗粒自形黄铁矿)石英大脉的基础上，只有在第Ⅱ、Ⅲ阶段叠加部位才能形成金矿体。第Ⅱ(石英-黄铁矿阶段)和第Ⅲ(石英-多金属硫化物阶段)两个阶段为主成矿阶段。第Ⅲ阶段与第Ⅱ阶段同位叠加部位形成富矿体。因此，研究第Ⅱ、Ⅲ两个主成矿阶段形成矿体及其原生晕的轴向分带及两个阶段形成矿体(晕)在空间上的叠加特点，是建立本区盲矿预测构造叠加晕模型的关键技术。
根据金矿床具有多期多阶段叠加成矿成晕特点，对金牛山金矿床的构造叠加晕的平面图、剖面图及垂直纵投影图进行了分析研究总结出了金牛山金矿床单一次成矿形成原生晕轴向分带特点及不同阶段形成矿体及其原生晕在空间上的叠加结构。
1.单一次成矿形成原生晕轴向分带特点
(1)矿体(晕)中各元素的浓度分带特征：
Au：具有明显的以矿体为浓集中心的浓度梯度分带，从矿体中心→矿体边部→近矿→远矿，Au含量逐渐降低。
Ag：也具有明显的以矿体为中心的浓度梯度分带，与Au关系密切，且异常强度范围小于Au异常。
As、Sb、Hg：多分布于矿体中、上部和前缘晕。
B：多分布于矿体中、上部和前缘晕。
Cu、Zn：为第三阶段特征元素，在腊子沟矿段有中、内带异常出现，而小肖家矿段只有零星小异常。
Bi、Mo、Mn、Co：分布于金矿体中下部及尾部。
(2)单一次成矿形成原生晕轴向分带序列，从上→下是：

构造叠加晕找盲矿法及找矿效果

2.不同阶段形成矿体及其原生晕在空间上的叠加特点
根据单一次成矿形成原生晕的轴向分带特点，对构造叠加晕的各剖面、垂直纵投影图分析识别表明，两个主成矿阶段形成矿体及其原生晕在不同部位的构造空间上有多种叠加形式：有完全同位叠加、部分同位叠加、或下部矿体的前缘晕叠加于上部矿体的尾晕部位(前、尾晕共存)。

白云金矿床构造叠加晕研究-跟踪研究主要成果
答：(一)白云金矿床地球化学特征 1．矿床元素组合 以Au衬值>10，其他各元素衬值>2为标准，两矿脉矿体的元素组合是：1号脉矿体：Au、Ag、As、Sb、Hg、W；2号脉矿体：Au、Ag、As、W。2．不同成矿阶段元素组合 以各元素的衬值≥2为标准，不同成矿阶段的元素组合是：第Ⅰ阶段：Au、As、Ag、W、Hg...

三山岛金矿床构造叠加晕研究-跟踪研究成果
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双王金矿床的构造叠加晕研究-跟踪主要成果
答：(一)金矿床地球化学特征 1．矿床元素组合及其相关关系 (1)矿床元素组合：以各元素的衬值(矿体中元素含量/围岩背景含量)大于1为标准，矿体元素组合是：矿体1.5g/t≤Au≤3g/t元素组合：Au、As、Sb、B、Ag、Mo、Mn、Co、Ni、W；矿体Au≥3g/t元素组合：Au、As、Sb、B、Ag、Bi、Mo、Mn、Co、N...

典型金矿床(体)的构造叠加晕模型研究内容与方法
答：研究与成矿有关地层、岩浆岩中成矿及伴生元素背景含量特征，不仅为确定矿源层或物质来源提供依据，而重要的是为叠加晕研究提供确定异常下限的依据，为计算矿床(体)元素衬度提供背景数据。采样要求：采集地层、岩浆岩有代表性的主要类型岩石，要求新鲜、未风化、未受蚀变及矿化叠加。3．构造地球化学特征 ...

典型矿床构造叠加晕找盲矿法研究的新思路、新方法
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金矿床的构造叠加晕的研究新思路、方法
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金矿床的原生叠加晕-构造叠加晕找盲矿法
答：或一组相似类型矿床的地质、地球化学特征、构造叠加晕特征、找矿标志及找矿方法的高度概括与表达。3)金矿床构造叠加晕理想模型 实际是对热液成因的金矿床构造叠加晕模型的抽象表达。4)金矿床叠加成矿成晕模型 是指对金矿成矿成晕过程机制的研究中，在时间上的演化和空间上的叠加机理高度概括与表达。

深部盲矿预测的构造叠加晕研究-跟踪研究主要成果
答：总结了矿床地化背景、矿床地球化学特征(矿床元素组合、不同成矿阶段元素组合、元素间相关关系及元素沉淀规律、不同阶段黄铁矿微量元素),得出了单一期次成矿原生晕轴(垂)向分带及不同成矿期次形成矿体-晕在空间上的叠加特点,完善了金青顶深部盲矿预测的构造叠加晕模式,确定了盲矿预测的构造叠加晕标志,研究了盲矿...

热液金矿床构造叠加晕四种叠加结构综合理想模式
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答：前已述及,单一期次成矿作用形成的矿体-晕具有明显的地球化学轴(垂)向分带,但由于金矿成矿成晕具有多期多阶段叠加的特点,勘探所圈出的矿体都是多期多阶段叠加的结果,由于多期多阶段形成矿体在构造空间上有多种叠加形式,致使很多矿床的地球化学参数轴向分带不明显或多次转折—“无规律”,因此在研究和总结金矿床单...