金亭嶺金礦與萑香洼金礦礦床地球化學異常模型差異性初探

田洪林，陳遠榮，張付勝，鄧發亮，陳麗菲，賈玉衡，郭志超

(桂林理工大學 地球科學學院，廣西 桂林 541004)

金亭嶺金礦與萑香洼金礦礦床地球化學異常模型差異性初探

田洪林，陳遠榮，張付勝，鄧發亮，陳麗菲，賈玉衡，郭志超

(桂林理工大學 地球科學學院，廣西 桂林 541004)

為了解金亭嶺金礦床與萑香洼金礦礦床的烴類組分及微量元素異常展布特征，以期為以后找礦工作提供科學的參考依據，通過對兩個礦床的地球化學特征、烴類組分、微量元素對比，建立了礦區的分帶模型并做對比。對比得出兩個礦床相同點為：在兩個礦區的分帶模型上可以清晰的發現在軸向上前緣暈均為烴類組分，礦中暈元素均含有Cu、Pb、Zn。這表明兩個礦床的形成過程中均有有機質的存在，同時表明烴類組分結合微量元素的找礦方法在兩個礦區都具有可行性。不同點：兩個礦床微量元素異常的分布位置具有差異性，且烴類組分的最大分帶指數也存在差異。這可能和元素自身的活動性及成礦時的物理化學條件、賦礦圍巖性質、大地構造背景等差異不同引起的。

金亭嶺金礦；萑香洼金礦；分帶模型；烴類組分

本文選取華北克拉通東緣，膠東北西部的金亭嶺金礦床和華北陸塊南緣的萑香洼金礦礦床兩個相同礦種類型不同地質體之間的對比，通過系統的地質研究輔以有效的烴汞綜合氣體集成測量技術，分析研究各異常在空間內的展布特征規律進而建立礦床的地質地球化學分帶模型，研究同種礦種不同地區之間的烴汞氣體組分在礦體周圍的展布特征以及同礦種之間的地球化學分帶模型的共同點和差異性[1-10]，研究引起在不同地區同種礦種的差異性，烴汞綜合氣體集成測量技術結合礦床地質研究，期望為以后的找礦工作提供參考。

1 區域地質概況

1) 山東金亭嶺金礦

山東金亭嶺金礦所屬的招萊地區位于華北克拉通東緣，膠東的北西部[11]。區域內地層簡單，區域上基底構造是由前寒武紀地層組成的棲霞復背斜及斷裂構造，構造線方向呈近EW向展布。郯廬深大斷裂為區域上一級斷裂，由于太平洋板塊的俯沖，郯廬斷裂帶一直處于活動狀態，成為深部巖漿上升和礦源及熱源輸送的通道。郯廬深大斷裂派生的二級斷裂主要有招(遠)—平(度)斷裂、龍(口)—萊(州)斷裂、三山島斷裂[12-13]。

2) 河南萑香洼金礦

萑香洼金礦位置跨及屬華北陸塊南緣熊耳山斷隆區和外方山斷隆區，總體構造呈北西西向展布，巖漿活動強烈，地質構造復雜，成礦地質條件優越。以馬超營斷裂為界，以北為華北陸塊南緣，以太古界太華群為結晶基底，蓋層沉積為中元古界長城系熊耳群、薊縣系汝陽群，青白口系洛峪群；以南為華北陸塊南緣褶皺帶，以太古界太華群為結晶基底，蓋層沉積為中元古界長城系熊耳群、薊縣系官道群。熊耳群火山巖建造為Au、Ag、Pb、Zn、Mo的預富集層位。熊耳山—外方山地區巖漿活動非常頻繁，特別是中生代燕山期中酸性巖漿巖，與區內豐富的金、鉬、鉛、鋅等多金屬礦關系密切[14-17]。

2 不同礦床地球化學找礦模型的建立

將兩個礦床不同元素異常場的空間結構和分帶序列定量化，建立了兩個礦床不同元素的地球化學異常分帶理想模型。為了更直觀地了解兩個礦床礦體周圍各元素分帶性的特征，分別對山東金亭嶺金礦、河南蕉香金礦的軸向分帶指數進行了計算[18-20]，結果如表1～2所示。

表1 金亭嶺金礦不同中段軸向分帶指數

表2 萑香洼金礦原生暈軸向分帶指數

地球化學分帶模型是建立在宏觀的礦床地質特征研究和精確系統的化探采樣、分析的基礎之上，它是預測深部隱伏礦的重要基礎。每個礦床由于產出的大地構造背景、成礦物質來源、成礦的物理化學條件、控礦與成礦的構造等方面的差異，所形成的元素分帶模型不同。因此，需要因地制宜，根據各個礦床的具體情況建立起來的地球化學找礦模型才對找礦具有實際指導意義。通過上述軸向分帶指數分析和各元素異常空間展布規律分析，分別建立了兩個礦床的各元素地球化學異常分帶理想模型，如圖1～2。

圖1 金亭嶺金礦地球化學異常分帶理想模型

圖2 萑香洼金礦地球化學異常分帶模型

3 礦床地球化學分帶模型差異性對比

通過對山東金亭嶺金礦、河南萑香洼金礦建立的地球化學分帶模型分析對比，發現他們具有如下異同點。

1) 相同點

烴類組分均為兩個礦區的前緣暈，烴類氣體可作為前緣暈指示元素；As、Hg均出現在兩個礦床異常模型的礦頭暈位置；兩個礦床異常模型中，礦頭暈元素中均含有烴類，Sb；兩個礦床異常模型中，礦中暈元素均含有Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mn；兩個礦床異常模型中，礦尾暈元素中均含有Mo、Ni、Co；兩個礦床的異常模型在軸向上均存在原生暈疊加，即上部礦體的尾暈與下部礦體的前緣暈疊加的現象。

2) 差異點

兩個礦床的礦中暈元素也不太一樣，山東金亭嶺金礦區的礦中暈元素有Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mn；河南萑香洼金礦的礦中暈元素特有的元素為W；兩個礦床的礦尾暈元素存在一定的差別。在山東金亭嶺金礦的礦尾暈特有Bi。而河南萑香洼金礦的礦尾暈特有Sn；兩個礦床雖然都存在疊加暈的現象，但是疊加暈的元素組合和位置卻存在差異性。山東金亭嶺金礦中前緣暈、礦尾暈元素共存于礦體中部。河南萑香洼金礦中礦前、礦尾處出現疊加暈，Sb則與Hg、Mo、Co、Ni等前緣暈、礦尾暈元素共存于礦體中部。

4 討 論

通過上述分析研究發現，兩個不同礦區同種礦種的地球化學異常模型既有相同點也有差異性。下面就其原因進行初步探討：

1) 華北地臺在太古宙時期結晶基底就已形成，并廣泛分布太古宙綠巖帶，隨著前寒武紀的火山活動結束，華北地臺的基本輪廓也因此形成。兩個礦區分別位于華北地臺東部與南緣，具有大致相同的結晶基底構造和太古宙綠巖帶蓋層，因此具有相似的物質來源。

2) 兩個地區都受中生代西太平洋板塊俯沖作用的影響，但金亭嶺金礦位于郯廬斷裂帶，靠近俯沖帶，構造活動與巖漿活動強度均明顯大于萑香洼金礦，前者中生代酸性巖體產出也更加豐富，說明兩者具有相似的成因機制，因此元素異常分布具有極高的相似度。

3) 郯廬斷裂為切割巖石圈的深大斷裂，具有連通地幔源區的能力，而萑香洼金礦受控于僅切穿地殼的馬超營斷裂，且前者次級斷裂發育程度遠大于后者，兩者導礦構造與容礦構造的顯著差異可能作為成礦模型及其異常元素種類的微小差異的部分原因。

4) 萑香洼地區特有的中元古界熊耳群(Pt2xn)分布廣泛，為一套中基性火山巖建造，明顯不同于金亭嶺金礦的上覆蓋層。蓋層的差異對成礦熱液的影響可能作為兩者異常元素種類差異的因素。

5) 萑香洼區內發育東西向斷裂且為一級斷裂，該區受印支運動的影響，揚子板塊俯沖作用強烈，深度達到地幔，可以為礦區帶來深部成礦物質。金亭嶺金礦受印支期構造發育程度相對較弱。印支運動的影響可能是兩者異常元素種類差異的重要因素。

6) 烴類及活潑性元素等容易遷移，金、銀等不活潑的金屬元素較為穩定，活動性的差異是異常暈分布的動力機制。此外流體、裂隙發育程度、圍巖等多種因素的差異都可能導致異常分布的差異。

5 結 論

通過金亭嶺金礦和萑香洼金礦的對比研究，得出以下3點結論：

1) 金亭嶺金礦和萑香洼金礦具有諸多相似點，究其原因有兩點：兩者同為華北地臺太古宙結晶基底且都發育太古宙綠巖帶；兩者都是中生代成礦，均受西太平洋板塊俯沖作用及巖石圈災變的控制。

2) 金亭嶺金礦和萑香洼金礦的成礦元素種類及其異常分布差異主要有以下3個原因：a區域一級斷裂切割深度不同，金亭嶺金礦的郯廬斷裂切割巖石圈達上地幔而萑香洼金礦得馬超營斷裂僅切穿地殼；b萑香洼金礦區東西向構造線為主，受印支期揚子板塊的俯沖作用強烈，金亭嶺金礦則是以燕山期構造為主；c萑香洼金礦發育一套獨特的火山巖建造——熊耳群，與金亭嶺金礦陸源物質為主的蓋層明顯不同。

3) 以上兩點得出，受中生代太平洋板塊俯沖作用發育綠巖帶的華北地臺基底區域，均可與本文的金亭嶺金礦和萑香洼金礦元素異常進行對比指導找礦，并對根據區域內地質背景排除干擾因素。華北地臺綠巖帶分布較廣泛，因此中生代巖漿作用強烈的綠巖帶地區具有良好的找礦前景。

4) 有機烴類氣體組分在金礦成礦過程中都有參與，是重要的伴生氣體組分。在礦體展布空間上，烴類組分異常與金礦體存在密切的對應關系。運用烴汞綜合氣體集成測量技術結合礦床地質研究能指導找礦。烴汞綜合氣體集成測量技術在現實找礦中具有可行性。

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Difference of Geochemical Anomaly Models in Gold Deposit of Jintingling and Huanxiangwa

TIAN Honglin, CHEN Yuanrong, ZHANG Fusheng, DENG Faliang, CHEN Lifei, JIA Yuheng, GUO Zhichao

(CollegeofEarthSciences,GuilinUniversityofTechnology,Guilin,Guangxi541004,China)

To investigate gold deposit of Jintingling and Huanxiangwa in hydrocarbons and trace element anomaly distribution characteristics, we will look forward to future prospecting work to provide scientific references. Through the geochemical characteristics of two deposit hydrocarbon components and trace elements in contrast, we try our best to build area zoning model in comparison. The results show that the same points of the two deposits read as follows: In the zonal model of the two mining areas, it is clear that the halo in axial direction is a hydrocarbon component. The halo elements in the ore will contain Cu, Pb, Zn. The results show that the organic matter exists in the process of the formation of the two deposits. It is indicated that the hydrocarbon composition and trace element prospecting methods are feasible in the two mining areas. The differences of the distribution of trace elements in the two deposits are different. There is also a difference in the maximum zoning index of hydrocarbon components. This may be due to the differences in the activity of elements, including the physical and chemical conditions, the characteristics of host rocks and the tectonic setting.

Jintingling gold deposit; Huanxiangwa gold deposit; Zoning model; Hydrocarbon component

2017-03-29

田洪林(1991-)，男，貴州遵義人，在讀碩士研究生，研究方向：地質學，手機：18798690295，E-mail：326198052@qq.com.

P618.51

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.03.012