構(gòu)造疊加暈找礦新方法在河北牛圈子銀金礦床深部預(yù)測中的應(yīng)用

張賀然，王 俊，魏子鑫，劉媛媛，魏 江，張承玉

（中國冶金地質(zhì)總局地球物理勘查院，河北 保定 071051）

通過研究主礦帶X號礦體單一次形成時(shí)在三度空間上的原生暈發(fā)育特點(diǎn)——特別是軸向分帶，進(jìn)而研究銀金礦體的多期次疊加結(jié)構(gòu)所表現(xiàn)出的特點(diǎn)，在此基礎(chǔ)上，建立銀金礦床的構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ健⒎治鲅芯款A(yù)測標(biāo)志。最后在X號礦體的深部圈定盲礦靶位。

1 礦床地質(zhì)特征[1]

1.1 地層、構(gòu)造、巖漿巖

地層：礦區(qū)南殘存有少量太古界單塔子群變質(zhì)巖(Ardn)，礦區(qū)北主要有黑云斜長片麻巖、角閃斜長變粒巖夾大理巖透鏡體。

構(gòu)造：最發(fā)育的斷裂構(gòu)造是北北東和南北向，約占所有斷裂的1/3；北東東和近東西向，斷裂構(gòu)造長約20km，傾向北、北西；礦區(qū)西部斷裂構(gòu)造是北西向，切割北東向斷裂。

巖漿巖：出露最廣泛的巖石主要為海西期粗粒花崗巖、燕山期花崗巖和凝灰質(zhì)隱爆角礫巖和少量中性巖脈巖。

1.2 礦體特征

X號礦體是礦區(qū)主要礦體，總體走向10°，傾向南東，傾角40°～55°。在平面上呈S形；縱向上形似人參狀，上為人參頭，向下分枝，品位變貧、礦體變薄。

礦石結(jié)構(gòu)：主要有交代結(jié)構(gòu)、交代殘留結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、它形不等粒晶結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)等。

礦石構(gòu)造：主要有角礫狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈浸染狀構(gòu)造、蜂窩狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造、晶洞構(gòu)造等。

圍巖蝕變：范圍大、類型多，具有明顯的分期和分帶，蝕變于碎裂粗粒花崗巖種；礦體頂板巖石強(qiáng)度和幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過底板巖石；蝕變礦物是一組典型的低溫?zé)嵋旱V物組合。主要表現(xiàn)為硅化、螢石化好和黃鐵礦化的蝕變類型。

2 礦床地球化學(xué)特征

2.1 主要巖石微量元素含量特征

濃集克拉克值[2]≥1的元素有Ag、Au、Pb、As、Sb、Bi、Sn，含量排序是 ：Bi＞Ag＞Pb＞Au＞As＞Sb＞Sn。斑狀混合巖富含Bi、Ag、Pb、Au、Sb；白音溝粗粒花崗巖富含Bi、As、Ag、Pb、Sb、Au、Mo、Sn；華力西期中粗粒花崗巖富含Bi、Ag、Pb、Au、Sn。

2.2 礦體中元素組合特征

銀礦體：當(dāng)各元素襯值＞1時(shí)，比較100×10-6＞Ag＞50×10-6和Ag≥100×10-6，得出二者共同的元素組合是：Ag、Au、Pb、Zn、Cu、As、Sb、Hg、B、Mo、Mn、W；當(dāng)Ag、Au、Pb、Zn元素襯值＞10、其它元素襯值＞2時(shí)，共同的元素組合是：Ag、Au、Pb、Zn、Cu、As、Sb、Mo、Mn、W。

金礦體：當(dāng)各元素襯值＞1時(shí)，比較3×10-6＞Au≥1×10-6和Au≥3×10-6，得出二者共同元素組合是：Ag、Au、Pb、Zn、Cu、As、Sb、Hg、B、Mo、Mn、W；當(dāng)Ag、Au、Pb、Zn元素襯值＞10、其它元素襯值＞2時(shí)，共同元素組合是：Ag、Au、Pb、Zn、Cu、As、Sb、Hg、Mo、Mn、W。

2.3 元素相關(guān)關(guān)系

通過牛圈子X號礦體中銀礦體與金礦體元素相關(guān)關(guān)系對比總結(jié)發(fā)現(xiàn) ：Ag與Hg相關(guān)；Pb、Zn、Cu、Mn、Co互相相關(guān)；Cu與Hg相關(guān)；Sb與Cu相關(guān)；Hg與Ag、Cu相關(guān)；V與Ti相關(guān)；Ti與V、W相關(guān)；W與Ti相關(guān)。

圖1 牛圈子銀金礦床X號礦體構(gòu)造疊加暈及預(yù)測靶位垂直縱投影圖

3 礦床構(gòu)造疊加暈特征及模式

3.1 構(gòu)造疊加暈分帶標(biāo)準(zhǔn)

礦區(qū)圍巖、構(gòu)造蝕變帶、礦體樣品三者中各元素的含量是決定分帶標(biāo)準(zhǔn)的重要依據(jù)，在多次計(jì)算和充分分析三者數(shù)值的基礎(chǔ)上，確定出牛圈子銀金礦床各元素異常分帶下限。

3.2 單一次成礦礦床（體）原生暈軸向地球化學(xué)異常特征

3.2.1 單一次成礦礦體（暈）的研究與識別[3]

Ag、Au、Pb、Zn、Cu、As、Sb、Hg、B、Bi、Mo、Mn、Co、Ni、V、Ti、W、Sn等18種元素均有異常。在空間上，Ag元素的強(qiáng)帶異常主要集中在銀礦體，隨著軸向上的向上（礦體前緣）和向下（礦體尾部），異常強(qiáng)度逐漸有所下降；Au、Pb、Zn、Cu在礦體核心位置異常強(qiáng)，向兩端逐漸變?nèi)酰cAg相似；As、Sb、Hg、B等元素的異常主要趨向于礦體的前緣；Mn、Co、Mo、W、Sn等元素的強(qiáng)異常主要趨向于礦體的尾部。

3.2.2 原生暈軸向分帶序列

為了分析研究礦體從淺部到深部各元素表現(xiàn)出的變化規(guī)律，在牛圈子X號礦體上，選擇不同標(biāo)高上的樣品，對經(jīng)過化驗(yàn)得出的元素含量進(jìn)行計(jì)算算數(shù)平均值，在此基礎(chǔ)上計(jì)算分帶序列。計(jì)算出的分帶序列從上到下為：As、Hg、B、Bi→ Ag、Au、Pb→ Zn、Cu、Mn、Co→ Sb、Mo、W→Sn。與李惠總結(jié)的中國典型熱液礦床的分帶序列[4]做比對后，發(fā)現(xiàn)存在一定的差別：原本應(yīng)該位于上部的Sb元素出現(xiàn)在下部，原本屬于下部的Bi、Mn、Co出現(xiàn)在中、上部，這種反常的結(jié)果，是因?yàn)閷儆跍\部礦體的尾部指示元素和屬于深部礦體的頭部指示元素在同一標(biāo)高范圍內(nèi)疊加在一起。

3.3 牛圈子銀金礦床疊加結(jié)構(gòu)識別

Ag是以銀礦體為中心在軸上，向上、下及兩側(cè)濃度逐漸降低，從地表至下部，Ag有多個(gè)濃集中心。Au、Cu、Pb、Zn和Ag一樣，也有多個(gè)濃集中心，前緣暈元素As、Sb、Hg及尾暈元素Bi、Mo、Mn、Co等也有濃集中心。當(dāng)Ag元素的兩個(gè)強(qiáng)異常中心距離接近時(shí)，淺部礦體的尾暈和深部礦體的前緣暈就會疊加在一起，形成前尾暈共存的狀態(tài)，指示深部有盲礦存在。

3.4 牛圈子銀金礦床構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ絒5]

串珠狀礦體的形成有三種可能性：一是同一個(gè)成礦期，形成了上下兩個(gè)礦體(暈)；二是雖然是在兩個(gè)成礦期形成兩個(gè)礦體(暈)，但是這兩個(gè)礦體(暈)疊加在一起；三是兩個(gè)成礦期，形成了上下兩個(gè)礦體(暈)。當(dāng)上下兩個(gè)礦體距離很近時(shí)，淺部礦體的尾暈和深部礦體的前緣暈就會疊加在一起，形成前尾暈共存的狀態(tài)。串珠狀礦體的每個(gè)小礦體，都有自己的小規(guī)模的前、尾暈；礦體總體，有大規(guī)模的總前、尾暈。

3.5 深部盲礦預(yù)測的標(biāo)志[6]

（1）Ag、Au弱異常，As、Sb、Hg強(qiáng)異常，Bi、Mo、Mn、Co弱異常，深部有盲礦。當(dāng)Cu、Pb、Zn也出現(xiàn)異常，礦體較富。

（2）共存：在礦體尾部，Bi、Mo、Mn、Co、As、Sb、Hg都強(qiáng)異常，則深部還有盲礦；在礦體中、下部，Bi、Mo、Mn、Co、As、Sb、Hg都強(qiáng)異常，則礦體向深部有很大的延伸。

（3）當(dāng)As、Sb、Hg的異常強(qiáng)度（中、內(nèi)帶異常）出現(xiàn)的規(guī)律是：“上部強(qiáng)→中部弱→下部強(qiáng)”或“上部強(qiáng)→中部強(qiáng)→下部強(qiáng)”，指示深部還有盲礦存在。

（4）數(shù)值轉(zhuǎn)折 ：通過計(jì)算得出As、Sb、Sb/Bi、As/Bi的值的規(guī)律是最上數(shù)值底→中上數(shù)值高→中下數(shù)值低→最下數(shù)值高，指示深部有盲礦。

（5）反分帶：原生暈在軸向上出現(xiàn)反分帶現(xiàn)象，指示深部有盲礦。

4 深部盲礦預(yù)測結(jié)果

總結(jié)對比構(gòu)造疊加暈特征發(fā)現(xiàn)：前緣暈元素（As、Sb、Hg）和尾暈元素(Mo、Mn)共存，是深部盲礦的顯示，因此對X號礦體圈定了深部預(yù)測靶位（見圖1）。

5 結(jié)語

通過研究牛圈子銀金礦床的構(gòu)造疊加暈特征，確立了構(gòu)造疊加暈剖面和不同標(biāo)高截面圖（圖2），確定了盲礦預(yù)測標(biāo)志，進(jìn)而圈定出牛圈子預(yù)測靶位1和牛圈子預(yù)測靶位2，后經(jīng)鉆探驗(yàn)證，靶位見礦效果良好。

圖2 牛圈子銀金礦床構(gòu)造疊加暈深部盲礦預(yù)測模式圖