东桐峪金矿床构造叠加晕研究-跟踪研究主要成果

新城金矿床构造叠加晕三次研究-跟踪研究主要成果~

(一)矿床地球化学特征
1．矿床元素组合及元素间相关性
(1)矿床元素组合：以各元素衬值>2为标准(表2-2-1)，新城金矿床Ⅰ号矿体和Ⅴ号矿体元素组合分别是：
Ⅰ号矿体：Au、As、Sb、Hg、Ag、Cu、Pb、Zn、Bi、Mo、Co；
Ⅴ号矿体：Au、Ag、Pb、Bi、W；
矿体元素组合共性：Au、Ag、Bi。
以Au的衬值>10，其他元素衬值>5为标准，矿体特征元素组合是：
Ⅰ号矿体：Au、As、Ag、Pb、Bi；
Ⅴ号矿体：Au、Ag、Bi、W。
表2-2-1　山东省新城金矿床Ⅰ号矿体、Ⅴ号矿体微量元素含量特征


注：元素含量单位：除Hg为×10-9外，其他为×10-6。
(2)新城金矿床Ⅰ号矿体微量元素相关矩阵：

构造叠加晕找盲矿法及找矿效果

Au只与Ag相关，由于成矿过程中金沉淀后前缘晕As、Sb、Hg还要向上迁移，与金并不正相关。尾缘晕Bi、Mo、Mn与金也不正相关。
2．不同成矿阶段元素组合
以各元素衬值>2为标准(表2-2-2)，不同成矿阶段形成金矿体元素组合是：
第Ⅰ阶段：Au、As、Ag、Bi、W；
第Ⅱ阶段：Au、As、Ag、Cu、Pb、Bi、Co、Ti、W；
第Ⅲ阶段：Au、As、Sb、Hg、Ag、Cu、Pb、Bi、Co；
第Ⅳ阶段：Au。
表2-2-2　山东省新城金矿床不同成矿阶段微量元素含量(G)、衬值(Pc)


注：元素含量单位：除Hg为×10-9外其他为×10-6。
(二)新城金矿床构造叠加晕特征
1．单一期次成矿成晕轴向分带特征
(1)在金矿体周围能形成异常的元素：Au、Hg、As、Sb、B、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo、Bi、Mn、Co。
(2)单一期次成矿成晕轴向分带：Hg、As、Sb、B强异常总是出现在矿体头——前缘晕；Au、Ag、Cu、Pb、Zn强异常以矿体为中心向四周逐渐降低；Mo、Bi、Mn、Co强异常总是出现在矿体尾——尾晕。
(3)金矿床单一期次成矿原生晕轴向(垂直)分带序列,从上→下：
Hg、As、Sb、F、B、Ba、Sr、W→Au、Ag、Cu、Pb、Zn→Bi、Mo、Mn、Co
2．原生叠加晕特征
(1)新城金矿床具有多期多阶段叠加成矿成晕特点，每个矿体都是由两个主成矿阶段形成矿体同位-近于同位叠加结果，每次成矿形成矿体都有自己的前缘晕、近矿晕和尾晕，其形成矿晕在空间上有多种形式叠加。
(2)原生晕轴向分带序列叠加-反常：计算轴向分带序列结果：
(Au、Ag、Cu、Sb、Bi、Te)→(As、Pb、Mo)→Hg、Se→Co、Mn、Zn、Ni叠加，As、Sb、Hg等前缘晕元素出现在分带序列中间或下部-反常，指示叠加，深部已找到盲矿。
(三)新城金矿床深部盲矿预测的构造叠加晕模型
1．金矿床构造叠加晕模式[13]
(1)最佳指示元素组合：Au、Hg、As、Sb、B、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo、Bi、Mn、Co。
(2)特征指示元素：前缘晕特征指示元素：As、Sb、Hg；近矿晕特征指示元素：Au、Cu、Ag、Pb、Zn；尾晕特征指示元素：Bi、Mo、Mn、Co。
(3)构造叠加晕模式特点：模式(图2-2-1)是根据新城金矿成矿特点、控矿因素、已知矿体在构造空间上的分布规律，主断裂面从上→下由缓(赋在Ⅰ号矿体，第一富集带)→陡(弱矿化带，Ⅰ号尾，下为Ⅴ号矿体前缘)→缓(Ⅴ号矿体群，第二富集带)→陡(弱矿化带)→缓(预测深部第三富集带)。

图2-2-1　山东新城金矿床构造叠加晕模式图

每个富集带矿体(群)都有自己的前缘晕、近矿晕和尾晕，在两富集带之间弱矿化带则是前尾晕共存区。模式中上部第一富集带(Ⅰ号矿体)和下部第二富集带(Ⅴ号矿体)可能是同一次成矿形成，上下两个矿体可能是两次成矿同位叠加；也可能是先形成上部Ⅰ号矿体，后形成Ⅴ号矿体。不论哪种情况，其间总是前、尾晕共存。
右边不同阶段原生晕叠加为同位叠加结构。
2009年跟踪研究对模式的补充，预测了主断裂带深部下盘有平行矿脉存在的可能。
土壤热释卤素F异常范围可指示深部隐伏缓倾斜矿体的相对位置；I异常分布于矿体赋存部位正上方及前缘构造出露部位。
2．盲矿预测的构造叠加晕标志
(1)在有Au弱异常的基础上，若有Hg、As、Sb(B、F、W)等特征前缘晕指示元素的异常出现，尾晕指示元素Bi、Mo、Co异常较弱，则指示深部有盲矿存在，相反深部无矿。若有Ag、Cu、Pb、Zn异常的存在，则指示盲矿有多金属硫化物阶段叠加，金可能较富。
(2)在有金弱异常的基础上，若前缘晕指示元素As、Sb、Hg(B、W、F)异常与尾晕指示元素Bi、Mo、Co异常共存，则指示为上部矿体已到尾部，而深部还有盲矿存在。
(3)前缘晕增强趋势准则：在构造叠加晕垂直纵投影图上，前缘晕特征指示元素在矿体侧伏方向上从头→矿中→矿尾→尾晕，由强→较强→弱→强，反转，指示侧伏方向上还在盲矿体存在；若再有Ag、Cu、Pb、Zn异常反映有Ⅱ、Ⅲ阶段叠加，矿可能较富。
(4)原生晕轴向反分带指示深部有盲矿体。
(四)深部盲矿预测取得了显著效果
1．1987构造叠加晕研究成果
(1)1987年探明了Ⅰ号矿体，李惠等研究了该矿床地球化学异常分带特征(图2-2-2)，从Ⅰ号矿体地球化学异常垂直纵投影图可以看出：Hg、As、Sb、F异常分布于矿体头部及上部，Cu、Pb、Zn异常分布于中部(反映了多金属硫化物阶段的叠加部位)，矿体较富，Ba、Sr异常呈帽状分布于矿体头部。Au、Ag异常中心偏于矿体的中上部。
(2)在Ⅰ号矿体侧下方出现了Au、Ag、Pb、As、F、Cl、Ba、Sr、Bi、Mo、Mn综合异常，与Ⅰ号矿体异常呈叠瓦式排列，而且异常具有矿体前缘晕特征，预示了深部有盲矿存在。计算分带序列从上到下是：(Au、Ag、Cu、Sb、Bi、Te)—(As、Pb、Mo)—Ba、Se—Co、Mn、Zn、Ni，该分带序列中As、Ba偏下‘反分带’指示了深部有盲矿(前缘晕叠加)，这种预测被1994年探明的深部Ⅴ号盲矿体所证实。
从图2-2-2还可以看出，Ⅰ号矿体侧伏方向，Au、Ag、Pb、Zn中内带异常没有封闭，而且As、Sb、F等前缘晕指示元素中、外带异常还存在，预示在Ⅰ号矿体侧伏方向深部也有盲矿存在，已被2009年探矿证实。

图2-2-2　山东新城金矿床Ⅰ号矿体构造叠加晕垂直纵投影图（据李惠，1987）

2．1998年构造叠加晕预测成果
在1987年研究的成果基础上，为进一步建立新城金矿床的原生叠加晕模式，跟踪研究了Ⅴ号盲矿的叠加晕特征，并将Ⅰ号、Ⅴ号矿体作为一个成矿地球化学系统进行了研究，图2-2-3是Ⅰ、Ⅴ号矿体原生叠加晕垂直纵投影图，图2-2-4是175线叠加晕剖面图。

图2-2-3　山东新城金矿床Ⅰ、Ⅴ号矿体构造叠加晕垂直纵投影图（据李惠，1998）

其总体特征是：
(1)Cu、Pb、Zn、As、Mo、Bi等元素异常在上部Ⅰ号矿体比下部Ⅴ号矿体群强度高、范围大，反映了Ⅴ号矿体多金属硫化物阶段叠加很弱。
(2)As、Sb、Hg、B、F、W的强异常分布于矿体上部及前缘，为前缘晕特征指示元素，Bi、Mo、Co异常偏于矿体下部及尾晕，Cu、Pb、Zn异常分布位于多金属硫化物阶段叠加部位，矿体一般较富。
(3)从图2-2-4的原生叠加晕可以看出，在Ⅰ号矿体尾部为主断裂面向下由缓变陡→再向下由陡→缓时，则出现了Ⅰ号矿体的尾晕与其下方Ⅴ号矿体的前缘晕共存，即除出现了Au、Ag等元素异常叠加外，还出现了Ⅰ号矿体的尾晕Bi、Mo、Co异常与Ⅴ号矿体的前缘晕指示元素As、Sb、Hg、W异常共存。

图2-2-4　山东新城金矿床175线构造叠加晕剖面图（据李惠，1998）


图2-2-5　山东新城金矿1998年预测靶位垂直纵投影图（探明5号矿体在1987年预测靶位中）


图2-2-6　山东新城金矿床2009年跟踪研究构造叠加晕及预测靶位垂直纵投影图

应用总结出的矿床叠加晕模型，向深部推进预测，提出叠瓦式3个预测靶位(图2-2-5)，预测金金属资源量52吨。到2010年矿山在预测靶位内已打35个钻孔，均见矿体。
3．2009年构造叠加晕研究成果
总结了1987年和1998年预测靶位验证见矿显著特点，肯定了已建新城金矿床构造叠加晕模型的有效性和实用价值。对验证坑道、钻孔跟踪采样研究，再次向深部推进预测，修改了1998年部分靶位，提出了三个新靶位(图2-2-6、图2-2-7)，估算金金属资源量为45.54吨。

图2-2-7　山东新城金矿床1987、1998年及2009年研究-跟踪构造叠加晕综合图及预测靶位验证见矿矿床垂直纵投影示意图

4．找矿效果总结
1987年预测1号矿体下方叠瓦式靶位，与1994年矿山勘探提交Ⅴ号矿体相对应，获金金属量25.6吨。1987年预测1号矿体侧伏方向深部盲矿、1998年预测的三个叠瓦式盲矿靶位(预测金金属量52吨)及2009年8月提交的二个盲矿靶位，一个有利成矿地段，到2010年，经35个钻孔验证都见矿，计算金金属量又获24.5吨(图2-2-7)。矿山证明，在靶位内共计获金金属量50.1吨，取得了显著找矿效果和巨大经济效益。

(一)大庄子金矿床地球化学特征
1．矿床元素组合
以矿体各元素衬值为标准：Au衬值＞10，其他各元素衬值＞2，Ⅰ号矿脉的特征元素组合是：
矿体Au≥1×10-6元素组合：Au、As、Sb、Hg、Ag、Cu、Pb、Zn、Mn、Mo、W；
矿体Au≥3×10-6元素组合：Au、As、Sb、Hg、Ag、Cu、Pb、Zn、Mn、Mo；
以上矿体中共同的元素组合是：Au、As、Sb、Hg、Ag、Cu、Pb、Zn、Mn、Mo。
2．不同成矿阶段特征元素组合
以Au的衬值≥60，Hg、Cu、的衬值≥10，Pb≥200，Ag、Zn≥50，Sb、As、Hg、Cu、Mo、Mn、W的衬值≥5，其他元素衬值≥2为标准，第Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ阶段形成金矿体中特征元素组合是：
第Ⅱ阶段：Au、As、Hg、B；
第Ⅲ阶段：Au、As、Sb、Hg、B、Ag、Cu、Pb、Zn；
第Ⅳ阶段：Au、As、Sb、Hg、Ag、Cu、Pb、Zn。
Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ阶段共同特征元素是Au、As、Hg。
Ⅲ、Ⅳ阶段共同特征元素是Au、As、Sb、Hg、Ag、Cu、Pb、Zn。以Ag、Cu、Pb、Zn含量高为特点。
(二)大庄子金矿床构造叠加晕特征
1．单一期次成矿成晕轴(垂)向分带特征
(1)在金矿体周围能形成异常的元素
Au、As、Sb、Hg、B、Ag、Cu、Pb、Zn、Bi、Mo、Mn、Co、W、Sn。
(2)单一期次成矿成晕轴(垂)向分带
①Au、Ag、Cu、Pb、Zn是以金矿体为中心向上、向两侧、向下浓度逐渐降低，强异常指示近矿，Cu、Pb、Zn强异常指示Ⅳ阶段叠加，矿可能富；②As、Sb、Hg、B强异常分布于矿体上部及前缘，强异常指示矿体前缘；③Bi、Mo、Mn强异常分布于矿体下部及尾部，强异常指示矿体下部及尾部。
(3)金矿床单一期次成矿成晕轴(垂)向分带序列
从上→下：Hg、As→Sb、B→Ag、Au→Cu、Pb、Zn→Mo、Bi、Mn、Co。
2．构造叠加晕特征
大庄子金矿床具有多期多阶段叠加成矿成晕特点，研究表明，三个主要成矿阶段每次成矿形成矿体都有自己的前缘晕、近矿晕和尾晕，其形成矿体-晕在空间上有同位叠加、部分同位叠加等多种形式叠加。

图2-2-14　山东平度大庄子金矿床构造叠加晕模式图

(三)大庄子金矿床深部盲矿预测的构造叠加晕模型
1)最佳指示元素组合及其指示意义
(1)最佳指示元素组合：Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg、B、Bi、Mo、Mn、Co。
(2)特征指示元素：前缘晕特征指示元素：As、Sb、Hg、B；近矿特征指示元素：Au、Cu、Ag、Pb、Zn；尾晕特征指示元素：Bi、Mo、Mn、Co。
2)构造叠加晕模式图特点[13]
大庄子金矿床模式(图2-2-14)中深部预测串珠状盲矿体(晕)可能是同一阶段形成的两个矿体(晕)，也可能是两个主成矿阶段形成的两个矿体(晕)在空间上的同位叠加结果，也可能是两个主成矿阶段分别形成的两个矿体(晕)。
(四)大庄子金矿床深部盲矿预测效果
1．2008～2009年三次预测-向深部推进预测
(1)2008年6月提交中间预测结果，提出综合预测靶位1个，到2008年12月预测结果打4个钻孔验证，其中1个孔见矿很好；
(2)2008年12月，研究了验证孔的构造叠加晕特点，向深部推进预测靶位1个(图2-2-16)；
(3)2009年对大庄子金矿床构造叠加晕跟踪研究，研究了新的验证孔的构造叠加晕特点(图2-2-15)，及再向深部推进预测，向深部推进预测靶位(见图2-2-16)。

图2-2-15　山东平度大庄子金矿床构造叠加晕垂直纵投影图（2009）


图2-2-16　山东平度大庄子金矿床（As、Sb、Hg、B）综合构造叠加晕及2008、2009年深部盲矿预测靶位及验证钻孔垂直纵投影图

2．验证预测靶位结果
2008年12月至2011年3月验证结果：有10个孔见矿，获金金属量8.5吨。

(一)东桐峪金矿床地球化学特征

1．矿床元素组合及元素

Q8号矿脉矿体的元素组合是Ag、Au、Cu、Pb、Zn、As、Bi、Co、Ni、Sn、Mo、Mn、W。

Q12矿脉矿体的元素组合是Ag、Au、Cu、Pb、Zn、As、BiCo、Mo、W、Sn。

Q8、Q12矿脉矿体的特征元素组合基本相同，共性元素11个。

2．不同成矿阶段元素组合特征

以衬值>2.5为标准，得出矿脉不同阶段的特征元素组合是：

钨铁矿-白钨矿-脉石英阶段—Ag、W、Ti、Sn；

与金成矿密切的四个阶段：

Ⅰ—Au、B、Ag、Cu、Pb、Mn、Bi、Mo、W、Sn、Co；

Ⅱ+Ⅲ—Au、As、Ag、Cu、Pb、Zn、Mn、Bi、Mo、Ni、W、Sn、Co、Sb；

Ⅳ—Au、Ag、Pb、Mn、Bi、W、Sn。

Ⅱ+Ⅲ阶段形成矿体元素最多，只有在Ⅱ阶段叠加部位才能形成Au的较富矿体，再有Ⅲ阶段叠加则形成金的富矿体，可以得出东桐峪金矿是在第Ⅰ阶段形成含一定量Au的石英脉的基础上Ⅱ、Ⅲ阶段叠加的结果，研究构造叠加晕主要是研究Ⅱ、Ⅲ阶段形成矿体(晕)的轴向分带。

3．指示元素的富集矿物及载体矿物

共采集单矿物样21件，单矿物样品除菱铁矿样外，其他样品代表了Ⅱ、Ⅲ阶段样。某元素载体矿物是各单矿物在矿床中含量与其某元素含量综合，富集矿物指含某元素高的矿物，不一定是载体矿物。

Au：主要赋存于Ⅱ、Ⅲ阶段的黄铁矿、黄铜矿中，且黄铁矿中Au的含量略高于黄铜矿；方铅矿中也含少量Au；黄铁矿是主要载体矿物；

As：高含量出现在黄铁矿中，黄铁矿是As主要富集矿物及载体矿物；

Sb、Hg：高含量出现在方铅矿中，Sb、Hg富集矿物是黄铜矿、方铅矿，Sb、Hg载体矿物是黄铁矿；

Ag、Cu、Pb、Zn：黄铜矿中Ag、Cu、Pb、Zn含量最高，Cu独立矿物是黄铜矿，Pb、Zn独立矿物是方铅矿和闪锌矿，反映了这些元素在第Ⅲ阶段的多金属硫化物的富集；

Mn：菱铁矿是Mn富集、载体矿物，第Ⅳ阶段Mn的富集；

Bi：主要赋存于方铅矿中，其载体矿物是黄铁矿；

Ni：高含量却分布于黄铜矿中，载体矿物是黄铁矿；

Co：黄铁矿是Co的富集、载体矿物。

(二)东桐峪金矿床构造叠加晕特征

1．单一期次成矿成晕轴(垂)向分带特征^[13]

(1)在金矿体周围能形成异常的元素：Au、As、Sb、Hg、B、Ag、Cu、Pb、Zn、Mn、Bi、Mo、Ni、W、Sn、Co。

(2)单一期次成矿成晕轴(垂)向分带：Hg、As、Sb、B强异常总是出现在矿体头；Au、Ag、Cu、Pb、Zn强异常以矿体为中心向四周逐渐降低；Mo、Bi、Mn、Co强异常总是出现在矿体尾。

(3)金矿床单一期次成矿成晕轴(垂)向分带序列，从上→下：

Hg→Sb(B、F、I、Ba)、As→Pb→Zn、Ag→Au、Cu→Mo、Bi、Mn、Co、Ni、Sn。

2．构造叠加晕特征

(1)不同期次形成矿体-晕在空间上有同位、部分同位等复杂叠加结构。Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Hg、Sb、B强异常有多中心，反映了多个成矿有利部位成矿或不同阶段叠加结构。

(2)Ag、Cu、Pb、Zn异常有多个中心，是多金属硫化物叠加部位。

(3)由于叠加，原生晕轴向出现反分带序列及地化参数转折。

(三)东桐峪金矿床深部盲矿预测的构造叠加晕模型

1．特征指示元素组合

前缘晕特征指示元素：As、Sb、Hg、B；近矿晕特征指示元素：Au、Ag、Cu、Pb、Zn，且Pb、Zn、Cu强异常反映第Ⅲ阶段成晕的叠加部位；尾晕特征指示元素：Bi、Mo、Mn、Co、Ni。

2．构造叠加晕模式特点

陕西东桐峪金矿床的构造叠加晕模式(图2-1-28)特点是：模式中展示了矿脉上、中、下三个矿体——串珠状-叠瓦式矿体-晕的叠加结构，上部矿体的尾晕与下部盲矿体的前缘晕叠加共存。

图2-1-28　陕西东桐峪矿床金矿床构造叠加晕模式垂直纵投影图

模式中上、中、下三个矿体-晕是多次成矿叠加(同位、部分同位或只有上、中、下三个矿体前、尾晕等多种形式叠加)的结果。图2-1-28中展示的是Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段形成矿体晕在空间上的同位叠加结构。

上、中、下矿体可能是同一次成矿形成的，也可能是多次主成矿阶段成矿分别形成的矿体(晕)的同位叠加，也可能是多次成矿分别形成了上、中、下三个矿体，但不论哪种情况，当上、中、下矿体间相近时，上部矿体的尾晕都与下部矿体的前缘晕叠加共存。前缘晕出现或前、尾晕共存是对深部进行盲矿预测的重要依据。

(四)东桐峪金矿床深部盲矿预测取得了显著效果

从2001年至2010年，三次研究-跟踪-预测取得了显著效果。图2-1-29是2002年研究Q8、Q12脉构造叠加晕-预测靶位及验证结果，取得了显著找矿效果；2010年跟踪研究，进一步完善了构造叠加晕模式，继续向深部预测。

图2-1-30是2010年研究Q8脉构造叠加晕，向深部推进预测，提出了预测靶位，预测资源量(334)金金属量15.83吨。Q8号脉深部提出了第二成矿富集带。

图2-1-29　陕西东桐峪金矿床Q8号脉构造叠加晕及预测靶位验证垂直纵投影图（2002）

图2-1-30　陕西东桐峪金矿床Q8号矿脉采样点位及构造叠加晕垂直纵投影图（2010）

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