鸡冠咀铜金矿床构造叠加晕研究-跟踪研究主要成果

大庄子金矿床构造叠加晕研究-跟踪研究主要成果~

(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)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；
第Ⅱ阶段：Au、As、Ag、W、Hg、Sb；
第Ⅲ阶段：Au、As、Ag、W、Cu。
Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ共性：Au、As、Ag、W，第Ⅰ、Ⅱ阶段都有Hg、Sb，第Ⅲ阶段有Cu。
(二)白云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、Ag、As、Sb、Hg、B、W、Pb、Mo、Mn、Co。
(2)单一期次成矿成晕轴向分带：Hg、As、Sb、B强异常出现在矿体头-前缘晕；Au、Ag、Cu、Pb强异常以矿体为中心向四周逐渐降低；W、Mo、Mn、Co强异常出现在矿体尾-尾晕。
(3)白云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、Mn、Co。
2．构造叠加晕特征
白云金矿床严格受构造控制，具有多期多阶段叠加成矿成晕的特点，不同阶段形成矿体-晕有同位、部分同位等各种叠加结构，在平面图、垂直纵投影图上，构造叠加晕中各元素表现为多中心。
(三)白云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特征指示意义
(1)最佳指示元素组合：As、Sb、Hg、B、Au、Ag、Pb、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、Ag、Pb；尾晕特征指示元素：Mo、Mn、Co。
2．构造叠加晕模式特点
模式中(图2-1-33)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)在空间上同位叠加的结果，也可能是两个主成矿阶段分别形成的两个矿体(晕)。
(四)白云金矿床深部盲矿预测取得了显著效果
1．2006年构造叠加晕深部盲矿预测效果
(1)预测结果：依据白云金矿床构造叠加晕模式和盲矿预测标志对白云金矿区一坑1号脉矿体和2号脉矿体深部进行盲矿预测，提出了9个盲矿预测靶位、1个有利成矿地段和2个有利成矿空间。其中1号脉深部有4个盲矿预测靶位和1个有利成矿空间；2号脉深部有5个盲矿预测靶位、1个有利成矿地段和1个有利成矿空间。

图2-1-33　辽宁凤城白云金矿床构造叠加晕理想模式图


图2-1-34　凤城白云金矿床1号脉构造叠加晕-预测靶位验证钻孔垂直纵投影图（2006）

(2)验证预测靶位结果：构造叠加晕的深部盲矿预测，预测靶位是危机矿山勘查项目深部探矿重要依据。图2-1-34、图2-1-35凤城白云金矿床1号、2号脉构造叠加晕-预测靶位验证钻孔垂直纵投影图。深部探矿几乎孔孔见矿，在2号脉及1号脉深部等靶位和有利空间范围内及周边有15个钻孔见到了金矿体(有7个钻孔见Ag矿)，1号脉深部有利成矿部位1是根据矿体在构造中分布的等距性、侧伏规律预测的，靶位内及近靶位有三个孔见矿，找到了深部第二富集带。共获金金属量10.962吨。

图2-1-35　凤城白云金矿床2号脉构造叠加晕-预测靶位验证钻孔垂直纵投影图（2006）

2．2009年构造叠加晕跟踪研究及深部盲矿预测结果
对白云金矿一坑1号脉和2号脉的18个验证靶位钻孔采样，进行构造叠加晕跟踪研究及深部推进预测，又提出了四个靶位(图2-1-36)，为深部探矿又提供了依据。

图2-1-36　凤城白云金矿床2009年跟踪研究构造叠加晕-盲矿预测靶位垂直纵投影图

( 一 ) 铜金矿床地球化学特征

1．铜金矿床元素组合及其相关关系

1) 矿床元素组合

确定矿床元素组标准：As、Sb、Hg、F、I、Be、Ba、Sr、Li、Cs 各元素衬值> 1，其他各元素衬值>2，鸡冠咀铜金矿床铜金矿体元素组合是：Cu、Au、As、Sb、Hg、I、F、Cs、Ag、Zn、Bi、Mo、Mn、Co、Ni、W。

2) 矿体中元素相关关系

构造叠加晕找盲矿法及找矿效果

构造叠加晕找盲矿法及找矿效果

2．不同成矿阶段元素组合

鸡冠咀铜金矿床主成矿期四个阶段：石英-硫化物期，包含了石英-辉钼矿期、金-铜硫化物期、金-铅锌硫化物期和金-砷硫化物期元素组合。

以 As、Sb、Hg、F、I、Be、Ba、Sr、Li、Cs 各元素衬值 >1，其他各元素衬值 >2为标准，主成矿期四个阶段元素组合是：

Ⅰ—石英 - 辉钼矿阶段：Cu、Au、As、Sb、Hg、F、I、Li、Cs、Ag、Zn、Cd、Bi、Mo、Mn、Co、Ni、W；

Ⅱ—金 - 铜硫化阶段：Cu、Au、As、Sb、Hg、I、Ag、Zn、Cd、Bi、Mo、Mn、Co、Ⅲ Ni、W；

Ⅲ—金 - 铅锌硫化物阶段：Cu、Au、As、Sb、Hg、I、Ag、Pb、Zn、Cd、Tl、Bi、Mo、Mn、Co、Ni、W；

Ⅳ — 金 - 砷 硫 化 物 阶 段：Cu、Au、As、Sb、Hg、I、Ag、Zn、Bi、Mo、Mn、Co、Ni、W；

3．指示元素的富集矿物或载体矿物

根据单矿物分析资料和各种矿石类型中矿物含量多少、比例，经综合分析研究确定了鸡冠咀铜金矿床有关的指示元素的独立矿物、富集矿物和载体矿物 ( 表 2-5-1)。

Cu：鸡冠咀铜金矿床磁铁矿、赤铁矿、斑铜矿、黄铜矿、辉铜矿、黄铁矿、赤铜矿、蓝铜矿中均有一定含量的铜，其中黄铜矿、辉铜矿、斑铜矿、赤铜矿和蓝铜矿是铜的独立矿物，Cu 的载体矿物是黄铜矿；

Au：银金矿、自然金是 Au 的独立矿物，斑铜矿、黄铜矿、辉铜矿、黄铁矿含有高含量的金，其中黄铁矿、银金矿和自然金是金的载体矿物；

As：磁铁矿、赤铁矿、黄铜矿、黄铁矿是 As 的富集矿物，黄铁矿是 As 的载体矿物；

Sb：磁铁矿、黄铜矿、斑铜矿、黄铁矿是 Sb 的富集矿物，黄铜矿是 Sb 的载体矿物；

I：黄铜矿、黄铁矿是 I 的富集矿物；

Hg：斑铜矿、黄铁矿、黄铜矿含 Hg 相对高，黄铜矿是 Hg 的载体矿物；

表2-5-1　鸡冠咀铜金矿床指示元素的富集和携带矿物

注：●高含量；◎中等含量；○低含量；★独立矿物；▲载体矿物(参考李惠1990年鄂东矽卡岩铜矿研究补充)。

Ag：银金矿是Ag的独立矿物，磁铁矿、辉钼矿、赤铁矿、斑铜矿、黄铜矿、辉铜矿、黄铁矿、方铅矿是Ag的富集矿物，方铅矿是Ag的载体矿物；

Pb：方铅矿是Pb的独立矿物和载体矿物，赤铁矿、闪锌矿是Pb的富集矿物；

Zn：闪锌矿是Zn的独立矿物和载体矿物，方铅矿、黄铜矿是Pb的富集矿物；

Co：辉钼矿、黄铜矿和黄铁矿是Co的富集矿物，黄铜矿和黄铁矿还是Co的载体矿物；

Bi：辉铋矿是Bi的独立矿物和富集矿物，黄铜矿和黄铁矿是Bi的载体矿物；

Mo：磁铁矿、辉钼矿和辉铜矿是Mo的富集矿物，辉钼矿是Mo的载体矿物。

(二)鸡冠咀铜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)在矿脉内矿体及其周围能形成异常的元素

Cu、Au、As、Sb、Hg、F、I、Be、Ba、Sr、Li、Cs、Ag、Pb、Zn、Cd、Tl、La、Ce、Bi、Mo、Mn、Co、Ni、V、Ti、W。

2)单一阶段形成矿体的特征

As、Sb、Hg、I、F、Be、Ba、Li、Cs为前缘晕指示元素，强异常分布在矿体的上部和前缘，为前缘晕指示元素；从矿体→近矿→远矿体，Cu、Au、Ag、Pb、Zn、Cd由内带异常→中带异常→外带异常，异常与矿体规模基本一致为近矿晕指示元素；Bi、Mo、Mn、Co、W强异常分布在矿体的下部和尾部，为尾晕指示元素。

3)造叠加晕的组分轴向分带

通过对鸡冠咀铜金矿床上部已知矿体的构造叠加晕研究，应用分带指数法计算，参考刘崇民等前人在该矿区的研究成果^[25]，确定鸡冠咀铜金矿体轴向分带序列从上→下为：

I-F-Hg→As-Sb→Li-Be-Ba→Sr-Cs→Ag-Cu-Pb-Au-Zn→Cd-Bi-Co-Mn-Mo→WNi-V-(Tl)-Ce-La-(Ti)。

2．原生叠加晕特征

(1)每次成矿形成的矿体都有自己的前缘晕、近矿晕和尾晕，由于不同期次成矿形成矿体-晕在空间上的复杂叠加，致使前缘、近矿和尾晕元素在剖面上、平面图上有多中心(图2-5-1～图2-5-4)。

图2-5-1　湖北大冶鸡冠咀矽卡岩型铜金矿床构造叠加晕模式剖面图

(2)剖面轴向分带序列出现反常，对022线剖面的Ⅲ号矿体用分带指数法计算的分带序列从上往下依次为：Cs-La-CeW-Au-Be→Mn-Co-Zn-Ag-Cu--Ti-Li-F-V-Bi-I→Cd-Sr-Ba-Pb-Tl-Sb-As-Ni-Hg-Mo。

前缘晕元素Li-F-I-Sb-As-Hg处于矿体的中、下部，出现了明显的反分带现象，表明矿体往深部还有较大延伸。

图2-5-2　湖北大冶鸡冠咀矽卡岩型铜金矿床022线剖面构造叠加晕及深部预测靶位图

(3)地球化学参数轴向叠加-转折：计算鸡冠咀铜金矿床某剖面或矿体某一段地球化学参数，如从矿体前缘→矿体上部→矿体中部→矿体尾部As、Sb、Hg、Ba、Sr各元素几何均值应下降，由于叠加结果，其中、下部往往转折又升高。

(三)鸡冠咀铜金矿床深部盲矿预测的构造叠加晕模型

1．构造叠加晕模式

1)最佳指示元素组合

Au、Hg、As、Sb、B、F、I、Be、Ba、Li、CsAg、Cu、Pb、Zn、Mo、Bi、Mn、Co。

图2-5-3　湖北大冶鸡冠咀矽卡岩型铜金矿床024线剖面构造叠加晕及验证靶位图

2)矿体特征指示元素组合

前缘晕元素组合：As、Sb、Hg、F、I、Be、Ba、Li、Cs。

近矿晕元素组合：Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Cd，且Zn、Pb强异常反映金—铅锌硫化物阶段成晕的叠加部位。

尾晕元素组合：Bi、Mo、Mn、Co、W。

图2-5-4　湖北大冶鸡冠咀矽卡岩型铜金矿床不同线剖面Cu构造叠加晕-预测靶位图

3)造叠加晕模式特点

(1)单一次成矿形成的一个矿体或一次成矿在多个构造成有利部位形成的多个矿体都各有自己的前、尾晕。两次成矿在有利构造部位同位或部分同位叠加，则使前、尾晕强度增大了。不同矿体在构造空间呈串珠状分布时，若上下两个矿体较近，则在其间形成了前、尾晕共存现象。

(2)模式中(图2-5-1)反映了大理岩捕虏体与铜金矿体的相互依存关系及主成矿期四个主成矿阶段同位叠加成矿形成矿体晕的叠加特征。模式右下角还展示了在岩体中构造发育部位可能形成细脉浸染型(斑岩型)铜—金—钼矿。

(3)模式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)。

2．盲矿预测的构造叠加晕标志

(1)在有Cu、Au弱异常的条件下，若前缘晕指示元素As、Sb、Hg、I、F、Be、Ba、Li、Cs有强异常出现，而尾晕元素Bi、Mo、Mn、Co、W异常较弱，指示深部有盲矿存在。相反，尾晕指示元素异常强，而前缘晕指示元素异常弱，则指示深部无矿。

(2)在有Cu、Au外带连续异常的条件下，若有特征前缘晕指示元素As、Sb、Hg、I、F、Be、Ba、Li、Cs异常连续出现，尾晕元素Bi、Mo、Mn、Co、W异常弱，指示深部有盲矿存在，若再有Zn、Pb异常出现，指示有金-铅锌硫化物阶段叠加，盲矿可能较富。

(3)前、尾晕共存准则：在矿体尾晕出现尾晕元素Bi、Mo、Mn、Co、W强异常的基础上，又出现了As、Sb、Hg、I、F、Be、Ba、Li、Cs等前缘晕指示元素的强异常，即前、尾晕共存，指示深部还有盲矿存在。

(4)在构造叠加晕剖面或垂直纵投影图上，前缘晕指示元素As、Sb、Hg、I、F、Be、Ba、Li、Cs晕的异常强度，从矿体前缘→矿体头→矿体中部→矿体尾→尾晕，由强→弱→强，或异常一直很强(中、内带异常)，特别是在控制最深的坑道或钻孔的样品中出现强异常，指示深部还有盲矿存在。

(四)鸡冠咀铜金矿床深部盲矿预测取得了显著效果

1．构造叠加晕研究预测结果

1)预测靶位

图2-5-2在已知矿体-叠加晕深部出现Cu、Au中内带，F中外，Sb、I、Ba、As外、Li中外、Hg、Cs、Cd中内带异常，预示深部有盲矿，在其下方提供了三个靶位。在十几条剖面上共提出了40个铜金盲矿靶位(图2-5-3、图2-5-4)。

2)预测靶位资源量

对鸡冠咀铜金矿床深部盲矿预测靶位资源量进行估算，最后求得资源量——预测金金属资源量为36.41吨，铜金属量资源量为26万吨；表明鸡冠咀铜金矿床深部具有很好的找矿前景。

3)深部找矿前景预测

(1)深部第二富集带预测：深部岩体突向大理岩围岩部位或大理岩捕虏体周围。

(2)岩体深部有找斑岩型铜钼矿的潜力。

2．找矿效果

(1)矿山验证靶位效果显著，图2-5-3是24线预测靶位见矿情况。到2010年，验证部分靶位已获金金属量12.67吨，铜金属量16.75万吨。

(2)深部第二富集带预测：在024、026线-800～-900m深部发现了大理岩围岩突向岩体部位富矿体。

3．验证靶位见矿部位与预测靶位方向不同

矽卡岩型铜金矿严格受接触带构造与断裂构造复合部位及捕虏体形态控制，由于接触构造及捕虏体形态复杂，难以预测，有不少预测靶位方向与勘探矿体产状不一致，如在024线预测靶位内有二个矿体与靶位方向就不一致(图2-5-3)。

由此可以得出，矽卡岩型矿床预测，只能预测其深部有盲矿体存在，而难以预测其产状。

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