次生富集异常特征

邓格庄式金矿床~

（一）地质特征
该类型金矿集中分布于牟平—乳山一带。区内分布有荆山群变质岩，元古宙花岗岩发育。矿床受金牛山断裂控制，并以此为中心，向两侧呈对称分布，金矿化强度也依此递减。NNE向断裂的弯转部位及其与NE向、NW向断裂的交汇部位矿化集中，矿体规模较大，其他地段矿体规模较小。探明的矿床大、中、小型规模均有，矿点星罗棋布。

图8-26 九曲矿段119线化探地质综合剖面图

含金硫化物石英脉构成该类金矿的金矿体。矿体形态从简单到复杂，多呈脉状、透镜状，常具分支复合现象，且有向NE侧伏之势，矿体长一般几十米到几百米，个别达千余米，厚0.2～5m，局部可达十余米，延深一般几十米至几百米，个别达800余米。矿脉产状与控矿断裂一致。矿体金品位为10×10-6～10×10-6，富矿体品位可大于20×100-6，伴生银品位为10×10-6～2×10-6，硫品位一般为15%～20%。
围岩蚀变主要有钾化、硅化、黄铁矿化、绢英岩化和碳酸盐化等。矿石矿物成分主要有自然金、银金矿、黄铁矿、黄铜矿、方铅矿、闪锌矿等到，脉石矿物主要有石英、长石、绢云母等。矿石结构、构造与玲珑式金矿相同。金矿物主要以裂隙金、晶隙金和包裹体金形式赋存于黄铁矿、黄铜矿和石英中。
（二）地球物理特征及地质－地球物理勘查模型
1.参数特征
密度：可分高、低密度两类，高密度的岩石主要因为荆山群变质岩，密度值达2.76g/cm3；而花岗岩、各类蚀变碎裂岩则表现为低密度，密度值在2.55～2.60g/cm3。
磁性：区内多数岩石呈弱磁性，花岗岩及各种蚀变碎裂岩的磁性均较弱，平均磁化率κ值在102×10-64πSI，平均剩余磁化强度在1×10-4～30×10-3A/m，但斜长角闪岩层及斜长角闪片麻岩磁性一般较强。有些脉岩磁性较强，磁化率K值可达15000-64πSI，剩余磁化强度达600×10-3A/m，如闪长玢岩脉。
电性：区内岩矿石电阻率可分高阻、中阻、低阻三类。高电阻率岩石有花岗岩类，电阻率p在1000Ω·m以上，且变化大；低阻岩石主要因为荆山群变质岩，电阻率p小于350Ω·m；各种蚀变碎裂岩和矿石，电阻率介于两者之间，p值在500Ω·m左右。断裂破碎的岩矿石电阻率明显下降，因而在破碎带上电阻率曲线表现为低阻特征。
各种正常岩石的极化率低而稳定，其极化率η值一般小于3%，但金矿石平均极化率为5%左右，富矿石可达7%以上。
2.地球物理场特征
重力场特征：矿床处在区域重力场的缓变带上或重力场平缓区。
磁场特征：航磁图上矿床位于平缓低磁场区，ΔZ在0～－100nT。在矿体上或矿脉集中区，地面垂直磁测ΔZ表现出低磁异常特征（图8-27），矿脉处磁场值一般小于0nT，低于背景约80nT，剖面上的相对高磁异常一般由煌斑岩脉引起。

图8-27 邓格庄金矿区地面垂直磁测ΔZ剖面图

①花岗岩；②金矿体；③煌斑岩脉；④绢英岩化混合花岗岩（dym）
电异常特征（图8-28）：对应矿体在地表的投影位置有明显的激电异常，激电联剖 、 出现反交点，交点两侧分离尚好，异常明显与矿脉的规模和硫化物含量有关。对应激电异常 、 有正交点出现。剖面图上电场曲线表现为跳跃状，电阻率差别可达400～800Ω·m，极化率判别可达0.3%～0.8%，指示了围岩电性的强烈不均匀性。

图8-28 邓格庄金矿9线物探－地质综合剖面图

①花岗岩；②金矿体
3.地球物理勘查标志
综合该类型金矿的地质、物性参数及异常特点，胶东地区硫化物石英脉型金矿的地球物理勘查标志可作以下综述：
（1）矿床处在区域重力场的缓变带上或重力平缓区，在区域磁场上为平缓低磁场区。
（2）在矿体上方或矿脉集中区，地面磁测显示为低磁异常。
（3）宽大矿脉一般矿化程度高，相对破碎程度亦高，电阻多为低阻异常，极化率多为高值异常。而矿化程度不错的含金石英窄脉中则较难表现清晰物探异常。
（三）地球化学特征及地质－地球化学勘查标志
1.岩石地球化学测量
邓格庄金矿Au,Ag,Cu,Pb,Zn原生晕发育（图8-29），异常清晰，套合性好，异常不同程度地反映了矿体或矿化体的存在。Au,Ag,Cu,Pb,Zn五元素可作为寻找邓格庄式金矿的指示元素。指示元素含量变化范围是：Au,5×10-9～210×10-9;Ag,0.1×10-6～2×0-6;Cu,10×0-6～200×0-6;Pb,20×0-6～400×0-6;Zn,50×0-6～250×0-6。矿化程度越高，指示元素原生晕则越发育。

图8-29 邓格庄金矿9线化探－地质综合剖面图

①花岗岩；②金矿体；③煌班岩；④虚线为土壤测量；⑤实线为岩石测量
2.土壤地球化学测量
邓格庄金矿Au,Ag,Cu,Pb,Zn次生晕异常基本与原生晕异常曲线形态相似（图8-29），但异常范围有扩大，且表现出明显的次生富集特点，异常强度明显增加。各元素含量变化范围是：Au,10×0-9～770×0-9;Ag,0.1×0-6～5×0-6;Cu,30×0-6～300×0-6;Pb,30×0-6～500×0-6;Zn,60×0-6～250×0-6。在矿脉的宽大部位，元素在土壤中的含量较高。
3.地球化学勘查标志
土壤测量和岩石测量，对应矿头有以金为主的Au,Ag,Cu,Pb,Zn多元素组合异常。

火成岩是下地壳或地幔熔融岩浆冷凝而成的，而沉积岩(水成岩)是地表水环境形成的。形成环境的本质差异导致它们在矿物成分、微量元素等化学性质方面的显著差别，尤其是火成岩在形成过程中或之后还往往伴有大量的深部热流体(或火山热液)，它们对周围地层化学性质的影响更显著。
火山物质的化学性质比较活泼，如火成岩携带了一些对源岩生烃演化有益的下地壳或地幔物质(幔源甲烷、氢气和具催化性的火山矿物和过渡金属元素等)，而且不同火成岩的地球化学性质差别很大，其中酸性火成岩常常是稀有和稀土金属的重要来源，而基性、超基性火成岩往往成为过渡金属元素的重要来源，即不同的金属矿床往往与某种类型的火成岩有关［8～10］。所以，火成岩大大改变了其活动区的地球化学性质，形成了一个以火成岩为中心的地球化学场，我们称之为“异常地球化学场”。
研究发现，东营凹陷(以及渤海湾盆地乃至其他裂谷盆地)绝大多数古近系火成岩属于基性的(少部分为超基性或中性)，即东部地区火成岩具有高丰度的过渡金属元素。相比之下，泥岩过渡金属含量仅有基性火成岩的1/1.81～1/3.07(表4-4)。火成岩中高丰度的过渡金属为其在周围泥岩中的次生富集奠定了物质基础。
表4-4 超基性、基性火成岩和泥岩中主要过渡金属元素含量对比(wB/10-6)


此外，由于火成岩还具有易溶蚀性，其中的过渡金属能够很容易被活化出来，进入地层流体，并最终为在附近的围岩中形成次生聚集提供了可能。
再者，火山活动时还携带了大量火山热液(深部流体)，其成分主要是H2O、CO2，其次为少量的H2S、SO2、H2、CH4等易挥发气体(表2-12，表2-13)和多种金属元素等。火成岩及其流体的化学性质对附近烃源岩成分的改变以及生烃演化具有重要意义。
综上所述，火成岩(尤其是侵入岩)区的“异常三场”具有其分布特征和演化规律。其中，异常温度场和异常压力场随着火成岩与外界温度的均衡而结束，持续时间相对较短;而火成岩区的异常化学场则自始至终存在，并一直对周围源岩生烃演化起作用。正确认识火成岩区的“异常三场”对深入研究火成岩区的源岩生、排烃机理以及油气运移和聚集规律具有重要的理论和实际意义。

泥炭、腐泥是森林沼泽区水系上游和宽阔河谷中常见采样介质，由轻度分解或高度分解的松散状土壤物质组成，是在过分潮湿的条件下累积的有机质，含有较多矿物质。具有粒度小、密度低、容易流动迁移、有机质含量高等特点。泥炭和腐泥对各种存在形式金属元素的富集，经常导致异常元素含量、元素组合、相关关系和异常结构发生变化，异常浓集中心发生较大偏移，对原有地球化学异常产生较强干扰，对有效指示矿化地段产生一定影响，增加了异常评价和异常查证难度。对于由于有机质吸附引起的次生异常进行了研究，发现这类异常具有以下特征:

1)同一采样点采集加工的不同粒级样品元素含量具有明显差异。往往自粗粒级到细粒级，Cu、Zn、Ag、Hg、Cr、Ni等元素随着样品粒级变细和有机碳含量增高，元素含量也逐步增高。－60目富含有机质细粒水系沉积物和泥炭中元素含量达最高值而显示出异常，而－4～+20目粗粒级水系沉积物中元素含量低，不显示异常(图3－2)。通过有机质吸附富集形成的次生异常元素含量值可达Cu222×10^－6，Zn435×10^－6(表3－6)。

表3－6 太平川水系沉积物中元素次生富集试验剖面成果

注:元素含量单位(w_B):Au、Hg为10^－9;其他元素为10^－6。

2)形成异常的各种元素富集的空间部位不同，组合异常元素之间的相关性比较差。自水系上游向下游，元素高含量点出现的位置顺序依次为Cu、Zn、Au、Ag。

3)根据相态分析资料，金属元素的存在形式中有机络合物相、粘土吸附相、FeMn氢氧化物吸附相等元素活动态形式在该类次生富集异常元素存在形式中占有一定比例，显示出组成该类异常的元素具有一定活动性。

4)运用“漂洗采样法”采集样品，可以在一定程度上消除或减少因有机质吸附富集所产生的影响。

图3－2 太平川水系沉积物中元素次生异常试验剖面

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