青海省格爾木市白日其利金礦區(qū)構(gòu)造疊加暈深部找礦預(yù)測(cè)

魏子鑫，秦連元，要悅穩(wěn)，張賀然，王 旭，袁 鑫，何學(xué)昭

(1.中國冶金地質(zhì)總局地球物理勘查院； 2.山東煙臺(tái)鑫泰黃金礦業(yè)有限責(zé)任公司; 3.青海省核工業(yè)地質(zhì)局)

白日其利金礦區(qū)是青海省五龍溝金礦整裝勘查區(qū)內(nèi)地質(zhì)及地球化學(xué)條件極為有利的成礦區(qū)域之一[1]。目前，該礦區(qū)勘查工作僅達(dá)普查程度，共發(fā)現(xiàn)6條含金礦化蝕變破碎帶，圈定16條礦體，已控制資源規(guī)模均為小型，已探明礦體仍具有明顯向深部延伸的趨勢(shì)，表現(xiàn)出良好的成礦潛力。因此，確定找礦方向以尋找主、富礦體為勘查工作亟待解決的問題。隨著找礦理論及技術(shù)的快速發(fā)展，通過礦床地球化學(xué)和原生暈特征指示找礦方向日趨成熟[2-8]。本文采用由原生暈找礦法延伸出的構(gòu)造疊加暈找礦法對(duì)Ⅰ號(hào)礦化蝕變帶原生暈特征進(jìn)行綜合分析，為指示深部找礦方向提供有利地球化學(xué)依據(jù)。

1 礦區(qū)及礦床地質(zhì)特征

1.1 礦區(qū)地質(zhì)特征

白日其利金礦區(qū)大地構(gòu)造位置為秦祁昆晚加里東造山系、東昆中陸塊之東昆中巖漿弧帶，北以昆北斷裂為界,與柴達(dá)木晚中生代—新生代斷陷盆地為鄰;南以昆中斷裂為界,與東昆侖中新元古代—早古生代縫合帶相隔;礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈。

礦區(qū)出露地層主要是下元古界金水口巖群黑云母角閃片麻巖(Pt1J(gnr))，以及中元古界薊縣系狼牙山組大理巖(Jxl(mb))、板巖(Jxl(sl))(見圖1)。礦區(qū)內(nèi)斷裂比較發(fā)育，按走向可分為北西西向、北西向、北東東向、南北向4組。斷裂兩側(cè)巖石破碎嚴(yán)重，與斷裂共同構(gòu)成斷裂破碎帶。其中，北西西向、北西向斷裂具有切割深、延伸長、長期活動(dòng)的深斷裂特征，控制了地質(zhì)構(gòu)造演化及物化探異常、地層、巖漿巖、礦產(chǎn)的分布，是構(gòu)造單元的分界斷裂，同時(shí)也是重要含金構(gòu)造。礦區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，巖漿巖出露面積為礦區(qū)總面積的60 %，巖性以酸性花崗巖類為主。巖漿活動(dòng)時(shí)期大多在華力西期和印支期，具有期次多，活動(dòng)強(qiáng)，Au、Ag背景值高等特點(diǎn)，巖漿巖空間展布與F1、F2斷裂大體一致，且與金礦化關(guān)系密切。

1.2 礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了6條含金礦化蝕變破碎帶，圈定16條礦體。含金礦化蝕變破碎帶嚴(yán)格受北西西向—北西向構(gòu)造破碎帶控制，呈狹長帶狀分布，局部呈弓形彎曲，收縮膨脹特征明顯，一般在地貌上形成明顯的負(fù)地形。礦體賦存于構(gòu)造破碎帶中巖石蝕變較強(qiáng)的部位，經(jīng)深部硐探、鉆探驗(yàn)證，北西西向—北西向構(gòu)造破碎帶中普遍發(fā)育金礦化，延伸較為穩(wěn)定，且在深部大多有金品位變高的趨勢(shì)。

1—狼牙山組大理巖 2—正?；◢弾r 3—狼牙山組板巖 4—花崗閃長巖 5—斷裂及編號(hào) 6—金水口巖群黑云母角閃片麻巖 7—斜長花崗巖 8—閃長巖 9—地質(zhì)界線 10—礦體及編號(hào)圖1 白日其利金礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

Ⅰ號(hào)含金礦化蝕變破碎帶位于北西西向區(qū)域性主干斷裂F1中。沿?cái)嗔炎呦蛟摵鸬V化蝕變破碎帶明顯有S形扭轉(zhuǎn)特點(diǎn)，長大于6 km，寬2～55 m，總體呈北西西向展布，主要由糜棱巖、構(gòu)造碎裂巖組成，蝕變主要有硅化、黃鐵礦化、毒砂礦化、絹云母化、碳酸鹽化及綠泥石化等。該含金礦化蝕變破碎帶地表氧化強(qiáng)烈，呈黃褐色，主要為褐鐵礦化及黃鉀鐵礬化。經(jīng)地表工程揭露，配合深部硐探、鉆探控制，共圈出地表低品位礦體5條、隱伏礦體2條。其中，DM2、DM4礦體是最大的2條礦體，呈透鏡狀，賦存于黃鐵礦化、硅化、絹云母化、毒砂礦化強(qiáng)烈地段，賦礦圍巖主要為構(gòu)造碎裂巖、糜棱巖，含礦巖性主要為糜棱巖化大理巖、糜棱巖化斜長花崗片麻巖。

2 地球化學(xué)特征

2.1 元素含量特征

Ⅰ號(hào)含金礦化蝕變破碎帶礦石樣品元素含量特征見表1。由表1可知：相對(duì)于圍巖而言，Ⅰ號(hào)含金礦化蝕變破碎帶中，低品位礦石(3.00×10-6>w(Au)≥1.00×10-6)中Au、Ag、As、Sb、Hg、W元素形成明顯異常。高品位礦石(w(Au)≥3.00×10-6)中Au、As、Sb、Hg、Ag、W元素形成明顯異常，且As、Sb、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo、Mn、Co、Ni、V、Ti、W、Sn元素含量及襯度呈略有增加趨勢(shì)，Hg、B元素含量呈減弱趨勢(shì)。

表1 Ⅰ號(hào)含金礦化蝕變破碎帶礦石樣品元素含量特征

2.2 元素組合特征

由表1可知，Ag、As、Sb、Hg、B、Cu、Pb、Zn、Bi、Mo、Co、Ni、V、Ti、W、Sn等元素在礦石中出現(xiàn)不同程度異常，表現(xiàn)出與金成礦存在伴生組分關(guān)系，具有指示找礦的意義。

以低品位礦石中襯度1.00和2.00分別作為劃分礦床元素組合、特征元素組合的標(biāo)準(zhǔn)，白日其利金礦床元素組合為Au、Ag、As、Sb、Hg、B、Cu、Pb、Zn、Bi、Mo、Co、Ni、Ti、W、Sn；特征元素組合為Au、Ag、As、Sb、Hg、B、Ti、W、Sn。

2.3 元素相關(guān)關(guān)系

選擇Ⅰ號(hào)含金礦化蝕變破碎帶35件低品位礦石樣品進(jìn)行元素相關(guān)性和R型聚類分析，研究元素之間的關(guān)系變化，結(jié)果見表2、圖2。

表2 Ⅰ號(hào)含金礦化蝕變破碎帶低品位礦石樣品元素相關(guān)矩陣

圖2 Ⅰ號(hào)含金礦化蝕變破碎帶低品位礦石樣品元素R型聚類分析譜系圖

由表2、圖2可知：Au與As、Sn呈正相關(guān)變化。當(dāng)相關(guān)系數(shù)為0.30時(shí)，18種元素分為4簇群。Au-As-Sn為密切相關(guān)簇群，與Mn-Co-Ni-V-Ti-Zn-Bi-Sb-W及Mo-B-Pb密切相關(guān)簇群呈弱正相關(guān)變化；Hg-Ag-Cu為密切相關(guān)簇群，且與上述元素呈負(fù)相關(guān)變化關(guān)系。

礦體中Au與As呈密切相關(guān)關(guān)系，反映該礦區(qū)金成礦成暈與含砷礦物的密切成生聯(lián)系，說明As元素具有極其重要的找礦指示作用。

3 構(gòu)造疊加暈特征

3.1 原生暈垂向分帶特征

3.1.1 典型礦體原生暈異常分帶特征

白日其利金礦區(qū)Ⅰ號(hào)含金礦化蝕變破碎帶礦體構(gòu)造疊加暈垂直投影特征見圖3。

圖3 白日其利金礦區(qū)Ⅰ號(hào)含金礦化蝕變破碎帶礦體構(gòu)造疊加暈垂直投影圖

由圖3可知：相對(duì)Au內(nèi)帶異常，As、Sb、Hg、B、Ag、Cu、Pb、Zn、Bi、Mo、Co、Ni、V、Ti、W、Sn出現(xiàn)中帶或內(nèi)帶異常，Mn出現(xiàn)外帶異常；As、Hg、Sb、B異常規(guī)模大于Au，異常中心主要分布在上部；Ag異常分布中心及范圍基本與Au一致，中帶及內(nèi)帶異常規(guī)模略小于Au內(nèi)帶異常；Cu、Pb、Zn異常主要發(fā)育在礦體范圍內(nèi)，且局部分布在Au異常范圍內(nèi)，規(guī)模明顯小于Au異常；Bi、Mo、Mn、Co、Ni異常規(guī)模較小，強(qiáng)度低，異常中心主要分布在礦體尾部；W、Sn異常范圍與Au異常范圍大體相當(dāng)，異常中心主要分布在上部。

3.1.2 典型礦體構(gòu)造疊加暈垂向分帶特征

選?、裉?hào)含金礦化蝕變破碎帶M2礦體7勘探線進(jìn)行元素含量及異常分帶垂向變化規(guī)律研究，結(jié)果見表3。Au、As、Sb、Hg、B、Ag、Cu、Pb、Zn、Bi、Mo、Mn、Ni、V、Ti、W、Sn等元素均反映出成暈特點(diǎn)，且As、Hg、Ag、Pb、Zn、Bi、Sn異常達(dá)內(nèi)帶強(qiáng)度，Sb、B、Cu、Co、Ni、W異常達(dá)中帶強(qiáng)度，Mo、Mn、V、Ti異常達(dá)外帶強(qiáng)度。元素垂向分布表現(xiàn)為：Au異常呈單峰值變化，在4 075 m 標(biāo)高具有1處濃集中心；As、Sb、Mn、V、Ti、Zn、Co、Ni、Sn異常呈單峰分布，As、Sb、Mn、V、Ti異常中心與Au異常相近，Zn、Co、Ni、Sn異常中心在Au異常下部；Hg、B、Ag、Cu、Pb、Bi、W、Mo異常呈雙峰變化，其中Hg、Ag、Cu、Pb、W異常上部峰值中心與Au異常一致，下部控制最深的3 875 m標(biāo)高呈強(qiáng)峰值變化，B、Bi、Mo異常與Au異常中心上、下部呈強(qiáng)峰值變化。

組分分帶特征表現(xiàn)出礦體尾部出現(xiàn)典型蝕變巖型礦體前緣暈、近礦暈及尾暈特征，指示元素組合異常[2]，即在礦體前緣出現(xiàn)尾暈特征指示元素異常。這種單一礦體組分分帶上的異常變化，一方面可能反映出金成礦熱液活動(dòng)的多階段性，另一方面可能也反映出礦體下部存在盲礦體疊加的成礦成暈作用。

表3 M2礦體7勘探線元素垂向變化特征

3.1.3 元素垂向分帶序列

根據(jù)白日其利金礦床Ⅰ號(hào)含金礦化蝕變破碎帶礦體成暈異常空間分布特征和典型剖面垂向上各元素分帶變化規(guī)律，綜合礦石組分特征，認(rèn)為單一期次成礦作用元素垂向分帶序列，從上到下為：Hg、As、Sb、B(礦體上部及前緣暈)→Ag、Au、Cu、Pb、Zn(礦體中部及近礦暈)→Mo、Bi、Mn、Co、Ni、W、Sn、V、Ti(礦體下部及尾暈)。

3.2 構(gòu)造疊加暈基本特征

1)Ⅰ號(hào)含金礦化蝕變破碎帶深部工程構(gòu)造疊加暈異常顯示Au在0勘探線—16勘探線呈連續(xù)內(nèi)帶異常，前緣暈指示元素As、Hg、Sb、B在15勘探線—32勘探線呈現(xiàn)較連續(xù)的中帶及內(nèi)帶異常，尾暈指示元素Mn、Bi、Mo、Co、Ni、V、Ti、W、Sn在15勘探線—32勘探線呈現(xiàn)斷續(xù)的中帶及內(nèi)帶異常，出現(xiàn)前緣暈、尾暈共存現(xiàn)象，指示深部礦體前緣暈疊加。

2)由上至下，Au異常呈低→高→低趨勢(shì)，Ag、Cu、Pb、Zn、Hg呈低→高→低→高趨勢(shì)，B呈高→低→低→高趨勢(shì)，出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，近礦暈及前緣暈元素在深部出現(xiàn)升高趨勢(shì)，反映深部盲礦體成礦成暈的疊加作用。

3)由于疊加，計(jì)算垂向分帶序列出現(xiàn)反常，通過對(duì)Ⅰ號(hào)含金礦化蝕變破碎帶7勘探線元素含量研究，采用最大概率值法[9]計(jì)算由上至下元素分帶序列為：Sb、Ag、Mo、Co、V、Ti、W→Au、As、Hg、B、Cu、Mn、Ni→Pb、Zn、Bi、Sn。其中，Mo、Co、V、Ti、W等典型尾暈指示元素分帶呈現(xiàn)在上部的反分帶現(xiàn)象，顯示該含金礦化蝕變破碎帶中同位或復(fù)位礦體成暈疊加特征。

4 深部盲礦體預(yù)測(cè)構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｐ?/h2>

4.1 最佳指示元素組合及特征指示元素組合

1)最佳指示元素組合：Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Hg、Sb、B、Bi、Mo、Mn、Co、Ni、V、Ti、W、Sn。

2)特征指示元素組合：前緣暈特征指示元素有As、Hg、Sb、B；近礦暈特征指示元素有Au、Ag、Cu、Pb、Zn；尾暈特征指示元素有Bi、Mo、Mn、Ni、Co、V、Ti、W、Sn。

4.2 深部盲礦體預(yù)測(cè)

白日其利金礦區(qū)Ⅰ號(hào)含金礦化蝕變破碎帶構(gòu)造疊加暈深部盲礦體預(yù)測(cè)模型見圖4。由圖4可知：礦體呈向東深部側(cè)伏趨勢(shì)，深部礦體下部呈現(xiàn)前緣暈、尾暈共存及前緣暈、近礦暈指示元素轉(zhuǎn)折等顯著疊加標(biāo)志特征[10-11]。

圖4 白日其利金礦區(qū)Ⅰ號(hào)含金礦化蝕變破碎帶構(gòu)造疊加暈深部盲礦體預(yù)測(cè)模型

由圖4可知：上下串珠狀向東側(cè)伏礦體及預(yù)測(cè)盲礦體的構(gòu)造疊加暈縱投影、剖面、代表斷面分布形式，每個(gè)礦體均有各自的前緣暈、近礦暈、尾暈，上部礦體A 尾部和下部礦體B前緣出現(xiàn)尾暈與前緣暈及近礦暈元素異常疊加特征。

地表礦化帶預(yù)測(cè)深部盲礦體找礦標(biāo)志：Au等近礦暈指示元素外帶弱異常，伴有前緣暈As、Hg、Sb、B中帶及內(nèi)帶異常，指示深部有盲礦體存在。

已知礦體深部預(yù)測(cè)盲礦體的標(biāo)志：若在上部已知礦體尾部近礦指示元素有Au出現(xiàn)中帶、外帶弱異常，尾暈特征指示元素有Bi、Mo、Mn等出現(xiàn)中帶、內(nèi)帶異常，顯示上部已知礦體尾部；若前緣暈特征指示元素As、Sb、Hg也出現(xiàn)中帶、內(nèi)帶異常，則是深部盲礦體前緣暈的疊加結(jié)果，前尾暈共存，指示深部構(gòu)造帶還有盲礦體，則將上部已知礦體向深部側(cè)伏方向的有利成礦空間變成預(yù)測(cè)靶位。

由圖3可知：Au在礦體深部呈連續(xù)內(nèi)帶異常，并出現(xiàn)強(qiáng)異常變化趨勢(shì)；前緣暈特征指示元素As、Hg、Sb、B在深部綜合呈現(xiàn)較連續(xù)的中帶及內(nèi)帶異常，其中As、B異常呈現(xiàn)與Au異常同向側(cè)伏變化強(qiáng)異常，Hg異常在礦體下部側(cè)伏方向出現(xiàn)強(qiáng)帶異常中心；尾暈特征指示元素Bi、Mo、Co、Ni、V、Ti、W、Sn在深部呈現(xiàn)斷續(xù)的中帶及內(nèi)帶異常；近礦暈特征指示元素Ag、Cu、Pb、Zn綜合呈現(xiàn)較連續(xù)中帶及內(nèi)帶強(qiáng)異常，其中Ag異常分布與Au異常一致，Cu、Pb、Zn異常中心與Au異常基本吻合。顯示Au異常、前緣暈、近礦暈和尾暈特征指示元素均呈異常，出現(xiàn)前尾暈疊加現(xiàn)象，反映深部仍存在較強(qiáng)的成礦作用[12]。

通過對(duì)白日其利金礦區(qū)構(gòu)造疊加暈特征的研究，結(jié)合建立的構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ胶驼业V標(biāo)志，在7勘探線—32勘探線深部3 500～4 000 m標(biāo)高圈定1處找礦靶區(qū)(見圖5),為該區(qū)下步工作部署提供了地球化學(xué)依據(jù)。

1—Au內(nèi)帶異常 2—As內(nèi)帶異常 3—Sb內(nèi)帶異常 4—Hg內(nèi)帶異常 5—B內(nèi)帶異常 6—見礦鉆孔 7—未見礦鉆孔 8—勘探線及編號(hào)圖5 白日其利金礦區(qū)Ⅰ號(hào)含金礦化蝕變破碎帶構(gòu)造疊加暈找礦靶區(qū)圖

5 結(jié) 論

1)白日其利金礦區(qū)地球化學(xué)特征研究結(jié)果表明，礦床元素組合為Au、Ag、As、Sb、Hg、B、Cu、Pb、Zn、Bi、Mo、Co、Ni、Ti、W、Sn；特征元素組合為Au、Ag、As、Sb、Hg、B、Ti、W、Sn。

2)白日其利金礦區(qū)盲礦體預(yù)測(cè)的最佳指示元素組合為Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Hg、Sb、B、Bi、Mo、Mn、Co、Ni、V、Ti、W、Sn；前緣暈特征指示元素：As、Hg、Sb、B；近礦暈特征指示元素：Au、Ag、Cu、Pb、Zn；尾暈特征指示元素：Bi、Mo、Mn、Co、Ni、V、Ti、W、Sn。

3)依據(jù)白日其利金礦區(qū)構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ胶兔さV體預(yù)測(cè)標(biāo)志，對(duì)Ⅰ號(hào)含金礦化蝕變破碎帶深部進(jìn)行了找礦預(yù)測(cè)，圈定了1處找礦靶區(qū)；本次構(gòu)造疊加暈研究及預(yù)測(cè)結(jié)果表明，Ⅰ號(hào)含金礦化蝕變破碎帶深部具有良好的找礦前景。