構造疊加暈找礦新方法在河北牛圈子銀金礦床深部預測中的應用

張賀然，王 俊，魏子鑫，劉媛媛，魏 江，張承玉

（中國冶金地質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在三度空間上的原生暈發育特點——特別是軸向分帶，進而研究銀金礦體的多期次疊加結構所表現出的特點，在此基礎上，建立銀金礦床的構造疊加暈模式、分析研究預測標志。最后在X號礦體的深部圈定盲礦靶位。

1 礦床地質特征[1]

1.1 地層、構造、巖漿巖

地層：礦區南殘存有少量太古界單塔子群變質巖(Ardn)，礦區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。

構造：最發育的斷裂構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，斷裂構造長約20km，傾向北、北西；礦區西部斷裂構造是北西向，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。

礦石結構：主要有交代結構、交代殘留結構、包含結構、自形晶粒狀結構、它形不等粒晶結構、碎裂結構等。

礦石構造：主要有角礫狀構造、浸染狀構造、細脈浸染狀構造、蜂窩狀構造、團塊狀構造、晶洞構造等。

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；礦體頂板巖石強度和幅度遠遠超過底板巖石；蝕變礦物是一組典型的低溫熱液礦物組合。主要表現為硅化、螢石化好和黃鐵礦化的蝕變類型。

2 礦床地球化學特征

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：當各元素襯值＞1時，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Ag、Au、Pb、Zn元素襯值＞10、其它元素襯值＞2時，共同的元素組合是：Ag、Au、Pb、Zn、Cu、As、Sb、Mo、Mn、W。

金礦體：當各元素襯值＞1時，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Ag、Au、Pb、Zn元素襯值＞10、其它元素襯值＞2時，共同元素組合是：Ag、Au、Pb、Zn、Cu、As、Sb、Hg、Mo、Mn、W。

2.3 元素相關關系

通過牛圈子X號礦體中銀礦體與金礦體元素相關關系對比總結發現 ：Ag與Hg相關；Pb、Zn、Cu、Mn、Co互相相關；Cu與Hg相關；Sb與Cu相關；Hg與Ag、Cu相關；V與Ti相關；Ti與V、W相關；W與Ti相關。

圖1 牛圈子銀金礦床X號礦體構造疊加暈及預測靶位垂直縱投影圖

3 礦床構造疊加暈特征及模式

3.1 構造疊加暈分帶標準

礦區圍巖、構造蝕變帶、礦體樣品三者中各元素的含量是決定分帶標準的重要依據，在多次計算和充分分析三者數值的基礎上，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），異常強度逐漸有所下降；Au、Pb、Zn、Cu在礦體核心位置異常強，向兩端逐漸變弱，與Ag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出的變化規律，在牛圈子X號礦體上，選擇不同標高上的樣品，對經過化驗得出的元素含量進行計算算數平均值，在此基礎上計算分帶序列。計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。與李惠總結的中國典型熱液礦床的分帶序列[4]做比對后，發現存在一定的差別：原本應該位于上部的Sb元素出現在下部，原本屬于下部的Bi、Mn、Co出現在中、上部，這種反常的結果，是因為屬于淺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高范圍內疊加在一起。

3.3 牛圈子銀金礦床疊加結構識別

Ag是以銀礦體為中心在軸上，向上、下及兩側濃度逐漸降低，從地表至下部，Ag有多個濃集中心。Au、Cu、Pb、Zn和Ag一樣，也有多個濃集中心，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Ag元素的兩個強異常中心距離接近時，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，指示深部有盲礦存在。

3.4 牛圈子銀金礦床構造疊加暈模式[5]

串珠狀礦體的形成有三種可能性：一是同一個成礦期，形成了上下兩個礦體(暈)；二是雖然是在兩個成礦期形成兩個礦體(暈)，但是這兩個礦體(暈)疊加在一起；三是兩個成礦期，形成了上下兩個礦體(暈)。當上下兩個礦體距離很近時，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。串珠狀礦體的每個小礦體，都有自己的小規模的前、尾暈；礦體總體，有大規模的總前、尾暈。

3.5 深部盲礦預測的標志[6]

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

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

（3）當As、Sb、Hg的異常強度（中、內帶異常）出現的規律是：“上部強→中部弱→下部強”或“上部強→中部強→下部強”，指示深部還有盲礦存在。

（4）數值轉折 ：通過計算得出As、Sb、Sb/Bi、As/Bi的值的規律是最上數值底→中上數值高→中下數值低→最下數值高，指示深部有盲礦。

（5）反分帶：原生暈在軸向上出現反分帶現象，指示深部有盲礦。

4 深部盲礦預測結果

總結對比構造疊加暈特征發現：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測靶位（見圖1）。

5 結語

通過研究牛圈子銀金礦床的構造疊加暈特征，確立了構造疊加暈剖面和不同標高截面圖（圖2），確定了盲礦預測標志，進而圈定出牛圈子預測靶位1和牛圈子預測靶位2，后經鉆探驗證，靶位見礦效果良好。

圖2 牛圈子銀金礦床構造疊加暈深部盲礦預測模式圖