Abstract:ThispaperstudiestheTibetanbangebronzepolymetallicdepositore-forminggeologicalcharacteristics,putsforwardthemainmineralizationalterationmineralcombination,thefirstcategorycontainingFe3+mineral,thesecondcategoryofchlorite+epidote+carbonatemineralassemblage.Principalcomponentanalysis(PCA)methodisusedtodetecttheAlterationRemoteSensinganomaliesoftwokindsofalterationmineralsbasedonASTERdata-nearinfraredandshort-waveinfraredwavelengthsofvisiblelight.Resultsshowthatthebronzepolymetallicminearea,twotypesofalteredmineralspresentonthespacedistributionofconsistentandalteredthecharacteristicsofhighstrength,andonthisbasis,selectsthefavorablecopperpolymetallicmineralizationzoneforthewholestudyareaaccordingtothetwotypesofalteredmineralsinformation.
关键词:ASTER;铜多金属矿;矿化蚀变信息;主成分分析
Keywords:ASTER;copperpolymetallicdeposit;mineralizationalterationinformation;principalcomponentanalysis.
中图分类号:P614文献标识码:A文章编号:1006-4311(2017)08-0115-03
0引言
随着遥感技术应用趋于成熟,以遥感作为一种找矿方法特别是利用多光谱数据提取矿化蚀变信息,已成为找矿的一种重要手段[1-6],特别是对热液矿床成矿过程中发生的围岩蚀变信息的提取。围岩蚀变现象作为找矿标志已有数百年的历史,只要有热液型矿床产出的地方,或多或少均存在一定的近矿围岩蚀变[7]。遥感找矿异常提取的目的就是要探测和圈定与成矿密切相关的蚀变矿物、蚀变岩带和矿体表生氧化带(铁帽)[8-9],并对蚀变强度分级,综合推测成矿有利区。
遥感找矿异常提取所用多光谱数据较多的有MSS、TM、ETM+、ASTER、OLI等数据,其中ASTER数据以其拥有较多的波段(14个波段)而在近年来得到广泛的应用,并取得了显著的效果。国外学者利用ASTER数据进行蚀变矿物及矿化蚀变带的提取工作已经相当多[10-12]。国内学者利用ASTER数据也做了大量有关蚀变异常提取的相关研究工作,2005年毛晓长[13]以安徽铜陵凤凰山矿田为例比较了ETM+和ASTER数据在遥感矿化蚀变信息提取中的应用;2008年耿新霞等[14]利用ASTER数据以在浅覆盖区进行了蚀变遥感异常信息的提取;2012年杨日红[15]利用ASTER数据以秘鲁南部阿雷基帕省斑岩铜矿区为例研究了斑岩铜矿典型蚀变矿物组合信息提取方法。
基于前人研究背景,本文利用ASTER数据的VNIR和SWIR波段数据,通过对班戈县拉青铜多金属矿区典型地物波谱特征分析,并以美国地质调查局(USGS)的标准矿物波谱为基础,选择合适的波段进行主成分分析,对研究区进行了矿化蚀变信息的提取工作。
1研究区成矿地质特征
拉青铜多金属矿位于班戈县加群乡境内,拉青矿床位于班公湖―怒江缝合带南侧,属于矽卡岩型铜多金属矿床。根据董磊等[16]对矿床成矿二长花岗岩的锆石U-Pb测年,矿床形成于早白垩世晚期。区内地层主要为泥盆查果罗玛组(D2-3C)和上三叠统确哈拉群(T3Q),侵入岩发育,构造形迹主要表现为东西向断裂构造。与成矿有关的主要是二长花岗岩侵入体,呈岩株状产出。矿体主要产在二长花岗岩与沙木罗组(J3K1s)灰岩接触带中,以矽卡岩含铜铁多金属矿石为主,矿石矿物主要由磁铁矿、黄铁矿、赤铁矿、S铜矿、黑云母,次生矿物为褐铁矿、孔雀石、蓝铜矿。矿体围岩蚀变较强烈,围岩蚀变以磁铁矿化、大理岩化、矽卡岩化和碳酸盐化为主,地表可见孔雀石化。
2数据预处理
本文所用ASTER数据采集日期为2005年12月8日,数据级别为L1B。根据数据自身特点及采集环境,为了减小误差、提高矿化蚀变信息的提取精度,需对数据进行预处理。首先对SWIR波段的像元重采样至15m并与VNIR波段合成为9个波段的新数据,然后将数据由BSQ转为BIL存储进行FLAASH大气校正,对校正后的影像裁剪出坐标为31°20′~31°35′N,90°9′~90°41′E的感兴趣研究区,最后进行干扰地物的去除。本区内采用表1所示方法进行掩膜去干扰。
3蚀变异常信息提取
矿化蚀变遥感异常的提取通常以主成分分析为主,比值分析和光谱角分析为辅,特别是根据蚀变矿物的波谱特征采用主成分分析的方法进行蚀变异常信息提取,其效果显著,得到了大量学者的运用和推广。由此,本文也采用主成分分析的方法对拉青铜多金属矿进行矿化蚀变异常信息提取。
3.1蚀变矿物波谱特征分析
基于ASTER数据的可见光-近红外、短波红外波段进行蚀变矿物的识别,其依据是蚀变矿物中离子(Fe2+、Fe3+、OH-、CO32-等)或离子基团在岩石光谱中表现出具有诊断性意义的谱带。拉青铜多金属矿区矿石矿物主要由磁铁矿、黄铁矿、赤铁矿、黄铜矿、黑云母,次生矿物为褐铁矿、孔雀石、蓝铜矿,围岩蚀变以磁铁矿化、大理岩化、矽卡岩化和碳酸盐化为主。以此,基于美国地质调查局(USGS)标准波谱数据库,重建含Fe3+矿物、绿泥石+绿帘石+碳酸盐矿物在ASTER数据的VINR和SWIR波段的反射率曲线(如图1)。
从图1(a)(b)中分析含Fe3+矿物的波谱曲线可以得出,褐铁矿(Limonite)、针铁矿(Goethite)、黄钾铁矾(Jarosite)在0.53μm、0.85μm附近有吸收特征,对应ASTER1、3波段;在0.71μm、1.68μm附近有反射特征,对应ASTER2、4波段,尤其是在ASTER4波段存在较高反射峰。从图1(c)(d)中分析矿物波谱,可以看出绿泥石(Chorite)和绿帘石(Epidote)在0.55μm、0.8μm、2.16μm、2.4μm附近有反射特征,对应ASTER1、3、5、9波段,特别是在ASTER5波段处存在一个高反射峰;在0.68μm、2.26μm、2.33μm附近有吸收特征,对应ASTER2、7、8波段,特别是在ASTER8波段处是一个强吸收谷;方解石(Calcite)、菱铁矿(Siderite)、白云石(Dolomite)在0.8μm、2.15μm、2.38μm附近有高反射特征,对应ASTER3、5、9波段;在2.33μm附近有强吸收特征,对应ASTER8波段。
依据以上蚀变矿物波谱特征,可以将蚀变信息提取分为两类:
①含Fe3+矿物:在ASTER1、3波段强吸收,在ASTER2、4波段高反射。
②绿泥石+绿帘石+碳酸盐矿物:在ASTER8波段强吸收,在ASTER3、9波段高反射。
3.2蚀变矿物信息提取
根据蚀变矿物的波谱特征,对含Fe3+矿物的信息提取选择ASTER1、2、3、4波段进行主成分分析,对绿泥石+绿帘石+碳酸盐矿物的信息提取选择ASTER1、3、8、9波段进行主成分分析,得到表2,表3中所示的特征向量矩阵。
从含Fe3+矿物波段组合主成分分析得到的特征向量矩阵可以看出,PC4主分量中的band2权值最大,且与band4符号相同、与band1和3符号相反,但其系数为负相关,所以对PC4波段进行波段运算做求反处理,得到的结果符合Fe3+矿物在ASTER数据中的波谱特征。然后对求反后的PC4主分量做高斯低通滤波3*3窗口处理消除异常噪声,再将数据做线性拉伸到0-255,最后采用张玉君[17]提出的主分量阈值化分级技术进行蚀变异常强度分级,统计图像的平均值和标准离差,以标准离差为分级尺度,结合本研究区特征选择以标准离差的1.5、2、2.5倍数作为阈值,将蚀变异常分割为三个等级,得到Fe3+矿物信息分布图,如图2(a)。
从绿泥石+绿帘石+碳酸盐矿物波段组合主成分分析得到的特征向量矩阵可以看出,PC4主分量中的band8和band9权值最大,在PC4分量中贡献最大,且符号相反,系数为正相关,符合Fe3+矿物在ASTER数据中的波谱特征。后面做相同处理,得到绿泥石+绿帘石+碳酸盐矿物信息分布图,如图2(b)。
3.3结果分析
参照拉青铜多金属矿区的地质资料及相关文献,结合本文对研究区的两类蚀变异常提取的信息分布图,可以看出,在拉青铜多金属矿区两类矿化蚀变异常都呈现出强度较高并且分布一致的特点,所以本次基于ASTER数据提取的矿化蚀变异常信息分布,比较符合矿区的成矿特征,并且很好的反应出了矿区围岩蚀变的特点。
从矿化蚀变信息分布图中可以看出,在研究区内,也存在几处矿化蚀变类型与拉青铜多金属矿区一致且蚀变强度较高,因此可以作为铜多金属矿成矿有利区(如图2中所示)。
4结束语
本文以班戈县拉青铜多金属矿区为研究点,通过分析其成矿地质背景,建立了相关蚀变矿物提取类型,并基于ASTER数据对整个大范围的研究区进行了矿化蚀变信息的提取工作,结果再一次验证了ASTER数据对热液矿床的蚀变围岩带和矿体表生氧化带的信息提取有很好的应用。
在选择研究区时,刻意选择了包含较多地物的区域,通过波段运算、掩膜等方法,分析不同地物光谱特征,要使用多种不同方法反复对比研究,对区内云、雪、冰、湖泊、阴影等干扰因素进行去除。研究区内同时也包含了相当大面积的第四系覆盖区,对于第四系覆w较严重的区域,依然无法用常用的矿化蚀变遥感异常提取方法进行矿化蚀变异常提取,并且在提取铁染信息过程中存在较多的干扰。
综上,利用ASTER数据对基岩区可以进行快速有效的矿化蚀变信息提取,在地质综合找矿勘查中,此方法可以作为一种有力的辅助工具,为地质工作带来极大的帮助。
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[关键词]白钨矿床花岗岩CCG碰撞
[中图分类号]P585[文献码]B[文章编号]1000-405X(2014)-1-33-1
沙东钨矿位于卡瓦布拉克-星星峡Fe、Cu、Ni、Zn、Pb、V、Ti、Cr、W、Sn、白云母成矿带东段,矿区共发现白钨矿体34条,求得(333+334?)钨金属资源量6.96万t,WO3平均品位0.265%;该矿床及其周边一系列钨矿点的相继发现显示了中天山地块巨大的钨矿找矿潜力。本文主要对与主矿体形成有密切关系的花岗岩的特征加以简述、并对其形成构造环境加以简单判别。
1含钨矿花岗岩特征简述
沙东含矿花岗岩为地表600米以下的隐伏岩体,该岩体对应于物探CSAMT剖面上的高阻异常。白钨矿主要分布于岩体与地层的内接触带上。测定该岩体同位素年龄为285±5Ma,为早二叠世花岗岩。针对该花岗岩进行微量元素分析显示W含量平均为6.3×10-6,明显高于普通同类花岗岩。
针对沙东各主要见矿钻孔深部隐伏的花岗岩共采集了10个代表样品,其岩石全分析结果显示花岗岩A/CNK均大于1.1,为过铝质岩石。Rittmann指数σ值介于1.8-3.3之间,为钙碱性岩石。碱金属总量比较高,在6.64%-7.52%,但一般Na2O>K2O。氧化钙含量较高,多在1.82%-3.13%间变化,CaO/Tfe为0.78%-1.15%,花岗岩中CaO含量相对较高,为本区白钨矿体形成提供了有利条件。
2含钨矿花岗岩形成构造环境判别
Maniara和Piccoli提出的利用花岗岩类岩石、主元素化学和矿物学等特征将花岗岩类形成的构造环境分为造山的及非造山的两大类共七类:岛弧花岗岩类(IAG)、大陆弧花岗岩类(CAG)、大陆碰撞花岗岩类(CCG)、后造山花岗岩类(POG)、与裂谷有关的花岗岩类(RRG)、与大陆的造陆抬升有关的花岗岩类(CEUG)、大洋斜长花岗岩(OP)。利用本方法对沙东花岗岩构造环境的判别流程分为两个步骤,第一步根据矿物和岩石学特征初步判别,第二步根据主元素化学特征最终判别。
(1)矿物和岩石学特征判别结果
经镜下鉴定沙东花岗岩含条纹长石及斜长石两种类型,条纹长石经计算or>75%,斜长石成分为奥长石,黑色矿物组合为黑云母+电气石+矽线石+石榴子石,这与Maniara和Piccoli划分的CAG、CCG及POG三种类型花岗岩特征相似。根据此方法初步判别沙东花岗岩为造山的花岗岩,其类型可能为CAG、CCG及POG三种类型其中的一种。
(2)主元素化学特征判别结果
依据Maniara和Piccoli的研究,不同构造环境的花岗岩类岩石对应于不同的化学特征,在对沙东花岗岩化学特征与上述可能三种造山花岗岩进行对比后(表1),可以由里特曼指数的差异排除沙东花岗岩为POG的可能,至此沙东花岗岩可能为CAG及CCG两种类型之一。
最后依据铝饱和指数(图1)对沙东花岗岩进行判别,发现沙东花岗岩全部落位于CCG型花岗岩区,由此可以基本确定沙东花岗岩为造山的CCG类型的花岗岩。
3结论
沙东钨矿隐伏含矿花岗岩为早二叠世的钙碱性的过铝质系列岩石,构造环境判别其为造山形成的大陆碰撞花岗岩(CCG),结合前人总结的构造演化史可以得出基本结论:中天山南北的塔里木及准葛尔两大板块的对冲挤压发生了多次造山运动,其中以晚石炭世-早二叠世两大板块全面碰撞对接产生的造山运动最为强烈,并由于碰撞后松弛产生一些拉张盆地,发生了钙碱性火山喷发及壳幔同融型花岗岩的侵入。同时引发了大规模的W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn、Au、Ag等成矿作用,从而形成了中天山地区各类岩浆热液矿床。
由于中天山地块岩浆活动剧烈,以华力西中-晚期的岩浆活动表现得极其频繁而剧烈,而类似沙东含矿花岗岩体在中天山地块分布也较为广泛,加强对于CCG型花岗岩含矿性的检查评价对于钨及其它岩浆热液矿床找矿工作具有重要意义。
参考文献
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[2]秦克章,方同辉,王书来等.东天山板块构造分区、演化与成矿地质背景研究.新疆地质,2002.12.
关键词:金矿;成矿地质特征;浅成低温LS型;成矿模式
中图分类号:F407.1文献标识码:A
引言
某金矿床明显受NW向断裂构造控制,矿体赋存在侏罗系上统塔木兰沟组碱性粗安岩、粗安质火山角砾岩中,辉绿玢岩脉控制富矿段的形成,极富矿段平均品位达五百克/吨以上,矿石类型主要为石英脉型,金矿物主要为金―银碲化物,围岩蚀变有硅化、绢云母化、碳酸盐化等,为典型低温蚀变矿物组合,成矿流体属低盐度、低密度流体,成矿温度较一般浅成低温热液矿床较高(形成温度主要为205℃~285℃),盐度主要集中在1.2~1.8wt%NaCl,密度峰值集中在0.7~0.86g/cm3,成矿压力范围为10.3~27.3MPa,平均值为17.3MPa,金矿形成深度大约为1.7km,为浅成环境。
一、矿床地质特征
(一)、矿脉(体)特征
某金矿区发育三条矿脉,即Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ(图1),赋存于侏罗系上统塔木兰沟组粗安岩、粗安质火山角砾岩中,受一组北西向雁行张性断裂控制,载矿岩石主要为脉石英,既石英脉为主矿体,次为硅化角砾岩。矿体形态以脉状、透镜状为主,沿走向和倾向有膨胀和狭缩现象,产状总体呈NW-SE走向,NW向侧伏,矿体规模大小不一,长40-320m,厚1-12m,延深>200m,Au品位相差较大,最富矿段达上万g/t。在某矿区共圈出40个矿体,其中盲矿体21个。
图1矿床地质图
Ⅰ号金矿脉长510m,平均宽4.5m,最宽处12m,最窄处不足1m。石英脉在走向上呈反“S”形,有膨胀、狭缩现象,延伸基本稳定。金矿化主要发生于石英脉及蚀变安山岩中(图2.9、2.10),共圈出7个矿体。从地表主矿体到深部矿体在各主要勘探线的品位、厚度、延深和产状都有不同程度的变化,反映了岩金矿化的不均匀性。主矿体西部厚度和延深都比较大,厚度达7m,延深230m,平均品位10.47×10-6。东部厚度小,品位也低。Ⅱ号脉位于Ⅰ号脉南70m,产状与Ⅰ号矿脉基本一致,矿脉长210m,平均宽0.56m,矿化类型与Ⅰ号矿脉相同,共圈出3个金矿体,规模较小。
其中Ⅰ2、Ⅰ3、Ⅲ1、Ⅲ2、Ⅲ6、Ⅲ7等矿体特征介绍如下:
Ⅰ2矿体为Ⅰ号脉中主矿体,主要为工业品位矿体,局部见低品位矿体,形态呈脉状,NW-SE走向,延伸呈锯齿状。地表出露长度为212.6m,最大水平厚度14.30m,最小0.81m,最大延深180m,主体倾向40°,倾角58°-77°,矿体品位变化较大。该矿体深部见矿较好,有分枝且局部矿段有断层错动(图2)。
1-残坡积层;2-化学样品;3-安山岩;4-断层;5-沿脉工程;7-石英脉、工业矿体;8-低品位矿体
图2断层错断矿体素描图
地表槽探工程揭露出许多规模较小矿体。其特征见表1。
表1小矿体特征一览表
(二)、矿石特征
1、矿石类型
某金矿区内主要的矿石类型为石英脉型,次为蚀变火山岩型和蚀变火山碎屑岩型,其成分特点是富硅、贫硫,硫化物含量一般在5%以下。
石英脉型矿石分布较普遍,致密块状构造,(网)脉状构造。矿体中心为块状石英脉型,边部为石英网脉型。矿石矿物以碲化物为主,多与黄铜矿共生,含少量闪锌矿、黄铁矿等。脉石矿物主要为石英,玉髓状石英。矿石中碲化物均呈它形粒状,颗粒为0.1-3.5mm。
2、矿物组成及特征
矿石中金属矿物含量较少。硫化物主要为黄铁矿、黄铜矿,还有少量闪锌矿,闪锌矿颗粒很小,肉眼难识别。通过光学显微镜,扫描电子显微镜结合能谱分析,在矿脉中发现大量金、银碲化物,主要有碲金矿、斜方碲金矿、针碲金银矿、碲金银矿、碲银矿等,与之共生的碲化物还有碲铅矿(PbTe)。非金属矿物有石英、长石、绢云母、绿泥石、绿帘石和碳酸盐等。
二、矿床同位素研究以及成矿模式
(一)、硫同位素研究
在硫同位素地球化学研究中,应用硫化物和硫酸盐矿物的硫同位素组成变化,主要研究硫矿物沉积温度、硫的来源以及估算fO2、fS2、pH值等。在热液矿床中,硫化物的硫同位素组成,主要取决于硫的来源以及fO2、fS2、pH值等。
某金矿硫化物含量较少,约占1.79%,黄铁矿占1.76%。用黄铁矿δ34S值近似代表了成矿流体中全硫δ34S的值,分析结果见(表3.2),表明δ34S值为-1.1‰~1.7‰,极差2.8‰,均值为1.1‰,均一化程度较高,分布范围集中,接近陨石硫,具有明显的幔源硫同位素组成特点,说明矿体中硫来源于深部岩浆,预示着金成矿与岩浆热液有密切的关系。对比国内几个金矿床硫同位素分布情况,本矿床最接近陨石型,硫的来源较单一,在从深部向上迁移,乃至进入含矿热液的过程中基本没有异源硫混入(图3)。
图3某金矿与国内几种金矿床硫同位素分布图
(二)、矿床成因探讨
1、浅成低温热液型金矿床
浅成低温热液型金矿床形成于一系列火山环境中,金矿床与火山口或破火山口构造关系密切,只有少数矿床中没有火山岩出露。矿床的产出位置受区域性深大断裂的控制,很多情况下,区域性深大断裂与破火山口的环状断裂的交汇部位是重要的控矿部位,但金矿床往往并不直接产于深大断裂中。断裂构造和热液角砾岩筒构造是浅成低温热液型金矿的两种重要容矿构造形式。大多数控矿断层为正断层,不同规模的断层控制了矿体的产出。
2、与碱性岩有关的浅成低温热液矿床
碱性岩对金矿成矿的控制作用主要反映在提供矿质来源。与金矿床有关的碱性岩的含金量往往偏高,Mutschler等认为含金>10×10-9的碱性岩均与已知金矿床有密切关系。这些资料表明,碱性岩可能是金矿床的矿源体之一。进一步研究表明,控金矿碱性岩的围岩往往亦是富金矿源层,根据矿床地球化学特征和围岩含金性分析,矿质主要来源于岩体的围岩,碱性岩仅是次要的矿源体。
(三)、矿床成因模式
1、浅成低温热液矿床构造成因模式
浅成低温热液金矿和斑岩铜金矿的套叠模式,则是由英国地质学家Sillitoeetal提出的,他们认为在火山岩区,许多斑岩铜矿高部位多发育有浅成低温热液贵金属矿脉。活动火山热液体系从去气岩浆到火山喷气孔和酸性泉,为斑岩和(或)高硫化矿床形成环境,而低硫化矿床则形成于以中酸性碱度为特征的地热系统,这些地热水可能以热泉和间歇喷泉的形式排出(图4)。
图4斑岩型铜矿、高硫化型、低硫化型浅成低温热液矿床成因机制示意图
2、金矿床成矿模式
在此期间,由于受太平洋板块对欧亚板块的俯冲作用,引起大陆边缘活动带的断拗陷,在测区形成NE向火山断陷盆地及火山岩带,发育脆性断裂,主要有NNE、NE向,其次为NW、NNW向和SN向。火山岩的成因与深部壳―幔相互作用有关。某金矿体主要赋存在中生代火山岩内,受断裂构造控制较明显。
某金矿的成矿模式如图5所示。
图5某金矿床成矿模式图
结束语
总而言之,通过对某金矿矿床的成矿特征以及模式进行深入的分析中发现,只有细致的地质、地球物理和地球化学勘查工作,才能建立该矿体的综合找矿模型以及确立找矿靶区。
参考文献
【关键词】小秦岭;金矿区;特征
金碲矿物特征
河南省小秦岭金矿区矿脉主要含金矿物就是自然金(Au),其次是银金矿(AuAg),其它有碲金矿(AuTe2)及碲金银矿(Ag2AuTe2)。自然金及银金矿呈金黄至浅金黄色,有特别璀灿的金属光泽。
一、金的矿物特征
1.金矿物的形状
据统计,金粒形状为不规则状的占26.87%,园粒状26.64%,角粒状20.35%,以上三种合计73.86%,其余是片状11.29%,麦粒状11.95%,脉状、树枝状仅占约2.9%。据对112粒自然金统计,不规则粒状,包括少量角粒状,长条状的自然金粒占89.73%,圆粒状或近圆粒状的自然金粒占10.27%。
2.金矿物的粒度
据统计,金矿物以中粗粒为主,其次是细粒金,微细粒金很少,见表1。
从表1中可见,粗粒金占69.05%,中粒金占22.07%,中、粗粒金合计91.12%,如加上细粒金达到99.56%,微粒金仅占0.35%,这与选矿结果是一致的。
3.含金矿物的成色
自然金矿物成色在900‰左右。
4.金矿物的嵌布特征
对112粒自然金进行统计,统计结果见表2。
从选矿结果看,尾矿中的金多为石英中的微粒包体金,只占总量的5%,粗大的裂隙金和粒间金则在重、浮选中回收,占总量的95%,所以,从重量上讲,以粒间金为主,裂隙金次之,包体金很少。
从表2看出,黄铁矿和黄铜矿是重要载金矿物,石英是次要的载金矿物。金矿嵌布以粒间金为主,约占60%,加上脉石英中的包裹金达到95.08%,易选,包裹金中有部分微粒金难选,但还有2%以上的裂隙金易选。
从上述资料看,黄铁矿中含金(裂隙金、粒间金及包体金)是主要的,占70%左右,其次才是以明金形式存在的自然金(占主要部分)和银金矿(占很少部分)及其它含金矿物(如碲金矿),脉石中含金仅占5.5%左右。前两项合计占93.8%~94.54%,再加上脉石中的金,共占99.60%~99.91%。
二、碲的矿物特征
碲是1782年赖兴施泰因在含金的矿石中发现的。它在地壳中平均丰度值很低(6×10-6),碲与镉、锗、镓、铟、硒、铊、钪、铼等均属分散元素。在自然界,碲矿物除了自然碲外,主要是与Au、Ag和铂族元素以及Pb、Bi、Cu、Fe、Zn、Ni等金属元素形成碲化物,碲硫(硒)化物,以及碲的氧化物和含氧盐等矿物种类。
通过对小秦岭中部201、202、205、309、303、16号等含金石英脉的矿石光片进行镜下观察,碲矿物以碲金银矿、碲金矿、碲银矿为主,碲铅矿、碲铋矿较少。另外,朱惠娟等曾报导过发现两种罕见矿物碲铅铋矿和自然碲。碲矿物与自然金关系密切,分布在黄铁矿、方铅矿、黄铜矿等金属硫化物中或边部。碲化物可独立分布,或呈细脉状连生体状。电子探针分析结果见表3。
1.碲在矿石中的含量
通过对小秦岭中部201、202、205、309、303、16号等含金石英脉的不同矿体的多个采矿坑道采集了组合样,并系统分析了碲,发现区内碲含量很高。最高的样品位于16脉Ⅱ号矿体内,碲含量高达1565g/t,其它样品多数高于100g/t,只有15件样品低于100g/t,其中的7件样品在303脉,该脉平均品位仅26.59g/t,表明303脉含Te较低(表4)。
2.碲资源量
关键词:矿床地质特征;找矿方法模式;分散元素分布;
中图分类号:F407.1文献标识码:A文章编号:
1矿区地质概况
会泽铅锌矿区(见图1)位于扬子准地台西南缘的滇东北拗陷盆地中,处于小江深断裂带和昭通-曲靖隐伏深断裂带间NE构造带、SN构造带及NW构造带的构造复合部位,是我国著名的铅锌锗产地之一。矿区地层由前震旦系组成基底,其上的上震旦统、古生界组成盖层,构成“两层式结构”。盖层主要发育中、上泥盆统、石炭系、二叠系。摆佐组是矿区最主要的赋矿地层,主要由灰白色、肉红色、米黄色粗晶白云岩和致密块状浅灰色灰岩及硅质灰岩组成;具有代表性的断裂有矿山厂、麒麟厂、银厂坡断裂,与成矿密切相关。矿床位于小江深断裂带派生的北东构造带上,为成矿提供了有利的构造地质背景。岩浆活动主要为海西期峨嵋山玄武岩。
图1会泽铅锌矿床地质简图
2矿区地层特征及构造特征
2.1矿区地层特征
矿区内保留有一整套完整的碳酸岩沉积建造,出露地层主要有震旦系上统灯影组,下寒武统筇竹寺组,泥盆系的海口组和宰格组;石炭系地层从老到新有大塘组、摆佐组、威宁组和马坪组一整套完整的地层;还有下二叠统梁山组、栖霞一茅口组及上二叠统峨嵋山玄武岩,各地层之间均呈整合接触或假整合接触关系。另外,在矿区沿山坡和沟谷还分布有第四系地层的冲积、洪积砂粒粘土层。其中下石炭统摆佐组(C1b)是该区主要的赋矿层位,厚约60m.最厚可达276.5m。岩性为灰白色一红褐色中至粗晶白云岩.中间偶夹有灰岩或硅质灰岩薄层,两者呈渐变过渡关系,蚀变特征明显。与上覆地层威宁组白云质灰岩和下伏地层大塘组灰岩呈整合接触关系,其次为上泥盆统宰格组第三段(D3z-3)为该区的次要含矿地层.厚约4O~60m,岩性为灰白色中厚层状中粗晶白岩夹硅质岩。
该矿区内唯独出露的岩浆岩为二叠系上统的峨嵋山玄武岩,普遍分布于矿区的西北部。
根据地表及井下现场观察到的断裂构造之间的错切关系,按照断裂构造发育的先后顺序,大区内主要有NW、近EW、NE和近SN向4组断裂带。
2.2矿区构造特征
矿区位于金牛厂一矿山厂背斜东冀,为一走向NE的倾伏褶皱.倾向SE.倾角3O°~7O°,绝大多数铅锌矿床赋存在背斜的轴部附近和其两翼中。
该矿区构造主要以NE向断裂,由矿山厂、麒麟厂和银厂坡三条主干断裂带,为矿区的一级构造。矿区内的矿体形态、分布特征直接受其控制,三者均为成矿后期断裂且都是逆断层,在矿区内呈NE向展布。其中矿山厂和麒麟厂断裂在NE端相交于贵州牛栏江,在SW端于会泽板栗树处相会,两者合二为一。3条主干断裂带均具有多期活动和成矿流体活动的特点。
此外,在3条主干断裂带的旁侧,还发育有多组呈雁行排列的左行NE向顺层断裂和破碎带,其中以下石炭统摆佐组地层中的层间破碎或层间断裂带为主,是该区主要的容矿构造和最终贮矿场。这是由于主干断裂上下盘错动、拖拽作用,导致旁侧次级褶皱、拖拽褶皱、地层挠曲的形成,在其褶皱地层内形成拓空与剥离空间,特别是在上下盘为泥岩、页岩而中间为相对较软弱的碳酸岩地层中,更容易形成拓空、剥离和破碎空间,是铅锌矿床形成的最佳容矿场所。
3银与分散元素的分布规律
3.1铅锌元素与微量元素的关系
根据矿石化学成分和微量元素分析结果,将其成分进行相关分析。从图2A的元素相关图可以看出,在矿石中,Pb、Zn与Cu、Cd、Ag、Sb、Mo、Ge、Tl、Hg为正相关关系,呈现同步增长的特征,而与Fe、As、Ga呈现负相关。这种关系与断裂构造地球化学的矿化元素组合一致。
3.2Pb与Zn、Ag、Cu、Ge、In相关关系
Pb与Zn、Ag、Cu、Ge呈现较明显的正相关关系,与In的关系不明显(图2B),这是Pb与Zn、Ag、Cu等元素具有相似的地球化学性质的缘故。方铅矿中银含量(表3)在矿石矿物中最高,应是Ag的主要载体。
3.3Zn与Cd、Ge、In、Tl相关关系
Zn与Ge、Cd呈现明显的正相关关系,与In、Tl关系不明显(图2C),闪锌矿中Ge、Cd含量(表1)在矿石矿物中最高,并含一定量的In,反映了闪锌矿是矿石中Ge、Cd的主要载体,是In部分载体。
图2会泽铅锌矿床矿石中元素相关关系
表1会泽铅锌矿床矿石矿物中微量元素含量(×10-6)
测试单位:中国科学院地球化学研究所矿床地球化学开放实验室,由漆亮高高级工程师用ICP-MS测试。
3.4Fe与As相关关系
Fe与As呈现较明显的正相关关系(图2D),黄铁矿中As较高,反映了黄铁矿是As的主要载体。综上所述,可以推断方铅矿是银的主要载体;闪锌矿是Ge、Cd的主要载体;黄铁矿是As的主要载体,而Tl与Ga含量在矿石矿物中分布较均匀。
4找矿预测
4.1找矿预测准则
通过大量野外和室内工作分析,归纳主要找矿预测准则:
(1)地表矿体(点)及有利岩性特征:地表的铅锌矿体(点)、铅锌矿化特征及强黄铁矿化(后期氧化为褐铁矿)是成矿预测的最直接标志;摆佐组中上段粗晶白云岩及其与硅化灰岩分界的过渡带,是成矿预测的基本条件。
(2)矿化元素组合异常及其特征:结合构造地球化学异常区及其组合特征,推测隐伏矿的矿化类型和矿化强度,进行隐伏矿预测。
图3会泽铅锌矿床矿石矿物中Ag、分散元素变化
(3)围岩蚀变异常区的存在及其强度特征:矿区近矿围岩蚀变明显,以白云岩化、硅化、黄铁矿化及方解石化为主,特别是方解石化和黄铁矿化。
(4)控制矿化原生晕和围岩蚀变异常的断裂性质、控矿构造型式等特征:由于受NE构造带控制的NE向压扭性层间断裂带是矿体赋存的有利部位,矿体在剖面上明显受“阶梯状”构造控制;在平面上受等间距“多字型”构造控制。麒麟厂断裂为主要导矿构造;NW向张扭性断裂主要为配矿构造;次级NE向压扭性断裂为主要的容矿构造。
结合成矿地质条件,找矿预测准则可概括为七方面:①有利地层层位;②铅锌矿化及强黄铁矿化;③有利岩性条件;④近矿热液蚀变;⑤“阶梯状”构造及“多字型”控矿构造;⑥构造地球化学异常;⑦地球化学元素组合标志。
4.2矿床找矿模式
根据预测准则,建立矿床地质方法矿田构造预测方法构造地球化学方法的找矿方法模式和“重点解剖点面结合综合评价工程验证”
的找矿模式:
重点解剖-在区域及矿区成矿背景研究的基础上,在成矿理论的指导下,对找矿靶区进行矿床地质、构造地球化学重点研究,进行矿床重点靶区预测。
点面结合-结合矿区成矿地质条件,分析重点找矿靶区的特殊性及其与矿区成矿作用的相似性。
综合评价-对定性、定量信息进行系统的综合评价,提出工程验证的具体靶位和找矿的优选地段。
工程验证-首先对最有望地段进行工程验证,获得可靠的找矿信息和找矿成果,并与综合评价结果对照,及时总结经验,深化认识,进一步指导找矿,以取得找矿的新突破。
理论研究和找矿实践证明,隐伏矿预测准则及其预测方法模式对会泽麒麟厂深部及隐伏矿定位预测具有重要的指导意义。
4.3找矿预测靶区
根据断裂构造地球化学研究成果、预测准则及矿床预测方法模式,提出重点找矿靶区:①麒麟厂矿床深部SW段:根据构造控矿规律、岩性条件和1571、1631、1751中段构造地球化学矿化异常区的飘移等特征及矿床成因分析,结合会泽铅锌矿长期勘探实践总结的规律,认为主矿体在深部向SW侧伏,主矿体向SW向延深大大超过延长,深部应有找矿前景,有隐伏矿体存在;②矿山厂矿床深部:找矿前景乐观,特别是1#矿体深部有进一步找矿的良好前景;③大水井矿床深部及:根据应力分布的韵律性所反映的构造等间距性和地表矿化、有利岩性及构造地球化学异常等特征,预测在下石炭统摆佐组中上部粗晶白云岩的有利部位有隐伏矿体赋存;④朱家丫口地区:该地区有利构造部位有一定规模的矿体赋存。
4.4找矿预测效果
通过会泽铅锌矿的工程验证,在1571中段SW段深部有隐伏矿体赋存,发现8号隐伏矿体。经钻探揭露,矿体立体形态呈扁柱状,从上到下呈阶梯状向南西侧伏。矿体分为上下两层,1391m标高以下复合向深部延伸,矿体收缩膨胀现象明
显,厚度变化较大,平均见矿厚度16.79m,矿石平均品位30%左右,铅锌金属储量近100万吨。这一成果证明了会泽铅锌矿长期勘探实践总结的成矿规律与构造地球化学找矿方法相融合对本区的隐伏矿预测有重要的指导作用。
5矿床成因
5.1成矿物质来源
根据该区域和矿区内各时代地层岩石中微量元素丰度值与全球同类岩石丰度比较,区域内各时代地层中铅锌含量高于全球同类岩石2~6倍,而矿区内各时代地层岩石中微量元素丰度值又高出滇东北相应地层岩石成矿元素的含量。说明矿区内当时处于浅海相沉积环境,受地下深部热卤水的影响,热卤水所途经地层都受到不同程度的矿化。各地层在后期的岩浆活动和构造运动中均有提供成矿物质来源的可能。
5.2成矿温度
在不同的矿石矿物中,矿物包裹体平均温度变化范围在150℃~370℃之间,主要集中在190℃~230℃;矿石中方铅矿、闪锌矿、黄铁矿中的包裹体爆裂温度在180℃~370℃之间,说明会泽铅锌矿床属于中一低温矿床。
5.3成矿时代
会泽铅锌矿床的成矿时代,至今尚无定论。西南冶金地质317队曾根据铅同位素测试出矿山厂的Doe年龄大致为1.7O~3.27亿年,这与石炭世年龄大致相当。这说明成矿与沉积作用关系密切.而后期岩浆和燕山期构造活动只是对含矿层进行改造加富作用而已。
6结论
1)会泽铅锌矿具有独特的成矿地质特征:矿石品位高、含银及分散元素多、矿石矿物简单,明显受构造和岩性控制。
关键词:成矿模式;建立;探讨
中图分类号:U469文献标识码:A
一、成矿模式的内涵
成矿模式是对矿床赋存的地质环境、矿化作用、随时间变化显示的各类特征(地质的、地球物理的、地球化学的和遥感地质的)和成矿物质来源、迁移富集机理等矿床成因要素进行的概况、描述和解释是某类矿床共性的表达方式。公认为是典型矿床研究的最终成果和成矿规律的表达式。矿床成矿模式按矿产调查工作可以分为:
①区域成矿模式。②矿床成矿模式。③找矿模型三种类型。
二、建立成矿模式
建立矿床成矿模式的目的将各种描述性的内容概括成一组相似矿床的共性认识,总结成矿规律,进行模拟预测,将已知成矿空间延伸到未知地区或地质工作程度较低的地区,提高地质研究程度和充实成矿学理论。典型矿床的解剖研究时,通过建立典型矿床的成矿模式的方式,表达已知区和未知区内成矿特征。
(一)矿床成矿模式内容
1、区域地质背景(大地构造单元、所在区域特征)
2、成矿环境、赋矿地层(时代和岩性特征)、成矿岩体(岩石组合、岩性特征及年代)、控矿构造(用地质图说明)。
3、矿体(或矿床)组合分布规律及产状。
4、矿石类型及矿物组合。
5、矿石结构构造
6、矿化阶段及分带性(用典型剖面图说明)
7、微量元素特征。
8、蚀变类型及分带性(用典型剖面图说明)。
9、成矿物理化学条件。
10、矿床成因机制(成矿物质来源,成矿物质的时空变化特征,在矿床成矿模式图上标出并说明)。
11、矿床类型。
12、控矿条件和找矿标志(即综合方法找矿信息标志)。
(二)建立成矿模式的方法
在GIS平台上建立矿床成矿模式时,几乎涉及到所有矿产(预测)空间数据库中的各类数据都需调用
1、按建模内容调用空间数据库中建模有关的图件、图层、组成建模新档。
2、调用建模对象的典型矿床卡片数据选择建模有关的材料。
3、根据矿床地质、地球物理场、地球化学场特征,按XYZT置作矿床成矿模式图,可以是立体的、也可以是平面的或文字及表格的。
4、通过空间数据库表达搜索和图形交互式搜索、实现迭加操作,平面与平面迭加,剖面与剖面迭加。
5、在迭加图上选定模式必要的图层或删除一些图层。
6、当某些关键性的标志缺少时,可以用手工添加。
7、按模式的地质概念和一定类型矿床的成矿特征构造模式图。
三、区域成矿模式
成矿作用的时空演化、成因联系和成矿机制,从而,提高区域成矿学的理论研究水平,指导区域矿产的预测和勘查工作。根据我国区域矿产的时空分布规律和备类矿产的成因特征,区域成矿单元分为垒球性的(I级)、区域性的(Ⅱ,Ⅲ,Ⅳ级)、矿田、矿床、矿体7级。建立成矿模式内容可统一考虑以下几方面:
(一)必要图件。区域地质矿产图、各类矿床综合剖面图(并用附表说明各类矿床的基本特征)、域成矿模式图。
(二)区域成矿模式的描述内容。区域地质环境(构造单元、成矿区带、区域地质概况)、成矿期次(时代)和成矿作用及其有关的矿产种类、矿床类型(概括用成矿模式或用代表性的矿床说明、常用综合剖面图和附表说明)、构造对成矿的控制(包括构造层、构造分区和构造类别对区域的和局部的矿化类型的控制作用)、沉积岩相对矿化类型的控制(层位、岩性、古地理)、岩浆岩对矿化类型的控制(时代、产状[喷发、侵入]、岩性及地球化学特征)、变质作用对矿床形成的控制(原岩、温度、压力)、各类矿床随时问的演化关系(矿种、类型)、各类矿床的区域特征、成因及其各自的矿化分带性、各类矿床的认别标志及后期变化特征(包括地质、物探、化探、遥感等信息)成矿系列组合、类型及其呈现的序次(找矿依据、矿床类型及其成因联系,用模式图说明),区域的和局部的控矿因素及找矿标志、参考文献。
总之,建立区域成矿模式是以区内所出现的矿床类型或有代表性的矿床为描述对象,用其综合特征乘解释区域成矿作用的整体性它将促进区域成矿规律研究的深化,是提高我国区域成矿学理论水平的途径。
四、矿床的成矿模式
建立一个矿床的成矿模式的总体内容是相似的,可统一考虑以下几方面:
(一)必要图件。区域的或矿床地质平面图、矿床典型剖面、矿床成矿模式图。
(二)矿床成矿模式。区域地质背最(大地构造单元、成矿区楷级别及所在区域成矿特征)、成矿岩体(岩石组合、岩性特征及年代)成矿环境(赋矿地层时代和岩性特征)、矿体(或矿床)组合分布及产状、控矿构造(用地质图说明)、矿石类型及矿物组合、矿石结构构造、矿化阶段及分带性(用矿床典型剖面或其它图件说明、蚀变类型及分带性(用矿床典型剖面及其有关图件说明)成矿物理化学条件(压力、温度、pH、Eh、fs2、fo2等)、矿床成因机理(成矿物质、成矿溶液、成矿作用能量来源、找矿标志(即综合技术方法找矿)、成矿物质的空间变化特征、矿床类型、配合成矿模式图作合理描述)与控矿因素、参考文献。
五、找矿模型
建立一个完整的找矿模型大致包括的内容是:
(一)必要图件有与找矿模型相匹配的矿床成矿模式图;代表矿床(矿体)赋存部位不同埋深的综合剖面图;典型剖面的物性分层图或综合平面图;找矿模型图。
(二)矿床地球物理场特征,包括勘查目标物和目的物物性、异常特征、干扰因素及其影响和矿床在覆盖条件下呈现的地球物理场的推断解释。
(三)矿床地球化学场特征(成矿元素和指示元素种类、元素组合、元素分带、矿床或矿体的头晕和尾晕、化探资料中包含的干扰因素、覆盖条件下的化探晕的特征等)。
(四)地球物理、地球化学模型。
(五)在干扰场压制或消除情况下的物化探场的特征。
(六)找矿需要的物化探和遥感信息。
(七)找矿适用的方法类别、使用的次序及配制。
(八)参考文献。
建立找矿模型需要具备扎实的地质基础数据,它包括地质、物探、化探数据超深探剃的物探资料;推断解释的地质理论。据此建立的找矿模型具有较大的实用性。检验找矿模型效益的途径是实践。找矿模型在勘查工作中具有预测、发现矿床和提高找矿效益的三大作用,供以提高地质一找矿的科学性,解决找矿工作者面临的高难度和高风险的找矿实际问题。但是由于成矿地质体的复杂性、直接和间接找矿理论的多样性、数据处理方法的多模式化,当前建立的找矿模型仍然包含有一定的不确定性。所以其建立模型理论,方法还要不断探索,提高建立模型质量,才能用它有效地指导勘查工作。
应用地质、物探、化探、航卫数据中包含的成矿信息构制找矿模型是当前地质找矿工作的需要,也是当代科学找矿的发展趋势。但是在找矿模型的表达式中,不能过分强调一种方法的有效性而否定或排斥另一些方法的效果,而应从找矿实践出发,在找矿方法最佳组合前提下,标定找矿模型的各项参数,直观而又逻辑地表达各类成矿信息和使用的方法的最佳组合,提出科学找矿的地质前提和方法配置。建立找矿模型标志着综合技术找矿方法的发展和理论上的提高,而且标明理论找矿步人新阶段,即矿产勘查理论的整体提高。找矿模型的内容展示了地质一找矿物件的具体轮廓,通过直接找矿信息的标定、综合和推断解释,阐明间接找矿信息与勘查对象间的空间联系。但由于勘查对象的物理、化学性质差异甚大,通常将找矿模型按方法、手段的组合划分为:①地质经验找矿模②地质一地球物理找矿模型③地质一地球化学找矿模型;④地质一地球物理一地球化学综合方法找矿模型。
六、结语
建立成矿模式对于矿床的勘察、研究与矿床学理论的发展有着十分重要的意义,为此我们仍需继续努力,对已建模式进行不断的改进和完善,从而使成矿模式日趋完美。
参考文献:
[1]赵晓霞,刘忠法,戴塔根等.山西辛庄金矿床成矿模式分析[J].中南大学学报(自然科学版),2013,(5).
关键词地质;物化探技术;产状;元素
中图分类号P5文献标识码A文章编号1674-6708(2012)69-0072-02
1地质概况
某地金矿处于一个较为复杂的构造带东段南侧地层中,矿区内的岩性着重是:大理岩、二云石英片岩、变粒岩以及斜长角闪片岩和闪长玢岩脉等。
在矿区内的北西向顺层韧性剪切带上存在较好脆性的破碎蚀变构造,其控制着整个金矿床的分布和规模。构造蚀变岩型属于一种金矿类型,在矿石中还伴有部分强黄铁矿化,黄铁矿化由矿体向外出现逐渐减弱的趋势。脉状矿体的厚度通常达到了1m~2m,黄铁矿化蚀变带的宽度在几米到十几米之间,黄土矿化在分布和规模上远远大于矿体的分布和规模。
2地球化学特征分析
2.1元素组合特征
化探运用土壤测量,详细的对多种元素进行了分析,这些元素包括Au、Ag、As以及Cu和Zn等。通过R型族群进行分析,在系数达到0.02的基础上,将组成元素划分成三个亚群。
2.2元素富集特征
通过采用岩石样品的方式对岩石中的成矿元素与核心伴生元素的富集特征进行掌握和熟悉,表1为各类岩石中不同组成元素的平均含量分析表,详见如下:
我们从表1中可以明显的看出,Au和Ag在斜长角闪片岩、炭质二云石英片岩以及二云石英片岩和大理岩中的含量基本上和地壳克拉克值一致,这说明,在以上类型的岩石中没有出现Au和Ag的富集现象。
在闪长玢岩和花岗斑岩中,Au和Ag含量占到地壳克拉克值的8倍左右,并且和金矿石之间存在相似元素组合的现象,这就说明,闪长玢岩脉、花岗斑岩脉和金矿体存在一致的物质源头和富集机理,它所形成的化探异常和金矿所形成的化探异常之间存在相似性。在这里将其看做一种干扰性异常。
2.3异常元素分带特征
因为当初没有对深部地质工程进行钻探实验,所以只能以地表异常宽度为依据,取得元素的横向分带。选择和成矿存在密切关系的第一亚群元素Au、Ag以及As和Pb,对横向分带序列进行计算,该序列为AsAuPbAg。As属于一种前缘元素,而Ag属于一种近矿元素。以分带序列为依据,可初步性的对矿体的剥蚀状况进行判断。
3岩石地球物理特征
为了对岩石极化特征进行掌握和了解,收集了矿区范围内各种岩石的物性标本,通过标本架法对其极化率进行测定。表2为主要岩石极化率的特征值,详见如下所示:
4物化探异常评价
4.1异常性质判定
在金矿区范围内圈出两个化探综合异常,其中处于测区中部的为1号异常,北西走向,在形状上为宽带状,其强度高,且规模大,元素组合包括Au、Ag以及As和Pb。在1号异常的北面是2号异常的位置,在形状上呈椭圆形,其规模较小,元素组合包括Au、Pb和Ag,见图1所示。
通过物探圈出三个激电异常,即DJS-1、DJS-4和DJS-5。DJS-1处于测区的中部,北西方向走向,在形状上呈宽带状分布,其强度高,且规模较大,构成了东面和西面两个异常中心,其位置和1号化探异常是相互吻合的。DJS-4和DJS-5处于DJS-1的南面,在形状上呈条带状分布,和DJS-1相平行,不存在化探异常的现象,见图1所示。
1号化探异常和物探DJS-1激电异常之间吻合,应当属于黄铁矿化金矿石所造成的一种异常现象;2号异常属于一种较为单一的化探异常,应当属于闪长玢岩和花岗斑岩造成的一种异常现象;DJS-4和DJS-5属于一种单一的激电异常,应当属于炭质二云石英片岩造成的一种干扰异常现象。
4.2矿体剥蚀程度和产状
我们从图1中可以明显的看出,1号矿导致综合化探异常的,在西部地区只有As和Au两种元素异常,在中部有Au、Ag以及As和Pb元素异常,在东部,以Pb和Ag两种元素异常为核心,由西向东,其前缘元素异常的程度逐渐下降,而金矿元素异常却逐渐有增强的趋势。通过异常评价判断:异常西段的矿体处于一个剥蚀程度较低的状态,而异常东段的矿体被严重。为了对矿体的产状进行查明,在1号异常的东段和西段各自设置了激电精测剖面,进而获得了较为明晰的矿体产状信息。
5结论
在地质找矿中,物化探技术是一项十分重要而可取的找矿方式,它在找矿工作中发挥了十分重要的作用,几年来,根据物探异常对工程进行验证,已发现了一大批的金矿。弄清区域范围内和矿产资源相关的地球物理特征,选准综合性的找矿方式,这有这样,方可充分的对物化探技术在地质找矿中的作用进行发挥。
参考文献
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9.秦岭东段老湾花岗岩体与老湾金矿的成因联系张冠,王登红,李法岭,ZHANGGuan,WANGDeng-hong,LIFa-ling
10.综合物探在找黄铁矿中的应用刘金涛,顾汉明,王柱,姜杰,杨威,LIUJin-tao,GUHan-ming,WANGZhu,JIANGJie,YANGWei
11.借用模型法及其在区域找矿预测中的应用白万成,董建乐,BAIWan-cheng,DONGJian-le
12.R型因子分析在矿床成矿预测中的应用——以山东黄埠岭金矿为例董庆吉,陈建平,唐宇,DONGQing-ji,CHENJian-ping,TANGyu
13.藏东东达山地区遥感找矿地质异常提取方法研究郭娜,陈建平,唐菊兴,GUONa,CHENJian-ping,TANGJu-xing
14.固体矿产资源储量估算应注意的问题张起钻,杨建功,ZHANGQi-zuan,YANGJian-gong
15.仿生孕镶金刚石钻头在山东玲珑金矿的试验徐良,孙友宏,李治文,王传留,孙丙伦,陈师逊,XULiang,SUNYou-hong,LIZhi-wen,WANGChuan-liu,SUNBing-lun,CHENShi-xun
16.深部土K0参量在井壁稳定性验算中的研究孙如华,李文平,张志勇,王维理,SUNRu-hua,LIWen-ping,ZHANGZhi-yong,WANGWei-li
17.重庆矿区矸石山滑坡成因分析臧亚君,刘东燕,蒋克锋,ZANGYa-jun,LIUDong-yan,JIANGKe-feng
18.某筏板基础地下车库上浮事故原因调查及补救处理张莉,杨桦,虞兴福,ZHANGLi,YANGHua,YUXing-fu
1.湖南姑婆山钨锡矿田构造控矿特征与成因探讨曾志方,曾佐勋,曾永红,ZENGZhi-fang,ZENGZuo-xun,ZENGYong-hong
2.珲春黑山金铜矿区地球化学垂向分带研究王建新,臧兴运,谢海东,赵利刚,郭秀峰,WANGJian-xin,ZANGXing-yun,XIEHai-dong,ZHAOLi-gang,GUOXiu-feng
3.河南省南召县水洞岭铜锌矿成矿地质特征及矿床成因王昊,赵金洲,秦旺,张莹,WANGHao,ZHAOJin-zhou,QINWang,ZHANGYing
4.山西省灵丘县支家地铅锌银矿床地质特征及成矿预测李树臣,周利霞,LIShu-chen,ZHOULi-xia
5.湖南水口山铅锌金银矿床地球化学特征谭建湘,宛克勇,TANJian-xiang,WANKe-yong
6.拉昂错蛇绿岩含矿杂岩带存在的证据及其找矿意义雷义均,黄圭成,徐德明,李丽娟,LEIYi-jun,HUANGGui-cheng,XuDe-ming,LILi-juan
7.广西都庞岭、海洋山花岗岩体地球化学特征对比陈希清,路远发,邹先武,CHENXi-qing,LUYuan-fa,ZOUXian-wu
8.南秦岭旬阳志留系热水沉积钠长石岩地质地球化学特征刘淑文,王涛,曾荣,薛春纪,唐永忠,LIUShu-wen,WANGTao,ZENGRong,XUEChun-ji,TANGYong-zhong
9.两类岩体含矿性的地球化学评价方法张志强,曹书武,宋雷鹰,王荣全,葛之亮,王国政,ZHANGZhi-qiang,CAOShu-wu,SONGLei-ying,WANGRong-quan,GEZhi-liang,WANGGuo-zheng
10.跨孔电阻率法有限元数值模拟及反演李天成,牛滨华,孙春岩,慕洪涛,LITian-cheng,NIUBin-hua,SUNChun-yan,MUHong-tao
11.有效视电阻率在音频大地测量数据二维反演中的应用柳建新,童孝忠,程云涛,杨晓宏,谢维,LIUJian-xin,TONGXiao-zhong,CHENGYun-tao,YANGXiao-hong,XIEWei
12.鄂东地区金山店铁矿重磁异常特征及资源潜力预测傅群和,李朗田,匡清国,赵志祥,FUQun-he,LILang-tian,KUANGQing-guo,ZHAOZhi-xiang
13.高密度电法在金矿勘查中的应用马德锡,于爱军,葛良胜,范俊杰,张学军,王春生,MADe-xi,YUAi-jun,GELiang-sheng,FANJun-jie,ZHANGXue-jun,WANGChun-sheng
14.中条山铜矿某工区激发极化法三极测深及其三维反演效果雒志锋,贺容华,LUOZhi-feng,HERong-hua
15.小波变换在天然电磁场信号时间序列处理中的应用严家斌,刘贵忠,柳建新,YANJia-bin,LIUGui-zhong,LIUJian-xin
16.低品位矿产资源评价问题研究——以金矿资源为例向永生,何焕学,张继林,XIANGYong-sheng,HEHuan-xue,ZHANGJi-lin
17.对金矿(334)?资源量如何划分的探讨郭有录,倪倩,王芳,GUOYou-lu,NIQian,WANGFang
18.膜上覆水真空预压技术在软土地基处理中的应用刘寒鹏,孙锐,刘文东,LIUHan-peng,SUNRui,LIUWen-dong
19.北京石炭系二叠系钻井地层时代划分探讨柯柏林,KEBai-lin
20.安西县寒山金矿区钻探施工难点及解决措施王伟,WANGWei
1.成矿自然矿区类型及成矿自然边界研究梅友松,MEIYou-song
2.滇-黔相邻地区峨眉山玄武岩型自然铜-辉铜矿矿床的成矿规律及成矿前景分析张乾,王大鹏,范良伍,朱笑青,张正伟,ZHANGQian,WANGDa-peng,FANLiang-wu,ZHUXiao-qing,ZHANGZheng-wei
3.青海祁漫塔格地区斑岩铜矿的成矿条件和远景何书跃,祁兰英,舒树兰,尹和珍,何寿福,景向阳,HEShu-yue,QILan-ying,SHUShu-lan,YINHe-zhen,HEShou-fu,JINGXiang-yang
4.青海省互助县白山坡钨矿地质特征及找矿前景任育智,孙继省,吴保全,RENYu-zhi,SUNJi-Sheng,WUBao-quan
5.内蒙古大苏计斑岩型钼矿床地质特征及其找矿意义于玺卿,陈旺,李伟,YUXi-qing,CHENWang,LIWei
6.陕西省勉县后沟锰矿成矿特征、成矿模式及找矿标志杨钟堂,李智明,乔耿彪,宋忠宝,刘小舟,万伟,YANGZhong-tang,LIZhi-ming,QIAOGeng-biao,SONGZhong-bao,LIUXiao-zhou,WANWei
7.冀北围场地区构造控矿规律与找矿方向分析地质与勘探周圣华,吴珍汉,叶培盛,胡道功,ZHOUSheng-hua,WUZhen-han,YEPei-sheng,HUDao-gong
8.青海东昆仑肯德可克钴金矿床硅质岩特征及成因潘彤,PANTong
9.云南金平龙脖河铜矿床的成矿流体特征崔银亮,蒋顺德,陈耀光,CUIYin-liang,JIANGShun-de,CHENYao-guang
10.广西大厂矿田铜坑深部隐伏矿体立体定量预测建模与可视化研究邹艳红,戴塔根,毛先成,ZOUYan-hong,DaiTa-gen,MAOXian-cheng
11.综合地球物理勘探在龙头山银铅锌多金属矿床中的应用张锐,刘洪涛,刘建明,林建华,ZHANGRui,LIUHong-tao,LIUJian-ming,LINJian-hua
12.储量计算与勘探线剖面计算机辅助成图一体化马小刚,李伟忠,吴冲龙,张夏林,MAXiao-gang,LIWei-zhong,WUChong-long,ZHANGXia-lin
13.变异函数在都龙锡多金属矿床的应用贾福聚,秦德先,黎应书,胡志军,伍伟,杨晓昆,张玲燕,JIAFu-ju,QINDe-xian,LIYing-shu,HUZhi-jun,WUWei,YANGXiao-kun,ZHANGLing-yan
14.便携式短波红外光谱矿物测量仪(PIMA)在河南前河金矿热液蚀变研究中的应用曹烨,李胜荣,申俊峰,要梅娟,李庆康,毛付龙,CAOYe,LISheng-rong,SHENJun-feng,YAOMei-juan,LiQing-kang,MAOFu-long
15.个旧矿区遥感异常信息解译及找矿远景分析张建东,彭省临,杨斌,刘明,王力,ZHANGJian-dong,PENGSheng-lin,YANGBin,LIUMing,WANGLi
16.基于组件技术开发三维地质建模软件的探讨赵利民,赵永军,许亚权,柴婧,ZHAOLi-min,ZHAOYong-jun,XUYa-quan,CHAIJing
17.球体冲击器及其在回转冲击钻进中的应用研究鄢泰宁,吴翔,卢春华,YANTai-ning,WUXiang,LUChun-hua
18.三维可视化钻孔管理系统——以昆明盆地第四系钻孔为例许哲平,陈建强,肖景义,刘军,迟文学,XUZhe-ping,CHENJian-qiang,XIAOJing-yi,LIUJun,CHIWen-xue
19.岩溶裂隙热储层采、灌井井间连通试验研究——以天津市王兰庄地热田回灌井HX-25B示踪测试为例曾梅香,阮传侠,赵越波,田光辉,ZENGMei-xiang,RUANChuan-xia,ZHAOYue-bo,TIANGuang-hui
20.边坡位移监测研究现状述评陈晓雪,罗旭,尚文凯,岳德鹏,邓向瑞,CHENXiao-xue,LUOXu,SHANGWen-kai,YUEDe-peng,DENGXiang-rui
1.山东焦家金矿带深部找矿的重大突破及其意义宋明春,崔书学,杨之利,姜洪利,杨承海,焦秀美,SONGMing-chun,CUIShu-xue,YANGZhi-li,JIANGHong-li,YANGCheng-hai,JIAOXiu-mei
2.华北板块北缘西段裂谷系金矿床成矿特征及成因探讨胡鸿飞,戴霜,唐玉虎,候万荣,朱强,刘萍,HUHong-fei,DAIShuang,TANGYu-hu,HOUWan-tong,ZHUQiang,LIUPing
3.冀北万全寺银金矿床地质地球化学特征王宝德,牛树银,孙爱群,刘亚明,郭鹏志,孙双海,WANGBao-de,NIUShu-yin,SUNAi-qun,LIUYa-Ming,GUOPeng-zhi,SUNShuang-hai
4.河南省洛宁县蒿坪沟银金多金属矿区地质特征及找矿方向分析贡二辰,GONGEr-chen
5.内蒙古突泉县莲花山银铜矿床成矿地质背景探讨肖丙建,王伟德,张强,李宪栋,王真亮,刘同,胡来龙,XIAOBing-jian,WANGWei-de,ZHANGQiang,LIXian-dong,WANGZheng-lang,LIUTong,HULai-long
6.广东嵩溪银(锑)矿床地质特征及成因类型陈根文,肖振宇,夏斌,CHENGen-wen,XIAOZhen-yu,XIABin
7.新疆黑英山-查汗沙拉-地那达坂地区锑矿成矿远景评价王宏,李红,杨丽丽,沙德铭,鲍庆忠,WANGHong,LIHong,YANGLi-li,SHADe-ming,BAOQing-zhong
8.川西地区竹鸡顶铜矿矿床地质特征及矿床成因研究陈旭,李佑国,许模,任光明,CHENXu,LIYou-guo,XUMo,RENGGuang-ming
9.多宝山铜矿硫同位素空间分布特征冯健行,FENGJian-xing
10.东秦岭大别山段斑岩型钼(钨、铜)矿床地质特征马宏卫,MAHong-wei
11.皖南浙西热水成因硅岩的含矿性探讨赵国连,ZHAOGuo-lian
12.攀西地区铂族元素地球化学异常分布及其筛选任光明,李佑国,陈旭,骆耀南,费光春,包凤琴,陈杰,RENGuang-ming,LIYou-guo,CHENXu,LUOYao-nan,FEIGuang-chun,BAOFeng-qin,CHENJie
13.甚低频电磁法在矿体勘查中的应用张作伦,曾庆栋,叶杰,贾长顺,李文涛,ZHANGZuo-lun,ZENGQing-dong,YEJie,JIAChang-shun,LIWen-tao
14.东乡地区有色、贵金属矿(点)重磁场特征及找矿探讨叶筱华,YEXiao-hua
15.RRI方法在EH-4数据解释中的应用汤井田,肖晓,杜华坤,王烨,TANGJing-tian,XIAOxiao,DUHua-kun,WANGYe
16.金矿勘探中的"测不准"现象及原因分析庞绪成,胡瑞忠,PANGXu-cheng,HURui-zhong
17.金川镍铜矿床数学模型对深部矿化变化趋势的指示田毓龙,把多恒,高志武,洪托,陈兴义,卢耀军,TIANYu-long,BAduo-heng,GAOZhi-wu,HONGTuo,CHENXing-yi,LUYao-jun
18.概率图解法软件研制及其在东升庙矿床研究中的应用王琳,彭润民,韩雪峰,林美春,WANGLin,PENGRun-min,HANXue-feng,LINMei-chun
19.基于小波变换去除遥感图像非高斯条纹噪音方法探讨陈涛,李兵海,CHENTao,LIBing-hai
20.辽宁锦州市土地利用动态遥感监测方法应用研究马小计,杨自安,刘韶峰,周亦,胡凤伟,MAXiao-ji,YANGZi-an,LIUShao-fen,ZHOUYi,HUFeng-wei
21.复合地基垫层调节作用研究分析李小青,贾海艳,黄丹,LIXiao-qing,JIAHai-yan,HUANGdan
22.面波法与折射波法在研究基岩弹性力学性质中的应用刘国庆,向晓松,王安书,刘申芬,LIUGuo-qing,XIANGXiao-song,WANGAN-shu,LIUShen-fen
23.氡及其子体测量方法在滑坡勘查中的应用研究邓居智,叶树林,刘庆成,DENGJu-zhi,YEShu-lin,LIUQing-cheng
1.青海曲麻莱地区通天河构造混杂岩带找矿前景分析汤朝阳,姚华舟,段其发,牛志军,赵小明,涂兵,TANGZhao-yang,YAOHua-zhou,DUANQi-fa,NIUZhi-jun,ZHAOXiao-ming,TUBing
2.冲江铜矿区及其找矿前景地球化学评价孔牧,刘华忠,杨少平,KONGMu,LIUHua-zhong,YANGShao-ping
3.安徽铜官山矿床成矿地质特征及深部成矿预测吕才玉,曹晓生,肖福权,LUCai-yu,CAOXiao-sheng,XIAOFu-quan
4.地质与勘探甘肃小柳沟钨钼多金属成矿区综合找矿模型研究陈福,乔立斌,陈进平,CHENFu,QIAOLi-bin,CHENJin-ping
5.新疆阿尔泰山南缘产于麦兹泥盆纪火山-沉积盆地铅锌矿床稳定同位素特征王书来,陈克强,康吉昌,郭全,WANGShu-lai,CHENKe-qiang,KANGJi-chang,GUOQuan
6.黔西北地区铅锌矿床成矿物质来源探讨金中国,张伦尉,叶静,JINZhong-guo,ZHANGLun-wei,YEJing
7.四川"三江"地区嘎衣穷火山成因块状硫化物矿床的地质特征及找矿模型朱华平,ZhuHua-ping
8.湘西南金矿成矿规律与成矿预测研究罗卫,戴塔根,游先军,LUOWei,DAITa-gen,YOUXian-jun
9.新疆西天山博故图金矿地质特征与找矿方向陈克强,韦龙明,周志坚,孙岩,郭全,CHENKe-qiang,WEILong-ming,ZHOUZhi-jian,SUNYan,GUOQuan
10.与煎茶岭金矿有关超基性岩体地球化学特征郑崔勇,刘建党,袁波,陈世杰,董广法,张晓莉,宋小慧,ZHENGCUI-yong,LIUJian-dang,YUANBo,CHENSHI-jie,DONGGuang-fa,ZHANGXiao-li,SONGXiao-hui
11.矿产勘查中的物化探技术应用与地质效果周圣华,鄢云飞,李艳军,ZHOUSheng-hua,YANYun-fei,LIYan-jun
[关键词]金矿矿床地质特征矿床成因
[中图分类号]P611[文献码]B[文章编号]1000-405X(2014)-4-84-2
金矿矿产地质特征及矿床成因的分析是在大量地质勘探工作的基础上开展的,结合地质勘探资料对金矿矿床的地址特征与成因进行分析,研究工作主要包括矿体特征、矿石结构与构造、成矿物质因素、成矿物质来源及成矿物理化学条件等,是矿体分析与挖掘的重要依据。
1金矿矿床地质特征
1.1矿体特征
金矿矿体特征主要是由地层特点、构造以及岩浆活动决定的,一般矿体主要集中在构造破碎带中,金矿矿体与矿体周期岩石是逐渐过渡的。一般来讲,矿体平面为弧形分布,剖面较规则;矿体平面为分支复合脉状,矿体局部呈透镜状,剖面为复合脉状;矿体总体为透镜状,平面为分支复合脉状,剖面呈“S”型,且矿体中部延伸较大,矿体厚度较大。
1.2矿石特征
矿床矿石具有多种类型,常见的矿石类型有四种,其中,石英-白云母-锡石呈灰白色,风化后呈褐黄色,主要分布在内接触带的云英岩化花岗岩中,数量少,较为罕见;褐铁矿-锡石是氧化型带矿石,主要成分包括褐铁矿、黄铁矿、锡石、云英以及其它矿物,主要分布在地表以及矿床浅部;黄铁矿-黄玉-锡石主要分布在构造角砾岩中,一般位于分布带或外带,矿石特征为云英岩与黄铁矿的混合矿物,一般由黄铁矿、锡石、黄玉以及石英等成分,是最为常见的矿石类型;萤石-石英-锡石多处于黄铁矿-黄玉-锡石矿石的裂隙晶洞中,一般呈短柱状,主要成分包括石英、白云母、黄铁矿以及锡石,是仅次于黄铁矿-黄玉-锡石的矿石类型。
由于矿石的形成环境复杂,形成条件的差异造成矿石结构以及构造的不同,按照此类依据,矿石可以分为原生矿石和氧化矿石两类。其中,原生矿石多形成于热液成矿期,主要矿物包括黄铁矿、白铁矿、磁铁矿以及辉锑矿等,矿石中金矿呈微细粒侵染状分布,显微镜观察难以察觉,可用电子探针的方式确定是否含有金矿。原生矿石中,黄铁矿和辉锑矿是主要的载金矿物,黄铁矿中金的含量是由黄铁矿晶的形成决定的,五角十二晶体含金量最高、立方体晶体含金量最低,一般黄铁矿中金的含量与砷的含量呈正比。原生矿石发生氧化现象并在热液渗流的作用下逐渐形成氧化矿石,氧化矿石多形成于热液成矿后期,载金矿物多为褐铁矿和粘土矿物,这是由于褐铁矿具有较强的吸附性,能吸附原生矿石中的金并形成富集金矿体。粘土矿物是矿物在酸性环境中发生风化现象和交代现象,形成具有较强吸附性的特殊层状结构,吸附原生矿石中的金并形成富集的粘土矿物。
1.3矿石构造及结构
原生矿石的构造特征主要有胶状构造、脉状构造、条带构造、网脉构造、角砾状构造等,构造特征之外也保留了原岩沉积碎屑的特征。原生矿石较常见的构造类型为脉状构造以及网脉构造,热液阶段形成的矿物例如黄铁矿、石英等一般为脉状构造,热液阶段形成的黄铁矿胶状构造也是较为普遍的。条带构造多见于围岩裂隙,条带构造矿物一般有黄铁矿以及石英。角砾状构造是热液早阶段或主阶段形成矿物收到外力作用发生断裂,并充填在断裂破碎带中形成的。原生矿石的矿石结构包括粒状结构、交代结构、包含结构以及纤维状结构四种,其中粒状结构又可以分为自形结构和半自形结构。交代结构是在矿石形成的热液蚀变期形成的,交代结构形成晚期,交代结构裂缝充填交代,形成早期石英,常见的交代结构矿石为交代黄铁矿。纤维结构出现在白铁矿中,结构分布无定向性,较为罕见。原生黄铁矿矿石结构为稀疏侵染或分散侵染,半自形晶粒状结构,矿石形成后期的黄铁矿多为自形晶粒状结构。石英矿石结构一般为它形晶粒状结构,石英颗粒较大时为半自形晶粒结构。
氧化矿石的构造一般为孔状构造、土状构造、晶洞状构造以及角砾状构造等,其中孔状构造是由于原生矿石在酸性环境中发生风化现象时,易溶于酸性溶液的成分溶解并流失,形成多孔、松散的矿石结构。土状结构矿体与孔状结构矿体的发生过程类似,区别在于易溶于酸性的物质溶解流失后,留下的稳定矿物多为隐晶质,因而形成土状结构的矿体。晶洞结构是在形成矿物的过程中发生硅化作用形成脉状石英,多为梳状或晶洞填充。角砾状结构多为矿石破碎后,破碎角砾被泥质物或石英等充填,逐渐形成角砾状结构矿体。氧化矿石的矿石结构包括填隙结构、假象结构、泥质结构以及隐晶质结构等,原生矿石在酸性环境中,经过酸性溶液的淋滤作用形成填隙结构,褐铁矿填隙结构形态为脉状或斑块状;隐晶质结构矿石是原生矿石酸性环境中逐渐发生变化,易溶于酸性溶液的不稳定矿物流失,留下的稳定矿物逐渐形成隐晶质矿石;假象结构矿石是在热液阶段或矿石表面氧化结算,黄铁矿与锑的硫化物发生氧化作用,矿石中既存在氧化后的晶体结构,同时也保留了一部分原生矿石结构。泥质结构是原生矿石中易溶于酸性溶液的物质在酸性溶液的淋滤作用下流失,留下的铁泥质或隐晶硅质以泥质填充物的形式在角砾间填充并沿着矿石裂缝方向分布。
2金矿矿床成因
2.1成矿控制因素
金矿矿床成矿控制因素包括地层、构造、岩浆活动以及岩性等,地层对成矿的控制作用表现为地层为金矿矿床的成矿提供了一定数量的成矿物质。金矿矿体形成的必要条件是断层构造,矿体的形成是热液期,岩浆充填在在破碎构造带中并通过运移、交代等作用,逐渐形成矿体,构造是矿体成矿的基本条件。岩浆活动在金矿成矿过程中有着重要作用,首先,岩浆活动将地层中的元素待到成矿环境中,为成矿过程提高了一定的物质基础,此外,岩浆在破碎带中发生运移、充填等现象,是金矿成矿的重要条件。岩性是指岩石的特征,岩性对成矿的控制主要体现在具有特殊性质的岩石为矿体成矿提供了环境,例如角砾岩和碎粉岩等,这一类岩石中具有较多的裂隙和空隙,这为成矿过程中矿液提供了良好的沉淀环境,同时角砾岩受热力作用形成的块状岩石也为成矿提供了很好的屏蔽。
2.2成矿物质来源
金矿矿床成矿物质来源包括同位素地球化学特征和微量元素化学特征。硫同位素的来源主要包括地幔硫、地层硫以及混合硫,其中,地幔硫来源与硅镁层,同位素组成与陨硫铁中的硫同位素相似,地层硫是地层在岩浆作用下发生变化并沉积的过程中形成的,由于地层变化影响因素很多,形成于多种环境,因此地层硫同位素的组成多种多样,通过对黄铁矿中的硫同位素进行测定,我们可以发现,矿石和地层中的硫同位素基本一致,为同一硫源,来源于地层,地层硫与蚀变硫在成矿中也起到一定的作用。
微量元素研究在金矿矿床成因研究中占有重要地位,我们可以通过矿石微量元素的种类与含量来判断矿石的成因。金矿矿石是在碱性还原环境中形成的,矿石中含有的微量元素在碱性还原环境中通常以易溶络合物的形式存在,矿石环境转变为酸性后,易溶络合物在酸性环境下发生化学变化,锡元素沉淀并富集,因此,矿石中锡的含量是判断矿床是否具有热液特征的主要依据。
2.3成矿物理化学条件
成矿物理化学条件包括包裹体基本特征、成矿温度、成矿压力、包裹体盐度和密度等,矿体包裹体按照形成原因的差异可以分为原生包裹体、此生包裹体以及假次生包裹体三种,包裹体一般呈密集状分布,原生包裹体多为不规则状或圆柱状,多数包裹体密集分布,少数为分散分布,次生包裹体类型多为气-液包裹体,一般沿矿体裂隙分布。成矿压力大小决定了矿床的深度,矿体成矿温度变化范围较大,因此矿石属于高中低热液矿床。
2.4成矿过程分析
金矿矿体成矿过程分为三个阶段:成岩沉积期、热液成矿期、氧化表生期,成岩沉积期是金矿成矿的初始阶段,岩石沉积是后期岩石在热液期发生成矿的准备工作。热液成矿期是矿体成矿的关键步骤,热液成岩期氛围早、中、晚三个阶段,热液成岩期早期,流体温度较高,围岩在高温环境下发生硅化现象,围岩中的成矿元素进入流体中,流体逐渐成为含矿热液,因此,热液成矿早期,矿体中含金量很低,矿石形态为细小颗粒状。热液成因中期,也是热液成岩的朱阶段,早期形成的含矿热液沿围岩断裂面不断运移,围岩中成矿元素在运移过程中不断进入含矿热液,热液含矿量不断增加。随着环境温度的降低,成矿条件发生变化,围岩在含矿流体的作用下发生蚀变,形成黄铁矿,矿石中金元素也逐渐沉淀,呈细颗粒状。热液成矿晚期,含矿热液温度进一步降低,矿体周围围岩的蚀变以辉锑矿化为主,辉锑矿元素逐渐沉积,呈细颗粒状。
[关键词]地质地球物理地球化学特征;找矿;预测
中图分类号:P618.51文献标识码:A文章编号:1009-914X(2014)45-0388-01
1区域地质、地球物理及地球化学特征
1.1区域地质概况
区域上构造单元属内蒙古中部地槽褶皱带,哲斯林西复向斜,构造线方向为近东西向,出露地层主要为中石炭统―第四系,二叠纪、侏罗纪中酸入岩发育。区内侵入岩较发育,以二叠纪侵入岩及早侏罗世侵入岩为主。
本区位于乌力吉―锡林浩特元古代华力西期燕山期铜铁铬金萤石成矿带(Ⅲ级),索伦山―查干哈达庙铬铜成矿带(Ⅳ级)克克齐―查干哈达庙铜成矿带(Ⅴ级),为铜的成矿有利地带,目前仅发现铜的矿(化)点,本区内有二个铜矿点(图1)。
1.2区域地球物理概况
2006年自治区安排进行1/5万航空综合测量的航空磁测资料显示有好的航磁异常,根据1/5万航磁成果,在工作区内出露四个航磁异常,主要有蒙C-2006-45航磁异常、蒙C-2006-46航磁异常、蒙C-2006-47航磁异常与蒙C-2006-45、46、蒙C-2006-48(图1)。
2查干奴尔地区地质、地球物理及地球化学特征
2.1查干奴尔地区地质概况
本区出露地层比较简单,主要为二叠系大石寨组(P1ds)、哲斯组(P1zs)、白垩系下统李三沟组(K1ls)、白垩系上统二连组(K2e)、第三系始新统阿山头组(E2a)及第四系全新统。
本区侵入岩出露面积约12km2,主要分布在测区中部,呈岩株状,由花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩和钾长花岗岩组成。此外,本区内还广泛发育有花岗岩脉、伟晶岩脉、石英脉、闪长玢岩脉、闪长岩脉。
2.2查干奴尔地区地球物理特征
通过地面1∶1万高精度磁法测量,发现有8个北东向串珠状磁异常,并按从西到东,从南向北的原则对各异常编号为M46-1、M46-2、……M47-6、M48-7、M48-8号异常。从磁异常展布的形态特征看,与早侏罗侵入的花岗岩体关系密切,基本反映了岩体与围岩的接触带、构造带和中酸性岩体物性特征,一些具有规模的磁异常应为深部磁性体引起的矿化异常。经高精度磁法扫面之后圈定的异常与航磁异常相对照,参见磁法综合异常图所示M46-3、M46-4、M46-5号地面磁异常与航磁46号异常吻合较好,M47-6号地面磁异常,与航磁47号异常吻合较好,M48-7、8号地面磁异常,与航磁48号异常基本吻合。
2.3查干奴尔地区地球化学特征
与激电剖面测量的同时,进行了10条剖面的土壤地球化学测量。所采样品均做光谱定量分析,分析项目:Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Sb、As、Mo、W、Sn共10个元素,经统计计算求得元素的异常下限值:Au1.642PPb、Ag84.047PPb、Cu30.707PPm、Pb24.816PPm、Zn64.034PPm、Sb1.278PPm、As16.715PPm、Mo1.573PPm、W1.527PPm、Sn3.074PPm。
在土壤地球化学测量剖面线上,根据取样分析结果,大致确定出各元素异常区段,各元素异常的地质背景说明,工区内第三系出露地区无异常或异常分布稀少,说明成矿作用发生在第三纪之前;二叠系及白垩系出露地区及花岗岩分布区,在断层破碎带、节理密集带及花岗岩体与围岩的接触带等地段的异常相对密集,是成矿的有利地段。在土壤地球化学测量区的东北部5号、6号磁异常区西侧及西南部1号、3号磁异常区范围,为元素异常分布的密集区段。
3查干奴尔地区成矿条件分析
3.1查干奴尔地区铜矿成矿的构造环境
查干奴尔地区位于内蒙中部造山系(华北陆块北缘增生带)林西-苏尼特右旗华力西构造带,南部有华北地台与兴安造山系的分界断裂,北部锡林浩特中间地块与苏尼特右旗晚华力西地槽褶皱带的分界断裂,夹在这两个深大断裂之间。根据岩体特征分析,本区的花岗闪长岩,石英二长岩等复式岩体应为成矿岩体,其分异出的含矿热液,可因地质背景不同分别形成细脉侵染型矿床(斑岩型)或脉状多金属矿化。
内蒙古境内已知铜矿床空间上主要沿深(大)断裂分布在不同性质构造单元接触部位,在断隆―断陷带中分布在断隆上;裂陷槽中分布在受同生断裂控制的三级盆地内。根据查干奴尔地区的地质背景分析,本地的矿床类型应为细脉侵染型或脉型铜多金属矿床。
3.2查干奴尔地区与周边地区金属矿产成矿对比分析
内蒙古全区金属矿产Ⅰ级成矿带属古亚洲成矿域的北部及迭加于古亚洲成矿域北东部的滨(西)太平洋成矿域,内蒙古周边东西向古生带古亚洲成矿域及北东向滨太平洋成矿域,矿产资源丰富。从成矿构造环境分析,蒙古国境内的察干苏布尔加和欧玉陶勒盖大型古生代斑岩型铜金钼矿床,均位于古生代古亚洲成矿域。
察干苏布尔加、欧玉陶勒盖大型铜金矿床处于古亚洲成矿域北部,属古生代蒙古弧形构造带的东段,即西伯利亚板块东南缘古生代增生带及二连―贺根山板块对接带北缘,区域构造线方向呈北东东向―北东向。主要为呈北东东向展布的下古生界奥陶系海相、浅海相火山岩及矿屑岩―碳酸盐建造,上古生界泥盆系浅海相滨海碎屑岩、碳酸盐岩及海相火山岩系,上石炭统―下二叠统海相中性―中酸性及二叠纪火山岩、侵入岩发育,共同构成规模宏大的近东西向―北东东向―北东向古生代火山―岩浆岩带。察干苏布尔加大型斑岩型铜钼矿床和欧玉陶勒盖大型斑岩型铜金矿床即位于该火山―岩浆岩带。
查干奴尔地区与欧玉陶勒盖大型铜金矿床相邻,并且查干奴尔岩体与欧玉陶勒盖岩体均与多期次中酸性岩浆活动有关,故在查干奴尔前期工作中以寻找斑岩型铜矿为目标。欧玉陶勒盖矿床,成矿主岩为长石斑岩、长石―角闪斑岩,通过钻孔验证,查干奴尔岩体主要为花岗闪长岩、黑云母二长花岗岩和钾长花岗岩组成,与欧玉陶勒盖岩体不同,但查干奴尔地区构造复杂,围岩蚀变强烈,围岩蚀变主要有碳酸盐化、绿帘石化并常伴随黄铁矿化等。本区由于受到构造活动、岩浆期后热液以及蚀变作用的控制,在强蚀变的破碎岩中经常见到有稀疏浸染的黄铁矿出现,同时蚀变增强时也有黄铜矿可伴生。ZK05孔180m处肉眼见到明显的黄铜矿化,目估含黄铜矿3%左右,经光谱分析含Cu793―1691PPm,同时含Au0.14g/T,Ag3.75g/T。应进一步进行查证。
4结论
通过以上分析以及前期对查干奴尔地区的工作,认为在该区找到铜多金属矿还是很有希望的。
1、在查干奴尔前期工作中,仅针对M46、47施工六个钻孔,未对M46、47南部进行验证,故还需施工一定数量的槽探和钻孔工作量,以彻底查明是否有花岗岩和二叠系灰岩的接触带以及可能产生的矿化。
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【关键词】武夷山;钼矿;成矿地质特征;找矿标志
目前,在武夷山成矿带陆续发现了一批以钼为主的矿床,如葛廷坑、园岭寨、铜坑嶂等,为赣南地区的找矿工作打开了新局面,提供了新思路,引起了广大地质工作者的高度关注。但对于区内钼矿成矿地质特征和找矿标志的研究还相对薄弱,本文在典型矿床分析的基础上,系统的总结了区内钼矿的成矿地质特征和找矿标志,为下一阶段该区的钼矿地质找矿工作提供参考。
1区域地质特征
区域大地构造位于欧亚大陆板块与滨西太平洋板块消减带内侧华夏板块东南造山带中,横跨罗霄褶皱带南部和武夷褶皱带西部,属于东西向南岭与北北东向武夷山两大成矿带的复合交汇位置。
区域内地层分布广泛,自中元古界至第四系发育比较齐全,主要含矿地层为青白口系、石炭系-二叠系及侏罗系地层。构造复杂,以东西向、北北东向构造为主,叠加北东向、北西向、近南北向构造,表现为一系列深大断裂和被其切割的地块构成规模宏大的东西向、北北东向隆褶带与断陷带呈网格状分布。岩浆岩发育,岩体众多,包括加里东、海西、印支、燕山、喜山五个旋回,以燕山期的规模最大,阶段性最明显,并以中一晚元古代海底火山喷发及中新生代构造岩浆活动与成矿关系最为密切。矿床资源丰富,以钨、锡、钼、稀土为代表,是我国重要的有色、稀有、稀土矿产基地。
2矿床地质特征
表1列出了华南地区武夷西坡几个典型钼矿床(永平十字头、熊家山、金竹坪、铜坑嶂、园岭寨、葛廷坑)的矿床地质特征,它们具有以下共同特征:
2.1构造
构造交汇部位为有利成矿空间。从区域构造格架和钼矿床的分布来看,呈现出“北东成带、东西成行、交汇成矿”的特征,深大构造控制着矿集区的分布,次级构造控制着矿田的展布,而低次级构造控制着矿体的产出。总体上熊家山、十字头、金竹坪、铜坑嶂、园岭寨、葛廷坑钼矿北东成带,成矿岩体与围岩的接触带和裂隙带控制着钼矿体的产出。
2.2岩浆岩
与成矿作用密切相关的均为燕山期的花岗(斑)岩、似斑状花岗岩,他们既是成矿的矿源,又是热液的通道,也是赋矿空间。含钼花岗岩富含挥发性组分(Li、Be、F),辉钼矿-石英脉以富含云母、萤石、绿柱石等富挥发性组分的矿物为特征,此外,富含氟花岗岩成矿特点表现为云英岩广泛发育,往往伴随着W、Sn矿化,呈现出钼多金属矿化的特点,特别是在岩体和围岩接触带的顶凸处。
2.3赋矿围岩
不同的赋矿围岩控制着不同的矿床类型和矿化组合。钼矿床的赋矿围岩从上元古界-震旦系变质岩、加里东期花岗岩、燕山早期火山岩、花岗岩均有分布,他们的共同特点是以硅铝质岩石为主,从岩浆分馏出的含矿流体很难与之发生交代反应。但是,由于硅铝质岩石相对脆性程度大,在花岗岩体侵位时岩浆向上冲击力以及岩体冷凝过程的引张力,导致在岩体隆起部位的内外接触带形成一组共扼破裂带和平行接触界面的破裂带,这些破裂带成为形成辉钼矿-石英脉有利的容矿构造,表3-5中的六个矿床均存在与裂隙充填有关的石英-辉钼矿脉,只是发育程度不同,园岭寨矿区主要位于岩体内,以致密的网脉状为主,铜坑嶂矿区以规模较大的裂隙充填的萤石石英辉钼矿脉为主,葛廷坑矿区介于两者之间。
2.4蚀变矿化
六个钼矿具有相似的蚀变矿化类型,主要为辉钼矿化、云英岩化、硅化、钾化、黄铁矿化、黄铜矿化、闪锌矿化、方铅矿化,部分矿床具黑钨矿化和辉铋矿化,表现为以硫化物矿化为主的特征。其中与钼矿化有关的蚀变为硅化、钾化、黄铁绢英岩化、萤石化和云英岩化。一般从岩体接触带围岩,矿化蚀变分带为云英岩化硅化、钾化、萤石化黄铁绢英岩化绿泥石化、碳酸盐化。
矿石矿物主要有辉钼矿、方铅矿、辉铋矿、闪锌矿、黄铁矿、黄铜矿,少量黑钨矿、钼铋矿等,脉石矿物主要为萤石、石英、长石、黑云母,在葛廷坑矿区石英脉中见大量绿柱石(Be3Al2(SiO3)6),Be一般与W、Sn共生,结合矿区存在的少量黑钨矿,表明葛廷坑存在一定的氧化物阶段,暗示其成矿温度较高。
2.5矿床类型
综合以上六个钼矿的成矿地质特征,与我国钼矿类型进行对比,本区钼矿均与花岗斑岩体密切相关,存在两种类型:岩体内部以斑岩型钼矿为主,在岩体与围岩的接触带中存在热液石英脉型钼矿床。该类矿床较典型的特征是常伴生有萤石、黄玉等矿物,世界上大多数著名的钼矿床都属于该类型。典型的如美国的Climax(克莱梅克斯)、亨德森(Henderson)、石英山(QuartzHill);加拿大的博斯山(BossMt)、恩达科(Endako)、阿达纳克(Adanac);中国东秦岭中生代的南泥湖、东沟等斑岩型钼矿床。
2.6相对剥蚀程度
从六个钼矿的产出环境来看,由于赋矿围岩和剥蚀程度的不同显示出不同的矿区地表特征。熊家山矿区成矿岩体未出露,完全隐伏,主要以围岩中石英脉型钼矿床为主,推测深部应有斑岩型钼矿体;金竹坪矿区花岗岩也以隐伏为主,大面积为火山岩覆盖,但矿区出露了小的岩株,以围岩中的辉钼矿-石英脉和岩体顶凸处赋矿为主;园岭寨矿区地表出露小的岩体,矿化主要位于岩体与围岩的内外接触带;葛廷坑上覆火山岩围岩部分剥蚀,已见部分斑岩体;十字坪、铜坑嶂岩体已出露地表,矿化主要在岩体的内外接触带,推测上覆火山岩已全部剥蚀。总体来看,剥蚀程度从熊家山金竹坪、园岭寨葛廷坑十字坪、铜坑嶂,剥蚀程度依次增加。
3找矿标志
3.1构造标志
构造是本区主要的控矿因素,区域上两个不同构造区的接合过渡地带、深大断裂带内外某些次级断裂交汇或弯曲部位,是形成钼矿床的有利空间,是矿液运移、沉淀的场所。矿区钼矿体明显受几组不同方向的构造控制。因此,通过对区域构造和矿区构造的详细研究,可以指导找矿工作特别是探矿工程的布置。
3.2脉岩标志
本区钼的成矿作用均与燕山期岩浆活动有关,萤石脉、长石萤石脉、萤石石英脉、绿柱石石英脉往往构成富钼矿体,斑岩体还会形成爆破角砾岩,所以角砾岩及含辉钼矿的各类脉体为该区钼矿直接找矿标志。
3.3蚀变标志
蚀变是与矿化直接相关的找矿标志,与钼矿化有关的蚀变主要为钾化、硅化、萤石化,次为黄铁绢英岩化、云英岩化,表现出以硫化物矿化为主的特征。以钼矿体为中心,一般依次发育硅化、萤石化钾化青磐岩化(绿泥石化、绿帘石化)等,蚀变分带现象的系统研究也是最要的找矿方法。
3.4地球化学异常标志
地球化学异常是良好的间接指示意义的找矿标志。区域上,各矿床与1:20万水系沉积物测量的异常范围相一致;矿区范围内的钼多金属矿化也与1:2.5万、1:1万等大比例尺的土壤测量所圈定的化探异常相吻合;同时,对钻孔原生晕的系统研究,结合岩芯特征和蚀变分带现象,对于深部矿化信息的推断也具有良好的指示意义。
3.5地球物理异常标志
地球物理异常也是具有良好的间接指示意义的找矿标志。含矿斑岩体一般具有较明显的自电负异常,运用磁异常圈定斑岩体具有良好的效果。
3.6岩体含矿性标志
岩体的含矿性分析也是找矿评价中一项重要的间接标志。与成矿作用有关的斑岩体其地表出露面积一般在1平方公里左右,本区成矿斑岩体均具有高硅、富碱、富钾、钾>钠、贫镁、缺钙、富成矿元素等特点。可以依据有关岩体的地表出露特征、成岩特点和岩石地球化学特征,研究和判别其含矿性,指导找矿工作。
3.7表生氧化标志
由于地表的风化淋滤作用,地表常常可以见到一些金属矿物的混合氧化产物:“老虎斑”、“人花脸”、“火烧皮”、“铁线”,有时还可见团块状铁帽,可以通过评价铁帽的Mo的含矿性来间接指导找矿。在找矿评价工作中,地面出现的各种表生现象,尤其是铁帽的含矿性也是重要的找矿标志。
3.8民采标志
矿区地表的一些民采沟及民采窿往往是矿体的良好露头,属于直接找矿标志。本区葛廷坑、铜坑嶂、园岭寨钼矿区民采标志是重要的找矿线索,葛廷坑矿区含辉钼矿绿柱石石英伟晶岩脉就是通过对老的民采窿的进一步发掘而发现的。
4结论
4.1区内钼矿围岩以硅铝质岩石为主,与成矿作用密切相关的均为燕山期的花岗(斑)岩、似斑状花岗岩,他们既是成矿的矿源,又是热液的通道,也是赋矿空间,构造交汇部位为有利成矿空间,与钼矿化有关的蚀变为硅化、钾化,本区钼矿均与花岗斑岩体密切相关,存在两种类型:岩体内部以斑岩型钼矿为主,在岩体与围岩的接触带中存在热液石英脉型钼矿床;
4.2区内钼矿可以从构造标志、脉岩标志、蚀变标志、地球化学异常标志、地球物理异常标志、岩体含矿性标志、表生氧化标志、民采标志等八个方面来进行找矿评价。
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