建立金矿床地球化学异常模式.doc

建立金矿床地球化学异常模式、确定盲矿预测标志的一个重要研究内容是计算典型金矿床的原生晕轴向(当矿体较陡倾时称为垂直)分带序列，它不仅可大致确定矿床的地球化学垂直分带规律，特别是确定前缘晕和尾晕的特征指示元素，而且可直接用于盲矿预测和矿体剥蚀程度的判别，为在定位预测研究中选择矿床具有垂直变化规律的参数(如元素比值、累加、累乘比等)提供依据。国内外勘查地球化学家为此做了大量工作，前苏联曾对大量典型金矿床原生晕分带序列进行计算、总结。我国在研究典型金矿床原生晕分带序列中也积累了大量资料，特别是“八五”国家黄金地质科技攻关项目中“我国主要类型金矿床综合方法找矿模型研究”课题的30个专题对46个典型金矿床计算了原生晕分带序列。分带序列计算的方法较多，但常用的还是 C.B.格里戈良的方法(格氏法)和B.M.克维雅特科夫斯基的方法(克氏法)，我国化探工作者也研究出了不少简便的方法，其结果与格氏法和克氏法的结果相似。尽管计算方法不同，但大体上都可以反映金矿床的原生晕轴向(垂直)分带特点。1典型金矿床的原生晕轴向分带序列表1列出了我国63个不同类型、不同规模典型金矿床的原生晕轴向分带序列。表1中国主要类型金矿、典型金矿床地球化学轴向(垂直)分带序列矿床类型典型矿床规模元素垂直分序列（从上下）计算距离(m)资料来源绿岩带型花岗质杂岩系有关石英脉型山东金青顶特大Sb-Pb-Zn-(Hg)-Cu-As-Mo-Au-Ag-Bi400 李惠郑涛马久菊刘振昌刘宝林Cu-Pb-Zn-Mo-Sb-As-Ag-Au-Bi700山东邓格庄大Zn-Hg-Pb-Ag-As-Sb-Bi-Mo-Cu-Au200 Pb-Ti-Zn-Ag-Mn-Cu-Au-As-Mo-Sb-Bi200山东玲珑特大Sb-Hg-As-Ag-Te(Mo)-Pb-Cu-Se-Au-Zn-Mn260刘汉忠山东望儿山大Hg-As-Mn-Ba-Cu-Zn-Pb-Au-Ag-(Bi)-Sb-Sr-V-Co-Ni-Mo-Cd-Cr490李富国辽宁柏杖子大As-(Ag、Pb)-Sb-Au-Cr-Bi-Zn-Mn-Co-Cu-Mo-V-Ti450初绍华山东乳山三甲中Bi-Ni-Mo-Sn-Co-Sb-W-Zn-As-Ag-Cu-Au500李惠(等)蚀变岩型山东蓬莱庄官大Hg、B、W、Sn、Sb、As-Zn、Pb(Mo)、Au、Ag、Cu-(Bi)、Ni、Co、Mn、Ti200张文华山东焦家特大Cu-Zn-Ag-Se-Au-Pb-Te-As-Sb-Ba200李富国山东灵山沟(5号)大Au-Cu-Ag-Sb-As-Pb-Zn-Bi-Mo-Mn500李惠(等)山东新城特大Hg-F-Ba-Sb-As-Pb-Cr-Cd-Ag-Au-Bi-Mn-V-Zn-Mo-Ni-Co-S r-Cu600李惠(等)Sb-As-Cu-Bi-Au-Ag-Pb-Zn600顾留成山东河东大As-Cu-Ag-Bi-Au-Sb-Pb-Zn600山东大尹格庄特大Sb-As-Cu-Au-Ag-Pb-Zn-Bi900太古代绿岩有关石英脉型河南灵湖中As Sb Hg Ba-Ag Pb Bi Au W Sn Cu Mo-Co Ni王定国河南杨砦峪特大Hg As Sb B-Au Ag Cu Pb Zn-Sn W Ti Mo-Bi Co Ni Mn200王支农、李惠 吉林夹皮沟大(Hg As)-Sb-F-Pb-Ag-Cu-Au-Co-Mo-Ni-Mn 朱太天As、Ba、F、Sb-Pb、Ag-Cu、Au-Hg、Mo-Zn、Co、Ni、Mn-I、Sr-Ti、V330王文平陕西小秦岭王排沟中F-As-Hg-Zn-Pb-Ag-Ba-Cu-Bi-W、Mo-Au、Co-Ni、Mn、Cr、V、Ti260方维萱河北金家庄中小F-As-Sb-Zn-Au-Ag-Pb-Mn-Cr-Mo-Cu-Bi-Co-Ni-V、Ti、 Sr(Ba)470常志民角砾岩河北椴树沟中小As-Pb-Sb-Mo-Au-Ag-Cu-W-Zn-Bi350王昌华复脉带金厂峪特大Hg、Zn-Sb-Ti-As-Mn-Pb-Bi-Cu-Ag-Mo-Au 250李惠(等) As-Sb-Hg-Mo-Zn-Cu-Pb-Au-Ag-Bi王昌华蚀变岩型陕西葫芦沟中F、Hg、As-Zn-Pb-Ag-Ba-Cu-Au-W-Mo-Mn-Ti、Cr、V、Ni、Co360方维萱河北大营盘小As-Sb(Hg)-Pb-Zn-Cu-Au-Ag-Mn(Cr)(V)-W-Mo-Bi-Co-Sr-Ti 120常志民内蒙东伙房小Zn-Ag-As-Cu-Sb-Au-Pb-Mo-Bi-Co-Ni260任国栋河南上宫大(Hg-Sb-Zn)-(Ag-Au-Pb-As-Cu)-(Bi-Mo)400古平等内蒙柴胡栏子小Au-Mo-Zn-Co-B-Cr-Mn-Pb-Ag-Bi-Cu-Ni-As-Hg-Sb 180汤磊李惠等绿岩带型金矿碱性杂岩有关石英脉-蚀变岩河北东坪大 上部(石英脉)As-Cu-Pb-Au-Zn-Sb-Ag-Bi-Hg-Mo;下部(蚀变岩)：As-Hg-Cu-Pb-Au-Zn-Ag-Sb-Mo-Bi上部120下部500王学方(As)-Pb-(Sb)-Ag-Au-Mo-Cu-(Mn)-Zn-Ba-Sr-Ti-V300常志民蚀变岩河北后沟大Pb-Zn-Ag-Au-Mo-Cu-Ba-Sr-V-Cr、Ni、Co、Ti200石英钾长石脉型内蒙哈达门沟大As-Ba-Sr-Au-Ag-Te-Cu-Pb-Ti-Mn-Sr600 郑豪Mo-Pb-Au-Cu-W-Cr-Ni-Ba-Bi-Zn-Co-V-Mn-As-Ti600王信虎石英脉内蒙赛乌素中Sb-Hg-Bi-Ag-As-Pb-Ba-Sr-Au-Co-Mo-Ni-Cl-F-Cu- Ti-V-Zn-Cr-Mn-Cd250李惠任密礼 内蒙撰山子中Hg-Sb-As-Ag-Pb-V-Ti-Mo-Cu-Zn-Au-Ni刘克义变质碎屑岩型金矿河南桐柏银洞坡大As-Zn-Cd-Au-Ag-Pb-Cu-Mo-Co(Ni)300 韩存强河南桐柏老湾大As-Sb-Au-Ag-Cu-Zn-Pb-Ni-Mo400 海南抱板土外山大Sb-Be-Pb-Cu-Zn-Cr-As-Ag-Au-Co-Cd-Ni-Mn-Bi 300 黄木佑海南二甲红甫门岭中Zn-Cu-Bi-Ag-Au-As-Sb-Pb-Mo-Sn300 刘衍汉海南二甲北牛小Ag-Sb-Bi-Au-As-Zn-Mo-Sn300 广东河台(Au Hg Ag)-Cu-(Bi Mo)-(Co Be)-(Ni Sb As)400古平等 广东庞西垌金银矿Mo-(Ag-Pb-Au-Zn-Cu-Hg-B)-(Co-W)-(Bi-Ni)400广西龙水Pb-As-Ti、Cl-Sb-Mo-Cu、Ag、V-Ni、Co-Au、Cd-Ba、Mn、Be、Bi-Zn200李富国沉积岩型金矿贵州柴木凼、烂泥沟大(前缘)Pb、As、Hg、F、Sb(Bi Zn)-(矿体)Au(Hg Pb Mo)-(尾晕)W、Mo、Sn( Cu)300 冯济舟贵州板其、苗龙大(前缘)Sb Bi As Hg Pb Ba(F Cu)-(矿体) Au As(Ag Sb)-(尾晕)Mo W Sn(Cr)贵州丫他大(前缘)As Pb F(Hg Sb Bi)-(矿体)Au(Ag Hg Sb) -(尾晕)W Mo(Cr Cu Zn)松潘大寨(桥桥上)中Hg-As-Au-Sb W-Zn-Cu-Pb180何德润四川联合村中Hg-Rb-Ba-Pb-K2O-Cu-Ag-As-Au-Na2O-Sb-Mo(浅成 岩脉)徐锡华四川联合村中Ag-Sb-Rb-Hg-K2O-As-Au-Pb-Na2O-Ba-Mo-Cu(角砾 岩型)甘肃李坝大As-Hg-Sb-Ag-Pb-Bi-Au-Cu-Zn-Mn-Ni-Ba-Sr-Ti350高珍权川西北东北寨大Ba、Hg-Ag、Sb、Pb、Ni、As、Au、Bi、S、Cu、Zn-Co、Mo、W500赵琦陕西二台子As-Pb-Ag-Sb-Ba-Au-Zn-Cu-Ni-Co-Mo-Mn郭瑞栋沉积岩系金矿西秦岭若尔盖拉日玛金(铀) 大Mo-Ag-Hg-V-Ba-Se-Au-Sb-Bi-As-U-Cu-Zn-Ni-W350 雍朝发湘中古台山金(锑)Sb-As-W-Au-Ag-Cu-Bi-Pb-Zn-Co-Ni150 何希雄桂西北浪金中小Hg-As-Sb-Mo-Au-Cu-Mn-W-Co-Ni200 陕西双王大Ba、As-Ag-Mo、Sb-Au、Co-Ni、Bi300 赵中和江西修水(前缘)As、Sb、Hg、Ag-(矿中部)Ag、Hg、As、Sb、Au、W-(尾部)Zn、Co、Ni、Bi320徐凤山火山次火山岩型金矿床爆破角砾岩河南祁雨沟大 Zn-Mn-Pb-Ag-W-Cu-Au-Bi-Mo-Sn450王福贵 石英脉河南康山大Hg-Pb-As-Sb-Zn-Ag-Au-Cu-W-Bi-Mo-Co-Ni300 郭瑞栋蚀变岩河南星星印大As-Sb-Ag-Au-Mo-Pb(Zn)-Cu(Bi)新疆马庄山Hg-Zn-Mo-Pb-As-Ag- Au-Co-Ni-Cu-Bi-Mn200 贾锡江甘肃南金山小Hg-Sb-B-As-Mo-Cu-Ag-Au-Zn-Pb-Co-Ni-Mn200 甘肃小宛南山小Hg-As-Sb-Ag-Zn-Au-Pb-Cu-W-Mo-Sn(Bi)300 林玉飞浙江银坑山大Ag-Au-Pb-Zn-Cu-Mo-Sn周俊法云南老王寨老王寨矿床特大Ni-Zn-As-Pb-Sb-Hg-Au-Cr-Cu-W500李丽辉冬瓜林矿床Zn-Hg-Pb-Ag-Sb-W-As-Au-Cu-Ni-Cr500库独木矿床Zn-Ni-Sb-Pb-Cr-Hg-Au-As-Cu-Mo-Mn-Co-Ni150矽卡岩型金矿床鄂东鸡冠咀金、铜大Ba-Sb-As-Sr-Pb-Ag-Au-Cu-Mo-Mn-Co-Ni 熊继传As-Sb-Ba-Ag-Au-Cu-Mo-Co-Ni-W 苏欣栋鄂东鸡笼山金、铜大(Hg As Sb Pb Zn)-Au、Cu、Ag-Co、Ni、Mo、W应用该矿区(带)典型矿床的轴向分带序列确定矿床的前、尾晕特征指示元素最接近实际，并且在该矿区及其邻区进行盲矿预测准确性较高。 2不同类型、不同规模金矿床的原生晕轴向分带序列统计规律(表2)1)不同类型金矿床由于其物质来源不同，矿床的元素组合不同，加之对各矿床测试元素不统一，因此，对各类型及不同规模矿床统计的元素及得出的分带序列中元素也不尽相同。2)不同类型、不同规模金矿床的轴向分带序列的统计规律有很大的共性：地球化学性质活泼性强和具挥发性的 Hg、B、F、As、Sb、Ba等元素总是出现在矿体前缘及矿体上部，Ag、Pb、Zn、Cu等元素总是与 Au共同出现在矿体中部，而Bi、Mo、Mn、Co、Ni等元素总是出现在矿体下部及尾晕，金矿床这种轴向分带序列属正向分带序列。在不同类型中绿岩带型金矿与沉积岩型金矿的轴向分带序列更为相似。3)不同类型金矿的轴向分带序列也有一定差异，除元素组合有一定区别外，矿体上部及前缘的指示元素 B、Hg、As、Sb、Ba，矿体中部的指示元素 Ag、Pb、Zn、Au、Cu和尾晕的指示元素 Bi、Mo、Mn、Co、Ni的前后排序(据统计概率不同)也有一定差异，其中 Pb、Zn在火山一次火山岩类型及矽卡岩型金矿床排序偏于矿体上部，大型、特大型金矿床的 Ba的位置比中、小型金矿靠前，中、小型矿床的Ba偏于在矿体中部。W在多数矿床处于矿体尾部，只有庄官大型金矿一例出现在矿体前缘，而且形成了很好的前缘异常。不同类型、不同规模金矿床的轴向分带序列是寻找同类型金矿，确定前、尾晕特征指示元素和进行盲矿预测的重要依据之一。3大型、特大型金矿床原生晕轴向分带序列的特点(表2、表3)表2中国金矿主要类型及不同规模矿床地球化学轴向(垂直)分带序列统计规律表金矿类型及规模矿体前缘及上部矿体中部矿体下部及尾晕矿床类型绿岩带型(7)B-As-Hg-F-Sb-Ba-Ag-Pb-Au-Zn-Cu-Bi-W-Mo-Mn-Cd-Cr-V Ti-Co Ni 变质碎屑岩型(5)As Sb-Pb-Cu-Ag-Ba Au-ZnCd-Bi Co-Mo Ni-Mn V 沉积岩型(13)F-As-Hg-Sb-Ba-Ag-Pb-Au-Cu-ZnBi-Ni-W-Mo-Mn Co Ti V Cr 火山次火岩型(10)Hg B Sb-As-Pb-Zn-Ag-Au-CuW-Mo-Ni-Cr-Bi Mn Co 矽卡岩型(3)Hg As Sb Ba Zn-Pb-Ag Au Cu-Mo W Mn Co Ni矿床规模特大+大型(37)Hg F B-As-Sb-Ba-Pb-Zn-Ag-Au-Cu-Cr-Bi-Mo-W-Ti-Ni-Cd-Mn-V-Co-Sr 特大型(9)Hg F B Sb Ba-As-Pb-Ag-Zn-Au-Cu-Cd-Mo-Bi-Ni Ti Cr-Mo Co W V 大型(28)Hg F B-As-Ba-Sb-Zn-Pb-Ag-Au-Cu-Cr-W-Bi-Mn-Mo-Ni-Co V Ti Cd Sr 中型(9)Hg As-Sb-F-Ag-Ba-Au-Pb-Cu-Zn-Cd-Bi-W-Mo-V-Ti-Co-Ni-Mn Sr 小型(8)Hg F B-As-Sb-Ag-Pb-Au Ba-Zn-CuMo-Bi Mn Co Ni W V Ti Cd Sr Cr综合分带序列(58)B-As-Hg-F-Sb-Ba-Pb-Ag-Au-Zn-Cu-W-Bi-Mo-Mn-Ni-Cd-Co V Ti表3中国主要类型金矿大型、特大型金矿床地球化学轴向(垂直)分带序列统计规律表类型规模矿体前缘及上部矿体中部矿体下部及尾晕矿床数绿岩带型胶东特大Hg F As Sb Ba-Ag-Au Se Te Pb-Zn Cu Cd-Mo-Bi Mn Co Ni V Sr3 大Hg B As Ba-Sb-(W)-Ag-Au Cu-Pb Zn-Mn-Bi-Mo-Co Ni V Ti Cd4 特大+大Hg F B As Ba-Sb-(W)-Ag-Pb-Au-Cu-Zn-Mn-Bi-Mo-Cd-Co Ni V Ti Sr7华北地台(含胶东)特大Hg F B As Sb Ba-Pb Ag Au(Se Te)-Zn-Cu-CdMo-Mn-Bi-Ti-Co W Ni V Sr6 大F B-As-Hg-Sb-Ba-(W)-Ag-Pb-Au-Zn-CuMn-Sr-Bi-Mo-Co Ni V Ti Cd13 特大+大Hg F B As-Sb-Ba-Ag-Pb-Zn-Au-Cu-W-Mn-Mo-Bi-Cd-Ti-Co-Ni V Sr19 中Hg As Sb-F-Ba-Bi-Ag-Au Pb-Cu-Zn-W-Mo-Cd-Ti V-Mn-Co Ni5 小Hg F As-Sb-Pb-Ag-Au Ba-Zn-Cu-Mo-Bi-Mn Co Ni W V Ti Sr4变质碎屑岩型大As-Sb-BePb Zn Cu-Au Ag-Cd-Bi Mo Mn Co Ni3沉积岩型大F-As-Hg Sb-Ba-Pb-Ag-Zn-Au-Cu-Bi-Mo-Ni-Mn Co W V Ti6火山次火山岩型特大Hg Sb Pb Zn Ag-As-Au Cu-NiW Cr3 大Hg As Sb-(Mn)Pb-Zn Ag-Au Cu-W-Mo-Bi Co Ni4 特大+大Hg Sb-As-(Mn)-Pb-Zn-Ag-Au-Cu-W-Ni-Mo-Bi Co7矽卡岩型大Hg As Sb Ba Zn-Pb-Ag Au Cu-Mo W Mn-Co Ni3综合分带序列B-As-Hg-F-Sb-Ba-Pb-Ag-Au-Zn-Cu-W-Bi-Mo-Mn-Ni-Cd-Co V Ti58表1表3注：据矿体不同标高元素平均值计算垂分带序列；出现“反分带，已被证实深部或侧下方有盲矿体或矿体向下延伸很大；预测深部有盲矿或矿体向下延伸很大。(1)Hg As Sb间没有横线表示概率相等；(2)矿床规模按：特大型:50 t100 t、大型:20 t50 t、中型:5 t20 t、小型:5 t；(3)统计时具有反分带即主要有预测深部有盲矿或深部已被证实有盲矿的矿床不参加统计；(4)统计概率按上、中、下三部分统计各元素在其出现矿床数中的概率。表2中“金矿类型及规模”项括号中数字为矿床数；表2、表3中“综合分带序列”项的矿床数(58)为统计矿床数。 1)大型、特大型金矿床原生晕轴向分带序列与中小型金矿的轴向分带序列总体上是一致的，没有本质区别，在每次成矿过程中，F、Hg、B、As、Sb、Ba都是在矿体前缘和上部富集形成异常。Bi、Mo、Mn、Co、Ni等总是出现在矿体下部及尾晕，而 Ag与Au共沉淀呈正相关关系，均属正向分带。2)金矿的成矿(晕)具有多期多阶段叠加成矿(晕)的特点，但每一次成矿(单阶段)形成矿体(晕)都有自己的前、尾晕，属正向分带。不同成矿阶段形成矿体(晕)在空间上的叠加结果，会使分带序列计算受到一定影响，甚至出现“反(向)分带”或“逆向分带”，即特征的前缘晕指示元素 Hg、As、Sb等出现在矿体中部或下部，特别是大型、特大型金矿、富矿多是由多期多阶段叠加形成的，往往会出现“反分带”。多期多阶段叠加形成的“反分带”反而构成了用来预测深部盲矿的重要依据，如金青顶特大型金矿，1987年勘探深度400 m，研究表明，其轴向分带序列从上下是：SbPbZnHgCuAsMoAgAuBi，其中Hg、As偏于中部，出现“反分带”，结合异常预测矿体向下延伸应很大；1989年勘探证实矿体延深700 m还未尖灭，此时又计算了700 m以上矿体的分带序列，从上下： CuPbZnMoSbAsAgAuBi，其中 As、 Sb依然出现在中下部，指示深部叠加形成的矿体刚露头，矿体向下延伸还很大，目前已控制矿体向下延伸近1000 m。又如灵山沟大型金矿床垂深近500 m，其分带序列从上下是：AuCuAgSbAsPbZnBiMoMn，Sb、As、Pb、Zn都偏于中下部，异常中又出现了另一个矿体的头晕，指示该矿向深部还有很大延伸。东坪金矿上部为石英脉型，向下过渡为蚀变岩型金矿，分上、下两段计算分带序列，上部石英脉型从上下为 AsCuPbAuZnSbAgBiHgMo，其中 Sb、 Hg偏下(“反分带”)，指示了下部矿体的存在，但对下部矿体计算的分带序列(从上下) AsHgCuPbAuZnAgSbMoBi中Sb仍偏下，可能预示向下还有盲矿存在。4中国金矿床原生晕综合轴向(垂直)分带序列通过对58个典型金矿床原生晕轴向分带序列的概率统计，得出了中国金矿床原生晕综合轴向(垂直)分带序列，从上下是：5盲矿预测的原生晕“反(向)分带”准则1)矿体深部未完全控制时，计算其轴向分带序列出现“反分带”，指示矿体向下延伸还很大。2)矿体已控制到尾部或矿山对探明矿体已采至根部，计算其轴向分带序列，出现“反分带”，则指示深部还有盲矿或深部还存在Au的第2个富集段。6结束语1)金矿具有多期多阶段叠加成矿(晕)的特点，在空间上单阶段形成矿体或不同阶段近于同位叠加形成的矿体(晕)具有正向分带特点，不同成矿阶段异位叠加往往形成“逆向分带”或“反分带”。“反分带”是进行深部盲矿预测的重要依据之一。大型、特大型金矿多是由多期多阶段叠加成矿(晕)的结果，实际计算某一剖面的原生晕轴向分带往往会出现“反分带”，利用“反分带”进行盲矿预测已取得了很好的效果。2)不同类型、不同规模金矿床的原生晕正常轴向分带序列都是正向分带，而且具有很大的相似性。3)由于对典型金矿床原生晕轴向分带序列研究所采用的计算方法不同；参加计算的元素不同；标高数不同；对各元素取值方法不同；对矿(晕)的工程控制程度造成的取值范围不同，对计算结果都有一定影响(将另文专门论述)，但总体看所收集到的典型金矿床的原生晕轴向分带序列还是大体上定性地反映了金矿床的轴向分带特点，统计结果也得出了令人满意的规律，用于找矿实践也取得了较好的效果。63个典型金矿床原生晕轴向分带序列资料主要来源于：邹光华、欧阳宗矫、李惠、周庆来等著编的“中国主要类型金矿床找矿模型”、“中国主要类型金矿床找矿模型论文集”(北京：地质出版社，1997)；李惠著编的“石英脉和蚀变岩型金矿床的地球化学异常模式”(北京：科学出版社，1991)；李善芳、孙焕振主编的“勘查地球物理地球化学文集”第11集、14集(北京：地质出版社，1990，1992)；“地矿部地球物理地球化学勘查研究所刊”26号(北京：地质出版社，19871995)；中国地质学会勘查地球化学专业委员会主编的“第一、二、三、四、五届勘查地球化学论文集”(19811993)。基金项目：国家攀登计划项目 B一85345B课题成果的一部分。作者简介：男，1937年生。1964年毕业于北京地质学院，教授级高级工程师。冶金工业部地球物理勘查院物化探研究所名誉所长、中国地质大学(武汉)兼职教授、国家现代地质勘查工程技术研究发展中心及地矿部地球物理地球化学勘查研究所客座教授。主要从事矿床地球化学异常模式及盲矿预测研究科研工作。通讯地址：河北省保定市韩村北路38号冶金工业部地球物理勘查院物化探研究所邮政编码：071051作者单位：李惠（冶金部地球物理勘查院物化探研究所保定071051）张文华（冶金部地球物理勘查院物化探研究所保定071051）刘宝林（冶金部地球物理勘查院物化探研究所保定071051）王敬臣（冶金部地球物理勘查院物化探研究所保定071051）郭瑞栋（武警黄金指挥部北京100012）