胡夕鵬，侯本俊，李泳泉，廖 勛，李成杰，王國紅，徐禹青

（1.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局403地質(zhì)隊(duì)，四川 峨眉 614200；2.中國地質(zhì)大學(xué)，北京 100083；3.夏塞銀業(yè)有限責(zé)任公司，成都 610091）

2012年四川夏塞銀業(yè)有限責(zé)任公司委托中國地質(zhì)大學(xué)（北京）在夏塞礦區(qū)開展構(gòu)造原生暈專項(xiàng)研究，四川地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局403地質(zhì)隊(duì)協(xié)作，主要工作內(nèi)容確定濃度分帶(外、中、內(nèi)帶)標(biāo)準(zhǔn)，單一期次成礦形成原生暈發(fā)育特點(diǎn)，原生暈軸（垂）向分帶：確定前緣暈、近礦暈、尾暈的特征指示元素；原生暈的軸向分帶序列，地球化學(xué)參數(shù)計(jì)算及其軸向變化規(guī)律；提出深部盲礦預(yù)測標(biāo)志。

1 礦床地質(zhì)特征

夏塞銀多金屬礦區(qū)出露地層為上三疊統(tǒng)圖姆溝組第一段，巖性為長石石英砂巖、凝灰質(zhì)長石石英砂巖間夾絹云板巖、鈣質(zhì)板巖等。礦區(qū)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育, 主要存在 NNW、NW 向斷裂, 均屬于成礦前構(gòu)造。從規(guī)模和對(duì)礦區(qū)構(gòu)造格局的影響看，NW向展布的F9屬于區(qū)域性雜馬崗—毛埡壩斷裂帶的主斷裂之一，它切割、歸并、包容了多條NNW向賦礦斷裂， 在礦區(qū)形成壓扭性“入”字型構(gòu)造，是主要的導(dǎo)礦構(gòu)造。NNW向逆沖斷裂最為發(fā)育，其中規(guī)模較大的有F1、F2、F10、F11、F14 等斷裂，近于平行展布，是礦區(qū)最早生成的斷裂構(gòu)造，是主要的儲(chǔ)礦和導(dǎo)礦構(gòu)造。NE向斷裂在區(qū)內(nèi)不十分發(fā)育，規(guī)模較小，多表現(xiàn)為右型平移斷裂特征，斷裂面平直，主要向南陡傾，該組斷裂中充填有塊狀礦。此外，礦區(qū)內(nèi)巖石劈理和節(jié)理發(fā)育，經(jīng)統(tǒng)計(jì)，劈理主要有NNW、NW、NE 向三組，以NNW 向一組最為發(fā)育，形成時(shí)間較早，常被石英、方解石充填。主含礦斷裂帶中含—脈狀礦體。

區(qū)南西2km處（圖1）有的昌多闊—哈嘎拉構(gòu)造巖漿巖帶中段的絨依措似斑狀黑云母二長花崗巖，NW 向展布，面積122km2，40Ar/39Ar年齡為75.2Ma（Qu et al. , 2002），屬燕山晚期，與夏塞銀多金屬礦床成因密切相關(guān)。巖體礦物組成主要為：鉀長石 35%、斜長石（中—更長石）33%、石英36%、黑云母4%，副礦物有磷灰石、鋯石、榍石、鈦鐵礦、毒砂、錫石、方鉛礦等。巖石的化學(xué)成分均一，其中 w （SiO2）71.56%～78.88%, 全堿含量w（K2O+Na2O）為7.40%～9.75%，w（K2O）/w（Na2O）比值為1.44，w(Al2O3) /w（CaO+K2O+Na2O）為1.06。與華南地區(qū)花崗巖相比，絨依措花崗巖屬高酸度富堿花崗巖。絨依措巖體的ΣREE 在 147.33×10-6～322.5×10-6之間，平均值為 272.28×10-6，Σ Ce/ ΣY值為0.71～4.88，ΣEu為0.06～0.38，強(qiáng)烈虧損，稀土配分曲線呈略顯右傾的V字形。巖漿分異指數(shù)DI=91.48～95.47，表明形成該巖體的巖漿分異程度高，利于有用組分富集。

圖1 原生暈理想模型

2 構(gòu)造原生暈研究的基本原理

根據(jù)礦床原生暈的基本理論：Hg、Sb和As 等低溫元素遠(yuǎn)離礦體200～300m以上，構(gòu)成礦體前暈；Cu、Pb、Ag、Au、Zn等中溫元素主要聚集于礦體的中部或中上部構(gòu)成中暈；Co、Ni、Cr等中—高溫元素聚集于礦體的中下部，構(gòu)成礦體尾暈（圖1）。

根據(jù)上述原理，可測定控礦構(gòu)造的原生暈進(jìn)行找礦。根據(jù)不同的找礦目的，可以沿控礦斷裂構(gòu)造的走向或傾向采集樣品的；還可以在蝕變帶斷面上采集，以判斷是否為礦化蝕變。采集物主要是裂隙充填物，可以是硅化細(xì)脈、褐鐵礦化物質(zhì)、巖脈和斷層泥等能夠反映斷裂帶熱液活動(dòng)的信息。許多研究和礦床勘查實(shí)踐證明，對(duì)礦床構(gòu)造原生暈的垂直分帶研究，是尋找隱伏礦床和盲礦體的一種有效的方法。

3 構(gòu)造原生暈研究內(nèi)容及方法

研究的內(nèi)容主要包括：①礦床形成的地球化學(xué)背景：研究區(qū)的地層、巖漿巖背景，為確定異常下限和濃度分帶提供依據(jù)；研究礦床的元素組合特征及其相關(guān)關(guān)系，指示元素在礦物中的分配：及有關(guān)指示元素的獨(dú)立礦物、富集礦物和載體礦物等。②原生暈特征：確定濃度分帶(外、中、內(nèi)帶)標(biāo)準(zhǔn)，單一期次成礦形成原生暈發(fā)育特點(diǎn)，原生暈軸（垂）向分帶：確定前緣暈、近礦暈、尾暈的特征指示元素；原生暈的軸向分帶序列，地球化學(xué)參數(shù)計(jì)算及其軸向變化規(guī)律。③疊加暈疊加結(jié)構(gòu)識(shí)別：不同期次形成礦體--暈在空間上的疊加結(jié)構(gòu)識(shí)別與分析；建立盲礦預(yù)測的構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ剑偨Y(jié)出盲礦預(yù)測的最佳指示元素組合(少而精)，各元素的指示意義，前緣暈、近礦暈及尾暈特征指示元素組合；確定深部盲礦預(yù)測標(biāo)志。構(gòu)造原生暈研究方法為：

1）平均背景值計(jì)算：，隨機(jī)采集地表或離礦體較遠(yuǎn)的區(qū)域的樣品，分析其中的 Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Hg、Cd、Be、B、Sn、Ag、Mo、Au、Y、Co、Cr、Sr、Se、Ba、Yb、V、Zr、Mn、Ti、Nb、La、Ni、W、Ga等30種元素，剔除高值，求平均值后，作為元素的平均背景值，用于原生暈的分帶研究。

2）線金屬量計(jì)算：通過系統(tǒng)采集不同中段的樣品，分析其中的元素含量。一定截面(中段)上原生暈的線金屬量可用下式計(jì)算：

mi-取樣區(qū)間長度，Ci-樣品中元素含量，ˉC-該元素平均背景值?？紤]到數(shù)據(jù)不為負(fù)線金屬量，故要進(jìn)行數(shù)據(jù)正數(shù)變換，方法是將有負(fù)線金屬量的元素的線金屬量同時(shí)加上絕對(duì)值最大的負(fù)數(shù)的相反數(shù)。

3）線金屬量標(biāo)準(zhǔn)化：在所研究的截面上找出各元素線金屬量的最大值，再從各元素最大值中選出最大值，將其余元素乘以 10n（n=0，1，2，），使其與各元素最大值中的最大值處于同一數(shù)量級(jí)，其最大的倍數(shù)稱為標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)，將所有線金屬量原始數(shù)據(jù)乘以標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)即可得標(biāo)準(zhǔn)化數(shù)據(jù)，進(jìn)而計(jì)算分帶指數(shù)。

4）分帶指數(shù)計(jì)算：某元素分帶指數(shù)是指標(biāo)準(zhǔn)化后的某元素的線金屬量與所在截面標(biāo)準(zhǔn)化后的各元素線金屬量和的比值，即

分帶指數(shù)最大值所在截面的位置，就是該元素在垂直分帶中的位置。

5）變化系數(shù)(G)和變化指數(shù)梯度差（△G）：當(dāng)同一水平截面同時(shí)出現(xiàn)兩個(gè)以上元素分帶指數(shù)最大值時(shí)，其在分帶序列中的確切位置可用分帶指數(shù)的變化系數(shù)（G）及變化指數(shù)梯度差（ΔG）來進(jìn)一步確定。其中當(dāng)兩個(gè)以上元素的分帶指數(shù)最大值同時(shí)位于剖面的最上截面或最下截面時(shí)，用變化指數(shù)G 來進(jìn)一步確定它們的相對(duì)位置；當(dāng)位于中部截面時(shí)，用變化指數(shù)梯度差ΔG 來確定相對(duì)位置：

式中：Di為某元素在i截面上的水平分帶指數(shù)值，Dmax為某元素的分帶指數(shù)最大值，n為水平截面?zhèn)€數(shù)（不包括分帶指數(shù)最大值所在的截面）。用變化指數(shù)確定相對(duì)位置時(shí)，當(dāng)分帶指數(shù)最大值同時(shí)位于剖面最上截面的話，G大的排在相對(duì)較高位置，G小的排在相對(duì)較低位置；當(dāng)分帶指數(shù)最大值同時(shí)位于剖面最下截面的話，排列順序與上述相反。用變化指數(shù)梯度差確定相對(duì)位置時(shí)，若ΔG為G上-G下，則ΔG 越大的元素，越應(yīng)排在分帶序列較低的位置。

4 夏塞銀多金屬礦構(gòu)造原生暈特征

夏塞銀多金屬礦主要生產(chǎn)中段分布于F1、F2斷裂帶，坑道施工多集中于此。

4.1 1號(hào)礦體構(gòu)造原生暈

對(duì)1號(hào)礦體所屬的4800、4755、4695、4645、K5、K81、K74、4335、K1等九個(gè)中段，沿構(gòu)造裂隙共采集了158個(gè)原生暈樣品，測試了30種元素的含量，對(duì)在關(guān)數(shù)據(jù)進(jìn)行了相關(guān)分析、聚類分析、因子分析，進(jìn)行了原生暈軸向分帶序列、地球化學(xué)參數(shù)及分帶評(píng)價(jià)值的計(jì)算，構(gòu)建了 1號(hào)礦體構(gòu)造疊加暈理想模型，其有關(guān)特征是：。

1）相關(guān)分析結(jié)果表明，與主成礦元素均成顯著正相關(guān)的元素為Cu、As、Sb、Bi、Hg、Cd、B、Sn、Au、Mn；聚類分析結(jié)果顯示，在較高的相似性水平上Pb、Ag、Hg、Cu、Sb、Zn、Cd被歸為一類；因子分析結(jié)果中，方差貢獻(xiàn)率最大的F1因子為Cu、Pb、Zn、Sb、Hg、Cd、B、Sn、Ag、(As)，數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果整體上表明，這些元素與成礦作用關(guān)系密切。

2）利用格里戈良分帶指數(shù)計(jì)算法，得到1號(hào)礦體30種元素軸向分帶序列（從上至下）：

Hg-Pb-Bi-Be-Sn-Cd-Zn-Nb-La-Ga-Ti-Yb-Ag-Cu-As-W-Zr-Sr-Au-Sb-Mo-Y-Ba-Cr-V-Co-B-Ni-Se-Mn，分帶序列排列比較混亂復(fù)雜，與前人總結(jié)的正常分帶序列有所差異，表明了成礦的復(fù)雜性。Sr、Ba等前緣暈元素出現(xiàn)在分帶序列中下部，尾暈元素位于上部，即出現(xiàn)“反分帶”現(xiàn)象，暗示了深部成礦的可能性。

3）單礦體的成礦前緣暈指示元素為Hg、Ba、B、Sr，近礦暈指示元素為Pb、Zn、Cd、Ag、Cu、Sb、As，礦體下部及尾暈指示元素為Bi、Sn、W、Au、Mo、V、Co、Ni等元素。與傳統(tǒng)意義上Sb、As作為前緣暈元素出現(xiàn)有所不同，由于這兩種元素賦存礦物與其他地方有所不同以及與近礦元素較高的相關(guān)性，認(rèn)為其更重近礦性質(zhì)，但也不排除作為低溫?zé)嵋呵熬墪炘氐目赡苄浴?/p>

圖2 夏塞銀鉛鋅礦床1號(hào)礦體原生暈疊加理想模式圖

4）地球化學(xué)參數(shù)的計(jì)算過程中采用了幾何平均值和襯度系數(shù)來緩解高值存在帶來的影響以及元素含量數(shù)量級(jí)上的差異，以體現(xiàn)更真實(shí)的元素富集程度。整體上，與成礦有關(guān)的元素襯度值線型變化基本上都呈現(xiàn)出較大的波動(dòng)，由減小到增大或由增大到減小的趨勢交替出現(xiàn)。主成礦元素Ag、Pb、Zn的襯度系數(shù)值變化規(guī)律基本一致，其他近礦暈元素Cd、Sb、As、Cu的變化趨勢與主成礦元素相似。前緣暈元素整體上在上部中段變化復(fù)雜，在下部中段有增強(qiáng)的趨勢。尾暈元素則變化復(fù)雜，各不相同。其他與成礦關(guān)系不大的元素則變化趨勢微弱。

5）根據(jù)單一期次成礦作用劃分的前緣暈元素和尾暈元素，計(jì)算了 Hg/Bi、Sr/V、B/Mo、Hg/Ni、Sr*B/(Mo*V)、Ba*Sr/(Mo*Co)、Hg*B/(Ni*Co)、Hg*Ba*B/(Mo*Bi*Ni)、Ba*Sr*B（Mo*W*V)、Hg*Ba*Sr*B/(Bi*V*Mo*W)十組地球化學(xué)參數(shù)的比值，作為分帶評(píng)價(jià)值?？傮w上多個(gè)分帶指數(shù)變化趨勢基本一致，從上部中段開始向下趨于減小→增大→減小→增大→減小→增大的復(fù)雜變化過程，分帶評(píng)價(jià)值出現(xiàn)多個(gè)反轉(zhuǎn)，表明了 1號(hào)礦體成礦的多期多階段疊加成礦的復(fù)雜性，在下部有所增大的趨勢也暗示了深部可能有盲礦的存在。

6）根據(jù)濃度分帶等級(jí)，下部中段中，主成礦元素Ag平均含量達(dá)到中內(nèi)帶異常水平，Pb、Zn平均含量達(dá)到外帶弱異常。前緣暈元素Ba、Sr、Hg平均含量均為外帶弱異常，尾暈元素Mo、Co、V、Ni等則異常微弱或者沒有異常。尾部中段前緣暈元素異常程度不高，推測盲礦存在的距離較遠(yuǎn)。

7）根據(jù)各項(xiàng)資料綜合分析，建立了1號(hào)礦體構(gòu)造原生暈疊加理想模式圖（圖2）。推測整個(gè)1號(hào)礦體存在多次疊加過程，最上部的已經(jīng)被剝蝕，最下部的處于深部，其余均位于礦體中。從圖中可以看出，上部中段中疊加結(jié)構(gòu)較為清晰，近礦暈和前緣暈元素異常較強(qiáng)，同時(shí)也出現(xiàn)了前尾暈疊加，地球化學(xué)參數(shù)轉(zhuǎn)折明顯。尾部中段中前緣暈元素異常不大，也出現(xiàn)前尾暈疊加，地球化學(xué)參數(shù)也出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，但幅度不如上部中段強(qiáng)烈。鑒于尾部中段中前緣暈元素異常強(qiáng)度不高，推測深部可能有盲礦存在，存在距離可能較遠(yuǎn)。

4.2 2號(hào)礦體構(gòu)造原生暈

2號(hào)礦體所屬的6個(gè)中段，2-4755、2-4695、K68、K74、K38、K18、K10，沿構(gòu)造裂隙的采集原生暈樣品132件，測試了30種元素的含量后也進(jìn)行了與1號(hào)礦體的相同的分析和計(jì)算，構(gòu)建了2號(hào)礦體構(gòu)造疊加暈理想模型，其有關(guān)特征是：

1）相關(guān)分析結(jié)果表明，與主成礦元素均成顯著正相關(guān)的元素為Cu、As、Sb、Bi、Hg、Cd、B、Sn、Au、Mn；聚類分析結(jié)果顯示，在較高的相似性水平上Pb、Ag、Zn、Cd、Sb被歸為一類；因子分析結(jié)果中，方差貢獻(xiàn)率最大的F1因子為Pb、Zn、Sb、Cd、Ag、(As)，數(shù)理統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果整體上表明，這些元素與成礦作用關(guān)系密切。2號(hào)礦體聚類結(jié)果和因子分析結(jié)果與1號(hào)礦體之間都具有一定程度的相似性，但也表現(xiàn)出了明顯差異。聚類中，在較高相似水平上，Cu和Sn沒有出現(xiàn)。因子分析中Cu、Sn、B、Hg在F1因子中不再出現(xiàn)。表明2號(hào)礦體的成礦過程與1號(hào)礦體不同，推測為典型的低溫?zé)嵋撼傻V。

2）利用格里戈良分帶指數(shù)計(jì)算法，得到2號(hào)礦體30種元素軸向分帶序列（從上至下）：

Y-Hg-Zr-Se-Nb-Mo-Ga-Au-As-Sb-Cr-La-Co-Yb-Mn-V-Ba-Ni-Zn-Cd-Sn-Pb-Ag-B-W-Bi-Be-Sr-Ti-Cu。整體上看2號(hào)礦體的分帶序列也較為復(fù)雜，高溫元素在上中下部中段都有富集，可能與2號(hào)礦體附近有中高溫作用形成的獨(dú)立錫礦體（Sn-21）的成礦作用有關(guān)，兩種成礦作用存在一定程度的疊加，造成高溫元素在上中下均有富集的現(xiàn)象。近礦暈元素的分布較為均勻，基本集中在中部中段中。前緣暈元素Ba、B、Sr分布在分帶序列的中下部，可能與深部成礦有關(guān)。

3）單礦體的成礦前緣暈指示元素為Hg、Ba、B、Sr，近礦暈指示元素為Pb、Zn、Cd、Ag、Cu、Sb、As，礦體下部及尾暈指示元素為Bi、Sn、W、Au、Mo、V、Co、Ni等元素。與傳統(tǒng)意義上Sb、As作為前緣暈元素出現(xiàn)有所不同，由于這兩種元素賦存礦物與其他地方有所不同以及與近礦元素有較高的相關(guān)性，認(rèn)為其更接近近礦性質(zhì)，但不排除作為低溫?zé)嵋呵熬墪炘氐目赡苄浴?/p>

圖3 夏塞銀鉛鋅礦床2號(hào)礦體原生暈疊加理想模式圖

4）主成礦元素Ag、Pb、Zn的襯度系數(shù)值變化規(guī)律基本一致，在各中段中均有一定程度富集。在中部中段富集程度高，平均含量達(dá)到中外帶異常水平，在上部和下部中段富集趨勢則減弱。典型近礦暈元素Cd、Sb、As的變化趨勢與主成礦元素相似，中部中段平均含量也達(dá)到中外帶異常水平。尾暈元素組合如Bi、Cu、Sn總體上表現(xiàn)為上部和下部中段富集，但平均含量未達(dá)到異常水平。在中部近礦中段的富集程度不高。前緣暈元素整體上在上部中段變化復(fù)雜，Hg在上部中段最富集，其平均含量達(dá)中外帶異常水平，但下部中段則減弱。揮發(fā)性元素B和堿土金屬元素Ba、Sr變化幅度不大，在上下中段中其平均含量均未達(dá)到異常水平，但在下部中段中有富集程度增加的趨勢，可能指示深部盲礦存在。尾暈元素則變化復(fù)雜，各不相同，其他與成礦關(guān)系弱的元素則變化趨勢微弱。

5）根據(jù)單一期次成礦作用劃分的前緣暈元素和尾暈元素，計(jì)算了 Hg/V、Sr/W、B/Mo、Ba/Ni、Sr*B/(Mo*V)、Ba*Sr/(Mo*Co)、Hg*B/(Ni*Co)、Hg*Ba*B/(Mo*Bi*Ni)、Ba*Sr*B/（Mo*W*V)、Hg*Ba*Sr*B/(Ni*V*Mo*Co) 十組地球化學(xué)參數(shù)的比值，作為分帶評(píng)價(jià)值。2號(hào)礦體分帶評(píng)價(jià)值除個(gè)別外，整體上都較為平緩，轉(zhuǎn)折趨勢沒有 1號(hào)礦體明顯。整體上，上部中段變化幅度較小，向下到中部中段分帶評(píng)價(jià)值減小或者不變，然后發(fā)生轉(zhuǎn)折，到尾部中段增加，出現(xiàn)較大值。分帶評(píng)價(jià)值發(fā)生由降低到增加的轉(zhuǎn)折的區(qū)域都集中在中下部中段，表明了深部有成礦的可能性。

6）根據(jù)各項(xiàng)資料綜合分析，建立了2號(hào)礦體構(gòu)造原生暈疊加理想模式圖（圖4）。推測整個(gè)2號(hào)礦體存在三次疊加過程，第一個(gè)成礦過程位于最上部未采樣中段中，遺留下了2-4755和2-4695中段中尾暈的特征；第二個(gè)成礦過程位于2號(hào)礦體中部中段，第三個(gè)成礦過程位于深部。從圖中可以看出，2號(hào)礦體疊加結(jié)構(gòu)較簡單，沒有1號(hào)礦體復(fù)雜。上部中段幾乎沒有疊加結(jié)構(gòu)，前緣暈、近礦暈、尾暈都較為清晰，地球化學(xué)參數(shù)單調(diào)變化，沒有明顯轉(zhuǎn)折。尾部中段中則出現(xiàn)疊加結(jié)構(gòu)，前緣暈元素和尾暈元素共存，地球化學(xué)參數(shù)出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，可能說明深部有盲礦存在，但鑒于尾部中段中前緣暈元素異常強(qiáng)度多為外帶異常，推測深部盲礦的存在距離較遠(yuǎn)。

5 深部找礦前景

圖4 1號(hào)礦體原生暈與鉆孔勘探對(duì)應(yīng)圖

圖5 2號(hào)礦體原生暈與鉆孔勘探對(duì)應(yīng)圖

在綜合分析地層、巖漿巖和中段樣品的數(shù)據(jù)基礎(chǔ)上，結(jié)合各個(gè)元素的特征，得出了礦區(qū)30個(gè)元素的背景值。綜合分析認(rèn)為夏塞礦區(qū)原生暈找礦的主要指示元素：Ag、Pb、Zn、Cu、Sb、Hg、Cd、Sn，指示元素：Bi、W、B、As、Au、Co、Ni、Mn。單礦體的成礦前緣暈指示元素為Hg、Ba、B、Sr，近礦暈指示元素為Pb、Zn、Cd、Ag、Cu、Sb、As，礦體下部及尾暈指示元素為Bi、Sn、W、Au、Mo、V、Co、Ni等元素。

研究認(rèn)為，1號(hào)礦體可能存在5次原生暈疊加過程，2號(hào)礦體存在3次原生暈疊加過程。結(jié)合研究數(shù)據(jù)和原生暈特點(diǎn)，1號(hào)礦體K1中段和2號(hào)礦體K10中段存在前緣暈元素的中外帶異常，推測在K1中段以下和K10以下沿?cái)嗔褞Х较?00m范圍內(nèi)可能存在隱伏礦體。

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