李　惠，禹　斌，張國義，馬久菊，李德亮，孫鳳舟，李永才　魏　江，趙　佳，王　俊，王一大，李　上，張賀然，魏子鑫

(中國冶金地質(zhì)總局地球物理勘查院，河北保定071051)

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從原生暈、原生疊加暈到構(gòu)造疊加暈：化探找盲礦法的發(fā)展與創(chuàng)新

李惠，禹斌，張國義，馬久菊，李德亮，孫鳳舟，李永才魏江，趙佳，王俊，王一大，李上，張賀然，魏子鑫

(中國冶金地質(zhì)總局地球物理勘查院，河北保定071051)

摘要：構(gòu)造疊加暈找盲礦法是在原生暈找盲礦法理論基礎(chǔ)上發(fā)展的新技術(shù)方法。根據(jù)熱液礦床成礦成暈具多期多階段疊加特點(diǎn)提出的原生暈疊加理論，將原生暈找盲礦法發(fā)展為原生疊加暈找盲礦法；根據(jù)熱液礦床成礦成暈嚴(yán)格受構(gòu)造控制而提出的構(gòu)造疊加暈理論，將原生疊加暈找盲礦法發(fā)展為構(gòu)造疊加暈找盲礦法。文章介紹了從原生暈到原生疊加暈又到構(gòu)造疊加暈找盲礦法在理論、研究思路、工作方法等方面的發(fā)展與創(chuàng)新。

關(guān)鍵詞：原生暈；原生疊加暈；構(gòu)造疊加暈；找盲礦法；理論與方法；發(fā)展與創(chuàng)新；熱液礦床

0引言

構(gòu)造疊加暈找盲礦法是在原生暈找盲礦方法理論基礎(chǔ)上開發(fā)的新技術(shù)方法。近20年來，李惠科研團(tuán)隊(duì)根據(jù)熱液礦床成礦成暈具多期多階段疊加的特點(diǎn)，將原生暈找盲礦法發(fā)展為原生疊加暈找盲礦法；繼而又總結(jié)出熱液礦床成礦成暈嚴(yán)格受構(gòu)造控制的地質(zhì)規(guī)律，將原生疊加暈找盲礦法發(fā)展為構(gòu)造疊加暈找盲礦法。該方法已廣泛應(yīng)用于找盲礦實(shí)踐，先后在80多個(gè)礦山的深部找礦預(yù)測中獲得成功，取得巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益，已有18個(gè)礦山驗(yàn)證預(yù)測靶位見礦，累計(jì)探獲金金屬量310.9t，銅金屬量18.35萬t，銀金屬量116.5t。多年的研究與實(shí)踐，不斷完善原生暈疊加理論，也使構(gòu)造疊加暈找盲礦法逐漸成熟，進(jìn)一步提高了礦區(qū)深部找盲礦的準(zhǔn)確性。構(gòu)造疊加暈找盲礦法被評為中國地質(zhì)學(xué)會2008年度十大科技成果，并作為一種成熟技術(shù)方法被編入中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)《DZ/T0248—2014 巖石地球化學(xué)測量技術(shù)規(guī)程》。

1原生暈法、原生疊加暈法和構(gòu)造疊加暈找盲礦法

(1)原生暈找盲礦法。研究單一期次或主期成礦-成暈的軸向分帶，建立礦床原生暈?zāi)Ｊ?，確定盲礦預(yù)測標(biāo)志，用模式和標(biāo)志對深部預(yù)測，提出盲礦預(yù)測靶位[1-20]。

(2)原生疊加暈找盲礦法。研究每一期次成礦-成暈的軸向分帶及不同期次成礦-成暈或同一次成礦形成相近串珠狀礦體前、尾暈在空間上的疊加結(jié)構(gòu)，建立礦床原生疊加暈?zāi)Ｊ?，確定盲礦預(yù)測標(biāo)志，用模式和標(biāo)志對深部預(yù)測，提出盲礦預(yù)測靶位。

(3)構(gòu)造疊加暈找盲礦法。只研究構(gòu)造蝕變帶中原生疊加暈特征，提取構(gòu)造中成礦信息用于盲礦預(yù)測的方法。即研究每一期次成礦-成暈的軸向分帶，不同期次成礦-成暈或同一次成礦形成相近串珠狀礦體前、尾暈在構(gòu)造空間上的疊加結(jié)構(gòu)，建立礦床構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ?，確定盲礦預(yù)測標(biāo)志，用模式和標(biāo)志對深部預(yù)測，提出盲礦預(yù)測靶位。

原生暈法、原生疊加暈法和構(gòu)造疊加暈法的理論特點(diǎn)見表1。

表1　原生暈、原生疊加暈和構(gòu)造疊加暈理論特點(diǎn)

2化探找盲礦法的發(fā)展與創(chuàng)新

2.1構(gòu)造疊加暈找盲礦法是原生暈理論的完善與創(chuàng)新

熱液成礦作用形成的礦體(暈)都有明顯的軸(垂)向分帶，即礦體有自己的前緣暈、近礦暈和尾暈，其前緣暈可達(dá)幾百米，是找盲礦的重要依據(jù)，也是原生暈、原生疊加暈、構(gòu)造疊加暈找盲礦法的共性理論。

原生疊加暈找盲礦法的理論除原生暈的軸向分帶之外，還提出了原生暈疊加理論。長期以來在研究原生暈的軸向分帶時(shí)，人們經(jīng)常為軸向分帶出現(xiàn)的“反常、反分帶”現(xiàn)象所困惑。原生疊加暈理論認(rèn)為，軸向分帶出現(xiàn)“反常、反分帶”現(xiàn)象是多次成礦-成暈疊加的結(jié)果，且將反分帶、前尾暈共存作為預(yù)測盲礦的重要標(biāo)志。

繼而，在原生疊加暈理論的基礎(chǔ)上又提出了構(gòu)造疊加暈理論。原生暈-原生疊加暈-構(gòu)造疊加暈理論的共性是原生暈的軸向分帶，重點(diǎn)研究構(gòu)造帶的原生暈軸向分帶特征，不僅可了解原生暈的軸向分帶，還可判別不同期次原生暈的疊加結(jié)構(gòu)。

在構(gòu)造帶中采集具有成礦熱液蝕變疊加的樣品，不但強(qiáng)化了暈的強(qiáng)度或盲礦的成礦信息，增大了預(yù)測深度，而且大大減少了采樣及分析工作量，構(gòu)造疊加暈法的采樣數(shù)量比原生暈法和原生疊加暈法減少70%～90%，構(gòu)造疊加暈法不僅經(jīng)濟(jì)、快速，而且顯著提高了找盲礦的準(zhǔn)確性。

2.2構(gòu)造疊加暈找盲礦法提出了新的研究思路

構(gòu)造疊加暈找盲礦法在疊加成礦成暈理論和構(gòu)造控礦理論指導(dǎo)下，提出了新的研究思路[7-18]。①原生暈找盲礦法研究思路：基于熱液礦床一次或主期成礦成暈的觀點(diǎn)，研究成礦暈的軸向分帶→建?！_定盲礦預(yù)測標(biāo)志→對礦區(qū)深部及外圍預(yù)測；②構(gòu)造疊加暈找盲礦法研究新思路：以原生暈疊加理論和構(gòu)造疊加暈理論為指導(dǎo)，跟蹤構(gòu)造找疊加(盲礦及其暈疊加的信息)，鑒別每一期次成礦成暈的軸向分帶→識別不同期次成礦成暈在構(gòu)造帶內(nèi)的疊加結(jié)構(gòu)→建模→確定盲礦預(yù)測標(biāo)志→對礦區(qū)深部及外圍預(yù)測。

3原生暈、原生疊加暈、構(gòu)造疊加暈找盲礦法的對比

3.1采樣數(shù)量與采樣方法

(1)采樣量對比。

原生暈建模，要研究礦體三度空間原生暈發(fā)育特點(diǎn)及分帶(軸向、橫向、縱向)特征，要在控制礦體的三度空間的地表、坑道及鉆孔中系統(tǒng)采樣，以礦體為中心，一般垂直或斜交礦體，從礦體向外采樣，點(diǎn)距為2m，5m，20m不等。構(gòu)造疊加暈找盲礦法建模需重點(diǎn)研究成礦成暈時(shí)熱液在構(gòu)造帶內(nèi)流動方向的軸向分帶及縱向分帶，并反映不同期次形成原生暈的疊加結(jié)構(gòu)，可不研究金礦體的上、下擴(kuò)散暈，只需在地表、坑道或鉆孔中出現(xiàn)礦體-暈的構(gòu)造帶內(nèi)系統(tǒng)布置采樣，點(diǎn)距5～10m，當(dāng)構(gòu)造帶寬度>2m時(shí)，垂直構(gòu)造帶每2m采1件樣品(表2)。圖1是石英脈金礦原生暈、原生疊加暈及構(gòu)造疊加暈的采樣點(diǎn)對比圖，原生暈和原生疊加暈需采73件樣品，而構(gòu)造疊加暈只需采7件樣品，是另兩種方法采樣量的1/10。

(2)采樣方法對比。

構(gòu)造疊加暈的采樣方法。追蹤控礦構(gòu)造找疊加，尋找由主要成礦階段形成的礦化蝕變疊加痕跡。在對地表、坑道、鉆孔構(gòu)造帶詳細(xì)觀察的基礎(chǔ)上，在構(gòu)造帶內(nèi)采樣點(diǎn)位周圍2～5m內(nèi)，選擇主要成礦階段的蝕變-礦化最強(qiáng)部位采樣。如石英脈型金礦，不采第Ⅰ階段(不成礦)的乳白色大石英脈，而在大石英脈邊緣由第Ⅱ-Ⅲ階段的煙灰色石英或含細(xì)粒黃鐵礦細(xì)脈部位采樣；蝕變巖型金礦，則選擇蝕變最強(qiáng)部位采樣；角礫巖型金礦，要避開角礫，采集膠結(jié)物中主要成礦階段的蝕變-礦化樣品；夕卡巖型礦床，在夕卡巖體內(nèi)選擇有熱液期主要成礦階段的蝕變礦化疊加的樣品。樣品質(zhì)量約400g。

原生暈采樣方法。在對地表、坑道、鉆孔地質(zhì)現(xiàn)象詳細(xì)觀察的基礎(chǔ)上，在樣點(diǎn)周圍5(多)點(diǎn)組合或在點(diǎn)距5m內(nèi)連續(xù)采樣，隨機(jī)采集代表各樣點(diǎn)的巖石、蝕變、礦化的樣品。

圖1　石英脈型金礦原生暈、原生疊加暈及構(gòu)造疊加暈采樣點(diǎn)對比示意圖Fig.1　Sketch comparing sampling position for primary halo, superimposed primary halo and structural superimposed halo method1.斷裂構(gòu)造；2.金礦體；3.構(gòu)造疊加暈采樣點(diǎn)；4.原生暈-原生疊加暈采樣點(diǎn)

3.2關(guān)鍵技術(shù)的異同

原生暈找盲礦法的關(guān)鍵技術(shù)有3個(gè)：①第一性資料的獲取，隨機(jī)采集代表各樣點(diǎn)巖石、蝕變、礦化的樣品；②研究主要成礦階段形成的礦體原生暈的軸向分帶；③預(yù)測靶位的準(zhǔn)確定位(表3)。

構(gòu)造疊加暈找盲礦法具有4個(gè)關(guān)鍵技術(shù)：①第一性資料的獲取，構(gòu)造疊加暈有特殊的采樣方法；②研究各個(gè)成礦階段形成礦體原生暈的軸向分帶；③識別不同期次礦體原生暈或同一期次成礦形成的串珠狀礦體前、尾暈在構(gòu)造空間上的疊加結(jié)構(gòu)；④預(yù)測靶位的準(zhǔn)確定位。

表2　原生暈-原生疊加暈-構(gòu)造疊加暈找盲礦法采樣布置對比

表3　原生暈-原生疊加暈-構(gòu)造疊加暈找盲礦法關(guān)鍵技術(shù)的共性與特性

圖2　膠東某蝕變巖型金礦原生暈?zāi)Ｊ狡拭鎴D(據(jù)李惠，1987)Fig.2　Section of primary halo model of an altered rock type gold deposit in Jiaodong area1.第四系沖積層；2.膠東群黑云鈄長變粒巖；3.郭家?guī)X花崗閃長巖；4.金礦體；5.近礦暈；6.蝕變帶；7.主斷裂面；8.前緣暈；9.尾暈

3.3原生暈結(jié)構(gòu)模式圖的區(qū)別

3.3.1礦床(體)原生暈?zāi)Ｊ?/p>

一般用模式剖面圖表示，展示內(nèi)容有：構(gòu)造，圍巖，礦體的前緣暈、近礦暈和暈元素組合及其在礦體周圍的分布特點(diǎn)。圖2是原生暈疊加理論尚未提出時(shí)，建立的膠東某蝕變巖型金礦一次主成礦礦體-暈的原生暈?zāi)Ｊ?，由于?dāng)時(shí)還沒有預(yù)測已知礦體深部是否有盲礦的理論指導(dǎo)，故沒有標(biāo)示已知礦體尾部出現(xiàn)前、尾暈疊加指示深部盲礦的相關(guān)信息。

3.3.2原生疊加暈-構(gòu)造疊加暈找盲礦模式圖

原生疊加暈-構(gòu)造疊加暈找盲礦模式圖可用剖面圖，也可用垂直縱投影圖展示，當(dāng)?shù)V體具有側(cè)伏特征時(shí)必須用垂直縱投影圖展示。

(1)原生疊加暈?zāi)Ｊ狡拭鎴D的展示內(nèi)容：①控礦斷裂構(gòu)造、圍巖、礦體；②礦體前緣暈、近礦暈和尾暈元素組合及其在礦體周圍的分布特點(diǎn)；③不同成礦階段的礦體原生暈或同一次成礦形成的相近串珠狀礦體前、尾暈在構(gòu)造空間上的疊加結(jié)構(gòu)，特別要展示出已知礦體尾部前、尾暈共存和深部有盲礦的標(biāo)志。

(2)原生疊加暈和構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ酱怪笨v投影圖的展示內(nèi)容：①礦體；②前緣暈、近礦暈和尾暈元素組合及其在礦體周圍的分布特點(diǎn)；③不同成礦階段的礦體原生暈或同一次成礦形成相近串珠狀礦體前、尾暈在構(gòu)造空間上的疊加結(jié)構(gòu)；⑤特別要展示出已知礦體尾部前、尾暈共存和深部有盲礦的標(biāo)志。

(3)原生疊加暈-構(gòu)造疊加暈找盲礦模式剖面圖、垂直縱投影圖的展示內(nèi)容如下。

不同期次成礦成暈疊加結(jié)構(gòu)模式剖面圖(圖3)。串珠狀上部已知礦體尾部出現(xiàn)前、尾暈疊加共存，是指示深部有盲礦存在的重要標(biāo)志。圖3中串珠狀礦體-暈形成疊加有3種解釋：①串珠狀上、下2個(gè)礦體-暈是2次成礦形成礦體-暈，2個(gè)礦體間出現(xiàn)前、尾暈疊加共存；②串珠狀上、下2個(gè)礦體-暈是一次成礦形成，2個(gè)礦體間也會出現(xiàn)前-尾暈疊加共存；③串珠狀上、下2個(gè)礦體-暈是2次成礦產(chǎn)物，形成2個(gè)礦體-暈的同位疊加，其間前、尾暈疊加共存。

不同期次成礦成暈部分同位疊加結(jié)構(gòu)模式剖面圖(圖4)。串珠狀上部已知礦體尾部出現(xiàn)前、尾暈疊加共存，是指示深部有盲礦存在的重要標(biāo)志。圖4中串珠狀礦體上部金礦體-暈有Ⅱ，Ⅲ兩個(gè)主成礦階段，形成礦體-暈的部分疊加，其下部尾暈與串珠狀下部礦體的前緣暈疊加共存。圖4右邊展示了深部盲礦預(yù)測標(biāo)志：①串珠狀礦體中上部金礦體-暈尾部出現(xiàn)前、尾暈共存；②經(jīng)計(jì)算，上部金礦體-暈的軸向分帶出現(xiàn)反常，前緣暈元素出現(xiàn)在分帶序列下部；③地球化學(xué)參數(shù)出現(xiàn)反轉(zhuǎn)是深部盲礦體前緣暈疊加的結(jié)果，指示深部有盲礦存在。

側(cè)伏礦體構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ綀D的特點(diǎn)(圖5)。①側(cè)伏礦體構(gòu)造疊加暈特征和建模必須用垂直縱投影圖表示；②圖4中串珠狀上部已知礦體尾部出現(xiàn)前、尾暈疊加共存，是指示深部有盲礦存在的重要標(biāo)志；③串珠狀礦體-暈形成疊加解釋同圖3；④側(cè)伏礦體-暈的軸向分帶與垂直分帶不同，軸向與側(cè)伏方向一致，側(cè)伏礦體斜上方是熱液流動前鋒-前緣暈，礦體尾暈在熱液來源方向；⑤計(jì)算軸向分帶序列或軸向地球化學(xué)參數(shù)的取值必須是軸向的不同斷面；⑥側(cè)伏礦體的某一部位剖面，剖面上的前緣暈和尾暈實(shí)際是礦體的側(cè)上暈和側(cè)下暈；⑦深部盲礦預(yù)測必須用構(gòu)造疊加暈垂直縱投影圖，而不能根據(jù)某一剖面圖。

圖3　某金礦床構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ狡拭鎴D(同位疊加)Fig.3　Section of structural superimposed halo model of a gold deposit

圖4　某金礦構(gòu)造疊加暈部分疊加模式剖面圖(部分同位疊加)Fig.4　Section of partial structural superimposed halo model of a gold deposit

方法原生暈找盲礦法原生疊加暈找盲礦法構(gòu)造疊加暈找盲礦法盲礦預(yù)測標(biāo)志共性標(biāo)志:當(dāng)Au異常強(qiáng)度較低時(shí),前緣暈指示元素As,Sb,Hg,B,F,I,Ba等出現(xiàn)強(qiáng)異常,尾暈指示元素Bi,Mo,Mn,Co,Ni,Sn等為弱異常,指示深部有盲礦存在1.“反分帶”準(zhǔn)則:當(dāng)計(jì)算金礦床原生暈軸(垂)向分帶序列時(shí),出現(xiàn)“反向分帶”或反常,則指示深部還有盲礦存在或有第二個(gè)富集帶(盲礦體);若礦體本身還未尖滅,計(jì)算的分帶序列出現(xiàn)了反分帶,則指示礦體向下延伸還很大2.反轉(zhuǎn)準(zhǔn)則:計(jì)算金礦體或暈的地球化學(xué)參數(shù)(前緣暈元素/尾暈元素或其累加/累乘比;尾暈元素/前緣暈元素比或其累加/累乘比)時(shí),若其值從上到下有幾個(gè)標(biāo)高連續(xù)下降或上升,突然反轉(zhuǎn),即由降轉(zhuǎn)為升,或由升轉(zhuǎn)為降,這種變化指示深部還有盲礦或礦體且向下延伸還很大3.前、尾暈共存準(zhǔn)則:前、尾暈共存,指示深部還有盲礦存在;若礦體中出現(xiàn)前、尾暈共存,則指示礦體向下延伸還很大4.前緣暈強(qiáng)度增強(qiáng)趨勢準(zhǔn)則:在金礦床(體)的構(gòu)造疊加暈軸向方向(從己知礦體前緣→頭部→中部→下部→尾暈,前緣暈元素異常強(qiáng)度若出現(xiàn)由強(qiáng)→弱→強(qiáng)的變化趨勢,特別是在礦體尾部前緣暈增強(qiáng),指示深部還有盲礦存在

圖5　某金礦床側(cè)伏礦體構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ酱怪笨v投影圖Fig.5　The vertical longitudinal projection sketch of structural superimposed halo of a pitching gold ore-body

3.4盲礦預(yù)測標(biāo)志的異同[1，3]

原生暈法、原生疊加暈法及構(gòu)造疊加暈法的共性為：當(dāng)Au異常強(qiáng)度較低時(shí),前緣暈指示元素As，Sb，Hg，B，F(xiàn)，I，Ba等出現(xiàn)強(qiáng)異常,尾暈指示元素Bi，Mo，Mn，Co，Ni，Sn等為弱異常，指示深部有盲礦存在。

對于原生暈法不好解釋或認(rèn)為無規(guī)律的現(xiàn)象，原生疊加暈法和構(gòu)造疊加暈法則作為新補(bǔ)充的找盲礦標(biāo)志：①“反分帶”準(zhǔn)則；②地球化學(xué)參數(shù)反轉(zhuǎn)準(zhǔn)則；③前、尾暈共存準(zhǔn)則；④前緣暈強(qiáng)度增強(qiáng)趨勢準(zhǔn)則(表4)。

4結(jié)語

(1)構(gòu)造疊加暈找盲礦法是在原生暈和原生疊加暈理論基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。該方法破解了長期困惑化探專家的原生暈軸向分帶出現(xiàn)“反常、反分帶”的難題，而且將“反分帶”等現(xiàn)象變成了找盲礦的重要標(biāo)志。

(2)構(gòu)造疊加暈找盲礦法將研究重點(diǎn)集中于構(gòu)造中的原生疊加暈，不但強(qiáng)化了盲礦信息，加大了盲礦預(yù)測深度，且比原生暈方法采樣、分析的工作量減少了約80%。

(3)提高了預(yù)測盲礦的準(zhǔn)確性。2008年，全國危機(jī)礦山項(xiàng)目要求對14個(gè)礦山進(jìn)行跟蹤研究，經(jīng)礦山驗(yàn)證，預(yù)測靶位見礦率達(dá)80%以上。

(4)在80多個(gè)危機(jī)礦山100多個(gè)項(xiàng)目應(yīng)用檢驗(yàn)，都取得顯著找礦效果，18個(gè)礦山驗(yàn)靶位見礦證明已獲金金屬量>300t，取得了巨大的經(jīng)濟(jì)效益和社會效益。

(5)制定了構(gòu)造疊加暈找盲礦法研究預(yù)測的思路、內(nèi)容、程序、工作方法。

(6)建立了金礦、銅金礦、銀銅礦、銀金礦、銻礦、鉛鋅6個(gè)礦種及6個(gè)類型金礦床的構(gòu)造疊加暈理想模式，總結(jié)出金礦床4種典型疊加結(jié)構(gòu)的構(gòu)造疊加暈綜合理想模式，確定了盲礦預(yù)測的5條準(zhǔn)則。

構(gòu)造疊加暈找盲礦法是一種新的找礦理論，具有工作量小、盲礦預(yù)測準(zhǔn)確性高的特點(diǎn)。找礦實(shí)踐證明，該方法是礦山深部及其外圍找盲礦的一種直接、快速、有效的新技術(shù)方法。

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Thedevelopmentandinnovationofblindoregeochemicalprospectingmethodfromprimaryhaloandsuperimposedprimaryhalotostructuralsuperimposedhalo

LIHui,YUbin,ZHANGGuoyi,MAJiuju,LIDeliang,SUNFengzhou,LIYongcai,WEIJiang,ZHAOJia,WANGJun,WANGYida,LIShang,ZHANGHeran,WEIZixin

(Geophysical Exploration Bureau of CMGB, Baoding 071051,Hebei,China)

Abstract：Structural superimposed halo method is a new technique for prospecting blind ore developed from the theory of primary halo method for blind ore. The superimposed primary halo method was put forward according to the hydrothermal ore characterized by multi-periods and multi-stages ore formation and ore halo. Strict structural control on the ore formation and ore halo resulted in the theory of structural superimposed halo method. This paper introduces process of the development and innovation.

Key Words：primary halo；superimposed primary halo；structurally superimposed halo；blind ore prospecting method; theory and method; development and innovation; hydrothermal deposit

收稿日期：2015-08-28；責(zé)任編輯：趙慶

作者簡介：李惠(1937—)，男，教授級高級工程師，從事勘查地球化學(xué)找礦新方法新技術(shù)研究。

通信地址：河北省保定市陽光北路；郵政編碼：071051；E-mail：lihuibd4@163.com

doi：10. 6053/j. issn.1001-1412. 2016. 01. 012

中圖分類號：P632.2

文獻(xiàn)標(biāo)識碼：A