田洪林，陳遠(yuǎn)榮，張付勝，鄧發(fā)亮，陳麗菲，賈玉衡，郭志超

(桂林理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，廣西 桂林 541004)

金亭嶺金礦與萑香洼金礦礦床地球化學(xué)異常模型差異性初探

田洪林，陳遠(yuǎn)榮，張付勝，鄧發(fā)亮，陳麗菲，賈玉衡，郭志超

(桂林理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，廣西 桂林 541004)

為了解金亭嶺金礦床與萑香洼金礦礦床的烴類組分及微量元素異常展布特征，以期為以后找礦工作提供科學(xué)的參考依據(jù)，通過對(duì)兩個(gè)礦床的地球化學(xué)特征、烴類組分、微量元素對(duì)比，建立了礦區(qū)的分帶模型并做對(duì)比。對(duì)比得出兩個(gè)礦床相同點(diǎn)為：在兩個(gè)礦區(qū)的分帶模型上可以清晰的發(fā)現(xiàn)在軸向上前緣暈均為烴類組分，礦中暈元素均含有Cu、Pb、Zn。這表明兩個(gè)礦床的形成過程中均有有機(jī)質(zhì)的存在，同時(shí)表明烴類組分結(jié)合微量元素的找礦方法在兩個(gè)礦區(qū)都具有可行性。不同點(diǎn)：兩個(gè)礦床微量元素異常的分布位置具有差異性，且烴類組分的最大分帶指數(shù)也存在差異。這可能和元素自身的活動(dòng)性及成礦時(shí)的物理化學(xué)條件、賦礦圍巖性質(zhì)、大地構(gòu)造背景等差異不同引起的。

金亭嶺金礦；萑香洼金礦；分帶模型；烴類組分

本文選取華北克拉通東緣，膠東北西部的金亭嶺金礦床和華北陸塊南緣的萑香洼金礦礦床兩個(gè)相同礦種類型不同地質(zhì)體之間的對(duì)比，通過系統(tǒng)的地質(zhì)研究輔以有效的烴汞綜合氣體集成測(cè)量技術(shù)，分析研究各異常在空間內(nèi)的展布特征規(guī)律進(jìn)而建立礦床的地質(zhì)地球化學(xué)分帶模型，研究同種礦種不同地區(qū)之間的烴汞氣體組分在礦體周圍的展布特征以及同礦種之間的地球化學(xué)分帶模型的共同點(diǎn)和差異性[1-10]，研究引起在不同地區(qū)同種礦種的差異性，烴汞綜合氣體集成測(cè)量技術(shù)結(jié)合礦床地質(zhì)研究，期望為以后的找礦工作提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

1) 山東金亭嶺金礦

山東金亭嶺金礦所屬的招萊地區(qū)位于華北克拉通東緣，膠東的北西部[11]。區(qū)域內(nèi)地層簡(jiǎn)單，區(qū)域上基底構(gòu)造是由前寒武紀(jì)地層組成的棲霞復(fù)背斜及斷裂構(gòu)造，構(gòu)造線方向呈近EW向展布。郯廬深大斷裂為區(qū)域上一級(jí)斷裂，由于太平洋板塊的俯沖，郯廬斷裂帶一直處于活動(dòng)狀態(tài)，成為深部巖漿上升和礦源及熱源輸送的通道。郯廬深大斷裂派生的二級(jí)斷裂主要有招(遠(yuǎn))—平(度)斷裂、龍(口)—萊(州)斷裂、三山島斷裂[12-13]。

2) 河南萑香洼金礦

萑香洼金礦位置跨及屬華北陸塊南緣熊耳山斷隆區(qū)和外方山斷隆區(qū)，總體構(gòu)造呈北西西向展布，巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。以馬超營(yíng)斷裂為界，以北為華北陸塊南緣，以太古界太華群為結(jié)晶基底，蓋層沉積為中元古界長(zhǎng)城系熊耳群、薊縣系汝陽(yáng)群，青白口系洛峪群；以南為華北陸塊南緣褶皺帶，以太古界太華群為結(jié)晶基底，蓋層沉積為中元古界長(zhǎng)城系熊耳群、薊縣系官道群。熊耳群火山巖建造為Au、Ag、Pb、Zn、Mo的預(yù)富集層位。熊耳山—外方山地區(qū)巖漿活動(dòng)非常頻繁，特別是中生代燕山期中酸性巖漿巖，與區(qū)內(nèi)豐富的金、鉬、鉛、鋅等多金屬礦關(guān)系密切[14-17]。

2 不同礦床地球化學(xué)找礦模型的建立

將兩個(gè)礦床不同元素異常場(chǎng)的空間結(jié)構(gòu)和分帶序列定量化，建立了兩個(gè)礦床不同元素的地球化學(xué)異常分帶理想模型。為了更直觀地了解兩個(gè)礦床礦體周圍各元素分帶性的特征，分別對(duì)山東金亭嶺金礦、河南蕉香金礦的軸向分帶指數(shù)進(jìn)行了計(jì)算[18-20]，結(jié)果如表1～2所示。

表1 金亭嶺金礦不同中段軸向分帶指數(shù)

表2 萑香洼金礦原生暈軸向分帶指數(shù)

地球化學(xué)分帶模型是建立在宏觀的礦床地質(zhì)特征研究和精確系統(tǒng)的化探采樣、分析的基礎(chǔ)之上，它是預(yù)測(cè)深部隱伏礦的重要基礎(chǔ)。每個(gè)礦床由于產(chǎn)出的大地構(gòu)造背景、成礦物質(zhì)來(lái)源、成礦的物理化學(xué)條件、控礦與成礦的構(gòu)造等方面的差異，所形成的元素分帶模型不同。因此，需要因地制宜，根據(jù)各個(gè)礦床的具體情況建立起來(lái)的地球化學(xué)找礦模型才對(duì)找礦具有實(shí)際指導(dǎo)意義。通過上述軸向分帶指數(shù)分析和各元素異?？臻g展布規(guī)律分析，分別建立了兩個(gè)礦床的各元素地球化學(xué)異常分帶理想模型，如圖1～2。

圖1 金亭嶺金礦地球化學(xué)異常分帶理想模型

圖2 萑香洼金礦地球化學(xué)異常分帶模型

3 礦床地球化學(xué)分帶模型差異性對(duì)比

通過對(duì)山東金亭嶺金礦、河南萑香洼金礦建立的地球化學(xué)分帶模型分析對(duì)比，發(fā)現(xiàn)他們具有如下異同點(diǎn)。

1) 相同點(diǎn)

烴類組分均為兩個(gè)礦區(qū)的前緣暈，烴類氣體可作為前緣暈指示元素；As、Hg均出現(xiàn)在兩個(gè)礦床異常模型的礦頭暈位置；兩個(gè)礦床異常模型中，礦頭暈元素中均含有烴類，Sb；兩個(gè)礦床異常模型中，礦中暈元素均含有Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mn；兩個(gè)礦床異常模型中，礦尾暈元素中均含有Mo、Ni、Co；兩個(gè)礦床的異常模型在軸向上均存在原生暈疊加，即上部礦體的尾暈與下部礦體的前緣暈疊加的現(xiàn)象。

2) 差異點(diǎn)

兩個(gè)礦床的礦中暈元素也不太一樣，山東金亭嶺金礦區(qū)的礦中暈元素有Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mn；河南萑香洼金礦的礦中暈元素特有的元素為W；兩個(gè)礦床的礦尾暈元素存在一定的差別。在山東金亭嶺金礦的礦尾暈特有Bi。而河南萑香洼金礦的礦尾暈特有Sn；兩個(gè)礦床雖然都存在疊加暈的現(xiàn)象，但是疊加暈的元素組合和位置卻存在差異性。山東金亭嶺金礦中前緣暈、礦尾暈元素共存于礦體中部。河南萑香洼金礦中礦前、礦尾處出現(xiàn)疊加暈，Sb則與Hg、Mo、Co、Ni等前緣暈、礦尾暈元素共存于礦體中部。

4 討 論

通過上述分析研究發(fā)現(xiàn)，兩個(gè)不同礦區(qū)同種礦種的地球化學(xué)異常模型既有相同點(diǎn)也有差異性。下面就其原因進(jìn)行初步探討：

1) 華北地臺(tái)在太古宙時(shí)期結(jié)晶基底就已形成，并廣泛分布太古宙綠巖帶，隨著前寒武紀(jì)的火山活動(dòng)結(jié)束，華北地臺(tái)的基本輪廓也因此形成。兩個(gè)礦區(qū)分別位于華北地臺(tái)東部與南緣，具有大致相同的結(jié)晶基底構(gòu)造和太古宙綠巖帶蓋層，因此具有相似的物質(zhì)來(lái)源。

2) 兩個(gè)地區(qū)都受中生代西太平洋板塊俯沖作用的影響，但金亭嶺金礦位于郯廬斷裂帶，靠近俯沖帶，構(gòu)造活動(dòng)與巖漿活動(dòng)強(qiáng)度均明顯大于萑香洼金礦，前者中生代酸性巖體產(chǎn)出也更加豐富，說(shuō)明兩者具有相似的成因機(jī)制，因此元素異常分布具有極高的相似度。

3) 郯廬斷裂為切割巖石圈的深大斷裂，具有連通地幔源區(qū)的能力，而萑香洼金礦受控于僅切穿地殼的馬超營(yíng)斷裂，且前者次級(jí)斷裂發(fā)育程度遠(yuǎn)大于后者，兩者導(dǎo)礦構(gòu)造與容礦構(gòu)造的顯著差異可能作為成礦模型及其異常元素種類的微小差異的部分原因。

4) 萑香洼地區(qū)特有的中元古界熊耳群(Pt2xn)分布廣泛，為一套中基性火山巖建造，明顯不同于金亭嶺金礦的上覆蓋層。蓋層的差異對(duì)成礦熱液的影響可能作為兩者異常元素種類差異的因素。

5) 萑香洼區(qū)內(nèi)發(fā)育東西向斷裂且為一級(jí)斷裂，該區(qū)受印支運(yùn)動(dòng)的影響，揚(yáng)子板塊俯沖作用強(qiáng)烈，深度達(dá)到地幔，可以為礦區(qū)帶來(lái)深部成礦物質(zhì)。金亭嶺金礦受印支期構(gòu)造發(fā)育程度相對(duì)較弱。印支運(yùn)動(dòng)的影響可能是兩者異常元素種類差異的重要因素。

6) 烴類及活潑性元素等容易遷移，金、銀等不活潑的金屬元素較為穩(wěn)定，活動(dòng)性的差異是異常暈分布的動(dòng)力機(jī)制。此外流體、裂隙發(fā)育程度、圍巖等多種因素的差異都可能導(dǎo)致異常分布的差異。

5 結(jié) 論

通過金亭嶺金礦和萑香洼金礦的對(duì)比研究，得出以下3點(diǎn)結(jié)論：

1) 金亭嶺金礦和萑香洼金礦具有諸多相似點(diǎn)，究其原因有兩點(diǎn)：兩者同為華北地臺(tái)太古宙結(jié)晶基底且都發(fā)育太古宙綠巖帶；兩者都是中生代成礦，均受西太平洋板塊俯沖作用及巖石圈災(zāi)變的控制。

2) 金亭嶺金礦和萑香洼金礦的成礦元素種類及其異常分布差異主要有以下3個(gè)原因：a區(qū)域一級(jí)斷裂切割深度不同，金亭嶺金礦的郯廬斷裂切割巖石圈達(dá)上地幔而萑香洼金礦得馬超營(yíng)斷裂僅切穿地殼；b萑香洼金礦區(qū)東西向構(gòu)造線為主，受印支期揚(yáng)子板塊的俯沖作用強(qiáng)烈，金亭嶺金礦則是以燕山期構(gòu)造為主；c萑香洼金礦發(fā)育一套獨(dú)特的火山巖建造——熊耳群，與金亭嶺金礦陸源物質(zhì)為主的蓋層明顯不同。

3) 以上兩點(diǎn)得出，受中生代太平洋板塊俯沖作用發(fā)育綠巖帶的華北地臺(tái)基底區(qū)域，均可與本文的金亭嶺金礦和萑香洼金礦元素異常進(jìn)行對(duì)比指導(dǎo)找礦，并對(duì)根據(jù)區(qū)域內(nèi)地質(zhì)背景排除干擾因素。華北地臺(tái)綠巖帶分布較廣泛，因此中生代巖漿作用強(qiáng)烈的綠巖帶地區(qū)具有良好的找礦前景。

4) 有機(jī)烴類氣體組分在金礦成礦過程中都有參與，是重要的伴生氣體組分。在礦體展布空間上，烴類組分異常與金礦體存在密切的對(duì)應(yīng)關(guān)系。運(yùn)用烴汞綜合氣體集成測(cè)量技術(shù)結(jié)合礦床地質(zhì)研究能指導(dǎo)找礦。烴汞綜合氣體集成測(cè)量技術(shù)在現(xiàn)實(shí)找礦中具有可行性。

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Difference of Geochemical Anomaly Models in Gold Deposit of Jintingling and Huanxiangwa

TIAN Honglin, CHEN Yuanrong, ZHANG Fusheng, DENG Faliang, CHEN Lifei, JIA Yuheng, GUO Zhichao

(CollegeofEarthSciences,GuilinUniversityofTechnology,Guilin,Guangxi541004,China)

To investigate gold deposit of Jintingling and Huanxiangwa in hydrocarbons and trace element anomaly distribution characteristics, we will look forward to future prospecting work to provide scientific references. Through the geochemical characteristics of two deposit hydrocarbon components and trace elements in contrast, we try our best to build area zoning model in comparison. The results show that the same points of the two deposits read as follows: In the zonal model of the two mining areas, it is clear that the halo in axial direction is a hydrocarbon component. The halo elements in the ore will contain Cu, Pb, Zn. The results show that the organic matter exists in the process of the formation of the two deposits. It is indicated that the hydrocarbon composition and trace element prospecting methods are feasible in the two mining areas. The differences of the distribution of trace elements in the two deposits are different. There is also a difference in the maximum zoning index of hydrocarbon components. This may be due to the differences in the activity of elements, including the physical and chemical conditions, the characteristics of host rocks and the tectonic setting.

Jintingling gold deposit; Huanxiangwa gold deposit; Zoning model; Hydrocarbon component

2017-03-29

田洪林(1991-)，男，貴州遵義人，在讀碩士研究生，研究方向：地質(zhì)學(xué)，手機(jī)：18798690295，E-mail：326198052@qq.com.

P618.51

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.03.012