張賀然,王 俊,魏子鑫,劉媛媛,魏 江,張承玉
(中國(guó)冶金地質(zhì)總局地球物理勘查院,河北 保定 071051)
通過研究主礦帶X號(hào)礦體單一次形成時(shí)在三度空間上的原生暈發(fā)育特點(diǎn)——特別是軸向分帶,進(jìn)而研究銀金礦體的多期次疊加結(jié)構(gòu)所表現(xiàn)出的特點(diǎn),在此基礎(chǔ)上,建立銀金礦床的構(gòu)造疊加暈?zāi)J?、分析研究預(yù)測(cè)標(biāo)志。最后在X號(hào)礦體的深部圈定盲礦靶位。
地層:礦區(qū)南殘存有少量太古界單塔子群變質(zhì)巖(Ardn),礦區(qū)北主要有黑云斜長(zhǎng)片麻巖、角閃斜長(zhǎng)變粒巖夾大理巖透鏡體。
構(gòu)造:最發(fā)育的斷裂構(gòu)造是北北東和南北向,約占所有斷裂的1/3;北東東和近東西向,斷裂構(gòu)造長(zhǎng)約20km,傾向北、北西;礦區(qū)西部斷裂構(gòu)造是北西向,切割北東向斷裂。
巖漿巖:出露最廣泛的巖石主要為海西期粗?;◢弾r、燕山期花崗巖和凝灰質(zhì)隱爆角礫巖和少量中性巖脈巖。
X號(hào)礦體是礦區(qū)主要礦體,總體走向10°,傾向南東,傾角40°~55°。在平面上呈S形;縱向上形似人參狀,上為人參頭,向下分枝,品位變貧、礦體變薄。
礦石結(jié)構(gòu):主要有交代結(jié)構(gòu)、交代殘留結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、自形晶粒狀結(jié)構(gòu)、它形不等粒晶結(jié)構(gòu)、碎裂結(jié)構(gòu)等。
礦石構(gòu)造:主要有角礫狀構(gòu)造、浸染狀構(gòu)造、細(xì)脈浸染狀構(gòu)造、蜂窩狀構(gòu)造、團(tuán)塊狀構(gòu)造、晶洞構(gòu)造等。
圍巖蝕變:范圍大、類型多,具有明顯的分期和分帶,蝕變于碎裂粗粒花崗巖種;礦體頂板巖石強(qiáng)度和幅度遠(yuǎn)遠(yuǎn)超過底板巖石;蝕變礦物是一組典型的低溫?zé)嵋旱V物組合。主要表現(xiàn)為硅化、螢石化好和黃鐵礦化的蝕變類型。
濃集克拉克值[2]≥1的元素有Ag、Au、Pb、As、Sb、Bi、Sn,含量排序是 :Bi>Ag>Pb>Au>As>Sb>Sn。斑狀混合巖富含Bi、Ag、Pb、Au、Sb;白音溝粗?;◢弾r富含Bi、As、Ag、Pb、Sb、Au、Mo、Sn;華力西期中粗?;◢弾r富含Bi、Ag、Pb、Au、Sn。
銀礦體:當(dāng)各元素襯值>1時(shí),比較100×10-6>Ag>50×10-6和Ag≥100×10-6,得出二者共同的元素組合是:Ag、Au、Pb、Zn、Cu、As、Sb、Hg、B、Mo、Mn、W;當(dāng)Ag、Au、Pb、Zn元素襯值>10、其它元素襯值>2時(shí),共同的元素組合是:Ag、Au、Pb、Zn、Cu、As、Sb、Mo、Mn、W。
金礦體:當(dāng)各元素襯值>1時(shí),比較3×10-6>Au≥1×10-6和Au≥3×10-6,得出二者共同元素組合是:Ag、Au、Pb、Zn、Cu、As、Sb、Hg、B、Mo、Mn、W;當(dāng)Ag、Au、Pb、Zn元素襯值>10、其它元素襯值>2時(shí),共同元素組合是:Ag、Au、Pb、Zn、Cu、As、Sb、Hg、Mo、Mn、W。
通過牛圈子X號(hào)礦體中銀礦體與金礦體元素相關(guān)關(guān)系對(duì)比總結(jié)發(fā)現(xiàn) :Ag與Hg相關(guān);Pb、Zn、Cu、Mn、Co互相相關(guān);Cu與Hg相關(guān);Sb與Cu相關(guān);Hg與Ag、Cu相關(guān);V與Ti相關(guān);Ti與V、W相關(guān);W與Ti相關(guān)。
圖1 牛圈子銀金礦床X號(hào)礦體構(gòu)造疊加暈及預(yù)測(cè)靶位垂直縱投影圖
礦區(qū)圍巖、構(gòu)造蝕變帶、礦體樣品三者中各元素的含量是決定分帶標(biāo)準(zhǔn)的重要依據(jù),在多次計(jì)算和充分分析三者數(shù)值的基礎(chǔ)上,確定出牛圈子銀金礦床各元素異常分帶下限。
3.2.1 單一次成礦礦體(暈)的研究與識(shí)別[3]
Ag、Au、Pb、Zn、Cu、As、Sb、Hg、B、Bi、Mo、Mn、Co、Ni、V、Ti、W、Sn等18種元素均有異常。在空間上,Ag元素的強(qiáng)帶異常主要集中在銀礦體,隨著軸向上的向上(礦體前緣)和向下(礦體尾部),異常強(qiáng)度逐漸有所下降;Au、Pb、Zn、Cu在礦體核心位置異常強(qiáng),向兩端逐漸變?nèi)?,與Ag相似;As、Sb、Hg、B等元素的異常主要趨向于礦體的前緣;Mn、Co、Mo、W、Sn等元素的強(qiáng)異常主要趨向于礦體的尾部。
3.2.2 原生暈軸向分帶序列
為了分析研究礦體從淺部到深部各元素表現(xiàn)出的變化規(guī)律,在牛圈子X號(hào)礦體上,選擇不同標(biāo)高上的樣品,對(duì)經(jīng)過化驗(yàn)得出的元素含量進(jìn)行計(jì)算算數(shù)平均值,在此基礎(chǔ)上計(jì)算分帶序列。計(jì)算出的分帶序列從上到下為:As、Hg、B、Bi→ Ag、Au、Pb→ Zn、Cu、Mn、Co→ Sb、Mo、W→Sn。與李惠總結(jié)的中國(guó)典型熱液礦床的分帶序列[4]做比對(duì)后,發(fā)現(xiàn)存在一定的差別:原本應(yīng)該位于上部的Sb元素出現(xiàn)在下部,原本屬于下部的Bi、Mn、Co出現(xiàn)在中、上部,這種反常的結(jié)果,是因?yàn)閷儆跍\部礦體的尾部指示元素和屬于深部礦體的頭部指示元素在同一標(biāo)高范圍內(nèi)疊加在一起。
Ag是以銀礦體為中心在軸上,向上、下及兩側(cè)濃度逐漸降低,從地表至下部,Ag有多個(gè)濃集中心。Au、Cu、Pb、Zn和Ag一樣,也有多個(gè)濃集中心,前緣暈元素As、Sb、Hg及尾暈元素Bi、Mo、Mn、Co等也有濃集中心。當(dāng)Ag元素的兩個(gè)強(qiáng)異常中心距離接近時(shí),淺部礦體的尾暈和深部礦體的前緣暈就會(huì)疊加在一起,形成前尾暈共存的狀態(tài),指示深部有盲礦存在。
串珠狀礦體的形成有三種可能性:一是同一個(gè)成礦期,形成了上下兩個(gè)礦體(暈);二是雖然是在兩個(gè)成礦期形成兩個(gè)礦體(暈),但是這兩個(gè)礦體(暈)疊加在一起;三是兩個(gè)成礦期,形成了上下兩個(gè)礦體(暈)。當(dāng)上下兩個(gè)礦體距離很近時(shí),淺部礦體的尾暈和深部礦體的前緣暈就會(huì)疊加在一起,形成前尾暈共存的狀態(tài)。串珠狀礦體的每個(gè)小礦體,都有自己的小規(guī)模的前、尾暈;礦體總體,有大規(guī)模的總前、尾暈。
(1)Ag、Au弱異常,As、Sb、Hg強(qiáng)異常,Bi、Mo、Mn、Co弱異常,深部有盲礦。當(dāng)Cu、Pb、Zn也出現(xiàn)異常,礦體較富。
(2)共存:在礦體尾部,Bi、Mo、Mn、Co、As、Sb、Hg都強(qiáng)異常,則深部還有盲礦;在礦體中、下部,Bi、Mo、Mn、Co、As、Sb、Hg都強(qiáng)異常,則礦體向深部有很大的延伸。
(3)當(dāng)As、Sb、Hg的異常強(qiáng)度(中、內(nèi)帶異常)出現(xiàn)的規(guī)律是:“上部強(qiáng)→中部弱→下部強(qiáng)”或“上部強(qiáng)→中部強(qiáng)→下部強(qiáng)”,指示深部還有盲礦存在。
(4)數(shù)值轉(zhuǎn)折 :通過計(jì)算得出As、Sb、Sb/Bi、As/Bi的值的規(guī)律是最上數(shù)值底→中上數(shù)值高→中下數(shù)值低→最下數(shù)值高,指示深部有盲礦。
(5)反分帶:原生暈在軸向上出現(xiàn)反分帶現(xiàn)象,指示深部有盲礦。
總結(jié)對(duì)比構(gòu)造疊加暈特征發(fā)現(xiàn):前緣暈元素(As、Sb、Hg)和尾暈元素(Mo、Mn)共存,是深部盲礦的顯示,因此對(duì)X號(hào)礦體圈定了深部預(yù)測(cè)靶位(見圖1)。
通過研究牛圈子銀金礦床的構(gòu)造疊加暈特征,確立了構(gòu)造疊加暈剖面和不同標(biāo)高截面圖(圖2),確定了盲礦預(yù)測(cè)標(biāo)志,進(jìn)而圈定出牛圈子預(yù)測(cè)靶位1和牛圈子預(yù)測(cè)靶位2,后經(jīng)鉆探驗(yàn)證,靶位見礦效果良好。
圖2 牛圈子銀金礦床構(gòu)造疊加暈深部盲礦預(yù)測(cè)模式圖