張亮亮，朱立新，馬生明，林少一，戴長國，周明嶺，霍光，徐忠華，席明杰，張濤

(1.中國地質(zhì)科學(xué)院 地球物理地球化學(xué)勘查研究所，河北 廊坊 065000； 2.山東省第六地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 威海 264200； 3.中國地質(zhì)調(diào)查局，北京 100037)

0 引言

膠東金礦集區(qū)地處華北克拉通東南緣，是金礦區(qū)域找礦勘查及科研的熱點(diǎn)地區(qū)。目前該地區(qū)累計(jì)探明金資源儲量超5 000 t，成為繼南非蘭德金礦、烏茲別克斯坦穆龍?zhí)捉鸬V之后的世界第三大金礦集區(qū)[1]。區(qū)內(nèi)主要包括焦家式(構(gòu)造蝕變巖型)、玲瓏式(石英脈型)和蓬家夼式(層間滑動角礫巖型)3種不同礦化類型[2-4]，以焦家式金礦類型，即構(gòu)造蝕變巖型為主，目前膠東地區(qū)該類型為主的金礦床資源儲量逾3 900 t[1]，近年來膠東地區(qū)取得重大找礦突破的紗嶺金礦床、騰家金礦床、水旺莊金礦床、后倉金礦床、西嶺金礦床、三山島北部海域金礦床等均屬于此類型。焦家式金礦床普遍具有構(gòu)造控礦的特征，具有明顯的礦化蝕變分帶，有研究者指出[5]，在成礦構(gòu)造分析基礎(chǔ)上進(jìn)行地球化學(xué)找礦研究是已知礦區(qū)深部找礦常用的方法，也是礦區(qū)構(gòu)造地球化學(xué)方法找礦的基本思路，這為地球化學(xué)勘查方法的使用提供了實(shí)踐基礎(chǔ)。

當(dāng)前，膠東地區(qū)金礦床的成因仍存在爭議[6-8]，取得的共識是膠東金礦是在統(tǒng)一的伸展或巖石圈減薄背景下富集成礦的[9-12]。金礦床成礦過程中，在不同尺度上發(fā)生了大規(guī)模的構(gòu)造—流體活動，在此活動過程中，化學(xué)元素是最直接、最敏感的參與者，這就為研究不同尺度上化學(xué)元素蘊(yùn)含的成礦信息，進(jìn)而利用這些信息指導(dǎo)深部找礦提供了可能。

近十年研究發(fā)現(xiàn)，成礦系統(tǒng)中成礦地球化學(xué)信息非常豐富，除以往常用的成礦及伴生元素外，礦化劑元素S異常、Na2O、Ba、Sr、CaO等的負(fù)異常也引起了特別關(guān)注，由這些元素和成礦元素、成礦伴生元素構(gòu)成的礦致異常模式，是指導(dǎo)深部找礦的直接依據(jù)[13-17]。筆者選擇膠東地區(qū)典型的焦家式金礦床——三山島北海域(簡稱海域)金礦床為研究對象，利用鉆孔巖石測量結(jié)果，在元素富集貧化特征及規(guī)律基礎(chǔ)上，篩選出典型地球化學(xué)勘查指標(biāo)，構(gòu)建礦致異常模式，旨在為膠東地區(qū)金礦深部勘查提供研究案例。

1 地質(zhì)背景

1.1 膠東區(qū)域地質(zhì)背景

膠東地區(qū)位于華北板塊東南部和秦嶺—大別—蘇魯造山帶東北部[18]，主要由前寒武紀(jì)和中生代地質(zhì)體組成。其中，膠北隆起主要由新太古代花崗—綠巖帶、古元古代中—高級變質(zhì)的濱淺海相沉積地層、新元古代淺變質(zhì)的濱淺海相沉積地層和中生代花崗巖組成[19]，威海隆起為高壓—超高壓變質(zhì)帶，主要由新元古代含榴輝巖的花崗質(zhì)片麻巖和中生代花崗巖組成(圖1)。中生代侵入巖主要有三疊紀(jì)閃長巖、正長巖、正長花崗巖，侏羅紀(jì)花崗閃長巖、花崗巖、二長花崗巖，白堊紀(jì)發(fā)育花崗閃長巖和花崗巖及基性脈巖等。

金礦主要產(chǎn)于膠北隆起及其周邊地區(qū)，賦礦圍巖主要為前寒武紀(jì)變質(zhì)巖和中生代巖漿巖的內(nèi)部及其接觸部位。膠東地區(qū)發(fā)育斷裂數(shù)量多、規(guī)模大，其中NE-NNE走向斷裂構(gòu)造是金礦賦礦的有利部位[20]。

1.2 海域金礦床地質(zhì)特征

海域金礦床位于膠東半島西北部萊州市NNE方向約20 km的三山島村北部近岸淺海海域(圖1)。根據(jù)探礦工程揭露，基巖自上而下主要為新太古代馬連莊超序列變輝長巖、中生代燕山早期玲瓏二長花崗巖及燕山晚期郭家?guī)X序列花崗閃長巖[21]。

三山島斷裂呈 NNE 向發(fā)育在玲瓏二長花崗巖與郭家?guī)X花崗閃長巖接觸帶附近，貫穿整個(gè)礦區(qū)，走向約 35°，總體呈舒緩波狀，傾向 SE，三山島斷裂的產(chǎn)狀變化大，沿走向S形拐彎特征明顯，沿傾向總體上顯示淺部傾角陡、深部傾角緩的鏟式特點(diǎn)，且呈現(xiàn)傾角陡、緩交替變化規(guī)律，形成階梯式斷層[22]。斷裂蝕變帶受控于三山島主干斷裂帶，其形態(tài)、規(guī)模、產(chǎn)狀與斷裂帶一致。玲瓏二長花崗巖頂部發(fā)育鉀化，底部發(fā)育絹英巖化；郭家?guī)X花崗閃長巖頂部主要發(fā)育硅化和鉀化(圖2a、b)，主要巖性：中心部位為黃鐵絹英巖化碎裂巖，向兩側(cè)對稱出現(xiàn)黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖、黃鐵絹英巖化花崗巖，部分地段靠近主斷裂面發(fā)育糜棱巖化碎裂巖，蝕變巖以斷層泥為中心，整體顯示非鏡像對稱特征[23]。金礦物主要為中細(xì)粒，以粒狀為主，金礦物賦存狀態(tài)可見包體金、晶隙金和裂隙金(圖2e、f)。由淺入深，金礦物粒度總體呈增加趨勢，深部金礦物形態(tài)較淺部形態(tài)更加多樣。

1—第四系；2—新近系、古近系；3—白堊系；4—古-新元古界；5—含榴輝巖的新元古代花崗質(zhì)片麻巖；6—太古宙花崗-綠巖帶；7—白堊紀(jì)嶗山花崗巖；8—白堊紀(jì)偉德山花崗巖；9—白堊紀(jì)郭家?guī)X花崗閃長巖；10—侏羅紀(jì)花崗巖；11—三疊紀(jì)花崗巖；12—整合/不整合地質(zhì)界限；13—斷層；14—以往探明的淺部金礦床位置(直徑由大到小分別表示資源儲量≥100 t的超大型金礦床、資源儲量 20～100 t的大型金礦床、資源儲量5～20 t的中型金礦床和資源儲量<5 t的小型金礦床)；15—新探明的深部金礦床位置(直徑大小的意義同圖例14)；16—蝕變巖型金礦/石英脈型金礦/其他類型金礦；17—三山島北部海域金礦位置1—Quaternary; 2—Neogene，Paleogene; 3—Cretaceous; 4. Paleo-Neoproterozoic; 5—Neoproterozoic granitic gneiss containing eclogite; 6—Archean granite-greenstone belt; 7—Cretaceous Laoshan granite; 8—Cretaceous Weideshan granite; 9—Cretaceous Guojialing granodiorite; 10—Jurassic granite; 11—Triassic granite; 12—Conformity/unconformity geological boundary; 13—fault; 14—the location of the shallow gold deposits proven in the past (the diameters from large to small indicate super-large gold deposits with resource reserves ≥100 t, large-scale gold deposits with resource reserves of 20～100 t, medium-sized gold deposits with resource reserves of 5～20 t and small-scale gold deposits with reserves <5 t); 15—the location of the newly discovered deep gold deposit (the diameter has the same meaning as in legend 14); 16—altered-rock type gold deposits/quartz-vein type gold deposits/other types of gold deposits; 17—the location of north Sanshan island water gold deposit圖1 膠東半島區(qū)域地質(zhì)和金礦分布簡圖(據(jù)宋明春等[20]修編 )Fig.1 Regional geological map of the Jiaodong Peninsula,showing distribution of gold deposits (modified from Song M C，et al[20])

海域金礦床屬于三山島巨型金礦床的組成部分，探明金儲量470 t、平均品位4.30×10-6，屬于典型的焦家式金礦床。該礦床與位于其南側(cè)的三山島礦區(qū)的深部主礦體相互連接，實(shí)際上為同一礦體，礦體全長超過3 km，最大斜深超過1.7 km，金資源總量超過500 t[22]，是我國規(guī)模最大的單體金礦。

a—鉀化，見鉀長石包裹斜長石；b—主裂面上盤絹英巖化，可見絹云母面狀蝕變交代鉀長石、斜長石，硅化體現(xiàn)為波狀消光石英；c—黃鐵絹英巖化碎裂巖，斜長石、鉀長石均蝕變?yōu)榻佋颇负褪ⅲ鸬V鐵礦呈脈狀分布；d—黃鐵絹英巖化碎裂巖中的星散狀黃鐵礦；e—金礦物以角礫狀包體金和線狀晶隙金形態(tài)分布于黃鐵礦中；f—金礦物以橢圓狀包體嵌布在黃鐵礦中;Kf—鉀長石；Pl—斜長石；Qz—石英；Ser—絹云母；Py—黃鐵礦；Au—金礦物a—potassium, the picture shows potassium feldspar wrapped plagioclase; b—sericification of the hanging wall of the fault, it can be seen that the sericite surface alteration metasomatizes potassium feldspar and plagioclase, and the silicification is embodied as wavy matte quartz; c—pyrite-sericite-quartzized cataclastic rock, where plagioclase and potash feldspar are all corroded into sericite and quartz, and gold-bearing pyrites are distributed in veins; d—scattered pyrite in pyrite-sericite-quartzized cataclastic rocks; e—gold minerals are distributed in pyrite in the form of brecciated inclusion gold and linear interstitial gold; f—gold minerals are encased in pyrite in an oval shape;Kf—potash feldsparl；Pl—plagioclase；Qz—quartz；Ser—sericite；Py—pyrite；Au—gold mineral圖2 海域金礦蝕變巖及金礦物顯微特征Fig.2 Microscopic characteristics of altered rocks and gold deposits in Haiyu gold deposit

2 樣品采集、測試及數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)方法

2.1 樣品采集

以海域金礦30號勘探線為典型剖面開展相關(guān)研究工作。在30號勘探線上選擇ZK3001、ZK3011、ZK3003、ZK3004、ZK3006和ZK3008共6個(gè)鉆孔開展巖石測量。采樣間距一般為8 m，礦化地段適當(dāng)加密。樣品采集采用分層連續(xù)撿塊方式，在每個(gè)采樣間距之內(nèi)，從鉆孔淺部向深部基本等間距采集10個(gè)巖石碎塊(子樣)組合成一個(gè)樣品。每個(gè)子樣質(zhì)量20～30 g，每件樣品總質(zhì)量不少于200 g。共采集鉆孔巖心樣品765件。

2.2 樣品實(shí)驗(yàn)測試

樣品測試由中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所承擔(dān)，每件樣品測試元素26項(xiàng)。一級標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)監(jiān)控和重復(fù)測試統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明，樣品測試數(shù)據(jù)質(zhì)量100%合格(表1)。

表1 樣品測試方法及質(zhì)量監(jiān)控結(jié)果統(tǒng)計(jì)

2.3 數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)單元劃分

根據(jù)海域金礦床賦礦地質(zhì)體及圍巖分布特征，將試驗(yàn)剖面上所涉及的地質(zhì)體由淺至深依次劃分為變輝長巖、二長花崗巖、構(gòu)造蝕變帶上盤花崗巖、構(gòu)造蝕變帶、構(gòu)造蝕變帶下盤花崗巖、花崗閃長巖等6個(gè)地質(zhì)單元，文中元素含量及富集貧化特征即按這6個(gè)地質(zhì)單元進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。

2.4 元素富集貧化特征研究方法

元素富集貧化特征是指與確定的參比基準(zhǔn)相比，研究區(qū)內(nèi)與成礦有關(guān)的地質(zhì)體中元素的含量狀況。文中采用中國東部相應(yīng)類型巖石平均化學(xué)組成[24]作為同類地質(zhì)體中元素含量富集或貧化的參比標(biāo)準(zhǔn)，并利用富集系數(shù)(q)進(jìn)行比較。富集系數(shù)(q)定義如下：

微量元素富集系數(shù)大于10、常量元素富集系數(shù)大于1.4視為富集，無論是微量元素還是常量元素，富集系數(shù)小于0.7視為貧化，富集系數(shù)介于0.9～1.2視為惰性。

3 賦礦地質(zhì)體地球化學(xué)勘查指標(biāo)

3.1 賦礦地質(zhì)體中元素富集貧化特征及規(guī)律

海域金礦床構(gòu)造蝕變帶(礦體)及圍巖中元素平均含量及富集系數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2。已有研究結(jié)果表明，海域金礦床與成礦有關(guān)的地質(zhì)體主要有構(gòu)造蝕變帶及其下盤花崗巖兩個(gè)地質(zhì)單元。從表2中可以看到，在構(gòu)造蝕變帶中，發(fā)生富集的指標(biāo)有Ag、As、Cd、Cu、Pb、Bi、S和TFe2O3，發(fā)生貧化的元素主要是Na2O、Ba和Sr，呈現(xiàn)惰性的元素?cái)?shù)量比較多，包括Ga、Ge、Mo、W、Ba、Sr、Ti、Zr、SiO2、Al2O3、CaO和MgO。在發(fā)生富集的元素中，Ag、As、Cd、Cu、Pb、Bi和S與成礦元素Au含量呈正相關(guān)關(guān)系，而TFe2O3與Au之間沒有相關(guān)性。Na2O、Ba、Sr的貧化與Au含量呈正相關(guān)關(guān)系，即Au含量越高，這幾個(gè)元素的貧化程度越強(qiáng)。惰性組分Ga、Ge、Mo、W、Ba、Sr、Sr、Ti、Cr、SiO2、Al2O3、CaO和MgO等與Au含量沒有相關(guān)性。

表2 海域金礦不同地質(zhì)單元中元素含量與富集系數(shù)統(tǒng)計(jì)

在構(gòu)造蝕變帶下盤的花崗巖中，發(fā)生富集的元素有Ag、As、Cd、Cu、Pb、S和CaO，發(fā)生貧化的元素有Ti、Zr和MgO，呈現(xiàn)惰性的元素包括Ga、Ge、Ba、Sr、SiO2、Al2O3、K2O、Na2O、TFe2O3等。在發(fā)生富集的元素中，Ag、As、Cd、Cu、Pb和S與成礦元素Au含量呈正相關(guān)關(guān)系，CaO則與Au含量間沒有相關(guān)性。發(fā)生貧化元素Ti、Zr和MgO與Au含量間沒有相關(guān)性。惰性組分Ga、Ge、Ba、Sr、Sr、Ti、Cr、SiO2、Al2O3、Na2O、TFe2O3、K2O等與Au含量沒有相關(guān)性，無論Au含量如何變化，這些元素總體恒定在豐度水平。

3.2 賦礦地質(zhì)體地球化學(xué)勘查指標(biāo)

3.2.1 礦源巖地球化學(xué)勘查標(biāo)志

已有研究表明，膠東地區(qū)金成礦受礦源巖控制[19,25]，侏羅紀(jì)部分巖漿活動的源區(qū)物質(zhì)為膠東群的太古宙基底，膠東地區(qū)玲瓏花崗巖屬重熔型花崗巖[26]。雖然海域金礦構(gòu)造蝕變帶上盤、下盤地質(zhì)體均為花崗巖，但是兩者對金成礦的作用是不同的，構(gòu)造蝕變帶上盤花崗巖基本與金成礦無關(guān)，金礦僅產(chǎn)出在下盤花崗巖中，故有研究表明，焦家型金礦構(gòu)造蝕變帶下盤花崗巖是金成礦的礦源巖，其地球化學(xué)標(biāo)志是富Au，同時(shí)高度富S[27]，富S地質(zhì)體(花崗巖)的存在表明礦源巖存在，就還有發(fā)現(xiàn)Au礦體的可能。

3.2.2 構(gòu)造蝕變帶地球化學(xué)勘查標(biāo)志

海域金礦的形成受礦源巖控制明顯，但是，僅有礦源巖并不能成礦，只有礦源巖與構(gòu)造耦合，形成構(gòu)造蝕變帶才可能成礦。與構(gòu)造蝕變帶上盤、下盤花崗巖中元素平均含量相比，在構(gòu)造蝕變帶發(fā)育地段出現(xiàn)顯著含量變化的指標(biāo)有Au、S、Ba、Sr、Bi、Fe2O3、MgO、CaO和Na2O，其中Au、S、Bi、Fe2O3、MgO平均含量顯著增大，Au平均含量達(dá)到3 000×10-9以上，S平均含量達(dá)到6 500×10-6以上，Bi平均含量達(dá)到8.2×10-6，F(xiàn)e2O3平均含量達(dá)到4.76×10-2，MgO平均含量達(dá)到0.76×10-2，呈現(xiàn)正異常。而Ba、Sr、CaO和Na2O含量變化與Au、S等恰好相反，與構(gòu)造蝕變帶下盤花崗巖中平均含量相比，Ba含量降低50%以上，Sr含量降低60%，CaO含量降低35%左右，Na2O含量降低近90%，呈現(xiàn)出明顯的負(fù)異常。與正?；◢弾r平均化學(xué)組成相比，Ba、Sr、Na2O平均含量仍然都低于正?；◢弾r平均化學(xué)組成，而CaO則與正常花崗巖基本一致，只是與海域金礦構(gòu)造蝕變帶上盤、下盤花崗巖相比，CaO平均含量明顯降低，呈現(xiàn)負(fù)異常。

構(gòu)造蝕變帶中部分元素含量較原巖降低，說明在構(gòu)造蝕變帶發(fā)生發(fā)展過程中元素發(fā)生了帶出作用，而元素發(fā)生帶出一定有流體的參與。在海域金礦30勘探線上，構(gòu)造蝕變帶下盤花崗巖中Na2O含量與正?；◢弾r接近，上盤花崗巖中Na2O略低于正?；◢弾r，構(gòu)造蝕變帶中Na2O明顯低于正常花崗巖和上盤花崗巖，表明產(chǎn)出在構(gòu)造蝕變帶下盤的花崗巖并未受到后期熱液作用的影響，而上盤花崗巖與構(gòu)造蝕變帶則不同程度地受到后期熱液作用影響，只是由于上盤花崗巖中Au、S含量相對較低，熱液作用也不甚強(qiáng)烈，因此海域金礦仍基本產(chǎn)出于構(gòu)造蝕變帶內(nèi)。Na2O及Ba、Sr等含量不僅低于蝕變帶上盤、下盤的花崗巖，也低于正?；◢弾r，出現(xiàn)明顯貧化，成為控礦構(gòu)造蝕變帶的地球化學(xué)標(biāo)志。從礦產(chǎn)勘查的角度分析，構(gòu)造蝕變帶最典型的地球化學(xué)標(biāo)志是富Au、極大富S，同時(shí)顯著貧Na2O。

4 礦致異常模式及預(yù)測

4.1 礦致異常模式

鉆孔巖石測量結(jié)果顯示，變輝長巖、二長花崗巖、構(gòu)造蝕變帶上盤花崗巖、構(gòu)造蝕變帶、構(gòu)造蝕變帶下盤花崗巖、花崗閃長巖等地質(zhì)單元中元素含量差異較大，尤其是典型地球化學(xué)勘查標(biāo)志S和Au兩個(gè)元素，含量相差2～3個(gè)數(shù)量級，采用原始數(shù)據(jù)編圖不能充分反映各類地質(zhì)單元中元素含量狀況及異常特征，故采用以地質(zhì)體為單元統(tǒng)計(jì)含量平均值，再按地質(zhì)單元中元素平均含量成圖的方式，編制了30勘探線上S、Na2O、CaO、Au、Ag、Bi等元素異常圖(圖3)。從中可見，在遠(yuǎn)離礦體的變輝長巖中，S平均含量較高，是其下部二長花崗巖中S平均含量的近1倍，S異常明顯，但這種S異常是變輝長巖本身S含量的反映，與二長花崗巖中S的相對低含量一樣，與Au成礦無關(guān)。S最明顯的異常出現(xiàn)在構(gòu)造蝕變帶內(nèi)，S 平均含量高達(dá)6 570×10-6，Au礦體即產(chǎn)出在S異常之內(nèi)。除構(gòu)造蝕變帶以外，其下盤花崗巖中S異常也很明顯，S 平均含量為2 730×10-6，明顯高于構(gòu)造蝕變帶上盤花崗巖的630×10-6。由此證實(shí)，海域金礦礦源巖及在礦源巖基礎(chǔ)上發(fā)育的構(gòu)造蝕變帶中，存在明顯的S異常。

圖3 海域金礦30勘探線鉆孔巖石測量元素異常分布Fig.3 Borehole rock survey anomaly diagram of the Haiyu gold deposit

在構(gòu)造蝕變帶中，Na2O平均含量0.41%，顯著低于花崗巖中Na2O的平均含量(3.55%)，在海域金礦出現(xiàn)的6類地質(zhì)體中含量也是最低，負(fù)異常顯著。結(jié)合構(gòu)造蝕變帶中礦化蝕變特征分析，Na2O含量降低與熱液作用中長石類礦物蝕變成絹云母有關(guān)(圖2b、c、d)，例如，在斜長石蝕變成絹云母過程中，Na2O從斜長石中析出，被熱液帶走，由此產(chǎn)生負(fù)異常，如式(1)所示。

此外，在構(gòu)造蝕變帶上盤花崗巖中，Na2O平均含量2.49%，較花崗巖的平均化學(xué)組成也有明顯降低，異常明顯。構(gòu)造蝕變帶下盤花崗巖中，Na2O平均含量3.53%，與花崗巖的平均化學(xué)組成基本持平，沒有異常顯示。

CaO在構(gòu)造蝕變帶中的平均含量為1.22%，盡管略高于花崗巖的平均化學(xué)(1.34%)，但是與構(gòu)造蝕變帶以外地質(zhì)體中的平均含量相比，含量最低，出現(xiàn)較明顯的負(fù)異常。成礦元素Au在海域金礦各類地質(zhì)體中的平均含量都明顯高于相應(yīng)巖性巖石的平均化學(xué)組成，即便是平均含量最低的變輝長巖，其中的Au平均含量也有4.2×10-9，高于輝長巖平均化學(xué)組成(0.9×10-9)近5倍。相比區(qū)內(nèi)其他地質(zhì)體中Au的平均含量，構(gòu)造蝕變帶中Au異常極其顯著，含量高達(dá)3 040×10-9，總體達(dá)到礦化程度。除構(gòu)造蝕變帶以外，其下盤花崗巖中Au異常仍然明顯，平均含量為166×10-9。

Ag異常分布總體與Au類似，在構(gòu)造蝕變帶中異常最為明顯，平均含量達(dá)3 900×10-9，在構(gòu)造蝕變帶下盤花崗巖中次之，平均含量為1 300×10-9。與花崗巖中Ag平均化學(xué)組成相比(60×10-9)，構(gòu)造蝕變帶上盤花崗巖中Ag也有異常顯示，平均含量為830×10-9。Bi平均含量最高0.73×10-6，出現(xiàn)在蝕變帶下盤花崗巖中，高出酸性巖類巖石中Bi平均化學(xué)組成(0.24×10-6)約3倍，異常不甚明顯。但是在構(gòu)造蝕變帶內(nèi)，Bi平均含量高達(dá)8.2×10-6，異常顯著。

從海域金礦的地球化學(xué)異常中可以看出，該礦床中出現(xiàn)異常的指標(biāo)不多，但是異常屬性卻很豐富。從異常性質(zhì)上看，有正異常(S、Au、Ag等)和負(fù)異常(Na2O、CaO等)；從元素含量上看，有微量元素(S、Au、Ag等)和常量元素(Na2O、MgO等)；從成礦指示作用上看，有成礦元素(Au)和成礦伴生元素(Ag、Bi)；從元素地球化學(xué)活動性上看，有低溫元素(Ag)和高溫元素(Bi)。由此證實(shí)，在海域金礦成礦系統(tǒng)中，存在著多屬性地球化學(xué)異常，據(jù)此構(gòu)建了海域金礦礦致異常模式(圖4)。在該礦致異常模式中，包含了金成礦礦源巖和構(gòu)造蝕變帶(金礦體)兩個(gè)層次的異常。該礦致異常模式的實(shí)用價(jià)值在于分層次遞進(jìn)地指示是否存在礦源巖，礦源巖是否經(jīng)歷了熱液作用以及熱液作用程度和強(qiáng)度，進(jìn)而預(yù)測深部成礦前景。

圖4 海域金礦床致礦異常模式圖示Fig.4 Ore-induced anomaly pattern diagram of the Haiyu gold deposit

4.2 海域金礦深部靶區(qū)預(yù)測

通過海域金礦30勘查線及6個(gè)相鄰勘查線鉆孔中多屬性地球化學(xué)異常特征分析，結(jié)合海域金礦24、30、38和46勘查線成礦地質(zhì)體元素分析，24、30、38和46東部區(qū)域存在著深部找礦前景，綜合試驗(yàn)研究及示范預(yù)測結(jié)果判斷，Au成礦帶主體可能沿ZK2403、ZK3008、ZK3814鉆孔連線呈NEE向展布(圖5)。預(yù)測依據(jù)如下：

圖5 海域金礦深部預(yù)測成礦有利地段圖示Fig.5 Prospective ore-forming location of of Haiyu gold deposit

30勘查線鉆孔中黃鐵絹英巖化碎裂巖、黃鐵絹英巖化花崗質(zhì)碎裂巖等賦礦地質(zhì)體中從外圍的ZK7603鉆孔向預(yù)測區(qū)段，S含量增高異常增強(qiáng)的趨勢明顯，在預(yù)測區(qū)附近達(dá)到極高含量，出現(xiàn)極強(qiáng)異常，表明有利的賦礦地質(zhì)體集中分布在這個(gè)區(qū)段[21]。此外，S極顯著富集在ZK4612、ZK3814、ZK3008和ZK2403鉆孔位置，尤其是ZK3814、ZK3008和ZK2403鉆孔位置并未完結(jié)，表明賦礦地質(zhì)體沿其產(chǎn)狀向深部仍有延伸，提供成礦的礦源條件。30號勘查線沿傾向具有明顯的Na2O負(fù)異常，推測將向深部延續(xù)，為預(yù)測區(qū)段熱液成礦提供前提條件[28]。

5 結(jié)論

海域金礦30勘探線鉆孔巖石測量結(jié)果顯示，在該礦床賦礦構(gòu)造蝕變帶內(nèi)，Au、Cu、Pb、Zn、Ag、As、Sb、Cd、Bi、S、Fe2O3等發(fā)生富集，Na2O、Ba、Sr發(fā)生貧化，展示了成礦過程中元素的地球化學(xué)活動特性。

對比構(gòu)造蝕變帶上盤花崗巖、下盤花崗巖中元素含量可以發(fā)現(xiàn)，構(gòu)造蝕變帶下盤花崗巖中明顯富S和Au。依據(jù)金礦體總體產(chǎn)出在構(gòu)造蝕變帶下盤花崗巖中這一客觀事實(shí)，結(jié)合已有成礦地球化學(xué)機(jī)制研究結(jié)果分析，海域金礦的形成受礦源巖的控制。礦源巖中除了富Au以外， 更典型的地球化學(xué)勘查標(biāo)志是富S。與構(gòu)造蝕變帶上盤花崗巖、下盤花崗巖中元素含量相比，構(gòu)造蝕變帶內(nèi)明顯富集的元素主要是S、Au、Ag、Bi，這些元素呈現(xiàn)正異常；明顯貧化的元素是Na2O(與正?；◢弾r相比)和CaO(與構(gòu)造蝕變帶上盤、下盤花崗巖相比)，呈現(xiàn)負(fù)異常。

利用S、Au、Ag、Bi，Na2O、CaO等元素，構(gòu)建了海域金礦礦致異常模式。該模式涵蓋了礦源巖和構(gòu)造蝕變帶兩層含義的異常。礦源巖異常以S、Au為主，構(gòu)造蝕變帶異常產(chǎn)出在礦源巖典型標(biāo)志S異常之內(nèi)，呈現(xiàn)兩種異常類型，一是S、Au、Ag和Bi等的正異常；二是Na2O和CaO等的負(fù)異常。并根據(jù)礦體最大控制斜深鉆孔的元素富集貧化特征，提出了海域金礦成礦帶主體的深部可能沿ZK2403、ZK3008、ZK3814鉆孔連線呈延伸展布。

在礦產(chǎn)勘查區(qū)內(nèi)，采用鉆孔巖石測量，構(gòu)建礦致異常模式，其實(shí)用價(jià)值在于可以綜合利用各種類型異常，遞進(jìn)地分析預(yù)測深部成礦前景。以焦家式金礦勘查為例：利用S、Au(成礦元素)異常，判斷勘查區(qū)是否存在金成礦礦源巖，如果某地質(zhì)體內(nèi)S異常規(guī)模大且顯著，同時(shí)有Au異常(規(guī)模和強(qiáng)度可能不大)，則證實(shí)Au成礦礦源巖存在；利用Na2O和CaO等的負(fù)異常判斷礦源巖是否經(jīng)歷了熱液作用，以及熱液作用的程度和強(qiáng)度；依據(jù)礦源巖產(chǎn)狀特征，向S正異常、Na2O和CaO負(fù)異常增強(qiáng)方向，即熱液作用增強(qiáng)方向追索，就有發(fā)現(xiàn)深部礦化體的可能。當(dāng)然，如果沒有發(fā)現(xiàn)大規(guī)模富S地質(zhì)體，即便出現(xiàn)局部的Au(成礦元素)高含量點(diǎn)，成礦前景也不容樂觀。

致謝：山東省地礦局宋明春研究員給予了很多具體的啟發(fā)性建議，提高了文章的質(zhì)量和討論深度；中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)研究所的唐世新和王建博士對部分圖件的清繪給予了幫助；室內(nèi)測試工作得到了中國地質(zhì)調(diào)查局地球物理地球化學(xué)勘查研究所實(shí)驗(yàn)室測試人員的幫助；審稿專家提出了寶貴的修改意見，在此一并致以謝忱!