张东林 庄光军 周顶
(武警黄金第六支队,河南三门峡 472000)
青海省东乘公麻金矿床Ⅵ号矿体原生晕特征及深部找矿预测
张东林 庄光军 周顶
(武警黄金第六支队,河南三门峡 472000)
东乘公麻金矿床是青海省巴颜喀拉造山带北缘Au-Sb成矿带上新发现的中型金矿床,由于受“生态保护第一,尊重群众意愿”政策影响,勘查工作主要以深部勘查为主,本文选择该矿床有代表性的VI号矿体,研究其构造原生晕轴向分带序列。研究结果表明:VI号矿体原生晕分带序列为:(Au、Sb、As)→(Bi、Pb)→(Ag、Cu、Zn);分带序列呈现“反分带”趋势,地球化学参数“反转”,前、尾晕共存,预测VI号矿体深部延伸较好或有隐伏矿体存在的可能性,圈定了成矿靶区,以期为矿山下一步探矿工作提供科学依据。
轴向分带序列 隐伏矿预测 VI号矿体 东乘公麻金矿床 青海
东乘公麻金矿床赋存于早三叠系昌马河组下段的砂质板岩夹长石石英砂岩中,岩层中富含Au、Sb、As为后来的金锑聚集成矿提供了重要物质基础。区域上的吾合玛-青珍复式背斜形成的一系列断裂构造和次级褶皱使岩层挤压破碎,沿软弱层、能干层界面发生碎裂岩化,黄铁矿化、辉锑矿化、毒砂矿化和辰砂矿化,形成工业矿体。
表2 KMO及Bartlett's检验结果
样品采集自Ⅵ号矿体七个钻孔的岩心及地表20个槽探工程中的基岩,共780件,采样方法为除第四系外,基岩部分样长5m,连续采样。样品分析由武警黄金第六支队实验室(乙级资质)完成,定量分析Au(泡塑富集石墨炉原子吸收法),Ag(发射光谱法),Cu、Pb、Zn(等离子体光谱法),As、Sb、Bi(原子荧光法)等元素,并以其中部分数据作为进一步定量研究原生晕分带的基础。
表3 各元素因子载荷表
元素异常分带首先以确定异常下限为基础,合理确定原生晕异常下限是原生晕研究中的一个重要方面。对采样分析的各元素按平均值加减三倍的标准离差的原则逐步剔出特异常高值和特异常低值,然后对于所在范围内的元素,再按照平均值加上二倍的标准离差求出异常下限(Ca),以二倍、四倍的异常下限圈出原生晕的中带(2Ca)、内带(4Ca),本文以32线上的三个地表工程中的多元素分析结果作为原生晕分带研究的基础(表1)。
表4 成矿成晕元素分带指数
表5 成矿成晕元素地球化学参数变化情况
图1 东乘公麻矿区Ⅵ号矿体原生叠加晕模型
依据上述参数,绘制了各元素异常的剖面图。从剖面图上可以看出:(1)Au元素异常在矿体的中上部具有较强的异常,内、中、外带发育,浓度分带清晰完整;(2)Ag、Cu、Zn元素异常在矿体的下部具有较强的异常,其中Ag异常在下部具外、中带,Cu、Zn元素异常仅发育外带;(3)As、Sb元素异常在上部及下部均较发育,但强异常多分布在矿体中上部;(4)Pb、Bi元素异常主要分布在矿体中(下)部,部分异常向下有延伸,但异常规模随着矿体深度的增加呈逐渐减少趋势。
对比元素异常及矿体的空间分布特征,可以大致确定前缘元素为Sb、Au、As,近矿元素为Pb、Bi,尾晕元素为Ag、Cu、Zn。
在矿床深部预测及数据统计分析研究中,确定最佳地质、地球化学标志组合是分析研究的重要工作(郭光裕等,2002)。本文采用多元统计分析方法中的R型因子分析的结果来综合研究该矿区的元素组合特征。
首先对数据其进行KMO和BartIett’s球度检验,看是否适合进行因子分析,由表2可知KMO检验值为0.62,根据统计学家Kaiser给出的标准,KMO值大于0.60,认为基本适合于因子分析。Bartlett’s球度检验给出的相伴概率为0.00,小于显著性水平0.05,因此拒绝Bartlett’s球度检验的零假设,认为这批数据适合进行因子分析。
从因子分析的元素组合来看,前三个主因子的累计方差贡献已达到70.00%,因此可以认为这三个因子已经包含了原始变量的绝大部分信息。以0.5作为因子载荷标准,初始因子载荷中,F1为Au、Ag、As、Sb、Bi组合,F2为Cu、Zn因子组合,F3为Pb因子。总体说来,因子载荷的分异度不高,特征表现不明显。经正交旋转后,因子载荷的分异则相对明显:F1主成矿因子组合为Au、As、Sb(Ag),以中低温元素组合为主,累计方差贡献占28.91%,肯定了该区Au、Sb等矿化的存在,且与区域上的主成矿系列相符(区域上位于北巴颜喀拉印支-燕山期金、锑(稀土、钨、锡、汞)Ⅲ级成矿带中的加给陇洼-昌马河印支-燕山期金、锑(稀土、钨、锡、汞)Ⅳ级成矿带;F2为Cu、Zn组合,所占的方差贡献为22.28%,以中高温元素组合为主,反映了该区可能经历过一次Cu、Zn矿化;F3为Bi、Pb组合,属中-高温元素组合。
原生晕轴向分带反映出了含矿溶液的运动方向,其分带序列的研究对于判定矿体的剥蚀程度及深部盲矿体的追踪有着极其重要的意义。应用C.B.格里戈良法(1975)计算得到东乘公麻金矿床Ⅵ号矿体32线(表4)深部矿体原生晕轴向分带序列从上到下为(Au、Sb、As)→(Bi、Pb)→(Ag、Cu、Zn)。表现为Au排列在序列上部,Sb、As主要作为典型的前缘晕元素排在Au之后,推测金矿体已经开始被剥蚀出露;中低温元素Ag集中中高温元素Bi、Pb之后,分带序列呈现“反分带”趋势,指示了矿体下部出现了近矿晕与尾晕的叠加,预示深部矿体有尖灭再现或存在盲矿体的可能。
图2 东乘公麻矿区Ⅵ号矿体纵投影图
地球化学参数:a1=(As+Sb)/(Bi+Pb),a2=(As×Sb)/(Bi×Pb),b1=(Bi+Pb)/(As+Sb),b1=(Bi×Pb)/(As×Sb),a1、a2表示前缘晕相对于尾晕的发育程度,b1、b2表示尾晕相对于前缘晕的发育程度。A值越大,b值越小,反映出矿体前缘晕特征越明显,深部矿体存在的可能性越大。4700m-4500m中段地球化学参数a1、a2总体表现为“升-降-升”,b1、b2总体表现为“降-升-降” (表5)。在矿尾部地球化学参数a1、a2,b1、b2发生了反转,这种情况为深部隐伏矿体前缘晕叠加所到致,预示深部有隐伏矿体存在可能。
综合原生晕轴向分带序列的“反分带”、前尾晕共存的原生晕特征,建立矿床原生叠加晕模型(图1)。模型所反映出的矿体尾部出现轴向分带序列“反分带”和前尾晕共存现象都是深部存在隐伏矿体的重要指示。
根据原生晕轴向“反分带”序列、地球化学参数“反转”和前尾晕共存三条隐伏矿体预测准则,推断4500m标高以下存在隐伏矿体;同时,根据原生晕侧向上具有主成矿元素Au、Sb、Ag向SEE方向含量明显增加的特征,推断新的隐伏矿体应赋存于Ⅵ号矿体底盘的SEE方向。依据上述认识,圈定出深部矿体预测靶区(图2)。该结论已被矿区最新40线探矿工程所验证。
[1]Beus, A. A., Grigorian, S. V. 1977. Geochemical exploration methods for mineral deposits [M]. Applied Publishing Ltd.,Wilmette Illinois, U.S.A., 287.
[2]Chen Yongqing, Zhao Pengda. 1998. Zonation in primary halos and geochemical prospecting pattern for the Guilaizhuang gold deposit, eastern China [J]. Natural Resources Research, 7(1): 37-44.
[3]Chen Yongqing, Huang Jingning, Liang Zhen. 2008. Geochemical characteristics and zonation of primary halos of Pulang porphyry copper deposit, northwestern Yunnan Province, southwestern China [J].Journal of China University of Geosciences, 19(4):371-377.
[4]Li Hui, Wang Zhinong, Li Fg. 1995. Ideal models of superimposed primary halos in hydrothermal gold deposits[J].Journal of Geochemical Exploration, 55(1-3): 329-336.
[5]晁会霞,杨兴科,王磊,梁广林,孙继东,马立成.新疆梧南金矿床原生晕特征与深部预测[J].地质与勘探,2006(1):72-76.
[6]陈伟军,刘红涛.内蒙红花沟金矿床地质特征与原生晕深部预测[J].金属矿山,2007(4):44-48.
[7]陈永清,韩学林,赵红娟,程志中,唐宇,陈武.内蒙花敖包特Pb-Zn-Ag多金属矿床原生晕分带特征与深部矿体预测模型[J].地球科学——中国地质大学学报,2010.(2):236-246.
[8]郭广裕,林卓虹.脉状金矿床深部大比例尺统计预测理论与应用[M].北京:冶金出版社,2002.12-34.
[9]李强,孙继东,杨兴科.新疆石英滩金矿床原生晕特征与隐伏矿预测[J].地质与勘探,2005(4):66-72.
[10]杨怀辉,杨振京,崔来运.豫西嵩县东湾金矿床地质及原生晕地球化学特征[J].四川地质学报,2007(2):107-111.
The Dongchenggongma gold deposit is a medium sized gold deposit found in North Qinghai province with Au-Sb mineralization of Bayan Har orogenic belt, due to the "ecological protection first, respect for the wishes of the masses" policy implications, exploration work mainly in the deep exploration, The paper has selected the representative No. VI orebody of this desposit to study the axial zonality sequence of tectonic primary halos. The results have shown that the axial zonality sequence of tectonic primary halos of No.VI orebody can be concluded as following sequence: (Au、Sb、As)→(Bi 、Pb)→(Ag、Cu、Zn); zoning sequence is "anti zoning" trend, geochemical parameters "reversal", front, rear halo coexistence, the probability of better spread of No. VI orebody and the existence of concealed orebodies, delineation of the ore target area, and to provide the scientific basis for the next step prospecting work of mine.
axial zonality sequence prediction of concealed orebody No. VI orebody; Dongchenggongma gold deposit Qinghai
来源:中国地质调查局西部重要金属矿产资源调评价项目(项目编号:1212011220665)。
张东林(1974—),男,河南唐河人,高级工程师,主要从事综合地质找矿工作。E-mail:zhangdonglin1974@163.com。