构造叠加晕找矿新方法在河北牛圈子银金矿床深部预测中的应用

张贺然，王 俊，魏子鑫，刘媛媛，魏 江，张承玉

（中国冶金地质总局地球物理勘查院，河北 保定 071051）

通过研究主矿带X号矿体单一次形成时在三度空间上的原生晕发育特点——特别是轴向分带，进而研究银金矿体的多期次叠加结构所表现出的特点，在此基础上，建立银金矿床的构造叠加晕模式、分析研究预测标志。最后在X号矿体的深部圈定盲矿靶位。

1 矿床地质特征[1]

1.1 地层、构造、岩浆岩

地层：矿区南残存有少量太古界单塔子群变质岩(Ardn)，矿区北主要有黑云斜长片麻岩、角闪斜长变粒岩夹大理岩透镜体。

构造：最发育的断裂构造是北北东和南北向，约占所有断裂的1/3；北东东和近东西向，断裂构造长约20km，倾向北、北西；矿区西部断裂构造是北西向，切割北东向断裂。

岩浆岩：出露最广泛的岩石主要为海西期粗粒花岗岩、燕山期花岗岩和凝灰质隐爆角砾岩和少量中性岩脉岩。

1.2 矿体特征

X号矿体是矿区主要矿体，总体走向10°，倾向南东，倾角40°～55°。在平面上呈S形；纵向上形似人参状，上为人参头，向下分枝，品位变贫、矿体变薄。

矿石结构：主要有交代结构、交代残留结构、包含结构、自形晶粒状结构、它形不等粒晶结构、碎裂结构等。

矿石构造：主要有角砾状构造、浸染状构造、细脉浸染状构造、蜂窝状构造、团块状构造、晶洞构造等。

围岩蚀变：范围大、类型多，具有明显的分期和分带，蚀变于碎裂粗粒花岗岩种；矿体顶板岩石强度和幅度远远超过底板岩石；蚀变矿物是一组典型的低温热液矿物组合。主要表现为硅化、萤石化好和黄铁矿化的蚀变类型。

2 矿床地球化学特征

2.1 主要岩石微量元素含量特征

浓集克拉克值[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。斑状混合岩富含Bi、Ag、Pb、Au、Sb；白音沟粗粒花岗岩富含Bi、As、Ag、Pb、Sb、Au、Mo、Sn；华力西期中粗粒花岗岩富含Bi、Ag、Pb、Au、Sn。

2.2 矿体中元素组合特征

银矿体：当各元素衬值＞1时，比较100×10-6＞Ag＞50×10-6和Ag≥100×10-6，得出二者共同的元素组合是：Ag、Au、Pb、Zn、Cu、As、Sb、Hg、B、Mo、Mn、W；当Ag、Au、Pb、Zn元素衬值＞10、其它元素衬值＞2时，共同的元素组合是：Ag、Au、Pb、Zn、Cu、As、Sb、Mo、Mn、W。

金矿体：当各元素衬值＞1时，比较3×10-6＞Au≥1×10-6和Au≥3×10-6，得出二者共同元素组合是：Ag、Au、Pb、Zn、Cu、As、Sb、Hg、B、Mo、Mn、W；当Ag、Au、Pb、Zn元素衬值＞10、其它元素衬值＞2时，共同元素组合是：Ag、Au、Pb、Zn、Cu、As、Sb、Hg、Mo、Mn、W。

2.3 元素相关关系

通过牛圈子X号矿体中银矿体与金矿体元素相关关系对比总结发现 ：Ag与Hg相关；Pb、Zn、Cu、Mn、Co互相相关；Cu与Hg相关；Sb与Cu相关；Hg与Ag、Cu相关；V与Ti相关；Ti与V、W相关；W与Ti相关。

图1 牛圈子银金矿床X号矿体构造叠加晕及预测靶位垂直纵投影图

3 矿床构造叠加晕特征及模式

3.1 构造叠加晕分带标准

矿区围岩、构造蚀变带、矿体样品三者中各元素的含量是决定分带标准的重要依据，在多次计算和充分分析三者数值的基础上，确定出牛圈子银金矿床各元素异常分带下限。

3.2 单一次成矿矿床（体）原生晕轴向地球化学异常特征

3.2.1 单一次成矿矿体（晕）的研究与识别[3]

Ag、Au、Pb、Zn、Cu、As、Sb、Hg、B、Bi、Mo、Mn、Co、Ni、V、Ti、W、Sn等18种元素均有异常。在空间上，Ag元素的强带异常主要集中在银矿体，随着轴向上的向上（矿体前缘）和向下（矿体尾部），异常强度逐渐有所下降；Au、Pb、Zn、Cu在矿体核心位置异常强，向两端逐渐变弱，与Ag相似；As、Sb、Hg、B等元素的异常主要趋向于矿体的前缘；Mn、Co、Mo、W、Sn等元素的强异常主要趋向于矿体的尾部。

3.2.2 原生晕轴向分带序列

为了分析研究矿体从浅部到深部各元素表现出的变化规律，在牛圈子X号矿体上，选择不同标高上的样品，对经过化验得出的元素含量进行计算算数平均值，在此基础上计算分带序列。计算出的分带序列从上到下为：As、Hg、B、Bi→ Ag、Au、Pb→ Zn、Cu、Mn、Co→ Sb、Mo、W→Sn。与李惠总结的中国典型热液矿床的分带序列[4]做比对后，发现存在一定的差别：原本应该位于上部的Sb元素出现在下部，原本属于下部的Bi、Mn、Co出现在中、上部，这种反常的结果，是因为属于浅部矿体的尾部指示元素和属于深部矿体的头部指示元素在同一标高范围内叠加在一起。

3.3 牛圈子银金矿床叠加结构识别

Ag是以银矿体为中心在轴上，向上、下及两侧浓度逐渐降低，从地表至下部，Ag有多个浓集中心。Au、Cu、Pb、Zn和Ag一样，也有多个浓集中心，前缘晕元素As、Sb、Hg及尾晕元素Bi、Mo、Mn、Co等也有浓集中心。当Ag元素的两个强异常中心距离接近时，浅部矿体的尾晕和深部矿体的前缘晕就会叠加在一起，形成前尾晕共存的状态，指示深部有盲矿存在。

3.4 牛圈子银金矿床构造叠加晕模式[5]

串珠状矿体的形成有三种可能性：一是同一个成矿期，形成了上下两个矿体(晕)；二是虽然是在两个成矿期形成两个矿体(晕)，但是这两个矿体(晕)叠加在一起；三是两个成矿期，形成了上下两个矿体(晕)。当上下两个矿体距离很近时，浅部矿体的尾晕和深部矿体的前缘晕就会叠加在一起，形成前尾晕共存的状态。串珠状矿体的每个小矿体，都有自己的小规模的前、尾晕；矿体总体，有大规模的总前、尾晕。

3.5 深部盲矿预测的标志[6]

（1）Ag、Au弱异常，As、Sb、Hg强异常，Bi、Mo、Mn、Co弱异常，深部有盲矿。当Cu、Pb、Zn也出现异常，矿体较富。

（2）共存：在矿体尾部，Bi、Mo、Mn、Co、As、Sb、Hg都强异常，则深部还有盲矿；在矿体中、下部，Bi、Mo、Mn、Co、As、Sb、Hg都强异常，则矿体向深部有很大的延伸。

（3）当As、Sb、Hg的异常强度（中、内带异常）出现的规律是：“上部强→中部弱→下部强”或“上部强→中部强→下部强”，指示深部还有盲矿存在。

（4）数值转折 ：通过计算得出As、Sb、Sb/Bi、As/Bi的值的规律是最上数值底→中上数值高→中下数值低→最下数值高，指示深部有盲矿。

（5）反分带：原生晕在轴向上出现反分带现象，指示深部有盲矿。

4 深部盲矿预测结果

总结对比构造叠加晕特征发现：前缘晕元素（As、Sb、Hg）和尾晕元素(Mo、Mn)共存，是深部盲矿的显示，因此对X号矿体圈定了深部预测靶位（见图1）。

5 结语

通过研究牛圈子银金矿床的构造叠加晕特征，确立了构造叠加晕剖面和不同标高截面图（图2），确定了盲矿预测标志，进而圈定出牛圈子预测靶位1和牛圈子预测靶位2，后经钻探验证，靶位见矿效果良好。

图2 牛圈子银金矿床构造叠加晕深部盲矿预测模式图