礦床原生暈元素空間分帶序列計算方法探究

1、礦床原生暈元素空間分帶序列計算方法探究【摘要】礦床原生暈元素的分帶是指不同化學元素的異常在一定地質(zhì)作用下呈現(xiàn)有規(guī)律空間分布的現(xiàn)象,通過計算元素垂直分帶指數(shù)，確定元素的垂直分帶序列。本文系統(tǒng)研究 歸納了元素分帶序列的計算方法，并且提出了元素分帶理論 研究的必要性，元素空間分帶理論與當前的區(qū)域成礦理論是 一脈相承的，元素分帶理論已經(jīng)逐步走向成熟。礦體原生暈 元素分帶現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和元素分帶序列的確定，同時為盲礦預 測和礦體剝蝕程度的評價提供了一種新的手段?！娟P(guān)鍵詞】礦床原生暈；元素空間分帶；方法前言礦床原生暈找礦方法是利用礦體或其他地質(zhì)體周圍賦 存在巖石中的地球化學分散暈進行找礦的地球化學方法。從 2

2、0世紀50年代起到現(xiàn)在，已發(fā)展成為地球化學找礦的最主 要方法之一，尤其是在找隱伏礦床方面更具優(yōu)勢?？辈榈厍?化學家邵躍、李善芳、吳承烈、格里戈良等13對某些熱 液金屬礦床周圍的微量元素分布進行研究后，同樣發(fā)現(xiàn)了成 礦元素和伴生元才、素的分帶現(xiàn)象，并且成功地將它用于盲 礦預測和礦體剝蝕程度的評價4。元素的分帶是指不同化 學元素的異常在一定地質(zhì)作用下呈現(xiàn)有規(guī)律空間分布的現(xiàn) 象，就水平面而言，元素分帶分為水平分帶和垂直分帶，對 地質(zhì)體而言，元素分帶分為橫向分帶和軸向分帶59 o水 平分帶特征一般通過綜合異常平面圖來表征，通過對異常元 素的圈定，劃分元素水平分帶序列；垂直分帶一般通過采集 鉆井不同中段

3、的巖石樣品進行分析，計算元素垂直分帶指 數(shù)，確定元素的垂直分帶序列。到目前為止，元素分帶理論 已經(jīng)逐步走向成熟，并且在找礦實踐中得到了廣泛的研究和應用1013o熱液礦床礦體中的礦物和元素組合，是在不同的溫度、 壓力等條件下析出的，它們是時間或空間的函數(shù)14。從礦 體形成的機理來看，礦體元素濃度梯度分帶現(xiàn)象，可以是不 同成分熱液脈動式貫入的結(jié)果，也可以是相同原始成分熱液 沉淀分帶所造成。斯米爾諾夫提出了熱液成礦作用的脈動 說。他認為礦液是多次分泌出來的，礦物沉淀也是多次進行 的。成礦溶液在時間上的演化與構(gòu)造裂隙的多次發(fā)生相配 合，造成了分帶15 o邵躍認為，熱液成礦作用過程，也是 一個沉淀作用的

4、過程。它從開始沉淀一大量沉淀一繼續(xù)沉 淀，到沉淀終止，熱液中金屬都有其結(jié)晶溫度，在未到達某 個礦物的結(jié)晶溫度時，沉淀已經(jīng)開始，然后是大量沉淀，超 過礦物結(jié)晶沮度沉淀逐漸減少，最后沉淀終止，由于各種礦 物結(jié)晶的溫度不同，因而造成了金屬元素的沉淀分帶。1元素分帶理論研究的意義1. 2對礦體剝蝕程度的評價當前，化探在找礦中的作用越來越顯著。從大量不同元 素組合的致礦異常中區(qū)分出礦體中一上部異常、礦化異常和 礦尾殘留異常，是十分重要的。這項工作可用分帶性規(guī)律來 實現(xiàn)。即在礦體元素濃度分帶序列中，不同的元素組合處于 礦體的不同部位。礦體所處剝蝕深度不同，其地化分帶元素 組合亦有差異，處于分帶序列左邊的元

5、素是礦體頭部的特征 元素，處于分帶序列右邊的是礦體尾部的特征元素。據(jù)此， 可對地球化學異常和礦脈剝蝕部位進行定性評價17。國外 是用元素對比值法評價異常的剝蝕程度、確定礦體位置，如 蘇聯(lián)采用分帶評價值（ba+ag+pb/cu+bi+co）判斷異常與礦 體的關(guān)系，如果地表未見礦化，異常的分帶評價值甚高，可 推斷地下深部有盲礦。地表已見礦化露頭，而分帶評價值較 高，推測礦化在深部尚有較大的延伸。地表已見礦化，而分 帶評價值甚低，可以推斷礦體已被剝蝕到尾部。近年來，國外采用正負異常結(jié)構(gòu)研究這個問題，如索科 洛夫（1990）曾在從不同尺度研究了金礦地球化學場，運用 成礦與主要伴生元素含量的乘積與親石（

6、或親鐵）元素組合 含量乘積之比作為異常強度的系數(shù)，來劃分成礦系統(tǒng)中帶出 帶入物質(zhì)的分布情況。結(jié)果表明，核心帶的正暈顯示礦體及 近礦空間部位，外圍為負暈的交替帶，再向外圍則是分散的 礦化帶。這種不同的地球化學場的正負結(jié)構(gòu)較好地劃分了分 散礦化，確定了有利成礦部位。1.3豐富了 “成礦系列”理論依據(jù)巖漿熱液多金屬成礦帶上礦集區(qū)中的元素分帶現(xiàn) 象，在勘查中應按元素分帶及成礦系列進行勘查，將會取得 明顯的地質(zhì)效果。1979年，我國著名地質(zhì)學家程裕淇提出了 “成礦系列”的概念，指出“在一定的地質(zhì)單元內(nèi)，在主要 地質(zhì)作用的影響下，可以形成兩個或更多個的礦床類型，彼 此之間存在著內(nèi)在的聯(lián)系，并構(gòu)成一個四維成

7、礦整體”。成 礦系列的概念在某種意義上是構(gòu)造體系和元素分帶的延伸 和發(fā)展，把單個礦床的控礦構(gòu)造、組分分帶（元素分帶）和 礦床成因的研究，擴大到在同一主要地質(zhì)作用下形成的多種 礦床。3.結(jié)論礦體原生暈元素分帶現(xiàn)象的發(fā)現(xiàn)和元素分帶序列的確 定，為盲礦預測和礦體剝蝕程度的評價提供了一種新的手 段。這種方法在勘查地球化學中已經(jīng)被廣泛應用，也取得了 許多成功的實例，但使用中仍存在不少向題，內(nèi)生及外生的 多種地質(zhì)作用都可形成某些元素在空間上的分帶現(xiàn)象，并非 內(nèi)生金屬礦床周圍單獨出現(xiàn)，另外，大的地質(zhì)作用也會使元 素空間分帶變得更加復雜。地質(zhì)作用是一個長期而復雜的過 程，用單一熱源體周圍元素的分帶模式去擬合各種復雜的成 礦過程，在許多情況下不符合單一的理想分帶模式是很自然 的。結(jié)合地質(zhì)作用和已知礦區(qū)規(guī)律研究礦床原生暈元素分帶 理論，指導礦區(qū)外圍及成礦帶上的礦點或異常評價，提高中 大比例尺的礦產(chǎn)預測水平，發(fā)現(xiàn)新礦床，為區(qū)域性化探工作 所發(fā)現(xiàn)的大量異常進行分類評價提供依據(jù)。參考文獻1 陳能松，孫敏，楊勇等變質(zhì)石榴石的成分環(huán)帶與變質(zhì)過程j.地學前緣.2003 (3)：315320.2 李善芳.地球化學勘查工作進展j.物探與化 探.1989, vol. 13 (no. 5)： 333346