紫木金礦床地球化學(xué)勘查模型研究

紫木金礦床地球化學(xué)勘查模型研究

子木大型金礦區(qū)位于貴州省興仁縣，南西距興仁縣約45公里。該礦床是20世紀80年代中期發(fā)現(xiàn)的一種新的金礦類型———微細浸染型金礦，是化探找金的一個成功案例；其產(chǎn)出的地質(zhì)特征大致可與美國著名的卡林型金礦類比。貴州省西南地區(qū)已知有金礦床（點）數(shù)十個，多與汞、銻、砷礦床伴生。紫木凼金礦床位于由走向近東西向的灰家堡背斜控制的金、汞、砷成礦帶上，其東側(cè)還有太平硐、巖上金礦床及數(shù)個金礦點、汞礦床（點）。1構(gòu)造-沉積型ew礦化紫木凼金礦床大地構(gòu)造上處于揚子準地臺西南緣與華南褶皺系右江褶皺帶西延部分的交接部位，次級構(gòu)造單元屬黔西南疊陷褶斷束。區(qū)域內(nèi)出露的地層有二疊系龍?zhí)督M（P2l）、長興組（P2c）、大隆組（P2d），三疊系夜郎組（T1y）、永寧鎮(zhèn)組（T2yn），以三疊系分布最廣。上述地層除永寧鎮(zhèn)組外，其他各組均為金礦化層位，其中以夜郎組含礦性最好，龍?zhí)督M、長興組次之。紫木凼金礦床即賦存于該背斜西段偏北翼的夜郎組內(nèi)，含礦巖石主要為不純碳酸鹽巖、粉砂質(zhì)粘土巖、白云質(zhì)粘土巖、硅質(zhì)巖、細砂巖、強硅化灰?guī)r。區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜，主要為灰家堡復(fù)式背斜，呈近EW向展布，長約20km，寬數(shù)公里，由上述地層構(gòu)成。斷裂構(gòu)造按產(chǎn)狀大體可分為NNE、NW和近EW走向3組，以NNE向斷裂最發(fā)育，規(guī)模最大，且往往切割NW和近EW向斷裂。其中近EW向斷裂為含礦斷裂。紫木凼金礦床（化）嚴格受灰家堡背斜北翼的EW向斷裂構(gòu)造控制，控制金礦化的斷裂構(gòu)造有(1)斜切背斜的緩傾角逆斷層，控制的金礦體構(gòu)成了紫木凼金礦的主體；(2)與背斜軸平行展布的陡傾角正斷層，沿該斷層分布的金礦體呈不規(guī)則狀展布；(3)發(fā)育于背斜轉(zhuǎn)折端的某些層間斷層，控制著小的透鏡狀金礦體。圍巖蝕變主要有黃鐵礦化、硅化、毒砂化、白鐵礦化、雄黃化、褐鐵礦化和碳酸鹽化等，金礦化與硅化密切相關(guān)。蝕變強則礦化強，蝕變?nèi)鮿t礦化弱。與金礦化有關(guān)的多期蝕變沿礦化斷裂破碎帶分布，蝕變強烈地段可見到多期礦化蝕變疊加所致的對稱蝕變分帶，金礦體賦存于斷層破碎蝕變帶中，礦體與圍巖無明顯界線，二者呈漸變過渡關(guān)系。礦體產(chǎn)狀與斷層產(chǎn)狀基本一致，并隨斷層破碎蝕變帶同步膨大縮小、分枝復(fù)合。礦體由淺部氧化礦和深部原生礦組成。含金礦物除自然金外還有黃鐵礦、白鐵礦、毒砂、褐鐵礦。原生礦石化學(xué)成分主要有Au、As、S、P、Cu、Pb、Zn、Sb、Te、Tl、Mo、Bi等。異常強度和規(guī)模與礦化蝕變強度和規(guī)模成正比。礦區(qū)內(nèi)及其鄰近外圍未見巖漿巖出露。2as與ag在成礦帶和周邊的分布紫木凼金礦床位于受區(qū)域性的灰家堡背斜控制的東西向金、汞、砷成礦帶上。從地球化學(xué)角度看，在區(qū)域尺度上(1)該成礦帶處于低K、Na、Ca，高Fe、Mg的地球化學(xué)環(huán)境；K、Na、Ca的相對低值域，基本上顯示出了成礦帶的展布范圍。(2)成礦帶以Au、As的地球化學(xué)高背景為特征，尤以As顯著，其平均含量達22.65μg/g，高于克拉克值近3倍。此外，Co的平均含量也較高。(3)Ag在成礦帶內(nèi)的含量水平較低，圍繞成礦帶的周邊呈現(xiàn)出一個Ag的似環(huán)狀高背景地帶。礦田尺度上的地球化學(xué)特征，與區(qū)域地球化學(xué)特征基本相同，不同之處在于礦田的Cu、Pb、Zn總體含量水平較區(qū)域高。在礦區(qū)尺度上：(1)有關(guān)分析結(jié)果（表1）表明，礦區(qū)礦化圍巖貧SiO2，富Fe、Mn，低Na而高K、Ca。與區(qū)域和礦田的低K、Na、Ca和高Fe、Mg相比，可以認為礦區(qū)是處在區(qū)域的低Na，高K、Ca的地球化學(xué)環(huán)境局部變異地段。(2)礦區(qū)微量元素中Au、As、Sb、Hg的總體含量水平顯著地高于其他微量元素。這4種微量元素不僅其背景平均值要高出地殼豐度值數(shù)倍至一個數(shù)量級以上，而且離差大，沿斷裂破碎帶形成濃度分帶清晰、濃集中心明顯的高襯度地球化學(xué)異常，是該類礦床普查找礦最直接的地球化學(xué)標志。3微量元素含量不微或分布無規(guī)律系統(tǒng)地研究紫木凼金礦床周圍地區(qū)1∶20萬、1∶5萬、1∶1萬3種不同比例尺的地球化學(xué)勘查結(jié)果發(fā)現(xiàn)，無論哪種勘查尺度的樣品，其微量元素分析測試結(jié)果，Au、As、Sb、Hg、（Ag）都具有異常含量，且其異常的空間分布與其相應(yīng)的區(qū)域成礦帶、礦帶（田）、礦床（體）相對應(yīng)；其他微量元素含量甚微或分布無規(guī)律，不具找礦指示意義?？梢?，該類礦床指示元素組合簡單，Au、As、Sb、Hg、（Ag）是其不同尺度的礦產(chǎn)勘查有效指示元素。3.1as、sb、hg異常分布特征圖1是根據(jù)紫木凼一帶100km2的1∶20萬區(qū)域化探數(shù)據(jù)編制的區(qū)域地球化學(xué)異常圖。從圖中可以看出，各指示元素異常具有不盡相同的分布規(guī)律。(1）成礦元素Au的區(qū)域異常，形態(tài)規(guī)整、濃度分帶清晰、濃集中心明顯；以4ng/g圈定的外帶異常，展布方向基本與成礦帶一致，面積約20km2，大體反映了成礦帶中Au礦化的分布范圍；中、內(nèi)帶異常呈等軸狀疊置于區(qū)域上地表Au礦化集中分布地段。(2）與Au一樣，As異常亦具有清晰的濃度分帶和明顯的濃集中心。與金不同的是，As異常宏觀上呈NE—SW向展布，且具有2個展布方向各異的濃集中心。其中，中部濃集中心與Au的濃集中心疊置，分布范圍和延伸趨勢也大體相當；北東側(cè)濃集中心呈NE向拉長狀展布于異常帶的NE段并延伸至圖區(qū)以外。Sb和As的異常具有相似的分布特征，宏觀上亦呈NE—SW向展布，具有SW和NE2個濃集中心，與A不同的是，NE濃集中心含量級次較低，僅出現(xiàn)中濃度帶含量。As、Sb異常的這種分布特征，預(yù)示圖區(qū)東北部可能賦存有與圖區(qū)中部Au、As、Sb濃集中心疊置地段微細浸染型金礦化類似的礦化類型。(3)Hg的異常宏觀上呈SN向緊靠Au異常濃集中心的東側(cè)展布，異常范圍顯著地大于Au、As、Sb，僅高濃度帶就橫跨As、Sb的南北2個濃集中心，向北、向東延伸出圖區(qū)，形成一個分布范圍大、形態(tài)復(fù)雜的Hg濃集中心?？磥恚绱舜蟮腍g濃集中心（圖區(qū)內(nèi)大于16km2），是圖區(qū)中部、東北部類似礦化類型異常疊加的結(jié)果。圖區(qū)中部Au、As、Sb、Hg高濃度帶疊置地段對應(yīng)的是微細浸染型金礦化，圖區(qū)東北部Hg、As、（Sb）中高濃度帶疊置現(xiàn)象反映的可能是以Hg、（As）異常為主的熱液礦化。(4)Ag的異常含量低，僅出現(xiàn)外帶異常，且分布零散。引人注目的是，Ag具有其獨特的分布模式，即在空間上Ag的低襯度異常圍繞Au異常呈斷續(xù)的環(huán)帶分布，這種斷續(xù)的環(huán)帶狀A(yù)g異常恰好圈閉成礦帶中金礦化的分布范圍。3.2萬尺度特征圖2示出的是紫木凼金礦一帶36km2的1∶5萬地球化學(xué)測量異常圖。從圖中可以看出，1∶5萬地球化學(xué)測量結(jié)果，無論是異常元素組合，還是異常的空間分布關(guān)系，與1∶20萬尺度地球化學(xué)測量結(jié)果基本相同。(1)Au、As的異常相互疊置于金礦化地段，其形態(tài)較規(guī)整，分布范圍基本一致，濃度分帶清晰、濃集中心明顯，內(nèi)（濃集中心）、中、外帶一一對應(yīng)?？梢?，Au、As是該類礦床1∶5萬尺度最直接、最有效的指示元素。(2)Sb異常具有中外濃度分帶，其空間位置與Au、As異?；緦?yīng)，但分布范圍較Au、As異常大?？磥恚?∶5萬地球化學(xué)礦產(chǎn)勘查尺度上，Sb可以起到近礦指示元素的作用。(3)Hg的主體異常呈不規(guī)則狀緊靠Au、As異常的東側(cè)展布，異常濃度高、分布范圍大，其南東側(cè)未封閉，視其展布趨勢可延伸至圖區(qū)以東相當遠的距離。從水平分帶角度看，Hg是比Sb更靠金礦化外側(cè)分布的指示元素。(4)Ag僅出現(xiàn)外帶異常，異?？康V田周邊零星分布，即圍繞礦田四周呈現(xiàn)出斷續(xù)環(huán)狀分布模式，礦田即位于這個“環(huán)狀異?！钡闹行牡貛?。顯然Ag是該類金礦田的外帶異常。3.3特征異常的特征圖3是根據(jù)紫木凼金礦區(qū)1∶1萬土壤測量結(jié)果編制的地球化學(xué)異常圖。從圖中可以看出，盡管指示元素Au、As、Sb、Hg的異常都沿金礦體賦存的斷裂破碎蝕變帶分布，橫向上，越過礦化斷裂蝕變帶指示元素含量很快降至背景值，縱向上，沿斷裂礦化蝕變帶指示元素異常有較大的延伸，但是，各指示元素異常的濃集趨勢或者說其主體異常的空間分布不盡相同。(1）成礦元素Au的異常沿斷裂礦化蝕變帶分布，異常濃度分帶清晰，向礦化富集地段濃集的趨勢明顯。以10ng/g圈定的異常外帶，沿EW向的控礦斷裂蝕變破碎帶縱貫全圖區(qū)，看其展布態(tài)勢，向東西兩側(cè)還可延伸出圖區(qū)以外較遠地段；橫向上，異常與斷裂蝕變帶同步膨大縮小，其寬度約3～4倍于斷裂破碎蝕變帶。中、高濃度帶異常范圍略小于外帶異常，大體與蝕變帶分布范圍相當；多個濃集中心集中分布于斷裂蝕變帶中、東段金礦化較富集的地段，反映出異常向礦化富集地段濃集的總趨勢。因此，作為成礦元素本身，Au是金礦化最直接的指示元素。(2)As異常與Au具有相同的分布規(guī)律，其異常的含量與Au共消長，內(nèi)、中、外濃度帶和濃集中心均與Au相對應(yīng)；異常范圍及其形態(tài)、變化幾乎與Au完全一致。唯一不同的是其濃集中心的規(guī)模較Au稍大?？梢姡珹s是該類金礦化最有效的指示元素。(3)Sb異常呈不規(guī)則的條帶狀沿斷裂破碎礦化蝕變帶展布，其分布范圍較Au、As小。異常具有內(nèi)、中、外濃度分帶。外帶異常大體與蝕變帶分布范圍相同，可示出斷裂破碎蝕變帶的分布范圍。由中、高濃度帶構(gòu)成的主體異常，偏Au、As主體異常即礦化富集地段的西側(cè)分布。顯然，Sb的中、高濃度帶異常，可作為該類金礦化的近礦指示標志。(4）與Sb異常一樣，Hg的異常亦呈不規(guī)則的條帶狀沿斷裂破碎蝕變帶分布，具有內(nèi)、中、外濃度分帶，其異常的規(guī)模也與Sb大體相當。與Sb不同的是，由中、高濃度帶構(gòu)成的Hg的主體異常偏金礦體富集地段的東側(cè)分布。因此，Hg的中、高濃度帶異常亦是該類礦化的近礦指示標志。3.4礦帶金融資源豐富的地球化學(xué)異常通過對紫木凼金礦床不同勘查尺度的地質(zhì)和地球化學(xué)資料的研究，建立了紫木凼金礦床的區(qū)域（1∶20萬）、礦田（1∶5萬）和礦床（1∶1萬）3個不同尺度的地球化學(xué)勘查模型。(1）紫木凼金礦1∶20萬比例尺的地球化學(xué)異常，其元素組合較簡單，為Au、As、Sb、Hg、（Ag）。其中Au、As、Sb的異常疊置于成礦帶金礦化富集地段；Hg異常緊靠其東側(cè)聚集；Ag的低襯度零散狀異常繞Au、As、Sb異常四周呈現(xiàn)出斷續(xù)的環(huán)帶狀分布模式。(2）該類型金礦化1∶5萬比例尺與1∶20萬比例尺的指示元素地球化學(xué)異常具有相同的分布模式，因而，這2種尺度的地球化學(xué)找礦模型也是相同的。(3）紫木凼微細浸染型金礦1∶1萬比例尺上的礦區(qū)地球化學(xué)異常元素組合為Au、As、Sb、Hg，其外帶異常相互疊置于受斷裂構(gòu)造控制的礦化蝕變帶內(nèi)，即異常嚴格受斷裂破碎蝕變帶控制。然而，各元素異常的濃集趨勢不盡相同。其中，Au、As的中、高濃度帶即主體異常對應(yīng)于蝕變帶內(nèi)金礦化的富集地段；Hg、Sb的主體異常分別偏金礦體富集地段的東、西兩側(cè)聚集，構(gòu)成縱向上以Au、As主體異常居中，Hg、Sb主體異常分居其東、西兩側(cè)，沿斷裂破碎蝕變帶交替疊置的分布模式。4蝕變帶內(nèi)金礦化富集地段的地球化學(xué)特征(1）該微細浸染型金礦床指示元素組合簡單，區(qū)域-礦田-礦床3個不同比例尺勘查結(jié)果具診斷性的指示元素均為Au、As、Sb、Hg、（Ag）組合。該礦床與美國“卡林型”金礦相比，元素組合和共生關(guān)系屬Au-As-Hg-Sb系列。(2)1∶20萬（區(qū)域）和1∶5萬（礦田）比例尺的地球化學(xué)異常，呈現(xiàn)出Au、As、Sb疊置于礦化富集地段，Hg異常緊靠礦化地段一側(cè)聚集，Ag繞礦化地段四周呈斷續(xù)環(huán)帶狀的分布模式。(3)1∶1萬（礦床）比例尺的地球化學(xué)異常，Au、A的中、高濃度帶對應(yīng)于蝕變帶內(nèi)金礦化的富集地段，Hg、Sb的主體異常分別偏礦化帶金礦化富集地段的東、西兩側(cè)，構(gòu)成縱向上以Au、As主體異常居中，Hg、Sb異常分別位于其東、西兩側(cè)沿斷裂破碎蝕變帶交替疊置的分布模式。(4）有利構(gòu)造部位和富含成礦元素地層是控制該金礦