焦家金矿床地球物理地球化学特征及异常模式庞绪成孙之夫.docx

1、焦家金矿床地球物理地球化学特征及异常模式庞绪成孙之夫焦家金矿床地球物理 、 地球化学特征及异常模式 *庞绪成 孙之夫 郑小礼 王玉平 郝献晟 刘宗国(山东黄金集团有限公司焦家金矿 (山东冶金地质勘查局二队 =摘要 介绍了焦家金矿床岩石地球物理及微量元素地球化学异常特征 。 矿区岩石 的电阻率随岩石破碎程度增加而明显降低 , 随 (矿化岩石 硅化程度增强而升高 , 电磁高极 化率异常与主含矿构造 (主矿体 的高硫化物含量带相吻合的这些特征 , 可用于预测深部 盲矿体 。 研究了矿床微量元素的分布和富集特征及原生地球化学异常分带 , 建立了矿床 地球化学异常模式及评价指标 。关键词 焦家金矿床 地

2、球物理 地球化学 异常模式中图分类号 P618151焦家金矿床位于胶东西北 部 , 是著名 的 /焦家 式 0金矿 1的典型矿床。长期以来 , 地矿、 冶金及 武警黄金系统的勘探队伍及科研院所的许多单位和 学者都在这里进行过工作 , 其对区域地质构造及花 岗岩的研究 26较多 , 对具体矿床 , 尤其是物化探专 题研究相对较少。本文将系统介绍焦家金矿床的岩 (矿 石地球物理 (电法 和微量元素地球化学特征。1区域地质背景焦家金矿床位于鲁东隆起的北缘、 莱州 栖霞 复背斜的北翼 , 郯城 卢江大断裂东侧的次级断裂 焦家断裂带下盘的花岗岩中。与金矿成矿有关 的地层主要为上太古界胶东群斜长角闪 (片

3、麻 岩 , 金 丰 度值为 1011510-9, 约 为地球 克拉克 值的 3倍。金的浸出试验证实了胶东群地层中的金具有活 化迁移性。玲珑及郭家岭等花岗岩类岩石 (直接赋 矿围岩 和岩体内的胶东群残留体金的含量却只有 11910-961810-9, 多数研究者认为胶东群地层 为金的矿源层 , 热源来自于岩体本身。从区域上看 , 玲珑金矿田、 焦家成矿带均对应着胶东金高背景区 中规模最大、 强度最高的金异常区 (图 1 , 其中最著 名的大型、 特大型金矿床位于异常的浓集中心地带 , 小型矿床则与局部高值异常相对应。异常带与区域 构造带相吻合 , 说明了胶东地区构造对成矿的控制 作用。焦家金矿床

4、围岩蚀变自主断面向下盘依次可 分为 :主裂面断层泥、 黄铁绢英岩 (化 带、 碎裂花岗 岩带、 钾化花岗岩带及硅化花岗岩带。2地球物理特征收稿日期 1998-09-18庞绪成 山东省莱州市焦家金矿 261441*(焦家断裂带的围岩、 蚀变岩石、 矿化岩石及矿石 之间的极化率存在着明显差异 (表 1 :无矿岩石的 极化率较 低 , 随 机变化 幅度也 不大 , 一般 在 3% 5%; 混合花岗岩 的平均极化率 为 316%; 似斑状花 岗闪长岩极化率略高于混合花岗岩 , 平均值 412%; 胶东群斜长角闪岩极化率为 414%; 蚀变矿化岩石 一般在 4%6%之间。由于各类含金矿石与多金 属硫化物

5、 (主要是黄铁矿 共生 , 而且硫化物含量与 金的品位呈正消长关系 , 其极化率的高低与所含硫 化物的多少呈正相关 , 一般为 6%25%, 个别氧化 矿石因其 硫化物 氧化 而导致 其视极 化率降 低 (表 1 。从表 1可以看出 :岩石的电阻率随其破碎程度 的增高而明显降低 , 随硅化程度的增强而升高。在 矿体中 , 因硅 化影响而 呈较弱的 高阻异常 (图 2 。 第四系覆盖的不均匀对视电阻率有较大影响。金矿 体在平面上投影与视极化率异常对应较好 (图 2 。 本次工作选做的 96线及 112线两条剖面 , 均出 现上、 下两个高极化率异常带 , 二者间的低极化率异 常带 (低硫化物异常

6、带 高约 100m 左右。上部高极 化率异常 (高硫化物异常 带与现已探明的 1号矿体 大体一致 ; 第二高极化率异常带的出现 , 可能预示着 焦家金矿床的下部有第二成矿梯段矿体的存在。3微量元素地球化学特征及异常模式311微量元素的分布特征对焦家金矿区 521件矿石及围岩样品进行的因 子分析表明 :第一主因子 F 1元素组合为 Bi 、 Hg 、 Ag 、 Pb, 代表着热液作用的多金属矿化阶段 ; 第二主因子 # 1 #第 2期 1999年 2月 黄 金GOLD第 20卷张韫璞等 1山东焦家式金矿地质 1山东 地质矿产局第六 地 ,F 2为 Co 、 Ni, 结合胶东地区以往工作成果 ,

7、该因子还 有 Ti 、 V 、 C r 、 Mn 等亲火山岩系元素组合 , 揭示了矿化 与火山岩的关系 , 这与胶东群火山沉积岩系为原始 矿源层相吻合 ; Au 元素所在主因子为 F 8, 其组合为 Au 、 Bi 、 As 、 Ag, 代表着热液作用过程中 Au 的主成矿 期 ; 其余主 因子 F 4 Pb 、 Zn 、 Ag, F 6 Cu 、 Ag 及 F 1 Hg 、 Ag 、 Bi 、 Pb 元素组合均为成矿元素及成矿 伴生元素 , 分别代表着不同成矿阶段的元素组合特 点 , 说 明成 矿的 多期、 多 阶段 性 ; 另 外 , F 3 Mo, F 5 Ba, F 7 Sb 、 As

8、 、 Bi 为典型的热液作用元素 组合 , 反映了本区经过多次不同性质的热液作用。 对上述 521件原生晕样品的所有 13 种微量元图 1焦家金矿床区域地质及金元素地球化学异常等值线图1 第四系 2 元古界粉子山群变碎屑岩 3 太古界胶东群斜长角闪岩 4 花岗岩 5 地质界线 6 断层及产状 7 金异常等值线 8 金矿床 表 1焦家金矿区不同岩石的极化率 (G 和视电阻率 (Q s 统计岩 石 样数-2sGminGmaxQminQm ax s混合花岗岩 961117614931334901167810似斑状花岗闪长岩 152*125斜长角闪岩 2211881241450606324碎裂状混合花

9、岗岩 151*4427967672蚀变混合花岗岩 2911861141948564092040石英脉 11114417312175996434483绢英岩 2011161293145黄铁矿化绢英岩 72411710190713727599001615含金黄铁绢英岩 74111207013251417674201285氧化矿石 3031081051093141265693注 :为算术平均值素进行 R 型聚类分析 (图 3 表明 :明显相关的一组元素为 Au 、 Ag 、 Cu 、 Pb 、 Zn 、 As 、 Sb 、 Bi, 它们是本区主要的成矿及伴生元素 ; C o 、 Ni 为一组亲基性

10、岩元素组合 ; Mo 、 Ba 、 Hg 与其它元素相关系数均较小 , 说明其有着相对独立的富集作用。微 量 元素 在各 种岩 性中 的含量 也不 相同 (表2 :黄铁矿化绢英岩质碎裂岩 , 黄铁绢 英岩化花岗 岩、 钾化花岗岩中 Au 元素含量均高于花岗岩及胶 东群斜长角闪岩 ; Ag 、 Cu 、 Pb 、 Zn 也是如此。在主裂 面断层泥中 , As 、 Sb 、 Hg 、 Ag 、 Cu 、 Pb 、 Zn 等元素含量明 显高于其它各类岩石 , 反映了成矿热液沿裂隙运移 , 在破碎带中富集成矿的构造控矿特征。#2#黄 金表 2焦家金矿床岩石微量元素含量几何平均值统计结果 10-6岩性

11、样数 Au As Sb Bi Hg Ag Cu Pb Zn Mo Ba Co Ni 黄铁 绢英岩质碎裂岩 16401758251130137113901003211414018131191541301552881331502197黄铁 绢英岩化花岗岩 14201262231250132018301004701823817119101421301562711531203102钾 长石化花岗岩 198*7901200143010042016132174718521401582811221912712断层泥 8012469171782100112801007511989111245192501601

12、8732411101448108煌斑岩 3013085168111001710100570145431127117616115925010391702812玲珑花岗岩 1097010059019501200105 0126171827143511017327913 郭家岭花岗闪长岩 010052102 010961951725100180 胶东群 18010077114801210110 0127171612155613017527010 地壳克拉克值 010* 75图 2焦家金矿床 104线综合剖面图1 第四系表土层 2 斜长角闪岩 3 玲珑黑云母花岗岩 4 蚀变破碎带 5 金矿体从表 2看

13、出 , Au 、 Ag 、 Sb 、 Bi 、 Cu 、 Pb 、 Zn 等从黄铁 绢英岩化带 y 钾化带 , 含量逐渐降低 , 说明越往断裂 带外侧 , 指示元素含量越低 , 即在破碎带上成矿、 成 晕元素具有明显的异常显示 ; Co 、 Ni 、 Mo 、 Hg 、 Ba 的富 集作用不明显。312矿床地球化学异常分带31211原生异常特征矿床内除 Au 高度富集并形成一定规模的矿体 外 , Ag 、 As 、 Pb 、 Zn 、 Cu 、 Mo 、 Ba 、 Co 、 Ni 、 Hg 、 Sb 、 Bi 等元 素都有一定的富集 , 形成规模及强度不一的原生异 及矿体所控制 , 异常主体及

14、浓集中心都出现于蚀变 带以内 , 并 以同样的走向和倾 向展布 , 除个别元素 外 , 蚀变带 (矿体 规模大异常规模亦大。绝大多数 元素异常在矿体底板围岩内的扩散距离远大于矿体 顶板围岩 内的矿散距离。 Au 、 As 、 Hg 、 Ag 异 常范围 大 , 以矿体为中心包围矿体 , 在距离矿体较远的部位 仍有清晰的异常出现 , 是找金矿较为理想的远程指 示元素 ; Pb 、 Zn 、 Sb 、 Cu 、 Bi 等元素异常虽较 前者弱 , 但与矿体出现于同一地质空间 , 其形态与矿体相似 , 两者关系较密切 , 是找金 矿的重要近矿指 示元素 ; Co 、 Ni 、 Mo 、 Ba 异常不甚

15、发育 , 但异常形成与矿体存 在有密不可分的关系 , 也可作为找金指示元素。图 3焦家金矿床原生晕样品 R 型聚类分析谱系图 31212原生异常分带根据地球化学参 数的数理统计及异常变化特 征 , 将焦家金矿微量元素异常采用内、 中、 外三级浓 度带 (表 3 进行异常圈定 , 为化探异常解释和预测 新的盲矿体提供依据。金内、 中、 外三带均较发育 , 内带分布在矿体和矿化带上 , 紧包矿体 , 形态相似于 矿体 , 走向与产状与矿体完全一致 ; 中、 外带位于蚀 变岩中 , 带的宽窄严格受蚀变带规模所控制 ; 矿体底 板中各带宽大、 顶板狭窄 , 出现横向各 带形态不对 # 3 #第 20卷

16、 1999年 第 2期称。 Ag 、 As 、 Hg 浓度分带清晰 , 外带发育、 规模大、 范 围广 , 主要分布在蚀变岩以内 ; 中带规模较小 , 出现 在矿体与围岩的接触带附近 ; 内带出现在规模较大 的主矿体产出地段 ; 外带异常包围矿体 , 中内带与矿 体不完全重叠 , 有与矿体斜交或偏离矿体的现象出 现。 Pb 、 Zn 异常分带明显 , 外 带发育 , 规模大 , 一般 包围矿体 ; 中带次之 , 包裹矿体 ; 内带 Zn 比 Pb 发育 , Pb 异常较少出现内带 , 所出现的内带与矿体中心不 重合。 Cu 、 Co 、 Ni 、 Bi 、 Sb 等异常外、 中带较发育 , 走

17、向 和倾向与矿体一致 , 形态呈狭长的带状 , 由于异常梯 度变化大 , 分带不清晰 ; 仅个别异常出现内带。 Cu 、 Bi 、 Sb 异常的各带与矿体吻合较好 , C o 、 Ni 各带与矿 体发生偏离现象。 Mo 、 Ba 异常由于规模小分带不明 显 , 除个别地 段 Mo 出 现内带外 , 大部 分异常仅 有 外、 中带出现 , 且不与矿体重叠 , 多分布在矿体与围 岩的接触带附近。垂直矿体走向的横向分带 , 指示元素在矿体上、 下盘的原生异常组分差异不大 , 上盘出现异常的元 素有 As 、 Au 、 Ag 、 Pb 等 , 下盘有 As 、 Au 、 Ba 、 Bi 、 Hg 、

18、Zn 、 Pb 等。矿床原生异常纵向分带明显 , Hg 、 Ag 、 Sb 、 Pb 为 矿体头部异常元素 , As 、 Au 、 Zn 、 Co 、 Ni 为近矿异常元 素 , Bi 、 Cu 为矿体尾部异常元素。表 3各元素浓度带划分 10-6元素 内带 中带 外带Au 0150110150102011 Ag 8280152 Cu 140701403570 Pb 80020080050200 Zn 80020080050200 As 2552515 Bi 2552515 Sb 102100142 Hg 010501010105010020101 Co 201020510 Ni 201020

19、510 Mo 93913 Ba 200010002000500100031213轴向分带序列焦家金矿床以 1号主矿体为主 , 且其余矿体与 1号矿体为同期产物 , 选择 1号矿体为研究对象具 有普遍的代表性。本次工作选择 80、 96、 112及 120线为主要取样对象。用 /格纸法 0得到的焦家金矿床 元素轴向分带序列如表 4。表 4焦家金矿床 1号矿体轴向 /格纸法 0分带序列计算结果勘探 线 参加计算中段 轴向分带 (自上而下 80+10、 -30、 -70、 -110、 -150Ag -Ba -Sb -Mo -Cu -Hg -Co -N-i Pb -B-i As -Zn -Au 96-

20、30、 -70、 -110、 -150、 -190N-i Pb -Ag -Hg -Sb -As -Zn -Cu -Mo -Co -Ba -B -i Au 112-30、 -70、 -110、 -150、 -190N-i Ag -Sb -Zn -Co -Ba -Hg -Mo -Au -Cu -As -Pb -Bi 120-30、 -70、 -110、 -150、 -190Au -Ag -Mo -Co -Ba -N-i Sb -As -Pb -Hg -Zn -B-i Cu 累计 :Ag(8-Ni(16-Sb(18 -Mo(24-Ba(24-Co(26-Hg (27-Pb(32-Zn(35 -Au(

21、36 -As(36-Cu(36 -Bi(47若剔除本区衬度系数较小元素 , 只列出指示意 义显著的元素 , 简化后的分带序列为 :Ag-Sb-Hg-Pb-Zn-Au-As-Cu-Bi 此分带序列与国内外热液型金矿床一般分带序 列基本相同 , 其 中 Ag 、 Sb 、 Hg 得 分较小 , 为 头晕 元 素 ; Bi 得分明显高于其它元素 , 为尾晕指示元素 ; 其 余为近矿指示元素 (图 4 。前人曾总结焦家金矿床为逆向分带 , 本次计算 过程中亦有个别矿体出现反分带现象 , 这主要是由 于下部串珠或斜列矿体头晕叠加引起的。统计结果 表明 , 总体分带规律与一般金矿床是一致的。 313地球化

22、学异常模式 的主要特点为 :(1 异常元素组合 :Au 、 As 、 Sb 、 Bi 、 Ag 、 Cu 、 Pb 、 Zn 。(2 原生异常形态严格受构造控制 , 呈条带状 , 异常规模大于矿体规模 , 尤以 Au 异常规模最大。 (3 异常在空间上显示明显的浓度及组分分带。 浓度分带以矿体为中心 , 向外元素含量依次降低 , 如 Au 、 Ag 、 Cu 、 Bi 等 , 其中内带异常与矿体吻合 , 向外依 次出现中外带异常。元素组分分带表现为矿体的不同部位出现不同 的元素组合异常 :矿体头部 :Ag 、 Sb 、 Hg 、 Pb 中、 外 中、 内带异常 ; Au 、 As 、 Zn 、

23、 Cu 、 Bi 中、 外带异常 ; ;#4#黄 金图 4焦家金矿床 1号矿体 96线微量元素含量垂直变化Ag 、 Sb 、 Hg 、 Bi 中、 外带异常 ;矿体尾部 :Au 、 Bi 中、 内带异常 ;Ag 、 Cu 、 As 、 Zn 中、 外带 异常 ; Sb 、 Hg 、 Pb 外带异常。(4通过综合归纳 , 元素轴向分带序列为 :Ag -Ni-Sb-Mo -Ba -Co-Hg-Pb-Zn-Au-As-Cu -Bi 。314地球化学评价指标31411蚀变带含矿性的判别含矿异常的主要特征为 :应有 Au 异常 , 即 Au 含量大于 2010-9; 各指示元素的异常组合较齐 全 , 一

24、般应有 Sb 、 Ag 、 Pb 、 As 、 Zn 等元素异常 ; 各元 素异常应具有浓集中心 , 并且与构造破碎带相对应。 31412矿体头部和尾部的判别矿体头部应 出现头 晕指示 元素 Ag 、 Sb 、 Hg 、 Pb 的 中、 内带 异常 , 以 及 Au 的 中、 外带异 常 , 特别 是 Sb 、 Hg 、 Pb 的中、 内带异常的发育标志着矿体的头部 异常。矿体的尾部是以其尾晕指示元素 Au 、 As 、 Cu 、 Bi 异常的发育为特征 , 特别是 Cu 、 Bi 的中内带异常 组合标志着矿体趋于尖灭。由于焦家金矿床有矿体头晕、 尾晕相互叠加的 特点 , 因此 , 判别尾晕时

25、一定要注意是否有头晕标志 元素的异常。4结 论通过以上讨论可以得出以下结论 :(1 物探电磁异常在焦家金矿床深部预测中有 一定的应用前景。岩石的电阻率随其破碎程度的增 高 而 明 显 降 低 , 随 其 硅 化 程 度 的 增 加 而 升 高。 -350m 以上的高极化率异常与已知 1号矿体对应较 好 ; 第二高硫化物异常带可能为深部盲矿体存在的 反映。(2矿床地球化学异常分带明显 , 微量元素异常组 合为 Au 、 As 、 Sb 、 Bi 、 Ag 、 C u 、 Pb 、 Zn; 元素组分分带在矿体 的头、 中、 尾部表现为不同的异常组合 , 同时 , 同一部位 的内、 中、 外带的异常

26、组合也有差异 , Ag 、 Sb 、 Hg 为头晕 指示元素 , Bi 为尾晕指示元素 , Au 、 C u 、 Pb 、 Zn 为近矿指 示元素 ; 元素轴向分带序列为 Ag-Ni-Sb-Mo-Ba-C o-Hg-Pb-Zn-Au-As-Cu-Bi, 其中 Ag-Sb-Hg -Pb-Zn-Au-As-C u-Bi 为 有显著指示意义的元素 组合。参考文献1山东省地质局第六地质队 1山东焦家式破 碎带热液蚀 变 岩型金矿床地质特征 1地质科技 , 1977(6 :52212卢作祥等 1胶东焦家金矿田断裂控矿特征 及矿化富集 规 律 , 中国金矿 主要类型区 域成矿条 件文集 , 51胶 东地区

27、 , 北京 :地质出版社 , 1988:8511713吕古贤等 1胶东玲珑 -焦 家式 金矿地 质 1北 京 :科学 出 版社 , 199314罗镇宽等 1中国金矿床概论 1天津 :天 津科学 技术出 版 社 , 1993:24025115李惠芬等 1鲁 西花 岗岩 -绿岩 带 1北 京 :地质 出 版社 , 19921# 5 #第 20卷 黄 金 GOLD第 2期 1999年 2月 第 20 卷 # 6 # 黄 金 GOLD 第2期 1999 年 2 月 玲珑金矿黄铁矿中显微金、 超显微金的矿物学特征 王安平 姚 杰 马丽群 ( 吉林省医药职工中等专业学校 姚 立 ( 长春科技大学 ( 长春

28、科技大学 =摘要 通过分析玲珑金矿床成矿过程中黄铁矿与金的关系, 论述了黄铁矿中显微 金、 超显微金的矿物学特征, 这对研究矿床成因及选冶工艺具有指导意义。 关键词 黄铁矿 显微金 超显微金 矿物学特征 中图分类号 P57 黄铁矿含量高于其它矿物, 占 50% 以 上, 含金高于 第一阶段黄铁矿; 第三阶段黄 铁矿为细粒、 聚型为 主, 含金高于第二阶段; 第四阶段黄铁矿与多金属共 生, 细粒、 聚型为主, 含金低于第三阶段黄铁矿。 如上可以看出, 各主成矿阶段中黄铁矿是主要 的载金矿物之一, 分析黄铁矿中金的特征规律性对 深入研究各金矿床成因和矿山生产具有极其重要的 意义。 玲珑金矿位于胶东

29、招掖金矿带的东端与招平金 矿带的交汇部位, 是我国最重要的 黄金产区之一。 该矿床属于热液成因的脉状金矿。由于该矿床矿石 中金主要富集于黄铁矿等矿物之中, 所以, 进一步深 入详细地分析黄铁矿中金的形态、 产状和分布规律, 对该区的成矿和找矿预测等具有一定的理论和实际 意义。 1 成矿作用过程中黄铁矿与金的关系 玲珑金矿的成矿作用过程是十分复杂的, 具有 2 黄铁矿中显微可见金 明显的多期多阶段成矿的特点, 根据姚凤良、 刘连登 等研究结果, 认为该矿床的成矿作用过程可划分为 热液成矿期和风化成矿期。热液成矿期又划分为: 黄铁矿- 石英阶段; 块状黄铁矿阶段; 细粒黄铁矿阶 段; 多金属硫化物

30、阶段和碳酸盐阶段。四个成矿阶 段都有黄铁矿产出和分布, 但每一个阶段黄铁矿的 标型特征, 含金量以及微量元素方面具有一定的差 异。第一阶段黄铁矿为粗粒, 立方体, 与乳白色石英 等共生。黄铁矿中含金较低, 可见有包裹金; 第二阶 段黄铁矿以中粗粒五角十二面体为主 , 在此阶段中 收稿日期 1998- 08- 20 王安平 长春市西民主大街 6 号 玲珑金矿床矿石中的载金矿物主要为黄铁矿, 含金矿物主要为显微可见金和超显微金。 211 显微金矿物的粒度 经大量的统计和研究结果表明, 玲珑金矿矿石 中的金矿物 多以 显微粒 度可 见金为 主, 粒径 多在 010001 0105mm 之间, 亦可见

31、有明金。 212 显微金矿物的形态、 产状 玲珑金矿矿石黄 铁矿中显微可见金矿物的形 态、 产状和分布与成矿作用和控矿条件密切相关, 根 据观测、 分析、 统计结果, 可以看出黄铁矿中显微可 见金的形态各异, 产状多样, 归结起来主要有如下特 征。 版社, 1996 1 130026 6 杨敏之等1 胶东绿岩带金矿地质地 球化学, 北京: 地质出 编辑: 宿晓静 The geophysical and geochemical characteristics and abnormal pattern of Jiaojia gold deposit Pang Xucheng et al. ( Ji

32、aojia Gold Mine of Shandong Gold ( group Co . Ltd . et al . Abstract: The abnormal characteristics of geophysics of rock and geochemistry of trace elements of Jiaojia gold deposit are introduced.T he electric resistivity of rock in mineral region lowers markedly along with the increasing of the extent of rick. s breaking while it heightens along with the enha