吉林槽区中低温岩浆-热液型千金矿区域异常元素水平分带序列研究

吉林槽区中低温岩浆-热液型千金矿区域异常元素水平分带序列研究

延吉市不良石材开采区位于五凤、王清、六楼子金和铜成矿带西端。其西侧有五凤金矿(中大型)、东侧有春兴金矿(见图1)。石人金异常元素组合与临近的五凤、春兴金矿异常元素组合完全一致,也与该矿带已知的金矿异常元素组合一致。故研究石人金异常的剥蚀程度,进行找矿远景分析具有重要意义。1异常元素特征分析石人金异常由Au、Ag、As、Sb、Hg等元素组成,与春兴、五凤金矿异常元素组合基本一致,属同一矿化类型异常元素组合(见图1)。通过对春兴及五凤金矿异常元素特征分析认为:As、Sb、Hg是矿体前缘指示元素;Au、Ag及Cu是成矿及近矿指示元素;Mo、Cu2、Bi是尾晕指示元素。2异常元素特征众所周知,一般情况下,岩浆—热液作用在压力梯度影响下进行,形成的矿化体倾斜或陡倾斜。这种情况下,地表异常的水平分带与横向分带基本一致。而横向分带取决于成晕元素的浓度,且与矿体不同截面的空间位置有关,即含矿带间隔范围内水平分带序列随深度而变化。多数情况下,分带性不明显为分散矿化所致,同时多建造晕的分带性也是不明显的。因此,可以根据水平分带性质,评价和判断异常的剥蚀程度并进行隐伏矿预测。下面根据大黑山条垒和吉林槽区中低温岩浆—热液型金银矿区域异常元素水平分带序列特征,重点叙述矿上部位、矿体部位、矿下部位异常元素水平分带序列及其模式,并与延吉市石人区域性金异常进行对比研究,对该异常找矿远景进行分析和预测。(见图2)。矿上部位(Ⅰ):矿上部位异常元素水平分带序列与综合轴向分带序列相反。即水平分带序列中的异常元素NAP值的排序与综合轴向分带序列元素活动性增强顺序(自下而上)相反,称为逆向分带。矿上部位离深部矿体具一定的距离,因此,矿上部位异常元素主要以活动性较强的矿体前缘指示元素为主。故异常元素水平分带序列前3个元素主要为Sb、As、Ag。矿上部位异常元素所指示的主要成矿元素和近矿指示元素在水平分带序列中的位置取决于矿体埋藏深度,矿体埋藏越深,成矿元素在水平分带序列中排的越后,甚至异常中不出现。如兰家金矿区域地球化学异常(据1/5万水系沉积物测量)具典型的矿上部位水平分带序列(Sb-As-Ag);兰家金矿区域异常由Sb、As、Ag、Bi元素组成,其中Sb、As、Ag元素均为矿体前缘指示元素,其异常元素完全套合,浓集中心重合属同心状异常(见图3)。水平分带序列与异常元素NAP值排序(Sb-As-Ag)一致。从兰家金矿异常元素NAP值的排序中看出,Sb、As元素的NAP值最大(两者基本同步),其次是Ag。此外,兰家金矿区域异常中还出现Au、Pb、Zn弱异常(接近异常下限)。由此表明,异常元素NAP值按元素活动性减弱方向具明显的梯极变化规律。即矿体前缘指示元素Sb、As为第一梯级带;Ag为第二梯级带(前缘指示元素与近矿指示元素之间过渡带);近矿指示元素Au、Pb、Zn为第三梯级带。兰家金矿中Au与Pb、Zn相关系数最大,矿体中铅锌矿富集与贫化,直接指示金的品位大小变化。无疑Pb、Zn是金矿体最主要近矿指示元素。但区域异常中Pb、Zn、Au异常很弱,其主要原因为矿床整体剥蚀程度很浅,深部矿体近矿指示元素Pb、Zn、Au异常未能在地表完全显露。由此不难看出,矿上部位典型元素水平分带序列为:Sb-As-Ag-(Cd-Pb-Zn-Au),括号中的元素为主要成矿和近矿指示元素,在矿上部位异常元素水平分带序列中出现或不出现决定于矿体的整体埋藏深度。区域上具矿上部位异常元素水平分带序列的还有山门银矿,其水平分带序列为:Sb-As-Cd-Au(据1/20万水系沉积物测量)。另外,矿上部位还可以出现Hg异常。由于Hg元素具强挥发性,较Sb、As、Ag元素更高的标高上富集。因此,当Hg异常的分布偏离Sb、As、Ag异常区,且Hg的NAP值小于Sb、As或相差不大时,其Hg异常具不同程度的剥蚀,即Hg的主要富集标高已被剥蚀。当Hg异常与Sb、As完全套合,浓集中心重合,且Hg元素NAP值显著高于Sb、As元素时,其异常元素水平分带序列可能反映深部矿化体埋藏更深。从上述异常特征总结,矿上部位异常元素水平分带序列具以下5个主要条件:①异常元素主要以矿体前缘指示元素为主;②异常元素水平分带序列具(Hg)-Sb-As-Ag-(Cd-Zn-Au);③异常元素NAP值可分3个梯级变化带;④异常元素套合好,浓集中心重合,水平分带只是一个外带;⑤水平分带序列与异常元素NAP值的排序(异常元素表达式)一致。矿上部位异常元素水平分带序列主要反映隐伏和半隐伏矿异常。因此,正确评价矿上部位异常对深部找矿具有重要意义。矿体部位:由于矿体部位主要成矿元素质量分数总是最高,形成的异常强度和规模最大,并且总是排在水平分带序列最前面。因而排出水平分带序列最前面主要成矿元素之后,比较其它伴生元素的水平分带序列以确定其分带特征更为可靠。由于矿体部位的上部和下部异常元素组合水平分带序列都有较大的差别。因此,现分别叙述矿体中上部和矿体中下部的异常元素水平分带特征。矿体中上部(Ⅱ):矿体中上部异常主要由近矿指示元素组成。异常元素水平分带序列符合于综合轴向分带序列(自下而上)元素活动性增强顺序。即水平分带序列与综合轴向分带序列一致,称为正向分带。矿体中上部异常元素中,主要成矿元素和近矿指示元素Pb、Zn、Cd、Au等完全套合,浓集中心重合(即多元素异常浓集中心)构成主体异常。前缘指示元素Sb、As、Hg可以出现两种情况:一是与主体异常完全套合、浓集中心重合;二是由于Sb、As、Hg元素与主体异常不完全套合,浓集中心偏离。即异常元素水平分带具内、外分带,内带以近矿指示元素组成,外带以前缘指示元素组成。水平分带中的内带是含矿带序列应由内带到外带排列,而同一个带的异常元素则按水平分带指标值(Kn)大小依次排列。根据以上理论分析和区域已知矿元素水平分带序列的总结得出,矿体中上部异常元素水平分带序列为:Au、Pb、Zn、Cd、Ag、As、Sb;当银矿化为主时,Ag排在序列前面,而Au排在Ag和Pb之间。此序列中前4个元素为近矿指示元素,后3个为前缘指示元素。另外,矿体中上部往往出现Cu、Hg异常,而Cu、Hg异常分带具两重性,在水平分带序列中没有确定的位置。区域上八台岭金银矿具典型的矿体中上部元素水平分带序列。其异常元素水平分带具内、外分带,内带由Ag、Pb、Zn、Au元素组成。内带异常元素完全套合,浓集中心重合。外带由Sb、As、Cu、Hg元素组成,其异常元素的分布明显偏离内带多元素异常浓集中心,且各异常元素之间不套合(见图4)。八台岭金银矿异常元素水平分带序列为:(Ag、Pb、Zn、Au)-(Sb、As、Hg、Cu)。从此序列中看出,排在元素水平分带序列的前4种元素为成矿和近矿指示元素,排在后5个元素主要为前缘指示元素。其异常元素水平分带序列基本符合于综合轴向分带序列元素活动性增强的顺序,属矿体上部正向分带。因此,八台岭金银矿具中等剥蚀程度。在这里应注意的是,由于矿体上部异常剥蚀程度较低,位于外带中的Sb、As元素的值往往大于近矿指示元素,使异常NAP值的排序(异常元素表达式)与元素水平分带序列相反。因此,评价异常剥蚀程度时,不能用异常元素NAP值的排序代替元素水平分带序列,更不能与矿上部位元素NAP值的排序(矿上部位水平分带只是一个外带,其异常元素NAP值的排序与分带序列一致)相提并论。由此可以得出,矿体中上部异常元素水平分带序列具以下4个主要条件:①异常由近矿和前缘指示元素组成;②异常元素水平分带序列为Au-Pb-Zn-Cd-Ag-Sb;③异常元素水平分带具内、外分带;④元素水平分带序列与NAP值的排序一致或不一致。矿体中下部(Ⅲ):矿体中下部异常元素主要以近矿指示元素和矿体尾晕指示元素组成。异常元素水平分带序列与综合轴向分带序列相反。即水平分带序列与综合轴向分带序列(自下而上)元素活动性增强顺序相反,称为逆向分带。此带中的异常元素水平分带一般是具一个内带(外带异常元素已被剥蚀掉),其异常元素基本套合,浓集中心重合。由于矿体中下部剥蚀程度较大,在异常元素中一般不出现矿体前缘活动性强的元素。根据以上理论分析和区域已知矿异常元素水平分带序列特征总结得出,矿体中下部元素水平分带序列为:Au-Cd-Zn-Pb-(Ni-Co)-(W-Mo)。此序列中的前4个元素为矿体近矿指示元素,后4个元素为矿体尾晕指示元素。区域上官马金矿具矿体中下部异常元素水平分带序列,其水平分带序列为:Cu-Hg-Pb-Zn-Ni-Mn-W-Mo-Co,官马金矿区域异常元素完全套合,浓集中心重合,其水平分带只是一个内带(据1/5万水系沉积物测量,见图5)。从官马金矿水平分带序列中看出,排在序列前4个元素主要为近矿指示元素,后5个元素为矿体尾晕指示元素。其异常元素水平分带序列与综合轴向分带序列元素活动性增强的顺序相反,属矿体中下部的逆向分带。因此,官马金矿具较大的剥蚀程度。官马金矿区域异常元素水平分带序列中未出现Au,其原因可能与Au在水系沉积物中分布极不均匀等因素有关,但它并不影响异常水平分带序列特征。由此可以看出,矿体中下部异常元素水平分带序列具以下4个主要条件:①异常由近矿和尾晕指示元素组成;②异常元素水平分带序列为Au-Cd-Zn-Pb-(Ni-Co)-W-Mo);③异常元素水平分带具一个内带;④水平分带序列与异常元素NAP值排序一致。矿下部位(Ⅳ):有关的元素开始沉淀于矿化带最深部,综合轴向带序列中活动性最小的尾晕元素沉淀的最多。因而在这种区间,水平分带序列属于正向分带。分散矿化异常元素水平分带序列特征:由于分散矿化异常元素不套合,无多元素异常浓集中心。使异常元素之间部分相接,或相邻不重合,无明显异常元素分异规律。因此,此类异常不具规律性水平分带序列特征,多数属于区域岩浆—断裂活动带中的非矿化异常。多建造晕的水平分带序列特征:由于多建造晕的异常为空间上在一起的不同成因过程的偶然迭聚异常,在此类异常中可以发现,活动性弱的异常元素位于活动性强的元素组成的多元素异常浓集中心外围,违背元素分异规律。另外,多建造晕往往具两个以上多元素异常浓集中心。因此,对于多建造晕的迭加异常,首先划分不同矿化类型的多元素异常浓集中心,再根据不同多元素异常浓集中心的异常元素组合和成矿地质环境等条件确定不同矿化类型。然后分别评价不同矿化类型的异常强度、规模、水平分带序列及异常剥蚀程度等。综上所述,利用异常元素水平分带序列研究成果,根据区域水系沉积物异常元素组合,重点对石人、五凤、春兴金异常剥蚀程度及找矿远景进行预测,现分别叙述如下:(1)石人金异常:石人金异常区异常元素完全套合,且浓集中心重合(见图6),属各异常元素具一个浓集中心的同心状异常,此异常与兰家金矿区域异常元素分布特征一致。通过计算石人区域异常元素水平分带序列为As-Sb-Ag-Hg-F-B-Au-Cd,此序列前6个元素中5个为矿体前缘指示元素,是矿上部位逆向分带,属典型的隐伏矿异常类型的水平分带序列特征。从异常元素NAP值(见表1)特征中看出,前缘指示元素As、Sb及Ag的NAP值最大,属第一梯级带,异常元素成矿及近矿指示元素Au、Cd明显小于前者,构成第二梯级带异常元素。此特征与兰家隐伏矿区域异常元素NAP值特征完全一致。从异常元素水平分带序列及NAP值中看出,Hg、F、B远程指示元素均排在前缘指示元素As、Sb之后,而且都没有明显的水平分异(相对于As、Sb),表明Hg、F、B最大富集标高已剥蚀,地表区域异常接近于As、Sb富集区。As、Sb在金矿体垂直向上分异距离很长,但一般As、Sb内、中带富集标高不易超矿体上截面100~150m左右。故根据石人区域异常元素分布及水平分带序列特征及NAP值的大小等特征综合分析,该异常属基本未剥蚀,属典型的隐伏矿矿致异常类型;隐伏矿化体埋深深度不易超200m。即图2中的零米标高处的矿上异常。(2)五凤金异常:图7是五凤金矿区域异常剖析图。从图7中看出,近矿指示元素Au、Ag及Hg异常值最大,异常元素完全套合、浓集中心重合;As、Sb异常已偏离近矿指示元素构成的多元素浓集中心。异常元素水平分带序列为Au-Hg-Ag-Sb-As,属矿体中上部正向分带。从NAP值特征中看出,成矿元素Au、Ag的NAP值明显大于前缘指示元素Sb、As,可划分两个梯级带(见表2)。上述特征表明,五凤金矿异常整体剥蚀程度为浅剥蚀,在图2模式中的200m标高处的矿致异常。这里需指出的是Hg异常特别高,而且与Au异常完全套合,未明显的水平分异,其特征指示五凤金矿深部有第二梯级矿的可能,因此对Hg异常的反常应值得注意。(3)春兴金异常: