构造叠加晕在广东河台金矿的应用

朱江建，林 舸，龚贵伦，曾乔松

(1. 北京矿产地质研究院，北京 100012；2. 中国科学院矿物学与成矿学重点实验室 广州地球化学研究所，广东广州 510640；3. 中国人民武装警察部队黄金第十一支队，湖南宁乡 410600)

构造叠加晕在广东河台金矿的应用

朱江建1,2，林 舸2，龚贵伦3，曾乔松2

(1. 北京矿产地质研究院，北京 100012；2. 中国科学院矿物学与成矿学重点实验室 广州地球化学研究所，广东广州 510640；3. 中国人民武装警察部队黄金第十一支队，湖南宁乡 410600)

广东河台金矿是一个典型与韧性剪切带有关的金矿床，也是目前粤西、桂东南已发现的最大的金矿床。为了给深边部的找矿提供科学依据，本文统计了金与其它元素的相关系数,并研究了金元素与其它元素的空间分布关系。相关系数统计表明，Ag、Cu与金的相关系数分别为0.94、0.87，可作为本区的近矿晕指示元素；As、Sb、Ba在金高异常前缘50～300m出现高异常，可作为本区的前缘晕指示元素；Mn、Mo、V、Ti、W在金高异常后缘0～35m出现高异常，可作为本区的尾晕指示元素。由前缘晕的指示意义与本区矿体北东侧伏的规律，提出矿体可能的出现区域。钻探结果较好地验证了预测区的含矿性，指示了前缘晕元素可能对本区的找矿有较好的指示意义。

河台金矿 构造叠加晕 近矿晕 前缘晕 尾晕 广东

Zhu Jiang-jian,Lin Ge, Gong Gui-lun, Zeng Qiao-song.Application of the structural superimposed halos method in the Hetai gold deposit[J]. Geology and Exploration, 2014, 50(6):1109-1117.

一些研究者在河台金矿运用了隐伏金矿床的遥感生物地球化学(徐瑞松等，1996)、热释光测量(全亚荣等，2001)、地球化学(黄栋林，2001；李兆麟等，2002)等找矿方法，并取得一定效果。然而由于勘探手段受限制，河台金矿深部和外围矿体的定位预测及该区隐伏矿产的快速综合评价仍相对滞后，经十几年的开采，河台金矿区探明的保有储量已不足1/2，而且低级别的储量占75%以上(刘振升，2004)，目前已影响该矿山的可持续发展。鉴于河台金矿的找矿需要，本课题组继续在河台金矿开展地电化学测量(夏永健等，2008；朱江建等，2011a)、EH4测量(王彪等，2009)、矿体统计分析预测(朱江建等，2012a)、数值模拟(朱江建等，2012b)等找矿方法，且也取得一定效果。热液型矿床，尤其是热液型金矿，其原生晕在垂向上往往表现为一定的分带性(邵跃，1997；李惠等，2010a)。李惠等(2010a)由金矿床相同构造部位总包含多期次的金成矿作用，将原生晕发展为构造叠加晕，且取得较好的找矿效果(李惠等，2003，2004，2005，2006，2010b，2012，2013)。由河台金矿多期次成矿叠加的特点(王鹤年等，1989；陈骏等，1993；何文武等，1993；翟伟等，2006；Zhang et al.,2001)，本文也将其称为构造叠加晕。本文研究了河台金矿构造叠加晕在垂向上的分带性，进而对本区的找矿进行探讨。

1 矿区地质概况

河台金矿位于云开大山变质杂岩体北部、罗定-广宁断裂变质带和吴川-四会断裂变质带的交汇部位(图1左上角)。该矿北部出露震旦系局部混合岩化的石英云母片岩、石英岩等，南部出露奥陶系薄层浅变质砂岩、粉砂岩及薄层板岩，其通过F1断裂与震旦系呈断层接触。F1断裂是矿区主要的导矿构造之一，位于矿区南部，倾向北西，倾角55°～70°(李新福等，2007)。含矿构造为糜棱岩化带及发育于其中的脆性断裂。导矿构造与含矿构造在剖面上为“y”字型展布(图1右下角)。糜棱岩大体可以分为北带、中带和南带。北带距F1断裂1500～2000m，主要由9(云西矿床)、11(高村矿床)、12、13号糜棱岩(后迳矿床)组成，它们在平面上呈左阶斜列式，全长5500m，围岩为混合岩化片岩。中带距离F1断裂500～1500m，主要由15、5、10、40号糜棱岩组成，全长大于9000m，围岩为混合岩。南带距F1断裂500m以内，全长大于9000m，主要由36、38、58号糜棱岩组成，围岩以混合岩化片岩为主，部分为混合岩。矿区西部出露黑云母斜长花岗岩，东部出露巨斑状黑云母二长花岗岩(图1)。9、11号糜棱岩带是河台金矿主要的含矿糜棱岩带，其中的矿体倾向NNW，倾角70°左右，大脉状产出，长一千多米，厚几十厘米到几十米，矿体膨大缩小明显(往往对应糜棱岩的膨大缩小部位)，连续性差，从东向西，从上到下侧列产出，且主要沿糜棱岩的糜棱面理分布，矿体与围岩没有明显的界限。河台金矿的富矿体在平面上表现为左阶近等距的分布规律，剖面上也表现为近等距的分布规律，且有北东向侧伏的规律。其中，河台金矿云西矿床相邻品位富集中心在侧伏方向上的距离为85～179m；河台金矿高村矿床相邻品位富集中心在侧伏方向上的距离为62～302m(朱江建等，2014)。成矿期次方面，河台金矿可分为糜棱岩化成矿期(王鹤年等，1989；陈骏等，1993；何文武等，1993；姚德贤等，1995；翟伟等，2006；朱江建等，2011b)与热液成矿期(王鹤年等，1989；陈骏等，1993；何文武等，1993；Zhangetal.，2001；翟伟等，2006)。其中糜棱岩化成矿期形成小于1g/t的金矿化。热液成矿期是河台金矿主要的成矿期，据前人研究其总体可分为金-黄铁矿-石英阶段、金-石英-多金属硫化物阶段以及金-硫化物-碳酸盐脉阶段(王鹤年等，1989；陈骏等，1993；何文武等，1993；Zhangetal.，2001；翟伟等，2006)。其中金-黄铁矿-石英阶段、金-石英-多金属硫化物阶段是河台金矿主要的热液成矿阶段。与矿化相关的蚀变作用主要有烟灰色的硅化与细粒它形的黄铁矿化。伴生金属矿物主要包括黄铜矿、黄铁矿、磁黄铁矿、菱铁矿、毒砂，非金属矿物主要有石英、绢云母。

图1 河台金矿区地质简图(据朱江建等，2011b；朱江建等，2012b，修改)Fig.1 Simplified geological map of the Hetai gold deposit, Guangdong Province, South China (modified after Zhu et al., 2011b; Zhu et al., 2012b) 1-奥陶系薄层浅变质砂岩、粉砂岩及薄层板岩；2-震旦系局部混合岩化的石英云母片岩、石英岩；3-巨斑状黑云母二长花岗岩；4-黑云母斜长花岗岩；5-糜棱岩化带及其编号1-thin-bedded epimetamorphic sandstone, siltstone and thin-bedded slate of Ordovician system; 2-partial migmatited quartz-mica schist and quartzite of Sinian system; 3-macroporphyritic biotite monzonitic granite; 4-biotite plagiogranite; 5-mylonitized zones andtheir numbers

2 实验结果

本次对河台金矿云西矿床进行构造叠加晕研究。测试的样品共67样，其中包括39号勘探线(或其附近的37线41线)-140中段、-90中段、-40中段、10中段、60中段的24件样品，23号勘探线-140中段、-90中段、-40中段、10中段、60中段、160中段的29个样，以及39号勘探线钻孔BZK3901的14个样。测试的元素共17种，它们分别为Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Ba、Co、Sn、Mn、Mo、Ni、V、Ti、Cr、W。不同位置元素的含量如表1所示。

3 讨论

3.1 金的地球化学性质及在热液矿床中的分带

金的地球化学性质与金的电子层结构(其电子构型为4f145d106s1，属IB族)，尤其是外电子层结构密切相关(郭福祺等，1981；周茂等，1998)。研究表明，金为典型的亲硫元素，这种地球化学属性直接影响着金元素在地壳中的分布、组合和成矿。具体地说，由于金的亲硫性大大地超过了其他性质(如电负性、电离能、金属惰性、极化性等)，所以在岩浆阶段的成矿过程中，不可能有大量富集。在热液过程中，400～500℃，金可在W、Sn、Bi、Mo矿床中存在(如湖南柿竹园矿床)；300～400℃，金主要与As、Fe等成分形成高温热液矿床；200～300℃，金常伴随大量的Fe、Cu、Pb、Zn等硫化物；100～200℃，金主要与Ag、Se、Te等元素伴生(郭福祺等，1981)。如上随着温度的降低金元素与不同元素伴生的现象，指示了热液矿床由深至浅(对应温度由高至低)金元素与其它元素应表现为一定的分带性(郭福祺等，1981)。20世纪60年代以来，邵跃(1997)一直注意对矿床元素原生分带的研究，并于1974年提出了一个热液矿床元素垂直分带序列模型。以后经过生产实践检验、修改和补充，最后获得原生晕从下而上的分带如下：Cr-Ni(Co1,Cu1)-Ti-V-P-Nb-Be-Fe-Sn-W1-Zn1-Ga-In-Mo-Re-Co2(Au1、As1)-Bi-Cu2-Ag-Zn2-Cd-Pb-W2-Au2-As2-Sb-Hg-Ba-Sr。

表1 不同剖面从上到下各元素含量变化对比表Table 1 Element contents fromupper to lower indifferent sections

续表1

Continued Table 1

位置分析元素AuAgCuPbZnAsSbBaCoSnMnMoNiVTiCrW23线60中段0.0861.60<10022.7614.30.52<24.0<2.60.3100<0.2<2.619.1443<2.3<0.20.19<1.53<10046.1614.080.60112<2.66.53050.36.438.12286101.70.39<1.5355041.6132.024.77<24.0<2.61.1114<0.2<2.628.67605.50.22.56<1.5358054155.841.05<24.0<2.60.799<0.2<2.628.26734.6<0.20.14<1.53<10037.9174.230.44<24.0<2.60.578<0.2<2.622.9754<2.3<0.223线10中段0.22<1.53<10034.662.140.19<24.0<2.60.4149<0.2<2.615.5377<2.3<0.20.15<1.53<10022.339.120.76<24.0<2.60.581<0.2<2.618.7324<2.3<0.20.086<1.53<1003232.520.44<24.0<2.62.5178<0.23.217.53896.10.323线-40中段0.14<1.53<10025.9533.30.36<24.0<2.6<0.370<0.23.222386<2.3<0.22.126.26730019.5604.742.3247<2.62.1197<0.29.252.31869180.70.671.86130017.6<3.01.100.14<24.0<2.60.7120<0.25.232.26434.3<0.20.773.34320017.633.230.84<24.0<2.60.387<0.2<2.622.4372<2.3<0.20.32<1.53<10031.138.033.78<24.0<2.6<0.380<0.2<2.618.8430<2.3<0.22.725.93420018.7519.72.37<24.0<2.6<0.373<0.2<2.622.1443<2.3<0.20.17<1.53<10017.91514.90.56<24.0<2.60.6142<0.2<2.621.1682<2.30.30.28<1.53<10051.83411.51.08324.13.9150<0.25.356.792990.223线-90中段0.31<1.53<10025.2104.110.20<24.0<2.60.9158<0.23.223.6575<2.3<0.21.47<1.53<10039.3<3.01.690.26<24.0<2.60.5183<0.23.228.56934.6<0.20.41<1.5311022.5442.40.2834<2.61.6189<0.2629.16018.2<0.223线-140中段0.34<1.5312034.252.000.10<24.0<2.60.448<0.2<2.69.5293<2.3<0.20.11<1.53<10034.9121.220.1533<2.63.31981.15.513.36999.215.563.90520025.2211.400.29<24.0<2.617.71560.55.646.99531310.30<1.5311021.1863.40.34<24.0<2.6<0.372<0.2<2.615537<2.3<0.20.29<1.53<10040.4185.280.18<24.0<2.61.5144<0.26.336.673710.1<0.2BZK3901-31m0.21<1.53<10028.2718.350.251075.90.316914.241.915169.50.3-164m0.089<1.53<10041.914722.00.6618293.72502.48.259.3377116.31.3-181m<0.080<1.53<10029.211421.90.5420210.15.324239.950.2323214.37-184.6m0.57<1.53<10034.45930.00.4276<2.6<0.31600.5<2.623.813863.3<0.2-189m0.53<1.53<10021.2597.440.23665.5<0.31341.11319.533348.5<0.2-197m0.32<1.53<10026.2186.060.40573<0.31170.4919.367942.7<0.2-203m0.13<1.53<10047.2617.560.251759.322350.918.132.1209590.14.8-222m2.46<1.5353052.212319.20.301275.52.82370.78.740.2268927.3<0.2-230m2.45<1.5326033.41147.360.232319.65.64950.74.266.3271420.621-235m0.11<1.53<10037.61256.420.5631711.25.73340.91054.7429127.517.1-247.77m0.084<1.53<10049.11814.90.252547.90.54850.56.433.4210814.81.2-250.7m0.16<1.53<010066.67814.80.862247.30.44270.46.335.7263614.51.5-265m0.089<1.53<10095.59636.80.232539.914841.211.965.9324224.416.2-300m<0.080<1.53<10074.17535.70.301336.50.62600.88.150.4161114.5<0.2

注：测试由中国人民武装警察部队黄金第十一支队化验室完成，单位为×10-6。各测线各中段的不同数据代表不同样品的品位，作各测线不同中段的元素含量图时，取其最高值，39线-90中段缺失的数据(因无法采集到样品)，用37线(靠近39线)-90中段的数据代替。

李惠等(2010a)通过对58个典型金矿床原生晕轴向分带序列的概率统计，得出中国金矿床的单次成矿原生晕综合轴向(垂直)分带序列，从上到下为：B-I-As-Hg-F-Sb-Ba(矿体前缘及上部)→Pb-Ag-Au-Zn-Cu(矿体中部)→W-Bi-Mo-Mn-Ni-Cd-Co-V-Ti(矿体下部及尾晕)。这种分带序列与热液型矿床总体的分带序列一致。

3.2 河台金矿元素分带研究

基于热液型金矿垂向分带普遍的一致性，本文结合李惠等(2010a)总结的金矿床轴向分部规律探讨本区的前缘晕、近矿晕、尾晕。39线与23线各中段Au、Ag、Cu、Pb、Zn测量结果表明，Au含量升高时，Ag、Cu表现为明显的同增长关系，而Pb、Zn可表现为升高、降低与基本不变(图2、图3)。Au与其它元素的相关系数(表2)研究表明，Au与Ag的相关系数为0.94，Au与Cu的相关系数为0.87，Au与Pb、Zn的相关系数均为-0.09。以上研究指示，Ag、Cu可作为本区的近矿晕元素。Au与Ag、Cu这种密切的伴生关系，可能源于它们均为铜族元素。

39线从上往下Au含量在-90中段明显升高(图2)，As在其前缘100m的10中段明显升高，Sb在其前缘50 m的-40中段及前缘150 m的60中段明显升高(图4)；23 线从上往下Au含量在-140中段明显升高(图3)，As在其前缘100 m的-40中段明显升高，且往下一直呈明显上升趋势，Ba在其前缘300 m的160中段明显升高，Sb在其前缘100 m的-40中段及200 m的60中段明显升高。以上研究表明，As、Ba、Sb 在金高异常前缘50～300 m出现高异常，可作为本区的前缘晕指示元素。

39线钻孔BZK3901在-230m的品位为2.45g/t(表1)，Mn在其下方0～35m(230～265m)明显高升(图6)、Mo、V、Ti、W在其下方35 m(265 m)明显高升(图6、图7)。以上研究表明，Mn、Mo、V、Ti、W在金高异常后缘0～35m出现高异常，可作为本区的尾晕指示元素。

图2 39线各中段Au、Ag、Cu、Pb、Zn含量图Fig. 2 Contents of Au,Ag,Cu,Pb and Zn in different horizons of line 39

图3 23线各中段Au、Ag、Cu、Pb、Zn含量图Fig. 3 Contents of Au,Ag,Cu,Pb and Zn in different horizons of line 23表2 Au与其它元素相关系数统计表Table 2 Correlation coefficients of Au and other elements

AuAuAgCuPbZnAsBaSbCo10.940.87-0.09-0.09-0.13-0.1-0.06-0.24(64)(14)(25)(64)(61)(64)(31)(64)(16)AuSnMnMoNiVTiNiCrW-0.03-0.030.710.04(44)0.010.11(64)0.04-0.09-0.15(56)(64)(34)(44)(64)(64)(44)(47)(36)

注：统计时已删除测定范围之内的数据，括号内为做相关分析的组数。

图4 39线各中段As、Ba、Sb含量图Fig. 4 Contents of As,Ba and Sb in different horizons of line 39

图5 23线各中段As、Ba、Sb含量图Fig. 5 Contents of As,Ba and Sb in different horizons of line 23

图6 39线钻孔BZK3901不同深度Co、Sn、Mn、Mo、Ni含量图Fig. 6 Contents of Co,Sn,Mn,Mo and Ni in different horizons of BZK3901 in line 39

图7 39线钻孔BZK3901不同深度V、Ti、Cr、W含量图Fig. 7 Contents of V,Ti,Cr and W in different horizons of BZK3901 in line 39

综上所述，河台金矿从上往下的原生晕轴向分带序列为：As、Sb、Ba(矿体前缘及上部)→Au、Ag、Cu(矿体中部)→Mn、Mo、V、Ti、W(矿体下部及尾晕)。

图8 云西矿床矿体纵投影与矿体富集中心分布图(据胡世杰，2006；朱江建等，2012a，修改)Fig.8 Vertical projection and enriched centers of orebodies in the Yunxi gold deposit (modified from Hu, 2006; Zhu et al., 2012a)1-富集中心位置及其编号；2-两富集中心的连线纵投影的倾伏角及距离1-the positions of enriched ceters and their numbers; 2-plunge angle and distance between adjacent enriched centers

3.3 构造叠加晕在本区的应用效果

由As 在本区的前缘晕指示意义及23线As从10中段以下突然连续升高(图5)，而地球化学参数转折反映深部矿体延伸还很大或深部有盲矿存在(李惠等，2011)，推断23线-140中段以下有矿体。再结合河台金矿相邻富集中心具有北东向侧伏的规律，且倾伏角主要分布于13～34°，侧伏方向的距离主要分布于216～368m(图8)，进一步推断矿体的富集中心分布于23线-140中段北东侧的下方。

23线-140中段北东侧下方的钻孔ZK708(图8，其位置与K点北东往下侧伏角为13～34°，侧伏方向的距离为216～368m一致)在-290m处见矿厚度为2.10m，金品位为2.44g/t的金矿体。这个钻孔验证了前缘晕在本区有较好的指示意义。

4 结论

相关系数统计表明，河台金矿Au与Ag、Cu具有明显的相关性(相关系数分别为0.94与0.87)而与热液型金矿Au普遍的伴生元素Pb、Zn的相关性不明显(相关系数均为-0.09)，表明Ag、Cu可作为本区的近矿晕元素。As、Sb、Ba在金高异常前缘50～300m出现高异常，可作为本区的前缘晕指示元素；Mn、Mo、V、Ti、W在金高异常后缘0～35m出现高异常，可作为本区的尾晕指示元素。由23线As从10中段以下突然连续升高，再结合河台金矿相邻富集中心北东向侧伏的统计结果，推断存在富集中心，分布于23线-140中段北东侧下方的矿体。钻探结果较好地验证了预测区的含矿性，指示了前缘晕元素可能对本区的找矿有较好的指示意义。

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Application of the Structural Superimposed Halos Method in the Hetai Gold Deposit

ZHU Jiang-jian1,2, LIN Ge2, GONG Gui-lun3, ZENG Qiao-song2

(1.BeijingInstituteofGeologyforMineralResources,Beijing100012; 2.KeyLaboratoryofMineralogyandMetallogeny,GuangzhouInstituteofGeochemistry,ChineseAcademyofSciences,Guangzhou,Guangdong510640;3.The11thdepartmentofGoldArmyofChineseArmedPoliceForce,Ningxiang,Hunan410600)

The Hetai gold deposit is the largest gold deposit in western Guangdong and southeastern Guangxi，which is related to a ductile shear zone．In order to provide scientific evidence for prospecting, this work made a statistics of the correlation coefficient and spatial relationship between gold and other elements. The results show that the correlation coefficients are 0.94 and 0.87 between Ag and Au and between Cu and Au, respectively. This indicates they are central halo indicators of Au. Abnormal high values of As, Sb and Ba are about 50～300m in front of abnormal high values Au, which implies As, Sb and Ba are front halo indicators of Au. Abnormal high values of Mn, Mo, V, Ti and W are about 0～35m behind Au, indicating Mn, Mo, V, and Ti are rear halo indicators of Au. Combined with the indications of front halo indicators and pitching direction to NE, probable places of orebodies are suggested. Drilling results verify the existence of orebodies in the predicted area, indicating front halo indicators can shed light on the prospecting direction in the Hetai gold deposit.

Hetai gold deposit, structural superimposed halos, central halo indicators, front halo indicators, rear halo indicators, Guangdong Province

2014-03-13；

2014-05-20；[责任编辑]郝情情。

老矿山典型矿床成矿规律总结研究(项目编号：121200113086300)和国家自然科学基金项目：广东河台金矿富矿包中金的超常富集机制研究(No.41172082)资助。

朱江建(1985年-)，男，2012获中国科学院研究生院博士学位，现为北京矿产地质研究院博士后，主要从事成矿预测与矿产勘查。E-mail: zjj3xsjl@163.com。

P618

A

0495-5331(2014)06-1109-09