深穿透地球化学勘查技术在金矿勘查中的应用
2019-08-14王振
王 振
(甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院,甘肃 酒泉 735000)
深穿透地球化学勘查技术是“就矿找矿、探边摸底”和“寻找盲矿体”的主要技术手段之一,是借助成矿作用过程中不同元素的迁移能力而导致在不同空间部位的富集规律来判断深部矿体空间位置的方法[1]。因此,深穿透地球化学勘查技术在深部找矿勘查中的应用越来越广泛,尤其是在金矿资源勘查中应用更是广泛,如构造原生晕找矿方法等。本文以某金矿为研究对象,分析深穿透地球化学勘查技术中的构造原生晕找矿方法在该金矿勘查中的应用。
1 样品的选取与制备
为了系统的采集与分析研究矿区样品中不同元素含量变化,对研究区已有地下工程(平硐、钻探)等进行系统采样,按照不同的中段分块采集,采用刻槽法取样。在采样过程中对节理密集区域、破碎带以及岩性分界点等部位进行加密取样。样品采集完成后进排样→干燥→破碎→缩分→研磨等程序送至实验室进行再处理及测试。样品采用ME-MS61四酸消解法电感耦合等离子体制谱测定超痕量元素含量,误差满足基本需求。
2 指示元素的确定
指示元素指的是与成矿作用关系密切或者能够反映成矿现象的一组元素组合,指示元素含量的变化是进一步加强矿床成因研究以及成矿作用过程的基础的、重要的依据,也是开展深部盲矿体体找矿预测的基础[2,3]。因此,必需确定研究区矿床的指示元素。一般来说,指示元素含量的变化与矿化存在密切联系,因此常作为找矿线索。前人通过对已知矿体的原生晕分析得出,金矿床的原生晕分带性特别明显,并认为一般由As-Sb-Ag-Hg构成前缘晕,Cu(Bi)-Pb-Zn组成中部晕,W-Mo-Co-Ni-Be-Sn组成尾部晕。
部分学者研究认为Au元素的迁移离不开络阴离子(F-Cl-B),即Au元素的迁移是以Au阳离子与络阴离子相结合的方式迁移。从化学习性上讲,络阴离子的活性高于Au阳离子的,因此,在络合物迁移过程中遇到物理化学条件改变时,Au阳离子和络阴离子分离,Au阳离子逐渐沉淀富集,而络阴离子由于活性强而迁移距离较Au阳离子远,这就形成了在垂向上和水平方向上不同元素的分带特征,为寻找盲矿体奠定了基础[3]。总的来说,Au元素富集部位一般位于As、Sb、Ag元素富集部位的偏下部,也位于F、Cl、B等络阴离子富集部位的更下部,位于Cu、Pb、Zn等元素富集部位的偏上部,位于W、Sn、Mo、Bi元素的更上部。
对研究区已知金矿体进行原生晕研究工作,根据矿化蚀变组合规律研究发现,该金矿床的金属矿物有黄铁矿(FeS2)、毒砂(FeAsS)、辉钼矿(MoS2)、黄铜矿(CuS)、方铅矿(PbS)、闪锌矿(ZnS)、磁黄铁矿(Fe1-xS)等,结合矿区元素迁移规律得出该矿床的指示元素,认为F-Cl-B构成了该矿床的前缘晕,As-Sb-Ag组成了中前缘晕晕,Cu-Pb-Zn组合为中后部晕,W-Mo-Sn-Bi组合为尾部晕。
3 勘查实例分析
3.1 F-Cl-B异常组合
络阴离子(F、Cl、B)在金成矿作用过程中以络合物的形成起搬运作用,该组异常组合与金元素的迁移、富集关系密切,其异常分布特征以及规模能够致使金元素矿化的形态与空间分布特征(图1)。
根据研究区F-Cl-B络阴离子异常组合图可以看出,研究区不同中段的F-Cl-B络阴离子异常组合规模均较大,异常总体呈北西—南东向展布,延伸方向与矿区含金蚀变带展布方向一致,且具有异常规模和强度由浅部向深部逐渐增大的趋势,异常连续性好,部分异常具有分支复合、尖灭再现特征,显示出深部具有较大的找矿潜力。此外,在3233m中段南西侧,F-Cl-B络阴离子异常组合具有外延趋势,应加强该方向外围的找矿勘查工作。
图1 某金矿床深部找矿物化剖析图
3.2 As-Sb-Ag异常组合
As-Sb-Ag异常组合是该金矿床的中前部晕异常组合,与金矿化存在精密成因联系,异常空间分布形态、位置以及特征能够致使含金矿化带或者金矿体的形态以及空间赋存位置。根据对研究区As-Sb-Ag异常组合规律分析得出,研究区As-Sb-Ag异常组合在深部不同中段主要分为两个区块,空间位置位于不同中段的北西段和南东段,而在浅部中段为一个异常区,且异常规模更大,总体呈北西—南东向展布,呈条带状不连续分布,与矿区含金蚀变带展布方向一致。由上述基本特征可以得出,As-Sb-Ag异常组合由浅部至深部异常形态以及产状变化不大,但在浅部中段异常面积有明显增大趋势,说明深部具有较大的找矿潜力,由多个金矿(化)体组成,并在研究区北西侧和南东侧异常组合具有明显外延趋势,说明在深部北西侧和南东侧具有隐伏矿体的可能性较大,应加强深部和上述两个方向金矿资源的勘查工作,间接的反映出As-Sb-Ag异常组合对该金矿床深部找矿具有良好的指示效果。
3.3 Cu-Pb-Zn异常组合
Cu-Pb-Zn异常组合为该金矿床的中后部晕,对该区域的金矿找矿勘查具有良好的指示效果,异常空间分布形态、位置以及特征能够致使含金矿化带或者金矿体的形态以及空间赋存位置。根据研究区Cu-Pb-Zn异常组合分布图可知,不同中段的Cu-Pb-Zn异常组合规模均较大,面积也较其他异常组合大,总体上呈北西—南东向展布,展布形态与F-Cl-B异常组合、As-Sb-Ag异常组合展布形态基本一致,均与矿区北西—南东向含金蚀变带展布方向一致,并且具有异常规模由浅部向深部逐渐增大的趋势,且最浅部中段的As-Sb-Ag异常组合规模连续性最差,暗示其可能为多期次热液叠加作用的结果,也显示出深部寻找盲矿体的潜力巨大。此外,在矿区最浅部中观的北西段和南西段,As-Sb-Ag异常组合也具有明显的外延趋势,应加强上述两个方向外围找矿研究工作。
3.4 W-Mo-Sn-Bi异常组合
W-Mo-Sn-Bi异常组合为该金矿床的尾部晕,对该区域的金矿找矿勘查具有良好的指示效果,异常空间分布形态、位置以及特征能够致使含金矿化带或者金矿体的形态以及空间赋存位置。根据研究区W-Mo-Sn-Bi异常组合分布图可知,不同中段的W-Mo-Sn-Bi异常组合规模均较大,但是在中部中段的异常规模较小,总体上,不同中段的W-Mo-Sn-Bi异常组合形态呈北西—南东向展布,展布方向与上述异常组合一致,并且具有由浅部向深部异常规模先减小,后增大的变化趋势,中间中段异常连续性较差,而上部两个中段的异常形态连续性相对好,且呈条带状展布。因此,在向深部寻找盲矿体的同时,应加强最上两个中段之间空白区的找矿勘查工作。
4 结语
综上所述,深穿透地球化学勘查技术在深部找矿勘查中的应用越来越广泛,是寻找深部盲矿体的有效技术手段之一。本文以某金矿床的深部找矿勘查工作为例,分析了4种异常组合类型,对深部盲矿体的预测提供了可靠的依据,认为F-Cl-B构成了该矿床的前缘晕,As-Sb-Ag组成了中前缘晕晕,Cu-Pb-Zn组合为中后部晕,W-Mo-Sn-Bi组合为尾部晕,并对深部找矿勘查提供了预测基础。