青海省格尔木市白日其利金矿区构造叠加晕深部找矿预测

魏子鑫，秦连元，要悦稳，张贺然，王 旭，袁 鑫，何学昭

(1.中国冶金地质总局地球物理勘查院； 2.山东烟台鑫泰黄金矿业有限责任公司; 3.青海省核工业地质局)

白日其利金矿区是青海省五龙沟金矿整装勘查区内地质及地球化学条件极为有利的成矿区域之一[1]。目前，该矿区勘查工作仅达普查程度，共发现6条含金矿化蚀变破碎带，圈定16条矿体，已控制资源规模均为小型，已探明矿体仍具有明显向深部延伸的趋势，表现出良好的成矿潜力。因此，确定找矿方向以寻找主、富矿体为勘查工作亟待解决的问题。随着找矿理论及技术的快速发展，通过矿床地球化学和原生晕特征指示找矿方向日趋成熟[2-8]。本文采用由原生晕找矿法延伸出的构造叠加晕找矿法对Ⅰ号矿化蚀变带原生晕特征进行综合分析，为指示深部找矿方向提供有利地球化学依据。

1 矿区及矿床地质特征

1.1 矿区地质特征

白日其利金矿区大地构造位置为秦祁昆晚加里东造山系、东昆中陆块之东昆中岩浆弧带，北以昆北断裂为界,与柴达木晚中生代—新生代断陷盆地为邻;南以昆中断裂为界,与东昆仑中新元古代—早古生代缝合带相隔;矿区内地质构造复杂，岩浆活动强烈。

矿区出露地层主要是下元古界金水口岩群黑云母角闪片麻岩(Pt1J(gnr))，以及中元古界蓟县系狼牙山组大理岩(Jxl(mb))、板岩(Jxl(sl))(见图1)。矿区内断裂比较发育，按走向可分为北西西向、北西向、北东东向、南北向4组。断裂两侧岩石破碎严重，与断裂共同构成断裂破碎带。其中，北西西向、北西向断裂具有切割深、延伸长、长期活动的深断裂特征，控制了地质构造演化及物化探异常、地层、岩浆岩、矿产的分布，是构造单元的分界断裂，同时也是重要含金构造。矿区内岩浆活动强烈，岩浆岩出露面积为矿区总面积的60 %，岩性以酸性花岗岩类为主。岩浆活动时期大多在华力西期和印支期，具有期次多，活动强，Au、Ag背景值高等特点，岩浆岩空间展布与F1、F2断裂大体一致，且与金矿化关系密切。

1.2 矿床地质特征

矿区内发现了6条含金矿化蚀变破碎带，圈定16条矿体。含金矿化蚀变破碎带严格受北西西向—北西向构造破碎带控制，呈狭长带状分布，局部呈弓形弯曲，收缩膨胀特征明显，一般在地貌上形成明显的负地形。矿体赋存于构造破碎带中岩石蚀变较强的部位，经深部硐探、钻探验证，北西西向—北西向构造破碎带中普遍发育金矿化，延伸较为稳定，且在深部大多有金品位变高的趋势。

1—狼牙山组大理岩 2—正常花岗岩 3—狼牙山组板岩 4—花岗闪长岩 5—断裂及编号 6—金水口岩群黑云母角闪片麻岩 7—斜长花岗岩 8—闪长岩 9—地质界线 10—矿体及编号图1 白日其利金矿区地质简图

Ⅰ号含金矿化蚀变破碎带位于北西西向区域性主干断裂F1中。沿断裂走向该含金矿化蚀变破碎带明显有S形扭转特点，长大于6 km，宽2～55 m，总体呈北西西向展布，主要由糜棱岩、构造碎裂岩组成，蚀变主要有硅化、黄铁矿化、毒砂矿化、绢云母化、碳酸盐化及绿泥石化等。该含金矿化蚀变破碎带地表氧化强烈，呈黄褐色，主要为褐铁矿化及黄钾铁矾化。经地表工程揭露，配合深部硐探、钻探控制，共圈出地表低品位矿体5条、隐伏矿体2条。其中，DM2、DM4矿体是最大的2条矿体，呈透镜状，赋存于黄铁矿化、硅化、绢云母化、毒砂矿化强烈地段，赋矿围岩主要为构造碎裂岩、糜棱岩，含矿岩性主要为糜棱岩化大理岩、糜棱岩化斜长花岗片麻岩。

2 地球化学特征

2.1 元素含量特征

Ⅰ号含金矿化蚀变破碎带矿石样品元素含量特征见表1。由表1可知：相对于围岩而言，Ⅰ号含金矿化蚀变破碎带中，低品位矿石(3.00×10-6>w(Au)≥1.00×10-6)中Au、Ag、As、Sb、Hg、W元素形成明显异常。高品位矿石(w(Au)≥3.00×10-6)中Au、As、Sb、Hg、Ag、W元素形成明显异常，且As、Sb、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo、Mn、Co、Ni、V、Ti、W、Sn元素含量及衬度呈略有增加趋势，Hg、B元素含量呈减弱趋势。

表1 Ⅰ号含金矿化蚀变破碎带矿石样品元素含量特征

2.2 元素组合特征

由表1可知，Ag、As、Sb、Hg、B、Cu、Pb、Zn、Bi、Mo、Co、Ni、V、Ti、W、Sn等元素在矿石中出现不同程度异常，表现出与金成矿存在伴生组分关系，具有指示找矿的意义。

以低品位矿石中衬度1.00和2.00分别作为划分矿床元素组合、特征元素组合的标准，白日其利金矿床元素组合为Au、Ag、As、Sb、Hg、B、Cu、Pb、Zn、Bi、Mo、Co、Ni、Ti、W、Sn；特征元素组合为Au、Ag、As、Sb、Hg、B、Ti、W、Sn。

2.3 元素相关关系

选择Ⅰ号含金矿化蚀变破碎带35件低品位矿石样品进行元素相关性和R型聚类分析，研究元素之间的关系变化，结果见表2、图2。

表2 Ⅰ号含金矿化蚀变破碎带低品位矿石样品元素相关矩阵

图2 Ⅰ号含金矿化蚀变破碎带低品位矿石样品元素R型聚类分析谱系图

由表2、图2可知：Au与As、Sn呈正相关变化。当相关系数为0.30时，18种元素分为4簇群。Au-As-Sn为密切相关簇群，与Mn-Co-Ni-V-Ti-Zn-Bi-Sb-W及Mo-B-Pb密切相关簇群呈弱正相关变化；Hg-Ag-Cu为密切相关簇群，且与上述元素呈负相关变化关系。

矿体中Au与As呈密切相关关系，反映该矿区金成矿成晕与含砷矿物的密切成生联系，说明As元素具有极其重要的找矿指示作用。

3 构造叠加晕特征

3.1 原生晕垂向分带特征

3.1.1 典型矿体原生晕异常分带特征

白日其利金矿区Ⅰ号含金矿化蚀变破碎带矿体构造叠加晕垂直投影特征见图3。

图3 白日其利金矿区Ⅰ号含金矿化蚀变破碎带矿体构造叠加晕垂直投影图

由图3可知：相对Au内带异常，As、Sb、Hg、B、Ag、Cu、Pb、Zn、Bi、Mo、Co、Ni、V、Ti、W、Sn出现中带或内带异常，Mn出现外带异常；As、Hg、Sb、B异常规模大于Au，异常中心主要分布在上部；Ag异常分布中心及范围基本与Au一致，中带及内带异常规模略小于Au内带异常；Cu、Pb、Zn异常主要发育在矿体范围内，且局部分布在Au异常范围内，规模明显小于Au异常；Bi、Mo、Mn、Co、Ni异常规模较小，强度低，异常中心主要分布在矿体尾部；W、Sn异常范围与Au异常范围大体相当，异常中心主要分布在上部。

3.1.2 典型矿体构造叠加晕垂向分带特征

选取Ⅰ号含金矿化蚀变破碎带M2矿体7勘探线进行元素含量及异常分带垂向变化规律研究，结果见表3。Au、As、Sb、Hg、B、Ag、Cu、Pb、Zn、Bi、Mo、Mn、Ni、V、Ti、W、Sn等元素均反映出成晕特点，且As、Hg、Ag、Pb、Zn、Bi、Sn异常达内带强度，Sb、B、Cu、Co、Ni、W异常达中带强度，Mo、Mn、V、Ti异常达外带强度。元素垂向分布表现为：Au异常呈单峰值变化，在4 075 m 标高具有1处浓集中心；As、Sb、Mn、V、Ti、Zn、Co、Ni、Sn异常呈单峰分布，As、Sb、Mn、V、Ti异常中心与Au异常相近，Zn、Co、Ni、Sn异常中心在Au异常下部；Hg、B、Ag、Cu、Pb、Bi、W、Mo异常呈双峰变化，其中Hg、Ag、Cu、Pb、W异常上部峰值中心与Au异常一致，下部控制最深的3 875 m标高呈强峰值变化，B、Bi、Mo异常与Au异常中心上、下部呈强峰值变化。

组分分带特征表现出矿体尾部出现典型蚀变岩型矿体前缘晕、近矿晕及尾晕特征，指示元素组合异常[2]，即在矿体前缘出现尾晕特征指示元素异常。这种单一矿体组分分带上的异常变化，一方面可能反映出金成矿热液活动的多阶段性，另一方面可能也反映出矿体下部存在盲矿体叠加的成矿成晕作用。

表3 M2矿体7勘探线元素垂向变化特征

3.1.3 元素垂向分带序列

根据白日其利金矿床Ⅰ号含金矿化蚀变破碎带矿体成晕异常空间分布特征和典型剖面垂向上各元素分带变化规律，综合矿石组分特征，认为单一期次成矿作用元素垂向分带序列，从上到下为：Hg、As、Sb、B(矿体上部及前缘晕)→Ag、Au、Cu、Pb、Zn(矿体中部及近矿晕)→Mo、Bi、Mn、Co、Ni、W、Sn、V、Ti(矿体下部及尾晕)。

3.2 构造叠加晕基本特征

1)Ⅰ号含金矿化蚀变破碎带深部工程构造叠加晕异常显示Au在0勘探线—16勘探线呈连续内带异常，前缘晕指示元素As、Hg、Sb、B在15勘探线—32勘探线呈现较连续的中带及内带异常，尾晕指示元素Mn、Bi、Mo、Co、Ni、V、Ti、W、Sn在15勘探线—32勘探线呈现断续的中带及内带异常，出现前缘晕、尾晕共存现象，指示深部矿体前缘晕叠加。

2)由上至下，Au异常呈低→高→低趋势，Ag、Cu、Pb、Zn、Hg呈低→高→低→高趋势，B呈高→低→低→高趋势，出现转折，近矿晕及前缘晕元素在深部出现升高趋势，反映深部盲矿体成矿成晕的叠加作用。

3)由于叠加，计算垂向分带序列出现反常，通过对Ⅰ号含金矿化蚀变破碎带7勘探线元素含量研究，采用最大概率值法[9]计算由上至下元素分带序列为：Sb、Ag、Mo、Co、V、Ti、W→Au、As、Hg、B、Cu、Mn、Ni→Pb、Zn、Bi、Sn。其中，Mo、Co、V、Ti、W等典型尾晕指示元素分带呈现在上部的反分带现象，显示该含金矿化蚀变破碎带中同位或复位矿体成晕叠加特征。

4 深部盲矿体预测构造叠加晕模型

4.1 最佳指示元素组合及特征指示元素组合

1)最佳指示元素组合：Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Hg、Sb、B、Bi、Mo、Mn、Co、Ni、V、Ti、W、Sn。

2)特征指示元素组合：前缘晕特征指示元素有As、Hg、Sb、B；近矿晕特征指示元素有Au、Ag、Cu、Pb、Zn；尾晕特征指示元素有Bi、Mo、Mn、Ni、Co、V、Ti、W、Sn。

4.2 深部盲矿体预测

白日其利金矿区Ⅰ号含金矿化蚀变破碎带构造叠加晕深部盲矿体预测模型见图4。由图4可知：矿体呈向东深部侧伏趋势，深部矿体下部呈现前缘晕、尾晕共存及前缘晕、近矿晕指示元素转折等显著叠加标志特征[10-11]。

图4 白日其利金矿区Ⅰ号含金矿化蚀变破碎带构造叠加晕深部盲矿体预测模型

由图4可知：上下串珠状向东侧伏矿体及预测盲矿体的构造叠加晕纵投影、剖面、代表断面分布形式，每个矿体均有各自的前缘晕、近矿晕、尾晕，上部矿体A 尾部和下部矿体B前缘出现尾晕与前缘晕及近矿晕元素异常叠加特征。

地表矿化带预测深部盲矿体找矿标志：Au等近矿晕指示元素外带弱异常，伴有前缘晕As、Hg、Sb、B中带及内带异常，指示深部有盲矿体存在。

已知矿体深部预测盲矿体的标志：若在上部已知矿体尾部近矿指示元素有Au出现中带、外带弱异常，尾晕特征指示元素有Bi、Mo、Mn等出现中带、内带异常，显示上部已知矿体尾部；若前缘晕特征指示元素As、Sb、Hg也出现中带、内带异常，则是深部盲矿体前缘晕的叠加结果，前尾晕共存，指示深部构造带还有盲矿体，则将上部已知矿体向深部侧伏方向的有利成矿空间变成预测靶位。

由图3可知：Au在矿体深部呈连续内带异常，并出现强异常变化趋势；前缘晕特征指示元素As、Hg、Sb、B在深部综合呈现较连续的中带及内带异常，其中As、B异常呈现与Au异常同向侧伏变化强异常，Hg异常在矿体下部侧伏方向出现强带异常中心；尾晕特征指示元素Bi、Mo、Co、Ni、V、Ti、W、Sn在深部呈现断续的中带及内带异常；近矿晕特征指示元素Ag、Cu、Pb、Zn综合呈现较连续中带及内带强异常，其中Ag异常分布与Au异常一致，Cu、Pb、Zn异常中心与Au异常基本吻合。显示Au异常、前缘晕、近矿晕和尾晕特征指示元素均呈异常，出现前尾晕叠加现象，反映深部仍存在较强的成矿作用[12]。

通过对白日其利金矿区构造叠加晕特征的研究，结合建立的构造叠加晕模式和找矿标志，在7勘探线—32勘探线深部3 500～4 000 m标高圈定1处找矿靶区(见图5),为该区下步工作部署提供了地球化学依据。

1—Au内带异常 2—As内带异常 3—Sb内带异常 4—Hg内带异常 5—B内带异常 6—见矿钻孔 7—未见矿钻孔 8—勘探线及编号图5 白日其利金矿区Ⅰ号含金矿化蚀变破碎带构造叠加晕找矿靶区图

5 结 论

1)白日其利金矿区地球化学特征研究结果表明，矿床元素组合为Au、Ag、As、Sb、Hg、B、Cu、Pb、Zn、Bi、Mo、Co、Ni、Ti、W、Sn；特征元素组合为Au、Ag、As、Sb、Hg、B、Ti、W、Sn。

2)白日其利金矿区盲矿体预测的最佳指示元素组合为Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Hg、Sb、B、Bi、Mo、Mn、Co、Ni、V、Ti、W、Sn；前缘晕特征指示元素：As、Hg、Sb、B；近矿晕特征指示元素：Au、Ag、Cu、Pb、Zn；尾晕特征指示元素：Bi、Mo、Mn、Co、Ni、V、Ti、W、Sn。

3)依据白日其利金矿区构造叠加晕模式和盲矿体预测标志，对Ⅰ号含金矿化蚀变破碎带深部进行了找矿预测，圈定了1处找矿靶区；本次构造叠加晕研究及预测结果表明，Ⅰ号含金矿化蚀变破碎带深部具有良好的找矿前景。