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江西萬(wàn)年銀金礦床Ⅶ號(hào)脈原生暈特征與深部預(yù)測(cè)

2013-08-20 09:54吳建亮呂新彪楊永勝高榮臻王于鍵
地質(zhì)與勘探 2013年5期
關(guān)鍵詞:原生暈礦床軸向

吳建亮,呂新彪,楊 梧,楊永勝,高榮臻,劉 洪,王于鍵

(1.中國(guó)地質(zhì)大學(xué),湖北武漢 430074;2.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局 成都地質(zhì)調(diào)查中心,四川成都 610081)

贛東北樂華-德興成礦帶地處揚(yáng)子板塊江南地體東南緣,是我國(guó)東部礦集區(qū)的重要組成部分,其內(nèi)發(fā)育有銅廠、朱砂紅、富家鄔銅礦床、銀山銅鉛鋅金銀多金屬礦床、金山金礦床、萬(wàn)年銀金礦床等一系列內(nèi)生金屬礦床。萬(wàn)年銀金礦床地處樂德成礦帶西南部,從20世紀(jì)90年代開始投入生產(chǎn),目前開采到-235m中段。前人對(duì)該礦床已做過(guò)部分工作(徐磊明,1993a,1993b;董法先,1995),但對(duì)該礦床原生暈空間分布特征及礦區(qū)深部成礦尚未有系統(tǒng)研究。因此,本文試圖通過(guò)對(duì)萬(wàn)年銀金礦床Ⅶ號(hào)主礦脈原生暈特征研究,建立元素地球化學(xué)模型,結(jié)合礦體定位規(guī)律分析,為礦區(qū)深部找礦提供有力依據(jù)。

1 礦床地質(zhì)概況

萬(wàn)年銀金礦床礦區(qū)范圍內(nèi)出露的地層較為簡(jiǎn)單(圖1),為中元古界雙橋山群上亞群第四巖性組的一套淺變質(zhì)的變質(zhì)-沉積火山碎屑巖和第四系。賦礦圍巖主要為凝灰質(zhì)千枚巖和絹云母千枚巖。巖層產(chǎn)狀穩(wěn)定,常見保存完好的直線型及微波型薄層原生層理構(gòu)造,部分地段可見變形層理。礦區(qū)構(gòu)造以NE向斷裂為主,受區(qū)域性構(gòu)造應(yīng)力場(chǎng)控制作用明顯,形成在主干斷裂(Ⅵ、Ⅶ號(hào)斷裂)兩側(cè)不等間距分布的斷續(xù)近平行斷裂帶(群)。斷裂傾向SE,局部具雙向傾斜特征,傾角陡立①。Ⅶ號(hào)斷裂多期次繼承性活動(dòng)明顯,成礦期多次張開閉合,構(gòu)成礦區(qū)主要控礦斷裂,控制了整個(gè)礦化過(guò)程。成礦期后斷裂規(guī)模及影響較小。礦區(qū)范圍內(nèi)巖漿活動(dòng)微弱,至今未見有巖體出現(xiàn),僅發(fā)現(xiàn)少量中酸性巖脈,以石英閃長(zhǎng)玢巖為主,少見石英安山玢巖及閃斜煌斑巖脈,均蝕變嚴(yán)重,局部可見硅化、碳酸鹽化及礦化疊加,總體Au,Ag含量較低,為成礦前脈體①。礦區(qū)圍巖蝕變種類簡(jiǎn)單,以硅化和碳酸鹽化為主,少見絹云母化,總體沿礦脈呈帶狀線型分布。各蝕變帶呈漸變過(guò)渡接觸關(guān)系。硅化與成礦關(guān)系最為密切。礦區(qū)受區(qū)域構(gòu)造作用表現(xiàn)明顯,形成了較多碎裂巖化及糜棱巖化,在硅化疊加部位往往是礦化極佳場(chǎng)所。

礦體總體呈脈狀,嚴(yán)格受構(gòu)造破碎帶控制,與圍巖接觸界線清晰。主礦脈為Ⅵ和Ⅶ號(hào)礦脈。Ⅶ號(hào)脈規(guī)模較大,總體走向北東,呈波狀延展。傾向上具北西和南東雙向傾斜的特征,傾角陡立,沿走向和傾向均膨脹收縮明顯。Ⅵ號(hào)脈規(guī)模相對(duì)較小,礦脈受后期斷裂影響較小。銀礦物以銀黝銅礦-黝銻銀礦、深紅銀礦、輝銀礦-螺狀硫銀礦等(徐磊明,1993)為主,粒徑極小,主要以裂隙嵌布和粒間嵌布的方式分布在黃鐵礦、毒砂、閃鋅礦、方鉛礦等金屬礦物中①。各礦物表現(xiàn)出多世代及動(dòng)力變形特征,反映成礦熱液在構(gòu)造應(yīng)力環(huán)境下多期次活動(dòng)特點(diǎn)。根據(jù)野外及鏡下觀察,礦區(qū)成礦期分為熱液期及表生期,其中熱液期又分為Ⅰ石英-碳酸鹽階段、Ⅱ石英-多金屬硫化物階段、Ⅲ細(xì)粒硫化物階段和Ⅳ碳酸鹽階段,其中第Ⅱ、Ⅲ階段為主要的成礦階段。

2 礦床原生暈特征分析

圖1 萬(wàn)年銀金礦區(qū)1~64線區(qū)段地質(zhì)略圖(據(jù)資料②修改)Fig.1 Simplified geological map between 1st and 64th exploration lines of the Wannian silver-gold deposit area in Jiangxi Province(modified from data②)

原生暈方法又稱為巖石地球化學(xué)方法,是利用在成巖成礦作用中形成、賦存于礦體或其他地質(zhì)體中的地球化學(xué)異常而進(jìn)行找礦的地球化學(xué)方法(蔣敬業(yè)等,2006)。從20世紀(jì)50年代起到現(xiàn)在,已發(fā)展成為地球化學(xué)找礦的最主要方法技術(shù)之一,尤其在尋找熱液成因隱伏礦床方面具有明顯直接的效果(劉崇明,2006;李惠等,2010)。

本次樣品總體上是在Ⅶ號(hào)脈各中段沿脈方向進(jìn)行系統(tǒng)布置和采集,共采集樣品129件。樣品由湖北省地礦局鄂東北實(shí)驗(yàn)室測(cè)試分析完成。選擇與Au、Ag成礦有關(guān)的15種元素進(jìn)行分析,包括B、Sn、Au、Ag、Bi、Hg、Mo、W、F、Cu、Cr、Mn、Ni、Pb、Zn。各元素采用的分析方法為:元素 Cu、Cr、Mn、Ni、Pb、Zn采用電感耦合等離子發(fā)射光譜法分析,B、Sn、Au采用發(fā)射光譜法分析,Bi、Hg采用原子熒光法分析,Mo、W采用極譜分析法分析,F(xiàn)采用電位分析法分析。測(cè)試結(jié)果精度滿足分析要求。

2.1 成礦及伴生元素組合特征

2.1.1 相關(guān)分析

相關(guān)分析是利用元素間的相關(guān)系數(shù)來(lái)衡量各素間相關(guān)性和親和性的一種數(shù)學(xué)方法。礦區(qū)各指示元素相關(guān)性如表1所示,以相關(guān)系數(shù)0.5為界,成礦組合 Ag、Au與 Mn、Hg相關(guān)性較好,表明 Mn、Hg可作為礦區(qū)深部預(yù)測(cè)的重要成礦指示元素,其分布具較大的指示意義。元素 Cu、Pb、Zn、W、Sn、Hg表現(xiàn)出較好的正相關(guān)性,可能是它們同為礦區(qū)緊密共生金屬硫化物組合所致。元素B、F、Ni、Cr相關(guān)性較為密切,也是良好的伴生指示元素。

表1 萬(wàn)年銀金礦床原生暈多金屬元素相關(guān)系數(shù)表Table 1 Correlation coefficients of metal elements in the Wannian silver-gold deposit

2.1.2 聚類分析

R型聚類分析主要遵循“物以類聚”的原則來(lái)對(duì)變量歸類。將萬(wàn)年銀金礦原生暈各指示元素的聚類分析如圖2所示。

圖2 萬(wàn)年銀金礦床原生暈指示元素R型聚類分析譜系圖Fig.2 R type cluster hierarchical diagram of the indication elements in primary haloes of the Wannian silver-gold deposit

從上圖可以看出,大約以相似系數(shù)0.29為界,可將元素分為 Ag、Mn、Pb、Zn、Cu、Hg、Sn、Au、W、Bi和 Ni、F、Cr、B、Mo 兩個(gè)大群。當(dāng)相似系數(shù)提高到0.51左右又可將第一個(gè)大群分為Ag、Mn亞群、Pb、Zn、Cu、Hg、Sn 亞群,Au 亞群,W 亞群以及 Bi亞群。Ag與Mn相關(guān)性較好,表明元素Mn可作為重要的成礦指示元素。Pb、Zn、Cu、Hg、Sn 具一定的相關(guān)性,該五種元素均具有較強(qiáng)的親硫性,在礦物組合上表現(xiàn)為閃鋅礦與方鉛礦緊密共生,而Ⅰ世代黃銅礦、黝錫礦常以乳濁狀出融于閃鋅礦中。Au亞群與前兩個(gè)亞群具一定相關(guān)性可能是因?yàn)锳u以自然金形式主要賦存在毒砂和黃鐵礦中,其次為方鉛礦和閃鋅礦中。Ni、F、Cr、B、Mo等元素為次要的伴生元素,雖然這些元素都是在成礦作用中發(fā)生了相對(duì)富集和運(yùn)移,但它們沉淀時(shí)的物化條件和生成順序是有差別的,R型聚類分群結(jié)果是這種差別的具體體現(xiàn)(張彥艷等,2006)。

2.1.3 因子分析

因子分析實(shí)際上是一種降維分析,是將存在復(fù)雜關(guān)系的較多變量依據(jù)某種內(nèi)在聯(lián)系生成幾種新的變量,該變量提取了原來(lái)眾多變量的主要信息,從而使標(biāo)本或變量具有更明確的意義(Konstantinov et al,1995)。對(duì)于某一礦體來(lái)講,所測(cè)元素含量實(shí)際上是在多個(gè)地質(zhì)作用疊加條件下元素行為歷史積累。R型因子分析的任務(wù)不僅要根據(jù)礦體中各種元素含量間的相互關(guān)系來(lái)識(shí)別一個(gè)過(guò)程,而且在多過(guò)程疊加的情況下來(lái)區(qū)分這些過(guò)程,并按不同的地質(zhì)過(guò)程將元素總的歷史成因進(jìn)行分解(余金生,1985;趙鵬大等,1994)。對(duì)萬(wàn)年銀金礦床因子分析結(jié)果中提取前3個(gè)主因子,累計(jì)百分?jǐn)?shù)為76.2%,可以認(rèn)為代表了原始變量中絕大部分信息。為使主因子地質(zhì)意義更加明確,對(duì)因子載荷矩陣進(jìn)行了方差極大旋轉(zhuǎn),其結(jié)果如表2所示。

從各指示元素的因子載荷可以發(fā)現(xiàn):F1因子的元素組合為 Pb、Sn、Hg、Zn、Cu,成礦元素 Ag 有一定的貢獻(xiàn),而Au無(wú)載荷。因此,F(xiàn)1因子可能代表的是與賤金屬硫化物相關(guān)的中低溫?zé)嵋恒y礦化,對(duì)應(yīng)礦石中方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦、黝錫礦以及與方鉛礦緊密共生的輝銀礦、銀黝銅礦等金屬礦物組合,應(yīng)為成礦期中的石英-多金屬成礦階段。F2因子的元素組合 Ag、Au、Mn,為成礦元素組合,Ag、Au 在成因上與元素Mn聯(lián)系緊密,元素Hg、Sn也有一定載荷,這代表的是后期銀礦化的疊加和金礦化的形成,應(yīng)為主成礦階段即細(xì)粒硫化物階段,在礦石中表現(xiàn)為Ag、Au元素以含銀黝銅礦、自然金等礦物的極細(xì)硫化物脈穿插交代毒砂、黃鐵礦等早期硫化物裂隙,反映出該礦床具兩期銀礦化,一期金礦化的成礦特點(diǎn),也是導(dǎo)致在元素相關(guān)性矩陣及聚類譜系圖中Ag與Au僅具有一定相關(guān)性的原因,同時(shí)暗示出該礦床成礦物質(zhì)具有多方面來(lái)源的可能性。F3因子的元素組合為 F、B、Cr、Ni,可能是代表圍巖的元素組合。

表2 萬(wàn)年銀金礦床R型分析因子旋轉(zhuǎn)因子載荷矩陣Table 2 Factor loading matrix of R type factor analysis for the Wannian silver-gold deposit

2.2 礦床地球化學(xué)分帶的空間分布特征

確定元素異常分帶首先以確定異常下限為基礎(chǔ),合理確定原生暈異常下限是原生暈研究中的一個(gè)重要方面。在對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析的基礎(chǔ)上,采取迭代法(平均值加上三倍標(biāo)準(zhǔn)離差)剔除高值,最終確定各元素背景值及異常下限,其具體結(jié)果見表3。

根據(jù)異常下限繪制的各元素原生暈剖面等值線圖(圖3)基本反映了萬(wàn)年銀金礦床成礦及伴生元素的剖面發(fā)育特征??梢钥闯?,各元素高值帶普遍向北東側(cè)伏,與礦體側(cè)伏方向一致。元素Ag、Mo、Cr異常主要分布在礦脈東段,西段較低;Au、Mn元素異常在東、西兩段上部均有分布;Hg、Pb、Zn、Cu、Sn、W、Bi元素異常在中段深部較發(fā)育呈現(xiàn)出中間高、兩端低的分布特征;Ni元素異常主要在中段中上部發(fā)育,F(xiàn)、B元素異常在西段淺部和東段深部異常均有出現(xiàn),根據(jù)指示元素異常的分布特征可初步劃出三個(gè)原生暈帶:

Ⅰ號(hào)原生暈帶:位于礦體6號(hào)線以西地段,主要為近礦暈元素(Ag、Pb、Cu),分布在礦體上部,向上未封閉。前緣暈元素異常分布相對(duì)較少,僅外帶與中帶發(fā)育,內(nèi)帶不發(fā)育。尾暈元素異常特征與前緣暈相似,但主要分布在礦體中下部。

Ⅱ號(hào)原生暈帶:在礦區(qū)中段20~56線地區(qū)元素異常則表現(xiàn)為淺部主要分布為尾暈元素(Mn、Ni)和成礦元素(Au),而在深部46線附近前緣暈元素(Hg)異常內(nèi)、中、外帶具有發(fā)育,面積較大且異常向下未封閉,在空間上與近礦元素(Pb、Zn)與尾暈元素(Sn、Mn、W)同位共存,有可能既是深部有盲礦體存在,也是兩個(gè)礦化帶或大礦體間有小礦體存在的反映(孫華山等,2004)。異常形態(tài)具北東向深部延伸趨勢(shì),顯示出礦區(qū)深部46線以東較好的成礦遠(yuǎn)景。

表3 萬(wàn)年銀金礦床原生暈多金屬元素異常下限表Table 3 Anomaly threshold of metal elements in primary haloes for the Wannian Silver-Gold deposit

圖3 萬(wàn)年銀金礦床Ⅶ號(hào)脈指示元素品位縱向剖面等值線圖Fig.3 Isolines of the primary haloes for indication elements in the Wannian Silver-gold deposit

表4 萬(wàn)年銀金礦床原生暈元素軸向分帶序列表(表示最大值)Table 4 Primary halos`axial zoning sequence in the Wannian sliver-gold deposit(* represents the maximum)

Ⅲ號(hào)原生暈帶:位于礦體62線以東地段,近礦暈元素(Ag、Au、Bi)主要分布在淺部,異常較發(fā)育,具明顯的分帶特征。尾暈元素(Mo、Mn、Ni、Cr)在深部較發(fā)育。

原生暈的水平分帶是指示元素在現(xiàn)代水平方向上異常發(fā)育的強(qiáng)度、范圍的規(guī)律性變化。水平分帶又可分為縱向分帶和橫向分帶。縱向分帶即指順礦體走向反應(yīng)的元素分帶,橫向分帶則是垂直于礦體軸面方向上的元素分帶,主要是擴(kuò)散作用造成的分帶。在同一次成礦熱液活動(dòng)中是不可能形成兩個(gè)元素濃集中心的,假如成礦作用是在多期次礦化作用中形成的,各期礦化相互疊加,導(dǎo)致上述分帶規(guī)律的破壞,形成“多建造暈”和“疊加暈”(蔣敬業(yè)等,2006)。采用格里戈良分帶指數(shù)法(蔣敬業(yè)等,2006)計(jì)算萬(wàn)年銀金礦床Ⅶ號(hào)脈縱向分帶序列為由南西往北東依次為 Sn、W、Zn、Pb、Cu、Ag、Au、Mn、Bi、Cr、B、F、Hg、Ni、Mo。元素走向上顯示礦體南西段以尾暈及近礦元素組合為主,往北東逐漸過(guò)渡到以成礦及低溫元素組合為主,到礦體東部又出現(xiàn)高溫元素和成礦元素組合,是多期次礦化的典型表現(xiàn)。以礦體為中心,其橫向分帶分為:邊緣暈B、F、Hg、Ni;中間暈 Cr、Bi、Mo、Cu;內(nèi)部暈 Ag、Au、Pb、Zn、Mn、Sn、W。

2.3 原生暈軸向分帶序列

利用礦床原生暈軸向分帶的規(guī)律在評(píng)價(jià)異常剝蝕水平,指導(dǎo)盲礦體的尋找和勘探工作上都具有重要意義。目前,原生暈軸向分帶序列研究中常用的方法有濃集指數(shù)法、分帶性襯度系數(shù)法、分帶指數(shù)法、重心法、比重指數(shù)法、概率值法、金屬量梯度法等(邱德同,1989;樸壽成等,1996,1994;解慶林,1992;趙琦,1989;張定源,1989)。本文采用解慶林(1992)提出的濃集指數(shù)法進(jìn)行計(jì)算。與其他方法相比,該方法的原始數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化的結(jié)果是唯一的,且數(shù)據(jù)集中,能消除地殼中各元素豐度差可能給計(jì)算帶來(lái)的影響;其數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化為無(wú)量綱化處理(解慶林,1992),同時(shí)吸收了格里戈良分帶指數(shù)法考慮不同截面數(shù)據(jù)的作用(蔣敬業(yè)等,2006),在確定分帶序列時(shí)具有較好的分辨性。

由表4可知,萬(wàn)年銀金礦床原生暈軸向分帶序列表現(xiàn)為Sn-Au-Cu-Mn-B-Mo-Ni-F-Ag-Cr-Hg-Pb-Zn-W -Bi??梢钥闯觯V體上部富集的元素為 Sn、Au、Cu、Mn、B、Mo,以中高溫元素組合為主,表明礦體上部遭受了一定程度的剝蝕;礦體中部富集的元素為 Ni、F、Ag、Cr,而礦體下部富集的元素為 Hg、Pb、Zn、W、Bi,兩者總體上表現(xiàn)為以中低溫元素組合或近礦暈元素組合為主,是成礦階段熱液活動(dòng)產(chǎn)物的主要反映。李惠等(1999,2006)等研究認(rèn)為金礦的每一次成礦作用形成的礦體(暈)都有自己的前緣暈、礦體暈和尾暈,屬正常分帶序列,不同成礦階段形成的礦體(暈)在空間上的疊加會(huì)使分帶序列計(jì)算受到一定的影響,甚至出現(xiàn)“反(向)分帶”或“逆(向)分帶”,多期多階段疊加形成的“反分帶”是預(yù)測(cè)深部盲礦的重要依據(jù)。與李惠等(1999,2006)統(tǒng)計(jì)的中國(guó)金礦床原生暈正常垂向分帶B-I-As-Hg-F-Sb-Ba-Pb-Ag-Au-Zn-Cu-W-Bi-Mo-Mn-Ni-Cr-Co-V-Bi相比,萬(wàn)年銀金礦床其前緣暈元素B、F、Hg,近礦暈元素 Cu、Pb、Zn、Ag、Au,尾暈元素 Sn、Mn、Ni、Cr、W、Bi分布混雜,呈現(xiàn)出明顯的逆向分帶特征,在礦體的尾部出現(xiàn)了前緣暈和尾暈疊加的現(xiàn)象,表明該礦區(qū)存在多次成礦熱液活動(dòng),反映了另一階段形成的礦體頭暈的疊加,預(yù)示礦體往深部還有較大的延伸。

2.4 原生暈軸向地球化學(xué)參數(shù)

原生暈軸向地球化學(xué)參數(shù)變化特征是原生暈各元素軸向分布的另一種表達(dá)方式,是預(yù)測(cè)隱伏礦體的重要依據(jù),地球化學(xué)參數(shù)可以用前緣暈指示元素濃度標(biāo)準(zhǔn)化/尾暈指示元素濃度標(biāo)準(zhǔn)化、前緣暈指示元素濃度標(biāo)準(zhǔn)化累加/尾暈指示元素濃度標(biāo)準(zhǔn)化累加來(lái)表示(李惠等,2006)。礦床(體)在不同階段形成礦體(暈)的疊加會(huì)破壞單一階段成礦體(暈)參數(shù)在軸向上單一的升或降的規(guī)律,使其發(fā)生“轉(zhuǎn)折”。大型、特大型金礦地化參數(shù)在軸向上往往有多個(gè)“轉(zhuǎn)折”(李惠等,1998)。因此選擇前緣特征元素和尾暈特征元素以及由此建立的地球化學(xué)參數(shù)可以對(duì)礦體(脈)的深部含礦性作出有效評(píng)價(jià)。

據(jù)此,得到江西萬(wàn)年銀金礦床Ⅱ號(hào)原生暈帶軸向地球化學(xué)參數(shù) w(Hg)/w(Mn)、[w(Hg)×w(F)]/[w(Mn)× w(Ni)]、w(Hg)/w(Ni)、[w(Au)×w(Ag)]/[w(Mn)×w(Ni)]、[w(Hg)×w(F)×w(B)]/[w(Mn)×w(Ni)×w(W)]如圖4所示(w表示元素標(biāo)準(zhǔn)化值的自然對(duì)數(shù)值)。地球化學(xué)參數(shù)可表示礦上暈元素相對(duì)于礦下暈元素的發(fā)育程度,其值越大,反映出礦體頭部暈特征越明顯,深部礦體存在的可能性越大;反之,則反映出礦體尾部暈特征發(fā)育,深部存在礦體的可能性越小(李惠等,1998)。

圖4 萬(wàn)年銀金礦床Ⅱ號(hào)原生暈帶軸向地球化學(xué)參數(shù)變化曲線Fig.4 Curves showing geochemical parameters in theⅡprimary halo belt,Wannian sliver-gold deposit

礦區(qū)Ⅱ號(hào)原生暈帶軸向地球化學(xué)參數(shù)顯示由淺部到深部各地球化學(xué)參數(shù)具有相似的“降-升-降-升”變化特征,總體上呈振蕩波動(dòng)變化,波峰與波谷相間出現(xiàn)。結(jié)合該礦床成礦期具有多階段的特點(diǎn),其地球化學(xué)參數(shù)的強(qiáng)烈振蕩波動(dòng)也同時(shí)是成礦期熱液多階段活動(dòng)的一種反映,是成礦多階段反復(fù)疊加的結(jié)果。這種原生暈軸向化學(xué)參數(shù)疊加結(jié)構(gòu)與李惠等(1999)總結(jié)的金礦床原生暈軸向地球化學(xué)參數(shù)理想模型中的C型相近,特別是由-185m中段到-235m中段各參數(shù)均表現(xiàn)為“升”的趨勢(shì),指示Ⅱ號(hào)原生暈帶-235m中段以下礦體向深部還有很大延伸,具良好的成礦遠(yuǎn)景。

3 礦體側(cè)伏特征

根據(jù)礦區(qū)鉆孔資料繪制出9~72線區(qū)段Ⅶ號(hào)礦體厚度縱向等值投影圖(圖5)可見,厚度(>2m)部分主要分布于礦體中、東部的0~-200 m區(qū)域地段。從西向東,礦體厚度總體由薄向厚增大的趨勢(shì)。其中,極薄礦體主要分布在5~6線地段。薄礦體主要分布在10~38線地段,而較厚的礦體主要集中于34~60線的中深部,局部厚度在2m以上的集中段主要分布在14、26~30、46~54以及64~72線礦體的中下部。由圖上可以看出高值區(qū)(>2m)的厚礦體多呈不規(guī)則瘤狀,往NE向深部側(cè)伏延伸,且呈雁列狀排布,側(cè)伏角約在45°~55°左右,每個(gè)瘤狀礦體厚度中心之間的距離大約在180~240m左右。可見礦體厚度在其側(cè)伏方向上顯示出周期性和規(guī)律性的膨脹和收縮。吳樹仁(1993)、白萬(wàn)成(1995)和郭光裕(1999)等研究認(rèn)為地質(zhì)體內(nèi)的斷裂構(gòu)造形跡呈波狀分布是構(gòu)造應(yīng)力在地質(zhì)體內(nèi)作用的結(jié)果。不同作用方向和大小的力會(huì)形成不同的斷裂裂隙性質(zhì)和規(guī)模,這可以反映在受控于該斷裂構(gòu)造的礦脈的走向、傾向、側(cè)伏向等產(chǎn)狀要素上并在不同的空間上發(fā)生變異。同時(shí),對(duì)于控礦斷裂而言,某一成礦階段的構(gòu)造應(yīng)力會(huì)造成礦石品位、礦脈厚度、礦體形態(tài)與規(guī)模等礦化要素在空間上有規(guī)律性和周期性的分布。不同成礦階段的構(gòu)造應(yīng)力會(huì)使上述產(chǎn)狀要素和礦化要素發(fā)生變異而在空間上周期性重復(fù)出現(xiàn)。因此,我們現(xiàn)在所觀察到的這種礦脈形態(tài)的波形分布是成礦前及成礦期構(gòu)造應(yīng)力作用積累的結(jié)果,也是對(duì)礦區(qū)成礦期控礦斷裂構(gòu)造分布的直接反映。萬(wàn)年銀金礦床礦體產(chǎn)出于斷裂構(gòu)造破碎帶內(nèi)部,斷裂構(gòu)造作為礦體的根本控制因素,對(duì)成礦元素、礦化類型和礦化帶分布以及礦體形態(tài)、產(chǎn)出位置有著明顯的控制作用,其在深部區(qū)域的發(fā)育和延伸對(duì)于盲礦體預(yù)測(cè)起著決定性作用。圖5可見在46~54線、72線以東區(qū)段-235m以下深部區(qū)域具有厚礦體有明顯的延伸趨勢(shì),顯示出控礦斷裂在該區(qū)域有良好的發(fā)育和延伸,是對(duì)深部盲礦體存在的構(gòu)造標(biāo)志和背景。

圖5 Ⅶ號(hào)礦體厚度等值線圖(m)Fig.5 Contours of thickness for the Ⅶ ore body(m)

4 礦體厚度與品位乘積變化規(guī)律

成礦元素品位與礦體厚度乘積是礦床勘探的重要指標(biāo)之一,利用其變化規(guī)律可有效地對(duì)礦區(qū)深部成礦遠(yuǎn)景進(jìn)行衡量。根據(jù)對(duì)礦區(qū)9線~72線各勘探線Ⅶ號(hào)脈Ag、Au品位與礦脈厚度統(tǒng)計(jì),可得Ag品位與厚度乘積等值線圖(圖6)及Au品位與厚度乘積等值線圖(圖7)。可以看出,Ag、Au品位與礦體厚度乘積的高值區(qū)均呈近橢圓形或紡錘形雁列狀排布,并向NE方向往深部側(cè)伏延伸,其中以46線~54線、66線以東地區(qū)延伸趨勢(shì)較明顯,其中46線~54線地區(qū)與Ⅱ號(hào)原生暈帶前緣暈異常套和較好,是深部找礦較有希望的地區(qū)。

5 討論與結(jié)論

通過(guò)對(duì)萬(wàn)年銀金礦床Ⅶ號(hào)礦體原生暈特征及礦體變化規(guī)律的系統(tǒng)研究,結(jié)合地質(zhì)資料分析,可得出以下認(rèn)識(shí):

(1)萬(wàn)年銀金礦床原生暈的軸向分帶序列Sn-Au-Cu-Mn-B-Mo-Ni-F-Ag-Cr-Hg-Pb-Zn-W-Bi,與正常原生暈序列相比,其前緣暈、近礦暈、尾暈元素分布混雜,呈現(xiàn)出明顯的逆向分帶特征。在礦區(qū)中段Ⅱ號(hào)原生暈帶46線地區(qū)深部Hg元素異常發(fā)育完全,面積較大且向下未封閉,出現(xiàn)前緣暈與尾暈疊加。同時(shí)礦區(qū)Ⅱ號(hào)原生暈帶軸向地球化學(xué)參數(shù)[w(Hg)×w(F)×w(B)]/[w(Mn)×w(Ni)×w(W)]、w(Hg)/w(Mn)、[w(Au)×w(Ag)]/[w(Mn)×w(Ni)]、w(Hg)/w(Ni)、[w(Hg)×w(F)]/[w(Mn)×w(Ni)]呈“降-升-降-升”振蕩波動(dòng)變化特征,既是成礦期熱液多階段活動(dòng)的一種反映,也是成礦多階段反復(fù)疊加的結(jié)果。在礦體末端各地球化學(xué)參數(shù)均表現(xiàn)為“升”的趨勢(shì),反映出前緣暈元素富集程度增大,并且空間上與Pb、Zn、Sn、Mn、W 同位共存,與 F1、F2 因子代表的元素組合相近,表明該區(qū)域不僅發(fā)育有石英-多金屬硫化物階段的銀礦化,還有主成礦階段-細(xì)粒硫化物階段的銀、金礦化疊加,表明Ⅱ號(hào)原生暈帶深部區(qū)域礦體還有較大的延伸,顯示出良好的成礦遠(yuǎn)景。

(2)礦區(qū)厚礦體多呈不規(guī)則瘤狀近雁列式近等距排布,往NE向深部側(cè)伏延伸,側(cè)伏角在45°~50°之間,每個(gè)瘤狀礦體厚度中心之間的距離大約在180~240m之間。礦體厚度在其側(cè)伏方向上顯示出周期性和規(guī)律性的膨脹和收縮的波形變化,這是成礦前及成礦期構(gòu)造應(yīng)力作用積累的結(jié)果,也是對(duì)礦區(qū)成礦斷裂構(gòu)造分布的直接反映。礦區(qū)礦體厚度等值線圖顯示厚礦體在46~54線、72線以東區(qū)段-235m以下深部區(qū)域表現(xiàn)出明顯的延伸發(fā)育,顯示出以上區(qū)域發(fā)育有良好的成礦期斷裂構(gòu)造背景。Ag、Au品位與礦體厚度乘積的高值區(qū)均呈近橢圓形或紡錘形雁列狀排布,并向NE方向往深部側(cè)伏延伸,其中以46線~54線、66線以東深部地區(qū)延伸趨勢(shì)較明顯,可作為深部成礦遠(yuǎn)景的判別指示標(biāo)志之一。

綜合以上各成礦指示信息,礦區(qū)66線以東深部地段雖具有較好的成礦構(gòu)造背景和礦體厚度與Ag、Au元素乘積高值延伸的指示,但無(wú)異常原生暈特征的表現(xiàn),該區(qū)域可能為成礦期熱液活動(dòng)的導(dǎo)礦構(gòu)造,不是主要的礦質(zhì)沉淀堆積場(chǎng)所。相比之下,46~54線-235m中段以下深部地區(qū)則具有明顯的原生暈異常表現(xiàn)、良好成礦構(gòu)造背景以及礦體厚度與Ag、Au元素乘積高值延伸直接的指示等各種有利成礦信息的耦合,據(jù)此建立如下立體礦體預(yù)測(cè)模型(圖8)。該區(qū)域在后續(xù)地質(zhì)工作中取得了較好的效果。

圖8 萬(wàn)年銀金礦床Ⅶ號(hào)脈深部預(yù)測(cè)立體模式圖Fig.8 Schematic diagram of three-dimensional deep orebody prediction model for the veinⅦin the Wannian silver-gold deposit

感謝兩位審稿專家提出的寶貴建議!野外工作和資料收集得到了萬(wàn)年礦業(yè)公司領(lǐng)導(dǎo)的熱情關(guān)心和大力支持,野外采樣過(guò)程中得到了中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)碩士研究生劉閣、阮班曉的幫助,在此一并表示感謝。

[注釋]

① 江西地質(zhì)勘查局贛東北地質(zhì)隊(duì).1987.江西省萬(wàn)年縣虎家尖礦區(qū)Ⅵ、Ⅶ號(hào)礦帶13-88線區(qū)段銀、金礦勘探報(bào)告[R]

② 江西地礦資源勘查開發(fā)有限公司.2006.江西萬(wàn)年縣虎家尖銀、金礦區(qū)13-88線區(qū)段地形地質(zhì)圖[R]

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[附中文參考文獻(xiàn)]

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