豫西申家窑金矿床原生晕分带特征及地质意义.pdf
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1、第 14 卷 第 8 期2023 年 8 月Vol.14 No.8August,2023矿 产 勘 查MINERAL EXPLORATION豫西申家窑金矿床原生晕分带特征及地质意义胡利芳1,2,郭甲一3,王永争1,郭凯旋1,金旺林1(1.河南省有色金属地质矿产局第一地质大队,河南 郑州 450000;2.河南省有色金属综合勘查工程技术研究中心,河南 郑州 450016;3.河南省有色金属地质勘查总院,河南 郑州 450052)摘 要 作为豫西重要的金多金属矿床之一,申家窑矿床勘查工作多集中于500 m以浅,深部工作程度相对较低。为探求豫西申家窑金矿床深部找矿潜力,本文采用钻孔岩石地球化学测量的
2、方法,使用格里戈良法确定原生晕轴向分带序列,分析研究了矿床原生晕轴向分带特征,获得的结果有:主矿体崤09原生晕轴向分带序列为As-Ag-Cu-Sn-Mo-Bi-Sb-Pb-AuZn-W,具反向分带序列的特征;Au、Zn、Ag、Pb、Cu为近矿指示元素,As、Sb、Mo为前缘晕元素,Bi、W为尾晕元素,表现为前缘晕元素随深度的增加逐渐减小,尾晕元素逐渐增大;原生晕轴向叠加特征在+680+620 m处呈现了高峰值,为矿体主要赋存标高,至+500 m处则重新出现增高的趋势,预测深部可能有盲矿体存在,大致为03线上主矿体西南方向的延伸,预计新增金资源量1000 kg。研究成果可为申家窑金矿床进一步寻找
3、深部矿体提供地球化学依据。关键词 崤山;申家窑金矿床;原生晕分带;深部找矿预测;豫西中图分类号:P595 文献标志码:A 文章编号:1674-7801(2023)08-1464-09The characteristics of primary halos zoning of the Shenjiayao gold deposit in western Henan and its geological significanceHU Llifang1,2,GUO Jiayi3,WANG Yongzheng1,GUO Kaixuan1,JIN Wanglin1(1.The First Geologi
4、cal Team of Henan Provincial Non-ferrous Metals Geological and Mineral Resources Bureau,Zhengzhou 450000,Henan,China;2.Henan Non-ferrous Mineral Exploration Engineering Technology Research Center,Zhengzhou 450016,Henan,China;3.Henan Nonterrous Metals Geological Exploration Institute,Zhengzhou 450052
5、,Henan,China)Abstract:As one of the important gold polymetallic deposits in western Henan,the exploration work of the Shenjiayao deposit is mostly concentrated at depths above 500 meters,and the degree of deep work is relatively lower.In order to explore the deep prospecting potential of the Shenjia
6、yao gold deposit in Xiaoshan,western Henan,using the drilling rock geochemical survey,this paper gets the primary halos axial zoning sequence,analysis the anomaly concentration distribution characteristics of the metallogenic elements,studies the axial zondoi:10.20008/j.kckc.202308014收稿日期 2022-05-24
7、;修回日期 2022-06-12基金项目 本文受河南省有色金属地质矿产局首批科技创新资金项目(KCXM202101)与河南省有色金属地质矿产局重点科研项目(zd2018-02)联合资助。第一作者简介 胡利芳,女,1984年生,硕士,工程师,长期从事地质矿产勘查与地质科学研究工作;E-mail:。引用格式 胡利芳,郭甲一,王永争,郭凯旋,金旺林.2023.豫西申家窑金矿床原生晕分带特征及地质意义 J.矿产勘查,14(8):1464-1472.Hu Llifang,Guo Jiayi,Wang Yongzheng,Guo Kaixuan,Jin Wanglin.2023.The character
8、istics of primary halos zoning of the Shenjiayao gold deposit in western Henan and its geological significance J.Mineral Exploration,14(8):1464-1472.1464第 14 卷 第 8 期胡利芳等:豫西申家窑金矿床原生晕分带特征及地质意义ing characteristics of primary halos,probes into the geological significance of primary halo zoning characteri
9、stic,and has carried out deep prospecting prediction.The results obtained are as follows:(1)The axial zoning sequence of the primary halo of the main ore body Xiao-09 is As-Ag-Cu-Sn-Mo-Bi-Sb-Pb-au-Zn-W,which shows the characteristics of reverse zoning sequence;(2)Au,Zn,Ag,Pb,Cu are near-ore indicato
10、r elements,As,Sb,Mo are front halo indicator elements,Bi,W are tail halo characteristic indicator elements,and with the increase of depth,the anomalies of front halo elements gradually decrease and tail halo elements gradually increase;(3)The axial superposition characteristics of the primary halo s
11、howed that the axial coefficient peak value appeared at the site of+680-+620 m,indicating the main occurrence elevation of ore bodies,and at the site of+500 m the ore body showed an upward trend indicating that there may be ore bodies in the depth,which is speculated to be the southwest extension of
12、 the ore body of 03 line,and 1000 kg additional gold resource.So this study expands the ore prospecting prospect and provides geochemical basis for further exploration of deep orebodies in Shenjiayao gold deposit.Keywords:Xiaoshan;Shenjiayao gold deposit;primary halo zoning;prediction of deep ore bo
13、dies;western Henan0引言随着地表露头及地球浅部矿体的大量发现,近地表的找矿工作变得越来越困难,今后的找矿方向将逐渐转向深部勘探,并有望获得重大突破(赵鹏大,2007;赖亚等,2018)。自 20世纪 60年代以来,原生晕地球化学勘查取得了一定的找矿成果(王长明等,2007;张红军等,2016;郑广明等,2019:贺昌坤等,2020;林成贵等,2020)。申家窑金矿床自1980年4月开展调查评价工作以来,其间经历了预查、普查等工作,陆续有新的矿体或矿脉发现,提升了资源量,但是由于缺乏有效的深部找矿预测手段,目前矿床的勘探深度停留在+500 m以上,部分向下延伸的主矿体未得到有效
14、控制(李晓明等,2019),因此亟须进行深部预测以实现找矿突破。前人在崤山地区申家窑金矿床持续开展了多年科研工作,在成矿规律(陈衍景和富士谷,1992;李健,2014;刘文毅等,2019)、成矿年代(朱嘉伟等,1999;徐书奎等,2017),以及成矿构造(朱嘉伟等,2001;徐书奎等,2015,2019;段存基等,2017;刘红涛等,2018)、找矿模型(常云真等,2017;王振闽等,2019)等方面取得了诸多成果,但对于矿床地球化学特征的研究较弱,仅有王振凯(2016)利用深穿透地球化学地气法对元素空间分布特征进行了研究,从钻孔岩石地球化学测量方面讨论矿床原生晕分带特征的文章较少。本文基于前
15、人研究成果,以申家窑金矿床钻孔岩石地球化学测量为技术手段,分析成矿成晕元素组成特征,圈定背景值和浓度值,确定原生晕轴向分带序列,圈出元素异常浓度分布范围,分析原生晕分带特征及其地质意义,同时结合轴向叠加特征预测找矿靶区,探讨深部找矿前景,为提升找矿效果提供必要的地球化学依据。1区域地质背景豫西崤山地区大地构造位置处于华北陆块南缘,经历了多阶段、多期次运动。华北陆块南缘构造带走向以NWW向为主,发育多期推覆构造和伸展构造。北部以三门峡鲁山断裂为界紧邻华北陆块,南以栾川断裂,北秦岭构造带与其相连(图1)。结晶基底和盖层的双层结构为其突出特点,二者之间为不整合接触。盖层岩系变形相对不复杂、变质微弱,
16、主要为浅层次的脆韧性脆性变形。结晶基底主岩系为太古宇太华群,而中元古界熊耳群和官道口群为其盖层。2矿区地质2.1矿区地质特征区内地层主要为太古宇太华群(Arth)和第四系(Q)。太华群岩性以斜长角闪岩、斜长角闪片麻岩和黑云斜长片麻岩为主。太华群由下到上分为兰树沟组(Ar2l)和杨寺沟组(Ar2y),其中太华群兰树沟组(Ar2l)为主要赋矿地层,岩性主要为石英片岩、黑云斜长片岩和斜长角闪片岩。区内构造较为简单,分为 NNW、SN、NE 向 3组,主要断裂走向为 NNW,产状 2302656075,这些构造破碎带控制了区内主要金矿体的分布。侵入岩主要发育新太古代变质花岗岩类,集中分布于崤山断隆区结
17、晶基底内,其次为中生代燕山期中酸性侵入岩,岩性主要为石英闪长斑岩,以及辉绿岩脉(图2)。14652023 年矿产勘查图1研究区大地构造位置示意图(据高帅等,2015修改)1第四系;2古生宇二郎坪群;3元古宇熊耳群、官道口群;4元古宇宽坪群;5元古宇秦岭群;6太古宇太华群;7南秦岭造山带;8山麓逆冲断层;9栾川逆冲断层;10区域大断裂;11拆离断层;12地质界线;13研究区范围图2申家窑金矿床地质简图(据王春永等,2021修改)1第四系;2太古宇太华群;3中元古代辉绿岩脉;4中生代白垩纪石英闪长斑岩;5断层及编号;6矿体编号;7构造蚀变带编号;8勘探线及编号1466第 14 卷 第 8 期胡利芳
18、等:豫西申家窑金矿床原生晕分带特征及地质意义2.2矿体特征申家窑金矿体严格受构造蚀变破碎带控制,呈似层状、脉状、透镜状赋存在断裂带顶底板,矿体整体具厚而富、薄而贫的特点。矿体较薄时,银品位相对较富;矿体较厚时,铅锌品位相对较富,且金品位和铅的紧密性较好(金与铅的相关关系明显,相关 性 系 数 为 0.685,其 一 元 回 归 方 程 为 Au=0.0516Pb+0.3846)(表 1),矿体产状变陡地段矿石品位高,相对富集。矿体形态与破碎带密切相关,具有分支复合、膨大缩小的现象(图3)。在膨大部位多出现富矿段,而在缩小分支部位有细脉构造时则出现富矿体,呈透镜状。2.3矿石特征区内矿石结构类型
19、较简单,以自形、半自形粒状结构为主(图4),金的赋存状态为晶隙金、裂隙金和包体金3种类型,主要以晶隙金分布于黄铁矿中(王西荣等,2017)。构造主要有脉状、团块状,以及浸染状,次为角砾状、条带状等。金属矿物以黄铁矿、闪锌矿、方铅矿为主,黄铜矿、赤铁矿次之,脉石矿物以石英、长石为主,白云石、方解石次之。与金矿化关系密切的围岩蚀变为硅化,硅化在顶底板发育,以底板最为强烈,次为黄铁绢英岩化。围岩蚀变严格在断裂带上下盘发育,矿化受断裂构造控制。方铅矿化、闪锌矿化、赤铁矿化等金属矿化多富集在蚀变带膨大部位。3岩石地球化学测量3.1样品的统计分析样品来源于采集与收集。采集样品主要布设在申家窑金矿床 03号
20、勘探线上崤 01、崤 09、S3、S2支 4 条矿体上的 ZKS302、ZKS802、ZKS806、ZK2005共 4个钻孔中,采用钻探岩芯法,采样点距一般为5.0 m,在矿化层、断裂构造带部位采样点距加密为0.51.0 m。在全孔中系统采集了307件样品,所采样品岩性有二长石英片岩、绿泥片岩、斜长角闪岩、蚀变岩、构造蚀变岩等;同时收集了 ZKS301、表1Au与其他矿种品位相关性系数元素AuAgPbZnAu1.000Ag0.6131.000Pb0.6850.9231.000Zn0.5020.8010.8501.000图3申家窑金矿床崤01矿体剖面简图1覆盖层;2白云石英片岩;3绿泥片岩;4斜
21、长角闪岩;5混合花岗岩;6黑云斜长片麻岩;7蚀变岩;8破碎蚀变岩;9二长石英片岩;10石英脉;11构造蚀变带;12矿体;13钻孔位置及编号;14产状14672023 年矿产勘查ZKS306等8个钻孔527件样品。根据肖鉴锵(1978)确定的矿床地球化学晕指示元素组合,结合申家窑金矿体矿化和蚀变特点,选择了Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Sn、W、Bi和Mo 11种元素作为分析测试对象,测试工作由河南省有色金属地质矿产局第一地质大队实验室完成。所用仪器为电感耦合等离子体质谱仪和原子荧光光度计。对申家窑金矿床834件钻孔原生晕地球化学样品的11种元素测试数据进行统计分析(表2),结果表明
22、:Au、Cu、Pb、Zn、Co、As、Sb等元素含量的对数直方图具有明显的正态分布特点。Au品位最大为10.3910-6,平均0.2010-6,整体矿化程度良好。但也可以看出元素品位高值与低值差异明显,Au、Cu、Pb、Zn等元素甚至出现了5个以上数量级的差异,异常清晰,表现出矿床脉薄而厚的特征;变异系数均在2以上,最高可达12,表明元素分异特征明显。研究元素异常轴向分带需首先确定异常下限,原生晕讨论的一个重要方面是确定合适的原生晕异常下限(普传杰等,2004)。首先以各元素含量的平均值加减1.5倍(As为1倍)的原则剔除特高和特低异常值,然后对保留下来的元素含量平均求得背景值,根据背景值和2
23、倍标准离差之和得到异常下限(Ca)作为外带,以2倍、4倍的异常下限圈出中带(2CaXi4Ca),结果见表2。3.2轴向分带序列确定本次通过C.B.格里戈良法对崤09矿体进行原图4申家窑金矿床主要矿物结构特征a浸染状自形半自形粒状的黄铁矿;b粒状、细粒状黄铜矿、黄铁矿Py黄铁矿;Ccp黄铜矿表2申家窑金矿床元素组成特征元素太华群辉绿岩最大值最小值平均值标准离差变异系数背景值异常下限外带中带内带元素太华群辉绿岩最大值最小值平均值标准离差变异系数背景值异常下限外带中带内带Au0.0030.00210390.070.18169.94901.705.300.812.662.665.3210.64W4.4
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