山东省莱州曲家金矿区原生晕立体地球化学模型及对元素迁移和深部找矿的启示

摘要

与热液活动有关的矿床多数伴有原生晕的形成,其本质是元素的迁移和扩散,原生晕成分分带和浓度分带特征的研究对于找矿有重要意义,而立体地球化学建模是近年来兴起的新的原生晕研究方法.曲家金矿和招贤勘查区北部位于胶东焦家金矿带中段,为新城金矿和马塘金矿向深部的延伸.曲家金矿矿体赋存标高–607～ –1466 m,最大勘查深度1600 m,招贤勘查区矿体赋存标高–1330～–2170 m,最大勘查深度2268 m,在这一地区开展原生晕立体地球化学建模研究具有得天独厚的条件.为此采集了曲家金矿南部腾家矿段的33个钻孔和西侧相邻的招贤勘查区的6个钻孔的1130件岩心样品,分析测试了34个元素,用Micromine软件建立了原生晕立体地球化学模型,建模标高0～–1810 m.模型显示Au、Ag、Cu、Pb、As、Sb、Bi、Hg、Mo、W、S、Co、Ni、V、Cr、Ba、Sr、Cl、F、Se、Fe2O3、K2O、CaO、MgO等元素高值区域主要沿焦家断裂带分布,表明这些元素的迁移富集由成矿热液沿断裂破碎带活动引起,其中Ni、Co、Sb、Ba、F等元素趋向在断裂带较深部位富集,而K2O则趋向在较浅部位富集.Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Bi、Hg、Cd、Se、Mo、W、S、F等元素在垂向上也有较明显的迁移和成晕现象.同时发现原生晕在空间分布上具有复杂性,研究认为成矿元素在成矿带轴向和垂向上的迁移扩散受多种因素影响,包括成矿部位、成矿热液中元素浓度、热液的温度压力、围岩化学活性和可渗透性等.元素的扩散及原生晕的形成除与热液对围岩的蚀变作用、金属纳米粒子被地气携带上升有关外,可能还与成矿作用过程中形成的金属气态络合物、气态水合粒子的迁移有关.元素垂向扩散形成的原生晕能够达到近地表部位,这对于穿透性地球化学和原生晕找矿机理研究有重要意义.利用模型确定了新的深部找矿靶区和找矿方向.