热液矿床岩石测量(原生晕法)找矿

1、热液矿床岩石测量（原生晕法）找矿关于元素异常分带等方面的有关内容，由于次生晕受各种自然景观的影响很大，所 以只能从原生晕谈起。本次主要介绍内容是：矿床原生晕元素垂直分带、矿床原生晕异常浓度分级（如何应用到水系沉积物测量 和土壤测量工作中）、异常圈定、如何确定成矿元素和伴生元素、异常含矿性的评价、 矿化剥蚀水平的估量等基本常识。一矿床原生晕元素垂直分带（一）关于热液矿床成因的概念长期以来，热液矿床的成因一直与岩浆热液活动联系在一起，认为热液是岩浆结晶 分异作用的结果。这一概念几乎主导了热液成矿学说达半个世纪。近年来，由于“层控、 层状矿床”概念的兴起，大多数人认为，热液矿床主要不是岩浆热液成因的。我国地质学家季克俭（1980）提出“热液矿床三源成矿模式”，它的基本要点是： 热液矿床的形成必需具备三个条件，即：矿源、热源和水源，三者缺一不可。“三源成矿模式”的矿源主要来自四周的围岩（围岩中原生分散的金属物质）； 水源主要与地表、地不水的渗透循环作用有关；热源主要与岩浆岩的侵入活动 和火山作用有关。大量事实证明，在地不深部循环的温度较高的热卤水能够溶解较多的金属元素，这 一点已毫无疑问。这种

2、流体循环进入温度较低的环境，就容易使其所含的金属沉淀析出。热液成矿过程，可以看作为一种沉淀作用的过程。它应是：开始沉淀大量沉淀 继续沉淀沉淀终止。热液中的各种金属都有其相应的沉淀或结晶温度，在未达 到某个矿物的结晶温度时，它不沉淀或少量沉淀；当达到它沉淀或结晶温度时才开始大 量沉淀；超过结晶温度时沉淀逐渐减少，最后终止沉淀。由于各种矿物结晶温度不同， 才造成矿床中不同元素的矿床分带和矿床原生晕中不同元素的组分分带，以及同一种元 素的浓度分带。从观查矿床原生晕中元素组分分带可知：热液成矿作用过程中，热液的移动及温度 的变化是十分重要的。含矿热液的运移及温度逐渐降低是成矿成晕及造成晕中原素分带 的主要原因（下面我们将分别介绍组分分带和浓度分带）。（二）热液矿床原生晕元素垂直分带我国化探专家邵跃自60 年代以来一直对矿床元素原生晕分带进行研究，并于1974 年提出了一个热液矿床原生晕元素垂直分带序列模型。以后经过生产实践检验、修正和 补充，最后获得了分带模型（见图 1）。他提出的热液矿床原生晕元素统一分带序列（从下至上）为：CrNi（Co、Cu1）TiVPNbBeFeSnW1Zn1GaInM

3、oRe Co2（Au1、As1）BiCu2AgZn2CdPbW2Au2As2SbHfBaSr它与矿床矿物的原生分带具有同一性。从图中看出：热液矿床的元素的分带序列具 有概率分布的特点。每个元素在序列中的位置有一个置信区间。不同类型矿床元素分带序列有时可能会有变化，但变化的范围不会太大，只在一定 的置信区间上下变动，例如：在有的矿床中，Ag可能出现在Pb、Zn的上方；Pb、Zn 有时会出现在Cu的下部，Bi可能会出现在Cu的前上方，等等。此外，有此元素（如： As、 W、 Mo、 Au、 Zn 等）反映出有两次以上的沉淀温度等。近年来，发现Mo、W两元素在低温时也有出现，尤其在低温热液矿床中与Au伴 生时；但不是所有的低温热液金矿床都伴生Mo、W。垂直分带的具体应用，我们在介绍矿床原生晕元素异常-浓度分级后，一并讨论。二矿床原生晕元素异常浓度分级大量实践表明，矿床原生晕异常含量与矿体品位之间存在着一定函数关系。通常， 原生晕中成矿元素的异常含量凡能达到矿石边界品位1/10以上时，在异常范围内的地表 经仔细检查，均能发现与该元素有关的矿化（原生的、次生的）。因而，元素的这一含 量就显得十分

4、重要。邵跃先生认为可以把这一含量确定为各元素的内带含量异常（内带 含量异常是异常中元素含量比较高的地段，它虽不是矿石品位，但矿体一般应出现在内 带异常中，发现了内带含量异常，就可以容量地找到矿）。岩石测量的异常浓度，一般是以内、中、外带三级含量来划分和圈定异常的。但对 如何确定各元素的内、中、外带三级含量的量值，却没有统一的规定。实际上，这个内、 中、外带三级异常含量是有其内涵的。 以往，以岩石测量结果圈定异常时，都是从低含量往高含量圈定。首先确定异常下 限，然后根据异常下限的倍数向上圈异常，一般选2或 3倍，也有高达4倍的，圈定的 比较乱。同样都分内、中、外带，但对每个地区、每次工作，三个带的数值都定的不一 样，彼此间无法对比。邵跃先生于1984年提出以各元素的工业边界品位为基准，以下 推一个含量级次作为该元素的最高异常值，并以大于最高异常值者为内带含量，然后， 依次以其含量的1/2定为亚内带、中带、外带和亚外带等5个级次（见表 。从找矿的角度考虑，表中所列出的部分常见元素内、中、外带的异常含量的分级， 可用来研究如何从多元素组合晕中确定出成矿元素及伴生元素。从化探异常中确定出成 矿

5、元素及伴生元素，对找矿评价十分重要。多年来实践的经验表明：1凡出现内带浓度异常的地段，经地表检查，一般均能发现与该元素有关的矿化； 在内带异常内，一般均能发现具有工业品位的矿化（体。存在。例如：Cu400X10-6、Mo40X10-6、Sn100X10-6、Au200X10-9和 Ag5 X10-6的内带异常中，经仔细检查，均可在围岩中发现较好的铜矿化、辉钼矿化、锡矿 化和够品位的金银矿脉。因而，正确确定各元素的内带异常含量就显得十分重要。2表中所列各元素的外带含量的下限，大体相当矿区化探的异常下限； 亚外带含量一般可视为矿区背景。3在一个化探多元素组合晕（限：我们所说的化探综合异常。中，凡出现亚内带 以上的含量元素，均可视为成矿元素异常（找矿对象。；其它仅出现中带以下含量的元 素，一般可视为伴生元素异常（成矿作用过程，除形成具有工业意义的矿石外，还伴生 一些经济意义不大和（或。无经济意义的伴生矿物。成矿元素在热液中虽是大量的、丰 富的，但伴生元素则相对少得多。这种关系，同样会反映在原生晕中，即：成矿元素的 原生晕强、大；伴生元素的原生晕弱、小。4原生晕测量的异常圈定，可以根据表中所列

6、各元素的内带含量从高至低、从内 向外逐级圈出亚内带、中带、外带和亚外带五级异常含量。一般可以圈至外带即可（亚 外带可以不圈。表中未列入的元素，可根据其元素的工业边界品位为基础的原则，自行确定。 5有些元素，如 Hg、 As、 Sb、 Bi 等的克拉克值很低，如将它们作为伴生元素考虑 时，异常含量还可以适当放低一些，可仍按/2 下推。此外，如 Ni、 Co 元素在超基性岩 中含量较高，此种同地层岩性引起的元素高含量带，不是异常，圈定异常时应注意。三异常评价（推断解释。矿区化探异常评价，是要对所获得的地球化学异常通过观察、对比、分析，并进行 逻辑推理，做出地质解释，这是勘查地球化学工作中最重要、最关健的环节。一次成功的勘查，除了要发现较好的异常外，更主要的是取决于对异常内涵的认识 （内涵即地质地球化学信息的实质。通过对异常中所包含的各种地质的、地球化学的信息的认识，进而作出最接近客观实际的解释推断；而不能只看一些表皮现象。（一）异常评价的一般准则1区分出成矿元素的异常 评价异常时很重要的一步是从组合晕（综合异常）中，区分出成矿元素和伴生元素 异常。一般情况下，一个具有经济价值的热液矿床，总

7、会伴随着一定规模的矿床原生晕， 晕的规模与矿床（体）的规模成正比，晕比矿床（体）大的多。含矿热液是多组分的， 但能形成矿体（床）的成矿元素在热液中总是极大丰富的。因而，其形成的异常强度高、 范围大。而伴生元素由于其在热液中的原始浓度比成矿元素低、不太丰富，故其形成的 异常一般较弱，范围也相对较小。前面已介绍过，在原生晕中，凡达到亚内带以上含量的，均可视为成矿元素的异常。 成矿元素的异常可以是一个、有时是多个。成矿元素的异常往往是要找的矿种，是找矿 的对象。2异常规模 成矿元素的异常一般规模较大，异常形态相对规整，浓度较高、有一定的浓度梯度 变化、和较明显的浓集中心。经验表明，一个具有一定规模的矿床其成矿元素的异常（亚 内带以上含量）的面积至少在0. 2Km2以上。3成矿元素异常含矿性评价成矿元素异常确定后，可观察伴生元素的异常。即分析伴生元素异常（参见垂直分 带模式图）是属于成矿元素上部（习惯称前缘晕）的那套元素还是成矿元素下部（尾 部晕）那套元素。如果出现的伴生元素的异常主要是成矿元素上部的那套元素异常，而下部元素的异 常不发育（仅出现外带以下含量时），则可视为盲矿异常。此时，地表如

8、能见到矿化， 则盲矿体埋深不会很大。如果出现的伴生元素异常主要是成矿元素异常下部的那套元素异常，且成矿无元素 异常浓度很高（出现较大面积内带以上含量）、同时伴生的下部元素异常含量也较高（中 带亚内带）、并与成矿元素异常套合较好时，则预示矿体已遭剥蚀，地表或近地表 有矿体出露。如果出现的伴生元素异常主要是成矿无元素下部的那套元素异常，且含浓度较高 ， 而成矿元素异常浓度低时，此时可以推测所要寻找的矿体已经或基本被剥蚀光。4.异常岀现水平分带（不论是环状分带还是侧向分带），都是矿（化）体遭受 剥蚀的表现。此时，矿体主要产在各异常相互套合的部位，即几种元素异常相互套合 的部位最有利于找矿，是找矿的最佳部位。（二）元素共生组合有些元素在一定的条件下具有共生组合的特征。这种重要的地球化学共生关系，对 异常的评价十分重要。研究和利用共生关系中的某一个或某几个成员的存在，预测其它 成员的存在，这对异常解释推断和找矿预测，是十分重要的参考依据。根据我队近年的项目任务，列举如下：例 1斑岩金铜钼矿：Cu、Mo、Au、Re （铼）等元素（异常）共生与斑岩铜钼矿化有关。有时还伴 生有Pb、Zn、Ag、Ti、

9、W等元素（异常），是寻找斑岩金铜钼矿床的指示。例 2金矿（砂金除外）：我国金矿类型很多，但目前大至划分为破碎蚀变岩型、石英脉型、变质热液型、热 液型和火山岩型等五大类。各类型金矿矿床的矿物成分千差万别，但通过我国近年来对 “不同类型”金矿床大量的岩石测量研究之后发现，许多类型金矿床在主要成矿元素及 其伴生元素有明显在共性趋势，即：除主要成矿元素Au异常外，总还会伴生有如Hg、 Sb、 As、 Ag、 Pb、 Zn、 Cu、 Bi、 Mo、 W、 Co、 Ni、 Mn、 Sn 等元素异常（从上下）。例 3锡、钨和铌钽矿：W、 Sn、 Mo、 F、 Nb、 Ta 等元素（异常）共生产出，往往与含铌钽和锡、钨矿（化） 的碱质花岗岩有关，有时还伴生有Zr （锆）、P、Ti、Zn等。这是寻找锡、钨和铌一钽 矿的指示。例 4热液贱金属矿：Cu、 Pb、 Zn、 Af、 Mo 等元素异常共生，一般与中温和中高温热液矿化作用有 关，是寻找热液贱金属矿（化）的标志。关干（Zn）元素：锌有高温闪锌矿和低温闪锌矿。高温闪锌矿含F,常与磁铁矿共生含Cd （镉）低，W （Zn）/w （Cd）500 （ 为某元素的平均质量分数,以10-6为单位），其比值大；低温闪锌矿常与Cu、Pb共生， 是中温中低温多金属热液矿（化）的主要成矿元素之一，含Cd （镉）低，W （Zn）/ W （Cd）V100 （其比值小）。在综合元素异常中，仅有Zn异常单独存在，而无Cu、 Pb 异常相伴时，则可能是反映了高温阶段的闪锌矿。而硫化物多金属热液矿化作用的 特点是具有 Cu、 Pb、 Zn 三种元素异常共同产出特点。（三）主要成矿元素的地球化学特征地球化学异常的评价及解释推断工作，除了对资料进行分析、对比研究和符合地质 情况的逻辑推理工作外，我们目前往往没有重视成矿元素和伴生元素的地球化学特征， 元素的地球化学特征

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