金矿床的原生晕轴向分带序列、叠加特点及其应用准则

金牛山金矿的四个脉动成矿阶段中，由于第Ⅰ(黄铁矿-石英阶段)和第Ⅳ(碳酸盐)两个阶段带来金和伴生元素都很低，不能形成金矿体，其晕也很弱。在第Ⅰ阶段形成(含少量粗粒自形黄铁矿)石英大脉的基础上，只有在第Ⅱ、Ⅲ阶段叠加部位才能形成金矿体。第Ⅱ(石英-黄铁矿阶段)和第Ⅲ(石英-多金属硫化物阶段)两个阶段为主成矿阶段。第Ⅲ阶段与第Ⅱ阶段同位叠加部位形成富矿体。因此，研究第Ⅱ、Ⅲ两个主成矿阶段形成矿体及其原生晕的轴向分带及两个阶段形成矿体(晕)在空间上的叠加特点，是建立本区盲矿预测构造叠加晕模型的关键技术。
根据金矿床具有多期多阶段叠加成矿成晕特点，对金牛山金矿床的构造叠加晕的平面图、剖面图及垂直纵投影图进行了分析研究总结出了金牛山金矿床单一次成矿形成原生晕轴向分带特点及不同阶段形成矿体及其原生晕在空间上的叠加结构。
1.单一次成矿形成原生晕轴向分带特点
(1)矿体(晕)中各元素的浓度分带特征：
Au：具有明显的以矿体为浓集中心的浓度梯度分带，从矿体中心→矿体边部→近矿→远矿，Au含量逐渐降低。
Ag：也具有明显的以矿体为中心的浓度梯度分带，与Au关系密切，且异常强度范围小于Au异常。
As、Sb、Hg：多分布于矿体中、上部和前缘晕。
B：多分布于矿体中、上部和前缘晕。
Cu、Zn：为第三阶段特征元素，在腊子沟矿段有中、内带异常出现，而小肖家矿段只有零星小异常。
Bi、Mo、Mn、Co：分布于金矿体中下部及尾部。
(2)单一次成矿形成原生晕轴向分带序列，从上→下是：

构造叠加晕找盲矿法及找矿效果

2.不同阶段形成矿体及其原生晕在空间上的叠加特点
根据单一次成矿形成原生晕的轴向分带特点，对构造叠加晕的各剖面、垂直纵投影图分析识别表明，两个主成矿阶段形成矿体及其原生晕在不同部位的构造空间上有多种叠加形式：有完全同位叠加、部分同位叠加、或下部矿体的前缘晕叠加于上部矿体的尾晕部位(前、尾晕共存)。

(一)金矿床地球化学特征
1．矿床元素组合
以矿体Au衬值＞10，其他各元素衬值＞2为标准，矿脉的特征元素组合是：
10号矿脉：Au、Ag、As、Hg、Cu、Bi、Mo、Mn、Co、Ni、W；
11号矿脉：Au、Ag、Hg、Cu、Bi、Mo、Mn、Co、W；
50、80号脉群：Au、Ag、Hg、Cu、Bi、W；
70号矿脉：Au、Ag、As、Sb、Hg、B、Cu、Bi、Mo、Mn、W。
以上各矿脉共同的元素组合是：Au、Ag、Hg、Cu、Bi、W；
10号、70号矿脉矿化好元素多。
2．不同成矿阶段元素组合
以Au的衬值>10，其他元素衬值>2为标准，不同阶段元素组合是：
(1)第一阶段：Ag、Cu、Bi、Mo、W；
(2)第二阶段：Au、Ag、As、Sb、Hg、Cu、Bi、Mo、Mn、W；
(3)第三阶段：Au、Ag、As、Sb、Hg、B、Cu、Pb、Bi、Mo、Mn、Co、W；
(4)第四阶段：Ag、Bi、Mo、Mn、W。
(二)金矿床构造叠加晕特征
1．单一期次成矿成晕轴向分带特征
(1)在金矿体周围能形成异常的元素：Au、As、Sb、Hg、B、Ag、Cu、Pb、Zn、Mn、Bi、Mo、Co、W、Ti、Sn、V。
(2)单一期次成矿成晕轴向分带：As、Sb、Hg、B异常分布在矿体的上部为前缘晕；从矿体→近矿→远矿体：Au、Ag、Cu、Pb由内带异常→中带异常→外带异常；Bi、Mn、Mo、Co强异常分布于矿体尾部为尾晕。
(3)五龙金矿床单一期次成矿成晕轴向(垂直)分带序列，从上→下：
As、Sb、Hg、B→Ag、Cu、Pb、Zn→Bi、Mo、Mn、Co、Ni、V。
2．构造叠加晕特征
(1)五龙金矿床具有多期多阶段叠加成矿成晕特点，每次成矿形成矿体都有自己的前缘晕、近矿晕和尾晕，其形成矿晕在空间上有多种形式叠加，成矿元素及其伴生元素强异常在剖面、平面及垂直纵投影图上都有多中心。
(2)由于叠加，计算原生晕轴向分带序列出现反分带，地球化学参数轴向转折。
(三)五龙金矿床深部盲矿预测的构造叠加晕模型
1．最佳指示元素组合及指示意义
(1)最佳指示元素组合：Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg、B、Bi、Mo、Mn、Co。
(2)特征指示元素：前缘晕特征指示元素：As、Sb、Hg、B；近矿特征指示元素：Au、Cu、Ag、Pb、Zn；尾晕特征指示元素：Bi、Mo、Mn、Co。
2．构造叠加晕模式图特点
模式(图2-1-31)中深部预测串珠状盲矿体(晕)可能是同一阶段形成的两个矿体(晕)，也可能是两个主成矿阶段形成的两个矿体(晕)在空间上的同位叠加结果，也可能是两个主成矿阶段分别形成的两个矿体(晕)。
(四)五龙金矿床深部盲矿预测效果
(1)预测结果：2006年对11号、10号、53号等矿脉深部预测，共提出21个盲矿靶位和3个有利成矿部位。图2-1-32是辽宁五龙金矿区Ⅱ脉带四坑11号脉构造叠加晕-预测靶位及验证见矿垂直纵投影图。
(2)验证结果：自2006年至2010年1月，矿山在深部探矿仅施工3个钻孔和坑道(十九中段)，三个孔都见矿(图2-1-32)：ZK1911-11(2.9g/t/3m)、ZK1711-21(4.35g/t/1.4m)、ZK17111(6.5g/t/1.2m，)。估算金金属量可达0.8吨。

图2-1-31　辽宁五龙金矿床构造叠加晕模式图

1．金矿床原生晕综合轴向(垂直)分带序列^[12～16]

总结了中国63个典型金矿床的原生晕轴向分带序列，统计出了中国主要金矿类型、不同规模矿床的原生晕轴(垂)向分带序列的共性和特性，总结出了中国金矿床原生晕轴向分带序列。根据金矿成矿成晕具有多期多阶段叠加的观点，确定了应用轴向分带序列预测盲矿的准则。

建立金矿床地球化学异常模式、确定盲矿预测标志的一个重要研究内容是研究和计算典型金矿床的原生晕轴向(垂直)分带序列，它不仅可大致确定矿床的地球化学垂直分带规律、确定前缘晕和尾晕的特征指示元素、为定位预测研究选择矿床具有垂直变化规律的参数(如元素比值、累加、累乘比等)提供依据，而且可直接用于盲矿预测和矿体剥蚀程度的判别。

国内、外勘查地球化学家对原生晕轴向分带序列的研究做了大量工作，前苏联曾对大量典型金矿床原生晕分带序列进行计算、总结。我国在研究典型金矿床原生晕分带序列中也积累了大量资料，特别是“八五”国家黄金地质科技攻关项目中“我国主要类型金矿床综合方法找矿模型研究”课题的30个专题对63个典型金矿床计算了原生晕分带序列。分带序列计算的方法主要用C.B.格里戈良的方法(格氏法)和B.M.克维雅特科夫斯基的方法(克氏法)，少数人用自己研究出的简便的方法，其结果与格氏法和克氏法的结果相似。

1)典型金矿床的原生晕轴向分带序列

表1-2-9列出了我国80个不同类型、不同规模典型金矿床的原生晕轴向分带序列。应用本矿区(带)典型矿床的轴向分带序列，确定矿床的前、尾晕特征指示元素最接近实际，并且在本矿区及其邻区进行盲矿预测准确性较高。

2)不同类型、不同规模金矿床的原生晕轴向分带序列统计规律

不同类型金矿床由于其物质来源不同，矿床的元素组合不同，加之对各矿床测试元素不统一，因此，对各类型及不同规模矿床统计的元素及得出的分带序列中元素也不尽相同。

不同类型、不同规模金矿床的轴向分带序列的统计规律有很大的共性：地球化学性质活泼性强和具挥发性的Hg、B、F、As、Sb、Ba等元素总是出现在矿体前缘及矿体上部，Ag、Pb、Zn、Cu等元素总是与Au共同出现在矿体中部，而Bi、Mo、Mn、Co、Ni等元素总是出现在矿体下部及尾晕，金矿床这种轴向分带序列属正向分带序列。在不同类型中绿岩带型金矿与沉积岩型金矿的轴向分带序列更为相似(表1-2-10)。

不同类型金矿的轴向分带序列也有一定差异，除元素组合有一定区别外，矿体上部及前缘的指示元素Hg、B、F、As、Sb、Ba，矿体中部的指示元素Au、Ag、Pb、Zn、Cu和尾晕的指示元素Bi、Mo、Mn、Co、Ni的前后排序(据统计概率不同)也有一定差异，其中Pb、Zn在火山-次火山岩类型及矽卡岩型金矿床排序偏于矿体上部，大型、特大型金矿床的Ba的位置比中、小型金矿靠前，中、小型矿床的B偏于在矿体中部。W在多数矿床处于矿体尾部，只有庄官大型金矿一例出现在矿体前缘，而且形成了很好的前缘异常。不同类型、不同规模金矿床的轴向分带序列是寻找同类型金矿，确定前、尾晕特征指示元素和进行盲矿预测的重要依据之一。

表1-2-9　中国主要类型金矿的典型金矿床原生晕轴(垂)向分带序列

续表

续表

续表

注：①据矿体不同标高元素平均值计算垂分带序列；②出现“反分带，已被证实深部或侧下方有盲矿体或矿体向下延伸很大；③预测深部有盲矿或矿体向下延伸很大；★为2000～2010年李惠、禹斌等研究成果。

3)大型、特大型金矿床原生晕轴向分带序列的特点

大型、特大型金矿床原生晕轴向分带序列与中小型金矿的轴向分带序列总体上是一致的，没有本质区别，在每次成矿过程中，Hg、B、F、As、Sb、Ba都是在矿体前缘和上部富集形成异常，Bi、Mo、Mn、Co、Ni等总是出现在矿体下部及尾晕，而Au与Ag共沉淀呈正相关关系，均属正向分带(表1-2-10、表1-2-11)。

表1-2-10　中国金矿主要类型及不同规模矿床原生晕轴向分带序列统计规律表

注：()中为典型矿床数。

2．中国金矿床原生晕综合轴向(垂直)分带序列^[16]

通过对80个典型金矿床原生晕轴向分带序列的概率统计，得出了中国金矿床的原生晕综合轴向(垂直)分带序列，从上→下是：

构造叠加晕找盲矿法及找矿效果

3．金矿床原生叠加晕轴向分带特点与“反分带”序列

金矿的成矿(晕)具有多期多阶段叠加成矿(晕)的特点，每一次成矿(单阶段)形成矿体(晕)都有自己的前、尾晕，属正向分带。不同成矿阶段形成矿体(晕)在空间上的叠加结果，会使分带序列计算受到一定影响，甚至出现“反(向)分带”或“逆向分带”，即特征的前缘晕指示元素Hg、As、Sb等出现在矿体中部或下部，特别是大型、特大型金矿、富矿是由多期多阶段叠加形成的，往往会出现“反分带”。

多期多阶段叠加形成的“反分带”反而构成了用来预测深部盲矿的重要依据，如金青顶特大型金矿，1987年勘探深度400m，研究表明，其轴向分带序列从上→下是：Sb—Pb—Zn—Hg—Cu—As—Mo—Ag—Au—Bi，其中Hg、As偏于中部，出现“反分带”，结合异常预测矿体向下延伸应很大；1989年勘探证实矿体延深700m还未尖灭，此时又计算了700m以上矿体的分带序列，从上→下：Cu—Pb—Zn—Mo—Sb—As—Ag—Au—Bi，其中Sb、As依然出现在中下部，指示深部叠加形成的矿体刚露头，矿体向下延伸还很大，目前已控制矿体向下延伸近1000m。又如灵山沟大型金矿床垂深近500m，其分带序列从上→下是：Au—Cu—Ag—Sb—As—Pb—Zn—Bi—Mo—Mn，其中Sb、As、Pb、Zn都偏于中下部，异常中又出现了另一个矿体的头晕，指示该矿向深部还有很大延伸。东坪金矿上部为石英脉型，向下过渡为蚀变岩型金矿，分上、下两段计算分带序列，上部石英脉型从上→下为As—Cu—Pb—Au—Zn—Sb—Ag—Bi—Hg—Mo，其中Sb、Hg偏下(“反分带”)，指示了下部矿体的存在，但对下部矿体计算的分带序列从上→下：As—Hg—Cu—Pb—Au—Zn—Ag—Sb—Mo—Bi中Sb仍偏下，可能预示向下还有盲矿存在。

表1-2-11　中国主要类型金矿大型、特大型金矿床原生晕轴向分带序列统计规律表

注：①Hg、As、Sb间没有横线表示概率相等；②矿床规模按：特大型：50～100ｔ、大型：20～50ｔ、中型：5～20ｔ、小型：<5ｔ；③统计时具有反分带(预测深部有盲矿或深部已被证实有盲矿)的矿床不参加统计；④统计概率在轴向上分上、中、下三部分，统计各元素在其出现矿床数中的概率。

4．原生晕轴向“反分带”序列是预测盲矿的重要标志

在研究金矿床原生晕轴(垂)向分带序列中，发现很多矿床的原生晕轴(垂)向分带序列并不正常，B、As、Hg、F、Sb、Ba等特征前缘晕指示元素出现在分带序列的中部或下部或尾部，与上述统计总结的中国金矿床原生晕综合轴向(垂直)分带序列相比，出现了“反常或反分带”序列，根据金矿成矿成晕多期多阶段叠加的观点分析，则是深部盲矿体前缘晕的叠加结果，“反常或反分带”序列是深部盲矿的重要标志，据此确定了预测盲矿的“反分带”准则：

(1)矿体深部未完全控制时，计算其轴向分带序列出现“反常或反分带”，指示矿体向下延伸还很大。表1-2-9中很多矿床分带序列出现反常，应是深部盲矿的指示。

(2)矿体已控制到尾部或矿山对探明矿体已采至根部，计算其轴向分带序列，出现“反常或反分带”，则指示深部还有盲矿或深部还存在金的第二富集带(盲矿体)。

5．小结与启示

(1)金矿具有多期多阶段叠加成矿(晕)的特点，在空间上单阶段形成矿体或不同阶段近于同位叠加形成的矿体(晕)具有正向分带特点，不同成矿阶段形成矿体(晕)部分或只有头、尾晕叠加，则形成“反常或反分带”。大型、特大型金矿多是由多期多阶段叠加成矿(晕)的结果，实际计算某一剖面的原生晕轴向分带往往会出现“反常或反分带”，利用“反分带”进行盲矿预测已取得了很好的效果。

(2)不同类型、不同规模金矿床如是一次成矿或同位或近于同位叠加的矿体的原生晕正常轴向分带序列都是正向分带，而且具有很大的相似性。

(3)统计得出了中国金矿床的原生晕综合轴向(垂直)分带序列，具有共性或普遍规律，是研究典型矿床轴向分带序列的重要标志序列。

(4)原生晕轴向分带序列计算中存在的一些问题：对同一金矿床，参加计算的标高数不同计算结果有差异，参加计算的元素数不同计算结果有差异，对各元素取值方法不同计算结果有差异。由于不同标高对各元素原生晕范围的工程控制程度不同，而造成的取值范围不同，若以不同标高各元素线金属量为基础，则难以计算出不同标高各元素统一的、全部或实际的线金属量，其计算结果必然会受到影响。尽管如此，总体看所收集到的典型金矿床的原生晕轴向分带序列，还是能定性地反映金矿床的轴向分带特点。

63个典型金矿床原生晕轴向分带序列资料主要来源于：①邹光华、欧阳宗矫、李惠、周庆来等著编的“中国主要类型金矿床找矿模型”、“中国主要类型金矿床找矿模型论文集”(北京：地质出版社，1997)；②李惠著编的“石英脉和蚀变岩型金矿床的地球化学异常模式”(北京：科学出版社，1991)；③李善芳、孙焕振主编的“勘查地球物理地球化学文集”第11集、14集(北京：地质出版社，1990，1992)；④“地矿部地球物理地球化学勘查研究所刊”2～6号(北京：地质出版社，1987～1995)；⑤中国地质学会勘查地球化学专业委员会主编的“第一、二、三、四、五届勘查地球化学论文集”(1981～1993)。

6．本项目研究-跟踪14个矿床原生晕轴向分带序列

从上到下分别为：

1)山东金青顶石英脉型-特大型金矿

Hg、As、Sb、B→Ag、Au→Cu、pb、Zn→Bi、Mo、Mn、Co、Ni

(150～600m)Cu、Pb、Zn、Mo→Sb、As→Ag、Au、Bi反常有叠加，深部已找到盲矿。

2)山东三甲石英脉型-大型金矿

(-26→-266m)Bi、Ni、Mo、Sn、Co→Sb、W、Zn、As→Ag、Cu、Au→B、Pb反常有叠加，深部已找到盲矿。

3)山东新城蚀变岩型-特大型金矿

Hg、As、Sb、F、B、Ba、Sr、W→Au、Ag、Cu、Pb、Zn→Bi、Mo、Mn、Co。

Ⅰ号矿体(Au、Ag、Cu、Sb、Bi、Te)→(As、Pb、Mo)→Hg、Se→Co、Mn、Zn、Ni，反常有叠加，深部已找到盲矿。

4)山东三山岛蚀变岩型-特大型金矿

Hg、Sb、As、B→Ag、Au、Cu、Pb、Zn→Bi、Co、(W)、Mn、Mo→(V)、(Ni)、(Sn)。

5)山东大庄子构造破碎带型-大型金矿

Hg、As、Sb、B→Ag、Au→Cu、pb、Zn→Bi、Mo、Mn、Co、Ni。

6)陕西双王钠长隐爆角砾岩型-特大型金矿

Hg、B、Sb、As→Ag、Au→Mn、Bi、Mo、Co。

7)辽宁白云构造破碎带型-大型金矿

HgAs→SbB→AgAu→CuPbZn→Mo、Mn、Co。

8)辽宁五龙石英脉型-大型金矿

As、Sb、Hg、B→Au、Ag、Cu、Pb→Bi、Mn、Mo、Co。

9)河南祁雨沟隐爆角砾岩型-大型金矿

As、Sb、Hg→Au、Ag、Cu、Pb→Bi、Mo、Mn、Co、Ni、V、Ti。

10)河南秦岭石英脉型-特大型金矿

As、Hg、Sb、Ba、B→Au、Ag、Cu、Pb、Zn→Sn、W、Ti、Mo-Bi、Co、Ni、Mn

3号金矿体(2000～1700m间)：Mo、B、Sb→Au、Bi、W-Ba→Ti、Hg→Mn、Sn、Co、Cr→Ag、V、Cu、Ni、Zn-As、Pb。反常有叠加，深部已找到盲矿。

11)河北金厂峪复脉带型-大型金矿

As、Sb、Hg、B(W)→Au、Ag、Cu、Pb、Zn→Bi、Mn、Mo、Co。

12)陕西东桐峪石英脉型-大型金矿

As、Sb、Hg、B→Au、Ag、Cu、Pb→Bi、Mn、Mo、Co。

13)山西刁泉矽卡岩型-大型银铜矿

As、Sb、Hg、B→Ag、Cu、Pb、Zn→Bi、Mn、Mo、Co。

14)湖北鸡冠咀矽卡岩型-特大型铜金矿

I、F、Hg→As、Sb→Li、Be、Ba→Sr、Cs→Ag、Cu、Pb、Au、Zn→Cd、Bi、Co、Mn、Mo→W、Ni、V、(Tl)、Ce、La。

022线La-Ce→W-Au-Be-Mn-Co-Zn-Ag-Cu→Ti-Li-F-V-Bi-I→Cd-Sr-Ba-Pb-Tl-Sb-As-Ni-Hg-Mo。反常有叠加，深部已找到盲矿。