TRACE ELEMENT CHARACTERISTICS OF THE NO.47 VEIN IN DAKAITOU ORE DISTRICAT OF LINGLONG GOLD DEPOSIT
-
摘要: 选择胶东玲珑金矿典型矿体47号脉为研究对象,应用基岩地球化学方法,测试微量元素含量,研究微量元素与金的相关关系、计算微量元素的浓集系数并确定其轴向分带,探讨微量元素对深部金成矿的指示意义,期待能对玲珑金矿深部找矿提供一些参考。初步认识如下:矿区金矿体的最佳指示元素依次为Au、Ag、Bi、As、Cu、Co、Mo、Sb;金矿体的轴向分带序列从上到下依次为As、Pb、Ag、Cu、Hg、Sb、Mo、Ni、Th、V、U、Mn、Zn、Bi、Co、Au;矿体中Au、Bi、Ag、As富集系数大,Cu、Co富集系数中等,而Zn在矿体中相对亏损。研究结果表明,在深部47号矿体仍有较好的成矿前景。Abstract: After years of mining, the reserves of Jiaodong Linglong gold deposit have been consumed enormously. Therefore, the prospecting of reserve resources has become an urgent problem. In this paper, by using the application of rock geochemical method and choosing the typical ore 47 vein as the object of study, the trace elements related with Au had been tested and the correlation between trace elements and Au had been researched. Then, the concentration coefficient and axial zoning had been calculated and the indicative significance of trace elements to deep Au mineralization had been discussed. Finally, looking forward to some reference can be provided for the prospecting of Linglong gold deposit at depth. Some preliminary recognition as followed that the optimal indicator elements in gold ore body is Au, Ag, Bi, As, Cu, Co, Mo and Sb successively; the axial zonality sequence from top to bottom is As, Pb, Ag, Cu, Hg, Sb, Mo, Ni, Th, V, U, Mn, Zn, Bi, Co and Au; the enrichment coefficient of Au, Bi, Ag is big, Cu and Co is medium, Zn is of relative depletion; and the mineralization prospect of No.47 ore body is good in deep.
-
玲珑金矿为中国目前正在开采的典型石英脉型金矿床,其开采历史悠久,矿石类型典型,是一个具有重要研究价值的金矿床。但随着开采效率的提升和开采时间的推进,后备资源的预测勘探成了急需解决的问题之一。对此问题前人做了大量相关研究[1~7],从不同角度探讨金成矿过程,预测深部远景。本文选择玲珑大开头矿区47号脉,应用基岩地球化学方法,研究本矿区典型矿体的微量元素特征,探讨微量元素深部成矿的指示意义、脉体的微量元素轴向分带序列以及微量元素在矿床中的富集规律,期待为本区深部和外围金成矿预测提供一些有用信息。
1. 研究区地质背景
玲珑金矿位于玲珑断裂和破头青断裂夹持区。47号脉位于玲珑矿田大开头矿区的北西侧,地表出露,脉体延伸与52号脉交汇绞合,与48、50、10号脉大致平行排列(见图 1)。出露地层主要为太古宙胶东群斜长片麻岩、黑云变粒岩和斜长角闪岩等。岩浆岩大面积发育,主要为中粗粒黑云母花岗岩,是矿区的主要围岩;区内构造发育,大致走向为北东东、北北东、北东。
2. 47号矿体地质特征
47号矿脉在浅部矿化好,产状稳定,规模大,总体走向45°;矿体主要为石英脉型,蚀变发育,主要有钾化、硅化、绢英岩化,矿体多呈脉状。
47号脉在标高-400 m至-700 m,脉体金品位局部可达96 g/t(-620 m中段69勘探线),矿体在-720 m中段处平均产状为130°∠60°。矿体主要有3种:含金硫化物(主要是黄铁矿)矿体(见图 2)、石英脉矿体、破碎蚀变岩矿体。
线状含黄铁矿石英细脉型矿体多发育于钾化花岗岩中,宽度不超过10 cm,脉体中发育大量的黄铁矿,晶形自形—它形,脉体较平直,长约2 m,产状与主矿带相近,且离主矿带较近,脉体中的金品位一般较高。
硅化硫化物型矿体多呈黑色、黄绿色,块状构造,局部较松散,与花岗岩接触面呈突变接触,无明显的过渡边界,一般位于主构造带中,黑色硫化物成条带状大致平行分布其中,产状与接触界面产状大致相近(见图 3)。矿石中金分布较为平均,品位较石英脉型的矿体低。矿带宽约2 m。
石英脉型矿体多呈白色,主要为石英,可见黄铁矿细小颗粒分布其中,岩石表面可见黄铁矿被淋滤后产生的孔洞,表面一般覆盖有黄色的次生氧化物,金品位局部高达几百克每吨,但金元素分布极不均匀。为矿区的主要矿体类型。
3. 取样及测试方法
本次在47号矿体的7个采矿中段(-420 m、-470 m、-520 m、-570 m、-620 m、-670 m、-720 m)进行了样品采集,分析样品共计112件。
采样剖面以矿体为中心,顺次对称采取两侧蚀变岩、围岩,每类岩石各采集1~2个样,每个样品重300~500 g,对有矿化显示的样品或易于富集矿化元素的部位进行针对性采样。同时绘制野外地质素描图,在剖面图上标注采样间距、采样位置,对矿化信息明显的样品,记录时要详细。先进行样品描述,后粉碎样品至74 μm(200目),每个样品称取50 g待化探测试用。
按原生晕化探要求,每个样品分别测定Au、Ag、As、Bi、Co、Cu、Hg、Mn、Mo、Ni、Pb、Sb、Th、U、V、Zn共16项元素的含量。试样送澳大利亚澳实分析检测(广州)有限公司澳实矿物实验室测试。其中Au和Ag测试采用中国DZG 93-09金银矿石分析规程方法,其他As、Bi、Co、Cu、Hg、Mn、Mo、Ni、Pb、Sb、Th、U、V、Zn元素测试采用DZG 20.03-1987区域化探样品分析方法及质量管理。
4. 47号脉基岩地球化学特征
4.1 基岩地球化学剖面特征
从基岩地球化学剖面数据(见表 1)可以看出,47号脉从矿体到两侧围岩,Au、Bi、Ag、As、Sb、Mo、Cu、Co等元素含量明显降低;含线状石英细脉的钾化花岗岩Au含量较高,含黄铁矿的钾化或硅化蚀变花岗岩Au有异常,但Au含量较低。
表 1 47号脉部分基岩地球化学元素成分Table 1. Part of the rock geochemical elements contents of No.47 vein4.2 元素相关性
将样品的Au元素按含量从低到高排列,其他元素按Au元素从高到低排列后的样品顺序做相应的曲线(见图 4),并将各元素的曲线变化规律与Au进行对比,可以直观地看出各元素与Au的相关性。
由图 4可以看出:Ag、As、Cu曲线变化与Au相似,认为其与Au紧密共生或伴生;Co、Mo、Sb、Bi曲线局部变化与Au的曲线变化相似,认为其在部分矿体中与Au有一定的关系;
Pb、Zn、U、Mn、Ni、V、Th、Hg的曲线变化与Au相似关系不明显,认为该地区这些元素与Au无直接相关关系。
5. 微量元素浓集系数
样品按岩石类型分类,然后计算微量元素在各类岩石中的平均值(见表 2),并对各类岩石中微量元素的平均含量取对数,绘制曲线变化图(见图 5),分析微量元素在不同岩性中的分布情况。
表 2 47号脉矿石及围岩基岩地球化学微量元素平均值Table 2. Average of all rock geochemical composition analysis of silicate of No.47 vein由表 2、图 5可以看出,Au、Bi、Ag、As、Cu、Co在矿体中含量较围岩中相对高;Au在石英脉中表现为强富集,在破碎蚀变岩中富集程度较低,在泥化蚀变岩中亏损明显;Ag在矿体中分布较为稳定;Hg在矿体和围岩中均表现为亏损;16种微量元素在近矿围岩(钾化花岗岩、未蚀变或弱蚀变花岗岩、泥化花岗岩)中分布相近。
在远离矿体的区域采集背景样16个,测试其中16种微量元素含量(见表 3),并计算出平均值,作为该矿区16种微量元素的背景值。然后将样品按蚀变和矿体类型分类,算出各类岩石中16种微量元素的平均值后,除以各元素在该矿区的背景值(见表 3),即可获得47号脉矿体与围岩中地球化学微量元素的浓集系数(见表 4)。
表 3 背景样及背景值Table 3. Background samples and background values of the deposit表 4 47号脉基岩地球化学微量元素的浓集系数Table 4. The concentration ratio about rock geochemical trace elements in the No.47 vein将表 4中浓集系数按大小分成5个等级,并用不同的符号表示,可得出47号脉基岩地球化学微量元素浓集程度(见表 5)。
表 5 47号脉基岩地球化学微量元素浓集程度Table 5. Concentration ratio about rock geochemical trace elements in the No.47 vein综上分析可知:① Au、Bi、Ag、As在矿体中强富集,浓集系数大多在100以上,在石英脉型矿体中浓集系数高达几百;在近矿围岩中浓集系数大多处于10~100范围内,只有Ag在近矿围岩中富集系数相对较低。② Cu、Co在矿体中浓集系数在10~100之间,在近矿围岩中浓集系数≥1。③ Th在矿区中浓集系数低于1,为亏损元素。④ Zn在石英脉型矿体和近矿围岩中表现为低浓度富集,在其他两类矿体(破碎蚀变岩和强钾化花岗岩含多条线状石英细脉)中表现为亏损;Mn、Pb在含线状石英强钾化花岗岩中表现为亏损。⑤ Mo、Ni、Sb、U、V等元素在矿区均表现为低浓度富集,浓集系数低于10。
6. 47号脉轴向分带序列
首先根据同一元素在各截面的线金属量,计算出各元素线金属量(见表 6)和各采矿中段的富集系数(见表 7);再根据浓集中心的相对位置,初步得出浓集分带;最后精确计算出同一采矿中段多个浓集中心的先后顺序。综上计算得出47号脉的最终排序为:As、Pb、Ag、Cu、Hg、Sb、Mo、Ni、Th、V、U、Mn、Zn、Bi、Co、Au。
表 6 47号脉原生晕的线金属量Table 6. The zoning about line metal content of the No.47 vein表 7 浓集系数表Table 7. The center of element enrichment of the No.47 vein前人研究总结得出金矿床的最佳指示元素组合是:Au、Ag、As、Bi、Co、Cu、Hg、Mn、Mo、Ni、Pb、Sb、Zn;其中前缘晕元素:Ag、As、Hg;近矿晕元素:Au、Ag、Cu、Pb、Zn;尾晕元素:Bi、Co、Mn、Mo。
对比47号脉元素轴向分带序列,可以得出:47号脉轴向序列的元素排列与单一成矿的脉体轴向序列差异较大,说明47号脉具有多期多阶段叠加成矿特点;Au元素位于轴向序列的尾部,作为金矿的近矿指示元素,说明脉体深部有隐伏矿体存在的可能。
综合以上分析,对47矿体深部进行初步预测:① 47号脉-720 m中段,现正开采的矿体品位高,脉体向下延伸,无尖灭现象;② 轴向分带序列中Au元素排列在末端,指示-720 m中段Au元素向下聚集趋势增加,矿体在深部(-720 m标高以下)矿体存在的可能性较大。
7. 结论
矿区金矿体的最佳指示元素依次为Au、Ag、As、Cu;有一定指示意义的元素依次为Bi、Co、Mo、Sb;指示意义不大的元素有Zn、Pb、U、Hg、Mn、Ni、V、Th。
矿体中Au、Bi、Ag、As富集系数大,Cu、Co富集系数中等,Zn在矿体中相对亏损。
金矿体的轴向分带序列从上到下依次为:As、Pb、Ag、Cu、Hg、Sb、Mo、Ni、Th、V、U、Mn、Zn、Bi、Co、Au,矿体为多期多阶段成矿脉体;Au元素位于轴向序列的尾部,说明脉体深部可能有隐伏矿体存在的可能。
在深部(-720 m标高以下),47号矿体仍有较好的成矿前景。
致谢: 在本项目前期工作中得到山东黄金矿业(玲珑)有限公司刘为民、杨贵彬等人的大力支持和帮助,在此表示衷心感谢。 -
表 1 47号脉部分基岩地球化学元素成分
Table 1. Part of the rock geochemical elements contents of No.47 vein
表 2 47号脉矿石及围岩基岩地球化学微量元素平均值
Table 2. Average of all rock geochemical composition analysis of silicate of No.47 vein
表 3 背景样及背景值
Table 3. Background samples and background values of the deposit
表 4 47号脉基岩地球化学微量元素的浓集系数
Table 4. The concentration ratio about rock geochemical trace elements in the No.47 vein
表 5 47号脉基岩地球化学微量元素浓集程度
Table 5. Concentration ratio about rock geochemical trace elements in the No.47 vein
表 6 47号脉原生晕的线金属量
Table 6. The zoning about line metal content of the No.47 vein
表 7 浓集系数表
Table 7. The center of element enrichment of the No.47 vein
-
[1] 杨敏之.金矿床围岩蚀变带地球化学-以胶东金矿床为例[M].北京:地质出版社, 199:1~115.YANG Min-zhi, The geochemistry of wallrock alteration zone of gold deposits-As exemplified by Jiaodong Gold deposits[M]. Beijing:Geological Publishing House, 1998:1~115. [2] 吕古贤, 郭涛, 刘杜鹃.玲珑-焦家式金矿构造地质特征及成矿构造物理化学参量因子分析——以阜山金矿区为例[J].地球学报, 2002, 23(5):409~416. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXB200205004.htmLÜ Gu-xian, GUO Tao, LIU Du-juan. Geological and structural characteristics of Linglong-Jiaojia type gold deposits and factor analysis of their metallogenic tectonic physicochemical parameters:Exemplified by Fushan gold deposit[J]. Acta Geosicientia Sinca, 2002, 23(5):409~416. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DQXB200205004.htm [3] 孙国胜, 李绪俊, 姚凤良, 等.玲珑金矿田矿物组合与地球化学分带及矿体定位预测意义[J].地质与勘探, 2002, 38(4):28~32. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZKT200204005.htmSUN Guo-sheng, LI Xu-jun, Yao Feng-liang, et al. Significance of mineral assemblage and geochemical zoning on the ore bodies[J]. Geology and Prospecting, 2002, 38(4):28~32. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZKT200204005.htm [4] 张德宏, 张庆禧.玲珑金矿田岩石地球化学测量及其找矿效果[J].山东地质, 1998, 14(1):47~52. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SDDI801.007.htmZHANG De-hong, ZHANG Qing-xi. Rock geochemistry and its application in Linglong gold field[J]. Geology of Shandong, 1998, 14(1):47~52. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-SDDI801.007.htm [5] 张祖青, 赖勇, 陈衍景.山东金矿流体包裹体地球化学特征[J].岩石学报, 2007, 23(9):2207~2216. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB200709019.htmZHANG Zu-qing, LAI Yong, CHEN Yan-jing. Fluid inclusion study of the Linglong gold deposit, Shandong Province, China[J]. Acta Petrologica Sinica, 2007, 23(9):2207~2216. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-YSXB200709019.htm [6] 吕古贤, 孔庆存, 邓军.山东玲珑和焦家金矿成矿深度研究与测算[J].地质论评, 1996, 42(6):550~559. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZLP199606008.htmLÜ Gu-xian, KONG Qing-cun, DENG Jun. Study and estimate of depths of the formation of the Linglong and Jiaojia gold deposits in Shandong[J]. Geologocal Review, 1996, 42(6):550~559. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-DZLP199606008.htm [7] 宁钧陶, 郭喜运, 符巩固, 等.黄铁矿的标型特征及其对金矿床成因与找矿勘查的启示[J].东华理工大学学报, 2012, 35(4):352~357. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HDDZ201204010.htmNING Jun-tao, GUO Xi-yun, FU Gong-gu, et al. The marked characteristics of the pyrite of gold ore genesis and mineral exploration[J]. Journal of East China Institute of Technology, 2012, 35(4):352~357. http://www.cnki.com.cn/Article/CJFDTOTAL-HDDZ201204010.htm -