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玲珑金矿大开头矿区47号脉微量元素特征

高海东 胡宝群 吕古贤 武际春 郭涛 王志华 王乃伟 李元志

高海东, 胡宝群, 吕古贤, 等, 2013. 玲珑金矿大开头矿区47号脉微量元素特征. 地质力学学报, 19 (1): 53-62.
引用本文: 高海东, 胡宝群, 吕古贤, 等, 2013. 玲珑金矿大开头矿区47号脉微量元素特征. 地质力学学报, 19 (1): 53-62.
GAO Hai-dong, HU Bao-qun, LÜ Gu-xian, et al., 2013. TRACE ELEMENT CHARACTERISTICS OF THE NO.47 VEIN IN DAKAITOU ORE DISTRICAT OF LINGLONG GOLD DEPOSIT. Journal of Geomechanics, 19 (1): 53-62.
Citation: GAO Hai-dong, HU Bao-qun, LÜ Gu-xian, et al., 2013. TRACE ELEMENT CHARACTERISTICS OF THE NO.47 VEIN IN DAKAITOU ORE DISTRICAT OF LINGLONG GOLD DEPOSIT. Journal of Geomechanics, 19 (1): 53-62.

玲珑金矿大开头矿区47号脉微量元素特征

基金项目: 

地质调查项目 1212011220935

国家自然科学基金项目 40862005

国家自然科学基金项目 40872165

详细信息
    作者简介:

    高海东(1983-), 男, 山西省大同市人, 硕士研究生, 地球化学专业。E-mail:yanhong04011230@126.com

  • 中图分类号: P618.51

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。

     

  • 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。

    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。

    图  1  玲珑金矿田矿区地质略图与大开头矿区89线地质剖面图
    Figure  1.  Geological sketch map and No.89 geological profile of Da kai-tou of Linglong Au deposit

    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。

    图  2  含多条硅化硫化物线及细脉的矿体
    Figure  2.  The orebody with linear silicide and vulcanization vein

    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。

    图  3  硅化硫化物矿体
    Figure  3.  The orebody of silicide and vulcanization vein

    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。

    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。

    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 vein
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    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。

    图  4  微量元素相关性对比图
    (LL307、LL335、LL080、LL106、LL298等5个样品中Au含量远高于其他样品,使曲线变化规律不明显,已剔除)
    Figure  4.  The relevance of trace elements

    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。

    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
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    图  5  47号脉矿石及围岩基岩地球化学微量元素平均值对数曲线图
    Figure  5.  The relevance of average value of trace element in different rock about No.47 vein

    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
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    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
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    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
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    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。

    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
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    表  7  浓集系数表
    Table  7.  The center of element enrichment of the No.47 vein
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    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。

    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。
  • 图  1  玲珑金矿田矿区地质略图与大开头矿区89线地质剖面图

    Figure  1.  Geological sketch map and No.89 geological profile of Da kai-tou of Linglong Au deposit

    图  2  含多条硅化硫化物线及细脉的矿体

    Figure  2.  The orebody with linear silicide and vulcanization vein

    图  3  硅化硫化物矿体

    Figure  3.  The orebody of silicide and vulcanization vein

    图  4  微量元素相关性对比图

    (LL307、LL335、LL080、LL106、LL298等5个样品中Au含量远高于其他样品,使曲线变化规律不明显,已剔除)

    Figure  4.  The relevance of trace elements

    图  5  47号脉矿石及围岩基岩地球化学微量元素平均值对数曲线图

    Figure  5.  The relevance of average value of trace element in different rock about No.47 vein

    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

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出版历程
  • 收稿日期:  2012-10-17
  • 刊出日期:  2013-06-01

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