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。

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

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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。

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

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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

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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 vein

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4.2   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。

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

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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

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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

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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

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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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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

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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。

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

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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。

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。