礦山及外圍深部預(yù)測化探方法講課稿

1、課稿2011.2.15礦區(qū)及外圍深部預(yù)測的化探新方法新技術(shù)李惠 （中國冶金地質(zhì)總局地球物理勘查院-地球化學(xué)勘查院 保定 071051）目 錄前言一、礦區(qū)及外圍深部化探的新方法、新技術(shù)研究現(xiàn)狀二、原生暈-原生疊加暈-構(gòu)造疊加暈法研究成果及其找礦效果（一）原生暈找礦研究主要成果1.原生暈找礦模型研究及其應(yīng)用效果2.有色金屬礦床地球化學(xué)找礦模型研究的主要成果3.銅礦床地球化學(xué)找礦模型研究的主要成果4.中國主要類型金礦地球物理、地球化學(xué)綜合找礦模型研究主要成果（二）原生疊加暈-構(gòu)造疊加暈找盲礦新方法新技術(shù)研究成果及找礦效果1.原生疊加暈-構(gòu)造疊加暈新方法新技術(shù)2.構(gòu)造疊加暈找盲礦新方法研究的主要成果3

2、.造疊加暈法在危機(jī)金礦山深部及其外圍找盲礦應(yīng)用效果三、構(gòu)造疊加暈新方法在礦區(qū)、外圍及普查區(qū)的應(yīng)用原則1.構(gòu)造疊加暈新方法在礦區(qū)及其外圍的應(yīng)用原則2構(gòu)造疊加暈新方法在普查區(qū)或勘查區(qū)應(yīng)用原則四、包裹體氣暈、離子暈及其疊加暈找金盲礦新方法、厚覆蓋礦區(qū)找隱伏礦的化探新方法、新技術(shù)（一）汞氣測量方法研究成果及甪于礦區(qū)找隱伏礦的效果（二） 地電化學(xué)方法及其找隱伏礦的效果（三）深穿透-地氣法六、礦區(qū)及外圍深部盲礦預(yù)測的最佳化探新方法及其最佳組合小結(jié)主要參考文獻(xiàn)前言目前，我國很多大中型有色金屬（含金）礦山經(jīng)多年開采，資源嚴(yán)重不足，在礦區(qū)及外圍深部及外圍找礦，主要尋找對象是深部盲礦或隱伏礦，的難度越來越大，必須

3、采用新理論，研究新方法、新技術(shù)才會有所突破。危機(jī)礦山很多，但并不是每個(gè)危機(jī)礦山深部都有第二富集帶或盲礦體，既便根據(jù)礦區(qū)成礦條件分析認(rèn)為有找礦潛力，也需指出盲礦在哪里？如某石英脈型金礦，開采深度已達(dá)600m，有18層坑道，最下層坑道沿脈長2000m，構(gòu)造中石英脈厚僅0.2m，金含量最只有0.05g/t，在600m之下是否有第二富集帶盲礦體？在（長2000m坑道）哪一段深部有？哪種方法預(yù)測效果相對最好？國內(nèi)外找礦的實(shí)踐證明，化探在現(xiàn)有礦區(qū)深部及其外圍找盲礦是一種直接、有效的方法技術(shù)。在勘查地球化學(xué)領(lǐng)域也有多種新方法，不同種方法各有其特長及其應(yīng)用條件，為了以同樣投資取得最好的找礦效果，本文全面總結(jié)了

4、國內(nèi)、外礦區(qū)化探新方法新技術(shù)研究現(xiàn)狀，并總結(jié)了各種方法在礦區(qū)深部及其外圍找盲礦或隱伏礦的效果，據(jù)此，提出了在礦山深部及其外圍盲礦或隱伏礦預(yù)測的最佳化探新方法及最佳方法組合。一、礦區(qū)深部化探的新方法、新技術(shù)研究現(xiàn)狀（1-14）多年來，為為礦山深部找礦，國內(nèi)、外都做了大量研究工作，開拓的化探新方法、新技術(shù)主要有：原生暈法-原生疊加暈法- -構(gòu)造疊加暈法，包裹體氣暈、離子暈及其疊加暈法，礦物地球化學(xué)法及同位素地球化學(xué)方法等；在厚覆蓋礦區(qū)有汞氣測量法（壤中氣汞測量、土壤吸附汞測量）、地電化學(xué)法（電提取法、土壤離子電導(dǎo)率）、地氣法、綜合氣體地球化學(xué)方法（H2S、CO2、CO、CS2、COS等）、烴類測量

5、、相態(tài)分折、元素活動態(tài)測量（水提取相、非晶質(zhì)鐵錳氧化物相、有機(jī)絡(luò)合相、活動態(tài)等）、鹵素地球化學(xué)法（巖石、土壤鹵素測量和土壤熱釋鹵素測量）等等。我國在上述方法研究中都取得了新的突破，其中在礦山深部預(yù)測深部盲礦的構(gòu)造疊加暈找礦法和包裹體氣暈和離子暈法，在運(yùn)積物厚覆蓋找盲礦或隱伏礦的汞蒸氣測量、地電化學(xué)、深穿透-地氣法、鹵素測量等方法的研究與應(yīng)用都達(dá)到了國際先進(jìn)水平或國際領(lǐng)先水平。二、原生暈-原生疊加暈-構(gòu)造疊加暈法研究成果及其找礦效果（一）原生暈找礦研究主要成果（1-12）原生暈方法又稱巖石地球化學(xué)方法，認(rèn)為是尋找熱液成因的盲礦或隱伏礦有效好方法。我國應(yīng)用原生暈找盲礦的研究，自五十年代末期謝學(xué)錦、

6、邵躍等人就開始了研究原生暈找礦，在近五十年中，地礦、冶金、有色等系統(tǒng)及地質(zhì)院校的化探專家都相繼做了大量研究工作，在研究原生暈分帶理論和方法技術(shù)方面都取得了一系列開創(chuàng)性成果：使原生暈找礦發(fā)展為原生地球化學(xué)異常模式和找礦模型又發(fā)展為原生疊加暈?zāi)Ｊ胶驼业V模型構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ胶驼业V模型。發(fā)表論文已有百余篇 ，特別是1990-1998年九年間出版了多部專著，有代表性的十部專著是：1990年由歐陽宗圻、李惠、劉漢忠編著的典型有色金屬礦床地球化學(xué)異常模式，1991年由李惠編著的石英脈和蝕變巖型金礦床地球化學(xué)異常模式，以張本仁、孫煥振、李善芳等主編的勘查地球物理勘查地球化學(xué)文集，1993年趙倫山、吳悅斌、沈鏞立

7、箸的基巖地球化學(xué)測量方法，1996年鄒光華、歐陽宗圻、李惠 等著的中國主要類型金礦床找礦模型，1997年王繼倫、李善芳、齊文秀、朱有光、傅祥鱗等著的中國金礦物探、化探方法技術(shù)的研究與應(yīng)用，1997邵躍的熱液礦床巖石測量（原生暈法）找礦，1998年吳承烈、徐外生、劉崇民的中國主要類型銅礦勘查地球化學(xué)模型。隨著對金礦原生暈軸向分帶的研究的不斷深入，原生暈研究出現(xiàn)了難題，發(fā)現(xiàn)很多礦床的原生暈軸向分帶常出現(xiàn)現(xiàn)反常，如前、尾暈同時(shí)出現(xiàn)、地球化學(xué)參數(shù)多次轉(zhuǎn)折、原生暈軸向分帶序列出現(xiàn)反分帶等問題，用一般原生暈理論不能解釋，困惑了化探專家?guī)资?。九十年代以來，李惠?jù)金礦成礦具有多期多階段疊加的特點(diǎn)，提出了“

8、疊加暈理論”，解決了困惑化探專家?guī)资甑碾y題，不但合理解釋了上述反?，F(xiàn)象，而且提取出了更優(yōu)化的找盲礦信息，并于1998年出版了大型、特大型金礦盲礦預(yù)測的原生疊加暈?zāi)Ｐ秃?006年1月由地質(zhì)出版社出版了金礦區(qū)深部盲礦預(yù)測的構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｐ图罢业V效果。1.原生暈找礦模型研究及其應(yīng)用效果原生暈或巖石地球化學(xué)異常模式是對一個(gè)具體礦體、礦床、礦田的元素組合、含量變化、特別是異常發(fā)育特點(diǎn)及其分帶特征的客觀反映和高度概括，用異常模式圖表示，并有文字說明；原生暈（巖石地球化學(xué)）找礦（勘查或預(yù)測）模型是指在建立了礦體、礦床、礦田地球化學(xué)異常模式的基礎(chǔ)上，進(jìn)一步概括總結(jié)出了地球化學(xué)找礦標(biāo)志及找礦方法，是異常模式（含

9、圖）、找礦標(biāo)志和找礦方法的集成。2.有色金屬礦床地球化學(xué)找礦模型研究的主要成果在“六五”期間，冶金部立項(xiàng)，由歐陽宗圻教授為首李惠、劉漢忠等組織冶金十七個(gè)科研院所及大專院校聯(lián)合研究有色金屬礦床地球化學(xué)異常摸式，先后對金、鉛、鋅、銀、銅、鉬、鎢、錫、銻、鈮、鉭等11個(gè)礦種（礦床類型包括熱液型銅、鎢、錫、鉬、銻礦、綠巖帶型金礦、斑巖型銅鉬礦、矽卡巖型銅鉬礦、脈狀鎢礦、層控銅鉛鋅礦等）進(jìn)行了系統(tǒng)研究，并建立了礦田、礦床（體）的地球化學(xué)找礦模型：包括異常模式和盲礦預(yù)測標(biāo)志及判別礦體剝蝕程度的指標(biāo)或數(shù)學(xué)模型。各礦區(qū)用模型預(yù)測，都取得了好的找礦效果。有色金屬礦床地體化學(xué)異常模式的建立，不僅發(fā)展了地球化學(xué)找礦

10、理論，開拓了化探模式化找礦的新路，是化探找礦發(fā)展中的一次飛躍，提高了化探找有色金屬盲礦的效果，為在有色金屬礦區(qū)深部及其外圍盲礦預(yù)測提供了一套有效方法技術(shù)。3.銅礦床地球化學(xué)找礦模型研究的主要成果（8）地礦系統(tǒng)在研究礦田、礦床和礦體地球化學(xué)異常模式和找礦模型方面做了大量研究工作，取得了豐碩的成果。在“八五”期間，由吳承烈、徐外生、劉崇民等完成的地礦部重點(diǎn)科研項(xiàng)目“中國主要類型銅礦隱伏礦地球化學(xué)預(yù)測指標(biāo)研究”成果中，全面地總結(jié)了作者和地礦系統(tǒng)生產(chǎn)、科研及教學(xué)領(lǐng)域的化探工作者近30余年在銅礦地球化學(xué)勘查中取得的主要成果，以成礦帶、礦田、礦床不同級次的地質(zhì)、地球化學(xué)和地球化學(xué)勘查為基礎(chǔ)，研究和建立了包

11、括斑巖銅鉬礦、夕卡巖型銅礦、復(fù)合型銅礦、巖漿型銅鎳礦、海相火山巖型銅礦、沉積變質(zhì)-熱液改造型銅礦、熱液脈型銅礦等七種類型礦床的地質(zhì)-地球化學(xué)異常模式和地球化學(xué)勘查模式-模型系統(tǒng)，應(yīng)用模式-模型預(yù)測取得了顯著效果，在銅礦區(qū)深部及其外圍找盲礦具有重要實(shí)用價(jià)值。4.中國主要類型金礦地球物理、地球化學(xué)綜合找礦模型研究主要成果 （5）“八五”期間，國家科委把建立“我國主要類型金礦床綜合方法找礦模型”作為國家重點(diǎn)黃金地質(zhì)科技攻關(guān)項(xiàng)目，由地礦部、冶金、有色、核工業(yè)、武警黃金五個(gè)系統(tǒng)的聯(lián)合攻關(guān)。研究地區(qū)有膠東、冀東、冀北、晉北、陜西小秦嶺、桐柏大別山、川西北、黔西南、桂西北、內(nèi)蒙烏拉山大青山、西秦嶺、甘南、甘

12、肅北山、湘中、河南熊耳山崤山、海南、云南、吉林夾皮溝等21個(gè)金礦區(qū)帶的68個(gè)典型金礦床（田）的地質(zhì)地球物理地球化學(xué)異常特征，根據(jù)不同的成礦地質(zhì)條件和礦床成因系統(tǒng)地研究和總結(jié)了中國主要類型金礦床-綠巖帶型、變質(zhì)碎屑巖型、沉積巖系和火山次火山巖型等四種主要類型金礦床（田）的地質(zhì)-地球物理地球化學(xué)異常模式和找礦模型，提供了在不同類型的典型金礦區(qū)應(yīng)用物、化探找礦預(yù)測的具體指標(biāo)和技術(shù)參數(shù)，大大提高了我國金礦的物、化探找礦技術(shù)水平，用模型在幾十個(gè)金礦區(qū)及其外圍進(jìn)行找礦預(yù)測，都取得了顯著找礦效果。（二）原生疊加暈-構(gòu)造疊加暈找盲礦新方法新技術(shù)研究成果及找礦效果（10、11）1.原生疊加暈-構(gòu)造疊加暈新方法新

13、技術(shù) 原生疊加暈法：是九十年代以來李惠為首專家開創(chuàng)的找盲礦新方法、新技術(shù)。在研究原生暈找盲礦理論（熱液成因的礦床（體）的原生暈有明顯的軸向分帶，即每次成礦形成的礦體都有自已的前緣暈、近礦暈和尾暈，其前緣暈可達(dá)幾百米）基礎(chǔ)上，李惠根據(jù)了熱液成因的礦床成礦具有多期多階段脈動疊加特點(diǎn)。提出了脈動成暈疊加理論，即礦床（體）的原生暈形成的是多期多階段成暈疊加結(jié)果，據(jù)此，提出了新的研究思路和新的研究內(nèi)容，不僅研究不同成礦期或成礦階段的元素組合及單階段形成礦體（暈）的軸向分帶（發(fā)現(xiàn)礦體的前緣暈、近礦暈和尾暈特征指示元素組合及其濃度特征），而且還要研究識別不同階段形成原生暈在空間上的疊加結(jié)構(gòu)，建立礦床的疊加暈

14、模式，確定盲礦預(yù)測標(biāo)志，并用模式和標(biāo)志在礦區(qū)深部及其周圍進(jìn)行盲礦預(yù)測，開創(chuàng)了原生疊加暈找礦新方法、新技術(shù)。 構(gòu)造疊加暈法：根據(jù)熱液型礦床成礦成暈嚴(yán)格受構(gòu)造控制，其原生疊加暈分布于構(gòu)造及其上下盤圍巖中，一般在構(gòu)造內(nèi)礦體的原生暈最發(fā)育，前緣暈指示元素可在礦體前緣200m形成異常，而上、下盤暈一般只有n-n×10m，由于應(yīng)用原生暈預(yù)測盲礦預(yù)測的關(guān)鍵是研究礦體（暈）的軸向分帶特點(diǎn)，研究構(gòu)造中的原生疊加暈的軸向分帶及其疊加結(jié)構(gòu)足以反映礦體（暈）的總體軸向分帶。在構(gòu)造蝕變帶中具有選擇性地采取蝕變及礦化疊加樣品，不但強(qiáng)化了異?；蛘业V信息，而且大大減少了采樣量和分析費(fèi)用，提高了工作效率和找礦效果。九

15、十年代末，李惠將原生疊加暈法發(fā)展為構(gòu)造疊加暈找盲礦新方法、新技術(shù)，并總結(jié)出了一套特有的研究方法和工作方法，是應(yīng)用原生暈在礦區(qū)深部及外圍找盲礦的一個(gè)飛躍性發(fā)展。 構(gòu)造疊加暈的創(chuàng)新點(diǎn)：提出了原生暈形成的脈動成暈疊加理論、新的研究思路和新的研究內(nèi)容。其技術(shù)進(jìn)步表現(xiàn)在提高了原生暈解釋水平，解決了困惑化探專家?guī)资甑碾y題，不僅對用一般原生暈理論不能解釋而認(rèn)為雜亂無章的原生暈軸向“反?！薄ⅰ胺捶謳А钡犬惓，F(xiàn)象做出了合理解釋，而且將“前、尾暈共存”、“反分帶”和“地化參數(shù)軸向轉(zhuǎn)折”的等無規(guī)律的反常現(xiàn)象變成了判別深部有否盲礦存在的重要標(biāo)志。 構(gòu)造疊加暈預(yù)測深度：研究表明，礦體前緣暈離開礦頭的距離一般為250-

16、300m，構(gòu)造疊加暈法預(yù)測深度也為250-300m。但找礦預(yù)測深度則決定于采樣取得疊加暈信息的深度，若在地表采樣可預(yù)測250-300m之下盲礦體；若在600m深的坑道或鉆孔采樣，可預(yù)測850m-1000m之下的盲礦體；若在1000m深的坑道或鉆孔采樣，可預(yù)測1250m-1500m的盲礦體（圖1）。李惠等采用構(gòu)造疊加暈法對山東乳山金礦、新城金礦、三山島金礦、平度大莊子金礦深部1000-1500m進(jìn)行盲礦預(yù)測，都取得了很好效果，對河南文峪金礦、秦嶺金礦深部預(yù)測，在1100-1500m找到了第二富集帶盲礦體。圖1構(gòu)造疊加暈預(yù)測深度與采樣深度2.構(gòu)造疊加暈找盲礦新方法研究的主要成果在研究、建立了40多

17、個(gè)典型金礦床盲礦預(yù)測的構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｐ停喊ń鸬V床的構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ胶兔さV預(yù)測標(biāo)志，并總結(jié)了其共性，主要成果是：金礦單一期次成礦成暈的基本特征在金礦體周圍能形成原生暈的元素有：Au、Ag、Cu、Zn、Hg、As、Sb、B 、Ba、Bi、Mo、Mn、Co、Ti、V、Ni、W、Sn等。金礦單一次成礦原生暈分帶特點(diǎn)：Hg、As、Sb、(F、I、B、Ba等元素原生暈強(qiáng)異常分布于礦體上部及前緣暈；Au、Ag、Cu、Zn等元素原生暈強(qiáng)度以礦體為中心向四周逐漸降低；Mo、Bi、Mn、Co、Ni等元素原生暈強(qiáng)異常分布于礦體下部及尾暈?？偨Y(jié)出了中國主要類型金礦床的原生暈軸(垂)向分帶的通用序列單階段形成的單個(gè)礦體有

18、明顯的地球化學(xué)分帶結(jié)構(gòu)，即有自已的前緣暈和尾暈及正常的原生暈垂直分帶序列。通過對58個(gè)典型金礦床原生暈軸向分帶序列的概率統(tǒng)計(jì)，得出了中國金礦床的原生暈綜合軸向(垂直)分帶序列，從上下是：BIAsHgFSbBa - PbAgAuZnCu -礦體前緣及上部- 礦體中部-WBiMoMnNiCdCoVTi礦體下部及尾暈當(dāng)對某金礦原生暈軸向分帶序列計(jì)算結(jié)果與上述綜合分帶序列不同-反常或反分帶，即前緣暈特征指示元素BIAsHgFSbBa出現(xiàn)在分帶序列的中部或下部，說明有另一次成礦疊加，指示礦體延伸很大或深部有盲礦存在。金礦疊加成礦成暈的基本特征金礦成礦嚴(yán)格受構(gòu)造控制，構(gòu)造活動有脈動性，金礦成礦成暈不僅具有

19、時(shí)間上的多期多階段的脈動性，而且在構(gòu)造空間上也具有不同形式的疊加結(jié)構(gòu)。每個(gè)成礦階段含金成礦溶液在沿?cái)嗔褬?gòu)造帶上升、充填、滲流、擴(kuò)散過程中，隨著物化環(huán)境和成礦溶液性質(zhì)和成分的不斷變化，由于各元素的遷移形式和沉淀?xiàng)l件的不同，導(dǎo)致了金及其伴生元素在時(shí)間上沉淀有先后和在空間上分布的分帶性，這種分帶在宏觀上表現(xiàn)為礦物組合、蝕變特征等方面。在微觀上表現(xiàn)在微量元素的組合、相關(guān)關(guān)系及包體和同位素地球化學(xué)上。研究和發(fā)現(xiàn)金礦床單階段形成礦體的地球化學(xué)垂直分帶規(guī)律是解決找盲礦的技術(shù)關(guān)鍵。由于金礦及其原生暈是多期多階段疊加的結(jié)果，因此應(yīng)先研究金礦單階段成礦成暈的基本特點(diǎn)，特別是研究軸向地球化學(xué)分帶規(guī)律，在此基礎(chǔ)上再研

20、究-識別疊加暈的特點(diǎn)。已有研究成果1表明，金礦成礦成暈有下面一些特點(diǎn)：熱液型金礦每次成礦形成的礦體都有自已的前緣暈、近礦暈和尾暈。同一期次在同一構(gòu)造體系中形成的串珠狀金礦體，有總體的前緣暈和尾暈，但串珠狀礦體中每個(gè)礦體又有自己的前緣暈和尾暈，如串珠狀礦有上、下兩個(gè)礦體，上部礦體有自己的尾暈，下部礦體有自己的前緣暈，但其規(guī)模小于總體前、尾暈，上、下兩個(gè)礦體相近時(shí)，上部礦體尾暈與下部礦體的前緣暈往往疊加在一起，形成前、尾暈共存。串珠狀礦體中兩個(gè)礦體形成有三種情況：串珠狀兩個(gè)金礦體是一次成礦在兩個(gè)有利構(gòu)造空間形成兩個(gè)礦體，其二是兩次成礦都形成串珠狀礦體同位疊加，其三兩個(gè)礦體為兩次成礦形成，但不論哪種

21、情況，上部礦尾暈上下方礦體前緣暈在空間上都是疊加共存。不同成礦階段形成的礦體，由于其成礦及伴生元素的相似性，如都含有Au、As、Sb、Hg、B及Bi、Mo、Mn、Co等，所以都有相似的地球化學(xué)分帶結(jié)構(gòu)，即有相同的前緣暈和尾暈元素。先形成的金礦體及其原生暈，當(dāng)有其后成礦熱液疊加時(shí)，成礦元素和伴生元素等往往會發(fā)生活化轉(zhuǎn)移，對原來礦體(暈)的分帶結(jié)構(gòu)有一定的影響，但實(shí)際資料表明，這種變化總體不會破壞原來的分帶特點(diǎn)。疊加后的分帶是兩個(gè)階段的疊加結(jié)果。不同階段形成的礦體(暈)在構(gòu)造空間上有同位、部分同位等多種疊加形式，形成了金礦原生疊加暈的復(fù)雜疊加結(jié)構(gòu)。金礦不同成礦階段元素組合金礦成礦成暈的脈動階段：金

22、礦成礦一般劃分以四個(gè)階段，即、黃鐵礦石英階段；、金石英黃鐵礦階段；、金石英多金屬硫化物階段；、石英碳酸鹽階段。其中、階段為主成礦階段，、階段一般形不成工業(yè)礦體。不同成礦成暈的脈動階段元素組合特征：在對典型金礦床不同成礦階段形成礦體元素組合研究基礎(chǔ)上，總結(jié)出了熱液金礦床不同成礦階段元素組合沉淀演化規(guī)律模（圖2），其特點(diǎn)是：第階段(黃鐵礦石英階段)和第 階段(碳酸鹽階段)帶來或沉淀的元素很少， Au含量低1×10-6，Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Hg含量也很低，第階段以Mn高為特點(diǎn)；Au及Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Hg、Mo、Mn等主要是由第 、階段帶來，其

23、中Au、Ag、As、Sb、Hg、Bi、Co、Ni在兩個(gè)主成礦階段含量相近，而Cu、Pb、Zn的高含量則為階段(金多金屬硫化物階段)的特征。實(shí)際上，金礦床(體)的原生疊加暈的特點(diǎn)及其疊加結(jié)構(gòu)主要決定于第、兩個(gè)主成礦階段。金礦不同成礦階段的特征元素組合是：- Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Bi、Mo。- Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Hg、As、Sb、B 、Ba、Bi、Mo、Mn、Co。- Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Hg、As、Sb、B、Ba、Bi、Mo、Mn、Co。- Au、Ag、Mn。（外帶、中帶、內(nèi)帶表示異常強(qiáng)度由低到高）圖2 熱液金礦床不同成礦階段元素組合沉淀演化規(guī)律模式金礦床疊加暈基

24、本特征不同脈動階段在構(gòu)造空間上的疊加結(jié)構(gòu)具有多種形式，或具有多樣化的疊加結(jié)構(gòu)，即由各階段形成特有的礦物組合，蝕變組合、礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造、不同礦化類型及其強(qiáng)度、范圍等在空間上的疊加。不同階段形成礦體在空間的疊加可分為同位疊加、部分同位疊加或只有前緣暈-尾暈疊加。在部分同位疊加中又可分為順序上疊式、下疊式及不規(guī)律式，不同階段特別是、主成礦階段同位疊加部位形成富礦。金礦床地化參數(shù)軸向疊加的理想模型（圖3）金礦床(體)特別是大礦、富礦的形成，多數(shù)是多階段成礦疊加的結(jié)果，從礦體前緣-礦頭-礦中部-礦中下-礦尾-尾暈，地化參數(shù)(如前緣暈As/尾暈Mo等或Mo/As)并不是一直逐漸下降或上升，往往出現(xiàn)多次轉(zhuǎn)折

25、，每一次轉(zhuǎn)折反映了一次成礦的頭部疊加。根據(jù)礦床地球化學(xué)參數(shù)軸向疊加特點(diǎn)，可歸納為等6種有代表性疊加結(jié)構(gòu)，地球化學(xué)參數(shù)的軸向變化理想模型及用于深部預(yù)測盲礦的準(zhǔn)則：當(dāng)計(jì)算整個(gè)礦體或礦體上半部分的某些地球化學(xué)參數(shù)時(shí)，從上下，參數(shù)(前緣暈/尾暈元素)由降低又轉(zhuǎn)為升，即發(fā)生轉(zhuǎn)折時(shí)，則是深部另一階段形成礦體的頭部或前緣的顯示，指示礦體向下延伸還很大或預(yù)測深部有盲礦存在。圖3金礦床軸(垂)向地球化學(xué)參數(shù)疊加結(jié)構(gòu)的理想模金礦盲礦預(yù)測的四種構(gòu)造疊加暈理想模型構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｐ停核且环N找礦模型：包括構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ?、盲礦預(yù)測標(biāo)志。礦床構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ教攸c(diǎn)：金礦最佳指示元素組合：Au、Ag、Cu、Zn、Hg、As、Sb、

26、B 、Ba、Bi、Mo、Mn、Co。金礦單一次成礦的前、近礦暈、尾暈的共性：前緣暈特征指示元素組合是：Hg、As、Sb、(F、I、B、Ba)；近礦暈特征指示元素組合是：Au、Ag、Cu、Zn；尾暈特征指示元素組合：Mo、Bi、Mn、Co、Ni。金礦床(體)構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ綀D特點(diǎn)：模式是指特定類型的典型礦床(體)或一組相似類型礦床的成礦地質(zhì)環(huán)境、單一次成礦形成的原生暈軸(垂)向分帶(礦體前緣暈、近礦暈、尾暈)及不同成礦階段形成礦體的原生暈在空間上的疊加結(jié)構(gòu)的基本概括與表達(dá)。不同期次成礦(暈)在構(gòu)造空間上有多種疊加結(jié)構(gòu)，根據(jù)金礦床的構(gòu)造疊加暈的疊加結(jié)構(gòu)的共性，總結(jié)出了金礦床疊加暈的四種疊加結(jié)構(gòu)理想模

27、式(模式圖)。模型1：單一主成礦階段成礦(暈)或兩個(gè)主成礦階段形成礦體(暈)同位疊加暈理想模型（圖4）；模型2：串珠狀金礦體(暈)構(gòu)造疊加暈理想模型（圖5）；模型3：兩個(gè)主成礦階段形成礦體(暈)部分疊加理想模型；模型4：金礦床(體)復(fù)雜疊加暈理想模型。圖4 模型1：單一主成礦階段形成礦體(暈)A或兩個(gè)主成礦階段同位疊加暈(B)理想模式 地化參數(shù)a為前緣暈元素含量或前緣暈元素(含量、累加、累乘)/尾暈元素(含量、累加、累乘)圖5模型2：串珠狀金礦體原生疊加暈理想模式.A-單一主成礦階段形成礦體(暈)或兩個(gè)主成礦階段同位疊加;B-主成礦階段形成礦體(暈)在上, 階段形成礦體(暈)在下; C-階段在

28、下,階段超越 在上;地化參數(shù)a為前緣暈元素含量或前緣暈元素(含量、累加、累乘)/尾暈元素(含量、累加、累乘) 預(yù)測盲礦的五條疊加暈準(zhǔn)則準(zhǔn)則1：前(緣暈)強(qiáng)、尾(暈)弱準(zhǔn)則：當(dāng)金異常強(qiáng)度較低時(shí)，前緣暈指示元素As、Sb、Hg、B、F、I、Ba等出現(xiàn)強(qiáng)異常，尾暈指示元素Bi、Mo、Mn、Co、Ni、Sn等為弱異常，指示深部有盲礦存在；相反，前緣暈不發(fā)育，而尾暈較強(qiáng)，則深部無礦。準(zhǔn)則2：原生暈軸向分帶“反分帶”準(zhǔn)則： 當(dāng)計(jì)算已知金礦體原生暈軸(垂)向分帶序列時(shí)，出現(xiàn)“反向分帶或反常”，即典型前緣暈指示元素As、Sb、Hg、B、F、I、Ba等出現(xiàn)在分帶序列的下部，則指示已知金礦體深部還有盲礦存在或有第

29、二個(gè)富集帶(盲礦體)存在，若出現(xiàn)在礦體中部(礦體本身還未尖滅)，則指示礦體向下延伸還很大。準(zhǔn)則3：地球化學(xué)參數(shù)“反轉(zhuǎn)”準(zhǔn)則：計(jì)算已知金礦體或暈軸向不同標(biāo)高的地球化學(xué)參數(shù)(比值：前緣暈元素/尾暈元素或其累加、累乘比；或尾暈元素/前緣暈元素或其累加、累乘比)時(shí)，若其值從上下有幾個(gè)標(biāo)高連續(xù)下降或上升，到已知礦體尾部突然反轉(zhuǎn)，即由降轉(zhuǎn)為升、或由升轉(zhuǎn)為降，這種變化指示已知金礦體深部還有第二個(gè)富集帶盲礦體存在，若在礦體中、下部出現(xiàn)轉(zhuǎn)折，則指示礦體向下延伸還很大（圖3）。實(shí)例：從小秦嶺楊砦峪金礦床不同標(biāo)高（軸向）地球化學(xué)參數(shù)疊加變化規(guī)律（圖6）可以看出：As、Sb、Ba、AsSb從上196618731790

30、m由高低高，指示深部還有盲礦，己被深部坑道見礦體所證實(shí)。圖6小秦嶺楊砦峪金礦床不同標(biāo)高（軸向）地球化學(xué)參數(shù)疊加變化規(guī)律圖準(zhǔn)則4：“前、尾暈共存”準(zhǔn)則：在已知礦體尾部有金異常的條件下，既有前緣暈指示元素的強(qiáng)異常，又有尾暈指示元素的強(qiáng)異常存在，即前、尾暈共存，指示已知金礦體深部有第二個(gè)富集帶盲礦體存在，若在礦體中、下部出現(xiàn)前、尾暈共存則指示礦體向下延伸還很大；準(zhǔn)則5：前緣暈軸向下部強(qiáng)度增強(qiáng)趨勢準(zhǔn)則：從己知礦體前緣頭部中部下部尾暈，前緣暈元素異常強(qiáng)度若出現(xiàn)由強(qiáng)弱強(qiáng)的變化趨勢，或由強(qiáng)強(qiáng)強(qiáng)，則指示已知金礦體深部還有第二個(gè)富集帶盲礦體存在。以上五條準(zhǔn)則中后四條是根據(jù)不同階段形成礦體(暈)在空間上疊加結(jié)構(gòu)提

31、出的特有標(biāo)志，是據(jù)原生暈一次成礦(暈)分帶理論不能解釋的現(xiàn)象。在己知礦體深部第二個(gè)富集帶或盲礦體的預(yù)測中，這些準(zhǔn)則的有效性已得到了證實(shí)。3.造疊加暈法在危機(jī)金礦山深部及其外圍找盲礦應(yīng)用效果造疊加暈法在危機(jī)金礦山深部及其外圍找盲礦應(yīng)用證明，預(yù)測的準(zhǔn)確性高，效果顯著，已取得了巨大經(jīng)濟(jì)和社會效益：九十年代以來，應(yīng)用其構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｐ蛯?0多個(gè)危機(jī)大中型金礦區(qū)深部及外圍盲礦預(yù)測，共提出了盲礦預(yù)測靶位400余個(gè)，預(yù)測金金屬量超過400噸，到2010年，一些礦山對部分預(yù)測靶位用鉆孔或坑道進(jìn)行了驗(yàn)證，如河南秦嶺金礦、河南文峪金礦、山東蓬萊黑嵐溝金礦、乳山三甲金礦、陜西太白金礦、遼寧鳳城白云金礦等部分礦山證明就

32、巳獲金金屬量200多噸，己取得了顯著找礦效果，也取得了巨大的經(jīng)濟(jì)和社會效益圖7、8、9、10、11是河南秦嶺石英脈型金礦、山東新城蝕變巖型金礦、遼寧鳳城白云構(gòu)造破碎帶金礦及陜西太白雙王角礫巖型金礦預(yù)測靶位驗(yàn)證見礦圖。實(shí)踐證明，該方法是解決礦山資源危機(jī)，預(yù)測礦山深部盲礦有效的新方法、新技術(shù)。經(jīng)專家鑒定：構(gòu)造疊加暈研究達(dá)到了國際領(lǐng)先水平，已獲山東省科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)一項(xiàng)，中國黃金協(xié)會科技進(jìn)步一等獎(jiǎng)8項(xiàng)。發(fā)表專著兩部、論文60余篇。2008年12月危機(jī)礦山深部預(yù)測盲礦的新突破構(gòu)造疊加暈找礦法入選中國地質(zhì)學(xué)會2008年度十大地質(zhì)科技成果。圖7 河南秦嶺金礦構(gòu)造疊加暈預(yù)測靶位驗(yàn)證見礦圖。圖8 遼寧鳳城白云金

33、礦構(gòu)造疊加暈預(yù)測靶位驗(yàn)證見礦圖。圖9陜西太白雙王鈉長角礫巖型金礦床構(gòu)造疊加疊預(yù)測靶位驗(yàn)證見礦垂直縱投影圖圖10 山東新城蝕變巖型金礦構(gòu)造疊加暈1998年預(yù)測靶位垂直縱投影圖圖11山東新城蝕變巖型金礦構(gòu)造疊加暈1998年預(yù)測靶位驗(yàn)證及2009年預(yù)測靶位垂直縱投影圖三、構(gòu)造疊加暈新方法在礦區(qū)、外圍及普查區(qū)的應(yīng)用原則構(gòu)造疊加暈新方法在礦區(qū)的應(yīng)用原則在哪個(gè)礦區(qū)深部預(yù)測，必須建立本礦區(qū)典型金礦床(體)的構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｐ停荷鲜鍪墙鸬V原生疊加暈共性特點(diǎn)及四種疊加結(jié)構(gòu)的金礦床(體)模式和盲礦預(yù)測標(biāo)志，具有普遍指導(dǎo)意義和應(yīng)用價(jià)值，但在哪個(gè)礦區(qū)應(yīng)用時(shí)，必須研究其特性，建立本礦床的構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ胶兔さV預(yù)測標(biāo)志，預(yù)測效

34、果更好。不同金礦床的疊加暈都有其本身的特性，以金礦床構(gòu)造疊加暈方法理論、研究思路和研究內(nèi)容為指導(dǎo)，研究本礦床構(gòu)造疊加暈特殊性，其關(guān)鍵問題有三個(gè)：不同礦床的有指示作用的元素組合不同，特別是前緣暈指示元素種類不同：如有的礦山是As、Sb、Hg、B、F、I、Ba，有的礦山只有As、Sb、Ba，有的礦山只有As、Sb、Hg；各指示元素的濃度不同：如某礦區(qū)As是礦體的特殊指示元素，其前緣暈濃度為100×10-6，尾暈為50×10-6，而另一金礦區(qū)As也是礦體的特殊指示元素，其前緣暈濃度為50×10-6，尾暈為10×10-6；如某礦床不知前緣暈As濃度，As出現(xiàn)50

35、×10-6，則不能判斷是前緣暈還是暈。各礦床(體)的疊加暈的疊加結(jié)構(gòu)不同。在礦區(qū)外圍預(yù)測同類礦床盲礦，可用己知礦床模型預(yù)測。2. 構(gòu)造疊加暈新方法在普查區(qū)或勘查區(qū)應(yīng)用原則普查或勘查區(qū)沒有已知礦體，無法建立盲礦預(yù)測模型，但多條構(gòu)造、蝕變帶或石英脈出露較好，構(gòu)造疊加暈方法仍是相對最好的新方法新技術(shù)。由于沒有盲礦預(yù)測的具體模型和標(biāo)志，只能提出相對預(yù)測結(jié)果?？裳貥?gòu)造或蝕變帶或石英脈系統(tǒng)采集構(gòu)造疊加暈樣品和多元素分析，參照構(gòu)造疊加暈研究已取得的成果，可對區(qū)內(nèi)構(gòu)造、蝕變帶或石英脈部的含礦性作出相對評價(jià)和排序：哪條構(gòu)造、蝕變帶或石英脈含礦相對最好？含礦好的構(gòu)造帶哪一段相對最好？可為進(jìn)一步找礦大大縮

36、小范圍，為進(jìn)一步深部找礦提供依據(jù)。四、包裹體氣暈、離子暈及其疊加暈找金盲礦新方法（6）金礦包裹體地球化學(xué)研究，國內(nèi)外都側(cè)重于從理論上研究金礦成礦溶液的成份、性質(zhì)及成礦物化條件，而用于直接找盲礦體較少。李惠等根據(jù)金礦成礦成暈多期多階段疊加的特點(diǎn)，系統(tǒng)研究了十個(gè)典型金礦床不同成礦階段形成石英包裹體的溫度和包裹體的氣相成分、液相成分、相對光密度的特點(diǎn)，在研究各階段石英包裹體氣暈（氣相成分）、離子暈（液相成分）的軸（垂）向分帶時(shí)，發(fā)現(xiàn)了氣相成分中CO2、CH4，液相F、Cl是礦體的特征前緣暈；液相成分中Ca2、Mg2是尾暈的特征指標(biāo)?？偨Y(jié)出了石英脈型金礦深部盲礦預(yù)測的包裹體氣暈、離子暈及其疊加暈的模型

37、（圖12）。在一些金礦區(qū)應(yīng)用，取得了很好的找盲礦效果。為在礦區(qū)特別是危機(jī)礦山深部及外圍盲礦預(yù)測又提供了一種有效方法和手段。包裹體氣暈、離子暈及其疊加暈新方法預(yù)測深度與構(gòu)造疊加暈相同，也決定于采樣取得疊加暈信息的深度。由于該方法分析成本髙，應(yīng)用較少。圖12 石英脈型金礦深部盲礦預(yù)測的包裹體氣暈、離子暈及其疊加暈的模型五、厚覆蓋礦區(qū)找隱伏礦的化探新方法、新技術(shù)在厚覆蓋區(qū)（包括外來運(yùn)積物如沖積層、黃土、戈壁等覆蓋區(qū)和厚層基巖覆蓋的地區(qū)），國內(nèi)外研究和開創(chuàng)了尋找隱伏礦的汞氣、鹵素、地電化學(xué)（地電提取方法、土壤電吸咐提取法、土壤離子電導(dǎo)率測量方法）、深穿透-地氣、氣體地球化學(xué)（CO、 CO2 ）、相態(tài)提

38、取方法、偏提取技術(shù)等化探新方法、新技術(shù)。我國對汞氣測量、深穿透-地氣、地電化學(xué)方法應(yīng)用于礦區(qū)及其外圍找隱伏礦的研究較多、并取得了較好效果。上述方法在厚覆蓋區(qū)預(yù)測隱伏礦方法的基本依據(jù)是，深部礦體在長期地質(zhì)歷史的各種地質(zhì)營力（地氣、地電化學(xué)、水化學(xué)、氣體等）作用下，成礦及件生元素不斷活化，并以各種形式垂直向上遷移，在地表土壤中形成的后生疊加暈（呈氣態(tài)、離子、吸咐態(tài)、化合物等等），研究和提取這些異?？蓪ι畈棵さV預(yù)測。上述方法在隱伏區(qū)研究預(yù)測礦體深度多在200-300m，目前研究預(yù)測深度最多達(dá)500m，而對500-1000m深部盲礦的研究預(yù)測還是極待試驗(yàn)研究的課題（圖13）。圖13（一）汞氣測量方法研

39、究成果及甪于礦區(qū)找隱伏礦的效果汞氣測量國內(nèi)、外都做了大量研究工作。我國是自上世紀(jì)六十年代以來，開始汞氣測量研究，主要是研究壤中氣汞測量、土壤吸附汞測量找隱優(yōu)礦方法，其中中國地質(zhì)大學(xué)阮天健、張承亮等，地礦部鄭康樂、伍宗華、金仰芬等，冶金胡國廉、田俊杰、常鳳池等，有色欒繼琛、靳德榮、王維熈等，核工業(yè)以游云飛等及武警黃金部隊(duì)的化探專家，在研究汞氣找隱伏礦方面都取得了突出成果：研究了不同景觀、不同覆蓋條件下（黃土、紅土、沖積層、戈壁、森林、沼澤等等）不同礦種（金、銀、銅、鉛、鋅、鉬、鎢、錫、汞、銻、鈾、鐵、錳、鎳等）汞氣異常特征、異常解釋評價(jià)方法及其形成機(jī)理，并做了模擬試驗(yàn)研究。汞氣測量應(yīng)用于普查、詳

40、查和礦山及其外圍找隱伏礦，都取得了顯著效果，如冶金物化探研究所在廣東厚婆坳多金屬礦山外圍覆蓋區(qū)找隱伏礦，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)鉛鋅銀大礦，使該礦生產(chǎn)起死回生，得到了持續(xù)發(fā)展。 （二） 地電化學(xué)方法及其找隱伏礦的效果地電化學(xué)找礦方法是一種物、化探相結(jié)合的新方法、新技術(shù)。地電化學(xué)找礦有多種方法，其中對地電提取方法、土壤電吸咐提取法、土壤離子電導(dǎo)率測量方法研究和應(yīng)用較多。國內(nèi)、外對地電化學(xué)找礦都做過大量研究工作，總結(jié)出了不同覆蓋條件下不同礦床的地電化學(xué)異常模式及評價(jià)指標(biāo)，還系統(tǒng)的研究了地電化學(xué)異常形成機(jī)理和總結(jié)出了土壤離子電導(dǎo)率測量方法和地電提取方法的的工作方法和應(yīng)用條件，其中桂林工學(xué)院羅先熔教授等對地電化學(xué)找

41、礦方法的研究成果最多，并于1996年由冶金工業(yè)出版社出版了專著“地球電化學(xué)勘查及深部找礦”， 2007年由羅先熔、康明、歐陽菲等著、地質(zhì)出版社出版了地電化學(xué)成暈機(jī)制、方法技術(shù)及找礦研究，總結(jié)了該方法的理論、成暈機(jī)制及模擬實(shí)驗(yàn)證據(jù)，在30余個(gè)礦區(qū)開展了方法可行性研究及在20多個(gè)礦區(qū)外圍及深部找礦預(yù)測研究，獲得了好的理論成果和找礦效果。（三）深穿透-地氣法1987年李善芳從瑞典引進(jìn)，吳傳壁作了介紹：地氣法是基于來自地球內(nèi)部向地球地表泄漏的“地球氣”，在上升過程中以“微氣泡”穿過地下水層，在此期間與通道壁摩擦，將礦物微粒收集在氣泡表面并攜帶到地表，簡言之，地球氣只是帶動金屬上升的載氣，而微氣泡則是其

42、上升加速、搬運(yùn)主金屬的中間工具，到地表爆裂，金屬微粒繼續(xù)被上升氣流攜帶，穿過疏松覆蓋層進(jìn)入大氣。通過捕氣采樣，可獲得多元素金屬異常，反映深部盲礦化信息。二十多年來，國內(nèi)很多專家對地氣進(jìn)行了研究，并將地氣法稱為深穿透法、納米離子法、金屬氣體法，其中謝學(xué)錦、王學(xué)求等幾十年來對地氣法形成機(jī)制作了大量研究，并在不同礦種不同覆蓋區(qū)作了試驗(yàn)，取得了具有國際領(lǐng)先水平的成果。根據(jù)2010年深部化探研究報(bào)告，在500米深部鉛鋅礦上方土壤氣中發(fā)現(xiàn)了金屬異常。（四） 應(yīng)用鹵素找隱伏礦和盲礦的研究及其效果應(yīng)用鹵素（F、Cl、Br、I）找盲礦，國內(nèi)、外有不少研究和報(bào)導(dǎo)。我國地礦、冶金、有色等系統(tǒng)都開展了大量研究工作，取

43、得了很多成果，也取得了較好找礦效果。其中冶金部桂林地研所研制出了一套簡單、快速、靈敏度高的鹵素分析方法。 1979年由冶金部桂林地研所李惠等與廣西272隊(duì)斑義江、林凡等合作，首次系統(tǒng)研究和總結(jié)了兩江熱液型銅礦床的鹵素地球化學(xué)特征及找礦標(biāo)志，根據(jù)地表土壤鹵素(I、F)預(yù)測基巖200m之下深部盲礦，取得了很好的找礦效果，也是我國應(yīng)用鹵素找盲礦的最好實(shí)例。同年，李惠等又與廣西271隊(duì)合作，對廣西栗木鈮、鉭、鎢、錫礦床中F的地球化學(xué)行為及其指示意義進(jìn)行了深入研究，總結(jié)出了應(yīng)用F預(yù)測鈮、鉭、鎢、錫礦盲礦的模型。初紹華對鹵素找礦進(jìn)行了全面總結(jié)。1980年以后，拓寬了鹵素找礦思路，冶金物勘院物化探研究所又開創(chuàng)性的研究了土壤熱釋鹵素法，可有效消除干擾異常，使在應(yīng)用鹵素找隱伏礦的方法又是一次飛躍。厚覆蓋區(qū)找隱伏礦的實(shí)踐表明，鹵素和土壤熱釋鹵素法在礦區(qū)及其外圍厚覆蓋區(qū)找隱伏礦是一種有效的新方法、新技術(shù)。六、礦山深部盲礦預(yù)測的最佳化探新方法及其最佳組合綜合國內(nèi)、外各種化探方法的研究成果及其在礦區(qū)深部盲礦或隱伏礦的找盲礦效果，特推薦在不同情況或不同景觀條件下采用的最佳化探新方法及其最佳組合：（1）在礦區(qū)深部，特別是在己知礦體深部尋找盲礦或第二個(gè)礦體富集帶，采用構(gòu)造疊加暈方法是最佳方法：首先研究和建立礦區(qū)內(nèi)己知礦床的