地球化學(xué)找礦模式

1、斑巖型及矽卡巖型銅礦床斑巖型及矽卡巖型銅礦床地質(zhì)地質(zhì)- -地球化學(xué)找礦模型的構(gòu)建地球化學(xué)找礦模型的構(gòu)建以江西城門山銅礦床為例以江西城門山銅礦床為例 一、建?；舅悸芬?、建模基本思路1 1 總體思路總體思路以前人工作（文獻(xiàn)資料和數(shù)據(jù)）為基礎(chǔ)；以前人工作（文獻(xiàn)資料和數(shù)據(jù)）為基礎(chǔ)；以現(xiàn)代成礦、成暈理論為指導(dǎo)；以現(xiàn)代成礦、成暈理論為指導(dǎo)；圍繞成礦地質(zhì)條件，分析控制成礦地質(zhì)因素；圍繞成礦地質(zhì)條件，分析控制成礦地質(zhì)因素；通過對(duì)比研究，表達(dá)地質(zhì)因素為地球化學(xué)找礦通過對(duì)比研究，表達(dá)地質(zhì)因素為地球化學(xué)找礦標(biāo)志：標(biāo)志：成礦模式成礦模式地質(zhì)找礦模型地質(zhì)找礦模型地球化學(xué)找礦模型地球化學(xué)找礦模型2 2 關(guān)于復(fù)合型銅礦床

2、關(guān)于復(fù)合型銅礦床（1 1）礦床學(xué)有關(guān)矽卡巖型、斑巖型礦床概念；）礦床學(xué)有關(guān)矽卡巖型、斑巖型礦床概念；（2 2）城門山銅礦床矽卡巖型與斑巖型礦體形）城門山銅礦床矽卡巖型與斑巖型礦體形成于同一巖漿活動(dòng)，是同一成礦演化過程，只是成成于同一巖漿活動(dòng)，是同一成礦演化過程，只是成礦期次、成礦控制因素和圍巖條件等不同；礦期次、成礦控制因素和圍巖條件等不同；（3 3）從勘查目的出發(fā)，為便于探討礦床地球）從勘查目的出發(fā)，為便于探討礦床地球化學(xué)異常特征、建立地球化學(xué)找礦模型，以獨(dú)立礦化學(xué)異常特征、建立地球化學(xué)找礦模型，以獨(dú)立礦床進(jìn)行研究。床進(jìn)行研究。二、成礦特征與成礦模式研究二、成礦特征與成礦模式研究 城門山城門

3、山“多位一體多位一體”（矽卡巖型、斑巖型、似（矽卡巖型、斑巖型、似層狀塊狀硫化物型）銅多金屬礦床位于揚(yáng)子陸塊北層狀塊狀硫化物型）銅多金屬礦床位于揚(yáng)子陸塊北東緣、長(zhǎng)江中下游成礦帶之九瑞礦集區(qū)（圖東緣、長(zhǎng)江中下游成礦帶之九瑞礦集區(qū)（圖1 1）。）。1 1 成礦地質(zhì)特征：成礦地質(zhì)特征： 燕山期中酸性小巖體侵入在中燕山期中酸性小巖體侵入在中- -古生代的碳酸古生代的碳酸鹽巖地層中；鹽巖地層中； 北西向構(gòu)造北西向構(gòu)造- -巖漿帶。巖漿帶。圖圖1 1 長(zhǎng)江中下游成礦帶礦集區(qū)分布示意圖長(zhǎng)江中下游成礦帶礦集區(qū)分布示意圖花崗閃長(zhǎng)斑巖與灰?guī)r的接觸帶形成矽卡型銅花崗閃長(zhǎng)斑巖與灰?guī)r的接觸帶形成矽卡型銅多金屬礦體；多金

4、屬礦體；石英斑巖花崗閃長(zhǎng)斑巖的巖體中形成斑巖型石英斑巖花崗閃長(zhǎng)斑巖的巖體中形成斑巖型銅鉬礦體；銅鉬礦體；中石炭統(tǒng)黃龍組灰?guī)r與上泥盆統(tǒng)五通組砂巖中石炭統(tǒng)黃龍組灰?guī)r與上泥盆統(tǒng)五通組砂巖層面上形成了似層狀塊狀硫化物型礦體（圖層面上形成了似層狀塊狀硫化物型礦體（圖2 2）；）；整體特征：整體特征：“ ”“ ”型（油條燒餅型）特型（油條燒餅型）特大型銅多金屬礦床。大型銅多金屬礦床。T1d下三疊大冶組下三疊大冶組P1q下二疊棲霞組下二疊棲霞組Qp 石英斑巖石英斑巖SiLs硅化灰?guī)r硅化灰?guī)rP1m下二疊茅口組下二疊茅口組D3w上泥盆五通組上泥盆五通組gdp 花崗閃長(zhǎng)斑巖花崗閃長(zhǎng)斑巖SK矽卡巖矽卡巖P2長(zhǎng)興龍?zhí)?/p>

5、組長(zhǎng)興龍?zhí)督MS3s上志留紗帽組上志留紗帽組Fel褐鐵礦褐鐵礦Bf構(gòu)造角礫巖構(gòu)造角礫巖城門山層狀硫化物噴氣構(gòu)造城門山層狀硫化物噴氣構(gòu)造城門山層狀硫化物中膠城門山層狀硫化物中膠狀黃鐵礦狀黃鐵礦( (反射光反射光5050）城門山層狀硫化物中膠狀城門山層狀硫化物中膠狀黃鐵礦殘留黃鐵礦殘留( (反射光反射光5050）城門山層狀硫化物中球城門山層狀硫化物中球狀黃鐵礦殘留狀黃鐵礦殘留( (反射光反射光5050）城門山層狀硫化物中球城門山層狀硫化物中球狀黃鐵礦殘留狀黃鐵礦殘留( (反射光反射光5050）SrRbBaTh TaNbCe Zr HfSmTi Y YbSc Cr1E-41E-30.010.1110S

6、ample/MORB層狀礦體膠黃鐵礦礦石層狀礦體膠黃鐵礦礦石SrRbBaTh TaNbCe Zr HfSmTi Y YbSc Cr1E-41E-30.010.1110Sample/MORB矽卡巖礦石矽卡巖礦石微量元素特征微量元素特征La Ce Pr NdSmEuGdTb DyHo Er TmYb Lu1E-30.010.1110矽卡巖中黃鐵礦矽卡巖中黃鐵礦 WS-14 WS-18-1 WS-18-2 WS-1 WS-7脈狀礦體脈狀礦體黃鐵礦黃鐵礦La Ce Pr NdSmEuGdTb DyHo Er TmYb Lu1E-30.010.1110 WS-34-1 WS-34-2 E12-1-7-1

7、 E12-1-8 E12-1-7-2膠黃鐵礦石膠黃鐵礦石REE特征特征ss封山洞: Re-Os 1442 Ma武山Re-Os 146.42.6 Ma城門山Re-Os: 1372 Ma;1422 Ma成礦年齡成礦年齡 ( (據(jù)李進(jìn)文等、吳良士等據(jù)李進(jìn)文等、吳良士等) )與巖漿活動(dòng)有關(guān)的成礦作用與巖漿活動(dòng)有關(guān)的成礦作用Two-stage model of MSD in South China 斑巖銅鉬礦斑巖銅鉬礦矽卡巖銅矽卡巖銅礦礦似層狀含似層狀含銅黃鐵礦銅黃鐵礦1 1 圍繞中酸性斑巖體圍繞中酸性斑巖體銅多金屬礦床形成必不可少的條件，也是重要銅多金屬礦床形成必不可少的條件，也是重要的找礦標(biāo)志之一；

8、巖體呈巖株?duì)町a(chǎn)出，平面上呈不的找礦標(biāo)志之一；巖體呈巖株?duì)町a(chǎn)出，平面上呈不規(guī)則的橢圓形，剖面上呈筒狀；淺成超淺成侵位；規(guī)則的橢圓形，剖面上呈筒狀；淺成超淺成侵位；巖體規(guī)模巖體規(guī)模0.50.51.0Km1.0Km2 2；巖石類型以花崗閃長(zhǎng)斑巖；巖石類型以花崗閃長(zhǎng)斑巖對(duì)銅成礦最為有利。對(duì)銅成礦最為有利。 三、地質(zhì)找礦模型三、地質(zhì)找礦模型 2 2 中酸性侵入小巖體接觸帶附近中酸性侵入小巖體接觸帶附近圍巖為碳酸鹽類巖石圍巖為碳酸鹽類巖石( (下二疊統(tǒng)茅口組與上二下二疊統(tǒng)茅口組與上二疊統(tǒng)長(zhǎng)興組、上二疊統(tǒng)長(zhǎng)興組與下三疊大冶組等不疊統(tǒng)長(zhǎng)興組、上二疊統(tǒng)長(zhǎng)興組與下三疊大冶組等不同巖性差異面同巖性差異面) )，在接

9、觸帶及巖體內(nèi)圍巖捕虜體形，在接觸帶及巖體內(nèi)圍巖捕虜體形成矽卡巖型礦體；成矽卡巖型礦體；圍巖為碎屑巖時(shí)注意尋找斑巖型礦床及圍巖中圍巖為碎屑巖時(shí)注意尋找斑巖型礦床及圍巖中細(xì)脈侵染型及脈狀型礦體；細(xì)脈侵染型及脈狀型礦體；五通組碎屑巖與黃龍組碳酸鹽巖之層間界面是五通組碎屑巖與黃龍組碳酸鹽巖之層間界面是似層狀含銅塊狀硫化物礦體賦存的重要層位似層狀含銅塊狀硫化物礦體賦存的重要層位 3 3 圍巖矽卡巖化、硅化及大理巖化圍巖矽卡巖化、硅化及大理巖化找礦重要標(biāo)志之一。找礦重要標(biāo)志之一。矽卡巖化形成早于金屬礦化，兩者關(guān)系最突出的矽卡巖化形成早于金屬礦化，兩者關(guān)系最突出的特征是礦化疊加在矽卡巖體上，矽卡巖體基本上就

10、是特征是礦化疊加在矽卡巖體上，矽卡巖體基本上就是礦體；礦體；成礦階段的蝕變主要是硅化，共同組成了成礦作成礦階段的蝕變主要是硅化，共同組成了成礦作用中最為重要的石英硫化物階段；用中最為重要的石英硫化物階段；大理巖化分布范圍較大，利用大理巖化可預(yù)測(cè)隱大理巖化分布范圍較大，利用大理巖化可預(yù)測(cè)隱伏巖體。伏巖體。 4 4 鐵帽鐵帽硫化物礦床的直接找礦標(biāo)志，雖然原生礦物在表硫化物礦床的直接找礦標(biāo)志，雖然原生礦物在表生氧化作用下發(fā)生了強(qiáng)烈的變化，但仍可找到原生硫生氧化作用下發(fā)生了強(qiáng)烈的變化，但仍可找到原生硫化物的殘留及銅等次生礦物，鐵帽中化物的殘留及銅等次生礦物，鐵帽中CuCu、PbPb、ZnZn、AuAu

11、等元素含量較高，利用鐵帽殘留原生礦物、次生礦物等元素含量較高，利用鐵帽殘留原生礦物、次生礦物及元素組合來判斷原生礦床種類。及元素組合來判斷原生礦床種類。5 5 銅草（海洲香糯）銅草（海洲香糯）銅礦床（礦化）重要的植物標(biāo)志，尤其在含硅質(zhì)銅礦床（礦化）重要的植物標(biāo)志，尤其在含硅質(zhì)巖或燧石結(jié)核碎石的殘坡積層中常見，以成片生長(zhǎng)和巖或燧石結(jié)核碎石的殘坡積層中常見，以成片生長(zhǎng)和紫色牙刷形花序?yàn)樘卣鞫话l(fā)現(xiàn)和識(shí)別。紫色牙刷形花序?yàn)樘卣鞫话l(fā)現(xiàn)和識(shí)別。1 巖石原生暈地球化學(xué)標(biāo)志巖石原生暈地球化學(xué)標(biāo)志 成礦指示元素：從巖石原生暈測(cè)量結(jié)果表明，成礦指示元素：從巖石原生暈測(cè)量結(jié)果表明，在成礦成暈過程中，礦床及其周圍

12、具有在成礦成暈過程中，礦床及其周圍具有CuCu、PbPb、ZnZn、AuAu、AgAg、MoMo、W W、SnSn、BiBi、AsAs、MnMn、CoCo、NiNi、HgHg、F F等元素的原生暈異常，這些元素可以作為尋找該類等元素的原生暈異常，這些元素可以作為尋找該類礦床的指示元素礦床的指示元素; ;其中最主要的指示元素為其中最主要的指示元素為CuCu、PbPb、ZnZn、AuAu、AgAg、MoMo，它們代表了礦床主要成礦元素和，它們代表了礦床主要成礦元素和伴生元素組合特征。伴生元素組合特征。AgMoCuMnZnPb城門山礦區(qū)基巖風(fēng)化面元素地球化學(xué)圖城門山礦區(qū)基巖風(fēng)化面元素地球化學(xué)圖CuP

13、bZnAgMoMn2 2 原生暈分帶原生暈分帶 銅礦體：銅礦體：PbPb、ZnZn、AsAs、MnMn（HgHg）為前緣暈；）為前緣暈；CuCu、AuAu、AgAg為礦中暈；為礦中暈；MoMo、W W、SnSn為礦尾暈；為礦尾暈； 鉬礦體：鉬礦體：MoMo、W W（SnSn）元素以深部斑巖體為中心，）元素以深部斑巖體為中心，往上往外，元素的組合為往上往外，元素的組合為CuCu、AuAu、AgPbAgPb、ZnZn、AsAs、MnMn（HgHg）；）； 賦存于五通組和黃龍組不整合面上的塊狀含銅黃鐵賦存于五通組和黃龍組不整合面上的塊狀含銅黃鐵礦：以花崗閃長(zhǎng)斑巖體位中心，礦：以花崗閃長(zhǎng)斑巖體位中心，

14、CuCu、AuAu元素向東西兩元素向東西兩側(cè)對(duì)稱分布為：側(cè)對(duì)稱分布為：AgAg、AuAu（CuCu）PbPb、ZnZn、AsAs（HgHg）元）元素組合。素組合。+14米中段-106米中段-226米中段-346米中段0.2%0.05%0.01%-46米中段-166米中段-286米中段-406米中段城門山銅礦各水平中段城門山銅礦各水平中段CuCu元素地質(zhì)地球化學(xué)元素地質(zhì)地球化學(xué)圖圖+14米中段-46米中段-106米中段-166米中段-226米中段-286米中段-346米中段-406米中段0.04%0.01%0.002%城門山銅礦各水平中段城門山銅礦各水平中段MoMo元素地質(zhì)地球化學(xué)圖元素地質(zhì)地球

15、化學(xué)圖從上到下不同中段從上到下不同中段CuCu、MoMo元素異常地球化學(xué)圖元素異常地球化學(xué)圖上，結(jié)合前人鉆孔原生暈資料分析：上，結(jié)合前人鉆孔原生暈資料分析：（1 1）礦床上部）礦床上部ZnZn、PbPb、AgAg、CuCu等元素異常發(fā)等元素異常發(fā)育，異常寬度大，含量高；育，異常寬度大，含量高；（2 2）而在礦床的下部）而在礦床的下部MoMo元素異常相對(duì)較大，元素異常相對(duì)較大，強(qiáng)度高，強(qiáng)度高，ZnZn、PbPb、AgAg、CuCu等元素異常厚度較小，含等元素異常厚度較小，含量低，甚至無異常存在。量低，甚至無異常存在。三維空間坐標(biāo)系三維空間坐標(biāo)系三維地形三維地形三維地質(zhì)體三維地質(zhì)體三維圖層三維圖層

16、 CuCu元素三維空間分布形態(tài)元素三維空間分布形態(tài) Cu Cu元素的高含量元素的高含量( (0.20.2) )主要分布在淺主要分布在淺部，形成部，形成“銅帽銅帽” MoMo元素三維空間分布形態(tài)元素三維空間分布形態(tài) Mo Mo元素的高含量元素的高含量( (0.040.04) )主要分主要分布在深部，形成布在深部，形成“鉬核鉬核”4 4 基于巖石原生暈的找礦地球化學(xué)模型基于巖石原生暈的找礦地球化學(xué)模型 礦床和礦體異常的元素組合分帶特征，是評(píng)價(jià)礦床和礦體異常的元素組合分帶特征，是評(píng)價(jià)和預(yù)測(cè)礦床（礦體）剝蝕程度、礦化類型的重要地和預(yù)測(cè)礦床（礦體）剝蝕程度、礦化類型的重要地球化學(xué)標(biāo)志，因而是構(gòu)建礦床球化

17、學(xué)標(biāo)志，因而是構(gòu)建礦床找礦地球化學(xué)模型找礦地球化學(xué)模型的的重要因素。重要因素。 由于成礦地質(zhì)條件直接約束礦床成因，因此不由于成礦地質(zhì)條件直接約束礦床成因，因此不同成礦地質(zhì)條件下形成的礦床異常元素組分分帶規(guī)同成礦地質(zhì)條件下形成的礦床異常元素組分分帶規(guī)律性和發(fā)育程度將表現(xiàn)出明顯差異律性和發(fā)育程度將表現(xiàn)出明顯差異這是成礦地這是成礦地質(zhì)條件能夠用地球化學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)表達(dá)的實(shí)質(zhì)質(zhì)條件能夠用地球化學(xué)評(píng)價(jià)指標(biāo)表達(dá)的實(shí)質(zhì)。找礦地球化學(xué)模型：找礦地球化學(xué)模型： （1 1）城門山銅礦明顯受巖體、接觸帶構(gòu)造控）城門山銅礦明顯受巖體、接觸帶構(gòu)造控制，形成以礦體為中心的分帶，制，形成以礦體為中心的分帶， （2 2）AsAs、HgHg、MnMn、ZnZn、PbPb異常分布于礦體前異常分布于礦體前緣，構(gòu)