凤凰山铜矿床北区剖面原生叠加晕特征研究.docx

1、SeriesNo.409July2010金属矿山METALMINE,地质与测量良眼山铜矿床此白割面原堂遂加晕特征所宛国家或点基础研究发展计划（973计划）项目（编号:2007CB416608）,M|*一五”国家科技支探计划项目（编号:2006B/B0IB07）o毛政利（1967-）,河南城建学院测绘与城市空间信息系，博匕467000河南省平顶山市。良眼山铜矿床此白割面原堂遂加晕特征所宛国家或点基础研究发展计划（973计划）项目（编号:2007CB416608）,M|*一五”国家科技支探计划项目（编号:2006B/B0IB07）o毛政利（1967-）,河南城建学院测绘与城市空间信息系，博匕467

2、000河南省平顶山市。毛政利I魏亮赖健清之彭省临之疏志明2(1.河南城建学院;2.中南大学)摘要剖面原生叠加晕研究结果表明，风凰山铜矿床北区经历r多阶段的成晕成矿作用，各矿体各阶段的成晕成矿作用具有各ri的原生晕分布特征，原生晕的叠加基本没有改变这种特征，只是形成了一个范围更大、强度更观的原生林加晕;同时，本区原生晕分布特征也指示了深部存在隐伏矿体的可能性。关键词原生色加晕剖面特征隐伏矿体凤jsi山北区StudyontheCharacteristicsofSectionalPrimaryOverlapHalointheNorthofFenghuangshanCopperDepositMaoZh

3、engli1WeiLiang1LaiJianqing2PengShenglin2ShuZhiming2(1.HenanUniversityofUrbanConstruction；2.CentralSouthUniversity)AbstractThestudyresultsonsectionalprimaryoverlaphaloindicatedthatinthenorthofFenghuangshancopperdeposit,thehaloandore-bodyareformedatmulti-stage.Everystageofhaloformingandorebodyformingh

4、asitsowndistributioncharacteristicsofprimaryhalo.Theoverlapofprimaryhalobasicallydoesnotchangeitscharacteristics,justfonningalargerscaleandweakerstrengthpriman*overlaphalo.Andthen,thedistributioncharacteristicsofprimaryoverlaphalointhisareaindicatethepossibilityofconcealedore-bodyexistingindeeparea.

5、KeywordsPrimaryoverlaphalo,Sectionalcharacteristics,Concealedorebody.ThenorthofFenghuangshan成矿与成晕是同一地质作用的不同表现形式,矿体原生晕的形成是在大量成矿物质运移和成矿过程中，部分含矿热流体或残余含矿热流体沿运矿通道及其周围围岩的裂隙继续渗流运移,并随着温度、压力及其它物理化学条件的改变，元素从热流体中逐步析出沉积的结果。矿床地质研究表明口句，除简单的脉型矿床外,大多数矿床的形成，往往都不是一次简单的地质作用，而是一个复杂的地质作用过程，成矿物质的多来源,矿质的预富集，成矿作用的多期次、多阶段及成

6、矿后的改造作用等，都会影响目前人们所观测到的最终原生晕分带模式，即矿体原生叠加晕模式。凤凰山铜矿是铜陵有色集团公司的骨干企业之一，经过多年的开发和生产规模的不断扩大，后备储量严重不足，寻找新的接替资源已成为当务之急。对矿床原生叠加晕模型的研究，是寻找隐伏矿床的一种有效的方法手段（7-，o本研究试图针对凤凰山铜矿床新的找矿靶区一北区的剖面原生晕、原生叠加晕的特征展开研究，为本区隐伏矿体的成矿预测及找矿工作提供依据。1地质概况xmiii铜矿床位于新屋里复式向斜的中段核部,矿区出露的地层主要为三叠系条带状灰岩和白云质灰岩，靠近岩体者都已变成大理岩。岩浆岩很发育,主要为新屋里岩体。新屋里岩体为花岗质岩

7、浆多次涌动侵入形成的复式岩体，在平面上以新屋里村为中心呈椭圆形,面积近10kn?,岩体呈岩株状产于新屋里向斜核部。岩体与围岩呈明显的侵入接触,接触面产状及形态随岩体部位不同和深度变化有明显的差异。岩石类型主要为花岗闪长岩和石英二长闪长岩。沿岩体的接触带分布有一系列规模不同的矿床，矿体主要呈似“板状”和“不规则透镜状”产于新屋里岩体与三叠系灰岩间的接触带上，为矽卡岩-斑岩型，受接触带和断裂构造的复合控制。根据已有钻孔资料看，北区上部主要是闪K斑岩，多见黄铁矿细脉，但岩体整体性好,裂隙不发育,蚀变不强。地层以结品灰岩为主，厚层状，局部有条带状，偶见泥炭质夹层。热变质不强,多数保持灰黑-灰白色，仅局

8、部大理岩化。下部出现较多的角砾岩,可见块状黄铁矿角砾，有黄铜矿细脉和菱铁矿脉体及胶结物。局部也见到正长斑岩小岩枝，其中有黄铁矿角砾。2剖面原生晕分带特征本次研究选取2线剖面ZK202上部6个样品的数据来研究本区原生量的分带性，考虑到在其下部有多层矿体的产出以及成矿成晕作用的多阶段性,控矿构造的复杂性等，采用分带指数法来计算研究其分带性。分带指数、变化指数及变化指数梯度差（C=Cd-氏：反映元素向上富集的趋势）计算结果如表1和表2。由表中的分带指数和变化指数及变化指数梯度差，得出本区原生晕的元素分带序列如下（由上到下）:Zn-Mn-Pb-Co-Sn-W-Au-Cu-Ag-Mo-Ba-Ni.表1分

9、析结果分析结果Ob/（X10-6）CuPbWMnNiMoSnAgZnCoBaAu/(Xi。-。)202-249.098.69.938746.32.212.13.460110014.51486.73202-3155.870.014.334524.9100.006.51.09216870.12306.92202-425.127.92.75484.09.111.40.306459.1385416.68202-52000.045.13.54625.2100.002.75.00014717.9388222.33202-64.07.01.51622.31.340.20.087361.232019.0120

10、2-73.86.81.71223.30.480.20.066511.223517.43标准化系数L0100.0100.011000.010.001000.01000.01100.01010.00202-249.098609903874630022.12100346011001450148067.3202-3155.870001430345249001000650010921687010230069.2202-425.12790270548400091.114003064591038504166.7745202-52000.045103504625200100027005000147179038

11、802223.309202-64.0700150162230013.420087361203200J90.J202-73.868017012233004.820066511202350174.3表2分带指数计算结果分析结果/（x10-6)CuPbWMnNiMoSnAgZnCoBaAu/(xlO9)202-20.00160.32060.03220.12600.20490.00070.06830.11250.03580.04720.04810.0022202-30.00440.19960.04080.09840.13970.02850.18530.0311().()0480.19980.06560

12、.0020202-40.00140.15160.01470.02980.21740.00500.07610.01660.00240.04950.20920.2264202-50.06830.15410.01200.01580.17770.03420.09230.17090.00500.06120.13260.0760202-60.00060.09770.02090.02260.32110.00190.02790.01210.00500.01680.44680.0265202-70.00050.09390.02350.01680.45570.00070.02760.00910.00700.016

13、60.32450.0241G12.49726.53641.412AG144.248.60314.1715.0715.5327.05这个分带序列基本上属于正常分带序列,只有少愀元素在分带序列中的位置出现反常,如元素Sn,它应该是高温元素,其地球化学活动性比Cu低,但是在分带序列中却位于Cu的前面，另外象元素Co和W也是这样。出现这种情况的原因当然是多方面的，可能是由于在此之上存在已经被剥蚀了的小矿体，也有可能是次生富集的表现或者是由多个成矿期、多个成矿阶段相互叠加的表现形式。这种情况也进一步说明了本区原生晕分布的复杂性,说明本区微量元素的分布不是由单一成晕作用过程形成的，而是由多阶段、多个成晕作

14、用过程所形成的。3剖面原生叠加晕模型探讨3.1单孔原生叠加晕特征图1是ZK109各微量元素线分布图，从图上可以看出微量元素在垂直方向上线分布特征主要有：前晕元素Zn,Pb的分布特征十分相似，在地表以下50-70m处均有一峰值，往下含量基本趋于稳定，而且均较低，但是在地表以下300m的地方（即终孔处），Ph和Zn的含量均有增大的趋势;前晕元素Mn,其总体分布特征与Pb.Zn相似，只是分布曲线较Pb.Zn复杂,这可能是因为Mn经多阶段、多期次成晕作用活化迁移的结果，同时,Mn在地表以下300m的地方含量增大的趋势较Pb,Zn明显。这样的分布特征可能与临近矿体和深部隐伏矿体有关，如地表以下约50-7

15、0m处的峰值可能是由临近产出的矿体所引起,而在地表以下300m的趋势峰值则极有可能预示下部有隐伏矿体的存在。(g)Au图1ZK109各微量元素含量分布曲线注:纵坐标均为深度,m；横坐标均为含最，x10-6（Au为x10-9）。中晕元素Co,Sn,W,尽管它们的分布曲线不尽相同，但它们所表现出来的特征则是一致的，即在地表以下100m左右有一个不很明显的峰值，其余的含量:均较低，且都很平稳;而Cu,Ag,Au的分布曲线相对来讲比较复杂,特别是Cu,可能是相邻矿体成矿作用多期叠加所致，但是它们也有一个共同的特征，即在钻孔底部均有含量:升高的趋势，只是这种趋势相对于前晕元素Mn,Pb,Zn来说较弱一点

16、。尾晕元素Mo和Ni的分布特征基本相同，在地表以下约60m处有一相对峰值，所不同的是M。在地表以下100m还有一个峰值，这也应该是近距离里成矿作用的结果；而Ba看起来分布情况杂乱。从总体趋势上看，尾晕元素在距地表100m以下含量均较低，而且也没有增大的趋势。3.2剖面原生饕加晕特征图2是2号勘探线剖面原生叠加晕曲线图，各剖面都是沿勘探线切的，方向为东南方向，以取样点的实际标高为y值作图。从图上可以看出：前晕元素Zn,Mn在剖面上存在多个浓集中心，尽管它们的浓集中心不是十分重合,但基本特征是一致的，上部的浓集中心主要分布于从地表到-170m左右,这些位置和该剖面所揭露的2层矿体的产出位置吻合，也

17、很好地指示了这2层矿体的位置。前晕元素P1）在-100m标高附近也有3个浓集中心,这些浓集中心应该是第2层矿体所致，第1层矿体所形成的异常可能已经被剥蚀;这3个前晕元素还有一个共同的特点就是在剖面的底部均有一个范围较大的异常区，其中Zn和Mn元素在-300m标高以下，Pb在-400m标高以下,这种悄况也和我们的分带性研究结果相吻合，这个异常区的形成很可能是由下部矿体的成矿作用造成的。中晕元素Co,Sn,W的分布特征比较接近，它们在上部（-200m标高以上）的浓集中心和已知矿体位置基本重合，在剖面的中部几乎部存在浓集中心,在下部有出现浓集中心的趋势；和Co,Sn,W相比，Au和Ag的含量分布跟C

18、u的相关性更大，它们在剖面上的浓集中心在强度和空间位置上都很吻合,上.部的浓集中心和矿体的产出位置也一致，下部Cu和Au富集趋势部明显，而Ag则有-个范围较大,强度较弱的异常区，这也从另外一个方面说明了本区成晕成矿作用的多期多阶段性，成晕成矿作用的叠加改造致使成晕元素在分布上变得复杂。尾晕元素Mo和Ni的分布较为简单,M。只在0m上方和-600m标高处有浓集中心,Ni的浓集中心在-150和-600m标高，而Ba相对较复杂，在0m,-200m,-500m等处都有浓集中心，这和本区所揭露的情况基本吻合。4结论上述剖面原生叠加晕特征说明了本区矿体尽管存在多阶段矿化作用、多矿体在剖面上呈迭瓦状产501

19、0015050100150(g)Au(h)Cu501(Xi)Ag(j)Mo图22线原生餐加晕曲线示意50100150(k)Ba50KM)150(1)Ni注:纵坐标为深度.m；横坐标为剖面长度，m。出，但每个矿体仍然存在各自的矿体上部晕和矿体下部晕有各自的原生晕分带特征。多阶段矿化作用和多矿体在剖面上的迭瓦状产出所产生的原生晕叠加作用使本区矿体群又存在一个范围更大的统一的原生登加晕异常区。因此，可以认为，后期形成的矿体和后期矿化作用所形成的原生晕，对前期矿化作用和前期形成的矿体的原生晕有一定的登加作用，但基本上没有改变前期矿化作用和前期形成的矿体的原生晕分带性，叠加作用

20、的结果是形成了整个矿体群统一的、范围更大的原生叠加晕。同时，由ZK109的单孔原生晕特征看，其前晕元素和中晕元素在距地表300m以下均有升高的趋势，特别是前晕元素更为明显，而尾晕元素并未出现这种情况，这说明在距地表300m以下有可能存在隐伏矿体,有较大的找矿潜力。2号勘探线在剖面的底部，前、尾晕元素都有异常区，特别是前晕元素,异常区的范围较大，强度也较强，说明在其下部有隐伏矿体产出的可能性很大，是下一步工作的重点之参考文献1 陈国华，刘连登，仲崇学.胶东金矿的矿石地球化学研究汀.世界地质,1998,17(2):19-26.2 李忠.郑涛.汤盈,等.陕西双王金矿床的原生叠加卒模式J.桂林工学院学

21、报，2000,20(4):327-333.3 周演.仲崇学.山东临胸佚寨金矿区地球化学特征J.世界地质,2000,19(2)：160-166.4 陶琰，马德云，高振敏.个旧矿成矿热液活动的微量元素地球化学指示J地质地球化学,2002,30(2)：34-39.5 杨宏林，韩晓燕.陕西稍芦沟金矿床原生升加晕模型J.矿产与地2005,19(6):704-709.(下转第102页)存格里h甚八宁啪族自治县丽江纳酉旌n治贝图6综合评价结果口差区；四一-般区；一较有利区；一有利区3500m和大于4500m0本因子通过研究区域的等高线数据生成dem图，将DEM海拔重分类为35004500m,小于3500m和

22、大于4500m,分别赋予】分和-1分。图7为叠加海拔限制因子后的矿区评价结果。6结论(1) 多年的找矿勘探和研究，积累了大量的多源地学信息数据，为综合评价和预测提供了丰富的地学资料。GIS强大的空间信息处理和分析功能,为多源地学信息综合分析提供了理想工具。(2) 通过层次分析法建立远景评价模型，利用了成矿地质条件和找矿标志分析成果以及专家的经验，提高了预测的准确性和有效性。参考文献1 王世称，陈永良.夏立显.综合信息矿产预测理论与方法M.北京:科学出版社,2000.图7加入限制因子海拔高度评价结果匚一较羌区；般区：口一较有利区；_有利区徐韬,贾小川.“3S”技术在木里地区金矿资源预测与定位中的应用J.四川地质学报,2007.27(1)：62-66.2 陈小云.胡光道.GIS在矿产资源预测中的现状和研究思路J.资源环境与工程,2006,20(1)：57-59.3 祝宏勋.潘红平,简兴祥.CIS多源信息统计分析代数法在铀成矿预测评价中的应用以四川省