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河南银洞坡特大型金矿综合信息建模、靶区预测与找矿突破

时间:2024-01-03 来源: 浏览:

河南银洞坡特大型金矿综合信息建模、靶区预测与找矿突破

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河南桐柏围山城地区金矿找矿预测综合信息模型构建与靶区预测
张晓飞 1,2, 唐相伟 3 ,庞振山 1,2 ,薛建玲 1,2, 陈辉 1,2 ,王珺璐 1,2, 隗含涛 1,2 ,雷晓力 1,2

1 中国地质调查局发展研究中心

2 自然资源部矿产勘查技术指导中心

3 河南省地质矿产勘查开发局第三地质矿产调查院

 

通信作者:唐相伟, 硕士,高级工程师,主要从事地质矿产勘查工作。
作者简介:张晓飞 ,博士,高级工程师,主要从事区域地质矿产调查与找矿预测研究工作。
   
导读:

寻找和发现隐伏矿、深部矿 是矿产勘查界的科学前沿和研究热点 大比例尺找矿预测研究 直接服务于矿产勘查工作,是实现科学找矿的重要途径 本文以成矿地质体找矿预测理论和方法 为指导, 以秦岭造山带东段河南省桐柏地区 围山城成矿带内银洞坡金矿 找矿突破实例为重点研究对象,在系统梳理总结前人研究成果的基础上, 构建了“三位一体”找矿预测地质模型 (如图0-1)。

图0-1 银洞坡金矿“三位一体”找矿预测地质模型(据唐相伟等,2023)

1-寒武系歪头山组上部;2-寒武系歪头山组中部;3-寒武系歪头山组下部;4-早志留世桃园岩体;5-早白垩世花岗岩;6-碳质片岩;7-大理岩;8-银铅锌矿体;9-金矿体;10-矽卡岩铜金矿体;11-背形轴线。

围山城银洞坡金矿及其外围 累计获得金金属量达91吨,属特大型金矿。 研究认为, 银洞坡金矿 属于与侵入岩浆地质作用有关的 岩浆热液型矿床, 与以往造山型矿床认识不同 成矿地质体 早白垩世中酸性隐伏岩体 成矿构造 主要为褶皱成矿构造系统,成矿结构面主要为岩性界面(硅钙面) 、褶皱成矿构造系统结构面或可能存在侵入成矿构造系统结构面。 成矿作用宏观蚀变特征标志 主要为硅化和黄铁绢英岩化 ,成矿元素形成近程Pb、Zn、Ag矿化,伴生Au矿化,远程Au矿化,伴生Pb、Zn、Ag矿化的分带特征。

在构建“三位一体”找矿预测地质模型基础上,结合物化探等信息,建立了银洞坡金矿找矿预测综合信息模型,在围山城地区圈定找矿靶区5处,并在靶区 部署大比例尺地质-激电测深综合剖面测量,推断矿体赋存位置,经钻探验证 (ZKYW3204),圈出金矿体 9层,取得找矿突破。 引领商业勘查,新增金金属量34t,同体共生铅+锌金属量5.6万吨 (唐相伟等,2023) ,金资源量 达大型金矿级别, 实现了找矿突破,打开了深部巨大的找矿空间。

本文研究成果,为区域内金多金属矿大比例尺找矿预测工作提供了思路和示范, 可更好地指导深部资源勘查评价。
             
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0 引言
1 成矿地质背景
1.1 区域地质背景
1.2 矿区地质特征
1.3 地球物理特征
1.4 地球化学特征
2 找矿预测地质模型的构建
2.1 找矿预测矿床类型划分
2.2 成矿地质体
2.3 成矿构造与成矿结构面特征
2.4 成矿作用特征标志
2.4.1 矿体宏观特征
2.4.2 矿石与矿物共生组合
2.4.3 围岩蚀变特征
2.4.4 矿床地球化学特征    
2.5 “三位一体”找矿预测地质模型
3 找矿预测综合信息模型
4 靶区确定及验证示范
5 结论
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0  引言
矿产勘查工作 具有综合性、科学性、探索性、实践性强,风险大的特点 ,位于人类利用矿产资源产业链的源头和上游。 随着矿产勘查工作程度的提高,露头矿、浅表矿已找寻殆尽,如何寻找和发现隐伏矿、深部矿已成为矿产勘查界的科学前沿和研究热点。 大比例尺找矿预测研究直接服务于矿产勘查工作,是实现科学找矿的重要途径。 国内外学者提出多种找矿预测理论,代表性的包括 预测普查组合理论、矿床模型预测理论、成矿系统、成矿系列、 成矿地质体找矿预测理论与方法(也称勘查区找矿预测理论与方法) 、地质异常矿体定位预测与统计预测等。 特别是叶天竺教授研究团队 创建的成矿地质体找矿预测理论与方法 ,将地球化学、矿物学、矿床学研究与矿产勘查实践紧密结合, 以构建成矿地质体-成矿构造和成矿结构面-成矿作用特征标志 “三位一体”找矿预测地质模型为核心, 为我国勘查区找矿提供了理论指导和方法遵循 以此为指导,2012~2021年间, 在全国168个老矿山的深边部找矿中取得重大突破,在83个矿集区、141个整装勘查区找矿成效显著, 实现了“新地区、新层位、新类型、新矿种、新深度”的突破
河南桐柏地区 位于 秦岭造山带东段,武当—桐柏—大别成矿带的中部 ,成矿地质条件优越, 是我国重要的金、银、铜、铅、锌成矿带,发育有银洞坡金银矿、破山银矿、老湾金矿等(图 1 )。 近年来,桐柏地区矿山深边部的找矿勘查工作取得重大突破, 并显示了良好的找矿潜力, 如围山城银洞坡金矿外围新发现金矿体16个,获得推断金金属量34吨,该矿床累计获得金金属量达 91吨,属特大型金矿 前人对本区 金多金属矿床从成矿地质背景、矿床成因、成矿流体、成矿物质来源等多方面开展了较为深入的研究, 但对于区内金多金属矿的找矿预测模型研究较少,制约了区域内矿产勘查工作的突破 。在综合研究前人成果的基础上, 本文以成矿地质体找矿预测理论和方法为指导,以银洞坡金矿为重点研究对象,构建银洞坡金矿“三位一体”找矿预测地质模型, 结合物化探等信息,总结找矿标志,建立找矿预测综合信息模型, 为区域内金多金属矿大比例尺找矿预测工作提供思路和示范, 以期更好地指导深部资源勘查评价。

图1 河南桐柏地区大地构造位置(a)及地质简图(b)

1—古元古界熊耳岩群;2—中-新元古界宽坪群;3—奥陶系二郎坪群;4—寒武系歪头山组;5—古元古界秦岭岩群;6—中-新元古界龟山岩组;7—泥盆系南湾组;8—桐柏杂岩;9—榴辉岩带;10—八里畈构造混杂岩;11—古生代闪长岩;12—古生代花岗岩;13—中生代花岗岩;14—断裂;15—金、银矿床;F1—栾川断裂:F2—瓦穴子断裂;F3—朱夏断裂;F4—老湾-松扒断裂;F5—桐柏-商城断裂;F6—新城-黄陂断裂

1  成矿地质背景
1.1 区域地质背景
河南桐柏地区 位于华北板块与扬子板块之间的秦岭造山带东段,先后经历了早古生代 商丹洋的俯冲、岛弧增生与弧陆碰撞(490 420Ma),晚古生代古特提斯洋俯冲增生( 340 310Ma),晚古生代 -早中生代大陆俯冲和陆陆碰撞(255 200Ma),晚中生代受滨太平洋构造影响 形成大量伸展构造和大规模岩浆活动(140 120Ma)。 以老湾-松扒断裂为界(商丹断裂东延部分),北部属北秦岭,主要由早古生代增生地体组成,自北向南依次为宽坪群、二郎坪群、秦岭群; 南部属南秦岭,主要由龟山组、南湾组、八里畈构造混杂岩、桐柏杂岩及榴辉岩组成( 图1)。 围山城金银成矿带位于北秦岭地区(图1) 区内出露的地层依次为寒武系歪头山岩组,为一套沉积变质碎屑岩夹基性火山岩、碳酸盐岩组合,主要岩性为变粒岩、云母片岩、炭质绢云石英片岩、斜长角闪片岩夹大理岩、石英岩等,进一步可划分为上、中、下 3段,是区内金银多金属矿主要赋矿层位。 奥陶系二郎坪群为一套海相变基性火山岩、中酸性火山岩夹碎屑岩组合,包括刘山岩组、张家大庄组、大栗树组,与歪头山组为断层接触,是区内火山喷流沉积型铜锌多金属矿的主要赋矿层位 区域构造主要为大型褶皱和断裂构造,总体呈北西、近东西向展布。 区内岩浆岩主要发育有早志留世与俯冲作用有关的钙碱性岩石组合,包括黄岗闪长岩 -花岗闪长岩岩体、桃园花岗闪长岩-花岗岩岩体,侵位时代介于450 430Ma,沿黄岗岩体发育一系列矽卡岩型铁矿床,如条山、铁山、宝石崖铁矿等 。早白垩世与碰撞后伸展环境有关的高钾钙碱性-碱性系列岩石组合,包括梁湾花岗闪长岩 -二长花岗岩岩体、老湾岩体(133Ma)等,与金银钼多金属矿化具有密切的时空关系和成因联系。    
1.2 矿区地质特征
围山城金银成矿带呈NW-SE向狭长带状展布,带内发育有破山银床、银洞坡金矿、银洞岭银多金属矿 以及张庄、郭老庄、栾家冲等金银矿点(图2a)。 银洞坡金矿位于围山城成矿带中部 ,矿区出露地层为寒武系歪头山组中部第一至第三岩性段。 第一岩性段主要为 (二云、白云、黑云)变粒岩夹斜长角闪岩及透镜状大理岩。 第二岩性段主要为 二云石英片岩夹(炭质)绢云石英片岩,出露在矿区东部及朱庄背斜(形)轴部,岩石局部受热液蚀变作用,硅化、绢云母化较强。 第三岩性段主要为 (二云、白云、黑云)变粒岩夹二云石英片岩、绢云石英片岩及斜长角闪片岩,出露在矿区西部背斜形)两翼。 矿区位于朱庄背斜(形)向北西倾伏部位,构造以NWW向线型褶皱 及与之并列的压性-压扭性断裂和挤压构造为主 矿体空间分布上受歪头山组中部第二、三岩性段和赋矿构造双重因素控制。 赋矿岩石主要为硅化碎裂炭质绢云石英片岩和变粒岩等。 矿区内岩浆岩不发育 ,只有少量石英脉、石英-碳酸岩脉及石英-萤石脉。    
图2 围山城成矿带地质图(a)及银洞坡金矿矿体空间分布图(b-c)
1—奥陶系二郎坪群(大栗树组);2—寒武系歪头山组;3—古生代闪长岩;4—古生代花岗岩;5—中生代花岗岩;6—歪头山组上部;7—歪头山组中部;8—歪头山组下部;9—歪头山组中部第一岩性段;10—断裂;11—朱庄背斜轴及倾伏向;12—勘探线及编号;13—矿区界线及名称;14—矿点位置及名称;15—矿体及编号;16—标志层
1.3 地球物理特征
1:50000地面高精度磁测显示 ,区域磁场总体呈现出在低背景上分布不等规模、强度、形态的局部异常特征。 围山城地区显示为相对低磁场或负磁场特征, 磁异常一般在-50 -100nT,说明含矿岩性无磁性或弱磁性。 1:50000布格重力异常显示, 围山城地区布格重力异常总体北西走向, 从西至东呈现中、低、高的变化趋势 (图3)。 剩余重力场表现为西部较低、东部较高的特征 中部的低重力异常区, 布格重力值在-46.0X10 -5 -53.5x10 -5 m/s 2, 有三个低异常中心,地质上分别与梁湾岩体、桃园岩体、银洞坡金矿区相对应。   

图3 围山城地区剩余重力异常简图

           

银洞坡金矿区低异常呈北西窄南东宽的带状展布 ,长约9km,宽约3.5km,剩余重力异常强度一般在-3.5x10 -5 —5.0x10 -5 m/s 2, 在银洞坡附近最低约-6.0x10 -5 m/s 2 高精度磁法显示为负磁异常,磁场强度在-100nT左右,且负磁异常中心与重力异常中心扣和较好。 异常区上延1000m后负重力异常和负磁异常仍然存在,推测该异常应为深部隐伏低密度中酸性岩体所致。
1.4 地球化学特征
1:50000水系沉积物测量显示,围山城地区异常元素组合以 Ag、Au、Zn、Pb、Cu为主, 伴生Sb、Mo、As、Sn、Mn。Ag、Au、Pb、Zn、Cu异常强度高、规模大,NAP(规格化面金属量)值达63.31 201.95,具有外、中、内带,浓度分带清晰,浓集中心明显,元素相互套合程度高,呈现北银南金的特点(图 4) 其中Ag异常位于异常区北部 ,面积约26km 2,强度高,最高值为 13.3X10 -6 ;Pb、Zn各有2处异常,分别位干异常区南、北部,最高值分别为4794X10 -6 和7943x10 -6 Au、Cu异常主要位于南部,最高值分别为200X10 -9 和4103x10 -6 Au、Ag异常为己知银洞坡金矿床、破山银矿床等金银矿床 所引起的矿致异常。

图4 围山城地区化探综合异常剖析图

1—第四系;2—寒武系歪头山组;3—奥陶系大栗树组;4—奥陶系张家大庄组;5—奥陶系刘山岩组;6—古生代花岗岩;7—古生代闪长岩;8—化探综合异常;9—矿床位置;10—地球化学单元素异常及编号

2  找矿预测地质模型的构建
2.1 找矿预测矿床类型划分
找矿预测矿床类型的划分 直接关系到找矿预测地质模型的构建 ,是找矿预测工作的基础。 以往研究多认为银洞坡金矿 是区域变质与变形作用活化-富集形成的造山型矿床,主要产于富含炭质的歪头山组地层中,层控特征明显 因此,以往矿产勘查工作 主要围绕歪头山组炭质绢云石英片岩等层位开展。 本文按照找矿预测矿床类型划分方案 ,综合最新研究成果及矿产勘查工作进展, 认为银洞坡金矿床属与侵入岩浆地质作用有关的岩浆热液型矿床,主成矿期为早白垩世。
(1)银洞坡金矿矿石构造 主要为块状、角砾状、浸染状和脉状-网脉状(图5a,b和c),主成矿期黄铁矿呈压碎结构、骸晶结构(图5h) 。黄铁矿Co/Ni值集中在10附近, 显示为岩浆热液交代成因的特点 最新勘查工作显示,银洞坡金矿W26 W40勘探线部分施工钻孔 在34 230m见有大面积钾长石化、矽卡岩化等高温蚀变带(图5e和f) 。在钻孔ZKYW2602中发现厚约91m的绿帘透辉矽卡岩化带, 矽卡岩化带中见4.62m厚金矿体 ,平均品位2.5X10 -6,最高品位 7.2x10 -6

图5 银洞坡金矿野外与镜下照片

a—主成矿期含矿石英脉穿插炭质石英片岩;b—脉状矿体与蚀变岩型矿体;c—网脉状矿体;d—方铅矿、闪锌矿等硫化物与含矿石英脉;e—钾化;f—石榴石绿帘石矽卡岩化;g—花岗斑岩;h—碎裂结构;i—固溶体分离结构;Q,石英;Py,黄铁矿;Ccp,黄铜矿;Sp,闪锌矿;Gi’,方铅矿

(2)最新年代学研究表明(表1),银洞坡金矿床成矿年龄为 130Ma ,矿区西部梁湾岩体的侵位年龄为137 130Ma,成岩、成矿时代基本一致, 表明二者属同一构造-岩浆事件 。花岗斑岩是岩浆体系压力快速降低、不平衡淬火、挥发分过饱和及出溶过程的重要标志,对岩浆热液成矿体系具有重要的指示意义。 勘查工作显示,银洞坡金矿外围深部见花岗斑岩脉 (钻孔ZKYW2602、ZKYW2201;成岩时代 127Ma), 脉体顶部、底部强硅化,并具金铅锌矿化
表1 河南桐柏地区早白垩世成岩成矿作用年代学数据
           
(3)造山型金矿的成矿流体通常与岩浆作用无关,一般来自地壳,形成于绿片岩相向角闪岩相 转变的区域变质过程中。 而银洞坡金矿成矿流体呈现早中阶段以岩浆流体为主 ,晚阶段为大气降水不断混入的特征。 成矿流体中的碳可能来源于深部岩浆, 成矿物质来源于深部岩浆 (详见2.4.4节),表明区内金成矿与早白垩世构造-岩浆活动有关。
2.2 成矿地质体
成矿地质体 是形成矿床主要矿产主成矿阶段空间定位地质作用的载体。 岩浆热液类矿床 ,成矿作用空间上 多集中于岩浆房高位突出的小岩体顶部及其内外接触带内 ,时间上多为同一期岩浆活动的偏晚阶段侵入体。 通过1:50000重磁测量, 在银洞坡金矿附近圈出重力低异常,显示深部存在低密度中酸性隐伏体(成矿地质体及母岩) (图3)。 通过1:10000重力测量异常查证, 推测深部隐伏岩体顶板最浅埋深约1100m,岩体宽约4km ①。 以隐伏岩体为中心,成矿元素发育显著的水平和垂向分带
2.3 成矿构造与成矿结构面特征
银洞坡金矿空间上沿北西向朱庄背斜(形)分布,赋存于歪头山组炭质绢云石英片岩、变粒岩和大理岩中,受地层和构造双重控制 成矿构造 主要为褶皱成矿构造系统, 成矿结构面 主要 为构造界面和原生成矿结构面
成矿构造 :区内 以加里东期和海西期形成的北西西向倾伏的背斜(形)为主 ,与背斜(形) 伴生的脆性共轭逆冲剪切带、韧-脆性层间剪切带及派生张性断裂是主要容矿构造 (图2b、c)。 成矿结构面: 次生成矿结构面主要为与褶皱成矿构造系统相关的结构面 ,包括褶皱构造形成的次生断裂、层间破碎带、转折端、虚脱带等。 原生成矿结构面 包括岩性界面(硅钙面), 如歪头山组炭质绢云石英片岩、变粒岩与大理岩的接触带 硅钙面、有利的岩层(如炭质绢云石英片岩)与构造系统(包括层间破碎带、虚脱空间等)相伴出现,即是岩性差异面又是物理化学界面,是有利的成矿结构面组合 。目前银洞坡金矿钻探验证深度在1400km以浅, 依据找矿预测矿床类型推断下部存在矿化样式变化,可能有与侵入成矿构造系统有关的成矿结构面,包括成矿地质体的顶(边部 )、近成矿地质体的围岩接触带及爆破角砾岩体等。
2.4 成矿作用特征标志
2.4.1 矿体宏观特征
矿体平面上多呈平行排列 ,多层状重叠的特征。 垂向上呈现出北翼矿体陡, 南翼矿体相对平缓, 浅部矿体产状较陡,深部矿体相对平缓的特点( 图2c)。矿体多呈似层状、透镜状、脉状, 发育在背斜两翼的逆冲剪切带中,在背斜轴部构造虚脱部位多呈厚大透镜状和鞍状 ,少量脉状矿体充填于轴部纵张断裂中, 穿切似层状矿体。 平面上矿体近平行分布,沿走向呈现出收缩膨胀、尖灭再现的特征 主要工业矿体集中分布在E12 W22勘探线间 ,其中1、3-1、55、54、52为主要工业矿体(图2b) 矿体总体走向300° 310°,一般长80 800m,最长达1360m。 矿体单工程厚度0.47 34.00m,平均厚 1.0 4.4m。
2.4.2 矿石与矿物共生组合
银洞坡金矿床主要发育浸染状-致密块状、脉状-网脉状矿石 (图5a,b和c)。矿石具自形-半自形-他形粒状结构、交代熔蚀及交代残余结构、固溶体分离结构、压碎结构等(图5h和1)。 矿石中含金矿物主要为自然金和银金矿 ,主要硫化物为黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等(图5b,c和d);脉石矿物主要为石英、绢云母等。 前人根据黄铁矿的岩相学特征,将成矿期次划分为三个阶段: I石英-黄铁矿-白铁矿阶段,主要由灰白色石英脉及中粗粒自形-半自形黄铁矿组成,代表成矿作用的开始; II石英-黄铁矿-多金属硫化物阶段,主要由烟灰色含金石英脉、多金属硫化物和金银矿物组成,为主成矿期 ;III石英-碳酸盐阶段,硫化物不发育,属成矿作用末期产物。
2.4.3 围岩蚀变特征
银洞坡金矿围岩蚀变 主要有钾化、矽卡岩化、硅化、绢云母化、碳酸盐化、褐铁矿化等。 与矿化有关的围岩蚀变主要有硅化、绢云母化等。 硅化分布范围广 ,石英通常呈脉体沿裂隙充填或者以面型蚀变的方式渗透性交代围岩, 硅化越强,金品位越高。 矿体的顶底板围岩有较强的蚀变作用,近矿体发育强黄铁绢英岩化 。围岩蚀变受构造裂隙控制较明显, 蚀变带与矿化带紧密相伴,空间上略具分带性, 当多种类型蚀变叠加时,矿化程度明显增强。
2.4.4 矿床地球化学特征
流体包裹体: 银洞坡金矿主要见有气液两相包裹体、富气相包裹体和CO 2 三相包裹体, 均一温度为330 400°C,230 330°C和170 230°C三个变化范围,分别对应I、II、III三个成矿阶段。 闪锌矿温度计计算的主成矿期平均成矿温度247°C(230 261°C),属于中温热液矿床 。流体盐度为0.53 13.07 w t%NaCl.eqv,平均5.92 w t%NaCl.eqv,密度为0.62 0.98g/cm 3,平均 0.82g/cm 3, 属低盐度低密度流体。
银洞坡金矿成矿I、II阶段石英中流体包裹体的 δ 18 O值介 于2.4‰ 6.3‰,δD值介于-69.2‰ -73.7‰, 分布于岩浆水左下侧区域 (图6a),显示早中阶段成矿流体以岩浆活动为主。晚阶段方解石的δ 13 Cpdb 值介于-2.4 -0.6 ‰,δ 18 Osmow 值介于1.6 6.0 ‰,具有明显的大气降水组成特征,显示晚阶段大气降水不断混入的特征。

图6 银洞坡金矿各阶段石英氢氧同位素组成图解(a)和黄铁矿原位硫同位素组成直方图(b)

           

银洞坡金矿 含矿方解石脉中碳氧同位素整体靠近花岗岩区 ,指示成矿流体中的碳可能来自于深部岩浆 。黄铁矿原位硫同位素数据变化范围窄(0.7 3.8 ),呈明显的塔式特征(图 6b),整体低于地层中 δ 34 S值(4.1 6.1 ),总体上 δ 34 S值位于岩浆硫的范围,指示硫源可能来自岩浆热液,但在上升迁移过程中与地层硫发生混染导致 δ 34 S整体呈现升高趋势。 矿石铅同位素 μ 值偏低(均值为9.42),ω值高(均值为43.44),指示成矿物质来源的源区为下地壳或下地壳与上地幔的混 合。 以上表明银洞坡金矿的成矿流体应主要为岩浆热液,而非单一的变质地层 +变质流体的作用。
2.5 “三位一体”找矿预测地质模型
早白垩世(140 120Ma) 受滨太平洋构造引发的区域性伸展作用的影响, 桐柏地区发育大规模的岩浆作用,深部岩浆作用导致含矿流体的释放,形成了多个产出于深大断裂部位的大中型金矿床。 围山城成矿带内金矿床类型属中温岩浆热液型。 成矿地质体为早白垩世中酸性隐伏岩体,决定了成矿作用的中心 (图7a)。在空间上, 矿床深部受隐伏岩体控制,存在成矿地质体与围岩的接触界面等成矿结构面。浅部矿体受控于褶皱成矿构造系统、岩性界面(硅钙面 ), 与朱庄背斜(形)伴生的轴部构造虚脱带、脆性共轭逆冲剪切带、韧-脆性层间剪切带等张性断裂空间,为主要储矿空间 成矿元素以金为主,伴有银、铅锌 成矿物质主要来源于深源岩浆,部分来自赋矿围岩 。当含矿热液进入到中浅部构造扩容带,沿岩性界面(硅钙面)、褶皱成矿构造系统结构面发生运移、萃取,因温度变化、降压、流体混合等使络合物分解,沉淀形成矿床。 成矿作用宏观蚀变特征标志主要为硅化和黄铁绢英岩化,形成近程 Pb、Zn、Ag矿化, 伴生Au矿化,远程Au矿化, 伴生Pb、Zn、Ag矿化的分带特征。

图7 银洞坡金矿找矿预测综合信息模型

(a)—银洞坡金矿找矿预测地质模型;(b)—地球物理模型;(c)—地球化学模型;(d)—矿体位置判别的地球化学标志;1—奥陶系大栗树组;2—寒武系歪头山组;3—古生代花岗岩;4—炭质绢云石英片岩;5—白云母石英片岩;6—白云母斜长变粒岩;7—斜长角闪片岩;8—断裂;9—热液运移方向;10—大气降水

3  找矿预测综合信息模型
在找矿预测地质模型的基础上,综合地球物理和地球化学特征,建立银洞坡金矿综合信息找矿预测模型 (图7)。
地球物理特征: 区内各种岩石的物性差是开展地球物理测量的基础。 中酸性隐伏岩体(成矿地质体)密度明显低于围岩地层, 分布于负重力异常带(重力异常值介于-3x10 -5 -7x10 -5 m/s 2 )和负磁异常带上(磁异常一般在-50 150nT) 围岩除炭质(石墨化)绢云石英片岩外,均呈高电阻率(平均300 5000Q.m)、低极化率(平均值<2.0%)特征,而矿石中含有以黄铁矿为主的硫化物,具有高极化率(平均达 21.9%)、低电阻率(平均20Q.m)的特点 矿石极化率一般高于无矿围岩7 10倍以上,电阻率低于围岩10倍以上 ,两者有明显电性差异, 为电法找矿提供了良好的前提条件 而炭质(石墨化)绢云石英片岩 电阻率 虽高于矿石但低于其它围岩 ,能引起很强的极化率异常与低电阻率异常, 但与地球化学测量工作配合易于区分
地球化学特征: 地表异常主要元素组合为Au、Ag、As、Pb、Zn、Cd,次要元素组合为Cu、Ni、Co、Mo。 异常元素浓集中心明显,分带清晰,成矿元素内带发育,连续性好。 Au是直接指示元素,Ag、Pb、Zn、Cd为间接指示元素 垂向上:深部矿体伴有原生地球化学异常 ,成矿元素的异常强度高,且组合发育, 主要成晕组合元素异常围绕矿体或Au异常内带依次套合规律分布 。矿体上部形成As、Sb浓集中心 ;矿体部位形成Au、Ag、Pb、Zn、Cu、Bi浓集中心,部分套合Sn异常 ;矿体下部w、Mo、Sn、Ni浓集中心发育 (图7c)。 对-200m标高以下的地球化学特征进行总结, 根据元素分带特征, 统计特征元素组合及元素比值,建立矿体位置判别的地球化学标志 (图7d),为矿体头尾的确立提供依据。
4  靶区确定及验证示范
以找矿预测综合信息模型为指导, 以成矿地质体为中心开展矿产勘查工作 。以往1:5000激电详查工作, 在围山城地区以极化率等于6%等值线圈定多处激电异常带(图8) 本次通过1:10000大比例尺岩性-构造-蚀变专项填图 ,综合地球物理及地球化学测量结果, 圈出找矿靶区5处(图8,表2) 部署大比例尺地质-激电测深综合剖面测量,推断矿体赋存位置(图 8和9a) 经钻探验证(ZKYW3204),圈出金矿体9层,矿体真厚度 1.14 5.26m,金品位1.01X10 -6 20.4x10 -6 、银最高72.9X10 -6 、铅+锌5.62% (图9b)。 引领商业勘查,新增金金属量34t,达大型金矿级别,实现了找矿突破 。找矿空间由原埋深1000m以浅推深至1500m,打开了深部巨大的找矿空间。

图8 河南桐柏围山城地区找矿预测图

           

表2 河南桐柏围山城地区找矿靶区一览表    

图9 银洞坡深部找矿靶区钻探验证
(a)—地质物探综合剖面图(W32),激电测深视极化率(上),视电阻率(下);(b)—W32勘探线剖面图
5  结论

(1)围山城成矿带银洞坡金矿 属与侵入岩浆地质作用有关的岩浆热液型矿床 ,成矿时代为早白垩世。

(2)建立了银洞坡金矿“三位一体”找矿预测地质模型, 成矿地质体为早白垩世中酸性隐伏岩体, 成矿结构面为岩性界面(硅钙面)、褶皱成矿构造系统结构面或可能存在的侵入成矿构造系统结构面,成矿作用宏观蚀变特征标志主要为硅化和黄铁绢英岩化。

(3)建立了银洞坡金矿找矿预测综合信息模型,圈定找矿靶区 5处,经工程验证揭露到工业矿体。

(4)实践证明围山城地区银洞坡金矿床“三位一体”找矿预测模型预测效果良好, 在新一轮找矿突破战略行动工作中对区域内金多金属矿的“攻深找盲”工作具有现实的指导意义。

审稿专家对论文提出了宝贵的意见和建议,在此一并表示衷心的感谢!
注释
①唐相伟,李运冬,杨泽强,等.河南省围山城矿集区深部找矿预测成果报告.河南省地质矿产勘查开发局第三地质矿产调查院,2021:1-257.

-------END------

原文来源: 张晓飞,唐相伟,庞振山,薛建玲,陈辉,王珺璐,隗含涛,雷晓力.河南桐柏围山城地区金矿找矿预测综合信息模型构建与靶区预测[J/0L].地学前缘 .

导读部分资料来源: 唐相伟,张晓飞,杨泽强,郭跃闪,王海生,李积山.河南银洞坡金矿“三位一体”找矿预测地质模型及应用示范[J/OL].地质通报.  

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