地球化學(xué)找礦模式

斑巖型及矽卡巖型銅礦床地質(zhì)-地球化學(xué)找礦模型的構(gòu)建——以江西城門(mén)山銅礦床為例

一、建?；舅悸?總體思路以前人工作（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)；圍繞成礦地質(zhì)條件，分析控制成礦地質(zhì)因素；通過(guò)對(duì)比研究，表達(dá)地質(zhì)因素為地球化學(xué)找礦標(biāo)志：成礦模式→地質(zhì)找礦模型→地球化學(xué)找礦模型2關(guān)于復(fù)合型銅礦床（1）礦床學(xué)有關(guān)矽卡巖型、斑巖型礦床概念；（2）城門(mén)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(guò)程，只是成礦期次、成礦控制因素和圍巖條件等不同；（3）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)立礦床進(jìn)行研究。二、成礦特征與成礦模式研究城門(mén)山“多位一體”（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)子陸塊北東緣、長(zhǎng)江中下游成礦帶之九瑞礦集區(qū)（圖1）。1成礦地質(zhì)特征：燕山期中酸性小巖體侵入在中-古生代的碳酸鹽巖地層中；北西向構(gòu)造-巖漿帶。圖1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多金屬礦體；石英斑巖花崗閃長(zhǎng)斑巖的巖體中形成斑巖型銅鉬礦體；中石炭統(tǒng)黃龍組灰?guī)r與上泥盆統(tǒng)五通組砂巖層面上形成了似層狀塊狀硫化物型礦體（圖2）；整體特征：“”型（油條燒餅型）特大型銅多金屬礦床。圖2城門(mén)山礦區(qū)地質(zhì)略圖T1d—下三疊大冶組P1q—下二疊棲霞組Qp—石英斑巖SiLs—硅化灰?guī)rP1m—下二疊茅口組D3w—上泥盆五通組gdp—花崗閃長(zhǎng)斑巖SK—矽卡巖P2—長(zhǎng)興龍?zhí)督MS3s—上志留紗帽組Fel—褐鐵礦Bf—構(gòu)造角礫巖2礦床成因

（1）海底熱液噴流沉積成礦系統(tǒng):石炭紀(jì)時(shí)形成的區(qū)域性的層狀S、Fe、Cu、Au等礦體或礦坯層；

（2）巖漿熱液成礦系統(tǒng)：燕山期強(qiáng)烈的殼-幔作用,多重巖漿侵位，大規(guī)模的夕卡巖型和斑巖型銅、鐵、硫、金礦石的堆積。海底熱液噴流沉積成礦系統(tǒng)：

來(lái)自野外、礦石和地球化學(xué)的證據(jù)（該部分資料來(lái)自蔣少涌2008學(xué)術(shù)交流文件）城門(mén)山層狀硫化物噴氣構(gòu)造城門(mén)山層狀硫化物中膠狀黃鐵礦(反射光×50）城門(mén)山層狀硫化物中膠狀黃鐵礦殘留(反射光×50）城門(mén)山層狀硫化物中球狀黃鐵礦殘留(反射光×50）城門(mén)山層狀硫化物中球狀黃鐵礦殘留(反射光×50）微量元素特征REE特征巖漿熱液成礦系統(tǒng)：

來(lái)自同位素年代學(xué)和礦床學(xué)的證據(jù)ss封山洞:Re-Os144±2Ma武山Re-Os146.4±2.6Ma城門(mén)山Re-Os:137±2Ma;142±2Ma成礦年齡(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3城門(mén)山礦床成礦模式

（1）可能存在海底熱液噴流沉積成礦系統(tǒng)；

（2）以燕山期巖漿熱液成礦系統(tǒng)為主，噴流沉積成礦作用之上疊加的巖漿熱液成礦作用對(duì)期進(jìn)行了深刻的改造。Two-stagemodelofMSDinSouthChina城門(mén)山“三位一體”銅多金屬成礦模式(據(jù)贛西北隊(duì)資料修改)

斑巖銅鉬礦矽卡巖銅礦似層狀含銅黃鐵礦1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；巖體規(guī)模0.5～1.0Km2；巖石類型以花崗閃長(zhǎng)斑巖對(duì)銅成礦最為有利。

三、地質(zhì)找礦模型

2中酸性侵入小巖體接觸帶附近圍巖為碳酸鹽類巖石(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同巖性差異面)，在接觸帶及巖體內(nèi)圍巖捕虜體形成矽卡巖型礦體；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似層狀含銅塊狀硫化物礦體賦存的重要層位3圍巖矽卡巖化、硅化及大理巖化找礦重要標(biāo)志之一。矽卡巖化形成早于金屬礦化，兩者關(guān)系最突出的特征是礦化疊加在矽卡巖體上，矽卡巖體基本上就是礦體；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；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。4鐵帽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，但仍可找到原生硫化物的殘留及銅等次生礦物，鐵帽中Cu、Pb、Zn、Au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(lái)判斷原生礦床種類。5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)巖或燧石結(jié)核碎石的殘坡積層中常見(jiàn)，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。四、地球化學(xué)找礦模型1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，在成礦成暈過(guò)程中，礦床及其周?chē)哂蠧u、Pb、Zn、Au、Ag、Mo、W、Sn、Bi、As、Mn、Co、Ni、Hg、F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;其中最主要的指示元素為Cu、Pb、Zn、Au、Ag、Mo，它們代表了礦床主要成礦元素和伴生元素組合特征。AgMoCuMnZnPb城門(mén)山礦區(qū)基巖風(fēng)化面元素地球化學(xué)圖城門(mén)山礦區(qū)0線地球化學(xué)異常圖（吳承烈，1998）CuPbZnAgMoMn2原生暈分帶

銅礦體：Pb、Zn、As、Mn（Hg）為前緣暈；Cu、Au、Ag為礦中暈；Mo、W、Sn為礦尾暈；鉬礦體：Mo、W（Sn）元素以深部斑巖體為中心，往上往外，元素的組合為Cu、Au、Ag→Pb、Zn、As、Mn（Hg）；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，Cu、Au元素向東西兩側(cè)對(duì)稱分布為：Ag、Au（Cu）→Pb、Zn、As（Hg）元素組合。+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(mén)山銅礦各水平中段Cu元素地質(zhì)地球化學(xué)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(mén)山銅礦各水平中段Mo元素地質(zhì)地球化學(xué)圖從上到下不同中段Cu、Mo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：（1）礦床上部Zn、Pb、Ag、Cu等元素異常發(fā)育，異常寬度大，含量高；（2）而在礦床的下部Mo元素異常相對(duì)較大，強(qiáng)度高，Zn、Pb、Ag、Cu等元素異常厚度較小，含量低，甚至無(wú)異常存在。3城門(mén)山成礦元素三維空間特征

應(yīng)用礦山勘探的鉆孔取樣數(shù)據(jù)，通過(guò)數(shù)據(jù)建庫(kù)、建立三維地質(zhì)圖、勘探剖面分析和MAPGIS-TDE三維空間地球化學(xué)制圖，研究城門(mén)山礦床成礦元素Cu、Mo的三維空間特征。三維空間坐標(biāo)系三維地形三維地質(zhì)體三維圖層城門(mén)山銅礦三維地形、三維地質(zhì)體圖

Cu元素三維空間分布形態(tài)Cu元素的高含量(＞0.2％)主要分布在淺部，形成“銅帽”

Mo元素三維空間分布形態(tài)Mo元素的高含量(＞0.04％)主要分布在深部，形成“鉬核”4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)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)建礦床找礦地球化學(xué)模型的重要因素。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)律性和發(fā)育程度將表現(xiàn)出明顯差異——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)。找礦地球化學(xué)模型：（1）城門(mén)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，（2）As、Hg、