甘肃寨上金矿南矿带构造叠加晕实用模型及深部找矿预测

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.112

摘要/Abstract

摘要：

为了研究甘肃寨上金矿南矿带矿体隐伏规律,预测深部找矿远景,基于构造叠加晕找矿方法对该矿床南矿带深部找矿潜力进行探讨。对南矿带32号脉9种金属元素(Au、Ag、As、Bi、Cu、Pb、Sb、W、Zn)的测试数据进行数学地质分析,结果表明Au与As具有较好的相关性,是找矿的指示元素;As与Sb、Cu与Bi的相关系数分别为0.586、0.945,可能与它们在热液上升过程中靠近矿体的头部和尾部有关。基于对矿区9种元素的数学统计分析并与中国金矿床原生晕综合轴向(垂向)分带序列对比,得到寨上矿区理想原生晕分带序列为:As-Sb(前缘晕)→Pb-Ag-Au-Zn-W(近矿晕)→Cu-Bi(尾晕);根据改良的格里戈良分带指数法得到各勘探线轴向分带序列,前、尾晕共存等“反分带”现象的出现表明存在多次热液叠加作用。使用克里金插值法得到衬值晕分带图,显示矿体向东倾覆,含矿热液应从东南向西北运移,剥蚀程度自东向西加强。在野外地质工作的基础上,结合矿区地质特征和元素空间分布规律,建立了南矿带构造叠加晕实用模型。根据原生晕找矿特征标志,32号脉东南部67线深处的有利成矿空间指示有矿,并将其定成预测靶位。通过布设钻孔ZK67-0验证了预测靶位的准确性,表明构造叠加晕实用模型在寨上金矿找矿预测具有可行性。

关键词: 构造叠加晕, 实用模型, 深部预测, 甘肃寨上金矿

Abstract:

To investigate the concealed law of Zhaishang gold ore-bodies and deep prospecting, we discuss the exploration potential based on the structural superimposing halo practical model. The results from nine metal elements (Au,Ag,As,Bi,Cu,Pb,Sb,W,Zn) in No.32 Vein of the Southern Ore Belt show good Au vs. As correlation, which are the indicator elements for prospecting. The correlation coefficients of As, Sb, and Cu, Bi are 0.586 and 0.945, respectively, which may indicate that they are related to the head and tail of the ore-body during the hydrothermal fluid ascent. Based on the mathematical statistical analysis of the nine elements at the mine and comparing the integrated vertical zoning sequence of the primary halo in Chinese gold deposits, the ideal primary halo zoning sequence at Zhaishang is As-Sb (front halo) → Pb-Ag-Au-Zn-W (near mine halo) → Cu-Bi (tail halo). According to the modified Grigorian zoning index method, the axial zoning sequence of each exploration line is obtained. The occurrence of “anti-zoning” phenomena, such as the coexistence of front and tail halos indicates multiple superimpositions. The Kriging interpolation method was used to obtain the lining halo zoning map, which shows that the ore-body is overturned to the east. The ore-forming fluid may have migrated from southeast to northwest, and the denudation degree increases from east to west. Based on the fieldwork, geological characteristics and spatial distribution of elements at the mine, we have established a practical model of structural superimposing halo in this ore belt. According to the primary halo prospecting cha-racteristics, ore-bodies are likely present at the depth of Exploration Line 67 in the southeastern part of No.32 Vein, which is proven by the ZK67-0 drill hole. This further shows the feasibility of the structural superimposing halo practical modeling for prospecting of the Zhaishang gold deposit.

Key words: structural superimposing halo, practical model, deep prospecting prediction, Zhaishang gold deposit,Gansu

中图分类号:

P618.51

王斌, 宋伊圩, 孙彪, 杨可, 马振宇, 康成鑫, 张旺, 蒋东祥, 唐源壑, 杨洋, 姬省军, 牛秋生. 甘肃寨上金矿南矿带构造叠加晕实用模型及深部找矿预测[J]. 现代地质, 2021, 35(06): 1504-1514.

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图/表 13

图1 西秦岭地区地质简图(据张国伟等[19]和陈衍景等[20])

Fig.1 Geological sketch map of the West Qinling region (after Zhang et al.[19] and Chen et al.[20])

图2 寨上金矿区地质图(修改自西安矿产资源调查中心,2021)

Fig.2 Geological map of the Zhaishang gold deposit (modified from the Xi’an Center of Mineral Resources Survey, 2021)

表1 样品采集参数

Table 1 Sampling parameters of this study

勘探线	钻孔号	年代	开孔标高/m	方位/(°)	倾角/(°)	构造带标高/m	样品数
43	ZK43-7	2017	2 737.3	205	80	2 231.7	6
	ZK43-1	2013	2 722.0	19	80	2 399.3	11
	ZK43-4	2012	2 685.3	22	81	2 395.0	13
	ZK43-6	2016	2 663.4	32	78	2 505.5	21
49	ZK49-0	2019	2 678.3	20	78	2 290.6	97
	ZK49-2	2017	2 671.7	22	73	2 422.9	57
	ZK49-4	2017	2 664.6	23	71	2 482.3	42
55	ZK55-4	2012	2 685.2	208	74	2 538.7	17
	ZK55-6	2015	2 656.2	203	80	2 341.8	23
	ZK55-8	2016	2 670.9	197	79	2 220.7	18
61	ZK61-0	2019	2 732.4	20	80	2 237.7	23
	ZK61-2	2017	2 703.0	14	80	2 432.9	50
	ZK61-4	2017	2 693.3	25	60	2 514.4	30
67	ZK67-4	2009	2 710.2	24	76	2 411.9	10
	ZK67-5	2019	2 693.6	24	73	2 494.8	19
	ZK67-6	2015	2 663.1	21	76	2 633.3	4

图3 南矿带32号脉勘探线联合剖面图(修改自西安矿产资源调查中心,2021)

Fig.3 Integrated profile of exploration line in No.32 Vein of the southern ore belt (modified from Xi’an Center of Mineral Resources Survey, 2021)

图4 南矿带多元素矩阵散点图

Fig.4 Matrix scatter plots of metal elements in the Southern Ore Belt

表2 南矿带多元素相关系数

Table 2 Correlation coefficients between metals in the Southern Ore Belt

元素	Au	Ag	As	Bi	Cu	Pb	Sb	W	Zn
Au	1.000
Ag	0.540	1.000
As	0.645	0.563	1.000
Bi	0.237	0.520	0.372	1.000
Cu	0.161	0.468	0.274	0.945	1.000
Pb	0.334	0.540	0.158	0.085	0.100	1.000
Sb	0.545	0.689	0.586	0.254	0.205	0.462	1.000
W	0.463	0.262	0.319	0.017	-0.007	0.372	0.372	1.000
Zn	0.207	0.393	0.136	0.335	0.337	0.623	0.172	0.295	1.000

图5 南矿带R型聚类分析谱系图

Fig.5 R type cluster hierarchical diagram of the indicator elements in rock samples from the Southern Ore Belt

表3 南矿带R型因子分析旋转因子载荷矩阵

Table 3 Factor loading of R type factor analysis with orthogonal rotation in the Southern Ore Belt

元素	F₁	F₂	F₃	公因子方差
Cu	0.968	0.064	0.112	0.965
Bi	0.958	0.175	0.093	0.971
As	0.217	0.845	-0.033	0.847
Au	0.041	0.839	0.168	0.840
Zn	0.266	0.091	0.906	0.917
Pb	-0.070	0.040	0.788	0.900
Sb	0.095	0.369	0.058	0.902
Ag	0.376	0.391	0.324	0.854
W	-0.038	0.237	0.191	0.917
特征值	3.971	1.735	1.286
方差贡献率	23.684	20.079	18.198
累计贡献率	23.684	43.763	61.961

表4 寨上矿区主要成矿元素含量特征参数

Table 4 Content of major ore elements in the Zhaishang gold deposit

元素	Au	Ag	As	Bi	Cu	Pb	Sb	W	Zn
区域平均值	1.04	75.56	5.00	0.18	26.50	26.44	0.89	1.30	81.52
矿区背景值	2.07	118.63	16.73	0.29	25.42	15.20	7.87	7.06	64.69
矿化平均值	52.71	551.23	99.81	0.48	59.52	45.31	20.59	19.55	76.99
衬度值	25.41	5.48	5.97	1.70	2.34	2.98	2.62	2.77	1.19
异常下限值	2.09	119.28	17.96	0.29	31.63	15.90	7.95	7.14	65.36

表5 南矿带32号脉各勘探线轴向分带序列

Table 5 Primary halo axial zoning sequences in each prospecting line of the No.32 Vein in the Southern Ore Belt

勘探线	原生晕分带序列
43	W-Sb-As-Au-Zn-Pb-Ag-Bi-Cu
49	Ag-W-Zn-Sb-Au-As-Pb-Bi-Cu
55	W-As-Au-Sb-Cu-Bi-Ag-Zn-Pb
61	W-As-Au-Ag-Pb-Sb-Zn-Cu-Bi
67	Sb-Bi-Au-Cu-Zn-As-W-Ag-Pb

图6 南矿带32号脉纵剖面对数衬值晕分带图 (a)Au元素;(b)近矿晕;(c)前缘晕;(d)尾晕

Fig.6 Logarithmic contrast halo zoning of the profile for the No.32 Vein of Southern Ore Belt

图7 南矿带构造叠加晕实用模型

Fig.7 Structure superimposing halo practical model of the Southern Ore Belt

图8 ZK67-0钻孔见矿情况 (a)67线剖面图;(b)岩心照片;(c)反射光显微镜下黄铁矿

Fig.8 Ore body in drill hole ZK67-0

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