现代地质 ›› 2018, Vol. 32 ›› Issue (02): 344-356.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2018.02.13
庞宗1(), 王功文1(
), 张帅1, 郭东伟1, 陈林杰2, 谢佳雨2
收稿日期:
2017-10-11
修回日期:
2018-03-15
出版日期:
2018-04-10
发布日期:
2018-05-07
通讯作者:
王功文,男,教授,博士生导师,1972年出生,矿产普查与勘探专业,从事三维地质建模与资源定量评价工作。Email: gwwang@cugb.edu.cn。
作者简介:
庞 宗,男,硕士研究生,1994年出生,矿产普查与勘探专业,从事三维矿产资源预测与评价工作。Email: cugbpangzong@163.com。
基金资助:
PANG Zong1(), WANG Gongwen1(
), ZHANG Shuai1, GUO Dongwei1, CHEN Linjie2, XIE Jiayu2
Received:
2017-10-11
Revised:
2018-03-15
Online:
2018-04-10
Published:
2018-05-07
摘要:
长江中下游地区是我国重要的Cu(Au)成矿带,位于该区的安徽省铜陵矿集区是我国深部找矿示范重点攻关地段,而焦冲金矿是铜陵矿集区中的典型金矿,且位于铜陵狮子山矿田西南找矿有利远景区。利用GOCAD建模技术方法,以焦冲矿区-420 m至-820 m的中段图、钻孔数据为依据,建立了研究区矿体、含矿岩体和岩性地层三维模型。在此基础上,结合矿床地质特征,分析了含金黄铁矿标型矿物热电性特征与规律,圈定了两个找矿有利靶区。研究成果对于研究区深部靶区优选和工业采矿具有重要的参考价值,对长江中下游地区深部找矿技术发展起到示范作用。
中图分类号:
庞宗, 王功文, 张帅, 郭东伟, 陈林杰, 谢佳雨. 安徽省铜陵焦冲Au矿床地质-地球化学建模与深部找矿[J]. 现代地质, 2018, 32(02): 344-356.
PANG Zong, WANG Gongwen, ZHANG Shuai, GUO Dongwei, CHEN Linjie, XIE Jiayu. Geological-Geochemical Modeling and Deep Exploration of Jiaochong Au Deposit in Tongling District of Anhui Province[J]. Geoscience, 2018, 32(02): 344-356.
图1 安徽省铜陵县焦冲金矿地质图(据安徽省地质矿产勘查局321地质队)
Fig.1 Geological map of Jiaochong gold deposit in Tongling district, Anhui Province(after No.321 Geological Team, Anhui Bureau of Geology and Mineral Resources)
图2 焦冲金矿矽卡岩型金矿矿石类型 a.不同大小的黄铁矿和铅锌矿呈斑杂状分布在大理岩中(手标本);b.斑杂状矿石中的黄铁矿、方铅矿和闪锌矿(反射光);c.沿方解石脉充填的黄铁矿矿脉,可见少量闪锌矿(手标本);d.方解石中的黄铁矿脉,含少量黄铜矿(反射光)。矿物缩写:Py.黄铁矿;Sp.闪锌矿;Gn.方铅矿;Cp.黄铜矿
Fig.2 Types of skarn gold ores in Jiaochong gold deposit
图3 焦冲矽卡岩型金矿矿石结构 a.呈半自形粒状结构的黄铁矿(反射光);b.自形、半自形粒状的黄铁矿分布在后期形成的闪锌矿矿物集合体中(反射光);c.较自形黄铁矿被包含在磁黄铁矿中,可见磁黄铁矿对黄铁矿表面的改造(反射光);d.黄铜矿呈乳滴状分布于闪锌矿中,可见方铅矿特殊的三角孔构造(反射光);e.黄铁矿被闪锌矿交代充填(反射光);f.黄铁矿被黄铜矿交代形成残余结构(反射光)。矿物缩写:Py.黄铁矿;Cp.黄铜矿;Sp.闪锌矿;Gn.方铅矿;Po.磁黄铁矿
Fig.3 Textures of skarn gold ores in Jiaochong gold deposit
图4 焦冲含金硫化物型金矿矿石类型 a.致密块状的闪锌矿和磁黄铁矿矿石(手标本);b.致密块状矿石中的闪锌矿和磁黄铁矿(反射光);c.沿裂隙充填的黄铁矿矿脉(手标本);d.大理岩裂隙中的黄铁矿(反射光)。矿物缩写:Py.黄铁矿;Po.磁黄铁矿;Sp.闪锌矿
Fig.4 Types of Au-bearing sulfide ores in Jiaochong gold deposit
图5 焦冲含金硫化物型金矿矿石结构 a.晶形完好的方铅矿(反射光);b.半自形结构的磁黄铁矿,磁黄铁矿显微镜下多为玫瑰红色(反射光);c.呈石榴石六边形假像结构的方铅矿,表明方铅矿晚于石榴石形成(反射光);d.黄铜矿呈细小乳滴状分布于闪锌矿中,可见少许方铅矿(反射光)。矿物缩写:Po.磁黄铁矿;Gn.方铅矿;Sp.闪锌矿;Cp.黄铜矿;Grt.石榴石
Fig.5 Textures of Au-bearing sulfide ores in Jiaochong gold deposit
钻孔/个 | 测斜数据/个 | 测井解译结果/个 | 岩性描述/条 | 中段图/张 |
---|---|---|---|---|
74 | 438 | 1 071 | 1 027 | 10 |
表3 三维建模数据库信息
Table 3 The information of 3D modeling database
钻孔/个 | 测斜数据/个 | 测井解译结果/个 | 岩性描述/条 | 中段图/张 |
---|---|---|---|---|
74 | 438 | 1 071 | 1 027 | 10 |
标题名 | 数据的主要字段 |
---|---|
钻孔数据 | 钻孔编号、X坐标、Y坐标、高程H、终孔深度D |
测斜数据 | 钻孔编号、测斜深度、天顶角、方位角、倾角 |
化验数据 | 钻孔编号、取样从、取样到、金品位、硫品位 |
岩性数据 | 钻孔编号、取样从、取样到、厚度、岩性描述 |
表4 地质钻孔数据库字段
Table 4 The geological borehole database field list
标题名 | 数据的主要字段 |
---|---|
钻孔数据 | 钻孔编号、X坐标、Y坐标、高程H、终孔深度D |
测斜数据 | 钻孔编号、测斜深度、天顶角、方位角、倾角 |
化验数据 | 钻孔编号、取样从、取样到、金品位、硫品位 |
岩性数据 | 钻孔编号、取样从、取样到、厚度、岩性描述 |
标高/m | 样号 | N型电动势α/(μV·℃-1) | 频率/% | P型电动势α/(μV·℃-1) | 频率/% | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
最大值 | 最小值 | 平均值 | 最大值 | 最小值 | 平均值 | ||||
-370.0 | 5.0 | 350.9 | 350.9 | 350.9 | 2 | 350.3 | 12.4 | 255.0 | 98 |
-370.0 | 7.0 | 153.6 | 3.4 | 60.1 | 6 | 324.4 | 43.2 | 236.7 | 94 |
-370.0 | 8.0 | 163.9 | 16.3 | 80.3 | 16 | 328.9 | 14.8 | 210.2 | 84 |
-370.0 | 10.0 | 295.3 | 25.7 | 154.2 | 54 | 247.4 | 12.1 | 115.2 | 46 |
-370.0 | 39.0 | 286.2 | 286.2 | 286.2 | 2 | 345.1 | 66.5 | 289.4 | 98 |
-370.0 | 41.0 | 167.2 | 78.9 | 121.8 | 12 | 343.6 | 108.2 | 259.1 | 88 |
-370.0 | 42.0 | 85.1 | 5.3 | 51.0 | 6 | 352.2 | 51.1 | 270.4 | 94 |
-579.6 | k16-3 | 168.6 | 3.4 | 69.5 | 18 | 343.2 | 18.5 | 171.5 | 82 |
-580.0 | 49.0 | 323.3 | 5.1 | 152.7 | 44 | 318.1 | 25.3 | 186.6 | 56 |
-580.0 | 50.0 | 295.6 | 51.5 | 167.2 | 18 | 344.3 | 20.5 | 216.2 | 82 |
-580.0 | 51.0 | 286.0 | 8.5 | 128.7 | 46 | 348.0 | 45.2 | 211.3 | 54 |
-580.0 | 53.0 | 174.1 | 174.1 | 174.1 | 2 | 346.0 | 17.2 | 247.8 | 98 |
-580.0 | 55.0 | 298.8 | 62.3 | 148.6 | 14 | 349.0 | 27.6 | 148.6 | 86 |
-593.0 | k19-2 | 73.3 | 5.2 | 43.0 | 8 | 265.5 | 25.6 | 121.4 | 92 |
-594.0 | k32-27 | 249.1 | 12.1 | 104.8 | 14 | 330.5 | 10.2 | 162.3 | 86 |
-595.0 | k17-5 | 207.8 | 11.7 | 89.3 | 42 | 317.1 | 3.3 | 125.4 | 58 |
-610.0 | k19-6 | 106.6 | 12.3 | 48.7 | 30 | 254.3 | 13.8 | 78.6 | 70 |
-610.6 | k16-2 | 253.9 | 43.9 | 122.6 | 94 | 307.8 | 238.7 | 278.2 | 6 |
-611.7 | k12-11 | 93.1 | 6.7 | 43.6 | 14 | 331.1 | 41.1 | 248.2 | 86 |
-615.8 | k11-1 | 197.7 | 34.0 | 107.7 | 84 | 175.9 | 11.3 | 105.6 | 16 |
-618.1 | k16-1 | 147.7 | 3.4 | 43.7 | 38 | 274.9 | 10.0 | 83.2 | 62 |
-622.0 | k12-12 | 112.4 | 11.4 | 60.3 | 38 | 292.2 | 16.4 | 133.2 | 62 |
-630.0 | k12-13 | 120.0 | 9.7 | 65.8 | 18 | 251.2 | 11.1 | 102.2 | 82 |
-631.0 | k28-1 | 284.2 | 1.8 | 135.2 | 52 | 344.5 | 17.4 | 177.3 | 48 |
-640.0 | k30-3 | 215.3 | 23.6 | 83.0 | 16 | 309.4 | 12.8 | 219.7 | 84 |
-641.0 | k32-17 | 298.1 | 7.0 | 136.1 | 38 | 339.7 | 10.3 | 128.0 | 62 |
-642.0 | k30-2 | 250.0 | 16.8 | 128.9 | 20 | 321.4 | 20.2 | 192.7 | 80 |
-654.8 | k11-14 | 104.6 | 4.9 | 42.2 | 32 | 311.6 | 13.0 | 103.4 | 68 |
-655.0 | k19-5 | 10.9 | 10.8 | 10.9 | 4 | 303.5 | 54.7 | 186.7 | 96 |
-663.0 | k11-3 | — | — | — | — | 332.2 | 1.7 | 244.0 | 100 |
-667.0 | k11-15 | 225.0 | 225.0 | 225.0 | 2 | 340.7 | 20.2 | 249.3 | 98 |
-670.0 | k11-4 | 300.8 | 55.4 | 168.6 | 12 | 306.6 | 25.2 | 230.7 | 88 |
-690.3 | k11-5 | 224.5 | 39.7 | 103.3 | 46 | 251.7 | 20.0 | 142.8 | 54 |
-700.0 | k32-21 | 330.5 | 20.8 | 165.2 | 24 | 333.3 | 76.0 | 238.7 | 76 |
-706.9 | k11-10 | 103.5 | 103.5 | 103.5 | 2 | 313.3 | 11.6 | 231.6 | 98 |
-718.0 | k11-9 | 218.3 | 40.5 | 101.8 | 6 | 330.5 | 75.2 | 251.9 | 94 |
-722.0 | k11-6 | 128.6 | 95.5 | 112.0 | 4 | 334.5 | 61.2 | 253.2 | 96 |
-748.0 | k32-24 | 305.5 | 58.0 | 152.2 | 80 | 293.0 | 3.3 | 152.4 | 20 |
-757.0 | k32-18 | 196.9 | 3.5 | 77.6 | 10 | 310.6 | 1.6 | 232.6 | 90 |
-774.0 | k32-32 | 298.5 | 77.2 | 170.2 | 18 | 339.6 | 24.0 | 248.0 | 82 |
-780.0 | k12-9 | 281.8 | 16.1 | 80.9 | 16 | 321.5 | 14.5 | 226.7 | 84 |
-790.0 | k32-19 | 333.9 | 88.7 | 213.8 | 10 | 335.6 | 78.4 | 201.6 | 90 |
-800.0 | k32-7 | 156.7 | 51.8 | 98.5 | 8 | 334.5 | 33.8 | 223.5 | 92 |
-810.0 | k32-23 | 269.5 | 6.8 | 156.7 | 18 | 322.6 | 1.7 | 194.2 | 82 |
-842.0 | k32-31 | 292.8 | 4.2 | 169.6 | 58 | 311.8 | 15.4 | 146.8 | 42 |
-860.0 | k32-40 | 332.2 | 102.5 | 218.0 | 84 | 275.4 | 57.2 | 147.1 | 16 |
标高/m | 样号 | N型电动势α/(μV·℃-1) | 频率/% | P型电动势α/(μV·℃-1) | 频率/% | ||||
最大值 | 最小值 | 平均值 | 最大值 | 最小值 | 平均值 | ||||
-868.0 | k32-36 | 340.7 | 3.4 | 197.0 | 44 | 337.9 | 20.3 | 172.4 | 56 |
-880.0 | k11-13 | 174.5 | 5.2 | 96.9 | 32 | 326.4 | 29.5 | 193.5 | 68 |
-906.0 | k21-4 | 44.7 | 44.7 | 44.7 | 2 | 325.9 | 10.2 | 230.6 | 98 |
-961.9 | k12-3 | 183.1 | 16.6 | 114.4 | 56 | 313.8 | 19.7 | 164.2 | 44 |
-988.8 | k11-17 | — | — | — | — | 337.3 | 156.6 | 272.6 | 100 |
-1 200.0 | k10-3 | 174.3 | 116.9 | 145.6 | 4 | 337.3 | 49.2 | 230.9 | 96 |
-1 242.1 | k32-13 | — | — | — | — | 309.5 | 18.5 | 238.5 | 100 |
-1 348.0 | k10-11 | 283.8 | 20.0 | 128.0 | 52 | 326.7 | 62.3 | 202.4 | 48 |
表5 焦冲金矿钻孔岩心黄铁矿热电系数
Table 5 Thermoeletric coefficients of pyrite grains from cores of various drillholes in Jiaochong gold deposit
标高/m | 样号 | N型电动势α/(μV·℃-1) | 频率/% | P型电动势α/(μV·℃-1) | 频率/% | ||||
---|---|---|---|---|---|---|---|---|---|
最大值 | 最小值 | 平均值 | 最大值 | 最小值 | 平均值 | ||||
-370.0 | 5.0 | 350.9 | 350.9 | 350.9 | 2 | 350.3 | 12.4 | 255.0 | 98 |
-370.0 | 7.0 | 153.6 | 3.4 | 60.1 | 6 | 324.4 | 43.2 | 236.7 | 94 |
-370.0 | 8.0 | 163.9 | 16.3 | 80.3 | 16 | 328.9 | 14.8 | 210.2 | 84 |
-370.0 | 10.0 | 295.3 | 25.7 | 154.2 | 54 | 247.4 | 12.1 | 115.2 | 46 |
-370.0 | 39.0 | 286.2 | 286.2 | 286.2 | 2 | 345.1 | 66.5 | 289.4 | 98 |
-370.0 | 41.0 | 167.2 | 78.9 | 121.8 | 12 | 343.6 | 108.2 | 259.1 | 88 |
-370.0 | 42.0 | 85.1 | 5.3 | 51.0 | 6 | 352.2 | 51.1 | 270.4 | 94 |
-579.6 | k16-3 | 168.6 | 3.4 | 69.5 | 18 | 343.2 | 18.5 | 171.5 | 82 |
-580.0 | 49.0 | 323.3 | 5.1 | 152.7 | 44 | 318.1 | 25.3 | 186.6 | 56 |
-580.0 | 50.0 | 295.6 | 51.5 | 167.2 | 18 | 344.3 | 20.5 | 216.2 | 82 |
-580.0 | 51.0 | 286.0 | 8.5 | 128.7 | 46 | 348.0 | 45.2 | 211.3 | 54 |
-580.0 | 53.0 | 174.1 | 174.1 | 174.1 | 2 | 346.0 | 17.2 | 247.8 | 98 |
-580.0 | 55.0 | 298.8 | 62.3 | 148.6 | 14 | 349.0 | 27.6 | 148.6 | 86 |
-593.0 | k19-2 | 73.3 | 5.2 | 43.0 | 8 | 265.5 | 25.6 | 121.4 | 92 |
-594.0 | k32-27 | 249.1 | 12.1 | 104.8 | 14 | 330.5 | 10.2 | 162.3 | 86 |
-595.0 | k17-5 | 207.8 | 11.7 | 89.3 | 42 | 317.1 | 3.3 | 125.4 | 58 |
-610.0 | k19-6 | 106.6 | 12.3 | 48.7 | 30 | 254.3 | 13.8 | 78.6 | 70 |
-610.6 | k16-2 | 253.9 | 43.9 | 122.6 | 94 | 307.8 | 238.7 | 278.2 | 6 |
-611.7 | k12-11 | 93.1 | 6.7 | 43.6 | 14 | 331.1 | 41.1 | 248.2 | 86 |
-615.8 | k11-1 | 197.7 | 34.0 | 107.7 | 84 | 175.9 | 11.3 | 105.6 | 16 |
-618.1 | k16-1 | 147.7 | 3.4 | 43.7 | 38 | 274.9 | 10.0 | 83.2 | 62 |
-622.0 | k12-12 | 112.4 | 11.4 | 60.3 | 38 | 292.2 | 16.4 | 133.2 | 62 |
-630.0 | k12-13 | 120.0 | 9.7 | 65.8 | 18 | 251.2 | 11.1 | 102.2 | 82 |
-631.0 | k28-1 | 284.2 | 1.8 | 135.2 | 52 | 344.5 | 17.4 | 177.3 | 48 |
-640.0 | k30-3 | 215.3 | 23.6 | 83.0 | 16 | 309.4 | 12.8 | 219.7 | 84 |
-641.0 | k32-17 | 298.1 | 7.0 | 136.1 | 38 | 339.7 | 10.3 | 128.0 | 62 |
-642.0 | k30-2 | 250.0 | 16.8 | 128.9 | 20 | 321.4 | 20.2 | 192.7 | 80 |
-654.8 | k11-14 | 104.6 | 4.9 | 42.2 | 32 | 311.6 | 13.0 | 103.4 | 68 |
-655.0 | k19-5 | 10.9 | 10.8 | 10.9 | 4 | 303.5 | 54.7 | 186.7 | 96 |
-663.0 | k11-3 | — | — | — | — | 332.2 | 1.7 | 244.0 | 100 |
-667.0 | k11-15 | 225.0 | 225.0 | 225.0 | 2 | 340.7 | 20.2 | 249.3 | 98 |
-670.0 | k11-4 | 300.8 | 55.4 | 168.6 | 12 | 306.6 | 25.2 | 230.7 | 88 |
-690.3 | k11-5 | 224.5 | 39.7 | 103.3 | 46 | 251.7 | 20.0 | 142.8 | 54 |
-700.0 | k32-21 | 330.5 | 20.8 | 165.2 | 24 | 333.3 | 76.0 | 238.7 | 76 |
-706.9 | k11-10 | 103.5 | 103.5 | 103.5 | 2 | 313.3 | 11.6 | 231.6 | 98 |
-718.0 | k11-9 | 218.3 | 40.5 | 101.8 | 6 | 330.5 | 75.2 | 251.9 | 94 |
-722.0 | k11-6 | 128.6 | 95.5 | 112.0 | 4 | 334.5 | 61.2 | 253.2 | 96 |
-748.0 | k32-24 | 305.5 | 58.0 | 152.2 | 80 | 293.0 | 3.3 | 152.4 | 20 |
-757.0 | k32-18 | 196.9 | 3.5 | 77.6 | 10 | 310.6 | 1.6 | 232.6 | 90 |
-774.0 | k32-32 | 298.5 | 77.2 | 170.2 | 18 | 339.6 | 24.0 | 248.0 | 82 |
-780.0 | k12-9 | 281.8 | 16.1 | 80.9 | 16 | 321.5 | 14.5 | 226.7 | 84 |
-790.0 | k32-19 | 333.9 | 88.7 | 213.8 | 10 | 335.6 | 78.4 | 201.6 | 90 |
-800.0 | k32-7 | 156.7 | 51.8 | 98.5 | 8 | 334.5 | 33.8 | 223.5 | 92 |
-810.0 | k32-23 | 269.5 | 6.8 | 156.7 | 18 | 322.6 | 1.7 | 194.2 | 82 |
-842.0 | k32-31 | 292.8 | 4.2 | 169.6 | 58 | 311.8 | 15.4 | 146.8 | 42 |
-860.0 | k32-40 | 332.2 | 102.5 | 218.0 | 84 | 275.4 | 57.2 | 147.1 | 16 |
标高/m | 样号 | N型电动势α/(μV·℃-1) | 频率/% | P型电动势α/(μV·℃-1) | 频率/% | ||||
最大值 | 最小值 | 平均值 | 最大值 | 最小值 | 平均值 | ||||
-868.0 | k32-36 | 340.7 | 3.4 | 197.0 | 44 | 337.9 | 20.3 | 172.4 | 56 |
-880.0 | k11-13 | 174.5 | 5.2 | 96.9 | 32 | 326.4 | 29.5 | 193.5 | 68 |
-906.0 | k21-4 | 44.7 | 44.7 | 44.7 | 2 | 325.9 | 10.2 | 230.6 | 98 |
-961.9 | k12-3 | 183.1 | 16.6 | 114.4 | 56 | 313.8 | 19.7 | 164.2 | 44 |
-988.8 | k11-17 | — | — | — | — | 337.3 | 156.6 | 272.6 | 100 |
-1 200.0 | k10-3 | 174.3 | 116.9 | 145.6 | 4 | 337.3 | 49.2 | 230.9 | 96 |
-1 242.1 | k32-13 | — | — | — | — | 309.5 | 18.5 | 238.5 | 100 |
-1 348.0 | k10-11 | 283.8 | 20.0 | 128.0 | 52 | 326.7 | 62.3 | 202.4 | 48 |
图9 焦冲金矿黄铁矿热电系数柱状图(以-337.7~-370 m,-591~-596 m,-600~-700 m及总体热电系数空间分布图为例)
Fig.9 The histogram of thermoelectric coefficient values of pyrite from Jiaochong gold deposit(from -337.7 to -370 m, -591 to -596 m,-600 to -700 m and the overall thermoelectric coefficient of space distribution as an example)
标高/m | N型黄铁矿 出现率/% | (μV·℃-1) | P型黄铁矿 出现率% | (μV·℃-1) |
---|---|---|---|---|
-337.7~-370 | 6.30 | 117.80 | 93.70 | 254.14 |
-579~-596 | 22.67 | 144.50 | 77.33 | 203.60 |
-600~-700 | 29.30 | 83.51 | 70.70 | 188.18 |
-700~-800 | 18.10 | 114.23 | 81.90 | 225.00 |
-800~-885 | 33.30 | 153.50 | 66.70 | 203.30 |
-906~-988 | 28.00 | 107.00 | 72.00 | 242.00 |
-1 191~-1 348 | 11.70 | 128.00 | 88.30 | 243.00 |
表6 不同标高黄铁矿热电性特征
Table 6 The thermoelectricity of different levels
标高/m | N型黄铁矿 出现率/% | (μV·℃-1) | P型黄铁矿 出现率% | (μV·℃-1) |
---|---|---|---|---|
-337.7~-370 | 6.30 | 117.80 | 93.70 | 254.14 |
-579~-596 | 22.67 | 144.50 | 77.33 | 203.60 |
-600~-700 | 29.30 | 83.51 | 70.70 | 188.18 |
-700~-800 | 18.10 | 114.23 | 81.90 | 225.00 |
-800~-885 | 33.30 | 153.50 | 66.70 | 203.30 |
-906~-988 | 28.00 | 107.00 | 72.00 | 242.00 |
-1 191~-1 348 | 11.70 | 128.00 | 88.30 | 243.00 |
图14 黄铁矿热电系数离散度(a),P型黄铁矿出现率(b)和成矿温度垂直投影趋势图(c)
Fig.14 The interpolation map of thermoelectric coefficient dispersion (a), frequency of P-type pyrite(b), P-type pyrite forming temperature (c)
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