柏杖子金矿地物化特征及找矿标志

柏杖子金矿地物化特征及找矿标志
【摘要】系统研究了辽西凌源柏杖子金矿床地质-地球物理-地球化学特征，重点阐述了与成矿有关地质体特征元素组合，不同介质地球化学异常特征，建立了综合找矿模型，概况总结了该类型金矿床的找矿标志，对辽西地区该类型找矿具有指导意义。

【关键词】金矿床地物化特征找矿模型找矿标志凌源柏杖子
辽西北地区是重要的金成矿区，矿化类型主要有破碎蚀变岩型，斑岩型和石英脉型，而柏杖子金矿主要矿脉（80%储量）赋存于200m标高以下斑岩体中，少数矿脉（20%储量）赋存于200m标高以上长城系钙质石英砂岩中，研究该类型金矿将对辽西北地区金矿勘查提供重要的技术支持。

1 成矿地质特征
1.1 成矿地质背景
本区燕山期花岗斑岩（γπ52-3）沿北东向分布的印支期闪长岩（δ51），上盘侵入，与Au有密切的成因关系，其上盘中基性脉岩与金矿体有空间关系。

NW 向压扭性断裂纵贯全区，控制着中酸性岩墙及矿带展布，NW向张扭性断裂（次级）在主断裂上盘300m范围内被细粒闪长岩和含金石英脉充填，属含矿构造。

大红峪组石英砂岩、钙质石英砂岩夹薄层灰岩及含砂灰岩是一套硬脆且裂隙发育的岩石，易于被热液充填交代，是金矿的主要富矿围岩。

围岩蚀变主要有钾长石化：表现在花岗斑岩及闪长岩中，呈面状分布，为岩浆期后早期碱质交代产物。

硅化：发生在岩体接触部和石英脉两侧，与矿化关系密切。

区内硅化，钾长石化，绢云母化，黄铁矿化时重要找矿标志，其中有两三种以上同时出现时，Au品位较高。

1.2 矿床地质特征
柏杖子金矿床由矿脉群组成，矿床中已发现金矿脉56条，少数出露地表，多为盲矿体，平均长度为100m左右，最长不超过300m，一般脉宽1-3m最大8m，平均Au品位18.25×10-6，Ag品位30.69×10-6。

金矿脉多数赋存于斑岩体中，200m标高以下（储量80%），少数赋存于长城系钙质石英砂岩中，200m标高以上（储量20%）。

金矿化主要有含金黄铁矿石英脉型和含金黄铁矿石英脉浸染型。

石英砂岩中的矿体多赋存在低序次NW向断裂中，其次赋存在与主干断裂平行的次级NE向断裂中。

花岗斑岩中的矿体产状与花岗斑岩一致。

该矿床为斑岩型金矿床（图1）。

1.3 主要控矿因素
本区主要控矿因素是NE向压扭性主干断裂控制着中酸性岩墙和矿带的展
布，NW向张扭性次级断裂及与主干断裂平行的次级NE向断裂是区内主要含矿构造。

因此，这两组构造和大红峪组石英砂岩、燕山期花岗斑岩、中基性脉岩，硅化、钾长石化、绢云母化、黄铁矿化是矿床主要控矿因素和找矿标志。

2 地球物理特征
2.1 地球物理参数特征
从（表1）中可看出，极化率以含金石英脉为最高，η值在20%以上，花岗斑岩和闪长岩脉次之，η值分别为5.4%和5.7%，其它各种岩性的极化率均在5%以下。

矿体和围岩有较明显的物性差异，为利用激电法寻找含金硫化物石英脉矿床提供了物性前提。

但钾化闪长岩的η值亦高达10.1%，将引起非矿干扰异常。

2.2 地球物理异常特征（图2）
激电面积测量观测到明显的视极化率异常带、其走向大致与构造一致，异常强度大，ηs一般15%-20%，最高达40%，梯度变化大，并具有一定规模，沿走向长近1000m，幅宽一般200-300m，最宽达350m，局部异常出现分枝现象。

从参数测定看，只有含金硫化物石英脉群能引起如此高强度异常。

从剖面图上看出，在矿脉群上方，异常具有一高一低的特征；视极化率ηs 异常强度大，一般为15%-30%，最高达40%，梯度变化大，具多峰特征，ηs曲线具不对称性，左陡右缓，矿体倾向（ηs）较缓一侧视极化率低（图2）。

3 地球化学特征
3.1 地球化学参数特征
3.1.1 与成矿有关的地层特征元素组合
太古宙变质岩迁西群地层中特征元素组合：亲硫元素Mo、Pb、Zn、Cu、Co；再分配特征元素组合As、Au、Ag；亲硫低温条件形成元素组合Sb、Hg（Ag）。

其中建平群、迁西群、八道河群（冀北）Au的浓集系数为1.5-4.25，是金的矿源层。

长城系特征元素组合Pb、Mo、As、Au、B。

长城系大红峪组石英砂岩中富集Mo、As、Sb、Hg、Au、Ag。

3.1.2 与成矿有关岩浆岩特征元素组合
区内与成矿有关的岩浆岩为燕山期花岗斑岩，体质组合为Au、Ag、As、Sb、Bi、Cu（表2）。

3.1.3 两类矿石元素含量特征
围岩中的含金石英脉Sb、As高，而岩体中细脉浸染型矿体Mo、Au、Ag、
Cu、Pb、Zn、Bi高（表3）。

这种区别可能与元素分布的分带性有关。

3.1.4 岩石中元素含量特征
闪长岩中富集Cu、Pb、Zn、Ag、Co、Ni；花岗斑岩中富集Au、Ag、Cu、Mo、As、Sb、Bi；石英砂岩中富集Au、Ag、Cu、Pb、Mo、（As）、（B）；碳酸盐岩中富Pb、Zn、Ag、As、（W）。

3.1.5 矿床特征元素组合
矿床富集元素组合：Au、Ag、Cu、Pb、Bi、As、Mo、Sb。

矿床贫化元素组合：Mn、Ti、Co、V。

据413件样品分析数据统计计算：Au与Ag正相关，相关系数0.64-0.75；Au与Cu低度相关，相关系数0.20；Au与S正相关，相关系数0.65；Au与Mo 不相关。

这种相关关系反映了Au等元素与Mo的成矿阶段不同，或沉淀条件不同。

但在斑岩体中Au、Mo平均含量都很高，表明Au、Mo具有同一来源。

3.2 地球化学异常特征
3.2.1 土壤地球化学异常特征
柏杖子异常分布于花岗斑岩及其上盘石英砂岩中。

长约800m，宽约200m。

异常连续性好，梯度变化明显，具有明显的内、中、外带。

异常展布方向与矿脉群走向一致，其形态为带状，显示了矿带范围。

异常元素组合Au、Ag、Cu、Mo。

从图2剖面图上各元素分布特征，可见在矿脉群上方有明显的As、Au、Ag、（Cu、Pb、Zn）和Bi异常，只是形成了锯齿状、多峰式异常。

3.2.2 岩石地球化学异常特征
（1）元素的分布特征。

据柏杖在金矿103线岩石地球化学图（见图3）可见，其分布特点：在舌状含矿侵入体及其围岩中发育着Sb、As帽状异常；Au、Mo、Ag、Cu、Pb、Co、V、Ti等元素多成复合分枝带状异常。

Au、Ag、As、Sb、Mo、Pb、Cu、Bi、Ti 均具有明显的三级浓度带。

Au内、中带直接反映了矿脉群；Au、Mo外带反映了整个矿带范围，但Mo 在盲矿前缘未出现异常；Co、Mn、V、Ti则反映了脉岩群；
As、Sb为典型的矿体上部元素；Mo为典型的矿体中下部元素，这与矿脉群下部有Mo矿化有关。

异常强度（平均值）：Au184×10-9、As32×10-6、Sb1.2×10-6、Ag1.15×10-6、Mo13.6×10-6、Pb120×10-6、Bi4.69×10-6。

（2）元素的分带特征。

按E·M·克维雅科夫斯基方法计算，柏杖子金矿元素垂（轴）向分带序列，从上到下：As-（Ag、Pb）-Sb-Au-Cr-Bi-Zn-Mn-Co-Cu-Mo-V-Ti。

（3）矿床剥蚀程度的判别指标。

根据分带序列，选用As及（Pb×As×Sb）×10/（Cr×Co）两个比值作为判别指标，结果如下：
矿床上部矿床中部矿床下部
As >30 30-10 10 10-3 30 >10
中部30-10 10-3
下部<10 <3
5 结语
根据地表、坑道、钻孔等大量的地质资料，初步建立的柏杖子金矿床地质-地球物理-地球化学找矿模型以及找矿评价标志，在辽西北地区具有广泛的适用空间，对于今后进一步开展矿床深边部隐伏矿体找矿预测及相似成矿地质环境下同类型矿床的寻找与评价将有一定的启迪。

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