矿床原生晕元素空间分带序列计算方法研究

矿床原生晕元素空间分带序列计算方法研究【摘要】矿床原生晕元素的分带是指不同化学元素的异常在一定地质作用下呈现有规律空间分布的现象，通过计算元素垂直分带指数，确定元素的垂直分带序列。本文系统研究归纳了元素分带序列的计算方法，并且提出了元素分带理论研究的必要性，元素空间分带理论与当前的区域成矿理论是一脉相承的，元素分带理论已经逐步走向成熟。矿体原生晕元素分带现象的发现和元素分带序列的确定，同时为盲矿预测和矿体剥蚀程度的评价提供了一种新的手段。

【关键词】矿床原生晕；元素空间分带；方法

前言

矿床原生晕找矿方法是利用矿体或其他地质体周围赋存在岩石中的地球化学分散晕进行找矿的地球化学方法。从20世纪50年代起到现在，已发展成为地球化学找矿的最主要方法之一，尤其是在找隐伏矿床方面更具优势。勘查地球化学家邵跃、李善芳、吴承烈、格里戈良等[1—3]对某些热液金属矿床周围的微量元素分布进行

研究后，同样发现了成矿元素和伴生元才、素的分带现象，并且成功地将它用于盲矿预测和矿体剥蚀程度的评价[4]。元素的分带是指不同化学元素的异常在一定地质作用下呈现有规律空间分布的

现象，就水平面而言，元素分带分为水平分带和垂直分带，对地质体而言，元素分带分为横向分带和轴向分带[5—9]。水平分带特征一般通过综合异常平面图来表征，通过对异常元素的圈定，划分元

素水平分带序列；垂直分带一般通过采集钻井不同中段的岩石样品进行分析，计算元素垂直分带指数，确定元素的垂直分带序列。到目前为止，元素分带理论已经逐步走向成熟，并且在找矿实践中得到了广泛的研究和应用[10—13]。

热液矿床矿体中的矿物和元素组合，是在不同的温度、压力等条件下析出的，它们是时间或空间的函数[14]。从矿体形成的机理来看，矿体元素浓度梯度分带现象，可以是不同成分热液脉动式贯入的结果，也可以是相同原始成分热液沉淀分带所造成。斯米尔诺夫提出了热液成矿作用的脉动说。他认为矿液是多次分泌出来的，矿物沉淀也是多次进行的。成矿溶液在时间上的演化与构造裂隙的多次发生相配合，造成了分带[15]。邵跃认为，热液成矿作用过程，也是一个沉淀作用的过程。它从开始沉淀一大量沉淀一继续沉淀，到沉淀终止，热液中金属都有其结晶温度，在未到达某个矿物的结晶温度时，沉淀已经开始，然后是大量沉淀，超过矿物结晶沮度沉淀逐渐减少，最后沉淀终止，由于各种矿物结晶的温度不同，因而造成了金属元素的沉淀分带。

1.元素分带理论研究的意义

1.2对矿体剥蚀程度的评价

当前，化探在找矿中的作用越来越显著。从大量不同元素组合的致矿异常中区分出矿体中一上部异常、矿化异常和矿尾残留异常，是十分重要的。这项工作可用分带性规律来实现。即在矿体元素浓度分带序列中，不同的元素组合处于矿体的不同部位。矿体所

处剥蚀深度不同，其地化分带元素组合亦有差异，处于分带序列左边的元素是矿体头部的特征元素，处于分带序列右边的是矿体尾部的特征元素。据此，可对地球化学异常和矿脉剥蚀部位进行定性评价[17]。国外是用元素对比值法评价异常的剥蚀程度、确定矿体位置，如苏联采用分带评价值（ba+ag+pb/cu+bi+co）判断异常与矿体的关系，如果地表未见矿化，异常的分带评价值甚高，可推断地下深部有盲矿。地表已见矿化露头，而分带评价值较高，推测矿化在深部尚有较大的延伸。地表已见矿化，而分带评价值甚低，可以推断矿体已被剥蚀到尾部。

近年来，国外采用正负异常结构研究这个问题，如索科洛夫（1990）曾在从不同尺度研究了金矿地球化学场，运用成矿与主要伴生元素含量的乘积与亲石（或亲铁）元素组合含量乘积之比作为异常强度的系数，来划分成矿系统中带出带入物质的分布情况。结果表明，核心带的正晕显示矿体及近矿空间部位，外围为负晕的交替带，再向外围则是分散的矿化带。这种不同的地球化学场的正负结构较好地划分了分散矿化，确定了有利成矿部位。

1.3丰富了“成矿系列”理论

依据岩浆热液多金属成矿带上矿集区中的元素分带现象，在勘查中应按元素分带及成矿系列进行勘查，将会取得明显的地质效果。1979年，我国著名地质学家程裕淇提出了“成矿系列”的概念，指出“在一定的地质单元内，在主要地质作用的影响下，可以形成两个或更多个的矿床类型，彼此之间存在着内在的联系，并构成一

个四维成矿整体”。成矿系列的概念在某种意义上是构造体系和元素分带的延伸和发展，把单个矿床的控矿构造、组分分带（元素分带）和矿床成因的研究，扩大到在同一主要地质作用下形成的多种矿床[4]。

3.结论

矿体原生晕元素分带现象的发现和元素分带序列的确定，为盲矿预测和矿体剥蚀程度的评价提供了一种新的手段。这种方法在勘查地球化学中已经被广泛应用，也取得了许多成功的实例，但使用中仍存在不少向题，内生及外生的多种地质作用都可形成某些元素在空间上的分带现象，并非内生金属矿床周围单独出现，另外，大的地质作用也会使元素空间分带变得更加复杂。地质作用是一个长期而复杂的过程，用单一热源体周围元素的分带模式去拟合各种复杂的成矿过程，在许多情况下不符合单一的理想分带模式是很自然的。结合地质作用和已知矿区规律研究矿床原生晕元素分带理论，指导矿区外围及成矿带上的矿点或异常评价，提高中大比例尺的矿产预测水平，发现新矿床，为区域性化探工作所发现的大量异常进行分类评价提供依据。

参考文献

[1]陈能松，孙敏，杨勇等.变质石榴石的成分环带与变质过程[j].地学前缘.2003（3）： 315—320.

[2]李善芳.地球化学勘查工作进展[j].物探与化探.1989，vol.13（no.5）：333—346.

[3]吴承烈.加强矿区化探研究[j].物探与化探.1980（no.1）： 1—4.

[4]伍宗，金仰芬.元素分带及其在地质找矿中应用的几个问题[j].物探与化探.1993（1）： 7—13.

[5]段祝龄.确定元素分带序列程序[j].矿产与地质.1984（1）：72—77.

[6]于家明，张辉，陆学普等.区域化探异常元素分带与找矿远景分析[j].吉林地质.2007（2）： 37—46.

[7]李扬，邱德同，季峻峰.确定金矿床元素分带序列的新方法[j].地质与勘探.1993（12）： 47—48.

[8]吴锡生.原生异常中元素分带序列的计算方法[j].物探与化探.1981（2）： 106—109.

[9]邱德同.确定矿床原生晕指示元素分带序列的新方法[j].地质与勘探.1989（8）： 51—53.

[10]温得银，宋顺昌，薛万文等.青海纳日贡玛矿田元素分带序列与剥蚀程度研究[j].青海国土经略. 2005（4）： 38—42.

[11]张乾，潘家永.论蔡家营多金属矿床成矿元素分带[j].地质与勘探. 1994（1）： 58—62.

[12]周明道，陈鸿达.大义山地区硼矿床微量元素分带性研究及在找矿中的应用[j].湖南地质. 1992（s1）： 82—85.

[13]窦晓黎.元素分带指数法在滇西云龙锡矿区的应用[j].云南地质.1986（1）： 46—58.