04第三章--岩石地球化学测量

第四章岩石地球化学测量一、热液矿床原生晕的形成及影响因素二、热液矿床原生晕的组分特征三、热液矿床原生晕的形态特征与内部结构四、热液矿床原生晕的分带特征五、分散矿化原生晕与多建造晕（复合晕）六、岩浆矿床七、沉积-层状矿床八、岩石地球化学找矿的应用第四章岩石地球化学测量一、热液矿床原生晕的形成及影响因素二、热液矿床原生晕的组分特征三、热液矿床原生晕的形态特征与内部结构四、热液矿床原生晕的分带特征五、分散矿化原生晕与多建造晕（复合晕）六、岩浆矿床七、沉积-层状矿床八、岩石地球化学找矿的应用一、热液矿床原生晕的形成及影响因素•1．形成作用渗滤作用：断裂系统，压力差，晕的规模大扩散作用：致密岩石，浓度差，晕规模小2．影响因素•（1）元素自身的地球化学性质•（2）含矿热液本身的性质•（3）构造裂隙•（4）围岩性质（活波性、韧脆性等）主要内容：渗滤作用为主二、热液矿床原生晕的组分特征•1．指示元素概念•2．指示元素存在形式及研究意义•3．原生晕组合特征•4．卤族元素的作用二、热液矿床原生晕的组分特征指示元素的选择依据三、热液矿床原生晕的形态特征与内部结构1．原生晕形态术语2．原生晕的内部结构3．原生晕外部形态的类型1．原生晕形态术语p158Hg、As、AgW、Sn、Bi、Mo2．原生晕的内部结构（1）异常峰值（Cmax）—异常中的最高含量值（2）平均异常强度（）—异常范围里元素含量的平均值：CTNCCp148（3）（4）异常的连续性（t）矿体中包含夹石一样，原生晕中也经常包含一些正常含量点，从而产生异常的不连续性。异常点数总点数（5）异常的均匀性:相邻两点地球化学指标差值大小的度量（6）异常渐变性:含量变化梯度小，渐变性好；梯度大，渐变性差3．原生晕外部形态的类型p158四、热液矿床原生晕的分带特征1．浓度分带2．组分分带的一般特征3．原生晕轴向分带研究方法（1）直观经验对比法（2）分带性衬度系数法(3)分带指数法(4）浓集中心法4．热液矿床原生晕的综合轴向分带序列及与横向分带、纵向分带关系1．浓度分带•定义：浓度分带是同一组分的含量自矿化中心或异常中心向外有规律变化的现象。•为了取得可以互相对比的资料，1965年，谢学锦、邵跃将地球化学异常分成内带、中带、外带三个浓度带。并视浓度变化的陡度，以异常下限值的1倍、2倍、4倍三个数值来划分外、中、内带，称三级浓度带。•意义：浓度分带不仅指示了找矿方向，而且有无浓度分带还是区别矿致异常与非矿异常的标志。2．组分分带的一般特征A.空间分带B.成因分带组分分带是原生晕中不同指示元素在空间分布上有规律变化的现象。国外文献中所指的原生晕的分带性，主要就是指组分分带。水平分带A.空间分带---垂直分带与水平分带垂直分带性：热液矿床原生晕的垂直分带性，表现为不同指示元素在不同标高上发育的差异，及由此导致的一系列派生规律；在不同的高程上产生不同的元素组合；某些元素对的比值随深度的增加而发生有规律的变化。水平分带从图上可见Pb、Zn、Ag主要发育在高于铀矿体的标高上，而Cu、Mo则上、下均发育。显示了Pb、Zn、Ag在上，Cu、Mo偏下的分带性。某热液铀矿床上所观察的垂直分带性Mo/U(尾部元素/成矿元素)及Pb/U(前缘元素/成矿元素)有规律变化，可用来指示矿体剥蚀深度，指导盲矿预测。某热液铀矿床上所观察的垂直分带性及元素对的比值随深度的增加而发生有规律的变化。•水平分带•原生晕的水平分带是指示元素在现代水平方向上，异常发育的强度、范围的规律性变化特征。•矿体原生晕的水平分带则是以水平方向上异常的宽窄来划分的，异常宽度大的排在前面，小的排在后面。•如陕西某铜、钼、钨多金属矿区原生晕的水平分带模式（由中心向外）为：W、Mo、Sn、Bi、Cu、As、Zn、Ag、Pb。德兴斑岩铜矿床的成矿模式图德兴斑岩铜矿床的原生晕水平分带模式图，异常元素的水平分带模式为：B.成因分带B.成因分带水平分带轴向分带—沿矿体轴向，即沿矿液运移向上的元素分带。主要是由渗滤作用造成的分带。在矿体产状为陡倾斜的情况下，轴向分带则与垂直分带相一致。纵向分带—顺矿体走向所反映的元素分带。横向分带—垂直于矿体走向方向上的元素分带，主要是由扩散作用造成的分带。在矿体产状为陡倾斜的情况下，横向分带与水平分带相一致。对于接近水平产出的矿体来说呢？某矽卡岩型铜矿（安山玢岩、砾岩、矿体分布剖面图）对于接近水平产出的矿体来说，轴向分带与水平分带一致，横向分带与垂直分带一致。轴向分带横向分带•银异常主要分布在沿矿带轴向的前上方（前缘），矿带尾部异常收敛；•钼异常主要分布在沿矿带轴向的后下方（尾部），矿带前缘无异常出现；•铜异常虽然在矿带前后均有异常出现，但在矿带前缘比矿带尾部异常强。邵跃等人在狮子山地区开展矽卡岩型铜矿床原生晕的研究发现（图），铜、银、钼三个元素在剖面上具有垂直分带现象。Cu、Ag、Mo三元素的轴向分带理想模式图•横向分带与轴向分带同纵向分带不同，它的分带性取决于矿体中和晕中的元素浓度、元素的活动性及其在围岩中的背景含量。•一般来说，横向分带的前几个元素（晕最大宽度的元素）正是该矿床矿石的主要成矿元素。•同时，横向分带还与矿化剥蚀水平有关。不同剥蚀程度即使在同一矿化上，分带特征也不相同。如图。（1）直观经验对比法（2）分带性衬度系数法（3）分带指数法（4）浓集中心法3．原生晕轴向分带研究方法（1）直观经验对比法主要直观对比各元素异常在剖面上的发育特征，包括异常发育程度、范围（面积）、异常强度。其中，较为关键的是要作出各元素的浓度分带剖面图，对比各元素的浓度中心位置，异常未封闭的开口方向，收敛趋势。•从下图上可以清楚显示，主成矿元素Cu异常面积最大，三级浓度清楚围绕矿体四周分布。As、Ba则主要分布在主矿体之上，而Co、Bi异常分布在主矿体之下，互为“镜象”。因此，初步可以对异常的分带性从矿上—矿体—矿下分为：（As、Ba）—Cu—（Bi、Co）。（2）分带性衬度系数法•H·H·索切诺夫（1964）提出：分带性衬度系数是指同一元素在上截面与下截面原生晕的线金属量比值。•它反映了不同截面间该元素富集的方向和富集的程度。对比各元素的分带性衬度系数，就可以了解不同截面间各元素向上（或向下）富集趋势的大小。为地表中段线金属量与6中段线金属量比值分带序列由上到下为：Pb（46）—Zn（15）—Cu（1.7）—U（0.6）mjLijLijMMDij1)(（标）标DijMLij)(标mjLijM1（标）第i中段第j个元素的分带指数第i中段第j个元素的标准线金属量第i中段j个元素的标准线金属量之和（3）分带指数法首先计算出各截面元素的线金属量，并标准化至同一数量级。再把同一标高上的所有线金属加起来，并用它去除各元素的现金属量值，就得到所谓的分带指数（Dij）。每一元素的分带指数最大值所在的标高即为该元素在分带系列中的位置。标准化系数mjLijLijMMDij1)(（标）标根据分带指数，分带序列由上到下初步确定为：（As、Sb）—Pb—（Cu、Bi）—Mo由分带指数初步确定的分带序列为：（As、Sb）—Pb—（Cu、Bi）—Mo如果两个以上元素的分带指数的最大值同位于剖面的最下部中段，则变异指数最大者更有向下聚集的倾向，分带序列中排在最下面。（4）浓集中心法4．热液矿床原生晕的综合轴向分带序列及与横向分带、纵向分带关系五、分散矿化原生晕与多建造晕1.分散矿化的原生晕特征2.多建造晕-复合晕1.分散矿化的原生晕特征2.多建造晕-复合晕矿质来源搬运介质成矿作用主要矿床类型E硅镁质岩浆（上地幔）来源（莫霍面不连续面）玄武岩浆硅酸岩熔体结晶分异、熔离作用超基性-基性岩中的Cr-Pt-Me矿床基性杂岩中的Cu-Ni硫化物矿床岩矿浆喷溢角砾云母橄榄岩中的金刚石矿床含稀土的碳酸盐矿床拉科式、基鲁纳式铁矿床六、岩浆矿床1.岩浆矿床原生晕的形成岩浆矿床的原生晕主要是通过结晶分异和熔离作用形成。岩浆是以硅酸盐为主并含有各种金属和一些挥发分（如H2O、Cl、CO2、B、F、S、P等）的一种熔体，成分相当复杂。不同类型的岩浆，在主要造岩组分方面是相同的，只是含量比例有所差别，但在微量元素和挥发分组分方面则差异很大。岩浆可以由地幔和地壳物质重熔或地壳物质被同化和交代形成。结晶分异作用熔离作用（硅酸盐熔体与金属硫化物熔体）（岩浆矿床矿体、原生晕和母岩介质同时形成，同生异常）2．岩浆矿床原生晕特征•两类岩浆矿床的原生晕，均为典型的同生异常，具有以下共同特征；•（1）岩浆矿床的原生晕和矿体、含矿母岩均为同源产物，它们只是同一地质作用中元素集中程度不同的结果。•（2）矿体、原生晕和含矿母岩没有明显的界线，是逐渐过渡的。•（3）原生晕发育在矿体周围，特别是矿体上方的母岩中。一般说来越接近矿体，异常强度越高。•（4）矿体和原生晕的产出常和一定的岩相带有关。对于铬铁矿含矿最有利岩相是纯橄榄岩、斜方辉石橄榄岩，MgO/FeO(分子比)6；对于铜镍硫化矿床最有利岩相是橄榄岩、二辉橄榄岩，MgO/FeO(分子比)6。矿质来源搬运介质成矿作用主要矿床类型B地面来源（岩石圈和水气圈之间的不连续面）地表水（河水、湖泊、海洋）冷水溶液沉积作用（机械、蒸发、化学、生物、胶体化学）各类砂矿，盐类矿床，煤、石油、磷块岩、硫化物矿床，铁锰铝氧化物矿床，条带状铁矿七、沉积-层状矿床原生晕现有认识水平上的沉积矿床原生晕的主要特点：沉积矿床原生晕的形成过程中，成晕物质的迁移形成，除离子、络离子和胶体分子外，还以矿物和岩石碎屑的形式搬运沉积矿床原生晕的形成机制中，生物化学作用占有相当的比重；指示元素的组合比较简单。一般富含可溶性的氯、锰和有机质；异常的分布与矿体或相应的地层层位一致，不具穿层的特点异常范围内，指示元素浓度分带不明显。异常轮廓在走向方向上可延伸较远，而在垂直地层走向的方向上规模很小，浓度梯度变化大。八、岩石地球化学找矿的应用适用条件赋存于基岩中的的地球化学异常叫岩石地球化学异常。在我国的地球化学找矿文献中，各类矿床的岩石地球化学异常，是原生地球化学异常（形成于基岩中的地球化学异常）或原生晕的同义语。岩石地球化学异常占有特殊的地位：1）各类矿床的岩石地球化学异常最全面的保留了成矿时的地球化学信息。2）岩石地球化学异常是各种类型次生地球化学异常物质来源的组成部分，各类次生地球化学异常，都是原生矿体及其岩石地球化学异常的派生产物。3）当前陆地上的找矿工作的发展趋势是寻找厚覆盖地区隐伏矿和浅覆盖区及开采矿山深部的盲矿。对于深部盲矿的寻找，岩石地球化学找矿是必不可少的方法。4）在不同成因类型矿床的岩石地球化学异常中，仍以热液矿床的应用和研究最为深入。八、岩石地球化学找矿的应用适用条件1.检查验证水系沉积物异常多元素组合异常图）从图上可见Pb、Zn、Ag主要发育在高于铀矿体的标高上，而Cu、Mo则上、下均发育。显示了Pb、Zn、Ag在上，Cu、Mo偏下的分带性。Mo/U(尾部元素/成矿元素)及Pb/U(前缘元素/成矿元素)有规律变化，可用来指示矿体剥蚀深度，指导盲矿预测。2.判断矿体剥蚀深度，指导盲矿预测3.多建造晕-复合晕预测深部盲矿根据下列岩石地球化学剖面测量结果，推断一平缓产状矿体形成时的热液运移方向作业某矿床原生晕线金属量数据如下表：用分带指数法确定该矿床轴向分带序列UCuZnPbMo地表0.3131.20.02一中段0.51.21.650.06二中段0.20.50.22.60.09