金矿化探分析元素

『壹』 如何鉴定金矿石及金矿石的品位

确定金矿石品味用阿基米德的原理 1.质量--用天平。 2.体积--将黄金投入装水的适量量程的量筒中，观察刻度变化。即可知道其体积。 3.根据密度=质量/体积，算出密度（即比重） 1.金矿有多种，有的是明金，用小碗淘洗阳关下放大镜就可以在碗底看到一点点黄金，有的是和硫化矿比如黄铁矿伴生的，这种就不容易看了，要化验，或者简单借助酸把硫和铁溶解掉，金会团聚在一小粒，注意和元素硫区别，还有一种是胶体金，在分子晶格内，只有化验才知道。最主要还是到地矿部门化验！矿山要建立自己的化验室，现在多用硫代米氏酮比色法，另外还有氢醌滴定法，以及碘量法，等等。多种化验方法可以确定品味。 2.地质工作，必须在做好地质填图的基础上，做好土囊微量元素分析，用磁测，地电阻法，等多种物化探手段对地质和含矿结构进行推断分析，找出异常靶区，地表近的剥离表土找出成矿构造（断层），深部打坑道活钻探揭露，最后分析，深化找出成矿规律，在多工程揭露对矿体产状结构品位空间位置准确把握。才完成地质工作，这些工作可能要伴随到矿床开采结束。一般要专业人员和投入资金才能做到。一些个人采矿可能到处打洞哪有打哪。探矿是一项风险投资！

『贰』 在金矿勘查中正确哪个元素可作为隐伏矿的化探指示元素

金矿石通常与黄铁矿伴生，矿石中可能含有汞梯砷，都是有害元素；处理流程中有氰化钠，剧毒
处理流程包括：
1氧化矿石：开采-破碎-堆浸（氰化钠淋滤）-碳吸附
2原生矿石：开采-粗破-细破-浮选-（后面不太清楚）-氰化钠浸出-碳吸附
冶炼部分一般都做不到，成本高，不适合外行和小矿

『叁』 金矿石中碳的物相分析

含碳金矿石属于难浸取金矿，因为碳在浸金过程中具有优先吸附作用，使浸入溶液的

又被碳吸附而回到固相。金矿石中的碳，主要有四种存在形式，它们是碳酸盐、有机化合物、无定形元素碳和石墨。曾经分别研究过它们在浸金条件下对

等离子的吸附性能，碳酸盐、石墨不吸附金，有机化合物对金吸附很弱，只有无定形元素碳强烈吸附金。金矿石中只要含有少量的无定形元素碳，就使得各种湿法浸金无法进行或使浸金率大大降低。

矿石中碳的状态分析，矿石中存在多种状态碳时的物相分析方法，此前国内外均未见有报导。

对各种状态的碳共存时怎样分别测定进行了系统的探索试验，初步拟定了测定碳酸盐中碳、有机化合物中碳、无定形元素碳和石墨的定量分析方法。选择了磷酸溶样测定碳酸盐中碳；单独取样在500℃灼烧去掉有机化合物和无定形元素碳，然后测定石墨；单独取样用X试剂处理之后以除去有机化合物碳，测定无定形元素碳和石墨；单独取样用燃烧法测定总碳，差碱法求得有机化合物中碳和无定形元素碳；测定统一采用非水滴定法。

方法经综合加入回收试验各相回收率大于95%。

实验部分

1.基准物质和主要试剂

碳酸钙：用作碳酸盐基准物，含C12.0%。

单宁：用作有机化合物基准物，含C46.0%。

无定形元素碳：取碳质板岩研磨至0.075mm，用HCl、HF处理2～3次，水洗净酸，用砂芯漏斗抽滤，洗净，烘干，研细。用作无定形元素碳基准物，含C4.77%。

石墨：用光谱纯电极研磨制备，含C99.9%。

三氧化铬：分析纯。

偏钒酸铵：分析纯。

磷酸：分析纯。

非水滴定液：无水乙醇1000mL，加1gKOH（或4gKOH），30mL乙醇胺，200mg百里香酚酞，摇匀后备用。

2.仪器装置

用常规非水滴定装置。

3.实验方法

取基准物适量，按通常酸溶非水滴定测定CO₂方法进行，或取基准物适量在控制一定温度下灼烧后，或取基准物适量用X试剂处理后，残渣用燃烧法非水滴定测定碳。

结果与讨论

1.在测定CO₂条件下，有机化合物中碳、无定形元素碳和石墨的溶失率

分别称取单宁、无定形元素碳和石墨适量，按测定CO₂条件加入20mLH₃PO₄（1+1），加热15min，结果见表1.2。

表1.2 测定CO₂条件下，有机化合物中碳、无定形元素碳和石墨的影响

由表1.2可见，它们的溶失率均小于0.1%。

2.在测定有机化合物碳条件下石墨的溶失率

称取适量石墨，按测定有机化合物中碳条件进行，加入2gCrO₃，30～50mgNH₄VO₃，沸水浴25min，非水滴定测定碳，结果见表1.3。

表1.3 测定有机化合物中碳条件下石墨的影响

由表1.3可见，石墨的溶失率均小于0.1%。

3.有机化合物碳和无定形元素碳的分离

（1）灼烧温度条件试验

不同温度条件下，有机化合物碳、无定形元素碳和石墨的回收情况，结果见表1.4。

表1.4 不同温度时三种状态碳的回收情况

由表1.4可见，在500℃石墨回收98.5%，无定形元素碳回收率仅为1.5%，有机化合物碳回收率为0。所以在500℃就可将石墨与有机化合物碳、无定形元素碳分离。

（2）有机化合物碳、无定形元素碳的分离条件试验

曾用H₂O₂，发现H₂O₂氧化力较弱，用浓HNO₃氧化，无定形元素碳损失大，经多方试验，用X试剂较好，结果见表1.5。

表1.5 有机化合物碳无定形元素碳溶失率

由表1.5可见，用X-1或X-2反复处理3～4次，有机化合物碳残余5%～7%，无定形元素碳回收率大于90%，可基本满足物相分析的分相要求，由于二者化学性质相近，要求定量分离，难度较大，此项分离条件尚待进一步研究试验，以提高分相清晰度。

分析步骤

（1）首先检查装置系统是否漏气，将非水滴定液，加入吸收杯到玻璃挡板上约1cm处，称取适量CaCO₃置于试管中，按分析方法将溶液调到淡蓝色1～2min不变。

（2）称取试样0.1～0.5g于试管中，盖上带分液漏斗、温度计及导气管的胶塞，关闭分液漏斗活塞，沿分液漏斗小口加入20mL H₃PO₄（1+1），用带有导气管胶塞塞紧漏斗小口，打开活塞通入O₂，磷酸进入试管后，开始加热，气流速度控制在1L/min。试样分解后，吸收杯颜色退去，立即用非水滴定液滴定至标定时淡蓝色1～2min不变，即为终点，计下读数，此为碳酸盐中之碳。

（3）称取试样0.1～0.5g于瓷舟中，在500℃马弗炉中灼烧1h，冷却后，加入10mL H₃PO₄（1+1），敞开，反应完全后（溶去碳酸盐矿物），试管中物冷却后，加入2g CrO₃，30～50mg NH₄VO₃，沿分液漏斗口加入10mL浓H₃PO₄，加热，在温度140～160℃处理20min，非水滴定测得的碳为石墨中碳。

（4）称取试样0.1～0.5g于小烧杯中，加入X-1或X-2试剂1～2mL（视试样量而定），低温加热烘干，重复3～4次，用少量水转移到瓷舟上，烘干。将瓷舟放入已升温1000℃燃烧炉中，通入O₂，进行非水滴定测得的碳为石墨与无定形元素碳之和，减去石墨碳即为无定形元素碳。

（5）称取试样0.1～0.5g于瓷舟中，放入已升温1000℃燃烧炉中，通入O₂，进行非水滴定测得总碳，差减法得有机化合物碳。

综合回收试验

给1～4号样分别加入不同量的碳酸盐、有机化合物、无定形元素碳和石墨，按分析方法进行，测定各种状态碳的量，结果列于表1.6。

表1.6 四种状态碳的回收情况

由表1.6可见，四种状态碳的回收率为97%～104%。

结语

研究了矿石中存在多种状态碳（碳酸盐、有机化合物碳、无定形元素碳和石墨）时，各种状态碳的物相分析方法。首次提出了金矿石中影响湿法浸金的碳主要是无定形元素碳及其定量测定方法，它将为含碳难浸金矿的定性及其浸金工艺改进提供关键性的检测技术。

『肆』 Cu、Mo、Au、Ag、Pb、Zn等元素地球化学特征

(一)元素含量特征

1.中位数

莱历斯高尔-达巴特一带6032个分析样品的39种元素中位数与全疆(32106个分析样品)、西天山地区(23390个分析样品)区域化探39种元素中位数对比结果见表2-6。

表2-6 莱历斯高尔-达巴特一带区域化探39种元素中位数特征表

从表中可以看出，莱历斯高尔-达巴特39种元素中位数大多数高于全疆水平。39种元素中只有Ni、Ba、Al₂O₃、Fe₂O₃、SiO₂、MgO、Sr、Na₂O等8个元素低于全疆水平，其余31种元素高于全疆水平，其中W是全疆水平的2倍，As、Sb、Cd高出幅度为70%～90%，Zn、Au、Mo、Th、Nb、Ag、F、U、Y、La、P、Li、B、Hg高出幅度在20%～30%之间，其他元素Cu、Pb、Cr、Co等高出幅度在10%左右。与西天山相比莱历斯高尔-达巴特39种元素中位数和上述全疆比较类似，39种元素中有24个元素高于西天山水平，其中As、Sb、Mo、W、Cd、Au、Ag、Zn高出幅度为20%～40%，其他如Hg、Cu、Mn等元素高出幅度在10%左右，Pb元素低于西天山水平。

2.算术平均值

莱历斯高尔-达巴特一带6032个分析样品的39种元素算数平均值与全疆(32106个分析样品)、西天山地区(23390个分析样品)区域化探39种元素算数平均值对比结果见表2-7。

表2-7 莱历斯高尔-达巴特区域化探39种元素算数平均值特征表

表2-7中，莱历斯高尔-达巴特39种元素算术平均值与全疆平均水平相比，类似于中位数，即39种元素中只有8个元素低于全疆平均水平，这8个元素依次为Fe₂O₃、SiO₂、Cr、CaO、Sr、Ni、MgO、Na₂O。与中位数不同的是Sb平均值是全疆的2倍，其余30个元素类似中位数比值。与西天山相比Mo表现突出，高出西天山均值的50%，Sb、As、Cd、W、Au、Zn、Ag高出幅度为20%～48%，其他21个元素高出幅度在1%～19%之间。

在莱历斯高尔-达巴特一带Cu、Mo、Au、Ag、Pb、Zn是区域内的主成矿元素，用该区内中位数、算数平均值与全疆、西天山中位数、算数平均值比值排序结果见表2-8。

表2-8 莱历斯高尔-达巴特区域化探39种元素算数平均值、中位数特征表

续表

表中作为莱历斯高尔-达巴特一带的主成矿元素Cu、Mo、Au、Ag、Pb、Zn等在区域对比上，代表其集中趋势或平均水平的算数平均值和中位数具有如下特征:

(1)与全疆相比，Cu、Mo、Au、Ag、Pb、Zn的算数平均值和中位数均高于全疆水平，与西天山相比除Pb以外，其他元素的算数平均值和中位数均高于全疆水平，Pb元素的算数平均值、中位数是西天山水平的97%、98%。

(2)从比值排序上来看，Mo、Au、Ag、Zn的算数平均值和中位数排序无论在全疆还是西天山均位于前十名。与全疆对比莱历斯高尔-达巴特一带在西天山地区Cu、Mo元素算数平均值、中位数排序位次有了显著提高，如Mo的平均值排序从第5位提高到第1位，Cu的平均值排序从第28位提高到第18位，Mo的中位数排序从第7位提高到第3位，Cu的中位数排序从第27位提高到第19位。与之相反Pb元素排序位次有显著降低。

(3)在莱历斯高尔-达巴特一带As、Sb、W、Cd相对于全疆和西天山算数平均值、中位数均处于最高水平，这些元素和与之相关主成矿元素的成矿作用及矿化蚀变发育程度有密切关系。高温元素W、Sn、Mo、Bi的活跃富集，也反映了区内中酸性岩浆活动的基本特征。

总体来看，莱历斯高尔-达巴特一带近地表地质体明显富集As、Sb、W、Cd、Mo、Au、Ag、Zn、Cu等元素，只有Pb元素处于较弱的亏损状态。由此推测莱历斯高尔-达巴特一带铜、钼、金、铅锌、银等矿种的找矿潜力与全疆乃至西天山相比潜力巨大，是该类矿产找矿的主要目标区域。

(二)元素的相关性

为了更为清晰反映莱历斯高尔-达巴特一带主成矿元素相关性，从6032个样品中提取了Ag、As、Au、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mn、Mo、Ni、Pb、Sb、Sn、W、Zn等17种元素的分析结果，采用R型聚类分析，以研究各元素之间的相关性，获得的谱系图见图2-6。

图2-6 R型聚类分析谱系图

以相关系数0.24为临界值，可以获得如下6种组合:①Pb、Zn、Ag、Cd、Mo组，②As、Sb组，③W、Sn、Bi组，④Cr、Ni、Co、Fe₂O₃、Mn、Cu组，⑤Hg组，⑥Au组。基本都是与成矿作用密切相关的元素组合:第一组是与酸性侵入岩有关多金属矿的主要元素组合，与研究区内广泛分布的花岗质岩石有关，也是酸性侵入岩热液活动的反映，亦属中温元素组合;第二组砷锑组合，属低温热液成矿指示元素组合，说明低温热液参与该区成矿作用有限，和Au、Cu主成矿作用关系不很密切;第三组为高温元素组合具有亲花岗岩的特征，与酸性侵入岩有关;第四组以铁族元素为主，与研究区内中基性火山岩分布相联系，同时也反映了Cu在中基性火山岩中成晕成矿的地球化学专属性;第五组、第六组是各自独立的汞、金元素。

采用因子分析方法得出的结论也基本一致(表2-9)。Cr、Ni、Co同第一因子，As、Sb构成第因子，W、Sn、Bi构成第三因子，Cu、Zn、Fe₂O₃、Mn、Co构成第四因子，Au、Hg为独立因子。第一因子代表Cr-Ni-Co的作用，反映了研究区内中基性火山岩的分布。第二因子代表As-Sb，反映区内的低温矿化阶段。第三因子代表W-Sn-Bi，反映了区内的高温热液活动及其矿化蚀变。第四因子代表Cu、Zn、Fe、Mn、Co，反映了区内的Cu、Zn矿化，也说明Cu、Zn矿化是区内主要的硫化物矿化。第五、六因子代表了Au、Hg元素的独立矿化。

表2-9 莱历斯高尔-达巴特区域化探因子分析结果表

与聚类分析类似，在因子分析中铜与铁族元素关系密切，这是Cu元素的基本特征;除了反映基性岩的Cr、Ni、Co和高温元素W、Sn、Bi外，聚类分析中关系良好Pb、Zn、Ag、Cd、Mo组合在因子分析中并未构成主要因子，说明以Pb、Zn为主的多金属在其成矿时期，无论从物质来源和地质环境上来说都有其特有的复杂性。

本次重点研究的Cu、Mo、Pb、Zn、Au、Ag元素，除Au以外，其他元素共生组合关系较为明确，这些组合特征基本上反映了区域内中酸性侵入体的成矿作用，在地球化学图上表现为异常、高背景的相互叠加和套合。在莱历斯高尔-达巴特一带Cu、Mo、Pb、Zn、Au、Ag等元素处于富集状态，这也形成了研究区铜、金、钼、铅锌、银等多金属地球化学成矿专属，同时决定了其主要成矿矿种，目前发现广泛分布的矿产种类也证实了这一点。

(三)Cu、Mo、Au、Ag、Pb、Zn元素分布特征

为了有效反映地球化学空间分布规律和地质特征等因素，采用累计频率与数据分级相结合的方法对莱历斯高尔-达巴特研究区进行地球化学分级，据此编制了Cu、Mo、Au、Ag、Pb、Zn元素地球化学图，用以了解区内主成矿元素的空间分布特征。区域地球化学分级结果见表2-10。

表2-10 莱历斯高尔-达巴特区域地球化学分级表

1.铜

铜高背景区总体上可分为4条带(图2-7)。①夏哈特-黑山头高背景带，位于依连哈比尔尕多金属成矿带内，并分别在夏哈特和黑山头形成两个高背景区，也是莱历斯高尔-达巴特一带最醒目的铜元素高含量区之一。以高背景值28.4μg/g连续圈定的面积达2095km²，铜平均含量39.89μg/g，最大值为192μg/g。目前在该区域内发现有莫特帖河铜铁矿点、夏哈特铜矿点、黑山头铜矿点、西勒-拜西特日铜矿点等，找矿前景良好。②莱历斯高尔-呼斯特高背景带，以莱历斯高尔高背景区为主体向西北方向延伸并逐渐减弱。莱历斯高尔高背景区面积675km²，铜平均含量39.4μg/g，最大值为262μg/g。在莱历斯高尔地区已发现有莱历斯高尔铜钼矿、奈楞格勒铜钼矿点、哈勒尕提铜矿点、埃蒙奴斯台铜矿点等众多与铜钼有关的矿产，具有较大资源潜力和找矿远景。乌兰达坂高背景区分布在该区北部，出露有大面积二长花岗岩，高背景面积226km²，铜平均含量39μg/g，最大值为116μg/g，同样具有斑岩铜矿的找矿潜力。③喀拉布拉克-科克萨依-喇嘛苏-小温泉高背景带，走向NW，长约120km，与果子沟、喀拉布拉克铜成矿带吻合良好，是研究区内延伸最长的铜元素高背景带。该带由喀拉布拉克、科克萨依和喇嘛苏等规模中等、形态不规则的高含量区构成，总体特征是整体性不强，随着背景值的提高，区带将被分解成规模较小而零散的独立区。区内以铜为主的矿产多产处于高含量区的浓集中心部位，如于昆阿卡卡森克伦赛铜矿、马依托帕能铜矿点、喇嘛苏铜矿等。在该背景带以北，有沿北吐拉苏-喀拉达坂-北达巴特一线断续分布的高背景带，带内铜平均含量低，但发现的铜矿产较多，其中较具规模的有喇嘛萨依铜矿、哈夏查汗卡拉盖铜铅矿。④群吉-霍布拉克高背景带，属阿吾拉勒多金属成矿带，高背景带内由3个铜的高含量区构成，高背景区呈近EW向弧形分布，向南没有封闭，面积约1000km²，铜平均含量39.5μg/g，最大值为259.2μg/g。目前高背景带发现铜矿化线索很多，地表普遍有孔雀石化现象，矿点矿化点众多，代表性铜矿有群吉、霍布拉克、克斯布拉克等。

除前述4个区域外，另有几个断续分布的高背景带较为明显。科古琴河上游-山区林场高背景带，由西、中、东4段构成，NE走向，长约67km，在西部主要矿产有山区林场金矿及一些金铜矿点，在东部和中部地区以铁铜矿点和铅锌矿化点为主。蒙玛拉高背景带近EW走向，呈狭长带状，面积约273km²，目前发现的矿产仅有蒙玛拉矽卡岩型铅锌矿。此外在五台以南，阿拉套山东段也有铜的富集现象。

铜的低背景主要分布在研究区南部的伊犁地块内以及阿吾拉勒裂谷带与博罗克努岛弧带的接触部位，低背景区近EW走向，自西向东横贯整个研究区。

图2-7 莱历斯高尔-达巴特一带铜地球化学图

2.钼

钼的高背景带与铜相比，其高背景主要集中在中部和西北部地区，在东部和南部的群吉、莱历斯高尔和查汗萨拉地区以较弱的高背景出现，而在东部的古尔图镇第四系覆盖区内却发育有浓集中心明显、强度较高的钼高含量区。钼高背景总体上可分为4条带(图2-8)。

图2-8 莱历斯高尔-达巴特一带钼地球化学图

①夏哈特-黑山头高背景带，与铜的高背景带重叠良好，但强度稍弱，尤其是在夏哈特一带钼含量持续减低，高背景呈不连续分布。带内矿产以金矿为主，铜矿仅有黑山头铜矿1处。②呼斯特-喀拉达坂高背景带，由NW向展布3个呈团块状的富集区构成，以北部的喀拉达坂高含量区最为显著，该区面积约506km²，钼平均含量2.9μg/g，最大值为14.3μg/g。区内发现的铜矿较多，如喇嘛萨依铜矿等。③塔勒德高背景带，该带在研究区内最为显著，具有浓集中心明显的钼高含量富集区。以背景值2.01μg/g圈定的面积约1000km²，钼平均含量3.1μg/g，最大值为20.7μg/g。带内矿产以铁铜、铜金矿为主。④喀拉布拉克-科克萨依-开干巴斯他乌高背景带，由呈NW向展布的椭圆状高含量富集区构成，明显受断裂构造和地层的控制，呈笔直的条带状，长约100km。在喀拉布拉克和科克萨依富集区有浓集中心明显、钼含量高及与铜高背景叠合好的特征，而在喇嘛苏、且台克苏地区则分布在铜高背景的边部，并且钼的平均含量逐渐降低。带内矿产以小规模的铅、铜矿产为主。除此之外在小温泉、莱历斯高尔地区均有较弱的钼高背景分布，而在乌兰达坂铜高背景区也同样发育有较强的钼高背景，并且处于岩体的边部，这些地区值得关注。

钼的低背景主要分布在研究区南部伊犁地块和阿吾拉勒裂谷带内，其他地区也有分布规律不甚明显。

3.铅、锌

铅、锌元素在空间的富集规律或趋势较为一致，除个别的差异外，其分布基本相同(图2-9、图2-10)。其分布多以团块状富集区为主，但总体上明显受到了断裂构造的控制，呈带状分布，并形成3处主要的高背景区:①莱历斯高尔(巴勒尕依铁塔乌一带)高背景带，以巴勒尕依铁塔乌为中心铅由东部两个富集区、北部的莱历斯高尔富集区和西部的也列莫顿富集区构成，其带状特征并不明显。其中东部富集区和也列莫顿富集区具有强度高、浓集中心显著的特征，并且有明显的锌高背景与之对应。相对于铅来说，锌的富集区呈带状分布更为清晰，基本上是沿莱历斯高尔一带呈近EW向分布，并在莱历斯高尔南部呈现出较强的富集趋势。矿产以莱历斯高尔的铅锌矿点和铜矿为主。②蒙玛拉-塔勒德-阿希高背景带，相对于其他地区，铅锌高背景带状分布显著，浓集中心明显，且相互套合好。在蒙玛拉地区锌的高背景区面积明显大于铅的面积，以111μg/g圈定的面积约420km²，锌平均含量148μg/g，最大值为458μg/g，有小型铅锌矿一处。塔勒德地区铅锌高背景区规模相当，但铅高含量区较为集中，以铅含量22.6μg/g圈定的高含量区面积约为54km²，铅平均含量33μg/g，最大值为260μg/g。③赛里木湖高背景区，是研究区内最大的铅锌富集区，富集区从东边的喀拉达坂延伸至西边的开干巴斯他乌，南起且特沙尔布拉克北至北达巴特，铅锌高背景区面积约3500km²。在区内铅的高背景由十几个椭圆状高含量富集区构成，总体上呈NW走向，规模大小基本一致，并与区内铅锌矿产对应较好。虽然在铅的高背景区基本上都有锌的高含量区与之对应，但与铅不同的是赛里木湖以东及南部锌高背景的规模明显大于赛里木湖以西地区，与钼高背景类似，锌在吐拉苏-科克萨依-且台克苏地区明显呈带状分布。科克萨依及喀拉达坂地区锌高含量富集趋势明显，由此向西逐渐减弱。区内矿产以达巴特铅锌矿及矿化点最为集中，找矿潜力较大。

铅、锌低背景区空间分布有一定的差异，在伊犁地块和准噶尔微板块铅锌具有相同的低值区，而在东部乌兰达坂-哈布塔一带出现了铅高值区对应锌低值区的情况。

4.金

金的高背景分布以呼斯特为界可以划分为东部和中西部两部分(图2-11)，从图可以看出，在东部地区，金的区域分布较为均匀，起伏变化不大，断裂构造控制现象较为明显，多以团块状分布在断裂构造集中、交汇部位。高背景区中金的平均含量在0.2～33ng/g之间变化，主要集中在1～2.2ng/g之间，大于5.27ng/g的点集中分布在乌兰达坂、查汗萨拉、哈布塔、夏哈特地区，其中以乌兰达坂和查汗萨拉的富集特征最为显著，在查汗萨拉地区已发现小型金矿1处，金矿点多处，乌兰达坂有金矿点两处。

在中部和西部地区，金的分布极不均匀，起伏变化很大，地层、岩体及断裂构造控制作用显著。在中南部地区有3个孤岛状的富集区，即也列莫登、塔勒德和阿希地区，浓集中心明显，分带清楚。这3个富集区均分布在下石炭统的阿克沙克组和大哈拉军山组的火山岩地层内，有地层、构造控矿的特征。其中阿希高背景区面积约500km²，金平均含量7.1ng/g，最大值为500ng/g。阿希地区是金矿集中区，阿希特大型金矿是目前新疆最大的金矿，其外围发现有阿庇因底金矿、塔吾尔别克金矿、伊尔曼得金矿和恰布坎卓它金矿等，并发现多处控矿的火山机构，为扩大找矿提供了条件。另外沿喀拉布拉克-科克萨依-开干巴斯他乌地区用含量值2.25ng/g可以圈定一个连续的高背景带，走向NW，长约90km，带内出露地层以寒武系、震旦系老地层为主。金平均含量3.1ng/g，最大值为13ng/g。带内金矿并不发育，多以铜、铅锌矿为主。除此之外在奥尔塔克赛尔河和喀拉达坂分布的高背景区也较为明显，同样出露有石炭系地层，并且有多处金矿点，也是找金的重点区域。

图2-9 莱历斯高尔-达巴特一带铅地球化学图

图2-10 莱历斯高尔-达巴特一带锌地球化学图

金的低值区分布在北部和南部地区，其中以南部地区分布最为广泛，与钼的低值区分布情况类似，多分布在伊犁地块和阿吾拉勒裂谷带内。

5.银

银高背景分布总体上与铅锌高背景分布相像(图2-12)，但在某些地方也有不同之处。银高背景多集中分布在赛里木地块和博罗克努岛弧带内，高背景区内富集区呈断续分布，缺少面积很大的富集区。银高背景分布与研究区内已发现的银矿位置并无直接联系，而是分布在岩体及构造发育地段，反映了研究区内中低温热液活动，与铅锌矿化活动关系密切，对于银的直接找矿没有太大意义。

图2-11 莱历斯高尔-达巴特一带金地球化学图

图2-12 莱历斯高尔-达巴特一带银地球化学图

在研究区内银高背景大致可划分为3个带:①巴音那木-莱历斯高尔-巴勒尕依铁塔乌高背景带，包括东部的哈布塔地区，由6个圆形的高含量富集区组成，总体走向NW向。背景带内矿产以铜、铅锌为主，多集中在莱历斯高尔-耐愣格勒地区。②蒙玛拉-塔勒德-阿希高背景带，走向NW，以圆状、椭圆状呈断续分布，在蒙玛拉以东地区分布有一个孤立的、规模很小的高背景区，也是全区内最高含量点，极值为3520ng/g。高背景带内矿产以铜、金矿产为主，另外有蒙玛拉、吐拉苏铅锌矿等。③巴依拖拉克-科克萨依-喇嘛苏-小温泉高背景带，走向NW，长约150km，由一些规模中等、形态不规则的富集区构成，分布规律不很明显、整体性不强。而在喀拉布拉克-喇嘛苏一带则是银高含量点的集中区，面积约4000km²，约占整个银高背景面积的三分之一，银平均含量115ng/g，最大值为1060ng/g。在高背景带内铜矿多产出于银的富集区内，而铅锌及铅银矿则对应带内银含量的较低区域。除此之外，在研究区南部阿吾拉勒裂谷带中分布有较多未封闭的银高背景区。

银的低值区主要分布在准噶尔微板块、伊犁地块内，在阿吾拉勒裂谷带北部也有分布。

『伍』 金矿床原生晕、次生晕地球化学特征

（一）焦家式金矿床的原生晕异常特征

原生晕系指在成矿作用期间与矿体同时形成的在矿体四周围岩中的原生地球化学异常。前人对原生晕形成机理的总结研究认为，成矿热水溶液沿构造带通道由深部向上运移，在成矿有利部位，由于物理化学条件的改变，成矿热水溶液交代改变围岩的矿物组成和结构构造，产生近矿蚀变围岩，同时成矿元素及其伴生元素大量聚集形成矿床（体）。由此可见，原生晕和矿床（体）在成因上、时间上、空间上具有统一性。焦家式金矿赋存于区域性的构造破碎带，金矿体蚀变围岩的空间范围远大于金矿体。研究焦家式金矿将对寻找焦家式金矿将有重要指导意义。

1.元素原生晕的异常下限与浓度分带值

根据元素原生晕发育规模大，异常清晰度高，异常含量有不同程度反映矿体存在的原则，在23种元素中选择8种元素作为破碎带蚀变岩型金矿的指示元素（表8-8）。

表8-8 原生晕指示元素异常下限及浓度分带表

2.原生晕的基本特征

原生晕的基本特征主要内容有原生晕（异常）的形态、原生晕主要元素的含量变化特征、原生晕规模特征，现分述如下：

原生晕的异常在剖面上呈未封闭或两端尖灭的规则带状形态，总体特征是宽度不大，但延长很长，带宽几十米至百余米，延长一般几百米，最长者千余米。在平面上的形态特征与剖面上的特征相似。

原生晕异常在勘探线剖面上的形态见图8-11。

图8-11 新城金矿183线勘探剖面元素原生异常图

根据晕在多条剖面与平面上的特征，元素晕整体形态为环绕金矿体拉长了的铁饼状。

断裂构造控制了矿体的形态，而矿体的形态确定了原生晕的形态，原生晕的形态以与断裂构造有关。断裂构造两侧的围岩中裂隙和孔隙若不发育，则限制了成矿热液的侧向渗透、扩散，成矿热液携带的成晕元素沿断裂上升迁移，则沉淀形成带状分布。

原生晕的异常剖面带状形态有利于化探方法寻找深部隐伏矿体。

图8-12是新城金矿原生晕主要元素异常含量频率变化直方图，展示了各元素异常含量的变化波动状况。Au元素在12×10^-9～2100×10^-9之间变化，Ag元素在0.3×10^-6～14.0×10^-6之间变化，As元素在1.1×10^-6～11.0×10^-6之间变化，Cu元素在25×10^-6～880×10^-6之间，Pb在30×10^-6～9030×10^-6之间变化，Zn在60×10^-6～8830×10^-6之间波动，Sb元素在0.15×10^-6～7×10^-6之间变化，Bi元素在0.15×10^-6～13×10^-6之间变化。

图8-12 新城矿原生晕各元素含量频率直方图

尽管各元素异常含量变化的范围很大，但是频率值最高的元素异常含量区间，仍在各元素异常下限附近的低值区间，元素异常含量区间出现的频率是较低的。这一特征表明在找矿工作中要重视低异常含量的元素异常。晕的规模指元素异常下限在三度空间内新圈定的范围大小，它可以定量地比较各元素晕之间及晕与矿体之间的大小，表8-9列出了矿体在垂直剖面上各主要元素异常及金矿体的倾斜长度和平均宽度。

表8-9 矿床原生晕与矿体规模参数表达式

从表中参数看出，每个元素晕的参数均不同程度地大于金矿体参数，特别是成矿元素金晕。倘若依各元素的平均参数粗略地计算各元素晕的体积，并与矿体的体积相比较，晕规模（体积）是金矿体规模（体积）的倍数值如下：

Au43,Ag22,As20,Cu16,Pb17,Zn18,Sb7,Bil7。

晕规模大于金矿体规模，特别是金元素晕规模，它扩大了金矿体寻找目标，有利于化探方法发现隐伏矿异常。

3.矿床原生晕的特征元素组合

新城、焦家、河东、上庄四个矿床原生晕的各元素异常平均值及衬度值列于表8-10。以异常衬度值大于等于2的标准选取矿床原生晕的特征元素组合为Au,Ag,As,Cu,Pb,Zn,Sb,Bi,Hg,Co,Ni,Mn,Sr,Ba。根据元素晕的发育规模大，异常清晰度高及确定指示元素少而精的原则，Au,Ag,As,Cu,Pb,Zn,Sb,Bi八种元素可作为化探原生晕方法寻找焦家式金矿的指示元素。

表8-10 金矿床原生晕衬度参数

4.矿床原生晕的轴间分带

金矿床的轴间分带特征具有重要的找矿意义。原生晕的轴向分带指各种元素晕在空间上成矿热液运移方向的分带。分带指成晕元素浓度分级，又可分组分分带和浓度分带。

矿床的地质特征研究表明：矿体的长轴方向展示了成矿热液的运移方向。新城金矿矿体呈扁豆状向西南方向呈45°倾角，其他矿床亦有相同的特征。因此，成矿热液是自西南方向向东北方向由下而上运移的。

以新城金矿为例，说明Au,Ag,As,Cu,Pb,Zn,Sb,Bi元素在轴向上空间的分布特征，见图8-13。

各元素的分带描述如下：

Au：内、中、外分带特征明显，浓度变化梯度均匀，异常的中外带（25×10^-9～100×10^-9）范围主要分布在矿体外部。内带大于100×10^-9范围与金矿体位置相当。矿前至少500m范围之内仍有较强的异常显示，矿后也有一定规模的异常。

Ag：浓度分带不甚明显。大于0.6×10^-6外带范围大致相当金矿体的位置，亚外带在其周围分布。矿后比矿前的Ag异常有增大增强的趋势。

As：内、中、外分带特征明显，大于10×10^-6的内带位于金矿体的上部，4.5×10^-6的中带分布于矿体及矿前部位，外带矿前矿后均有分布。As异常浓集重心明显偏矿上位置。

图8-13 新城金矿轴向元素异常浓度分带图

1.亚外带；2.外带；3.中带；4.内带；5.金矿体（Au≥2×10^-6）

Cu：中、外、亚外带的浓度分带，异常范围较小，主要分布在矿体位置。矿前和矿后有一定规模的异常发育。

Pb：内、中、外浓度分带，异常浓集重心明显偏向矿后位置。

Zn：内、中、外浓度分带，异常浓集重心与Pb元素相似，明显偏离矿体中心，而移向矿后位置。外带125×10^-6～250×10^-6范围很大，中、内带范围与矿体大致相当。

Sb：内、中、外浓度分带，外带与中带0.3×10^-6～1.2×10^-6浓度梯度变化缓、范围大。内带大于1.2×10^-6范围小。异常浓集重心有偏向矿前部位的趋势。

Bi：内、中、外浓度分带，异常浓集重心有偏向矿前部位的趋势。

综上所述，金矿体Au,Ag,As,Cu,Pb,Zn,Sb,Bi元素的原生晕浓度分带明显，组后分带不甚明显。

原生晕组分分带不甚明显，是因为原生晕组分分带的表现形式是矿物组合的分带，焦家式金矿的成矿作用特点是绢云母化、硅化、黄铁矿化、碳酸盐化、绿泥石化，同时伴有金属硫化物和金银矿化。各种蚀变矿物发生的时间虽有不同，但在空间上基本上是重叠的，形成典型的黄铁绢英岩化蚀变带，蚀变岩分带以黄铁绢英岩为中心，向西侧为黄铁绢英岩化碎裂岩、黄铁绢英岩化花岗质碎裂岩、绢英岩化碎裂状花岗岩，各蚀变带之间为渐变过渡关系，沿走向和倾向有互相交替现象。各蚀变带的差别实质上就是绢英岩化强弱之间的差异，矿物组合不存在显著差异，因此，原生晕浓度分带明显，组分分带不甚明显。

根据化探工作的实际需要，在金矿体轴向上，选取了五个剥蚀水平部位：矿前（矿体前缘）、矿头、矿中、矿尾、矿后（矿体后部）。具体地说金矿体在轴向剖面上，大至五分，上面的1/5是矿头，下面的1/5是矿尾，中间的3/5是矿中。新城金矿体不同剥蚀面的划分见图8-14。

图8-14 新城金矿体轴向不同剥蚀面取样位置图

1.取样钻孔；2.金品位等量线（单位：10^-6）

根据金矿体轴向浓度分带的特征，通过元素含量在不同水平面上的变化，统计计算出指示元素的分带指数。见表8-11。

表8-11 新城金矿床原生晕异常轴向各部位指示元素分带指数表

根据指示元素分带指数、元素异常在矿体轴上的分布、元素的地化特征，并考虑典型元素的分带序列，确定焦家式金矿轴向元素分带序列为（自上而下）：

Sb—As—Cu—Bi—Au—Ag—Pb—Zn

矿前元素Sb、As、Cu、Bi，矿尾元素Ag、Pb、Zn，矿前元素与矿后元素乘积的比值能反映矿床不同的剥蚀面位置，根据已知资料建立的比值数学式为：

[（As×Sb×Cu×Bi）/（Ag×Pb×Zn）]×10-0.02843788，

比值2以上为矿前部位，比值2～0之间为金矿体部位，比值小于0为矿后部位。

表8-12是新城金矿不同剥蚀面元素异常衬度值表，按衬度值大于2的标准，并参照元素轴向分带序列确定矿前、矿体、矿后三个部位的元素组合。

矿前：Au As Sb Bi Cu

矿体：Au Ag As Cu Pb Zn Sb Bi

矿后：Au Ag Pb Zn

表8-12 新城金矿床原生晕异常轴向各部位指示元素衬度值表

图8-15是主要指示元素不同剥蚀水平面聚类分析谱系图，以相关系数0.5为界，矿前指示元素分五组，矿后分四组。在矿体，Au、Ag、As、Bi、Cu、Sb为一组，其中前四个元素关系最密切，相关系数在0.7以上，Au、Bi相关数最大，Cu、Sb元素有分离趋势，相关系数略小，该组元素是主要成矿阶段的代表元素；Pb、Zn元素为两组，两组相关系数为0.4。在矿前，一组中的Au、Bi相关系数小于0.6，两元素之间关系松散，呈分离趋势；二组的As、Sb元素较密切，说明在矿前二元素地化性相近。在矿后，各组元素相关性很小，Au与As、Ag、Bi仅有相对较大的相关系数值。

图8-15 新城金矿不同剥蚀面指示元素聚类分析谱系图

总之，不同剥蚀面指示元素的相关关系是不相同的。Au、Bi相关系数大是矿体的主要特征，矿前还保留这一特征相关系数已降低，矿后Au、Bi不存在相关关系。

建立典型金矿床不同剥蚀面的判别函数，对判断异常的剥蚀程度有重要指导作用。利用元素统计中的判别分析方法，建立以下判别函数（表8-13）。

表8-13 金矿床不同剥蚀面的判别函数

5.矿床原生晕的水平分带

金矿体头部、中部、尾部三个水平面Au、Ag、As、Cu、Pb、Zn、Sb、Bi八种元素的浓度分带见图8-16。

图8-16 新城金矿不同剥蚀面指示元素异常浓度分带图

1.异常外带；2.异常中带；3.异常内带；4.黑云母花岗岩；5.花岗闪长岩；6.金矿体及蚀变带

成矿元素Au在三个水平面上均发育外、中、内带，异常规模随金矿体规模增大而增大。矿前元素Sb、As、Cu元素异常的范围及异常强度，在矿头部位明显增大和增强，矿后元素Ag、Pb、Zn异常，在矿后部位明显发育。

（二）矿床次生晕异常特征

矿体及其蚀变岩进入表生带后，由于表生带物理、化学条件的巨变，它们的矿物组成、岩石结构、构造发生相应的变化，以适应表生环境。变化的结果是部分活动性强的元素迁移，部分活动性弱的元素构成相对稳定的矿物留在原地。因此，原生晕的元素在次生晕中重新组合。

1.残坡积物及土壤层的形成

地球化学找矿中所指的土壤，主要是残坡积物及由残坡积物所形成的土壤层。矿体及围岩由风化作用形成的产物即残（坡）积物，而残（坡）积物由成壤作用形成的产物是土壤层，土壤层的主要特征是具有分层结构，典型的土壤分层结构见图8-17。

图8-17 土壤剖面及分层

土壤的成壤过程中，由于物质的淋滤和淀积，微量元素同时进行再分配，因此，元素含量在土壤不同层位中有差异。

2.土壤层位、粒度试验结果

土壤的层位、粒度是影响次生晕异常特征的一个重要因素。总结土壤不同层位、粒度中元素的分布是土壤测量找矿方法的一项基础工作。各元素在土壤不同层位中的含量列于表8-14。

从表中数据可看出，Au和Ag的含量，从C层到到A：层是逐渐增高的。Au增高的幅度最大，增高101%,Ag增高35%。Au、Ag元素相对富集于土壤的A₂层（淋滤层），（A₂层不包括地表的浮土层和腐殖层，浮土层和腐殖层即A₁层）。Pb元素由C层向A₂层有富集的趋势。As元素由C层向A₂层是逐渐降低的。Cu、Zn元素在土壤B层相对富集。

表8-14 土壤各元素含量值

元素在土壤不同粒级的含量列于表8-15。

表8-15 不同粒度土壤元素含量值

由表中可知，Au元素主要在＜1～＞0.3mm（＜10～＞60目）粒级范围内富集，富集趋势较集中，由原始样的28×10^-9集中到65×10^-9，相差37×10^-9。Ag主要在＜1～＞0.3mm范围内富集，与Au有相似之处，但富集的量较低。As总的变化不大，仅在粗粒级中有升高趋势。Cu,Pb,Zn<0.3>0.15mm（＜80～＞100目）的细粒级中相对富集，但含量升高的幅度是不甚明显。

各元素在土壤不同层位和粒度中的含量特征表明，元素富集的层位、粒度是有差异的，这种差异强化或减弱次生晕异常是一个重要的不可忽视的因素。

3.金矿床次生晕异常特征

对多个金矿床次生晕异常总结表明，影响矿床次生晕异常特征的主要因素是金矿体的剥蚀面位置，其次是土壤的覆盖厚度。下面分金矿体被剥蚀、金矿体隐伏的两种情况说明次生晕异常特征。

（1）第四系覆盖下，受剥蚀金矿体土壤层C层的次生异常特征

图8-18为较厚第四系覆盖下被剥蚀的金矿体土壤层C层中的Au,Ag,Bi,Cu,Pb,Zn元素次生晕异常剖面。Au异常范围最大，含量最高，金矿体附近为1000×10^-9～2000×10^-9，蚀变围岩附近为100×10^-6～1000×10^-6。矿体附近其他元素Agl.5×10^-6,Cu300×10^-6～500×10^-6,Pb400×10^-6～800×10^-6,Zn400×10^-6～600×10^-6。蚀变围岩附近其他元素Agl.0×10^-6以下，Cu100×10^-6左右，Pb,Zn100×10^-6～200×10^-6。各元素异常与金矿体及蚀变围岩相对应。

第四系覆盖下的金矿体C层中的次生异常以多元素组合，异常强度高，异常范围大为主要特征。

（2）第四系覆盖下，受剥蚀金矿体土壤层A₂层的次生异常特征

金矿体剥蚀水平面为矿头位置。矿区地表属丘陵区，土壤层发育，土壤层厚度一般0.5～1.0m，部分地段不过2m。由于土壤层的影响，Au,Ag次生晕异常较发育，其他元素不发育。受剥蚀金矿体的土壤A：层中的Au,Ag次生晕异常见（图8-19）。

Au异常整体形态呈带状，异常轴方向与构造蚀变岩走向一致，异常浓度分带明显，具有明显的内、中、外分带，内带（>60×10^-9）的范围大致与构造蚀变带范围相吻合。金矿体位内带范围，Au异常宽度与蚀变岩宽度比平均为4:1，最大为10:1,Au异常含量变化范围较大，最高值为110×10^-9，平均76×10^-9，异常衬度值5.1。

图8-18 新城金矿C层次异常剖面图（钻采样）

1.第四系；2.玲珑超单元；3.郭家岭超单元；4.蚀变破碎带；5.金矿体

图8-19 土壤A：层Au,Ag元素异常图（河东金矿）

Ag异常整体形态呈规则状，总体走向与Au异常相似。Ag异常外、中浓度分带，以外带为主。Ag异常外带范围大至与金异常内带范围相当并相吻合，中带范围较小。Ag异常平均含量100×10^-9，最高异常含量760×10^-9，异常衬度值1.3，异常宽度与蚀变岩宽度比为1:1～1:2。

受剥蚀金矿体的土壤A：层中的次生异常特征，元素组合Au,Ag，元素异常具显著的浓度分带，特别是Au元素。异常范围与矿化体范围相吻合，异常范围大于金矿体赋存的蚀变岩的范围，宽度之比4:1到10:1。

（3）隐伏金矿体土壤层A₂层中的次生晕异常特征

金矿体呈隐伏垂深60m左右，矿体倾向NW，倾角40°左右，金平均品位6.99×10^-6，变化范围为2.0×10^-6～1.91×10^-6。矿区地表属低缓丘陵区。土壤较发育，覆盖厚度在0.5～1m，局部基岩裸露。Au、Ag元素异常发育，其余异常不发育。Au、Ag元素分布见图8-20。

图8-20 隐状金矿体土壤A₂层Au,Ag元素异常图（上庄金矿）

Au异常形态呈条带状，异常走向与构造蚀变岩走向基本一致，异常带宽与蚀变岩宽之比为2:1～4:1。异常浓度分带以外带为主，外带异常范围大，中、内带范围小。与矿体有关的地表蚀变岩分布在中、内带范围。Au异常平均含量19.6×10^-9，衬度值1.3，最高异常含量380×10^-9。

Ag异常形态呈圆状和长条状。与矿化体有关的Ag异常具中、外浓度分带，异常范围较小。

隐伏金矿体土壤A₂层中的次生晕异常特征：Au,Ag元素组合。Au,Ag元素异常具较微弱的浓度分带，异常范围小，强度低。金异常范围与地表矿化体相吻合。

（三）矿床原生晕、次生晕异常的对比分析

矿床原生晕是次生晕异常（包括土壤次生异常和水系次生异常）的物质基础。金矿处于不同岩性接触剥蚀面时，原生晕元素组合、异常含量、异常范围等特征直接影响次生异常的特征。由于形成次生异常的表生带内各种物理、化学条件的复杂性，又使原生异常和次生异常之间的转化关系复杂化。因此，次生异常和原生异常之间不是简单的继承关系。

据矿体原生晕和矿体土壤次生异常综合对比分析认为，残坡积物（C层）中的次生异常基本保留了原生晕中的异常强度、元素组合等特征。土壤A：层中次生异常元素组合倾向简单，耐风化矿物中的元素有富集升高趋势，如Au,Ag元素，易风化矿物中的元素有分散、降低趋势，甚至不出现异常。这是成壤过程中元素再分配的结果。

原生晕（异常）严格受构造控制，发育部位在蚀变岩范围内。次生晕异常范围可远大于金矿构造蚀变范围，其宽度比值（次生异常：原生异常）为2:1～10:1。

影响原生异常与土壤次生晕异常特征的主要因素是矿床剥蚀面位置。当矿床被剥蚀时，土壤次生晕异常相对发育，矿床隐伏（即第四系覆盖下，矿体仍被围岩掩盖），土壤次生晕异常相对不发育。

水系次生异常与原生晕、土壤次生异常有着内在的成因联系，对比原生晕与水系次生异常，元素异常强度降低的趋势更明显，元素组合趋向简单，如焦家矿田Au元素，原生晕异常500×10^-9～2500×10^-9，水系次生异常，几十～150×10^-9。矿床原生晕剥蚀面同样影响水系次生异常特征。焦家矿田诸矿床水系次生异常与大尹格庄矿田水系次生异常的特征差异就是一个鲜明的例证。焦家矿田诸矿床受到剥蚀，水系次生异常强度高，异常范围大，多元素组合；矿床隐伏的大尹格庄矿田，水系次生异常强度低，异常范围小，元素组合简单。因此，矿田剥蚀面是影响次生异常的主要因素。

（四）金矿床地质－地球化学找矿模型

根据破碎带蚀变岩型金矿的次生异常及原生晕特征，总结出以下次生异常和原生晕的地质－地球化学找矿模型。

1.次生异常找矿模型

元素的含量在土壤不同的层位、粒级中有差异。在发育完整的土壤中，Au,Ag,Pb元素在土壤的A₂层富集，Cu,Zn元素在土壤B层相对富集。在土壤不同粒级中，Au,Ag、主要在＜1～＞0.3mm的粒级富集。Cu,Pb,Zn,Co,Ni元素在＜0.3～＞0.15mm粒级富集。

金矿床的次生异常特征主要受矿床剥蚀面位置及土壤覆盖厚度的影响。金矿床被剥蚀时，在残坡积物中（覆盖较浅的土壤C层）的次生异常元素组合复杂，异常范围大，异常强度高，即众所周知的异常特征高、大、全。当金矿床被剥蚀，在土壤A：中（覆盖较厚）的次生异常，元素组合简单，以Au,Ag为主，异常强度以内、中、外分带，当金矿床隐伏，在土壤A：层中的次生异常以成矿元素Au为主，异常强度以外带浓度分带为特征。

2.原生晕找矿模型

破碎带蚀变岩型金矿原生晕组分是非常复杂的，异常含量高于岩石背景的元素有Au,Ag,As,Cu,Pb,Zn,Sb,Bi,Mn,Sr,Ba,K,F等，异常含量低于岩石背景的元素有Na,W,Sn,Mo,Se,Te,I,Pb,Zn元素具有两栖元素特征，该类型金矿的原生晕主要指示元素有Au,Ag,As,Cu,Pb,Zn,Sb,Bi八种。主断裂带中与支断裂带中金矿床原生晕特征有差异，Pb,Zn元素异常在主断裂带金矿床呈正异常形式，在支断裂带金矿床中呈负异常形式，Pb,Zn具“两栖”元素异常特征。以矿床在不同级别断裂带的分布，建立两类矿床的找矿模型。金矿床的地质模型和指示元素的异常模型及找矿模型见图8-21。

图8-21 焦家式金矿床地质－地球化学勘查模型

金矿床评价指标公式：主干断裂带中为（Sb,As,Cu,Bi）/（Ag,Pb,Zn）-0.002844；支断裂带中的为（Ag,As,Cu,Bi）/（Sb,Pb,Zn）-0.005645。1.变质岩；2.黑云母花岗岩；3.花岗闪长岩；4.蚀变岩；5.矿前异常；6.矿后异常；7.负异常；8.金矿体

构造蚀变带控制了原生晕的空间分布，矿体形态决定了晕的形态，在平面上和剖面上，异常形态呈现端尖的带状。指示元素晕的异常含量在2～4个数量级之间变化波动。蚀变矿化叠加程度，影响元素异常含量高低，指示元素晕的规模远大于金矿体规模，特别是成矿元素Au。指示元素晕的组分分带不甚明显。浓度分布明显。Au,Na,K是矿体蚀变围岩的指示元素：Au外带（25×10^-9～50×10^-9）与构造蚀变岩相吻合，是矿化的异常标志，Au的内带（>100×10^-9）是金矿体的大致范围。Na元素是蚀变带内典型的负异常，蚀变岩愈靠近金矿体Na异常值愈低。金矿体内Na异常值最低。Na异常值变化范围在220×10^-4～50×10^-4之间。

沿金矿体轴向，金矿体前方至少500m内Au、K、Na异常仍发育。

金矿体轴向元素序列分带从上到下：Sb—As—Cu—Bi—Au—Ag—Pb—Zn。矿前与矿后不同剥蚀面的元素组合有差异，矿前以As,Sb,Cu,Bi为主，矿后以Ag,Pb,Zn为主。花岗岩内部接触带内的金矿床和花岗岩与变质岩接触带内的金矿床的原生晕特征无本质差异。它们具有相似的轴向元素序列分带。支断裂中金矿体轴向元素分带序列从上到下：As-Cu-Ag-Bi-Au-Sb-Pb-Zn,Pb,Zn元素以负异常为主要特征。

由元素序列分带确定的矿上元素与矿下元素的比值对判断金矿体剥蚀面具有重要意义，当评价指标值大于2时是矿前剥蚀面位置（矿体隐伏），评价指标值小于0时是矿后剥蚀面位置。通过计算各剥蚀面判别函数式的Y值，比较Y值的大小，推断未知矿体剥蚀面位置。

『陆』 金矿勘查中应用

根据金矿的指示元素，利用轻便X射线荧光仪进行金矿勘查。20世纪80年代以来在矿区做了许多工作（章晔，葛良全等，以及齐涿、何励文等），主要是进行矿区测量、远景评价。主要测量地面土壤、岩石和水系沉积物中与金矿有共生关系的常量元素和多元素组合的总荧光强度，间接寻找和追索金的矿化异常。

图10-6-2 华东某铜矿1号铜Kα荧光剖面图

我国根据现有技术水平，规定金的边界品位为1～1.5g/t，工业边界品位为3g/t，用X射线荧光仪直接测量比较困难。

表10-6-2 金矿床矿物成因组合

金的化学性质决定了其亲铜性和亲铁性，形成硫化矿物组合，与黄铜矿、黄铁矿、多金属硫化物紧密相伴。金矿床中常见的矿物有黄铁矿、毒砂、磁黄铁矿、方铅矿、闪锌矿、黄铜矿、黝铜矿、辉铜矿、斑铜矿等。我国金矿床的矿物成因组合一般分为六大类（表10-6-2）。其中金与砷的共生是成因上的联系，金矿床常见的含砷矿物有：毒砂（FeAsS）、黝铜矿-砷黝铜矿（Cu₁₂Sb₄S₁₃-Cu₁₂A₃₄S₁₃），有几个类型金矿床中毒砂都是主要载金体。黄铁矿常常也含有砷元素（表10-6-3）。含砷的金矿床普遍存在，这是利用砷作为指示元素找金矿的基本依据。

表10-6-3 我国若干金矿床的黄铁矿含砷量（×10^-6）

从表10-6-2可见，金矿床的第二个特点是金与硫化物多金属元素共生。例如，金与Cu、Ni、Co、Fe、Mn成正相关关系（章晔等，1989），其总量的相关系数为0.74。由此可见，利用多元素组合，测量指示元素的特征X射线荧光总强度是寻找金矿的又一可行方案。

（一）测砷KαX射线找金矿

1.低温热液型金矿

低温热液金矿存在于热液蚀变带内，有碳酸岩化和硅化。主要共生矿物有黄铁矿、方铅矿、雄黄、雌黄，砷矿化与金含量密切相关。金含量与砷含量成正相关，相关系数0.7左右。砷的Kα特征X射线强度与金含量成正相关（系数0.69）。如图10-6-3所示，砷的Kα线强度与Au含量变化非常一致。

2.广西新村金矿

广西新村金矿赋存于三叠系硅化和黄铁矿化泥岩之中，未见岩浆岩出露，普遍存在黄铁矿、方铅矿、辉锑矿、毒砂等。砷（As）含量与金含量（Au）量正相关。

野外现场As的Kα荧光强度（ΔI_As）测量与Au含量（C_Au）分析得到两者有正相关关系：

核辐射场与放射性勘查

野外测量采用HYX-1型轻便X射线荧光仪，用²³⁸Pu作为激发源，每次读数时间10s（取三次平均值）。测网50m×10m，加密到5m×1m，共680个测点。用ΔI_As作等值平面图（图10-6-4）。其中异常Ⅱ_-2、Ⅱ_-3、Ⅱ_-4和Ⅲ均与已知金矿体相符合。其余异常经探槽揭露：Ⅰ_-2异常金含量较高，Ⅰ_-1、Ⅳ_-1、Ⅳ_-2有矿化，金含量较低。Ⅴ_-1～4号异常金含量均高于2g/t。

图10-6-3 砷的Kα强度与金含量关系

图10-6-4 新村砷Kα等值图与金矿关系

（二）测量多金属元素总X射线荧光强度找金矿

1.火山岩金矿

石英脉型细脉浸染状金矿，矿石中主要有磁黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、自然金等，金与多金属共生。

图10-6-5 现场多金属荧光总量剖面图

图10-6-6 金矿脉亲铜元素荧光总量剖面图

采用闪烁探测器带一个镍滤片进行测量，镍的K吸收限为8.331keV，小于这一能量的射线可以通过。即测量铜（K_α=8.04keV）、镍（K_α=7.477keV）、钴（K_α=6.930keV）、铁（K_α=6.403keV）和锰（K_α=5.898keV）的荧光总量，它们与金含量的相关系数为0.9。因此测量这些共生元素特征X射线的总量，不但使找矿灵敏度大大提高，而且有很好的代表性。图10-6-5是180 m长的通过金矿走向的剖面图，异常地区正好反映了金矿脉的位置。

2.热液型金矿

矿脉普遍有高温、低温热液蚀变，主要有黄铁矿等多种矿物共生，共生元素有：砷、铅、铋、铜和铁等。选用测网为10 m×2 m，用轻便X射线荧光仪测量 Cu、As、Zn、Se、Pb、Hg、W、Bi等亲铜元素的总特征X射线强度。其等值图（图10-6-6）中明显反映了已知的3号金矿脉范围及其延伸的趋向。

图10-6-7 指示元素含量异常分布剖面

3.寻找金伯利岩（俄罗斯）

原生金刚石均为岩浆活动结晶形成，与金伯利岩生成紧密相关。金伯利岩具有弱碱性到超基性的岩石地球化学特征。碱性岩特有的元素为Sr、Ba、Zr、Nb；超基性岩的特征元素是Cr、Co、Ni等。前苏联学者选择Cr、Fe、Ni、Y、Zr、Nb、Ba和Ce作为寻找金伯利岩的指示元素，用轻便野外X射线荧光仪就地取样分析。

工作地区大部分为第四系覆盖，厚度1～4m。样品采自0.5～0.7m深度，测网为25m×10m，分析样品用量为50～70g。

图10-6-7是根据X射线荧光测量的各指示元素的含量，制作的剖面图（以相对含量为纵坐标）。

有的指示元素异常比较明显，有的异常值较低，大都有异常出现。只有铁的异常不明显（可能是背景值较高引起）。异常都与金伯利岩位置相对应，说明利用本方法寻找金伯利岩（金刚石）是可行的。

从上述应用的事实可见，轻便型X射线荧光仪在找矿中应用主要用于直接测量待测元素特征X射线的强度；可以直接用于测量土壤、岩矿表面目标元素的含量；也可以为了消除地表干扰因素，在地下一定深度采集土壤样品（不需要化学处理）就地快速测量、快速取得需要的数据。

『柒』 为啥矿区土壤化探分析w，sn，bi，mo，cu，pb，zn，au，ag，as，sb11种元素

Cu，Sn，Pb，Zn，Ni，Mn，Fe，Ai，Si，Sb，As，Bi，Cr，Cd，Ag分别是指：
铜,锡,铅,锌,镍,猛,铁,Ai应该是Al吧,是铝,硅,锑,砷,铋,铬,镉,银。

『捌』 其他金属矿勘查物探化探方法技术

本章收录了云南个旧锡多金属矿、新疆蟠龙峰铁铜多金属矿、吉林大横路钴铜矿、云南北衙铁金多金属矿、新疆黄羊岭锑矿、甘肃西和县大桥金矿共六个矿床的物化探勘查案例。

物探方法在个旧矿区深部找矿中发挥了重要作用。个旧矿区锡多金属矿床的矿(化)体埋深较大，大部分距地表达500m以上，只能采用探测深度较大的技术方法如瞬变电磁法(TEM)、电磁测深法(EH4)等电磁类方法。个旧矿区地表岩性多为碳酸盐岩类，电阻率较高，与锡多金属矿(化)体和矿化花岗岩有明显的电性差异，利用大勘探深度的电磁法进行深部找矿较为有利。在个旧矿区的阿西寨、大箐东－驼峰山、期北山、大白岩等矿段采用地面瞬变电磁法(TEM)及坑内激电(充电)法，查明深部地质构造，寻找深部锡多金属矿，取得了较好的地质找矿效果。

蟠龙峰铁铜多金属矿矿床成因类型为矽卡岩型，根据其地质和地球物理场特点，在地表矿体岀露区和1∶5万化探异常区布置1∶2.5万面积性磁法测量，确定铁矿体异常的大致位置。再利用1∶5千地面高精度磁测对1∶2.5万磁异常进行分解和精确定位。在地面磁测发现的异常部位开展重力和激电剖面测量工作，综合重力、磁测和激电测深结果，确定矿体、矿化体的空间分布特征。通过物探化探勘查，总结出矿(化)体(带)上出现化探Cu、Zn、Pb、Ag等多元素组合异常与高磁+高重力+高极化+低阻的物探“三高一低”综合异常组合，是该区行之有效的物化探找矿模式。

北衙铁金多金属矿区1∶20万重力、航磁和区域化探资料在靶区选择、矿产普查、找矿勘查各阶段都发挥了应有的作用。依据1∶5万化探圈定的Au元素浓集带，经查证发现了多条矽卡岩型铁金多金属矿体。1∶5万重力测量发现的多个重力低异常，都与石英正长斑岩(ξπ₆)体有关，剩余重力异常对确定找矿靶区起到了良好的作用。1∶1万磁测、大地电磁测深(EH－4)结果，为探矿工程的布设提供了充分的依据，在物探异常区布钻大多见矿。

吉林大横路钴铜矿自化探1∶20万扫面发现矿致异常至今，经过1∶5万水系沉积物测量、1∶1万土壤测量，根据元素浓集系数以及元素R型簇群分析，进一步确认和圈出Co、Cu、Ni、Pb、Zn元素组合的矿致异常。经工程验证，该矿已成为大型钴铜矿床。

新疆黄羊岭锑矿，是查证1∶20万区化异常在测区首次发现的矿种。经过全区统一采用水系沉积物测量，按照“兼顾采样点均匀分布与最大限度控制汇水域”的原则，进行深入评价，并以“3×10^－6的锑异常下限、6×10^－6二级浓集带”的异常划分方法，全区共圈出有找矿远景的多元素组合异常53个。黄羊岭锑矿异常是其中之一，元素组合以Sb－Hg为代表。目前，锑矿床远景规模已达大型。黄羊岭全地区有望成为新疆找锑远景区和第一个大型锑矿生产基地。

总之，经过多尺度水系沉积物、土壤以及原生晕测量，化探方法结合地质、物探勘测、工程验证等手段，在寻找和评价铜金等多金属矿方面有其优越性，发挥着重要作用，取得了突出的地质找矿成果。

『玖』 化探的化探分析的要求

一般说﹐化探分析应满足下列要求﹕能适应化探测量中采样介质的多变性﹐对此采取简单的措施﹐如简单的分离步骤﹐使之能在较大程度上排除伴随而来的干扰和基质影响﹐或尽可能采用对基质影响不敏感的测定方法﹔能十分可靠地测出有关元素(或指标)的地球化学背景分布特征﹐由此准确计算背景与异常下限值所必需的检出限﹔能满足不同化探工作阶段的需要﹐如要满足小比例化探扫描及普查至大比例尺详查﹐对分析灵敏度﹑精密度和准确度以及元素测定的不同要求﹔能一次测定取得多种信息﹐以利于提高化探本身的综合性和解释推断﹔能充分利用异常物质的某些特性﹐排除其中与矿化无关的组成部分﹐进一步强化异常﹐使弱异常变得完整﹑清晰﹔能帮助阐明影响元素迁移和异常形成环境等有关参数的测定或分析﹐例如﹐pH值﹐Eh值﹐有机碳含量和同位素比值分析等﹔能够适应成千上万计的大批量化探样品分析﹐并能迅速及时地提交结果。
根据不同的情况与具体要求﹐化探分析可以在中心实验室﹐驻地实验室或采样现场进行。
在第一种情况下﹐可以获得最高的数据质量﹑丰富的指标信息和较高的分析效率而成本也较低。它的缺点是与现场的信息传递慢﹐周期长﹐难以适时指导下一步的现场工作。
第二种情况是为了缩短现场与实验室之间距离﹐以降低一些效率和质量要求换取加快信息传递的折衷或过渡类型。
第三种是就地分析(或现场分析)﹐即使用简易分析方法或便携式探测仪器在点上直接取得数据。它最为灵活﹐特别在踏勘或异常检查阶段﹐可以立时采取工作措施﹐取得最大地质效果。其缺点是由于受到仪器设备的大小和重量﹐能源消耗和工作环境条件等的限制﹐就地分析只能测定少数指标﹑较小的样品数量﹐达到较低的分析质量要求。

『拾』 金矿的发现

1986年3月江西省地矿局物化探大队中标承担了国家三〇五项目《额尔齐斯成矿区M-45-（33、32、34）、L-45-（4）幅低密度化探方法应用研究及成矿区带圈定与优选》专题。1986年5—10月进行野外扫面工作，1987年5—9月重点对扫面的M-45-（34）、L-45-（4）图幅进行异常检查评价，西部的M-45-（32、33）哈巴河幅由另外专题组进行检查。

1987年曾对42-乙异常（图5-2）进行了剖面检查，沿测线进行了激电、汞气和土壤测量（图5-3）。异常范围内石英脉和岩层片理化较发育，激电没有明显异常，在石英脉附近视电阻率ρs有所降低；壤中汞气背景场值相对较高，对应石英脉有明显的异常；化探在剖面北端79号点出现Au、Cu、Ag、Pb组合点异常，其中Au高达604×10^-9，与石英脉对应，20—23号点、75号点均出现有Au的高含量点。检查后认为：通过检查确定了异常的存在，并发现了几个高含量点；观察到异常区内石英脉、片理化发育；金异常点与石英脉有关。鉴于异常位于断裂带附近，又见到发育的石英脉，建议做进一步检查评价，以确定金与石英脉的关系及高含量Au的分布范围。

1988年项目办公室安排江西物化探大队参入南京地质矿产研究所承担的I₃专题（列为I₃-8子题），旨在快速发现一批原生金矿产地。江西物化探大队在1986年扫面图幅内筛选了一批寻找岩金有望的异常，配备了现场金分析箱，以便进行快速追踪评价。经与项目办公室和I₃专题负责人芮行健商定，选择M-45-（33）幅42-乙异常做为突破口。

42-乙为Au、As、Bi、W、Cu、Hg组合元素异常，分布面积28km²,Au含量一般2—5×10^-9，最高9.6×10^-9，具有内、中、外三个浓度分带。异常位于中泥盆阿尔泰组与华力西斜长花岗岩内外接触带，北西向断裂构造发育。

5月初到6月初，初步圈定出金矿化带长7km、宽2km，共发现0.1g/t以上金矿化点27处，其中有11处现场分析金含量达1g/t左右（图5-4）。矿化体均位在玛尔卡库里断裂旁侧的剪切蚀变破碎带和石英脉带中。对11处高含量点进行了剥土和系统采样，样品送第四地质大队实验室分析，有部分样品达1g/t以上。

图5-1赛都金矿区地质略图

1—第四系；2—中上泥盆统齐叶组；3—中泥盆阿尔泰组；4—花岗岩；5—斜长花岗岩；6—辉绿玢岩及闪长玢岩；7—辉长闪长岩；8—断裂带；9—剪切带及韧性剪切带；10—金矿群；11—铜矿；12—金矿；13—采矿场

6月底陆续收到第二、第三批分析成果，在追踪的11处金高含量点中，又圈定出表露金矿体三处，根据原始采样号分别命名为489（Ⅰ号矿）、679（Ⅱ号矿）、1227（Ⅳ号矿）金矿体。其中489号金矿体由三个侧列展布的碎裂硅化片岩、石英脉型金矿体组成，长约300m;679号金矿体，长约210m;1227号矿体由三条侧列残斑岩脉组成。另有三处金高含量载体，即20号、30号和42号石英脉带。

图5-2赛都金元素异常图（10^-9）

子题组两次委派张开友助理工程师奔赴乌鲁木齐市向三〇五项目办公室汇报了工作成果。7月13日又陪同项目办公室领导到现场检查成果。7月15日在赛都工地召开了三〇五项目办、新疆地矿局十一地质队、江西物化探大队三方会议，正式将赛都金矿科研成果移交给十一队进行后续勘查工作，并确定679号矿体首批上钻验证。

图5-3哈巴河镇东北金异常物化探综合测量剖面