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【摘 要】小西南岔金铜矿床位于大北城―四道沟南北向构造带北端、刺猬沟―杜荒子东西向构造带东端及三道沟―小西南岔新华夏系构造带的交汇部位，矿床主要受一个近南北向的帚状构造系统控制，矿床主要赋矿岩石为闪长岩，矿化强度较好，主要矿石矿物为自然金和黄铜矿，其余的有磁黄铁矿、黄铁矿、少量的白铁矿、方铅矿；围岩蚀变主要有硅化、绢云母化、碳酸盐化、绿泥石化等。本文对小西南岔地区地球化学特征及表生富集特征进行总结，确定了勘查区内主要元素的相关性，找出与Au元素相关的元素Cu、Hg、Ag，總结矿区内地质找矿标志及地球化学找矿标志，为矿区外围找矿工作起到了一定的指导作用。
【关键词】小西南岔铜金矿；地球化学；找矿模型
小西南岔金铜矿自上世纪60年代开始勘探开发，认为是中-高温热液脉状金铜矿床，后认为是斑岩型铜金矿床，成因上与印支期的杂岩有联系。90年代后有许多学者对该区重要矿床地质、成矿流体及矿床成因、矿床模型进行过成矿理论的研究和探讨，建立了“斑岩型-浅成热液型铜金矿床多重成矿模型”。尽管前人已经做了较多工作，但系统的地球化学研究尚不深入，特别是找矿地球化学的研究尚很薄弱。因此从地质地球化学角度研究矿床的元素分布和组合规律，指导矿区外围找矿工作，具有重要的意义。
1.小西南岔铜金矿地质概况
区内出露的主要地层是早古生代的青龙村群和五道沟群，晚古生代的上石炭统山秀岭组、二叠系柯岛组、开山屯组，中生代的晚三叠系、侏罗系陆相火山岩等组成。新生代地层主要有第三纪的零星分布的船底山组橄榄玄武岩及安山质玄武岩，第四纪地层主要为冲积物粘土等。
区内侵入岩分布十分广泛，包括海西晚期、印支期、燕山早期三个岩浆侵入旋回，岩石类型主要为花岗闪长岩、二长花岗岩；其次为闪长岩，辉长岩、次安山岩、石英闪长岩等。岩浆活动由基性开始，到酸性结束。
区内的各种构造是在不同历史时期受不同的应力场作用发展起来的，确立了东西向构造体系、南北向构造体系、北西向及北北西向构造、北东向及北北东向构造。
2.矿床地质特征
矿体以香房河为界分为北山矿段及南山矿段，矿体严格受NNW向压性断裂及次级断裂的控制，矿体主要由充填于裂隙中的含金-铜多金属硫化物脉和其两侧围岩中的细脉浸染状矿化矿体组成。
主断裂构造方向代表着主矿体走向，矿体分别位于主断裂构造的上下盘。主矿脉的规模、厚度与主断裂的规模成正比，如F1主断裂构造，地表平均厚度为10m，而444m中段宽为2.8m，1号矿脉的规模也由地表的9m变为2m左右（按照边界品位Au1.5×10-6，Cu0.2%圈定）。如果不以边界品位来圈定，则北山矿段表现出全岩（围岩）矿化的特点。
在成矿热液运移的过程中，热液与其通道附近的岩石相互作用，导致围岩物质成分发生变化，使围岩岩石的矿物成分、化学成分和物理性质发生变化。围岩蚀变的类型：钾化和黑云母化、绢云母化、硅化、碳酸盐化
通过以上对矿床地质的研究，可以看出小西南岔金铜矿床是多期次多阶段的矿化活动产物，影响矿床矿化的地质因素是构造和、岩性。
3.矿床地球化学特征
矿区内元素的丰度为A u、N i、Mo、Co及A s、Zn、Sb 均高于吉林省东部山区的背景值。小西南岔金铜矿中，主成矿元素为Au和Cu，Au平均为3.5×10-6，Cu平均为5.4%，伴生的主要有益元素为Ag（Ag平均为11.28×10-6），Au/Ag比为0.44；除Ag之外，还有其它伴生的元素，从高到低依次为Zn、As、Pb、Bi、Sb、W、Mo、Te、Hg。在元素分配上，金主要以自然金的形式存在于石英脉以及各种硫化物之中，Cu主要以块状或细脉状黄铜矿形式出现； Ag主要以银金矿或类质同象形式产于闪锌矿和方铅矿中。
4.元素组合特征分析
通过相关系数分析，可以验证Au与Cu、Ag、Hg的相关性及Cu、Ag、Hg之间的相关性很密切。同时Bi与Cu、Ag、Hg都中度相关，所以Bi也可以作为Ag的指示元素。Cu、Ag、Hg、Bi可以作为Au的指示元素，辅助圈定异常范围。
五种元素的含量变化规律是：
（1）元素含量变化较大总体呈波状起伏明显，高峰值均显示出与矿脉有关。
（2）矿化元素Au、Cu、Hg、Bi、Ag含量表现为消长关系，尤其Au、Cu、Ag更为明显，元素起伏变化相似，由此说明Cu、Ag、Hg等元素与Au元素成矿关系密切，可作为找矿指示元素。
（3）根据矿脉的平均矿化强度可以推断出，矿石边界品位Au0.58×10-6，Cu0.194×10-2。
通过聚类水平分析，元素组合为：①Cu、Ag；在r>0.6的水平上，元素组合为：①Cu、Ag一组与Bi②As、W；在r>0.4的聚类水平上，元素组合为①Au、Hg；在r>0.3的聚类水平上元素组合为为①Mo、Zn。在R型聚类分析谱系图上，Co元素明显与其它元素组合分离，表现出很强的独立性特征。通过聚类分析结果可以看出与Au关系最密切的指示元素为Hg，其次为Cu、Ag、Bi。
5.地球化学找矿模型
由矿床地球化学元素分析可知，Au异常是寻找金矿的直接指示信息，Cu、Hg、Ag是Au的最主要辅助圈定异常元素。首先对单元素进行异常检验，再进行多元素综合分析，单元素异常图的编制是在单元素原始数据图的基础上实施的，各元素的异常均以衬度（测量值与元素异常下限的比值）表示，衬度大于1的点均为异常点。
单元素异常图的圈定原则是：
（1）只有1个异常点，元素含量大于或等于2倍异常下限时。
（2）有2个连续异常点，至少有1个异常点大于或等于2倍异常下限时。
（3）连续异常点数超过3个时。
在进行化探工作时，对每个单元素异常按异常强度（异常中元素的最高丰度）、异常点数、异常长轴方向三个指标进行量化评分，按单个异常的综合得分确定元素级别，再对比其他元素的异常区域，对基本吻合的地点进行重点勘探。
6.结论
在研究分析了小西南岔北山矿区区域地质背景、矿床矿体特征、围岩蚀变和矿石组构和地球化学特征的基础上得出了以下结论：
（1）本区的金铜矿化主要与海西期和燕山期岩浆岩侵入有关。
（2）矿区内与Au、Cu、Hg、Ag 有关的岩石类型为石英闪长岩、花岗闪长岩和闪长玢岩。
（3）根据矿床地球化学元素特征分析，Au与Cu、Hg、Bi、Ag关系密切，有成因和成矿期次的联系，可以作为化探异常圈定的指示元素。 [科]
【参考文献】
[1]郑斗范，朴涛允，万玉胜等.吉林省珲春县小西南岔金铜矿床地质特征及成矿规律，1983.
[2]孙超.1994.小西南岔金铜矿床同位素地质学[J].矿产与地质，1994，40（8）：19-123.
[3]芮宗瑶，张洪涛，王龙生等.吉林延边地区斑岩型-浅成热液型金铜矿床[J].矿床地质，1995，14（2）：99-115.
[4]孟庆丽，周永昶，柴社立.中国延边东部斑岩-热液脉型铜金矿床[M].吉林：吉林科学技术出版社，2001：1-163.
[5]Claek A H，and Ullrich T D.40Ar/39Ar age dara for andesitic magmmatism and hytrothermal activity in the timok massif，eastenSerbia：implications for metallogenetic relationships in the Bor copper-gold Subprovince.Mineralium Deposita，2003.
【关键词】小西南岔铜金矿；地球化学；找矿模型
小西南岔金铜矿自上世纪60年代开始勘探开发，认为是中-高温热液脉状金铜矿床，后认为是斑岩型铜金矿床，成因上与印支期的杂岩有联系。90年代后有许多学者对该区重要矿床地质、成矿流体及矿床成因、矿床模型进行过成矿理论的研究和探讨，建立了“斑岩型-浅成热液型铜金矿床多重成矿模型”。尽管前人已经做了较多工作，但系统的地球化学研究尚不深入，特别是找矿地球化学的研究尚很薄弱。因此从地质地球化学角度研究矿床的元素分布和组合规律，指导矿区外围找矿工作，具有重要的意义。
1.小西南岔铜金矿地质概况
区内出露的主要地层是早古生代的青龙村群和五道沟群，晚古生代的上石炭统山秀岭组、二叠系柯岛组、开山屯组，中生代的晚三叠系、侏罗系陆相火山岩等组成。新生代地层主要有第三纪的零星分布的船底山组橄榄玄武岩及安山质玄武岩，第四纪地层主要为冲积物粘土等。
区内侵入岩分布十分广泛，包括海西晚期、印支期、燕山早期三个岩浆侵入旋回，岩石类型主要为花岗闪长岩、二长花岗岩；其次为闪长岩，辉长岩、次安山岩、石英闪长岩等。岩浆活动由基性开始，到酸性结束。
区内的各种构造是在不同历史时期受不同的应力场作用发展起来的，确立了东西向构造体系、南北向构造体系、北西向及北北西向构造、北东向及北北东向构造。
2.矿床地质特征
矿体以香房河为界分为北山矿段及南山矿段，矿体严格受NNW向压性断裂及次级断裂的控制，矿体主要由充填于裂隙中的含金-铜多金属硫化物脉和其两侧围岩中的细脉浸染状矿化矿体组成。
主断裂构造方向代表着主矿体走向，矿体分别位于主断裂构造的上下盘。主矿脉的规模、厚度与主断裂的规模成正比，如F1主断裂构造，地表平均厚度为10m，而444m中段宽为2.8m，1号矿脉的规模也由地表的9m变为2m左右（按照边界品位Au1.5×10-6，Cu0.2%圈定）。如果不以边界品位来圈定，则北山矿段表现出全岩（围岩）矿化的特点。
在成矿热液运移的过程中，热液与其通道附近的岩石相互作用，导致围岩物质成分发生变化，使围岩岩石的矿物成分、化学成分和物理性质发生变化。围岩蚀变的类型：钾化和黑云母化、绢云母化、硅化、碳酸盐化
通过以上对矿床地质的研究，可以看出小西南岔金铜矿床是多期次多阶段的矿化活动产物，影响矿床矿化的地质因素是构造和、岩性。
3.矿床地球化学特征
矿区内元素的丰度为A u、N i、Mo、Co及A s、Zn、Sb 均高于吉林省东部山区的背景值。小西南岔金铜矿中，主成矿元素为Au和Cu，Au平均为3.5×10-6，Cu平均为5.4%，伴生的主要有益元素为Ag（Ag平均为11.28×10-6），Au/Ag比为0.44；除Ag之外，还有其它伴生的元素，从高到低依次为Zn、As、Pb、Bi、Sb、W、Mo、Te、Hg。在元素分配上，金主要以自然金的形式存在于石英脉以及各种硫化物之中，Cu主要以块状或细脉状黄铜矿形式出现； Ag主要以银金矿或类质同象形式产于闪锌矿和方铅矿中。
4.元素组合特征分析
通过相关系数分析，可以验证Au与Cu、Ag、Hg的相关性及Cu、Ag、Hg之间的相关性很密切。同时Bi与Cu、Ag、Hg都中度相关，所以Bi也可以作为Ag的指示元素。Cu、Ag、Hg、Bi可以作为Au的指示元素，辅助圈定异常范围。
五种元素的含量变化规律是：
（1）元素含量变化较大总体呈波状起伏明显，高峰值均显示出与矿脉有关。
（2）矿化元素Au、Cu、Hg、Bi、Ag含量表现为消长关系，尤其Au、Cu、Ag更为明显，元素起伏变化相似，由此说明Cu、Ag、Hg等元素与Au元素成矿关系密切，可作为找矿指示元素。
（3）根据矿脉的平均矿化强度可以推断出，矿石边界品位Au0.58×10-6，Cu0.194×10-2。
通过聚类水平分析，元素组合为：①Cu、Ag；在r>0.6的水平上，元素组合为：①Cu、Ag一组与Bi②As、W；在r>0.4的聚类水平上，元素组合为①Au、Hg；在r>0.3的聚类水平上元素组合为为①Mo、Zn。在R型聚类分析谱系图上，Co元素明显与其它元素组合分离，表现出很强的独立性特征。通过聚类分析结果可以看出与Au关系最密切的指示元素为Hg，其次为Cu、Ag、Bi。
5.地球化学找矿模型
由矿床地球化学元素分析可知，Au异常是寻找金矿的直接指示信息，Cu、Hg、Ag是Au的最主要辅助圈定异常元素。首先对单元素进行异常检验，再进行多元素综合分析，单元素异常图的编制是在单元素原始数据图的基础上实施的，各元素的异常均以衬度（测量值与元素异常下限的比值）表示，衬度大于1的点均为异常点。
单元素异常图的圈定原则是：
（1）只有1个异常点，元素含量大于或等于2倍异常下限时。
（2）有2个连续异常点，至少有1个异常点大于或等于2倍异常下限时。
（3）连续异常点数超过3个时。
在进行化探工作时，对每个单元素异常按异常强度（异常中元素的最高丰度）、异常点数、异常长轴方向三个指标进行量化评分，按单个异常的综合得分确定元素级别，再对比其他元素的异常区域，对基本吻合的地点进行重点勘探。
6.结论
在研究分析了小西南岔北山矿区区域地质背景、矿床矿体特征、围岩蚀变和矿石组构和地球化学特征的基础上得出了以下结论：
（1）本区的金铜矿化主要与海西期和燕山期岩浆岩侵入有关。
（2）矿区内与Au、Cu、Hg、Ag 有关的岩石类型为石英闪长岩、花岗闪长岩和闪长玢岩。
（3）根据矿床地球化学元素特征分析，Au与Cu、Hg、Bi、Ag关系密切，有成因和成矿期次的联系，可以作为化探异常圈定的指示元素。 [科]
【参考文献】
[1]郑斗范，朴涛允，万玉胜等.吉林省珲春县小西南岔金铜矿床地质特征及成矿规律，1983.
[2]孙超.1994.小西南岔金铜矿床同位素地质学[J].矿产与地质，1994，40（8）：19-123.
[3]芮宗瑶，张洪涛，王龙生等.吉林延边地区斑岩型-浅成热液型金铜矿床[J].矿床地质，1995，14（2）：99-115.
[4]孟庆丽，周永昶，柴社立.中国延边东部斑岩-热液脉型铜金矿床[M].吉林：吉林科学技术出版社，2001：1-163.
[5]Claek A H，and Ullrich T D.40Ar/39Ar age dara for andesitic magmmatism and hytrothermal activity in the timok massif，eastenSerbia：implications for metallogenetic relationships in the Bor copper-gold Subprovince.Mineralium Deposita，2003.