全国危机矿山接替资源找矿项目组：李惠 禹斌 李德亮 马久菊 魏江 赵佳祥 孙凤舟 翟培 王俊 王一大 李上 张强 司淑云 杨亚娟 张贺然 骆雪飞

　　构造叠加晕找盲矿法是1992年-2011年二十多年来，中国冶金地质总局地球物理勘查院以李惠教授为首的化探专家完成先后完成冶金部、国家黄金攻关、攀登计划、国家攻关96-914项目，特别是2007-2011年完成全国危机矿山接替资源找矿项目的新技术新方法(项目编码：200799091)的成果全面总结。

　　项目研究矿种由金矿扩展到铜金矿、银铜矿，研究金矿床类型包括石英脉型、蚀变岩型、复脉带型、钠长角砾岩型、隐爆角砾岩型、矽卡岩型等。

　　在50多个矿山找矿实践，取得了显著找矿效果，缓解了矿山资源危机，延长了这些矿山服务年限5-12年，取得了巨大的经济效益和社会效益。

　　获中国地质学会2008年度十大科技成果--《危机矿山深部找矿的新突破-构造叠加晕找矿法》。2013年3月构造叠加晕找矿矿法及找矿效果总结成果获中国黄金协会科技进步特等奖。

　　1.构造叠加晕找盲矿法研究背景

　　原生晕找盲矿法的重要理论依据是热液矿床在成矿成晕过程中，形成的每个矿体(晕)都有明显的轴(垂)向分带，即每个矿体都有自己的前缘晕、近矿晕和尾晕。其前缘晕在矿体前缘一般可达100-200m，为找盲矿提供了重要信息。

　　随着研究的不断深入，发现有很多矿床原生晕的轴(垂)向分带出现“反常、反分带现象”，用一次成矿或一个主成矿期形成的原生晕分带理论无法解释，困惑了化探专家几十年，严重影响了原生晕方法找盲矿效果的进一步提高。

　　为解决上述难题，自九十年代初开始，李惠教授在深入研究原生晕分带理论的基础上，密切结合热液矿床成矿理论，根据金矿成矿成晕具有多期多阶段脉动叠加的观点，提出了原生叠加晕理论，不仅对原生晕轴(垂)向分带出现的“反常及反分带现象”作出了合理解释：是由于不同期次成矿形成矿体及其原生晕在空间上的叠加的结果，而且提取出了更多、更好的找盲矿信息，将《反分带》、《前尾晕共存》、《地球化学参数转折》等反常现象变成了深部盲矿预测标志。开创了原生叠加晕找盲矿法，近年又发展为构造叠加晕找盲矿法。大大提高了盲矿预测的准确性和找矿效果。

　　2.矿床的原生叠加晕理论

　　金矿成矿成晕具有多期多阶段叠加特点，金矿床(体)原生叠加晕是在有相同物质来源、含矿热液成分和形成条件都有继承性变化的多阶段脉动演化所形成的叠加晕;金矿叠加成矿成晕包括了时间上的多阶段成矿的脉动性、继承性和在空间上的叠加性，叠加晕是一种非常复杂的原生晕。

　　原生晕叠加理论有六条：①热液矿床(体)具有明显的轴(垂)向分带，即每次成矿形成的矿体(晕)都有明显的前缘晕、近矿晕和尾晕，矿体的前缘晕可达几百米(原生晕找盲矿的理论依据)。②同一次成矿形成串珠状上、下两个矿体有总体前缘晕和总体尾晕，而上部矿体又有自己的小尾晕，下部矿体又有自己的小前缘晕，当上下两个矿体相近时，则下部矿体前缘晕叠加在上部矿体的尾晕上，形成前、尾晕叠加共存。③热液型金矿成矿严格受构造控制,构造活动有脉动性,金矿成矿成晕不仅在时间上有多期多阶段脉动性、继承性,而且在构造空间上也具有不同形式的叠加结构。④金矿床(体)不同阶段成矿成晕特点是在具有相近的物质来源、含矿热液成分和成矿环境基础上，继承性变化和脉动演化。不同阶段成矿形成矿体的原生晕都有明显-相似的轴向分带，其原生晕中有相似的前缘晕元素、近矿晕元素和尾晕元素。⑤当后期热液沿构造带上升，流经先形成矿体-晕时，矿体中部分元素会活化转入热液随之迁移，但研究表明，这种作用并没有改变先形成矿体-晕的轴向主体分带。⑥不同期次成矿形成原生晕在空间有(同位叠加、部分叠加)多种叠加形式，形成了复杂的原生叠加晕。金矿床(体)原生叠加晕是金矿多阶段脉动叠加成矿成晕的结果。

　　原生叠加晕找盲矿理论发展或完善了原生晕找盲矿理论。

　　3.构造叠加晕找盲矿法

　　3.1构造叠加晕找盲矿法定义：只研究构造蚀变带中原生叠加晕特征、提取构造中成矿信息，并用于盲矿预测的方法，即研究每一期次形成矿体-晕的轴向分带及不同期次形成矿体-晕在构造空间上叠加结构，建立盲矿预测的构造叠加晕模型，进行盲矿预测的方法。

　　根据热液矿床严格受构造控制，构造中矿体的原生晕发育特点是在矿脉上、下盘不发育，而在构造带内强度高、范围大，特别是前缘晕在矿体前缘可达几百米。在构造带中采取有成矿热液蚀变叠加样品，不但强化了晕的强度或盲矿预测信息，加大了预测深度，而且大大减少采样及分析工作量, 比原生叠加晕法更经济、快速，是叠加晕找盲矿的又一发展。

　　3.2构造叠加晕找盲矿关键技术：构造叠加晕研究及盲矿预测有四个关键技术：①第一性实际资料的获取—构造叠加晕采样技术，如石英脉型金矿，不采第1阶段(不成矿)形成的大石英脉，而要选择大石英脉边缘有第Ⅱ-Ⅲ阶段成矿蚀变或含细粒黄铁矿细脉。蚀变岩型金矿，则选择蚀变最强部位采样。角砾岩型金矿要避开角砾采胶结物;②研究和发现单一次成矿形成原生晕的轴(垂)向分带;③识别不同成矿期次成矿形成的矿体-晕在空间上的叠加结构;④深部盲矿靶位定位的方法与技术。

　　3.3构造叠加晕研究新思路：控矿构造→多期多阶段叠加成矿成晕→发现每一期次成矿成晕轴向分带→识别不同期次成矿成晕叠加结构→建模→确定盲矿预测标志-预测。

　　研究方法：研究已知矿体的构造叠加晕特征→建模，未知区→预测。

　　3.4构造叠加晕法预测深度： 构造叠加晕预测盲矿深度的能力：取决于矿床体的前缘晕离开矿体头的距离，前缘晕离开矿体头的距离受控矿构造性质、围岩性质，特别是前缘晕指示元的地球化学性质及成矿时的物理化学环境影响，据研究成果统计表明，热液成因有色金属(铜、铅、锌、钨、锡、锑等)和贵金属(金、银等)矿体原生晕的前缘晕离开矿体头部一般可达200-300m，构造叠加晕可超过300m，据此确定了构造叠加晕预测盲矿体的头部最大深度的能力一般为200-300m，更重要的是构造叠加晕预测深度取决于构造叠加晕采样深度，即决定于取样的钻孔或坑道深度，如在深1000m采样，可预测1200-1300m之下盲矿体头。如上部已知矿体倾向延伸有800m，则预测靶位尾可达到2000-2100m。

　　3.5预测盲矿的准确性：构造叠加晕预测盲矿的准确性只能说比其他化探方法相对高。比原生晕预测方法提高了预测的准确性，2008-2010年全国危机矿山项目中，对14个矿山构造叠加晕研究预测进行了跟踪，统计14个矿山验证预测靶位的见矿率达80%以上，但这是在已完成的50个矿山研究预测效果好的矿山。

　　4. 危机矿山深部盲矿定位预测的构造叠加晕研究主要成果

　　4.1总结并建立了六类不同类型金、铜金、银铜矿床的八种构造叠加晕理想模式：石英脉型金矿模式、豫陕小秦岭深部第二富集带预测模式、蚀变带型金矿模式、复脉带型金矿模式、石英脉型-蚀变岩型金矿体侧伏延长模式、隐爆角砾岩型(角砾岩筒和角砾岩带)金矿、矽卡岩型铜金矿床(大冶鸡冠咀)、矽卡岩型银铜矿床等(图1-8)。

　　4.2建立了四种不同叠加结构综合理想模式：

　　叠加结构综合理想模式包括轴向分带的多参数叠加特点，不仅展示了不同阶段原生晕叠加后的特点，而且反映了叠加后的轴向分带序列变化、叠加后的轴向地化参数变化及叠加后包裹体气晕、离子晕变化。图9是模型2串珠状金矿构造叠加晕理想模型。

　　4.3六类不同类型金、铜金、银铜矿床八种构造叠加晕理想模式的共性

　　⑴最佳指示元素组合：Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg、B、Bi、Mo、Mn、Co，鸡冠咀铜金矿还有I、F、Be、Sr、Ba、Li、Cs。

　　⑵特征指示元素：前缘晕特征指示元素：As、Sb、Hg、B、F，鸡冠咀铜金矿还有I、Be、Sr、Ba、Li、Cs;近矿特征指示元素：Au、Ag、Cu、Pb、Zn;尾晕特征指示元素：Bi、Mo、Mn、Co。

　　4.4构造叠加晕用于盲矿预测的五条准则

　　⑴前缘晕强异常准则：当金异常强度较低时，前缘晕指示元素As、Sb、Hg、B、F、I、Ba等出现强异常，尾晕指示元素Bi、Mo、Mn、Co、Ni、Sn等为弱异常 ,指示深部有盲矿存在;

　　⑵反分带”准则：中国金矿床原生晕轴向分带序列：从上到下：I、F→As、Sb、Hg→Ba 、B(矿前缘-头部)→Ag、Au→Cu、Pb、Zn(矿中部)→Bi、Mo、Mn、Co(矿下部及尾晕)。

　　当计算金矿床原生晕轴(垂)向分带序列时，出现“反向分带”或反常，即典型前缘晕元素As、Sb、Hg、B、F、I、Ba等出现在分带序列的下部,则指示深部还有盲矿存在或有第二个富集带(盲矿体)，若矿体本身还未尖灭，计算的分带序列出现了反分带，则指示矿体向下延伸还很大;

　　⑶反转准则：计算金矿体或晕的地球化学参数(比值：前缘晕元素/尾晕元素或其累加、累乘比;或尾晕元素/前缘晕元素或其累加、累乘比)时,若其值从上到下有几个标高连续下降或上升,突然反转,即由降转为升、或由升转为降，这种变化指示深部还有盲矿或矿体向下延伸还很大;

　　A、B、C、D、E、F—金矿叠加成矿(晕)的叠加结构类型;①、②、③为不同阶段形成矿体;1-不同阶段形成矿体①、②、③叠加结构;2-地球化学参数的轴(垂)向变化规律：a、b-地化参数，a为前缘晕元素或为前缘晕元素(含量、累加、累乘)/尾晕元素(含量、累加、累乘);b为尾晕元素(含量、累加、累乘)/前缘晕元素或为前缘晕元素(含量、累加、累乘)

　　图10中展示了六种不同叠加结构地球化学参数轴向变化，最下部反转指示深部有盲矿存在。

　　⑷前、尾晕共存准则：在有金异常的条件下,若在矿体尾部有尾晕强异常基础上，又有前缘晕指示元素的强异常，即前、尾晕共存 ,指示深部还有盲矿存在。若在矿体中出现了前、尾晕共存,则指示矿体向下延伸还很大。

　　⑸前缘晕强度增强趋势准则：在金矿床(体)的构造叠加晕轴向方向，即从己知矿体前缘→头部→中部→下部→尾晕，前缘晕元素异常强度，若出现由强—弱—强的变化趋势，特别是在矿体尾部前缘晕又增强，是指示深部还有盲矿存在的重要标志。

　　以上五条准则中只有准则1是原生晕找盲矿标志，其余四条都是原生晕认为没规律、反常现象，而构造叠加晕法变成了重要预测盲矿标志。

　　五条准则可单独使用，也可用其中几条。

　　4.5矿床构造叠加晕模式的应用条件：上述六类不同类型金、铜金、银铜矿床八种构造叠加晕理想模式有很大共性，但也有很多特性：①前缘晕、尾晕元素元素组合不尽相同：有的矿床前缘晕为As、Sb、Hg、B、F，有的金矿床前缘晕只有As、Sb、Hg;②各矿床构造叠加晕中各特征指示元素含量相差很大，前、尾晕元素含量是相对的，如As是前缘晕，某矿床前缘晕As为100×10-6，尾晕为50×10-6，另一矿床As前缘晕只50×10-6，尾晕为10×10-6，如果没有模式含量，某含矿构造带As出现50×10-6，则无法判别是前缘晕。

　　在某个矿床深部应用构造叠加晕法预测，必须研究建立该矿床的构造叠加晕模式和确定盲矿预测标志，用本矿床模式对其深部预测效果最佳。用于矿床外围或同一构造带矿床是重要参考，不同矿带只有参考价值。

　　4.6普查区没有条件建模，构造叠加晕如何用?普查区没有已知矿建模，可参考附近同类矿床的构造叠加晕模式和总结的共性模式，进行相对预测，如某勘查区有4条构造，采用构造叠加晕法，可预测出哪一条构造含矿相对最好，含矿最好的构造哪一段最好，缩小找矿范围，提出相对较好靶区，优先打钻，如找到矿，则逐步扩大找矿范围，但由于没有模式，在区内相对最有利成矿部位打钻若无矿，其它地段则见矿的可能性更小。

　　5构造叠加晕找盲取得了显著效果

　　先后应河南秦岭金矿、陕西太白金矿、山东黑岚沟金矿、山东新城金矿、三山岛金矿、乳山金矿，辽宁白云金矿、湖北大冶鸡冠咀铜金矿等50多个矿山70多次邀请对其矿山研究预测，有不少矿山第一次预测验证见矿效果好，第二次让我们继续研究，再向深部推进预测，这些矿山分布在山东、河南、河北、陕西、山西、内蒙古、辽宁、黑龙江、湖北、湖南、甘肃、新疆、浙江、广西等14个省自冶区。

　　据部分矿山对部分预测靶位验证见矿增储的证明统计,就已获得金金属量278.669吨、铜18.25万吨,银金属量113.32吨，潜在价值近1000亿元。取得了显著的找矿效果，缓解了矿山资源危机，延长了这些矿山服务年限5-12年，取得了巨大的经济效益和社会效益。

　　6.构造叠加晕找盲方法创新点

　　①发展了原生晕找盲矿理论-提出了原生晕叠加理论--解决了困惑了化探人员几十年(原生晕轴向反分带)的难题 ;

　　②开创了一种在矿区深部及外围盲矿预测的新方法、新技术;

　　③提高了预测的准确性，危机矿山项目跟踪效果好的14矿山统计，验证靶位见矿率大于80%;

　　④只在构造带中采取有成矿热液蚀变叠加样品，不但强化了晕的强度或盲矿预测信息，加大了预测深度，而且大大减少采样及分析工作量, 比原生叠加晕法更经济、快速;

　　⑤取得了显著的找矿效果，取得了巨大经济效益和社会效益。

　　7. 构造叠加晕找盲方法获奖

　　近20年来，构造叠加晕理论不断完善提高、方法不断成熟，关键是在危机矿山深部预测取得了显著效果，自2005年中国黄金协会组织以凃光炽院士、翟裕生院士为首专家鉴定结论是在化探找盲矿方面达到了国际领先水平，2005-2013年构造叠加晕在河南秦岭金矿、陕西太白金矿、山东黑岚沟金矿、山东新城金矿、三山岛金矿、乳山金矿，辽宁白云金矿、湖北大冶鸡冠咀铜金矿床的构造叠加晕研究及预测，由于找矿效果显著，分别于2005-2011年获中国黄金协会科技进步一等奖，并获山东省科技进步一等奖一项，获中国地质学会2008年度十大科技成果--《危机矿山深部找矿的新突破-构造叠加晕找矿法》。2013年3月构造叠加晕找矿矿法及找矿效果总结报告获中国黄金协会科技进步特等奖。

　　8.构造叠加晕发表专著论文

　　构造叠加晕研究及预测发表专著4部、发表论文120篇。

　　①大型、特大型金矿盲矿预测的原生叠加晕模型，李惠、张文华、常凤池、郑涛、刘宝林、汤磊，1998，冶金工业出版社。

　　②金矿区深部盲矿预测的构造叠加晕模型及其找矿效果，李惠、张国义、禹斌主编， 2006年1月，地质出版社。

　　③《构造叠加晕找盲矿法及找矿效果》李惠、禹斌、李德亮主编,(地质出版社，北京 2011.12)，

　　④《成矿区带构造叠加晕研究及成矿预测》禹斌、李惠、李德亮主编,(地质出版社，北京 2011.12)。

　　9.推广及应用情况

　　先后应中国矿协地勘分会、矿资委，国土资源部、武警黄金部队一、二、三总队及其支队、湖南国土资源厅、河南地质学会、山西地矿局、福建地矿局、青海地矿局、三门峡黄金局、中国冶金地质总局地勘院、一局、二局、西北局、中南局、山东局邀请近二十次讲课介绍，并邀在30多个矿山介绍。参加中国地质学会2009年会、2011年会及第九、2010年十届矿床会、构造地质会、矿山地质学术会议介绍。

　　构造叠加晕找盲矿法己转化为生产力。

　　李惠：教授，化探专家，2007年荣获地质科学最高奖—李四光地质科学奖—终身奖。“冶金部中青年有突出贡献专家”、“河北省省管优秀专家”、“河北省劳模”、“国家首批享受政府特殊津贴专家”。已获国家、省部级科技进步奖23项，发表专著7部，发表论文151篇，构造叠加晕新方法主要开创者，曾任冶金物化探研究所所长，国家现代地质勘查工程技术研究中心客座教授，全国勘查地下化学专业委员会三、四届副主任，中国地质大学(武汉)兼职教授。电话：13931226035

　　禹斌：髙工，中国冶金地质总局地球物理勘查院主管化探副总工、地球化学勘查院院长，中国地质大学长城学院客座教授，中国地质学会勘查地球化学专业委员会委员，构造叠加晕开创者之一，已获省部级特等奖1项，一等奖十项。发表专著3部、论文30余篇。2009年荣获中国黄金协会先进科技工作者，2010年“十一五”全国黄金行业科技标兵，2010获中国冶金地质总局优秀科技工作者。电话：13930225365