地球化學勘查在膠東金礦找礦中發揮了重要作用，勘查方法逐漸由次生暈地球化學、原生暈地球化學發展到構造地球化學。區內次生暈地球化學，已系統開展了1∶20萬、1∶5萬水系沈積物測量，部分礦區開展了1∶1萬土壤測量，次生暈地球化學在大面積找礦靶區選擇、成礦預測中起到了關鍵作用。原生暈地球化學，已開展了部分地區的1∶5萬基巖化探測量和部分礦區的1∶1萬、1∶5千基巖化探測量及化探剖面測量，為普查工作勘查工程布置提供了依據。構造地球化學測量，是近年來新發展的地球化學勘查方法，在礦床普查、評價中沿成礦構造在地表或鉆孔內采集基巖樣品，為深部找礦、預測盲礦體、礦床評價提供了依據。
壹、構造地球化學方法原理
構造地球化學探礦技術是通過分析構造中的成礦指示元素的地球化學暈來推測深部隱伏礦化情況，屬原生暈技術範疇。它在許多方面優於傳統的原生暈技術，壹是它可以更加有效地探測深部隱伏礦化在淺部形成的微弱地球化學異常;二是采樣是以構造格架為主要控制標準，非規則網度采樣，可以在不漏掉礦化的前提下降低采樣數量，減少勘查成本;三是由於充分考慮了構造對成礦成暈的控制，因而更加便於對異常的解釋(彭省臨等，2004)。
由於構造作用與地球化學作用是成礦中和成礦後重要的動力學過程，所以構造地球化學在隱伏礦床的地球化學信息探測方面必然能發揮重要的作用。目前，主要是利用成礦成暈的斷裂構造地球化學規律來找礦，研究成礦過程中和成礦後的礦化指示元素的地球化學空間變化受構造控制的規律，通過分析那些特殊的成暈構造中的構造巖，就可以捕捉到深部隱伏礦體在地表引起的微弱的地球化學異常。其原因在於這些構造中成礦元素的運移比非成暈構造要容易得多，成暈的動力學過程同樣受構造動力學過程控制(彭省臨等，2004)。
原生暈找礦法是金礦找礦中使用廣泛且行之有效的方法。原生暈是在礦體或其他地質體周圍形成的地球化學異常。原生暈找礦法是通過發現和研究基巖中的原生暈進行找礦的方法，這種方法通常用來尋找盲礦。原生暈找礦的基礎理論，即熱液礦床原生暈軸(垂)向分帶，也就是每個礦體都有自己的前緣暈、近礦暈和尾暈，前緣暈在礦體前緣可達100～300m，為找盲礦提供了重要信息(李惠等，2006)。由於金礦具有多階段脈動疊加成礦成暈的特點，因此發展出原生疊加暈找礦法，即根據金礦成礦成暈具有多期、多階段脈動性及不同階段形成礦體(暈)在空間上疊加的特點尋找盲礦。
近年來，在膠東地區開始研究構造蝕變帶中原生暈特征並用於盲礦預測和深部勘探，被稱為構造疊加暈法。方法原理是:熱液礦床嚴格受構造控制，構造中礦體的原生暈發育特點是在構造帶內強度高、範圍大，特別是前緣暈在礦體的前緣可達幾百米。研究構造中的原生暈軸(垂)向分帶及不同期次形成原生暈的疊加結構，只在構造帶中采取有蝕變疊加樣品，不但可以強化暈的強度或盲礦預測信息，而且大大減少采樣及分析工作量，提高工作效率及找礦效果(李惠等，2006)。
二、焦家礦區深部金礦構造地球化學
(壹)工作方法
由於深部礦床埋深很大，且其淺部存在對應礦床(體)，地表構造地球化學研究不能有效的預測深部礦體，因此深部找礦采用了鉆孔取樣方法，即采取鉆孔中構造蝕變巖樣品研究其原生暈特征，稱為鉆孔構造地球化學。本次工作選擇焦家礦區112線、144線典型勘探線采集了樣品，分析了44種微量元素含量，其中18種成礦元素及相關微量元素分析結果列於表8－2。實驗測試在核工業北京化工冶金研究院分析測試中心完成，除Au、Ag采用原子吸收光譜儀(TAS－990F)、ELEMENT電感耦合和等離子體質譜原子熒光光度計(AFS－2202)測試外，其他元素均采用電感耦合等離子體質譜(ICP－MS)法(儀器型號HR－ICP－MSElementⅠ)測試。
(二)構造地球化學規律
1.元素統計分布特征
對18種金屬元素進行統計分析，分別計算全部樣品、絹英巖化花崗巖(花崗巖、黃鐵絹英巖化花崗巖)、絹英巖化花崗質碎裂巖(黃鐵絹英巖化花崗質碎裂巖)、黃鐵絹英巖質碎裂巖(絹英巖質碎裂巖)、主斷裂上盤巖石、主斷裂下盤巖石各元素含量的最大值、最小值、平均值(X)、標準離差(S)、變異系數(Cv)、濃集克拉克值(C)、致礦系數(Z)和黃鐵絹英巖質碎裂巖的元素襯度(表8－3)。以濃集克拉克值大於0.5和襯值大於1為標準，確定成礦元素組合為Au、Ag、Cu、Pb、As、Sb、Bi、W、Sn、Mo、B、U。
成礦元素Au、Cu、Pb、As、Sb、Bi、Mo的變異系數(全部樣品)大於1，表明這些元素的分布是極不均勻的，存在局部地段的富集或貧化。這些元素的致礦系數(全部樣品)均大於10，說明易發生成礦作用。各種元素異常襯值差別較大，主要成暈元素為Au、Cu、Pb、Sb、Bi、As、Mo(襯值大於2)，其中Au、Bi、Mo元素的襯值最大，說明其成暈強度高;次要成暈元素為Ag、W、Sn、B、Th、U(襯值大於1～2)。
相關分析(表8－4)表明，在18種金屬元素中，Au與Bi關系最為密切，其次為W、Sb、Cu、Ag、As、Sn、B，這與區內成礦元素組合關系基本壹致。按相關系數0.2進行聚類分組，可分為三組，Au、Ag、As、Bi、Sb、W、Cu、B為壹組，Pb、Sn、Th、U為壹組，Zn、Co、Ni、V、Cr、Ba為壹組。按相關系數0.45進行聚類分組，則Au、Ag、As、Bi、Sb在壹組(圖8－25)，表明這些元素是密切相關的，其富集與礦體緊密關聯，是本區的礦化指示元素。
主斷裂面下盤巖石主要成礦元素Au、Ag、Cu、As、Bi、Sb及微量元素Co、Ni、V、Cr、W、Ba平均含量均高於上盤巖石，表明下盤蝕變作用強於上盤。不同構造蝕變巖比較發現，隨著蝕變作用增強Au、Ag、Cu、As、Sb、Bi等主要成暈元素含量遞增。
表8－2 焦家深部礦區成礦元素及相關微量元素分析結果表
表內樣品名稱代號: γ—花崗巖，γJ—鉀長石化絹英巖化花崗巖，γJH—黃鐵絹英巖化花崗巖，SγJ—絹英巖化花崗質碎裂巖，SγJH—黃鐵絹英巖化花崗質碎裂巖，SJH—黃鐵絹英巖化碎裂巖，SJ—絹英巖化碎裂巖。
表8－3 焦家深部礦區成礦元素及相關微量元素構造地球化學含量統計結果表
續表
續表
註:表中巖性代號同表8－2。
表8－4 焦家深部礦區構造地球化學分析元素的相關系數矩陣
圖8－25 焦家深部礦區構造地球化學分析元素的R型聚類譜系圖
R型因子分析(表8－5)表明，焦家深部金礦金元素的因子模型為:XAu=0.52F1+0.37F2－0.02F3－0.48F4－0.11F5+0.07F6，指示F1、F4對金礦成礦貢獻較大。正交旋轉後(表8－6)確定的主因子為:F1［As、Bi、Sb、B、Ag、Cu、Au］，F2［Cr、Co、Ni、V］，F3［Pb、Ag］，F4［Au、Sn、W、Bi］，F5［Mo］，F6［Th、U、W］·［Cu］。其中，F1為主成礦因子，表明Au與毒砂、輝鉍礦、砷黝銅礦、黃銅礦等多金屬硫化物關系密切;F4為次要成礦因子，指示Au與Sn、W有淵源關系。
2.鉆孔剖面構造地球化學特征
沿122勘探線的構造地球化學剖面(圖8－26)由ZK622、ZK603、ZK604鉆孔構成，ZK622孔位於Ⅰ－1主礦體中部，ZK603孔位於Ⅰ－1主礦體中下部，ZK604孔位於Ⅰ－1主礦體下部。穿過主構造蝕變帶的鉆孔剖面上，Au及壹系列伴生元素含量發生了變化，以ZK622孔最為明顯，表現為Au、As、Sb、Bi、Mo元素同步的強正異常組合，且異常峰值位置重合;Ag、Pb、Cu、Sn、U、Th表現為正異常，但元素濃集中心略有偏移，除Cu異常位於Au異常深部外，其他元素異常位於Au異常淺部;Ni、Co、Cr也表現為正異常。沿勘探線剖面，礦體中部的ZK622孔異常元素多，異常強度大;向礦體尾部(下部)異常元素減少、異常強度降低。
沿144勘探線的構造地球化學剖面(圖8－27)由ZK606、ZK608、ZK615三鉆孔構成，ZK606孔位於Ⅰ－1主礦體頭部，ZK608孔位於Ⅰ－1主礦體中部，ZK615孔位於Ⅰ－1主礦體尾部。元素含量變化特點與112線相似:Au、As、Sb、Bi、W、Cu元素表現為同步的強正異常組合，且異常峰值位置重合;Mo、Pb、Zn、B、Ag、U、Th元素表現為正異常，部分元素濃集中心略有偏移。礦體尾部異常元素數量減少、異常強度降低，異常元素主要有Au、W、Bi、Cu。
表8－5 焦家深部金礦原生暈R型因子分析正交因子載荷表
表8－6 焦家深部金礦原生暈R型因子分析最大方差旋轉表
圖8－26 焦家深部礦區122勘探線鉆孔構造地球化學剖面
圖8－27 焦家深部礦區144勘探線鉆孔構造地球化學剖面
3.指示元素的確定
從原生暈元素組成來看，主要成暈元素襯值最高的為Au、Bi、Mo，其次為Cu、Pb、Sb，它們都能形成清晰的異常。從原生暈***生組合來看，與金顯著正相關的元素有Ag、As、Bi、Sb。從構造地球化學剖面看，除Au、Ag、Cu、Bi、Pb、As、Sb形成強正異常外，Mo、W、B、U、Th也常形成正異常。因此認為，Au、Ag、Cu、Bi、Pb、As、Sb元素在地球化學行為上有很強的親緣性，確定為成礦指示元素;Mo、W、B、U、Th元素異常也可作為金礦成礦的輔助指示元素。
三、構造地球化學異常分帶
通過對焦家金礦帶田原生暈地球化學研究發現，沿成礦構造帶原生暈具有明顯的水平分帶和軸向分帶。
(壹)水平分帶
沿寺莊礦區288勘探線測制了構造地球化學剖面，從該剖面地球化學元素含量曲線(圖8－28)來看，在剖面西北部主成礦構造帶附近，Au及相關元素含量發生了明顯變化。表現為Au、Ag、As、Bi元素同步的強正異常組合，異常峰值位置重合。Cu、Pb、Sb、Hg元素雖也表現為正異常，但元素濃集中心略有偏移。
沿寺莊礦區368勘探線的構造地球化學剖面(圖8－29)則顯示出，在礦體上方Au、Ag呈同步的強正異常組合，且峰值位置重合;而Pb、Zn、Cu異常濃集中心略有偏移。原生暈的水平分帶顯示為內帶為Au、Ag、Cu，外帶為Pb、Zn。
可見，本區焦家控礦構造帶附近的原生暈異常在水平方向上有明顯的濃度分帶。Au及主要伴生元素Ag、As、Bi的原生暈異常往往位於主構造帶及主礦體上方，各元素異常峰值與金重合，Cu、Pb、Sb元素異常略偏離礦化中心。根據上述地球化學剖面，結合焦家礦田其他礦區地球化學特征，把水平分帶劃分成內帶為Au、Ag、As、Bi，表現為Au、Ag、As、Bi的強正異常和Cu、Pb、Zn的弱正異常;中帶為Cu、Pb、Zn的強正異常，Au、Ag、As、Bi弱異常;外帶為Hg、Mo的正異常及Au、Ag、Bi的弱異常。據物探隊統計60個鉆孔的元素分帶序列，確定橫向元素分帶由外至內為Hg－Zn－Pb－Cu－Sb－Ag－As－Ag。
(二)軸向分帶
選擇新城金礦159勘探線研究軸向分帶特征。以原生暈背景值的範圍為背景區，以異常下限值的1倍、2倍、4倍三個數值劃分各元素異常的外、中、內帶。其中，由於金、銀元素異常濃度梯度大，所以采用1倍、3倍、9倍劃分異常濃度分帶。在此基礎上繪制了原生暈各元素等濃度圖。
159勘探線原生暈構造地球化學異常圖顯示(圖8－30)出，礦體產於斷裂下盤，原生暈沿軸向發育，延伸很遠，超出鉆孔控制之外，礦體兩側原生暈較窄，原生暈圍繞礦體呈透鏡狀，兩側發育略不對稱，礦下比礦上發育。礦上靠斷裂壹側較窄，元素濃度呈陡坎狀下降，推測是主斷面上的斷層泥起到屏障作用影響元素的擴散而引起的。
其中，Au、Ag、Bi、Zn元素異常強度大，具內、中、外三帶。外帶範圍很大，超出鉆孔控制，內帶包圍礦體，異常濃集中心與礦體重合很好。
圖8－28 寺莊礦區288勘探線構造地球化學剖面
As、Pb、Cu元素異常分布範圍也超出了鉆孔控制，異常強度相對上述元素稍弱，中帶包圍著礦體，內帶與礦體重合好，只有銅元素的內帶略偏向礦尾。
Sb元素異常強度小，外帶包圍礦體，內帶偏離礦體中心，在礦下部位。
Co、Ni元素異常強度小，只有外帶、中帶。分布在礦前緣、礦尾各壹個，且偏向礦下，推測礦體上部原有另壹礦體已被剝蝕，受其影響而存在前緣暈。
總的看來，焦家式金礦床原生暈的規模與礦化強度密切相關，礦化強度和規模大的礦床，其原生暈規模也相應較大。礦化強度大的部位成暈寬度大。各元素暈的形態在垂直剖面上呈封閉或兩端收斂的帶狀，寬度相對較小，壹般幾米至近百米，但沿礦體軸向長可超出鉆孔控制之外，壹般幾百米，最長超過1200m，暈的整體形態為環繞礦體拉長的鐵餅狀。
關於焦家帶原生暈軸向分帶序列，前人做過較多工作。根據各元素在構造地球化學剖面上的特征，結合熱液礦床軸向分帶的壹般規律及前人資料，認為焦家式金礦床原生暈軸向分帶為Hg－As－Zn、Pb－Cu、Ag、Bi、Sb－Au。Au、Ag、Bi、Sb為近程指示元素，Cu、Pb、Zn為中程指示元素，As、Hg為遠程指示元素。這說明，當存在Hg、As異常時，往往指示深部有礦;當Au、Ag、Bi、Sb近程指示元素異常好時，則往往指示離礦化富集中心不遠了。
圖8－29 寺莊礦區368勘探線構造地球化學剖面
四、金礦構造疊加暈模型
李惠等(2006)研究了膠東部分金礦床構造疊加暈模型並進行了盲礦體預測，新城金礦位於本研究區焦家金礦帶焦家金礦北側，其構造疊加暈的研究對本次工作及膠西北今後的深部找礦具有較好的啟示意義，李惠等(2006)建立的新城金礦構造疊加暈模型是:
(1)成礦成暈特征:熱液成礦各主要階段都產生壹定量的As、Sb、Hg、Bi、Mo、Mn等，每壹階段成礦過程都具有明顯的正向地球化學垂直分帶，每階段形成的礦體都有自己的頭暈、尾暈，As、Sb、Hg等元素在每個階段形成礦體的原生暈中都是在礦體前緣富集構成前緣暈，而Bi、Mo、Mn、Co、Ni等元素則富集於礦體尾部，形成尾暈;當後階段成礦(暈)疊加於前階段成礦(暈)上或部分疊加，則先形成礦體或暈的元素會發生活化、遷移，使原來的分帶結構遭到壹定程度破壞，但仍能在壹定程度上顯示垂直分帶性，幾個階段礦體或暈的疊加形成了復雜的疊加暈;同壹階段形成的串珠狀礦體(或尖滅再現礦體)有總體的頭暈、尾暈，單個礦體又有自己的頭暈、尾暈。
圖8－30 新城金礦159勘探線地球化學圖
(2)礦床構造疊加暈模式:①前緣暈指示元素為Hg、As、Sb、F、B、W，尾暈元素是Bi、Mo、Co、Mn。已知礦體深部若出現前、尾暈***存，則指示礦體向下延伸很大或深部還有盲礦體存在。②土壤熱釋鹵素F異常範圍可指示深部隱伏緩傾斜礦體的相對位置;I異常分布於礦體賦存部位正上方及前緣構造出露部位。③礦床流體包裹體的前緣暈是CO2、CO、CH4氣暈和F－、Cl－離子暈。