論陽城縣某區(qū)域地球化學(xué)特征與找礦前景

王 志 偉

(山西省地質(zhì)調(diào)查院，山西 太原 030006)

論陽城縣某區(qū)域地球化學(xué)特征與找礦前景

王 志 偉

(山西省地質(zhì)調(diào)查院，山西 太原 030006)

根據(jù)山西省太行山西南端1∶5萬區(qū)域地球化學(xué)測(cè)量分析成果,發(fā)現(xiàn)陽城縣存在一個(gè)以鉛、銀、銻、鋅、砷、銅為主的綜合異常區(qū),元素濃集趨勢(shì)明顯，故對(duì)該區(qū)進(jìn)行了異常查證工作,結(jié)合地球化學(xué)與地質(zhì)地層特征,研究了其找礦前景。

地球化學(xué)特征，異常查證，找礦前景

1 工作目的及完成工作量

本文以“山西省太行山西南端1∶5萬水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量”研究成果為基礎(chǔ)。經(jīng)過研究分析，發(fā)現(xiàn)陽城縣內(nèi)有一較好的綜合異常區(qū)，異常元素組合Pb，Ag，Bi，Sb，Zn，As，Cu。為了確定該區(qū)異常是否存在，縮小異常的范圍及濃集中心，查明異常賦存的地質(zhì)環(huán)境，發(fā)現(xiàn)礦化體，進(jìn)而在該區(qū)逐步進(jìn)行了面積為20 km2的1∶1萬水系加密、一條地球化學(xué)剖面和兩條槽探工程測(cè)量。本次工作共計(jì)采集水系沉積物樣品220件，剖面巖石樣品139件，點(diǎn)距20 m，長(zhǎng)約2.7 km，水系沉積物和剖面巖石樣品都分析了Pb，Cu，Zn，As，Sb，Ag六種元素；槽探工程的55件化學(xué)樣品分析了Pb,Zn,Ag三種元素。

2 工作區(qū)區(qū)域地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)主要出露奧陶系和寒武地層，并夾雜少量第四系和長(zhǎng)城系上統(tǒng)地層。測(cè)區(qū)內(nèi)有2條近似“Y”字形斷層。

第四系地層為選仁組—沱陽組：亞粘土、亞砂土、砂土、礫石、砂礫石、砂。

奧陶系地層為馬家溝組四到一段地層：五段(角礫狀)白云質(zhì)泥灰?guī)r夾灰?guī)r；四段灰?guī)r(云斑狀)白云質(zhì)灰?guī)r；三段泥質(zhì)白云巖，白云質(zhì)灰?guī)r；二段灰?guī)r、云斑狀灰?guī)r夾白云巖；一段薄層泥質(zhì)白云巖、角礫狀白云巖，底部為砂礫巖。三山子組二段薄板狀泥質(zhì)條帶泥晶灰?guī)r夾竹葉狀灰?guī)r和鮞?；?guī)r。

寒武系地層主要為三山子一段厚層鮞粒白云巖、生物屑白云巖；崮山組中～薄層泥晶灰?guī)r、竹葉狀灰?guī)r、白云質(zhì)灰?guī)r；張夏組泥質(zhì)條帶灰?guī)r、鮞狀灰?guī)r夾鈣質(zhì)頁巖以及饅頭組生物碎屑灰?guī)r，泥質(zhì)灰?guī)r、頁巖、鈣質(zhì)頁巖。

長(zhǎng)城系上統(tǒng)地層主要為北大尖組厚層狀石英砂巖夾砂質(zhì)頁巖。

3 區(qū)域地球化學(xué)異常特征

計(jì)算了查證區(qū)加密水系樣品的六種元素的算術(shù)平均值，并與該區(qū)1/5萬水系沉積物平均值、全省背景值做比較，詳見表1。

表1 加密區(qū)各元素算術(shù)平均值與1/5萬水系沉積物平均值、全省背景值比值和異常分帶表

從1/1萬水系加密與1/5萬水系沉積物平均值比較可以看出，六種元素平均值較加密前均有所降低，但元素平均含量變化不大，都在0.832倍～0.939倍之間；由加密區(qū)與全省水系沉積物背景值比值可以看出，Pb元素富集最為明顯，為全省背景值的4.721倍，其次為Ag,Sb元素，Cu元素富集程度最差，為全省背景值的1.168倍，由此推斷區(qū)內(nèi)找鉛銀礦潛力可能較大，找銅礦潛力較小。

單元素異常特征。

區(qū)內(nèi)共圈出單元素異常18個(gè)，異常分帶詳見表1。單元素異常評(píng)序采用NAP值，數(shù)值較大者，排在前列。本區(qū)主要單元素地球化學(xué)異常參數(shù)詳見表2。從單元素異常組合圖來看，全區(qū)主要單元素異常都基本位于查證區(qū)中南部，主要對(duì)應(yīng)三山子組、崮山組、張夏組和少量馬家溝組地層，空間分布與區(qū)內(nèi)“Y”字形斷層走向基本一致，整體呈南北向分布，且元素富集程度較高，成礦條件有利。

表2 主要單元素異常參數(shù)表

綜合異常特征。

由于該區(qū)主要單元素異常分布較為集中，Cu元素與其他元素的相關(guān)度低，且富集程度差，故以Ag，Pb，Zn為主要成礦元素，按照與其他元素異常分布規(guī)律，共圈出綜合異常1個(gè)，編號(hào)AS1，描述如下：

AS1位于測(cè)區(qū)中部，異常面積4.05 km2，∑NAP=21.48。區(qū)內(nèi)主要出露奧陶系和寒武系地層，并分布有兩條近似“Y”形斷層。異常元素組合Pb，Ag，Zn，As，Sb，表現(xiàn)為中低溫成礦元素組合。從異常剖析圖可以看出(見圖1)，Ag1與Pb1套合良好，As4，Pb2，Zn1高值區(qū)套合良好，Pb3與Zn2套合良好，Ag3與Sb3套合良好。整體來看，元素空間分布規(guī)律與斷層走向一致，元素異常基本位于斷層帶或斷層帶附近。

總之，AS1區(qū)內(nèi)元素富集程度較高，異常面積較大，且異常沿?cái)鄬优挪?，說明該區(qū)存在深度熱液活動(dòng)，有良好的找礦潛力。

4 地球化學(xué)剖面元素含量特征

由于該區(qū)剖面采樣難度大，故剖面呈彎曲狀，個(gè)別區(qū)域樣點(diǎn)無法采集而不連續(xù)。剖面位于“Y”形斷層附近，走向基本與斷層走向一致，主要穿過奧陶系與寒武系地層，詳見圖1。本次采集巖石樣品139件，相關(guān)參數(shù)詳見表3。

表3 剖面巖石樣品元素含量特征表

從表3中可以看出，巖石樣品中六種元素含量平均值都低于加密水系，其中Zn，Pb，Ag元素含量相對(duì)較高，且變異系數(shù)大；As，Cu元素平均含量相對(duì)較低，都在水系的0.3倍左右，Sb元素平均含量最低，為水系的0.159倍。與水系沉積物特征相比，巖石中Zn元素含量比水系沉積物中富集程度要高。

由于剖面彎曲，利用采樣點(diǎn)縱坐標(biāo)，對(duì)樣點(diǎn)進(jìn)行水平投影后，做出元素曲線圖，并與AS1異常分布情況作比較，可見圖1。從圖中可以看出，Pb，Zn，Ag元素高值分布規(guī)律基本一致，都出現(xiàn)3個(gè)～4個(gè)值峰，首尾2個(gè)值峰，中間1個(gè)～2個(gè)值峰，且空間位置基本一致。剖面起點(diǎn)和終點(diǎn)值峰處，有斷層分布，且與Pb1，Pb3，Ag1異常濃集中心對(duì)應(yīng)良好，Pb元素最大值位于剖面起點(diǎn)附近，值為1 593.7ppm，Zn元素最大值位于剖面終點(diǎn)附近，值2 426.8ppm。剖面中段的值峰與Pb2，Zn1濃集中心對(duì)應(yīng)良好，As4兩個(gè)濃集中心附近也發(fā)現(xiàn)多個(gè)As元素高值點(diǎn)。通過比較元素曲線圖與地質(zhì)圖，發(fā)現(xiàn)巖石中元素高值點(diǎn)基本位于三山子組地層中，少數(shù)位于崮山組和張夏組中，且與斷層構(gòu)造對(duì)應(yīng)良好。這些地層均屬淺海相碳酸鹽巖建造，具有脆性及化學(xué)活動(dòng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，可能為賦礦層位，控礦構(gòu)造主要為斷裂、斷層構(gòu)造。

5 槽探地球化學(xué)特征

由于位于自然保護(hù)區(qū)內(nèi)，區(qū)內(nèi)施工受各種因素影響，根據(jù)異常分布特征及巖石剖面高值點(diǎn)位置，僅在剖面南段布置了兩條槽探工程；結(jié)合綜合異常圖來看，探槽位于綜合異常AS1南端，處于Ag3，Zn2異常的一級(jí)分帶內(nèi)、Pb3異常濃集中心邊界，總之，由于客觀原因，槽探位置不是很理想。兩探槽間隔150m，垂直于斷裂帶，目的為揭露斷裂帶附近含礦特征及構(gòu)造特征。共計(jì)采集化學(xué)樣55件，并計(jì)算了所有樣品的最大值、算術(shù)平均值、標(biāo)準(zhǔn)離差、變異系數(shù)，然后用化學(xué)樣算術(shù)平均值與剖面算術(shù)平均值做比較，詳見表4。

表4 槽探化學(xué)樣元素含量特征表

從表4中可以看出，槽探工程中Ag，Pb，Zn極大值較剖面均降低幅度較大，Pb元素相對(duì)最為富集，為剖面平均值的1.294倍，而Ag元素最差，為剖面平均值的0.58倍，由此可見槽探工程效果不是很好。元素相對(duì)高值基本對(duì)應(yīng)于斷層角礫巖，再次證明了該區(qū)斷層為主要的控礦構(gòu)造。

6 主要結(jié)論與建議

通過此次異常查證，發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)水系沉積物中Cu元素最大值47.397ppm；剖面巖石樣品中Cu元素最大值為115.15ppm，且為單點(diǎn)異常，元素富集程度差，且其他元素相關(guān)度低，推斷區(qū)內(nèi)找銅礦潛力小，應(yīng)重點(diǎn)關(guān)注鉛鋅銀礦。而Ag，As，Pb，Sb，Zn元素異常疊合良好，且各元素濃集趨勢(shì)明顯，以中低溫成礦元素組合為特征，異常整體沿?cái)鄬幼呦蚍植?；地球化學(xué)剖面中巖石元素高值點(diǎn)也主要集中在斷層附近，主要對(duì)應(yīng)三山子組和少數(shù)位于崮山組、張夏組地層，這些地層均屬淺海相碳酸鹽巖建造，具有脆性及化學(xué)活動(dòng)性強(qiáng)的特點(diǎn)，在斷層處受到熱液活動(dòng)影響，轉(zhuǎn)變?yōu)橘x礦層位。由此推斷區(qū)內(nèi)有較大的找礦潛力，斷層為主要控礦構(gòu)造。

槽探工程由于客觀原因，布置不合理，導(dǎo)致元素含量都不是很高，但元素的相對(duì)高值與斷層角礫巖對(duì)應(yīng)良好，建議在剖面、水系高值區(qū)布置槽探工程，并進(jìn)一步加深工作，研究有無發(fā)現(xiàn)鉛鋅工業(yè)礦體的可能性。

[1] 張 弘.化探異常研究評(píng)價(jià)的基本內(nèi)容及對(duì)找礦的意義[J].華北國(guó)土資源，2011(4)：23-25.

[2] 蔣敬業(yè).應(yīng)用地球化學(xué)[M].北京：中國(guó)地質(zhì)大學(xué)出版社，2006.

[3]DZ/T0011—91，地球化學(xué)普查規(guī)范(1∶50000)[S].

Abstract: Based on 1∶50 000 Shangsanglin regional geochemical survey analysis results, found that there is a area with Pb, Ag, Sb, Zn, As, Cu composite anomaly near the southeast of Shangsanglin, also the element concentration trend obviously, so the verification of exception is worked, combined with the feature of geochemistry and geological formation, study the ore prospects.

Key words: geochemical characteristics, verification of exception, ore prospects

Geochemical characteristics and ore prospects in Yangcheng county

Wang Zhiwei

(ShanxiInstituteofGeologicalSurvey,Taiyuan030006,China)

2016-03-17

王志偉(1987- )，男，助理工程師

1009-6825(2016)15-0086-02

P632

A