陜西金盆梁地區(qū)地質(zhì)地球化學特征與找礦靶區(qū)預測

崔麗男 馬立明 孫曉軒

(河北省地礦局第二地質(zhì)大隊 唐山 063000)

陜西柞水金盆梁地區(qū)位于柞水—山陽盆地北緣，商丹深斷裂南側(cè)，所處的商丹斷裂帶是重要的金成礦區(qū)帶(圖1)，自二十世紀80年代發(fā)現(xiàn)馬鞍橋等大型貴金屬礦床之后，已逐步發(fā)展成為重要的金礦聚集區(qū)。研究區(qū)構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動強烈，具備非常有利的成礦條件。然而，該區(qū)基礎(chǔ)地質(zhì)資料不完整，工作程度相對較低，有進一步開展礦產(chǎn)資源遠景調(diào)查、圈定找礦靶區(qū)的必要。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

金盆梁金礦區(qū)位于南秦嶺禮縣-柞水華力西褶皺帶太白-商南褶皺束，靠近商丹斷裂帶。區(qū)域出露的地層主要為上泥盆統(tǒng)(未分)、上泥盆統(tǒng)桐峪寺組、下石炭統(tǒng)二峪河組，為一套細碎屑巖—碳酸鹽巖沉積建造，其中泥盆系地層是我國金屬礦床的重要產(chǎn)出層位。區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育，并經(jīng)歷了多期構(gòu)造變形和變質(zhì)作用及多期次巖漿活動，為燕山期和印支期的成礦熱液提供了賦存空間。

研究區(qū)共圈出金銻礦體4條，其中，1號礦體規(guī)模較大，金平均品位4×10-6，最高品位40×10-6。礦體嚴格受NWW向斷裂控制。黃鐵礦、毒砂呈微細浸染狀分布，蝕變以方解石化為主，其次為硅化、絹云母化，礦石多為塊狀、條帶狀，礦石類型為毒砂-黃鐵礦化微細粒浸染型。

Ⅰ.華北地塊；Ⅱ揚子地塊；Ⅲ秦嶺褶皺系；Ⅲ1.北秦嶺加里東褶皺帶；Ⅲ2.禮縣-柞水海西褶皺帶；Ⅲ3.南秦嶺印支褶皺帶；Ⅲ4.北大巴山加里東褶皺帶；Ⅳ.松藩甘孜褶皺系；Ⅴ.徽成坳陷；Ⅵ.南陽坳陷；1.一級構(gòu)造單元界線；2.二級構(gòu)造單元界線；3.工作區(qū)位置

2 地球化學特征

研究區(qū)共進行1：2.5萬水系沉積物測量17.37 km2，采集水系沉積物測量單點樣品309件，分析元素為：Au、Ag、As、Sb、Bi、Cu、Pb、Zn、W、Mo。

2.1 元素組合特征

為了解研究區(qū)的元素組合規(guī)律及其與地質(zhì)、構(gòu)造活動之間的關(guān)系，對研究區(qū)水系沉積物采樣數(shù)據(jù)進行R型聚類分析，從圖2可以看出，元素可分為二組：

第一組主要為Au-Ag-As-Sb，相關(guān)系數(shù)大于0.65，說明研究區(qū)金礦床的主要指示元素為Au-Ag-As-Sb。因此Au-Ag-As-Sb的組合異常是研究區(qū)尋找金礦的重要地球化學標志。同時，Au和As密切相關(guān)，說明含砷黃鐵礦為主要載金礦物。

第二組元素主要為Bi-Cu-W-Zn-Mo-Pb，為中高溫元素，是熱液礦床礦體或礦帶尾暈的異常元素組合。

圖2 R型點群分析譜系圖

2.2 地球化學異常的圈定

全區(qū)數(shù)據(jù)分別取對數(shù)，計算平均值、標準離差。采取逐步剔除法，每次計算后，剔除大于平均值加3倍標準離差的數(shù)值。最后采用平均值加2倍的標準離差并取整數(shù)確定為元素的異常下限(表1)。

2.3 異常的評序

在10個單元素異常的基礎(chǔ)上，根據(jù)元素的地球化學分類、共生組合關(guān)系并結(jié)合地質(zhì)情況將空間上密切相關(guān)的元素一級異常疊加部分進行圈定，在全區(qū)共圈出7個綜合異常，并根據(jù)元素組合、地層、構(gòu)造等特征對異常進行了綜合排序。

由表2可見，排列在前四位的異常為：JPL—4甲、JPL—5乙1、JPL—6乙1、JPL—2乙2，其中JPL—4反映已知金礦體，JPL—5乙1、JPL—6乙1、JPL—2乙2有較好的找礦潛力。

2.4 異常的解釋推斷

JPL—4異常成礦元素和前暈元素規(guī)模大、強度高、濃集中心明顯，由于地表僅有中低溫元素異常(圖3)，說明礦體剝蝕程度不大。在地質(zhì)特征中，該區(qū)具有含礦有利地層，說明該區(qū)具有良好的找礦潛力。另外，在該區(qū)已發(fā)現(xiàn)金礦體，推知該區(qū)異常為礦異常。

JPL—5異常元素組合較齊全，元素重合性較好，W、Bi在該區(qū)明顯富集，Bi均有中帶和外帶，可知該區(qū)剝蝕程度很深，推斷該區(qū)經(jīng)歷多次熱液活動，第一次熱液活動所形成的中低溫元素異常已被剝蝕，第二次熱液活動形成的元素異常剝蝕程度淺。該異常區(qū)具有含礦有利地層和有利于成礦的接觸帶和斷裂交匯部位，具備了進一步找尋原生金礦的前提。

JPL—6異常組合以Au、As為主，有Ag、Bi伴生。Bi、Au、As在該異常區(qū)西南部形成明顯的濃集中心。在該異常區(qū)中，Ag具有三級異常分帶特征，Bi、Au、As只有外帶?？芍m然尾暈元素Bi在地表有異常，但其規(guī)模小，強度低，且礦上元素Au、As異常在該區(qū)同樣規(guī)模小，強度低，只有前緣暈Ag異常規(guī)模大，強度高，推測，該異常區(qū)剝蝕程度淺。

表1 元素異常下限統(tǒng)計表

注:下限中Au、Ag的單位為10-9，其它元素為10-6

表2 異常評序表

圖3 JPL—4異常剖析圖

JPL—2異常西端未閉合，異常規(guī)模較小，強度較低，異常組合以Au、Sb、As為主，Au、Sb、Bi具有外帶和中帶，而Au和W只有外帶，尾暈元素Bi在該異常區(qū)強度較高，規(guī)模較大，可是該區(qū)剝蝕程度很深。

JPL—1異常規(guī)模小，元素組合不齊全，濃集中心不明顯，但Au在該區(qū)呈富集狀態(tài)；地質(zhì)上，該異常區(qū)具有含礦有利地層，構(gòu)造穿過Cu異常區(qū)，對Au異常控制作用不大，無法推斷該區(qū)是否為礦異常。

JPL—3異常異常規(guī)模小，但元素重合性好，有明顯的濃集中心，該異常區(qū)具有含礦有利地層和有利于成礦斷裂，且異常分布和構(gòu)造走向一致，可推斷構(gòu)造對異常有控制作用，所以該區(qū)具備了進一步找尋原生金礦的前提。

JPL—7異常規(guī)模小，異常強度低，與已知礦床相比，該區(qū)地質(zhì)成礦條件有利，但地球化學條件相差很大，無法推斷該區(qū)是否非礦異常。

3 異常查證

為了進一步確定異常查明引起異常的主要原因，分別對圈出的七個異常進行1:1萬土壤測量異常檢查工作。發(fā)現(xiàn)異常重現(xiàn)性好，尤其是JPL—4異常，Au及其伴生元素異常強度明顯提高，部分已達到邊界品位，而且異常范圍大，形態(tài)規(guī)整，有明顯的濃度變化，具有較大工業(yè)意義(圖4)。

圖4 JPL—4區(qū)異常剖析圖

JPL—5異常1:1萬土壤測量異常以Au、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn、W、Mo、Bi為主，與水系沉積物異常相比，元素組合齊全，異常的重現(xiàn)性好。因此推測可能具有找礦意義，應(yīng)進一步加大找礦力度。

JPL—6異常1:1萬土壤測量異常以中低溫元素Au、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn為主，與水系沉積物異常相比，異常的重現(xiàn)性好。

JPL—2異常1:1萬土壤測量異常以Au、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn、W、Mo為主，具備典型的金礦化元素組合特征。與水系沉積物異常相比，異常清晰，元素異常強度明顯提高，異常的重現(xiàn)性非常好。尤其是Au，異常強度在四級以上。

JPL—1異常1:1萬土壤測量異常以Au、As、Cu、Hg、W、Mo、Pb、Sb、Zn為主，具備典型的金礦化元素組合特征。與水系沉積物異常相比，元素異常強度明顯提高，尤其是Au和As，異常強度在四級以上。因此，在該異常區(qū)下部，可能存在Au礦體富集體。

JPL—3異常以Au、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn為主，主要為中低溫元素，與水系沉積物異常相比，推測該區(qū)地下具有金礦賦存的可能性，但埋深較大，仍可能具有一定的找礦潛力。

JPL—7異常以中低溫元素As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn為主，與水系沉積物異常相比，異常重現(xiàn)性較差。

4 找礦靶區(qū)預測

通過分析比較與異常有關(guān)的地球化學參數(shù)，所處地質(zhì)背景，結(jié)合異常的見礦情況，將本區(qū)靶區(qū)劃分為Ⅰ、Ⅱ級和Ⅲ級三類：

Ⅰ級：為已見礦靶區(qū)，可進一步開展工程驗證及評價工作；

Ⅱ級：為成礦地質(zhì)條件有利位置，化探異常較高，但未發(fā)現(xiàn)具有工業(yè)意義的礦床(點)，與礦致異常具有相似特性，有望找到含礦蝕變帶或礦體的地段；

Ⅲ級：為成礦地質(zhì)條件有利位置，存在化探異常，但異常零散、強度低，未發(fā)現(xiàn)具有工業(yè)意義的礦床(點)，僅為礦化線索。

根據(jù)以上原則，研究區(qū)共圈出Ⅰ級成礦預測1個、Ⅱ級找礦靶區(qū)2個、Ⅲ級找礦靶區(qū)1個(圖5)。

圖5 陜西省柞水縣金盆梁找礦靶區(qū)預測圖

4.1 玄檀溝Au—多金屬Ⅰ級找礦靶區(qū)

該區(qū)與JPL—4甲異常基本重合，是研究區(qū)最主要的成礦區(qū)段。面積約0.98 km2，元素組合主要有Au、Ag、As、Sb、Pb、Zn、W、Mo、Bi，異常顯著。出露地層為泥盆系上統(tǒng)峒峪寺組第六巖性段(D3t6)，泥盆系上統(tǒng)峒峪寺組第五巖性段上亞段(D3t5—2)和泥盆系上統(tǒng)峒峪寺組第五巖性段下亞段(D3t5—1)，具備含礦有利地層，且在該區(qū)已發(fā)現(xiàn)金礦體，因此可用鉆孔、探槽等進一步揭露。

4.2 周家屋場西北—1293高地、顏家大屋場—1653高地Ⅱ級找礦靶區(qū)

研究區(qū)二級找礦靶區(qū)主要有兩處，位置上分別與JPL—2乙2、JPL—5乙1重合。

4.3 蘆槽溝村Ⅲ級找礦靶區(qū)

位置上與JPL—6乙2重合，面積約0.24 km2。元素組合主要有Au、Ag、As、Bi，異常重合性好，具明顯的濃集中心。并且該區(qū)具有含礦有利地層和有利于成礦的構(gòu)造接觸帶和交匯部位，具備良好的成礦地質(zhì)條件。

5 結(jié)論及建議

本次工作采用了地質(zhì)與化探相結(jié)合的方法來尋找隱伏礦床，通過1:2.5萬水系沉積物測量及1:1萬地質(zhì)填圖，圈出了7個Au及多金屬元素異常，在圈定的可能為礦致異常的區(qū)段，通過1：1萬土壤測量開展異常檢查工作，分析前景好的已知礦點、礦致異常及成礦有利部位，最后加強綜合研究，圈定找礦靶區(qū)，找礦效果顯著。

需要指出的是，目前只在研究區(qū)進行了一部分地質(zhì)地球化學工作，在填圖工作中發(fā)現(xiàn)了4條金礦(化)體，其中1號金礦體有6～8個坑道控制，金平均品位4×10-6，最高金品位40×10-6，其他礦(化)體規(guī)模不清，有待進一步調(diào)查。因此還需進行系統(tǒng)的工程控制和揭露，對于埋藏較深的異常需要進一步地質(zhì)工作，查清是否為礦致異常。

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