湖南銅山嶺地區(qū)水系沉積物地球化學(xué)特征及找礦預(yù)測

秦志偉

（湖南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四一八隊(duì)，湖南 婁底 417000）

在我國南方采用傳統(tǒng)的地質(zhì)填圖方法尋找淺覆蓋或地表出露礦的難度越來越大，水系沉積物測量地球化學(xué)方法在尋找有色金屬礦產(chǎn)方面發(fā)揮出越來越重要的作用，并在許多地區(qū)取得了顯著成效[1-6]。銅山嶺地區(qū)位處南嶺成礦帶中段，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，但本區(qū)工作程度較低，因此在銅山嶺地區(qū)開展1：5萬水系沉積物測量研究對實(shí)現(xiàn)該區(qū)找礦突破是有必要的。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

工作區(qū)處于揚(yáng)子板塊南華裂陷槽湘南桂東北拗陷與華夏板塊粵北拗陷的拼貼部位，屬南華裂陷槽之湘南桂東北拗陷，即南嶺中段。

區(qū)域出露地層由老至新為區(qū)內(nèi)出露有寒武紀(jì)、奧陶紀(jì)、泥盆紀(jì)、石炭紀(jì)、侏羅紀(jì)、白堊紀(jì)、第四紀(jì)等。中寒武紀(jì)～奧陶紀(jì)為一套深海相的區(qū)域淺變質(zhì)碎屑巖系，泥盆紀(jì)～石炭紀(jì)為一套淺海臺地相碳酸鹽巖，間夾海陸交互相含煤碎屑巖沉積，侏羅紀(jì)為一套海陸交互相含煤碎屑巖系，白堊紀(jì)地層為一套湖泊相紅色碎屑巖系。深區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要為北東及近南北向褶斷帶，褶皺為侏羅山式，由較緊閉和開闊的褶皺相間發(fā)育組成；斷裂為廣泛發(fā)育的逆沖構(gòu)造，走向與褶皺軸向基本一致。區(qū)內(nèi)巖漿活動規(guī)模較小，見有都龐嶺東體、月巖巖體，均為燕山期花崗巖，測區(qū)中～東部主要為印支～燕山期侵入的中酸性巖及巖脈，規(guī)模小，呈巖墻、巖枝、巖瘤及巖脈狀產(chǎn)出，自西向東依次有：祥霖鋪斑巖脈群、春花塘斑巖脈群、桂里園斑巖脈群、廖家灣玢巖脈群。

2 樣品采集與分析

本次在銅山嶺地區(qū)開展的1：5萬水系沉積物測量共采集樣品6834件，平均采樣密度4.14個/km2，采樣介質(zhì)為活性水系沉積物，主要為細(xì)砂和粉砂。采樣粒級為-10目～+60目，采樣點(diǎn)基本布置在一級水系的末端和分枝水系口上，采樣質(zhì)量過篩后為200g。

樣品由湖南省地勘局四一八隊(duì)天宇工程檢測有限公司采用無污染磨樣機(jī)加工至200目后，由該公司實(shí)驗(yàn)室采用X射線-熒光光譜法、原子熒光光譜法等多元素分析方法，對W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn、As、Au、Ag、Sb、Hg 等12種元素進(jìn)行檢測。

3 元素地球化學(xué)特征

3.1 元素含量特征

分別統(tǒng)計(jì)礦區(qū)樣品中元素均值、離差、變異系數(shù)和濃度克拉克值(表1)，其中濃度克拉克值和變異系數(shù)均大于1的元素有Mo、Hg，均大于1.5的元素有W、Sn、Sb，均大于3的元素有As?？偟膩砜矗芯繀^(qū)W、Sn、As、Sb、Hg、Mo濃度克拉克值和變異系數(shù)均較大，說明其卷入了成礦作用，容易富集成礦，其中W、Sn、As濃度克拉克值和變異系數(shù)均大于2，富集趨勢明顯，找礦前景較好。

圖1 銅山嶺地區(qū)不同元素分布型式

表1 銅山嶺地區(qū)水系沉積物樣品微量元素地球化學(xué)參數(shù)統(tǒng)計(jì)

3.2 元素的分布型式

對區(qū)內(nèi)全部樣品進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，并作元素含量對數(shù)—頻數(shù)直方圖（圖2）。由圖可見，W、Sn、Bi、As、Au、Ag、Sb整體呈對數(shù)雙峰分布，其低含量的峰值區(qū)代表了背景分布，高含量的峰值區(qū)代表了后期成礦作用的疊加分布，其中W、Sn高含量峰值明顯，反映其在成礦作用過程中富集趨勢明顯，Ag、Au、Sb高含量峰值較明顯，反映其在成礦作用過程中富集趨勢較明顯，As、Bi高含量峰值相對較低，反映其參與了成礦作用，但富集趨勢不明顯；Mo、Cu、Pb、Zn、Hg分布型式較為相似，總體上均呈近于對稱的單峰對數(shù)正態(tài)分布，其峰值代表背景分布，反映這些元素雖參與了成礦作用，但在成礦過程中含量無顯著的變化。

3.3 因子分析

本次工作對銅山嶺地區(qū)全部樣品進(jìn)行基于主成分變量的R型因子分析，提取4個因子(表2)。其中：F1因子(W、Mo、Bi、Nb)主要代表了高溫主成礦元素組合；F2因子(Cu、Pb、Zn、Ag)代表了中溫成礦元素組合；F3因子(Sn)代表了酸性花崗巖的成分特征；F4(As、Sb、Hg)代表了低溫成礦元素組合（表2）。

表2 銅山嶺微量元素R型因子分析結(jié)果

4 元素異常特征及解釋

本次工作共圈定了69處綜合異常，綜合分析聚類分析等特征，認(rèn)為區(qū)內(nèi)主成礦元素組合為W、Sn、Sb、Mo，故選取AS19、AS64等2個W、Sn為主的綜合異常進(jìn)行分析，現(xiàn)將其特征敘述如下：

AS19號異常位于月巖巖體中及接觸帶上（圖2），近似橢圓狀，長約3.5km，寬2.5km。異常元素組合復(fù)雜，異常元素為W、Sn、Cu、As、F、Hg，主要成礦元素為W、Sn、Cu，次要元素為F、As、Hg。其中W異常均值為117.89×10-6，異常面積5.6km2，最高值654×10-6，異常襯度25.08；Sn異常均值為175.57×10-6，異常面積8.2km2，最高值657×10-6，異常襯度36.73；Cu異常均值為154.64×10-6，異常面積6.6km2，最高值470×10-6，異常襯度7.97。

異常位于都龐嶺東體北部及月巖巖體內(nèi)外接觸帶上。區(qū)內(nèi)出露地層為奧陶紀(jì)天馬山組，構(gòu)造發(fā)育，主要見韭菜嶺倒轉(zhuǎn)向斜，區(qū)內(nèi)斷裂發(fā)育，主要分布于巖體內(nèi)，見北西向、北東向、近南北向及近東西向四組，其中以北西向斷裂最發(fā)育，其余方向斷層規(guī)模均較小，除北東向斷層含礦外，其余僅以石英脈形式表現(xiàn)。區(qū)內(nèi)見都龐嶺東體及月巖巖體，都龐嶺東體分布于異常南部。該異常由區(qū)內(nèi)鎢錫銅多金屬礦引起，為礦致異常。目前區(qū)內(nèi)已知鎢錫銅多金屬礦均分布于異常西～北部都龐嶺巖體北部接觸帶古怪沖一帶及都龐嶺巖體及月巖巖體內(nèi)、外接觸帶上，異常分布范圍明顯大于區(qū)內(nèi)已知礦床所影響的范圍，異常東部（月巖巖體東部觸帶）、南部（都龐嶺東體北接觸帶）均有鎢錫銅異常分布，成礦條件類似，有進(jìn)一步擴(kuò)大區(qū)內(nèi)鎢錫多金屬礦床找礦遠(yuǎn)景的潛力。

圖2 AS19異常剖析圖

AS64異常位于祥霖鋪—土嶺一帶（圖3），該異常呈不規(guī)則面狀分布，長8km，寬3km～7km。異常元素組合復(fù)雜常元素為W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn、As、Au、Ag、Sb、F、Hg、Nb，主要為W、Sn、Cu、Pb、Zn異常，其中W異常均值為180.11×10-9，異常面積16.2km2，最高值1000×10-6，異常襯度38.32；Sn異常均值為176.19×10-6，異常面積12km2，最高值262×10-6，異常襯度36.86；Cu異常均值為142.68×10-6，異常面積8.1km2，最高值463.63×10-6，異常襯度7.34；Pb異常均值為328.42×10-6，異常面積11.2km2，最高值1000×10-6，異常襯度8.24；Zn異常均值為346.56.89×10-6，異常面積12.3km2，最高值1000×10-6，異常襯度6.32。

異常位于銅山嶺巖體與祥霖鋪斑巖脈群之間，祥林鋪斑巖脈群與泥盆系地層接觸帶部位，接觸帶一般具矽卡巖化、大理巖化、蛇蚊石化及碳酸鹽化等蝕變；區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，斷裂構(gòu)造發(fā)育，異常區(qū)內(nèi)見有層間矽卡巖型錫鎢多金屬礦、接觸帶矽卡巖型鎢多金屬礦、破碎帶型銅鉛鋅多金屬礦、及蝕變破碎帶型銻礦等，其中鎢錫、鉛鋅礦體分布于異常區(qū)北東土嶺巖體周邊，銻礦分布于異常區(qū)南西部南北向斷層中。該異常由區(qū)內(nèi)鎢錫多金屬礦引起，為礦致異常，有進(jìn)一步擴(kuò)大區(qū)內(nèi)鎢錫多金屬礦床找礦遠(yuǎn)景的潛力。

圖3 AS64異常剖析圖

5 結(jié)論

（1）元素含量特征表明研究區(qū)W、Sn、Cu、Pb、Zn、Sb濃度克拉克值和變異系數(shù)均較大，說明其卷入了成礦作用，容易富集成礦，其中W、Sn富集趨勢明顯，找礦前景較好。

（2）不同元素的含量—頻數(shù)分布顯示，礦區(qū)W、Sn、Sb呈對數(shù)多峰分布，且高含量峰較明顯，反映其在成礦作用過程中富集趨勢較明顯。

（3）因子析結(jié)果表明，礦區(qū)主成礦元素為W、Sn、Mo、Bi，其綜合異?？勺鳛殒u錫多金屬礦的找礦標(biāo)志。

（4）綜合分析地質(zhì)及元素地球化學(xué)特征，認(rèn)為區(qū)內(nèi)巖漿巖與成礦關(guān)系密切，其中燕山期早期侵入巖（都龐嶺巖體及月巖巖體）與鎢錫銅成礦關(guān)系密切，燕山期早期花崗斑巖（祥林鋪斑巖脈群）與鎢錫銅鉛鋅成礦關(guān)系密切。

（5）對礦區(qū)AS19和AS64綜合異常進(jìn)行了評價(jià)，認(rèn)為有進(jìn)一步擴(kuò)大區(qū)內(nèi)鎢錫多金屬礦床找礦遠(yuǎn)景的潛力。