大別山成礦帶白果樹鉬礦區(qū)地球化學(xué)特征

王振生 李玉芹 蘇士星 袁樹森

河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第七地質(zhì)大隊(duì)，河南 鄭州 450016

大別山成礦帶白果樹鉬礦區(qū)地球化學(xué)特征

王振生 李玉芹 蘇士星 袁樹森

河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局第七地質(zhì)大隊(duì)，河南 鄭州 450016

在1∶1萬(wàn)土壤地球化學(xué)測(cè)量的基礎(chǔ)上，對(duì)大別山白果樹地區(qū)的鉬等元素地球化學(xué)特征進(jìn)行了初步分析。對(duì)元素的富集與離散特征、元素組合特征、單元素異常特征、綜合異常特征進(jìn)行了研究。研究發(fā)現(xiàn)Mo、Pb 、Cu等元素為區(qū)內(nèi)具一定潛力的找礦指標(biāo)。該區(qū)的化探異常成果對(duì)找礦有很好的指導(dǎo)作用。

土壤地球化學(xué)測(cè)量；找礦指標(biāo)；大別山白果樹地區(qū)

華北克拉通南部大別山造山帶是秦嶺造山帶的東延部分，帶內(nèi)產(chǎn)出的近東西向鉬多金屬成礦帶是中國(guó)東部又一條大型成礦帶，帶內(nèi)鉬金屬礦床、點(diǎn)眾多，自西往東，大致呈等間距分布的特點(diǎn)。白果樹鉬礦床是我隊(duì)近年鉬礦勘查取得的最新成果，位于河南省新縣新集鎮(zhèn)。該礦床是繼湯家坪斑巖型鉬礦床和大銀尖斑巖-矽卡巖型鉬礦床之后的一個(gè)新的脈型礦床類型，具有較大的找礦價(jià)值。本文即以此為選題，著重對(duì)其具有較好找礦效果的地球化學(xué)異常特征進(jìn)行總結(jié)，以期對(duì)本區(qū)同類礦床的找礦起到借鑒和指導(dǎo)作用。

1 地質(zhì)背景

本區(qū)位于桐柏－大別山造山帶的中段、新縣的北部，屬于與燕山期花崗斑巖侵入有關(guān)的母山－湯家坪鉬、銅多金屬成礦亞帶。基本構(gòu)造格架表現(xiàn)為高壓、超高壓變質(zhì)帶被低緩伸展滑脫片麻理帶所改造的片麻巖穹窿帶，后期巖漿活動(dòng)及混合巖化作用強(qiáng)烈，地質(zhì)構(gòu)造比較復(fù)雜，成礦條件極為優(yōu)越。

區(qū)內(nèi)出露地層有元古界大別片麻雜巖（PtDog）和第四系（Q）。

大別片麻雜巖是一套經(jīng)強(qiáng)烈變形變質(zhì)多次熔融改造的巖漿雜巖體。雜巖體內(nèi)有較多規(guī)模不等、形態(tài)各異的變質(zhì)表殼巖（msr）及榴輝巖（ec）包體和同化混染后的殘晶。區(qū)內(nèi)僅見田鋪花崗閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖（PtDtog）和周河二長(zhǎng)花崗質(zhì)片麻巖（PtDzog）。區(qū)內(nèi)存在多期、多條斷層，斷層含礦節(jié)理走向近東西，長(zhǎng)已經(jīng)穿越礦區(qū)，寬200多米。斷層周邊破碎嚴(yán)重，發(fā)育大量節(jié)理，后期隱伏巖體的侵入，在大的石英脈內(nèi)形成細(xì)小節(jié)理，含礦熱液在這些細(xì)小節(jié)理內(nèi)充填，礦化交織分布現(xiàn)象普遍。其中一期斷層反映的應(yīng)力場(chǎng)對(duì)區(qū)內(nèi)的脈巖及節(jié)理的發(fā)育及分布起著重要控制作用。

區(qū)內(nèi)存在大量走向近80°的節(jié)理常被石英脈所充填，脈寬一般為2～30cm，間距為60～120cm，石英脈中鉀化蝕變明顯，并有輝鉬礦化。巖漿巖有新縣序列花崗巖、榴輝榴閃巖（ec）、花崗斑巖脈（γπ）（圖1）。

礦體主要賦存圍巖為二云二長(zhǎng)片麻巖和花崗閃長(zhǎng)質(zhì)片麻巖。鉬平均品位0. 034%，平均礦體厚150米，寬300至1100米不等，走向近東西，礦體形態(tài)呈似層狀～透鏡狀，礦體內(nèi)夾石及分枝復(fù)合現(xiàn)象較多。礦體沿傾向向北傾斜，沿傾斜向北西向傾斜。

礦體主要與片麻巖的片麻理及節(jié)理裂隙充填的褐鐵礦化及鐵錳染關(guān)系密切。近南北向的節(jié)理裂隙在該區(qū)分布廣泛。

圖1 白果樹鉬礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

表1 工作區(qū)各元素主要地球化學(xué)參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

表2 白果樹礦區(qū)土壤測(cè)量元素因子分析表

2 地球化學(xué)特征

2.1 區(qū)域地球化學(xué)特征

1980年前信陽(yáng)市1/20萬(wàn)區(qū)測(cè)時(shí)曾圈出80個(gè)化探異常，除20余個(gè)與基性-超基性巖有關(guān)的Cr、Co、Ni異常外，其余主要為銅多金屬和銅-鉬異常。銅鉬異常分布范圍廣、強(qiáng)度大，并且成帶出現(xiàn)。新縣東北部主要為Mo、W異常，西北部陡山河一帶為 Mo、Cu、Pb、Zn異常。

區(qū)域上據(jù)已收集到的1∶5萬(wàn)次生暈資料，Mo異常8個(gè)，W異常4個(gè)，Cu異常3個(gè)，Co異常6個(gè)，其余為Pb、Zn、Ag異常，其中有三處組合異常，分別位于陡山河北、戴咀北和潑河水庫(kù)南部，異常具一定濃集中心，與礦化關(guān)系較為密切。

1∶5 萬(wàn)礦調(diào)水系沉積物測(cè)量戴咀鉬鎢多金屬異常（Mo-2、Mo-7）東西長(zhǎng)約9km，南北寬5km，呈近橢圓形，面積約30km2。預(yù)查區(qū)內(nèi)Mo-2異常呈較規(guī)則的橢圓形，面積最大，約10km2，強(qiáng)度高，最高含量16×10-6，濃集中心明顯，異常中、內(nèi)帶發(fā)育（圖2）。

圖2 白果樹地區(qū)1∶5萬(wàn)水系沉積物鉬元素地球化學(xué)圖

通過(guò)異常檢查，已發(fā)現(xiàn)多條含鉬礦（化）的花崗斑巖脈，已發(fā)現(xiàn)的鉬礦化體也在Mo-7異常上，表明這些異常為礦致異常。因W、Mo異常面積大，強(qiáng)度高，濃度分帶明顯，而地表多條含鉬礦（化）花崗斑巖脈不足以引起這樣規(guī)模的W、Mo異常，因此應(yīng)注意尋找深部含鉬礦花崗斑巖體。

2.2 礦區(qū)地球化學(xué)特征

2.2.1 元素的富集與離散特征

根據(jù)工作區(qū)1∶1萬(wàn)土壤地球化學(xué)測(cè)量結(jié)果，本區(qū)土壤中Ag、Pb、Zn、W、Sn、As、Bi、Mo八種元素的富集系數(shù)q均大于1(q為平均值與地殼元素豐度背景值之比)，說(shuō)明區(qū)內(nèi)土壤中這些元素含量與地殼元素豐度背景相比，均發(fā)生了不同程度的富集，其中Bi、W、Pb、Mo元素的富集較為強(qiáng)烈（見表1）。表明該地區(qū)Bi、W、Pb、Mo等金屬的地球化學(xué)背景較高，具有多金屬成礦物質(zhì)來(lái)源豐富的特點(diǎn)；Au、Cu、Sb、Ni四種元素的富集系數(shù)q均小于1，說(shuō)明區(qū)內(nèi)土壤中這些元素含量與地殼元素豐度背景相比，均發(fā)生了不同程度的分散，其中Ni元素的分散較為強(qiáng)烈。

從變化系數(shù)（Cv）看，Mo、Au元素的變化系數(shù)大(Cv>1)，Ag、Pb、W、Cu、Bi、Ni元素的變化系數(shù)較大（Cv>0.5），表明上述元素在本區(qū)的分布具有不均勻性；As、Sb、Sn、Zn元素的變化系數(shù)較?。–v <0.5），說(shuō)明這些元素含量在測(cè)區(qū)內(nèi)分布相對(duì)較均勻，沒(méi)有較大的起伏變化。Mo、Bi、W、Ag、Pb數(shù)據(jù)離散程度高，富集系數(shù)大，局部富集成礦的可能性大。

2.2.2 元素組合特征

將本區(qū)12種元素做了R型聚類分析得各元素之間的相關(guān)關(guān)系（圖3）：

表3 工作區(qū)各元素地球化學(xué)背景值與異常下限

表4 工作區(qū)各元素單異常數(shù)統(tǒng)計(jì)表

圖3 白果樹土壤測(cè)量元素聚類分析譜系

將該區(qū)12種元素做因子分析得各元素之間的關(guān)系（表2）。

該區(qū)測(cè)量元素因子分析結(jié)果：F1因子Ag、Pb、Bi；F2因子Sn、As、Sb；F3因子Ni；F4因子Au；F5因子Mo；F6因子W；F7因子Cu、Zn。

根據(jù)土壤地球化學(xué)測(cè)量元素因子分析結(jié)果，結(jié)合土壤地球化學(xué)測(cè)量元素R型聚類分析，可見元素As、Sb與Sn之間、Pb與Ag之間相關(guān)關(guān)系最密切；Pb、Ag、Bi、Zn之間相關(guān)系數(shù)大于0.5，相關(guān)關(guān)系較密切；Au與其它元素相關(guān)關(guān)系較遠(yuǎn)?；瘜W(xué)元素的共生組合關(guān)系反映了區(qū)內(nèi)礦化多期次、多階段的特點(diǎn)。

2.2.3 背景值及異常下限的確定方法

根據(jù)工作區(qū)1∶1萬(wàn)土壤地球化學(xué)測(cè)量結(jié)果，采用剔除迭代法求出工作區(qū)各元素地球化學(xué)背景值與異常下限（表3）。

2.2.4 單元素異常特征

單元素異常的圈定，是根據(jù)表4列出的各元素異常下限T，并以T、2T、4T直接在地球化學(xué)圖上以相應(yīng)或相近的等量線圈出各元素地球化學(xué)異常濃度帶，圈定異常范圍。在圖幅內(nèi)圈定具一定規(guī)模的各元素單異常數(shù)見表3。

該區(qū)單元素異常特征：測(cè)區(qū)中，Mo、Au、Pb、Ag、Cu元素異常面積大、異常數(shù)量較多，具內(nèi)、中、外濃度帶且內(nèi)帶范圍較大；其次為Bi、Ni、W元素。而Sn、Zn、Sb、As元素異常面積較小、數(shù)量較少，多無(wú)異常內(nèi)帶且多呈點(diǎn)狀出現(xiàn)，部分具一定規(guī)模的單元素異常特征值見表5。

2.2.5 綜合異常特征

從本區(qū)化探綜合異常特征來(lái)看（圖3），鉬、銅化探異常主要集中在礦區(qū)的西部，鉛、銀、鉍化探異常主要集中在礦區(qū)的北部，金化探異常主要集中在礦區(qū)的中部，各異常界線明顯，推測(cè)可能存在一南北向的斷裂將鉬礦體斷開，因第四系覆蓋嚴(yán)重，斷層地質(zhì)顯示不明顯。在礦區(qū)西部鉬化探異常中Mo-1、Mo-9異常規(guī)模最大，呈較不規(guī)則的帶狀南北向展布，面積和約1km2，峰值178.7×10-6，濃集中心明顯，異常中、內(nèi)帶較為發(fā)育。其他元素異常特征見圖4及表5。從化探異常驗(yàn)證來(lái)看，本次的化探工作取得了較好的找礦效果，為下一步地質(zhì)和物探工作提供了好的找礦指示依據(jù)。

圖4 白果樹礦區(qū)元素綜合異常圖

3 結(jié)論

該區(qū)化探異常顯著，找礦效果明顯。

1∶20 萬(wàn)、1∶5萬(wàn)化探異常具有一致性。1∶1萬(wàn)土壤地球化學(xué)信息圈定的異常更好的突出了異常中心，對(duì)進(jìn)一步找礦工作部署有直接指示作用。通過(guò)鉆探等地質(zhì)工作，1∶1萬(wàn)土壤地球化學(xué)異常與礦體吻合較好，該區(qū)礦床成因類型為與斑巖有關(guān)的細(xì)脈侵染狀鉬礦床，顯示出良好的找礦前景。

［1]付治國(guó),宋要武,田修啟.物化探在東溝特大型斑巖鉬礦床的找礦效果[J].物探與化探.2006,30(1):33

[2]劉永春,甕紀(jì)昌,班宜紅,等.河南汝陽(yáng)王坪西溝鉛鋅礦床地球化學(xué)特征[J].物探與化探.2007,31(3):205

［3]王秋印,程華生,朱梅花,等.土壤地球化學(xué)測(cè)量在內(nèi)蒙古東烏旗查干楚魯銀鉛鋅多金屬礦區(qū)的找礦效果[J].物探與化探,2009,33(6):652

［4夏祥標(biāo), 鄭來(lái)林.普遲亞地區(qū)水系沉積物測(cè)量地球化學(xué)特征及找礦方向[J].物探與化探.2009,33(6):626

[5]翟東興,胡國(guó)民,張侍威.西大別造山帶早白堊世花崗巖地球化學(xué)特征與成礦—以湯家坪斑巖體和新縣巖基為例[J]. 2011

10.3969/j.issn.1001-8972.2011.19.007

表5 部分單元素異常特征值表