地球化學(xué)分散流異常找礦原理

蘭鳳銳

摘 要：研究區(qū)位于華南板塊二級(jí)構(gòu)造單元揚(yáng)子陸塊南緣和華南褶皺帶的交接部位。加里東造山運(yùn)動(dòng)期，該區(qū)處于華南褶皺帶變形的前鋒，地質(zhì)條件復(fù)雜，所以地球化學(xué)探礦是非常適合的。通過(guò)了解區(qū)內(nèi)金屬礦成礦的有關(guān)構(gòu)造、地球化學(xué)信息和礦產(chǎn)地質(zhì)信息，根據(jù)分散流數(shù)據(jù)分析圈出異常靶區(qū)，確定礦化帶，尋找礦體。

關(guān)鍵詞：地球化學(xué)；分散流；找礦預(yù)測(cè)；礦床

中圖分類號(hào)：P618 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：2095-6835（2014）01-0150-02

1 研究目的和意義

研究區(qū)具有很好的成礦地質(zhì)條件，是目前找礦的熱點(diǎn)地區(qū)。在區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)多條多金屬礦脈，礦脈有一定的延長(zhǎng)，礦化分布范圍廣，所以應(yīng)該對(duì)該地區(qū)積極開(kāi)展多金屬礦研究。研究任務(wù)是：大致查明普查區(qū)的地質(zhì)構(gòu)造特征；大致查明礦體的分布、規(guī)模、產(chǎn)狀和礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造及礦石質(zhì)量；尋找控礦因素和合成礦規(guī)律，初步查明區(qū)內(nèi)多金屬礦產(chǎn)資源量，為進(jìn)一步勘查或開(kāi)發(fā)提供依據(jù)。

隨著國(guó)民經(jīng)濟(jì)的增長(zhǎng)，社會(huì)發(fā)展對(duì)礦產(chǎn)的需求也日益增高。伴隨著地質(zhì)找礦工作的深入發(fā)展，預(yù)計(jì)化探的發(fā)展還會(huì)加快，找礦效果還會(huì)凸顯。這是因?yàn)椋孩倩绞且环N相對(duì)來(lái)說(shuō)投資少、收效大且適應(yīng)性強(qiáng)的現(xiàn)代化找礦方法。中國(guó)復(fù)雜的地理景觀條件、經(jīng)濟(jì)狀況和豐富的人力資源特別有利于化探的發(fā)展。②化探方法繼承了地質(zhì)找礦的傳統(tǒng)，擴(kuò)大了找礦的視野，提高了分辨能力和對(duì)深部的洞察力。③現(xiàn)代科學(xué)技術(shù)的發(fā)展，改變了化探方法的面貌，使化探方法在今后的運(yùn)用將比以往更為有效。

2 工作方法和步驟

具體方法和步驟如下：①根據(jù)前人總結(jié)的資料，初步了解該區(qū)地質(zhì)特征，分析成礦地質(zhì)條件，分析該區(qū)的地層、構(gòu)造（褶皺構(gòu)造、斷裂構(gòu)造）、巖漿巖和礦床的地質(zhì)特征（礦體的分布、規(guī)模、形態(tài)和產(chǎn)狀）；②對(duì)區(qū)內(nèi)水系沉積物進(jìn)行研究，對(duì)地球化學(xué)分散流異常數(shù)據(jù)分析處理，圈定地球化學(xué)異常。

3 區(qū)域地質(zhì)特征

研究區(qū)位于華南準(zhǔn)地臺(tái)桂北臺(tái)隆褶斷帶，出露的地層有丹洲群和震旦系、寒武系，最新地層為下寒武系清溪組，分布于普查測(cè)區(qū)東南部，最老地層為丹洲群拱洞組，分布于測(cè)區(qū)西北部。北西面有燕山期五團(tuán)序列甘甲單元二長(zhǎng)花崗巖體。褶皺為東北向，呈長(zhǎng)條狀、緊閉型。斷裂活動(dòng)強(qiáng)烈，東北向區(qū)域性大斷裂從該區(qū)中部通過(guò)，斷裂帶巖石強(qiáng)烈壓碎和糜棱巖化。區(qū)域礦產(chǎn)有鎢、鉛、鋅、鐵、錳、銅礦等。

本區(qū)主要地層：上元古界丹洲群淺變質(zhì)碎屑-細(xì)碎屑巖夾鈣鐵質(zhì)巖，分為上、中、下三部分：下部以淺變質(zhì)砂質(zhì)頁(yè)巖、碳質(zhì)頁(yè)巖為主，中部以淺變質(zhì)砂質(zhì)頁(yè)巖、長(zhǎng)石石英砂巖為主，上部是淺變質(zhì)砂質(zhì)頁(yè)巖夾鈣質(zhì)條帶組成。震旦系淺變質(zhì)碎屑-細(xì)碎屑巖系，分為上、下兩部分：下部為淺變質(zhì)含礫泥質(zhì)砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、含鐵砂巖夾條帶狀磁鐵礦，上部為淺變質(zhì)粉砂質(zhì)頁(yè)巖、頁(yè)巖、硅質(zhì)巖夾碳質(zhì)頁(yè)巖和透鏡狀白云巖。寒武系為砂巖、頁(yè)巖和具類復(fù)理石構(gòu)造而成。桂北與金有關(guān)的地層，從元古界四堡群至上古生界泥盆系均有出露，多為淺海相碎屑巖構(gòu)造而成，前泥盆系均遭受到不同程度的區(qū)域性淺變質(zhì)作用。

4 礦床特征

該區(qū)主要是和蝕變花崗巖有關(guān)的云英巖型W、Sn礦床。云英巖化特征為蝕變后的云英巖呈淺灰、灰、灰綠和灰黃色，中-粗粒結(jié)構(gòu)，粒徑以1～5 mm最為常見(jiàn)，具花崗變晶、花崗-鱗片變晶和鱗片變晶結(jié)構(gòu)。

云英巖主要由石英和白云母組成，有時(shí)還含有鋰云母、鐵鋰云母、黃玉、電氣石、螢石、綠柱石和黑鎢礦、白鎢礦、錫石、輝鉬礦等金屬礦物。此外，有時(shí)還含有交代殘余的鉀長(zhǎng)石和斜長(zhǎng)石及后期疊加的鈉長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石和碳酸鹽類礦物。它產(chǎn)于非鈣質(zhì)巖石（花崗巖、變質(zhì)巖、砂巖）中，礦脈兩側(cè)。

礦床特征：①母巖：花崗巖，W、Sn、Be、Nb、Ta高含量；②形態(tài)：脈狀、帶狀、似層狀、囊狀；③共生礦物：多期、多階段組合，揮發(fā)分高；④圍巖蝕變：強(qiáng)烈，疊加。

該區(qū)的礦床和燕山期花崗巖有成因聯(lián)系，主要產(chǎn)在花崗巖體的內(nèi)外接觸帶中，巖體的圍巖主要為前泥盆紀(jì)的硬砂巖、板巖和千枚巖，少數(shù)為泥盆紀(jì)或早侏羅世的砂巖。礦脈多產(chǎn)于發(fā)育完善的剪切節(jié)理中或明顯的剪裂帶、破碎帶中，成組成帶平行排列出現(xiàn)。礦脈主要由石英和黑鎢礦組成，共生金屬礦物有錫石、輝鉬礦、白鎢礦、黃鐵礦、黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦等，非金屬礦物有白云母、鉀長(zhǎng)石、電氣石、綠柱石、黃玉、螢石、絹云母等。

該區(qū)的區(qū)域礦產(chǎn)有鎢、鉛、鋅、鐵、錳、銅礦等。在其他地區(qū)有礦點(diǎn)分布，礦化分布范圍廣，礦體一般埋藏淺，礦石品位變化大，但本區(qū)礦化所處的地質(zhì)條件較為有利，具有進(jìn)一步勘查的價(jià)值。

該區(qū)硅化強(qiáng)烈，可見(jiàn)斷層擦痕，局部有石英脈充填。該斷層具弱的鎢礦化、金礦化，是區(qū)內(nèi)主要的含礦構(gòu)造。

5 分散流的異常特征

分散流是指在風(fēng)化作用的過(guò)程中，礦體和地球化學(xué)暈被地表水和地下水剝蝕、溶解并遷移，流水所帶成礦物質(zhì)組分由于流水流速或流水物化條件改變而沉淀等原因，造成某些金屬元素的富集。這樣的次生異常是沿水系分布的。異常的范圍以溝系中的積水盆地為界，因此，該方法在找礦預(yù)測(cè)中得到了廣泛的應(yīng)用。

5.1 鎢元素分散流異常特征

鎢異常圈定分為四級(jí)異常，其中異常下限x+2σ=7.66×10-6；二級(jí)x+5σ=1.402×10-5；三級(jí)x+10σ=2.462×10-5；四級(jí)x+20σ=4.582×10-5；下同鎢的最高含量為6.96×10-5，是背景值（3.42×10-6）的20.35倍，是異常下限值（7.66×10-6）的9.09倍。主要異常分布在測(cè)區(qū)的西北部，異常呈西北向分布于五團(tuán)花崗巖體的內(nèi)接觸帶，鎢異常有較好的濃集中心，濃集系數(shù)大，是尋找鎢礦的重要靶區(qū)。

5.2 銅、銀元素分散流異常特征

銅、銀異常圈定分為三級(jí)異常，其中銅異常下限x+2σ=8.183×10-5；二級(jí)x+5σ=1.4795×10-4；三級(jí)x+10σ=2.5815×10-4，銅的最高含量為5.662×10-4，是背景值（3.775×10-5）的15倍，是異常下限值（8.183×10-5）的7倍。銀異常下限x+2σ=2.70×10-7；二級(jí)x+5σ=5.25×10-7；三級(jí)x+10σ=9.50×10-7，銀的最高含量為1.029×10-6，是背景值（1.00×10-7）的10倍，是異常下限值（2.70×10-7）的3.8倍。主要異常分布在測(cè)區(qū)的南部，異常位于震旦系地層，由于地形切割厲害，用分散流加密取樣方法發(fā)現(xiàn)了銅的最高濃度。根據(jù)銅、銀異常組合的特點(diǎn)，對(duì)該樣品作了微量金的分析，結(jié)果為1.0×10-8，于是認(rèn)為該地區(qū)石英小脈發(fā)育有可能成為尋找金、銅礦的靶區(qū)。endprint

5.3 鉬元素分散流異常特征

鉬異常圈定分為三級(jí)異常，其中異常下限x+2σ=1.10×10-5；二級(jí)x+5σ=2.39×10-5；三級(jí)x+10σ=4.54×10-5. 鉬的最高含量為6.24×10-5，是背景值（2.61×10-6）的26倍，是異常下限值（1.10×10-5）的5.67倍，異常濃集在研究區(qū)的東南部，異常形態(tài)呈東北向，異常比較集中。經(jīng)野外實(shí)地觀察，該異常分布區(qū)位于寒武系底部清溪組地層，與碳質(zhì)巖石密切相關(guān)。對(duì)于該區(qū)鉬異常的發(fā)現(xiàn)，應(yīng)予以重視，結(jié)合相應(yīng)的層位，注意清溪組地層中鉬鎳礦體的尋找。

5.4 鉛、鋅元素分散流異常特征

鉛、鋅、錫異常圈定分為二級(jí)異常，其中異常下限x+2σ=4.648×10-5；二級(jí)x+5σ=8.588×10-5；鉛的最高含量為1.04×10-4，是背景值（2.748×10-5）的3.8倍，是異常下限值（4.648×10-5）的2.2倍。鋅的最高含量為2.45×10-4，最高含量值是背景值（9.07×10-5）的2.7倍，是異常下限值（1.2548×10-4）的2倍。異常呈分散狀態(tài)，沒(méi)有明顯的濃集中心，不可能反映鉛礦體的存在。如果從異常組合的角度分析，作為多組分的異常，還是具有找礦指示意義的。

5.5 鉛、鋅元素分散流異常特征

錫異常圈定分為四級(jí)異常，其中異常下限x+2σ=5.28×10-6；二級(jí)x+5σ=1.07×10-5；三級(jí)x+10σ=1.44×10-5；四級(jí)x+20σ=2.58×10-5；錫的最高含量為2.71×10-5，是背景值（3×10-6）的3倍，是異常下限值（5.28×10-6）的5倍。異常主要分布于測(cè)區(qū)的西北部，呈東北向展布，主要位于五團(tuán)花崗巖體的內(nèi)接觸帶，由于其濃集程度不高，可作為花崗巖體的指示，并可作為綜合異常找礦的指示。錫的一級(jí)異常分布比較零散，有可能是異常下限值所致。

6 分散流異常綜合評(píng)價(jià)

該區(qū)主要控礦的地層、巖性和構(gòu)造均呈東北向，大白山山系的走向亦呈東北向，而該區(qū)異常分布形態(tài)大都也呈東北向，其間可能存在內(nèi)在的相關(guān)性。它們對(duì)于指導(dǎo)該區(qū)找礦預(yù)測(cè)具有重要意義。

在測(cè)區(qū)南部的銅、鉛、鋅、銀異常，是尋找金礦的重要指示元素，石英脈群的存在和對(duì)分散流樣品分析（含有1.0×10-8的金），提供了在該區(qū)尋找銅、金礦的重要依據(jù)。根據(jù)當(dāng)?shù)厝罕姺从?，異常區(qū)附近的水系中過(guò)去曾有人淘過(guò)砂金。該區(qū)震旦系地層發(fā)育，東北向的密集擠壓構(gòu)造，均有利于金的富集。

測(cè)區(qū)東部的鉬、銀、銅、鉛、鋅異常，與寒武紀(jì)底部和碳質(zhì)巖層有關(guān)。在湘西等地，寒武系清溪組底部的碳質(zhì)層中已發(fā)現(xiàn)具有工業(yè)價(jià)值的鉬、鎳礦床，因此該區(qū)以鉬異常為主的鉬、銀、銅、鉛、鋅綜合異常。這是尋找該沉積類型的鉬、鎳礦床的重要指示。

7 結(jié)論

通過(guò)對(duì)該區(qū)多金屬礦進(jìn)行地球化學(xué)找礦和異常評(píng)價(jià)，得到以下兩方面的認(rèn)識(shí)：①所圈定的各種元素的地球化學(xué)異常，對(duì)于下一步的地質(zhì)找礦工作具有重要的指示意義，并提供了重要的找礦方向。因?yàn)楫惓^(qū)圈定的范圍內(nèi)有可能正是導(dǎo)致異常的物質(zhì)來(lái)源，指示異常區(qū)內(nèi)有可能存在著原生礦體，所以，沿著水系所分布的分散流逆流而上，就很有可能追索到原生礦體或其他的異常源地。在該區(qū)正是采用分散流找礦方法以達(dá)到尋找原生金屬礦床的目的。②區(qū)內(nèi)發(fā)育東北區(qū)域性大斷裂，該區(qū)出露長(zhǎng)約5 km，其走向?yàn)闁|北20°，傾向西北，傾角為50～80°。斷層上盤(pán)上升，下盤(pán)下降，屬逆斷層性質(zhì)。沿?cái)鄬影l(fā)育一條10～50 m寬不等的斷層破碎帶，帶內(nèi)發(fā)育斷層角礫巖、硅化巖、斷層泥、構(gòu)造透鏡體。

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〔編輯：白潔〕endprint