廣東云浮大金山地區(qū)成礦元素分帶規(guī)律

郭 敏

廣東省地質(zhì)調(diào)查院，廣東 廣州 510080

自1936年美國(guó)地質(zhì)學(xué)家埃蒙斯最先提出礦床周圍礦物組分的分帶現(xiàn)象后[1]，內(nèi)生礦床成礦元素分帶規(guī)律一直是地質(zhì)學(xué)界所關(guān)注的熱點(diǎn)[2-14]。此項(xiàng)研究對(duì)于已知礦田內(nèi)部或已知礦床外圍隱伏礦床的尋找,具有重要意義。大金山地區(qū)已知礦床較多，礦化復(fù)雜，類型多樣，環(huán)繞大金山弧形斷裂分布有大金山大型鎢錫礦，大降坪特大型硫鐵礦、高棖大型銀鉛鋅礦、九曲嶺中型錫礦、石門頭中型鉛鋅礦等礦床[15]。本文以 化探為基礎(chǔ)，結(jié)合各個(gè)礦床（點(diǎn)）特征，研究礦床的成礦元素分帶現(xiàn)象，對(duì)整個(gè)礦田的成礦規(guī)律進(jìn)行探討。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

大金山地區(qū)位于華南褶皺系云開(kāi)隆起的中段，高要—惠來(lái)東西向構(gòu)造帶與北東向云開(kāi)隆起的交切部位，吳川—四會(huì)深斷裂帶西側(cè)。

區(qū)內(nèi)出露的地層主要有元古界、震旦系、奧陶系、志留系、泥盆系、石炭系，三疊系、白堊系。元古界云開(kāi)群和震旦系大紺山組是區(qū)內(nèi)鎢錫的主要賦礦層位（圖1）。其中，元古界云開(kāi)群為一套中深變質(zhì)巖系，主要巖性為黑云母片麻巖、混合巖、片巖、局部夾黑云母變粒巖、云母石英片巖；震旦系大紺山組為一套噴流(氣)沉積建造形成的淺變質(zhì)巖系，主要巖性為層紋狀條帶狀粉砂巖、石英砂巖，夾火山碎屑巖、沉凝灰?guī)r、黃鐵礦層、泥灰?guī)r和硅質(zhì)巖，其底部b段是脈狀鎢錫礦的賦礦層位。區(qū)內(nèi)處于一個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)造之中，并形成“穹隆”構(gòu)造?！榜仿　睒?gòu)造的中心是元古界云開(kāi)群（Pty）片麻巖、混合巖，以?shī)A有變質(zhì)火山巖為特征。兩側(cè)向外依次為元古界沙灣坪組、震旦系大紺山組→泥盆系、石炭系。

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，以花崗質(zhì)巖漿活動(dòng)為主，主要有燕山二期灰白色中粒黑云母花崗巖、中粒斑狀黑云母花崗巖和燕山四期灰白色細(xì)粒黑云母花崗巖。其中，燕山四期巖漿活動(dòng)與鎢錫成礦關(guān)系密切。巖脈主要有花崗巖脈、花崗斑巖脈、偉晶巖脈及基性巖脈。

圖1 廣東省云浮市大金山地區(qū)地質(zhì)略圖Fig.1 Geological sketchmap of Dajinshan area,Yunfu,Guangdong Province

2 地球化學(xué)特征

2.1 區(qū)域地球化學(xué)

（1）地球化學(xué)背景：根據(jù)1∶5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量結(jié)果（表1），區(qū)內(nèi)相對(duì)較富集Au、Cu、Sb，相對(duì)貧Pb、Bi、Hg、W、MO、Sn，而Ag、Zn、As與廣東省的背景分布相近似；從變異系數(shù)可以看到，區(qū)內(nèi)As、Au、Zn背景分布的離散程度較高(變異系數(shù)值0.495～0.605)，局部富集或貧化的趨勢(shì)較明顯；Cu、Pb、W、Mo、Sn背景分布的離散程度較低；從迭加礦化參數(shù)可以看到，區(qū)內(nèi)受后期迭加作用。局部礦化作用最強(qiáng)的元素為Bi、Sn、W，其次為Ag、As、Au、Sb、Pb、Zn；最弱的元素為Hg、Cu、Mo。

（2）主要地質(zhì)單元元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)：根據(jù)1∶5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量，統(tǒng)計(jì)出主要地質(zhì)單元各元素的背景平均值見(jiàn)表2。相對(duì)富集于地層的元素為Au、Ag、Cu、As、Sb；相對(duì)富集于侵入巖的元素為Sn、Pb、Zn；而W、Mo、Bi、Hg在區(qū)內(nèi)的地層與侵入巖的背景質(zhì)量分?jǐn)?shù)相近；相對(duì)富集于斷裂帶的元素為Au、Ag、As、Sb、Hg。

（3）元素組合：根據(jù) 1 881件樣品作R-型聚類分析，從表3和表4中可以得出測(cè)區(qū)元素共生組合的特點(diǎn)。第一因子（F1）的主要載荷元素Au、Sb、As、Ag、Pb、Sn代表了金、銀與毒砂、錫石硫化物礦化有關(guān)的元素共生組合；第二因子（F2）的主要載荷元素W、Bi、Mo、Sn代表了鎢錫礦化的元素共生組合特點(diǎn)；第三因子（F3）的主要載荷元素Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sn代表了測(cè)區(qū)銀多金屬礦化多伴有砷（毒砂）和錫石的共生組合特點(diǎn)；第四因子（F4）主要載荷元素為Hg，它與其它元素不相關(guān)或相關(guān)不顯著，是區(qū)內(nèi)的分散元素。表明區(qū)內(nèi)存在多個(gè)成礦階段，元素分異演化作用明顯，形成礦化分帶和礦化異常分帶[16]。

表1 大金山地區(qū)地球化學(xué)特征值Table 1 Geochemical eigenvalues in Dajinshan area

表2 主要地質(zhì)單元元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)Table 2 Mass fraction of elements inmajor geological units

表3 元素相關(guān)系數(shù)表Table 3 Correlation coef fi cients of elements

2.2 異常特征

區(qū)內(nèi)圈定的綜合異常的分布主要受大紺山旋轉(zhuǎn)構(gòu)造控制，同時(shí)也受巖漿活動(dòng)影響。形成了大金山、西塘、蒔田、高棖、九曲嶺的環(huán)帶狀異常，環(huán)長(zhǎng)35 km、寬2～5 km，面積約220 km2。異常主要由W、Sn、Bi、Mo、Pb、Zn、Ag、Au等元素組成，各元素異常濃集帶呈環(huán)狀分布，異常元素組合復(fù)雜，相互套合好，異常規(guī)模大，強(qiáng)度高，多數(shù)元素出現(xiàn)濃度內(nèi)帶(圖2)。

2.2.1 蒔田Ag Au Sn異常濃集中心

位于大金山旋轉(zhuǎn)構(gòu)造的西翼，異?？傮w走向?yàn)楸睎|（約60°）,呈寬帶狀沿宋桂斷裂展布，面積約13 km2。該異常是以Sn、Ag、Zn、Pb、Au為主,伴有Cu、As、Sb、Bi、Mo、Hg的元素組合十分復(fù)雜的異常（表5）。各元素異常相互套合好，多數(shù)元素異常強(qiáng)度高，規(guī)模大。除W僅有2個(gè)濃度分帶外，其它11個(gè)元素均具有3個(gè)濃度分帶。

主要成礦元素異常濃集中心與已知礦床吻合。

表4 各元素在因子上的載荷Table 4 The factor loading of each element

圖2 大金山地區(qū)1:5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量綜合異常圖Fig.2 Composite anomalymap of 1:50000 drainage sediment survey in Dajinshan area

2.2.2 高棖Ag、Pb、Zn異常

異常位于云安縣高村鎮(zhèn)高棖村一帶,沿310°方向帶狀展布。異常由Ag、Pb、Zn、Au、Cu、As、W、Sn、Bi、Hg、Mo等11種元素異常組成，元素地球化學(xué)異常參數(shù)見(jiàn)表6。其中面積、強(qiáng)度較大的是Ag、Pb、Zn、Sn異常。Ag、Pb、Zn、Sn異常存在明顯的濃集趨勢(shì)，均出現(xiàn)異常濃度內(nèi)帶。另外，Au、Bi、Hg、W、Mo異常強(qiáng)度也較高，出現(xiàn)濃度中帶，各元素濃集中心基本重疊。濃集中心分布基本與高棖斷裂一致。

表5 蒔田水系沉積物測(cè)量異常特征值Table 5 Anomaly eigenvalues from the drainage sediment survey in Shitian

表6 高棖水系沉積物測(cè)量異常特征值Table 6 Anomaly eigenvalues from the drainage sediment survey in Gaocheng

3 大金山異常

異常呈北東走向沿大金山旋轉(zhuǎn)構(gòu)造內(nèi)、中帶和白梅—凹仔斷裂帶展布，該異常以Sn、W、Bi、Mo、Au、Ag、As為主，伴有Pb、Zn、Cu、Sb、Hg異常；異常元素組合復(fù)雜，相互套合好，規(guī)模大，強(qiáng)度高，除Hg僅出現(xiàn)異常濃度中帶外，其他異常均出現(xiàn)異常濃度內(nèi)帶，Sn、W、Bi的最大值已高于邊界品位。各異常參數(shù)特征見(jiàn)表7。

表7 大金山水系沉積物測(cè)量異常特征值Table 7 Anomaly eigenvalues from the drainage sediment survey in Dajinshan

4 成礦元素分帶特征

4.1 成礦元素水平分帶

根據(jù)已發(fā)現(xiàn)和評(píng)價(jià)的礦床（點(diǎn)）以及1∶5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量，云浮大金山地區(qū)以“穹隆”為中心，成礦元素自內(nèi)向外依次形成有規(guī)律的水平分帶：W、Sn、Bi→Sn→Sn、Pb、Zn、Ag→Ag、Pb、Zn（Au）→Au（圖3）。

4.1.1 W、Sn、Bi礦帶

分布于礦田中部大金山—石垠一帶，呈南北向，長(zhǎng)約8 km，寬2～4 km。以SN向轉(zhuǎn)NNW向的大金山弧形斷裂帶（北段）為中心，分布有大金山大型鎢錫礦。本帶成礦元素以W為主，Sn、Bi、Mo次之，伴生有Cu、Ag、As、Pb、Zn等元素。帶內(nèi)鎢錫礦床類型以構(gòu)造蝕變帶-石英大脈、細(xì)脈、網(wǎng)脈復(fù)合類型為主，石英脈型為次。

圖3 大金山地區(qū)成礦元素水平分帶圖Fig.3 Map showing horizontal zoning ofmetallogenetic elements in Dajinshan area

4.1.2 Sn礦帶

分布于W、Sn、Bi礦帶外側(cè)，帶內(nèi)有九曲嶺中型錫礦和秋龍?zhí)镥a礦、錫米山錫礦、新坪路錫礦等礦床（點(diǎn)），主要分布在大紺山弧形斷裂帶的中段。本帶成礦元素以Sn為主。礦床類型以石英脈型為主。

4.1.3 Sn、Pb、Zn、Ag礦帶

東側(cè)以大金山旋轉(zhuǎn)構(gòu)造外帶的白梅—尖山斷裂帶為界；南西部以NWW走向的高棖斷裂帶外側(cè)斷裂為界；西北部以NE向葵洞—大塘肚斷裂為界。呈環(huán)狀分布，范圍較大。帶內(nèi)分布有尖山中型錫鉛鋅銀礦和石門頭、葵洞、蒔田、金子窩、田心、大塘肚、西塘、南蛇坑、石牛等錫鉛鋅銀礦床（點(diǎn)）。帶內(nèi)主要成礦元素為Sn、Pb、Zn、Ag，往往在同一個(gè)礦體中，上述元素均達(dá)到工業(yè)品位要求。伴生S、As、Cu、Sb、Au等元素，礦床工業(yè)類型為錫石硫化物型，成因類型多為構(gòu)造蝕變巖型，尖山錫鉛鋅銀礦為沉積改造型。

4.1.4 Ag、Pb、Zn礦帶

南西部以NWW向高棖斷裂帶為界；北西部以天所斷裂為界；東部以大金山旋轉(zhuǎn)構(gòu)造外側(cè)的尖底—石板坑斷裂帶為界。呈環(huán)狀分布。帶內(nèi)分布有高棖大型銀鉛鋅礦和佛洞Ag、Pb、Zn異常區(qū)、雙鳳Cu、Pb、Zn異常區(qū)、金星頂銀鉛鋅礦、南鄉(xiāng)Ag、Pb、Zn異常區(qū)、石板坑銀鉛鋅金礦等礦床（點(diǎn)）及異常區(qū)組成。是一個(gè)具有較大找礦潛力的環(huán)帶狀礦帶。帶內(nèi)主要成礦元素為Ag、Pb、Zn，往往伴生或共生有Sn、Au。礦床類型以構(gòu)造蝕變巖型為主。

4.1.5 Au礦帶

位于礦田的最外側(cè)，分布寬度不清。分布有白梅Au異常帶、崗屋金礦點(diǎn)、尖底金礦點(diǎn)和Au異常區(qū)、高棖砂金礦點(diǎn)等。地質(zhì)工作程度較低。

4.2 成礦元素垂直分帶

礦田成礦元素垂直分帶與水平分帶具有相似性。

（1）錫鉛鋅銀礦床自上而下分帶為：Au→Mn、Ag→Ag、Pb、Zn→Sn、Pb、Zn→Sn。

以高棖銀鉛鋅礦為例，16線V2號(hào)礦體，地表為錳礦點(diǎn)，含Ag 524.8×10-6；淺部民窿ML6為銀鉛鋅礦體，含Ag 195.44×10-6，Pb+Zn 4.96%，Sn 0.15%；中深部鉆孔ZK1601為銀鉛鋅錫銅礦體,含Ag 237.6×10-6，Pb+Zn 6.32%，Sn 0.56%，Cu 0.55%；預(yù)測(cè)深部為錫礦體。而V2礦體頂部Au帶已被剝蝕，形成砂金。

（2）鎢錫礦床自上而下分帶為：Sn（Cu、Ag）→Sn、W→W（Sn）→W→W（Bi、Mo）→Mo。

以大金山鎢錫礦床為例，雖然有不同成礦階段的元素疊加，但總體上垂直分帶是清楚的：地表+800～1 000m標(biāo)高，除了W、Sn元素外，還出現(xiàn)Cu、Ag的工業(yè)礦化，伴生Pb、Zn、As；+800～650m標(biāo)高主要是Sn；而在+650m標(biāo)高以下，則以W為主，共生或伴生Sn、Bi、Mo等元素。

5 結(jié)論

（1）大金山地區(qū)成礦地球化學(xué)條件好。水系沉積物測(cè)量結(jié)果,大金山地區(qū)富集W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn 、Ag、Au、As,且分布不均勻,疊加富集程度高,成礦的有利程度大。

（2）良好的成礦構(gòu)造條件。區(qū)內(nèi)處于一個(gè)旋轉(zhuǎn)構(gòu)造之中，并形成“穹隆”構(gòu)造?，F(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的各類大中型礦床，均位于該旋轉(zhuǎn)構(gòu)造體系內(nèi)。

（3）大金山弧形斷裂帶與1∶5萬(wàn)水系環(huán)狀綜合異常十分吻合，并沿弧形斷裂帶分布一系列礦床（點(diǎn)），成礦元素分帶規(guī)律清晰，大金山地區(qū)以“穹隆”為中心，成礦元素自內(nèi)向外依次形成有規(guī)律的水平分帶：W、Sn、Bi→Sn→Sn、Pb、Zn、Ag→Ag、Pb、Zn（Au）→Au。大金山地區(qū)可成為廣東一個(gè)新的多金屬礦集區(qū)。

[1] 伍宗華，金仰芬. 元素分帶及其在地質(zhì)找礦中應(yīng)用的幾個(gè)問(wèn)題[J]. 物探與化探，1993,17（1）：7-13.

[2] 王登紅,陳毓川,李華芹,等.湖南芙蓉錫礦的地質(zhì)地球化學(xué)特征及找礦意義[J].地質(zhì)通報(bào),2003,22(1):50.

[3] 王長(zhǎng)明,鄧 軍,張壽庭,等.河南南泥湖Mo-W-Cu-Pb-Zn-Ag-Au成礦區(qū)內(nèi)生成礦系統(tǒng)[J].地質(zhì)科技情報(bào),2006,25(6):47-52.

[4] Sharpe R,Gemmell J B.Sulfur isotope characteristics of the Archean Cu-Zn Gossan Hill VHMS deposit, Western Australia[J].Mineralium Deposita,2000,35(6):533-550.

[5] 李紅陽(yáng),楊秋榮,李英杰.現(xiàn)代成礦理論[M].北京:地震出版社, 2006:55-78.

[6] 杜 欣,劉俊濤,王亞平.西藏拉屋銅鉛鋅多金屬礦床地質(zhì)特征及成因分析[J].礦產(chǎn)與地質(zhì),2004,18(5):410-414.

[7] 鄭文寶，陳毓川，宋 鑫，等.西藏甲瑪銅多金屬礦元素分布規(guī)律及地質(zhì)意義[J]. 礦床地質(zhì)，2010，29（5）：775-784.

[8] 唐菊興,黃 勇,李志軍,等.西藏謝通門縣雄村銅金礦床元素地球化學(xué)特征[J].礦床地質(zhì), 2009，28(1):16.

[9] 陶 琰,高振敏,馬德云,等.個(gè)舊錫礦阿西寨礦段化探異常分帶及找礦意義[J].礦物學(xué)報(bào),2004,24(2)：143-148.

[10] 于家明,張 輝,陸學(xué)普，等.區(qū)域化探異常元素分帶與找礦遠(yuǎn)景分析[J].吉林地質(zhì)，2007,26（2）：37-46.

[11] 張忠進(jìn),方敬文,李國(guó)平.粵北大東山地區(qū)地球化學(xué)特征與找礦前景[J].物探與化探，2006,30（3）：220-223.

[12] 莊文明, 彭卓倫, 林小明.廣東長(zhǎng)坑—茶山礦田成礦元素分帶規(guī)律與找礦方向[J]. 地學(xué)前緣, 2011,18(1):102-109.

[13] 杜光偉,徐開(kāi)鋒.藏東“三江”地區(qū)地球化學(xué)特征及找礦意義[J].物探與化探,2001,25(1):425.

[14] 張福來(lái),朱祖良,劉晉華.粵北始興魚岔坑錫礦地球化學(xué)特征與找礦標(biāo)志[J].華南地質(zhì)與礦產(chǎn)，2005，（4）：11-17.

[15] 郭 敏. 廣東云浮大金山鎢錫多金屬礦床地質(zhì)特征及找礦 潛力分析[J]. 華南地質(zhì)與礦產(chǎn)，2012,28（4）：376-382.

[16] 豪沃思RJ.化探中的統(tǒng)計(jì)學(xué)和數(shù)據(jù)分析(勘查地球化學(xué)手冊(cè)第二卷)[M].北京:冶金工業(yè)出版社,1990.