琿春小西南岔金銅礦地球化學(xué)特征分析

王超

【摘 要】小西南岔金銅礦床位于大北城―四道溝南北向構(gòu)造帶北端、刺猬溝―杜荒子?xùn)|西向構(gòu)造帶東端及三道溝―小西南岔新華夏系構(gòu)造帶的交匯部位，礦床主要受一個近南北向的帚狀構(gòu)造系統(tǒng)控制，礦床主要賦礦巖石為閃長巖，礦化強(qiáng)度較好，主要礦石礦物為自然金和黃銅礦，其余的有磁黃鐵礦、黃鐵礦、少量的白鐵礦、方鉛礦；圍巖蝕變主要有硅化、絹云母化、碳酸鹽化、綠泥石化等。本文對小西南岔地區(qū)地球化學(xué)特征及表生富集特征進(jìn)行總結(jié)，確定了勘查區(qū)內(nèi)主要元素的相關(guān)性，找出與Au元素相關(guān)的元素Cu、Hg、Ag，總結(jié)礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)找礦標(biāo)志及地球化學(xué)找礦標(biāo)志，為礦區(qū)外圍找礦工作起到了一定的指導(dǎo)作用。

【關(guān)鍵詞】小西南岔銅金礦；地球化學(xué)；找礦模型

小西南岔金銅礦自上世紀(jì)60年代開始勘探開發(fā)，認(rèn)為是中-高溫?zé)嵋好}狀金銅礦床，后認(rèn)為是斑巖型銅金礦床，成因上與印支期的雜巖有聯(lián)系。90年代后有許多學(xué)者對該區(qū)重要礦床地質(zhì)、成礦流體及礦床成因、礦床模型進(jìn)行過成礦理論的研究和探討，建立了“斑巖型-淺成熱液型銅金礦床多重成礦模型”。盡管前人已經(jīng)做了較多工作，但系統(tǒng)的地球化學(xué)研究尚不深入，特別是找礦地球化學(xué)的研究尚很薄弱。因此從地質(zhì)地球化學(xué)角度研究礦床的元素分布和組合規(guī)律，指導(dǎo)礦區(qū)外圍找礦工作，具有重要的意義。

1.小西南岔銅金礦地質(zhì)概況

區(qū)內(nèi)出露的主要地層是早古生代的青龍村群和五道溝群，晚古生代的上石炭統(tǒng)山秀嶺組、二疊系柯島組、開山屯組，中生代的晚三疊系、侏羅系陸相火山巖等組成。新生代地層主要有第三紀(jì)的零星分布的船底山組橄欖玄武巖及安山質(zhì)玄武巖，第四紀(jì)地層主要為沖積物粘土等。

區(qū)內(nèi)侵入巖分布十分廣泛，包括海西晚期、印支期、燕山早期三個巖漿侵入旋回，巖石類型主要為花崗閃長巖、二長花崗巖；其次為閃長巖，輝長巖、次安山巖、石英閃長巖等。巖漿活動由基性開始，到酸性結(jié)束。

區(qū)內(nèi)的各種構(gòu)造是在不同歷史時期受不同的應(yīng)力場作用發(fā)展起來的，確立了東西向構(gòu)造體系、南北向構(gòu)造體系、北西向及北北西向構(gòu)造、北東向及北北東向構(gòu)造。

2.礦床地質(zhì)特征

礦體以香房河為界分為北山礦段及南山礦段，礦體嚴(yán)格受NNW向壓性斷裂及次級斷裂的控制，礦體主要由充填于裂隙中的含金-銅多金屬硫化物脈和其兩側(cè)圍巖中的細(xì)脈浸染狀礦化礦體組成。

主斷裂構(gòu)造方向代表著主礦體走向，礦體分別位于主斷裂構(gòu)造的上下盤。主礦脈的規(guī)模、厚度與主斷裂的規(guī)模成正比，如F1主斷裂構(gòu)造，地表平均厚度為10m，而444m中段寬為2.8m，1號礦脈的規(guī)模也由地表的9m變?yōu)?m左右（按照邊界品位Au1.5×10-6，Cu0.2%圈定）。如果不以邊界品位來圈定，則北山礦段表現(xiàn)出全巖（圍巖）礦化的特點(diǎn)。

在成礦熱液運(yùn)移的過程中，熱液與其通道附近的巖石相互作用，導(dǎo)致圍巖物質(zhì)成分發(fā)生變化，使圍巖巖石的礦物成分、化學(xué)成分和物理性質(zhì)發(fā)生變化。圍巖蝕變的類型：鉀化和黑云母化、絹云母化、硅化、碳酸鹽化

通過以上對礦床地質(zhì)的研究，可以看出小西南岔金銅礦床是多期次多階段的礦化活動產(chǎn)物，影響礦床礦化的地質(zhì)因素是構(gòu)造和、巖性。

3.礦床地球化學(xué)特征

礦區(qū)內(nèi)元素的豐度為A u、N i、Mo、Co及A s、Zn、Sb 均高于吉林省東部山區(qū)的背景值。小西南岔金銅礦中，主成礦元素為Au和Cu，Au平均為3.5×10-6，Cu平均為5.4%，伴生的主要有益元素為Ag（Ag平均為11.28×10-6），Au/Ag比為0.44；除Ag之外，還有其它伴生的元素，從高到低依次為Zn、As、Pb、Bi、Sb、W、Mo、Te、Hg。在元素分配上，金主要以自然金的形式存在于石英脈以及各種硫化物之中，Cu主要以塊狀或細(xì)脈狀黃銅礦形式出現(xiàn)； Ag主要以銀金礦或類質(zhì)同象形式產(chǎn)于閃鋅礦和方鉛礦中。

4.元素組合特征分析

通過相關(guān)系數(shù)分析，可以驗(yàn)證Au與Cu、Ag、Hg的相關(guān)性及Cu、Ag、Hg之間的相關(guān)性很密切。同時Bi與Cu、Ag、Hg都中度相關(guān)，所以Bi也可以作為Ag的指示元素。Cu、Ag、Hg、Bi可以作為Au的指示元素，輔助圈定異常范圍。

五種元素的含量變化規(guī)律是：

（1）元素含量變化較大總體呈波狀起伏明顯，高峰值均顯示出與礦脈有關(guān)。

（2）礦化元素Au、Cu、Hg、Bi、Ag含量表現(xiàn)為消長關(guān)系，尤其Au、Cu、Ag更為明顯，元素起伏變化相似，由此說明Cu、Ag、Hg等元素與Au元素成礦關(guān)系密切，可作為找礦指示元素。

（3）根據(jù)礦脈的平均礦化強(qiáng)度可以推斷出，礦石邊界品位Au0.58×10-6，Cu0.194×10-2。

通過聚類水平分析，元素組合為：①Cu、Ag；在r>0.6的水平上，元素組合為：①Cu、Ag一組與Bi②As、W；在r>0.4的聚類水平上，元素組合為①Au、Hg；在r>0.3的聚類水平上元素組合為為①M(fèi)o、Zn。在R型聚類分析譜系圖上，Co元素明顯與其它元素組合分離，表現(xiàn)出很強(qiáng)的獨(dú)立性特征。通過聚類分析結(jié)果可以看出與Au關(guān)系最密切的指示元素為Hg，其次為Cu、Ag、Bi。

5.地球化學(xué)找礦模型

由礦床地球化學(xué)元素分析可知，Au異常是尋找金礦的直接指示信息，Cu、Hg、Ag是Au的最主要輔助圈定異常元素。首先對單元素進(jìn)行異常檢驗(yàn)，再進(jìn)行多元素綜合分析，單元素異常圖的編制是在單元素原始數(shù)據(jù)圖的基礎(chǔ)上實(shí)施的，各元素的異常均以襯度（測量值與元素異常下限的比值）表示，襯度大于1的點(diǎn)均為異常點(diǎn)。

單元素異常圖的圈定原則是：

（1）只有1個異常點(diǎn)，元素含量大于或等于2倍異常下限時。

（2）有2個連續(xù)異常點(diǎn)，至少有1個異常點(diǎn)大于或等于2倍異常下限時。

（3）連續(xù)異常點(diǎn)數(shù)超過3個時。

在進(jìn)行化探工作時，對每個單元素異常按異常強(qiáng)度（異常中元素的最高豐度）、異常點(diǎn)數(shù)、異常長軸方向三個指標(biāo)進(jìn)行量化評分，按單個異常的綜合得分確定元素級別，再對比其他元素的異常區(qū)域，對基本吻合的地點(diǎn)進(jìn)行重點(diǎn)勘探。

6.結(jié)論

在研究分析了小西南岔北山礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)背景、礦床礦體特征、圍巖蝕變和礦石組構(gòu)和地球化學(xué)特征的基礎(chǔ)上得出了以下結(jié)論：

（1）本區(qū)的金銅礦化主要與海西期和燕山期巖漿巖侵入有關(guān)。

（2）礦區(qū)內(nèi)與Au、Cu、Hg、Ag 有關(guān)的巖石類型為石英閃長巖、花崗閃長巖和閃長玢巖。

（3）根據(jù)礦床地球化學(xué)元素特征分析，Au與Cu、Hg、Bi、Ag關(guān)系密切，有成因和成礦期次的聯(lián)系，可以作為化探異常圈定的指示元素。 [科]

【參考文獻(xiàn)】

[1]鄭斗范，樸濤允，萬玉勝等.吉林省琿春縣小西南岔金銅礦床地質(zhì)特征及成礦規(guī)律，1983.

[2]孫超.1994.小西南岔金銅礦床同位素地質(zhì)學(xué)[J].礦產(chǎn)與地質(zhì)，1994，40（8）：19-123.

[3]芮宗瑤，張洪濤，王龍生等.吉林延邊地區(qū)斑巖型-淺成熱液型金銅礦床[J].礦床地質(zhì)，1995，14（2）：99-115.

[4]孟慶麗，周永昶，柴社立.中國延邊東部斑巖-熱液脈型銅金礦床[M].吉林：吉林科學(xué)技術(shù)出版社，2001：1-163.

[5]Claek A H，and Ullrich T D.40Ar/39Ar age dara for andesitic magmmatism and hytrothermal activity in the timok massif，eastenSerbia：implications for metallogenetic relationships in the Bor copper-gold Subprovince.Mineralium Deposita，2003.