金寨縣洪沖地區(qū)原生暈地球化學(xué)特征及找礦潛力分析

方明，張懷東，史春鴻，王波華，王寬

(1 安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局313地質(zhì)隊， 安徽六安 237010; 2 安徽省地質(zhì)調(diào)查院, 安徽合肥 230001)

金寨縣洪沖地區(qū)原生暈地球化學(xué)特征及找礦潛力分析

方明1，張懷東1，史春鴻2，王波華1，王寬1

(1 安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局313地質(zhì)隊， 安徽六安 237010; 2 安徽省地質(zhì)調(diào)查院, 安徽合肥 230001)

結(jié)合研究區(qū)內(nèi)的地質(zhì)背景，系統(tǒng)論述了洪沖地區(qū)多金屬元素原生暈地球化學(xué)特征，圈定綜合異常共16處。總體上，異常具有一定的分帶性，從南到北大致為：Cu-Mo-Au→Pb-Zn-Ag→Pb-Ag，具有高溫到低溫的特征，空間分布明顯受燕山期巖漿熱液活動和構(gòu)造斷裂等因素聯(lián)合控制，并且Mo、Cu、W、Au等尾暈元素與As、Sn等頭暈元素相互疊加，顯示出多階段疊加成礦的特點。其中Hs5、Hs7、Hs14、Hs15綜合異常帶，具有良好的找礦潛力。

原生暈；地球化學(xué)特征；找礦潛力分析；金寨洪沖

0 引言

研究區(qū)位于安徽省金寨縣城以南約10km，洪沖村高山溝-簡槽-大布沖一帶，面積約19.10km2。區(qū)內(nèi)為中-低山區(qū)，南高北低，相對高差較大，可達(dá)630余米，植被發(fā)育，荊棘叢生，為Ⅳ級地形。本次進(jìn)行了1∶1萬原生暈地球化學(xué)測量，測量網(wǎng)度100m×40m，共采集4742件樣品。樣品分析由安徽省地礦局313地質(zhì)隊實驗室完成，分析元素為：Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Bi、Sn、W、Mo，共10種元素。

1 地質(zhì)背景概況

研究區(qū)處于大別山東段，北淮陽鉛鋅銀多金屬成礦帶南部，區(qū)域內(nèi)構(gòu)造發(fā)育、火山巖漿活動頻繁，區(qū)域礦產(chǎn)有沙坪溝斑巖型鉬礦、銀水寺矽卡巖型鉛鋅礦、汞洞沖隱爆角礫巖型鉛鋅礦等多個礦床[1～3]。

區(qū)內(nèi)出露的地層主要為晚古生代佛子嶺巖群潘家?guī)X巖組（下段為主）（圖1），巖性主要為：二云石英片巖夾薄層狀石英巖。潘家?guī)X巖組下段出露于研究區(qū)東部，其下部巖性為二云石英片巖、長石石英片巖；上部巖性為斜長黑云石英片巖、二云石英片巖，長石石英片巖夾灰色薄層含綠簾石英片巖。

出露巖漿巖主要為棋盤石超單元，巖性為中粒花崗巖（玉石山單元）和細(xì)?；◢弾r（陡嶺寨單元），大面積出露于研究區(qū)西部[1～2]。在研究區(qū)南部和中部出露有花崗斑巖、花崗巖、石英正長巖等小巖體。

區(qū)內(nèi)脈巖非常發(fā)育，數(shù)量和種類眾多，主要為：花崗（斑）巖脈、二長斑巖脈及硅化脈等。其中二長斑巖同圍巖（二云石英片巖）接觸界限截然，脈走向多為北西-南東向，寬度0.5～25m不等。花崗（斑）巖脈多分布于棋盤石超單元巖體外圍，脈寬1～20m不等，走向差異較大，多為北東向。硅化脈多侵入于早期二云石英片巖圍巖內(nèi)，走向主要為北北西向。

受金寨斷裂活動的影響，區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動十分強(qiáng)烈，主要表現(xiàn)為由南向北逆沖推覆構(gòu)造活動，使巖石沿不同巖性差異面形成破碎帶、層間虛脫及糜棱巖化帶，為花崗斑巖體的侵位及熱液活動提供良好的構(gòu)造空間。

區(qū)內(nèi)斷層走向主要有：北西-北西西向、近南北向、北東向。區(qū)內(nèi)所見構(gòu)造巖多為動力構(gòu)造巖，如糜棱巖、構(gòu)造角礫巖、碎裂巖等。初步判斷，北西-北西西向壓扭性斷裂為區(qū)域性早期容礦斷裂，該組斷裂規(guī)模較大，走向上延伸較長，超過500m，傾角陡立，部分?jǐn)嗔延卸L斑巖脈充填，局部發(fā)育多條擠壓性順層韌性剪切帶。南北向右行剪張性斷裂為導(dǎo)礦斷裂，傾角近直立，延長超過4km，貫穿整個研究區(qū)。

區(qū)內(nèi)多次熱液蝕變作用疊加，蝕變非常發(fā)育，主要有硅化、黃鐵礦化、絹云母化（絹英巖化）、綠泥綠簾石化、碳酸鹽化、褐鐵礦化、泥化（高嶺土化）等。與成礦關(guān)系密切的主要為硅化、黃鐵礦化和碳酸鹽化。硅化可以大體分為早晚兩期：早期為面型硅化，而主成礦期和成礦晚期往往呈線型蝕變疊加在早期面型蝕變之上，鉛鋅多金屬礦化主要沿線型硅化脈中發(fā)育，在地表發(fā)生褐鐵礦化形成蜂窩狀硅化脈。

區(qū)內(nèi)礦（化）脈數(shù)量眾多，已圈出鉛鋅礦化體30余條。礦化體分布范圍很廣，總體走向呈北西-北北西-南北向，主要為鉛鋅礦化，局部伴有銀礦化，普遍伴生鏡鐵礦。礦化體主要為裂隙充填交代呈脈狀，少數(shù)礦體呈筒狀。礦化體沿走向、傾向呈豆莢狀，膨脹狹縮、尖滅再現(xiàn)規(guī)律明顯。地表發(fā)現(xiàn)的脈狀礦化體總體上沿北西向呈斜列式展布，多條礦（化）脈平行并排出現(xiàn)。

2 地球化學(xué)特征

2.1 圖件編制

利用GeoIPAS（V3.1版）以及Mapgis等專業(yè)繪圖軟件制作單元素地球化學(xué)圖、異常圖等，離散數(shù)據(jù)網(wǎng)格化采用冪指數(shù)加權(quán)，搜索半徑為150m，網(wǎng)格間距為60m×60m，搜索范圍內(nèi)最少搜索點數(shù)為3，冪指數(shù)因子10，采用累積頻率0.5%；1.5%；4%；8%；15%；25%；40%；60%；75%；85%；95%；97%；98.5%；99.5%；100%的分級標(biāo)準(zhǔn)，色階采用藍(lán)色-黃色-紅色連續(xù)色階細(xì)致的反映元素含量變化情況[4～5]。

表1 各元素地球化學(xué)特征值Table1 Each element geochemical feature value

2.2 地球化學(xué)特征

利用SPSS等統(tǒng)計分析軟件對4742件樣品的10種元素測試數(shù)據(jù)分別對全區(qū)和4個地質(zhì)單元（石英片巖、花崗巖、花崗斑巖、正長斑巖等）進(jìn)行統(tǒng)計分析，得出各元素的極小值、極大值、平均值、中位數(shù)、眾數(shù)、標(biāo)準(zhǔn)偏差、方差、偏度、峰度、變異系數(shù)等地球化學(xué)參數(shù)。從表1中可以看出，各元素概率分布均呈單峰分布，具右偏陡峭分布特征。

為反應(yīng)區(qū)內(nèi)元素的起伏變化、分散集中程度，計算了各元素的變異系數(shù)。變異系數(shù)Cv=標(biāo)準(zhǔn)偏差/平均值。本區(qū)各元素變異系數(shù)從高到低依次為：Bi、Mo、Ag、Sn、Pb、Au、W、Zn、Cu、As，各元素中除As元素外其余元素變異系數(shù)均大于1，為強(qiáng)分異型元素，其中Bi元素分異系數(shù)最高為5.028，可以看出樣品中各元素受到巖性、構(gòu)造以及蝕變等地質(zhì)條件控制。

表2 各元素元素富集系數(shù)對照表Table2 Each element enrichment coefficient comparison

通過計算富集系數(shù)來反應(yīng)各元素的富集系數(shù)來反映各元素的富集貧化特征（見表2），結(jié)合區(qū)域地球化學(xué)資料[6～7]，本區(qū)各元素中除Au元素外，其余元素濃集系數(shù)均大于1，為富集元素，尤其是Bi, Mo, W, Ag濃集系數(shù)大于3為強(qiáng)富集；As, Pb, Cu, Sn, Zn大于1.5為明顯富集；富集系數(shù)從高到低依次為：Bi、Mo、W、Ag、As、Pb、Cu、Sn、Zn、Au，見圖2。

圖2 各元素富集系數(shù)、變異系數(shù)圖Fig.2 Each element enrichment coefficient and variation coefficient diagram

2.3 元素組合類型

為確定元素間關(guān)系，對區(qū)內(nèi)各元素進(jìn)行了相關(guān)性、聚類分析和因子分析。

2.3.1 相關(guān)性分析

從元素相關(guān)性分析成果表（表3）可以得出Pb-Ag、Pb-Zn、Zn-Ag顯著相關(guān)；Bi-Ag、Sn-Zn、Bi-Pb、Sn-Ag、Bi-Sn為低相關(guān)；其余為弱相關(guān)。

圖3 R型聚類分析圖（全區(qū)）Fig.3 R type cluster analysis diagram (whole area)

2.3.2 聚類分析

通過R型聚類分析結(jié)果（見圖3），可以看出，Pb、Zn、Ag中低溫元素組合關(guān)系最密切，明顯聚為一類，Au、Mo、W、Cu等高溫元素組合的地球化學(xué)特征相對較為獨立。

2.3.3 因子分析

表3 相關(guān)性分析成果表Table3 Correlation analysis results

因子分析是一種降維分析，降維后使標(biāo)本具有更明確的意義。筆者選取了7個主因子，累計方差貢獻(xiàn)率大于88%。由于初始因子載荷矩陣更接近于地質(zhì)事實(見表4)，分別代表具有一定地球化學(xué)相關(guān)性的元素組合，得到6種類型地球化學(xué)子區(qū)：F1因子代表的元素組合為Ag+Pb+Zn，代表中低溫元素組合，并且同成礦作用密切關(guān)系密切；F2因子代表元素為Mo+Cu+W+Au，為高溫尾暈元素組合，其空間形態(tài)同巖漿活動密切相關(guān)；F3因子代表元素為As+Sn，應(yīng)為其中Ss可能屬于氣化－高溫階段；F4、F5、F6因子元素組合分別為W、Bi、Mo和Cu，顯示這些元素在本區(qū)具有相對獨立的地球化學(xué)特征，初步推測中溫元素Pb、Zn、Ag、Cu，高溫元素Mo、W、Sn礦化過程明顯，Au、Bi、As析出過程明顯。

3 元素異常特征

根據(jù)所圈定異常的強(qiáng)度、面積、規(guī)模、襯度、異常極大值、異常元素組合等參數(shù)以及空間展布特點，結(jié)合異常所在的地質(zhì)找礦環(huán)境對異常進(jìn)行評價。共圈定11個Pb-Zn-Ag綜合異常，4個Au-Cu-Mo-W綜合異常和1個Pb-Zn-Ag-Mo綜合異常。

各異常雖各具特征，但它們的分布均與成礦地質(zhì)條件有一定的聯(lián)系，且主要異常成片成帶分布，具有一定的方向性，因此，結(jié)合引起異常的主要物質(zhì)來源和地質(zhì)環(huán)境條件等，將異常劃分巖漿源、構(gòu)造源2個成因類型。

表4 初始因子載荷矩陣Table4 Initial factor load matrix

3.1 巖漿源異常

異常源主要由巖漿巖和巖漿汽化高溫?zé)嵋鹤饔靡?，異常在空間上、成因上與特定巖漿巖關(guān)系密切，異常一般以Mo、W、Cu、Au、Bi等高溫元素為主。區(qū)內(nèi)巖漿源的異常主要有：Hs7、Hs15等。異常區(qū)處于強(qiáng)蝕變花崗斑巖巖體內(nèi)部及接觸帶附近。

鉬元素地球化學(xué)圖顯示，正負(fù)背景分異非常明顯，鉬異常強(qiáng)度較強(qiáng)，規(guī)模較大，具有明顯濃集中心及濃度分帶。高值區(qū)集中主要分布于研究區(qū)的南部和中部，花崗斑巖巖體內(nèi)，以及巖體邊部接觸帶附近。經(jīng)異常查證，花崗斑巖內(nèi)（大布沖和楊家大莊附近）具有較強(qiáng)的黃鐵絹英巖化，大致呈帶狀分布，筆者認(rèn)為區(qū)內(nèi)鉬的深部找礦潛力較大。

3.2 構(gòu)造源異常

異異常源主要由構(gòu)造作用引起，異常在空間上、成因上與斷裂構(gòu)造關(guān)系密切，異常以巖漿期后中低溫?zé)嵋撼傻V的Pb、Zn、Ag等元素為主。且主要異常成片成帶分布，具有一定的方向性。異常區(qū)主要處于南北向構(gòu)造斷裂附近，以及北西向、北東向斷裂交匯部位，呈條帶狀、串珠狀展布。主要在花崗斑巖、正長（二長）斑巖中呈明顯的富集，花崗巖中明顯貧化。區(qū)內(nèi)構(gòu)造源的異常主要有：Hs8、Hs9、Hs10、Hs11、Hs12、Hs14。

4 異常評價

根據(jù)異常的綜合特征，并結(jié)合地質(zhì)、化探資料，對Hs5、Hs7、Hs15等礦致異常進(jìn)行解釋評價。

Hs5異常：位于研究區(qū)東部，從南部落筆嶺附近一直向北延伸至文家?guī)X出礦權(quán)范圍，異常面積約1.4686km2，南北長約3km，東西寬約1.1km，異常形態(tài)為不規(guī)則狀，同已發(fā)現(xiàn)的礦化體相吻合。地質(zhì)背景為具硅化的片巖和正長（二長）斑巖、花崗斑巖。主要異常元素為Pb、Zn、Ag。伴生元素為Bi、Cu、Au、W等。異常特征見表5。該異常平面上延伸較遠(yuǎn)，面積最大，局部異常強(qiáng)度強(qiáng)，元素組合良好，具有多處濃集中心，分布于南北向和北西向斷裂帶附近，該異常受構(gòu)造作用控制明顯，推斷該異常深部尋找鉛鋅銀多金屬礦產(chǎn)的潛力較大。

表5 Hs7號異常特征表Table5 Hs7 anomaly features

H s 7異常：位于研究區(qū)中部，在楊家大莊附近，面積約0.5964km2，異常形態(tài)為港灣狀。異常靠近花崗巖體，地質(zhì)背景為黃鐵絹英巖化花崗斑巖和蝕變較強(qiáng)的片巖。主要異常元素為W、Mo、Cu、Au，伴生元素為Pb、Bi、Ag等。異常特征見表6。該異常面積較大，異常強(qiáng)度中等，元素組合較好，濃集中心明顯，由(Cu×Mo×W×Au)/(Pb×Zn×Ag)含量累乘比值圖（圖4）可以推斷該異常為熱源中心，深部具有良好的尋找銅鉬多金屬礦產(chǎn)的找礦潛力。

Hs15異常：位于研究區(qū)東南部，大步?jīng)_到楓嶺村，異常面積約0.63637km2，異常形態(tài)為掌形，地質(zhì)背景為強(qiáng)蝕變片巖和強(qiáng)硅化、黃鐵絹英巖化花崗斑巖。主要異常元素為Cu、Au、Mo、Ag、W，伴生元素為Bi、Pb、Zn等。異常特征見表7。該異常面積較大，元素組合較好，除W元素外濃集中心較明顯。由圖4可以推斷該異常為熱源中心。

圖4 (Cu ×Mo×W×Au)/(Pb×Zn×Ag)含量累乘比值圖Fig.4 (Cu×Mo×W×Au)/(Pb×Zn×Ag) content multiplicative ratios diagram

表6 Hs5號異常特征表Table6 Hs5 anomaly features

表7 Hs15號異常特征表Table 7 Hs15 anomaly features

穿越異常的Ⅴ線剖面資料顯示(圖5)，依據(jù)蝕變（主要為硅化局部具黃鐵礦化）強(qiáng)弱，巖體西南硅化蝕變帶較寬，東北部較窄，推斷該斑巖體大致由南西向北東方向侵入。巖體外圍構(gòu)造、脈巖等巖漿熱液活動非常發(fā)育，該蝕變斑巖體同沙坪溝斑巖型鉬礦相對比[10]，巖體頂部均為黃鐵絹英巖化帶，具有Mo等元素化探異常，從而推斷該地區(qū)斑巖體下部為弱鉀化帶，具有Mo等元素礦化，深部為強(qiáng)鉀化，為Mo等元素礦體。結(jié)合地球化學(xué)異常和地質(zhì)特征，推斷該異常深部具有良好的找礦前景，尋找鉬、銅多金屬礦產(chǎn)的潛力較大。

5 結(jié)論

（1）區(qū)內(nèi)各元素的異常大小不一，形態(tài)各異，綜合異常較多，共16個，并具有Pb-Zn-Ag中低溫元素組合，以及Au-Mo-W-Cu等高溫元素組合。其中Hs5(Pb-Zn-Ag)、Hs7(Au-Cu-Mo-W)、Hs14(Pb-Zn-Ag)、Hs15(Au-Cu-Mo-W)綜合異常帶均為甲類異常，具有尋找斑巖型和中溫?zé)嵋好}型礦床良好的前景。

（2）單元素異常及組合異常成片成帶分布，具有一定的方向性，且明顯受燕山期巖漿熱液活動和構(gòu)造斷裂等因素聯(lián)合控制?？傮w上，區(qū)內(nèi)原生暈具有一定的分帶性，從南到北大致為：Cu-Mo-Au→Pb-Zn-Ag→Pb-Ag，由具有高溫到中低溫的特征，并且鉬、銅、鎢、金等尾暈元素與砷、錫等頭暈元素相互疊加，這也反應(yīng)區(qū)內(nèi)巖漿巖對成礦具有重要的控制作用并具有多期活動特征。

（3）結(jié)合區(qū)內(nèi)已取得的找礦地質(zhì)成果，區(qū)內(nèi)脈巖發(fā)育，巖漿巖多期次侵入，為區(qū)內(nèi)鉛鋅多金屬礦提供較好的成礦物質(zhì)來源，區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動頻繁具備良好的控礦及容礦的地質(zhì)條件。

黃文修對該文亦有貢獻(xiàn)，并感謝審稿專家提出的意見和建議。

圖5 洪沖地區(qū)Ⅴ線剖面圖Fig.5 V line profile in the Hongchong area

[1]安徽省區(qū)調(diào)隊.1∶5萬油店幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告[R].1992.

[2]安徽省313地質(zhì)隊.安徽省金寨縣洪沖鉛鋅礦普查[R].2005.

[3]陸三明, 彭海輝, 盛中烈.北淮陽構(gòu)造帶東段鉛鋅礦找礦前景[J].安徽地質(zhì), 2002, 12(2):114～20.

[4]蔡朝陽,韓秀梅,吳國學(xué),等.統(tǒng)計分析軟件SPSS在化探數(shù)據(jù)處理中的應(yīng)用[J].礦床地質(zhì),2010,29(增刊):635～636.

[5]畢武,唐群英,段新力 等.GeoIPAS在化探異常參數(shù)統(tǒng)計中的應(yīng)用[J].西部探礦工程,2011,(9):212～213.

[6]黎彤.大洋地殼和大陸地殼的元素豐度[J].大地構(gòu)造與成礦學(xué), 1984,8(1):19～27.

[7]趙華榮,杜建國,周存亭等.安徽省域及地層區(qū)表殼元素豐度特征[J].物探與化探,2015,39(2):292～296.

[8]祁軼宏,李曉暉,霍立新.因子分析與地統(tǒng)計學(xué)在化探數(shù)據(jù)分析中的應(yīng)用[J].安徽地質(zhì), 2013,23(2):112～115.

[9]盛中烈,羅銘玖,李良駿.豫西一斑巖鉬礦帶的基本地質(zhì)特征及主要成礦控制因素[J].地質(zhì)學(xué)報，1980,5(4):300～309.

[10]張懷東,王波華,郝越進(jìn)，等.安徽沙坪溝斑巖型鉬礦床地質(zhì)特征及綜合找礦信息[J].礦床地質(zhì), 2012,31(1):41～51.

[11]劉光永, 戴茂昌,祁進(jìn)平，等.福建省紫金山銅金礦床原生暈地球化學(xué)特征及深部找礦前景[J].物探與化探,2014,38(3):434～440.

[12]劉崇民.金屬礦床原生暈研究進(jìn)展[J].地質(zhì)學(xué)報,2006,80(10):1528～1538.

[13]李惠,張文華,劉寶林，等.中國主要類型金礦床的原生暈軸向分帶序列研究及其應(yīng)用準(zhǔn)則[J].地質(zhì)與勘探, 1999,35(1):32～35.

GEOCHEMICAL FEATURES AND ORE EXPLORATION POTENTIAL ANALYSIS OF PRIMARY HALO IN THE
HONGCHONG AREA, JINZHAI COUNTY

FANG Ming1, ZHANG Huai-dong1, SHI Chun-hong2,WANG Bo-hua1, WANG Kuan1
(1 No.313 Unit of Bureau of Geology and Mineral Exploration of Anhui Province, Lu’an, Anhui,237010,China;2 Institute of Geological Survey of Anhui Province, Hefei Anhui 230001,China)

Considering geological setting of the study area, this paper systematically discussed geochemical features of primary halo of a number of metallic elements in the Hongchong area, and circled 16 places of comprehensive anomalies.In general, the anomalies are zoned from south to north roughly as Mo-Au→Pb-Zn-Ag→Pb-Ag, from high to low temperature, are spatially co-controlled by the Yanshanian magmatic thermal fluid activities and structural fractures, with Mo, Cu, W, Au tail halo elements overlapping with As and Sn head halo elements showing multi-stage superimposition ore-forming characteristics.Of those, Hs5, Hs7, Hs14 and Hs15 comprehensive anomalous zones are prospective for mineral exploration.

primary halo; geochemical features; ore exploration potential analysis; Hongchong, Jinzhai

P632.1

：A

1005－6157(2015)04－0292－6

2015-07-11

安徽省地質(zhì)勘查基金項目（2011-2-22）

方明（1982-），男，安徽淮北人，工程師，主要從事礦產(chǎn)資源勘查方面工作