蘄春縣石人寨金礦區(qū)土壤異常特征與找礦預(yù)測

葉學(xué)峰

（湖北省地質(zhì)局第六地質(zhì)大隊(duì)，湖北孝感432100）

蘄春縣石人寨金礦區(qū)土壤異常特征與找礦預(yù)測

葉學(xué)峰*

（湖北省地質(zhì)局第六地質(zhì)大隊(duì)，湖北孝感432100）

湖北省蘄春縣石人寨金礦區(qū)位于蘄春縣城北東，處于武當(dāng)—桐柏—大別成礦帶大別山東段南緣，屬蘄春石人寨銀、金、鐵、硅石成礦遠(yuǎn)景區(qū)，2013年湖北省“荊楚富礦”行動(dòng)選定的第一批找礦區(qū)。區(qū)內(nèi)重砂水系沉積物異常明顯，地表有金銀礦（化）點(diǎn)4處，探明有石人寨含金石英脈金礦，成礦條件有利。由于區(qū)內(nèi)第四系殘坡積物覆蓋嚴(yán)重，土壤地球化學(xué)測量是本區(qū)經(jīng)濟(jì)有效的找礦方法。通過土壤地球化學(xué)測量，圈定了5個(gè)金綜合異常，石人寨異常與石人寨金礦對(duì)應(yīng)，低中溫指示元素反映區(qū)內(nèi)剝蝕程度低，異常區(qū)一定深度存在金礦體。馬家灣異常規(guī)模最大，與石人寨異常特征相似，是本區(qū)首選有利找礦區(qū)域。

石人寨；土壤地球化學(xué)；金礦；找礦預(yù)測

湖北省蘄春縣石人寨金礦區(qū)位于蘄春縣城北東，面積25km2，處于武當(dāng)—桐柏—大別成礦帶大別山東段南緣［1］，礦產(chǎn)資源較為豐富，屬貴金屬富集區(qū)。區(qū)內(nèi)有1/5萬重砂異常黃金、鉛族或黃金、鉛族、銅族重砂異常3處，水系沉積物異常3處［2］，已探明石人寨金礦床1處［3］，由于成礦條件有利，化探異常明顯，存在可供對(duì)比的已知金礦床，2013年湖北省“荊楚富礦”行動(dòng)第一批選定該礦區(qū)為金礦預(yù)查區(qū)。

礦區(qū)第四系殘坡積物覆蓋嚴(yán)重，土壤地球化學(xué)測量經(jīng)濟(jì)易行，適宜本區(qū)開展礦產(chǎn)勘查工作。通過對(duì)石人寨金礦區(qū)土壤地球化學(xué)分析，查明以Au為主的成礦元素地球化學(xué)特征，并與石人寨金礦對(duì)比，圈定找礦靶區(qū)，指導(dǎo)本區(qū)找礦工作。

1　區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)位于武當(dāng)—桐柏—大別成礦帶大別山東段南緣，屬秦嶺褶皺系（Ⅰ級(jí)）桐柏—大別中間隆起帶（Ⅱ級(jí)）大別山復(fù)背斜（Ⅲ級(jí)）東段浠水褶皺束東端，郯廬斷裂帶與襄樊—廣濟(jì)斷裂帶交匯的北部所形成的三角形破碎區(qū)內(nèi)（圖1），是燕山晚期巖漿上侵的有利通道，同時(shí)還是熱液上升的有利構(gòu)造部位，成為金、銀、銅、鉬及多金屬礦成礦的極佳場所。

區(qū)域地層分區(qū)屬南秦嶺—大別山地層區(qū)，以變質(zhì)巖為主，出露的地層有新元古界武當(dāng)巖群、中元古界紅安巖群、大別山巖群及上白堊統(tǒng)—古近系湖盆沉積［4］。

區(qū)內(nèi)巖漿巖分布廣泛，巖石類型多樣。從形成時(shí)間看，以燕山期最為發(fā)育。巖漿侵入活動(dòng)可分為揚(yáng)子期和燕山期，巖性從超基性、基性到中性、酸性均有出露，超基性、基性巖體受斷裂控制明顯。燕山期巖體規(guī)模大，平面上呈圓形或不規(guī)則狀，受北東向、北西向兩組斷裂帶的聯(lián)合控制［5］。

新一輪區(qū)劃歸屬為秦嶺—大別金銀鉛鋅銅銻錳成礦帶（Ⅱ）武當(dāng)山—桐柏山—大別山大別期—燕山期金、銀、鉛、鋅（鈦）成礦帶（Ⅲ）武穴梅川—三面尖銅、金、銀成礦區(qū)（Ⅳ12）中的蘄春石人寨銀、金、鐵、硅石成礦遠(yuǎn)景區(qū)（Ⅴ-25）［6］。

2　礦區(qū)地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)出露地層有上新太古界—古元古界大別山（巖）群變基性火山巖組（Ar3Pt1D1）斜長角閃巖和第四系全新統(tǒng)沖積物（Qhal）（見圖2）。

侵入巖主要有黑云斜長片麻巖（Ar3Pt1Wgn）、黑云角閃斜長片麻巖（Ar3Pt1Fgn）、細(xì)粒二長花崗巖（O1βηγ）、變輝長巖（∈3ν）、變閃長巖（∈3δ）。細(xì)粒二長花崗巖片麻理發(fā)育，片麻理傾向20°～60°，傾角19°～52°，其中多數(shù)在30°左右。石英脈發(fā)育，脈寬一般2～3cm，延長2～10m，見絹云母化、褐鐵礦化。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要為北西向斷層，斷層帶寬10～50m，帶內(nèi)見碎裂巖、硅化碎裂巖、石英脈，蝕變主要為絹云母化、綠泥石化、硅化，褐鐵礦化發(fā)育。

圖1　石人寨金礦區(qū)大地構(gòu)造簡圖

3　石人寨金礦地質(zhì)特征

石人寨金礦位于礦區(qū)西南部石人寨，由2條含金石英脈組成，沿北西向近平行分布于石人寨F30斷裂內(nèi)。

金礦體圍巖為斜長黑云片巖、片麻狀黑云二長花崗巖及片麻狀黑云二長花崗巖，圍巖蝕變強(qiáng)烈，主要有硅化、絹云母化、綠泥石化、方解石化、黃鐵礦化等。礦體長310～830m，相距50～70m，厚一般1～3m，最厚可達(dá)8.65m，總體走向315°～325°，均傾向南西，傾角5°～20°。金品位多為0～3g/t，最高17g/t。

礦石結(jié)構(gòu)主要為粒狀結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造有浸染狀、脈狀、網(wǎng)脈狀，礦石類型有含金石英脈型和蝕變巖型金礦石。礦石中主要金屬礦物為自然金、黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦，次要銀金礦，少量輝鉬礦、閃鋅礦，金屬氧化物主要為褐鐵礦，少量孔雀石、銅藍(lán)、磁鐵礦，脈石礦物主要為石英，少量方解石、絹云母、綠泥石等。

4　礦區(qū)元素異常特征

4.1礦區(qū)1∶5萬水系沉積物異常特征

區(qū)內(nèi)1∶5萬水系沉積物異常有Pb甲異常1處、AuPb乙類異常2處，與黃金、鉛族重砂異常套合較好。各異常特征如下：

馬家灣Pb乙1類異常：形態(tài)為長條狀，走向北西—南東向，與區(qū)域構(gòu)造線一致。長約3.6km，寬約0.8km，面積2.5km2。元素組合以Pb為主，伴生Au、Mo、Ag等。

郝新橋AuPbMo乙3類異常：近圓形，面積0.7km2。主要元素為Au、Pb、Mo，伴生元素為As。

石人寨Pb甲2類異常：長橢圓狀，面積2.4km2。主要元素為Pb，為礦致異常。出露太平寨超單元的侵入巖，以及呈包體出現(xiàn)的大別雜巖，北西向石英脈發(fā)育，與石人寨黃金、鉛族Ⅱ級(jí)異常東部吻合，有石人寨小型金礦床1處。

4.2礦區(qū)土壤異常特征

全區(qū)1/1萬土壤地球化學(xué)測量網(wǎng)度100m×40m，采集B層（或C層）細(xì)粒物質(zhì)，深度30～80cm，共采集樣品3914件，重復(fù)樣135件，重復(fù)樣統(tǒng)計(jì)樣品分析合格率為90.7%，分析結(jié)果可靠，符合規(guī)范要求。分析元素Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、W、Mo。

圖2　石人寨金礦區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)圖

分析數(shù)據(jù)采用數(shù)字地質(zhì)調(diào)查軟件中的綜合數(shù)據(jù)處理功能繪制等值線圖和異常圖，對(duì)所有數(shù)據(jù)取10為底的對(duì)數(shù)，取對(duì)數(shù)后數(shù)據(jù)基本呈正態(tài)分布，在連續(xù)剔除不小于Xˉ+3S0的特高值后，用對(duì)數(shù)均值及對(duì)數(shù)均值和2倍標(biāo)注方差S0求出背景值（Ca）和異常下限（T）。

土壤地球化學(xué)測量各元素?cái)?shù)據(jù)特征值見表1。區(qū)內(nèi)共圈定5個(gè)Au多金屬元素綜合異常，異常形態(tài)總體呈北西向長條狀，異常濃集中心明顯，主要組合元素為Au、Ag、Pb、W、Mo、As、Bi，全區(qū)Cu、Zn元素含量較低，除異常區(qū)外，部分元素呈單個(gè)高值點(diǎn)分布（見圖3）。郝新橋異常區(qū)Au、Ag、Pb、Mo、W、Bi最大值分別為13.4、165、199、4.02、2.49、0.80（×10-6，Au、Ag×10-9），楓樹壟異常區(qū)Au、Ag、Pb、Mo、W、Bi最大值分別為37.8、490、2420、43.0、5.76、19.0（×10-6，Au、Ag×10-9），蓮花街異常區(qū)Au、Ag、Pb、Mo、W、Bi最大值分別為1020、240、942、4.59、7.05、1.60（×10-6，Au、Ag×10-9），馬家灣異常區(qū)Au、Ag、Pb、Mo、W、Bi最大值分別為250、237、1390、11.6、2.7、0.81（×10-6，Au、Ag×10-9），石人寨異常區(qū)Au、Ag、Pb、Mo、W、Bi最大值分別為309、3920、7980、4.63、4.02、0.85（×10-6，Au、Ag×10-9）。

從聚類分析圖上可以看出（圖4），該區(qū)分析的10個(gè)金屬元素大體分為4類，Au、Ag、Cu、Zn-Pb-As、Sb、Bi-W、Mo，Au與Ag、Cu、Zn正相關(guān)，基本同時(shí)形成，而Pb與As、Sb、Bi及W、Mo為不同時(shí)間和溫度下形成。

表1　石人寨金礦區(qū)土壤地球化學(xué)元素?cái)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

圖3　石人寨金礦區(qū)土壤地球化學(xué)元素等值線示意圖

5　找礦預(yù)測

從土壤元素最高值和背景值分析，低溫元素Au、Ag、Cu、Pb、Zn含量高，中溫元素Mo、W、Bi含量低，反映礦區(qū)內(nèi)金礦體剝蝕程度低。

在圈定的5個(gè)Au綜合異常區(qū)中，石人寨（Au5）異常內(nèi)探明有石人寨金礦，說明土壤異常由深部的金礦體引起，異常形態(tài)與深部金礦體形態(tài)關(guān)系密切。

楓樹壟（Au2）、蓮花街（Au3）、馬家灣（Au4）異常區(qū)地表發(fā)現(xiàn)有金銀礦（化）點(diǎn)，說明異常與金銀礦化有關(guān)。馬家灣（Au4）異常與石人寨（Au5）異常元素特征極為相似，馬家灣異常規(guī)模較石人寨異常規(guī)模大，對(duì)比分析馬家灣異常區(qū)屬下步找礦最為有利區(qū)域。

6　結(jié)論

石人寨金礦區(qū)第四系殘坡積物覆蓋嚴(yán)重，預(yù)查階段土壤地球化學(xué)測量是區(qū)內(nèi)一種經(jīng)濟(jì)有效的找礦方法。

通過土壤地球化學(xué)測量，區(qū)內(nèi)圈定了5個(gè)金綜合異常，與水系沉積物異?；咎缀希惓饧行拿黠@，低中溫指示元素含量特征反映本區(qū)剝蝕程度低，對(duì)比石人寨金礦特征，異常由深部金礦體引起。

馬家灣土壤異常規(guī)模大，屬本區(qū)找礦首選有利區(qū)域。

圖4　石人寨礦區(qū)土壤地球化學(xué)元素R型聚類分析圖

［1］彭三國，等.武當(dāng)—桐柏—大別成礦帶及地質(zhì)找礦部署方案［R］.中國地質(zhì)調(diào)查局，2013.

［2］劉煥然，等.1∶5萬蘄春縣幅、劉河鎮(zhèn)幅水系沉積物測量成果報(bào)告［R］.湖北省鄂東北地質(zhì)大隊(duì)，1992.

［3］李勤書，等.湖北省蘄春縣石人寨金礦區(qū)詳細(xì)普查地質(zhì)報(bào)告［R］.湖北省鄂東北地質(zhì)大隊(duì)，1986.

［4］黃建勛，金經(jīng)煒，張淦權(quán).湖北省區(qū)域地質(zhì)志［M］.地質(zhì)出版社，1990.

［5］孫繼安，等.1∶5萬劉河鎮(zhèn)幅、停前街幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告［R］.湖北省鄂東北地質(zhì)大隊(duì)，1992.

［6］袁桂遠(yuǎn)，等.湖北省鄂東北地區(qū)成礦遠(yuǎn)景區(qū)劃報(bào)告［R］.湖北省鄂東北地質(zhì)大隊(duì)，2007.

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A

1004-5716（2016）05-0166-05

2016-01-07

2016-01-22

葉學(xué)峰（1966-），男（漢族），湖北孝感人，高級(jí)工程師，現(xiàn)從事礦產(chǎn)勘查工作。