金木達(dá)-南木達(dá)地區(qū)微量元素分帶特征及找礦

楊大強(qiáng)，熊觀，張偉，張治貴，王煥國，黃健

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金木達(dá)-南木達(dá)地區(qū)微量元素分帶特征及找礦

楊大強(qiáng)，熊觀，張偉，張治貴，王煥國，黃健

（四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局化探隊，四川德陽 618000）

四川壤塘金木達(dá)—南木達(dá)地區(qū)地處我國川西北“金三角”金成礦帶，該帶發(fā)育多處大中型微細(xì)浸染型金礦床。前人對該帶金的成礦地質(zhì)、構(gòu)造及成礦規(guī)律研等究較較多，但對微量元素的分帶卻沒有研究。該文依據(jù)區(qū)內(nèi)1∶5萬水系沉積物測量成果對Au、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn、Ag、Bi等的含量特征、相關(guān)性及水平分帶序列進(jìn)行了研究表明，帶內(nèi)As、Sb可作為金礦的上部位元素，異常區(qū)微量元素分帶表現(xiàn)為礦體上部逆向分帶、礦體中上部正向分帶相互疊加，表明區(qū)內(nèi)具有隱伏礦體，地表或淺部礦體剝蝕程度較低，對區(qū)內(nèi)深部找礦具有良好的指示意義。

金礦；地球化學(xué)勘探；元素分帶；金木達(dá)-南木達(dá)

地球化學(xué)勘探一直是尋找礦床的重要手段之一，隨著地質(zhì)工作的不斷深入，尋找隱伏礦床已成為當(dāng)今地質(zhì)人所面臨的一項重要任務(wù)，利用原生暈法尋找隱伏礦床的方法在實踐中取得了顯著成果[1-5]。由于礦床周圍的成礦元素和伴生元素在三維空間上均具有分帶現(xiàn)象，利用原生暈垂向分帶原理對水系沉積物異常水平分帶進(jìn)行研究得到了快速發(fā)展，用于推測礦床剝蝕程度、評價礦床埋藏深度、指導(dǎo)尋找盲礦體均具有十分重要的意義[6-9]。

研究區(qū)地處青藏高原東部中緯度地區(qū)，位于我國著名川西北“金三角”地區(qū)的重要組成部分壤塘含金剪切帶內(nèi)，是我國西部微細(xì)浸染型金礦床的重要基地之一。近年來，區(qū)內(nèi)及臨區(qū)相繼發(fā)現(xiàn)了馬腦殼、金木達(dá)及刷經(jīng)寺等大中型—超大型微細(xì)浸染型金礦床及眾多小型金礦床、金礦點，相關(guān)成礦地質(zhì)背景、礦化特征、控礦因素和成礦規(guī)律的研究較豐富[10-13]，符合“地層—巖漿—構(gòu)造”成礦模式，第四系覆蓋層厚，地表出露礦化較差，對尋找深部隱伏礦體制約性十分明顯，目前區(qū)內(nèi)工程控制深度不足150m。本文以金木達(dá)—南木達(dá)地區(qū)礦（致）異常為依托，研究微量元素水平分帶特征，可為區(qū)內(nèi)地表金礦體剝蝕程度及深部隱伏礦體的發(fā)現(xiàn)提供重要的依據(jù)。

圖1 金木達(dá)—南木達(dá)地區(qū)地質(zhì)簡圖（據(jù)1∶20萬色達(dá)、南木達(dá)幅區(qū)域地質(zhì)圖有修改）

1-第四系；2-白堊系；3-三疊系新都橋組；4-三疊系侏倭組；5-三疊系雜谷腦組；6-中酸性侵入巖；7-實測及推測斷層；8-金礦床；9-金礦點；10-礦致異常區(qū)；11-研究區(qū)

1 研究區(qū)概況

表1 水系沉積物測量成果元素含量基本特征

注：Au為10-9，其余元素為10-6，樣品數(shù)2196件，測試由四川省地礦局化探隊檢測中心完成

金木達(dá)—南木達(dá)地區(qū)位于巴顏喀拉盆地西北部，主要出露西康群的中、上部地層，包括上三疊系的雜古腦組、侏倭組、新都橋組地層，其巖性由下而上呈現(xiàn)出由以砂巖為主，經(jīng)砂巖、板巖互層過渡到以板巖為主的一套巖性組合，總厚度>6 000m，屬深海—次深海的濁流沉積[14]，區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育呈NW或NWW向，中酸性侵入巖受主要斷裂構(gòu)造形跡作用呈零星分布（圖1）。金礦床及金礦點的分布受斷裂構(gòu)造控制，斷裂構(gòu)造成為巖漿活動及成礦溶液的運(yùn)移和儲集空間，金礦的形成和演化與構(gòu)造活動密切相關(guān)[15-16]。

2 元素地球化學(xué)特征

樣品采集在間隙性水流地區(qū)、極少量水流的沖溝底部進(jìn)行多點取樣，以淤泥和粉砂為主，混合在一起組合成一個樣品，野外采集的原始樣品干燥后(20目篩分后)重量應(yīng)不低于500g，確保過60目篩重量大于150g，分析測試采用原子吸收法、熒光法等進(jìn)行測試。

2.1 元素含量基本特征

依據(jù)1∶5萬水系沉積物測量分析測試結(jié)果表明（表1），元素含量變化系數(shù)由大致小排列為：Sb＞Au＞As＞Ag＞Hg＞Bi＞Cu＞Pb＞Zn，其中Au、As、Sb元素的變化系數(shù)最高，元素含量變化范圍最大，為礦致異常的反映，一定條件下有利于富集成礦，Cu、Pb、Zn變化系數(shù)最低，元素含量變化范圍最小，為非礦化異常反映。

表2 水系沉積物測量成果元素之間的相關(guān)性

注：顯著水平，*表示P＜0.05，**表示P＜0.01，n=2196件

2.2 元素的相關(guān)性分析

元素富集成礦是一個復(fù)雜的過程，一個主礦元素的富集往往伴隨有伴生元素、指示元素的富集，通過元素之間的相關(guān)性分析可以定性的了解元素之間的內(nèi)在聯(lián)系。從表2可以看出：Au與As、Sb呈極顯著正相關(guān)（r>0.8），Cu與Pb、Zn呈極顯著正相關(guān)（r>0.3），Pb與Zn呈極顯著正相關(guān)（r>0.3）。反映出區(qū)內(nèi)金成礦具有Au—As—Sb低溫元素組合特征。

圖2 R型聚類分析

聚類分析可以從地球化學(xué)數(shù)據(jù)庫中區(qū)分出不同的地球化學(xué)元素組合，并且可以概括出每一類的地球化學(xué)特性[17]。R型聚類分析是對變量的聚類，通過聚類分析可以了解變量間及變量組合間的親疏關(guān)系，最終對變量進(jìn)行分類[18]。R型聚類分析結(jié)果（圖2）顯示：區(qū)內(nèi)元素分類主要為Au、Sb、As，Pb、Zn、Cu、兩組，Bi、Hg、Ag為相對獨立存在的元素，與各元素的相關(guān)性都很小。通過與我國金礦床原生暈綜臺軸向（垂直）分帶序列相比B—As—Hg—F—Sb—Ba—Pb—Ag—Au—Zn—Cu—W—Bi—Mo—Mn—Ni—Cd—Co—V—Ti[19]，可以看出區(qū)內(nèi)元素相關(guān)性與軸向分帶序列基本一致。

2.3 微量元素水平分帶序列

根據(jù)區(qū)內(nèi)組合元素異常及成礦地質(zhì)條件特征，劃分為4個金礦（致）異常區(qū)（圖3）：金木達(dá)金礦異常區(qū)、尺伊金礦致異常區(qū)、卓欽金礦致異常區(qū)、南木達(dá)金礦異常區(qū)。由圖可知，區(qū)內(nèi)Au、As、Sb元素異常濃集中心基本吻合，為三級濃度分帶，其余元素多為一級濃度分帶，As、Sb元素異常面積最大，利用標(biāo)準(zhǔn)化面金屬量法計算各元素的分帶指標(biāo)[9]，其計算公式如下：

式中n為元素水平分帶指標(biāo)值，aj第元素的標(biāo)準(zhǔn)化面金屬量，ai為異常中第元素的標(biāo)準(zhǔn)化面金屬量。根據(jù)每一元素的n值相對大小排列(從左到右)，即得到該異常的水平分帶序列，各異常區(qū)微量元素水平分帶見表3，金木達(dá)金礦異常序列為Sb—Hg—Zn—Au—As—Ag—Cu—Pb—Bi，尺伊金礦致異常區(qū)序列為Au—Hg—As—Bi—Zn—Cu—Ag—Pb，卓欽金礦致異常區(qū)序列為Cu—Sb—Hg—Au—As—Bi—Zn—Pb—Ag，南木達(dá)金礦異常區(qū)序列為Sb—Hg—Bi—Au—Cu—Pb—As—Ag。

3 微量元素水平分帶特征及其意義

3.1 微量元素水平分帶變化特征

由于水平分帶是成礦帶中成暈元素在水平空間上的有規(guī)律的分帶現(xiàn)象，在一定水平空間上具有相對的唯一性，水平分帶與成暈元素濃度、成礦帶深度等有關(guān)，對比我國金礦床原生暈綜合軸向（垂直）分帶序列，垂向上可劃分為礦上部位、礦體部位、礦下部位3個水平分帶，每個部位都有自己特有的水平分帶特征，根據(jù)水平分帶性質(zhì)，可以評價和判斷異常的剝蝕程度并進(jìn)行隱伏礦預(yù)測[20]。

圖3 金木達(dá)、尺伊、卓欽、南木達(dá)地區(qū)異常圖

a-金木達(dá)礦異常區(qū)；b-尺伊礦致異常區(qū)；c-卓欽礦致異常區(qū)；d-南木達(dá)礦異常區(qū)；1-異常外帶；2-異常中帶；3-異常內(nèi)帶

礦上部位：礦上部位指礦體之上。礦上部位水平分帶與軸向分帶序列相反，即水平分帶序列與綜合軸向分帶序列（自下而上）中元素活動性增強(qiáng)順序相反，稱為逆向分帶，礦上部異常元素主要以礦體前緣指示元素為主，主要成礦元素在水平分帶序列的位置取決于礦體埋藏深度，礦體埋藏越深成礦元素的水平分帶序列排在越后，甚至異常中不出現(xiàn)，而礦體前綴指示元素排在水平分帶序列的前面。

表3 金木達(dá)—南木達(dá)地區(qū)微量元素水平分帶特征

礦體部位：由于礦體部位的中上部和中下部異常元素和水平分帶性質(zhì)都有較大的差別，可分為礦體中上部及礦體中下部。礦體中上部：異常元素水平分帶序列符合軸向分帶序列中元素活動性增強(qiáng)的順序。即水平分帶序列與綜合軸向分帶序列一致，稱為正向分帶。礦體中上部異常元素種數(shù)明顯增多，由成礦元素和近礦指示元素及前緣指示元素組成；礦體中下部：異常元素水平分帶與軸向分帶序列相反，即水平分帶序列與軸向分帶序列中元素活動性增強(qiáng)順序相反，稱為逆向分帶。礦體中下部異常元素除成礦元素外，主要以近礦指示元素和礦體尾暈指示元素組成，礦體前緣指示元素已基本剝蝕。

礦下部位：水平分帶與軸向分帶序列一致，稱為正向分帶。礦體尾暈元素開始沉淀于礦化帶最深部，即軸向分帶序列中活動性最小的元素沉淀的最多。

3.2 找礦意義

通過區(qū)內(nèi)元素含量變化特征及相關(guān)性、R型聚類分析及與我國金礦床原生暈綜臺軸向(垂直)分帶序列相比表明，As、Sb元素可作為區(qū)內(nèi)金礦體前緣及上部元素，Cu、Pb、Zn元素可作為金礦體及中部元素，Bi、Ag、Hg元素相對獨立，可能與區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造控制金礦體及中酸性侵入巖有關(guān)。

與原生暈綜臺軸向（垂直）分帶序列（自下而上）中元素活動性增強(qiáng)順序相比，金木達(dá)礦異常區(qū)微量元素水平分帶為Sb—Hg—Zn—Au—As—Ag—Cu—Pb—Bi，該序列具有強(qiáng)—弱—強(qiáng)—弱的排列現(xiàn)象，以礦上部位逆向分帶為主，疊加礦體中上部正向分帶，表明區(qū)內(nèi)具有隱伏礦體，地表出露的礦體已剝蝕到礦體中上部；尺伊礦致異常區(qū)微量元素水平分帶為Au—Hg—As—Bi—Zn—Cu—Ag—Pb，該序列具有弱—強(qiáng)—弱的排列現(xiàn)象，以礦體中上部正向分帶為主，疊加礦體上部逆向分帶，表明區(qū)內(nèi)地表及淺部礦體已剝蝕到礦體中上部，具有隱伏礦體；卓欽礦致異常區(qū)微量元素水平分帶為Cu—Sb—Hg—Au—As—Bi—Zn—Pb—Ag，該序列具有弱—強(qiáng)—弱—強(qiáng)—弱的排列現(xiàn)象，以礦體中上部正向分帶為主，疊加礦體上部逆向分帶，表明區(qū)內(nèi)區(qū)內(nèi)地表及淺部礦體已剝蝕到礦體中上部，具有隱伏礦體；南木達(dá)礦異常區(qū)微量元素水平分帶為Sb—Hg—Bi—Au—Cu—Pb—As—Ag，該序列具有強(qiáng)—弱—強(qiáng)的排列現(xiàn)象，以礦體上部逆向分帶為主，疊加礦體中上部正向分帶，表明區(qū)內(nèi)具有隱伏礦體，地表出露的礦體已剝蝕到礦體中上部。

4 結(jié)論

綜上所述，區(qū)內(nèi)Au、As、Sb元素的變化系數(shù)最高，元素含量變化范圍最大，異常面積大，為礦致異常，R型聚類分析顯示元素分類主要為Au、Sb、As，Pb、Zn、Cu、兩組。As、Sb元素可作為區(qū)內(nèi)金礦體前緣及上部元素，礦（致）異常區(qū)水平分帶表現(xiàn)為礦體上部逆向分帶、礦體中上部正向分帶相互疊加，表明區(qū)內(nèi)具有隱伏礦體，地表及淺部礦體剝蝕程度較低，對區(qū)內(nèi)深部找礦具有良好的指示意義。

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Horizontal Zoning and Prospecting for Minor Elements in the Jinmuda-Nanmuda Region, Zamtang, Sichuan

YANG Da-qiang XIONG Guan ZHANG Wei ZHANG Zhi-gui WANG Huan-guo HUANG Jian

(Geochemical Exploration Team, SBGEEMR, Deyang, Sichuan 618000)

The Jinmuda-Nanmuda region, Zamtang, Sichuan lies in Chuansangan Gold Delta. This paper deals with Au, As, Sb, Hg, Cu, Pb, Zn, Ag, Bi geochemical anomalies and their horizontal zonation in the Jinmuda-Nanmuda region based on 1:50000 stream sedimentary survey. The study indicates that As and Sb may be considered as pathfinder elements and distribution of minor elements is characterized by reverse zonation. Superimposition of normal zonation on reverse zonation in the middle and upper parts of the orebodies shows existence of buried orebody in the depth.

Au deposit; geochemical exploration; element zonation; Jinmuda-Nanmuda

P632.+3

A

1006-0995（2017）03-0504-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.03.035

2017-03-05

川滇黔相鄰地區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查（項目編碼：1212011220415）

楊大強(qiáng)（1983- ），男，安徽當(dāng)涂人，工學(xué)碩士，地質(zhì)工程師，主要從事地質(zhì)礦產(chǎn)勘查工作