四川正河金多金屬礦地球化學(xué)特征及找礦方向

唐成澤，嚴(yán)冰，銀雪琴，陸朋朋

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四川正河金多金屬礦地球化學(xué)特征及找礦方向

唐成澤1，嚴(yán)冰2，銀雪琴2，陸朋朋2

（1. 四川省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，成都 610052；2. 成都理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，成都 610059）

通過(guò)對(duì)正河金多金屬礦大地構(gòu)造位置、地層、構(gòu)造、蝕變及地球化學(xué)特征的綜合分析研究，與區(qū)域上典型金礦床的對(duì)比分析，認(rèn)為礦床具有熱液成因，未來(lái)找礦重點(diǎn)區(qū)域?yàn)镠s-1異常區(qū)，其次為Hs-2異常區(qū)，以探尋石英脈型和熱液型Au為主，兼顧C(jī)u、Pb、Zn。

金；地球化學(xué)；找礦；正河

研究區(qū)處于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)與松潘-甘孜褶皺帶結(jié)合部。以桂溪-曲山-蘇保一線（即北川大斷裂）為界，東部屬揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)北西龍門(mén)山-大巴山臺(tái)緣凹陷西部的龍門(mén)山褶斷帶；北西面屬松潘-甘孜褶皺系巴顏喀拉冒地槽褶皺帶東緣的茂汶-丹巴背斜（后龍門(mén)山褶皺帶）[1][2]。研究區(qū)構(gòu)造位置上處于羌塘-三江造山系之玉龍塔格-巴顏喀拉前陸盆地，屬于巴顏喀拉-松潘成礦省內(nèi)小金-汶川Fe-Cu-Au-Pb-Zn-Ag礦遠(yuǎn)景區(qū)與平武虎牙-黑水Mn-Fe-Au礦遠(yuǎn)景區(qū)的結(jié)合部，區(qū)域上已發(fā)現(xiàn)的典型金礦主要有哲波山金礦、松潘白羊鄉(xiāng)金礦、理縣危關(guān)金礦、平武老營(yíng)坪金礦等，區(qū)域上看具有良好的金多金屬成礦地質(zhì)條件（圖1）。

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置圖

（據(jù)四川省區(qū)域地質(zhì)志修編，1991）

F1：青川-平武斷裂; F2：汶川-茂汶斷裂; F3：北川-映秀斷裂; F4：安縣-馬角壩斷裂; F5：前緣隱伏廣元-大邑?cái)嗔癣伲盒履舷蛐? ②：茂汶復(fù)背斜; ③：大印復(fù)背斜; ④：大康背斜; ⑤⑥：轎子頂復(fù)背斜; ⑦：黃坪灌向斜; ⑧：元吉倒轉(zhuǎn)背斜; ⑨：井天壩背斜; ⑩：仰天窩向斜; ?：唐王寨復(fù)向斜

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.1 地層

研究區(qū)范圍內(nèi)出露的地層有三疊系下統(tǒng)波茨溝組（T1）、三疊系中統(tǒng)雜谷腦組（T2）以及第四系（Q）。

1）菠茨溝組，主要分布于研究區(qū)北西部，出露面積較小。其主要巖性為含鐵錳或不含鐵錳的變質(zhì)石英砂巖及少量的綠泥石千枚巖、灰?guī)r、薄層大理巖組成，韻律性不明顯。局部巖石較為破碎且可見(jiàn)有微弱的蝕變，局部見(jiàn)有較好的黃鐵礦化以及褐鐵礦化。

2）雜谷腦組，為研究區(qū)主要出露地層，分布于區(qū)內(nèi)北東部及南部。其巖性主要為少量變質(zhì)鈣質(zhì)粉砂巖、變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖夾雜砂巖、砂質(zhì)絹云板巖或千枚巖、絹云板巖，韻律性不明顯，局部為不夾板巖的大套砂巖段。局部巖石較為破碎，巖層間及裂隙中偶見(jiàn)石英細(xì)脈、團(tuán)塊，石英細(xì)脈體周?chē)话阌薪佋颇腑h(huán)繞，巖石顏色較深。該地層的板巖及千枚巖中見(jiàn)有較好的黃鐵礦化及褐鐵礦化。

3）第四系，主要為沖積（或沖洪積層），沿河流兩岸零星分布，厚度不大，時(shí)代較新，均為全新統(tǒng)。

1.2 構(gòu)造

研究區(qū)內(nèi)巖層總體為東-南東向傾斜，南東部雜谷腦組地層為一小型向斜，軸延伸北東-南西向，向北東方向傾伏，為傾伏向斜。向斜核部為千枚巖，兩翼對(duì)稱(chēng)出露千枚巖夾板巖、板巖夾千枚巖及板巖，見(jiàn)黃鐵礦化、褐鐵礦化現(xiàn)象。向斜北西翼巖層產(chǎn)狀103°～157°∠43°～82°，南東翼220°～327°∠58°～81°。研究區(qū)南部見(jiàn)一斷層，斷層面傾向北西，傾角50°～80°，斷層崖向南延伸出礦區(qū)，長(zhǎng)大于800m。

1.3 巖漿巖及變質(zhì)巖

研究區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)總體不強(qiáng)烈，僅局部地段見(jiàn)有少量巖脈侵入，脈體兩側(cè)蝕變主要有褐鐵礦化及黃鐵礦化，與金礦成礦有一定關(guān)系。

研究區(qū)屬于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)與松潘-甘孜褶皺帶結(jié)合部，變質(zhì)作用表現(xiàn)強(qiáng)烈。主要的變質(zhì)巖類(lèi)有：變質(zhì)砂巖、變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖、板巖類(lèi)以及千枚巖等。主要的變質(zhì)礦物有綠泥石、絹云母以及少量的黑云母。巖石變質(zhì)程度相對(duì)較低，變質(zhì)作用類(lèi)型為區(qū)域低溫動(dòng)力變質(zhì)作用，其源巖為一套海相碎屑巖。

1.4 蝕變特征

研究區(qū)內(nèi)蝕變較為發(fā)育，主要有硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、絹云母化以及綠泥石化，其主要蝕變特征可分述如下。

1）硅化，為研究區(qū)主要的熱液蝕變活動(dòng)及成礦重要因素，主要表現(xiàn)形式為石英脈發(fā)育，幾乎遍布整個(gè)礦區(qū)，南東部（藥房子）及北東部（正溝）附近石英脈最為發(fā)育，延伸達(dá)500m，石英單脈不大，寬不超過(guò)1.5m。部分石英脈附近伴有黃鐵礦化、褐鐵礦化，褐鐵礦化常見(jiàn)。

2）黃鐵礦化，主要分布于千枚巖及板巖中，砂巖中局部可見(jiàn)，以星點(diǎn)狀為主，局部見(jiàn)條帶狀。黃鐵礦主要呈立方體形態(tài)，粒徑1～3mm，少量可達(dá)1cm，含量1%～20%不等。受構(gòu)造及變質(zhì)作用影響，部分黃鐵礦發(fā)生變形和碎裂，裂紋中有赤鐵礦、褐鐵礦蝕變，部分邊部有黃銅礦交代。這類(lèi)黃鐵礦為海相沉積成因。后期鏡下觀察研究發(fā)現(xiàn)：巖石中有較多的細(xì)小黃鐵礦發(fā)生了變形和碎裂，裂紋中發(fā)現(xiàn)有較好的赤鐵礦、褐鐵礦蝕變；部分黃鐵礦邊部有黃銅礦交代；此外，經(jīng)鑒定還發(fā)現(xiàn)有黃銅礦、斑銅礦及銅藍(lán)等熱液蝕變礦物。所有這些都說(shuō)明：該地區(qū)曾有較強(qiáng)烈的熱液活動(dòng)。

3）褐鐵礦化，主要分布在石英脈與圍巖接觸部位，也分布于石英脈千枚巖及板巖層面間。主要為熱液蝕變產(chǎn)物，多呈現(xiàn)土黃色、紫黑色及紅色。

表1 礦區(qū)異常下限取值表

注：含量單位Au為10-9，其余均為10-6

2 地球化學(xué)特征

2.1 采樣分析

采用水系沉積物化樣進(jìn)行分析，分析Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As等6個(gè)元素，將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換成對(duì)數(shù)后進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，直方圖顯示，元素為呈對(duì)數(shù)據(jù)正態(tài)分布[3]。

異常下限（T）是用對(duì)數(shù)剔除特高值后的全區(qū)對(duì)數(shù)平均值加1.5倍標(biāo)準(zhǔn)差返真數(shù)而得來(lái)的。實(shí)際取值結(jié)合了地球化學(xué)、地質(zhì)、礦產(chǎn)特征，其結(jié)果見(jiàn)表1。圈定異常以T、2T、4T圈出外、中、內(nèi)三個(gè)濃度帶。

2.2 異常評(píng)價(jià)及推斷解釋

從綜合異常圖上看（圖2），研究區(qū)圈出三個(gè)綜合異常，分別為Hs-1、Hs-2、Hs-3，其中Hs-1、Hs-2異常較好。位于礦區(qū)南部的Hs-1為主要異常，呈橢圓狀，沿北西-南東向展布，長(zhǎng)軸約1.65km，短軸約1.13km，面積1.47km2。異常元素包括Au、Cu、Pb、Zn、Ag、Sb。其中Au具有良好的三級(jí)濃度分帶，極大值為241×10-9，單元素異常排序中位列第一；Cu、Pb、Zn均具有二級(jí)濃度分帶；Ag、As具有一級(jí)濃度分帶?？偟膩?lái)說(shuō)該異常規(guī)模較大，強(qiáng)度較高，元素組合齊全，異常間擬合好，濃集中心疊合好。

該異常所處地層為三疊系西康群雜谷腦組，巖性主要為千枚巖、變質(zhì)長(zhǎng)石石英砂巖、板巖以及少量的灰?guī)r。巖石中節(jié)理及小型褶皺發(fā)育。裂隙充填物中硫化物含量較高，呈現(xiàn)強(qiáng)烈的褐鐵礦化。推測(cè)該異?？赡転殡s谷腦組巖石裂隙中的金屬硫化物所引起，該異?？赡転榈V致異常。從其所處地質(zhì)背景、成礦環(huán)境和元素組合來(lái)看，該異常區(qū)針對(duì)Au、Cu、Pb、Zn多金屬找礦具有較好的找礦前景。

Hs-2異常元素包括Au、Cu、Pb、Zn、Ag，異常呈花生狀沿北東-南西向展布，長(zhǎng)軸約2.3km，短軸約1km，異常面積1.89 km2。相比于Hs-1號(hào)異常，Hs-2號(hào)異常強(qiáng)度較低，濃集中心疊合較差，具有二級(jí)濃度分帶，極大值為168×10-9，單元素異常排序中位列第二。綜合其所處地質(zhì)背景、成礦環(huán)境和元素組合來(lái)看，該異常與Hs-1基本一致。

Hs-3異常元素僅有Au、Cu，異常面積小，強(qiáng)度較低，濃集中心疊合較差，具有一級(jí)濃度分帶。

3 找礦方向探討

3.1 區(qū)域成礦特征

研究區(qū)大地構(gòu)造位于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)與松潘-甘孜褶皺帶結(jié)合部，位于巴顏喀拉-松潘成礦省內(nèi)小金-汶川Fe-Cu-Au-Pb-Zn-Ag礦遠(yuǎn)景區(qū)與平武虎牙-黑水Mn-Fe-Au礦遠(yuǎn)景區(qū)結(jié)合部，地處川陜甘三省交界處，是我國(guó)重要的金礦產(chǎn)地。區(qū)域上典型金礦有哲波山金礦、銀廠溝金礦、老營(yíng)坪金礦等[9-11]（圖1）。對(duì)其特征進(jìn)行對(duì)比分析，可總結(jié)出區(qū)域上金礦的成礦特征（表2）。

圖2 礦區(qū)綜合異常圖

從該區(qū)域已發(fā)現(xiàn)的礦種及產(chǎn)出部位來(lái)看，雜谷腦組（T2z）是金礦的重要產(chǎn)出地層，礦床類(lèi)型主要有微細(xì)浸染型和石英脈型金礦。容礦巖石常含較多還原性物質(zhì)（有機(jī)質(zhì)和黃鐵礦等）和碳酸鹽物質(zhì)，巖性以鈣質(zhì)砂巖和鈣質(zhì)板巖為主，其成分成熟度較低。例如哲波山金礦床，其大地構(gòu)造位置、控礦構(gòu)造、產(chǎn)出地層以及蝕變特征均與研究區(qū)相似。

總結(jié)前人研究發(fā)現(xiàn)，該地區(qū)金礦床主要有如下共性[4][5]：賦礦地層主要是三疊系和泥盆系，均為海西-印支構(gòu)造層，圍巖多是細(xì)粒碎屑巖和碳酸鹽巖；熱液蝕變主要有硅化、絹云母化；金的賦存狀態(tài)以微細(xì)粒、顯微金為主，載金礦物以毒砂和黃鐵礦為主；成礦深度為淺成，成礦溫度均為中低溫，以125～190℃為主。Au、As、Sb、Hg是川陜甘“金三角”最主要的成礦元素，他們的地球化學(xué)行為決定了本區(qū)金礦成礦的特點(diǎn)Au、As、Sb、Hg的高背景有利于微細(xì)粒浸染型金礦的成礦[5]。

表2 區(qū)域金礦床對(duì)比表

3.2 研究區(qū)有利成礦條件及找礦標(biāo)志

1）地層巖性：雜谷腦組為該區(qū)域上金礦的主要產(chǎn)出地層；礦區(qū)內(nèi)砂巖、粉砂巖和淺變質(zhì)碳質(zhì)板巖、碳質(zhì)千枚巖是區(qū)域上主要的容礦原巖；砂巖(粉砂巖)與板巖交替出露，表現(xiàn)出一定的復(fù)理石建造特征；薄層碳質(zhì)板巖為成礦物質(zhì)的沉淀起到良好的屏蔽作用[6]。而砂、板巖韻律互層形成了能干性（滲透障）與非能干性（不滲透障）的交互疊置和有序排列。幾乎所有金礦體都產(chǎn)于能干性和非能干性的轉(zhuǎn)換部位，即砂、板巖的接觸部位。當(dāng)板巖與薄層砂巖互層搭配時(shí)，巖層的能干性差，極易產(chǎn)生構(gòu)造破碎，形成成礦流體運(yùn)移的通道和礦質(zhì)沉淀富集的空間場(chǎng)所[7]。對(duì)比研究區(qū)與區(qū)域上富金礦的地層、巖性特征發(fā)現(xiàn)，研究區(qū)內(nèi)出露的雜谷腦組地層是重要的金成礦有利條件。

2）構(gòu)造：礦區(qū)內(nèi)發(fā)育有較多的小型褶皺和節(jié)理裂隙，使巖石的破碎和虛脫空間的形成，為含礦熱液的運(yùn)移和沉淀提供了良好的條件。在裂隙充填物中發(fā)現(xiàn)有含量較高的硫化物（黃鐵礦、錳礦、閃鋅礦等），呈現(xiàn)強(qiáng)烈的褐鐵礦化（圖3）。該特征與哲波山金礦床的褶皺控礦和密集裂隙控礦極為相似[8]。相比之下礦區(qū)的構(gòu)造活動(dòng)不如哲波山金礦床強(qiáng)烈，但礦區(qū)內(nèi)發(fā)育良好的小型褶皺、節(jié)理裂隙及其分布范圍表明，礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造及其組合分布特征均為成礦有利條件，可為成礦物質(zhì)的蘊(yùn)意、沉淀、富集提供足夠的空間。

3）礦化蝕變：硅化、絹云母化、黃鐵礦化、綠泥石化、碳酸鹽化等蝕變，均作為金礦直接或間接找礦標(biāo)志。

4）地球化學(xué)標(biāo)志： Au、Cu、Pb、Zn、Ag、Sb組合異常（Hs-1）規(guī)模較大，異常強(qiáng)度較高，元素組合較全，異常間擬合好，濃集中心疊合好，Au具有良好的三級(jí)濃度分帶，極大值為241×10-9。野外實(shí)地調(diào)查中還發(fā)現(xiàn)，在巖石裂隙的充填物中含有較多的硫化物，呈現(xiàn)強(qiáng)烈的褐鐵礦化，推測(cè)該異常可能為礦致異常。

圖3 褐鐵礦化、黃鐵礦化（鏡向西）

綜上所述，筆者認(rèn)為研究區(qū)內(nèi)成礦條件較為有利，主要體現(xiàn)在：①大地構(gòu)造位置處于兩個(gè)找礦遠(yuǎn)景區(qū)結(jié)合部，區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)較為強(qiáng)烈，可為含礦熱液的運(yùn)移提供良好的動(dòng)力條件和通道；②礦區(qū)內(nèi)巖石的破碎和虛脫空間的形成，可為含礦熱液的運(yùn)移和富集沉淀提供空間；③礦區(qū)內(nèi)大面積出露富金礦的雜谷腦組地層，淺變質(zhì)巖石交替出露的巖性組合特征有利于成礦；④與熱液活動(dòng)有關(guān)的礦化蝕變發(fā)育良好，分布廣泛；⑤水系沉積物地球化學(xué)異常顯示出較好的Au、Cu、Pb、Zn組合異常。

4 結(jié)論

基于上述討論，筆者認(rèn)為研究區(qū)未來(lái)找礦方向應(yīng)當(dāng)以探尋石英脈型和熱液型Au為主，兼顧C(jī)u、Pb、Zn；礦區(qū)南部雜谷腦組分布區(qū)（Hs-1）是找礦取得突破的有利區(qū)域。具體找礦工作中應(yīng)當(dāng)注意一下幾點(diǎn)：

1）針對(duì)礦區(qū)雜谷腦組地層中碳質(zhì)板巖、鈣質(zhì)板巖、千枚巖、變質(zhì)砂巖等淺變質(zhì)巖石交替出露的巖性組合區(qū)域開(kāi)展進(jìn)一步的勘查取樣分析工作。

2）加強(qiáng)剪切帶、褶皺變形帶以及節(jié)理裂隙的延伸、蝕變特征及其含礦性的研究。雜谷腦組含金性較高，熱液及韌性剪切構(gòu)造活動(dòng)是引起金活化、遷移和富集的主要因素。

3）加強(qiáng)黃鐵礦成因及其含金性研究。前期工作中發(fā)現(xiàn)，黃鐵礦呈單體和集合體形態(tài)分布于雜谷腦組變質(zhì)碎屑巖中，一部分為沉積成因，為成礦前期產(chǎn)物；另一部分黃鐵礦為熱液成因，這類(lèi)黃鐵礦可能與金富集具有密切關(guān)系，故應(yīng)加強(qiáng)黃鐵礦標(biāo)型及其成因研究。

4）針對(duì)Hs-1、 Hs-2兩個(gè)異常情況良好的區(qū)域開(kāi)展異常查證工作，尤其是針對(duì)預(yù)查區(qū)南部雜谷腦組地層中的Hs-1異常區(qū)。必要時(shí)可采取地質(zhì)、物探、化探以及淺部工程（如探槽等）相結(jié)合的手段開(kāi)展異常檢查工作。

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Geochemical Characteristics and Range of Reconnaissance for the Zhenghe Au-Polymetallic Deposit

TANG Cheng-ze1YAN Bing2YIN Xue-qin2LU Peng-peng2

(1-Sichuan Institute of Uranium Geological Survey, Chengdu 610061; 2- College of Earth Sciences, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059)

This paper has a discussion on geotectonic setting, stratigraphy, structure, wallrock alteration and geochemistry for the Zhenghe Au-polymetallic deposit. The study indicates that the Zhenghe Au-polymetallic deposit is a hydrothermal deposit. Hs-1 and Hs-2 geochemical anomalies are promising regions for searching hydrothermal type and quartz vein type Au deposit and C-Pb-Zn deposit.

gold; geochemistry; prospecting; Zhenghe

2017-03-25

唐成澤（1990-），男，四川成都人，助理工程師，研究方向：資源勘查工程

P632+.3；P618.51

A

1006-0995（2017）04-0659-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.04.030