皖南涇縣陽(yáng)皮坑地區(qū)土壤地球化學(xué)異常特征與找礦潛力淺析

錢輝，鄧佳良，汪雅菲

（安徽省地質(zhì)調(diào)查院， 安徽合肥 230001）

0 引言

安徽省涇縣陽(yáng)皮坑地區(qū)位于江南隆起北東端與江南過(guò)渡帶的結(jié)合處，成礦區(qū)帶劃分屬江南隆起東段成礦帶九嶺—鄣公山隆起Cu-Pb-Zn-Au-W-Mo成礦亞帶[1]。自2010年安徽省地質(zhì)調(diào)查院在該地區(qū)發(fā)現(xiàn)較好的水系沉積物綜合異常以來(lái)[2]，相繼投入了一定的礦產(chǎn)勘查工作[3]。但是陽(yáng)皮坑地區(qū)山高林密，地勢(shì)陡峭，通行條件極差，以致異常解釋效果不佳。本文以1∶1萬(wàn)土壤測(cè)量數(shù)據(jù)為基礎(chǔ)，對(duì)區(qū)內(nèi)地球化學(xué)背景及地球化學(xué)異常特征進(jìn)行分析，結(jié)合基礎(chǔ)地質(zhì)研究成果，對(duì)地球化學(xué)異常進(jìn)行解釋，分析找礦潛力。

1 成礦地質(zhì)背景

在區(qū)域上，陽(yáng)皮坑地區(qū)位于揚(yáng)子陸塊江南地塊皖南褶斷帶南緣，西南與障公山隆起緊鄰，東南緊接白際嶺隆起，大地構(gòu)造位置特殊，構(gòu)造—巖漿活動(dòng)活躍[4]。

太平復(fù)向斜是區(qū)域上最重要的褶皺構(gòu)造之一，它是近東西向褶皺（加里東期）和北東向褶皺（印支期）斜跨疊加、相互改造而形成的復(fù)式褶皺，構(gòu)造穹隆、構(gòu)造盆地發(fā)育[5]，調(diào)查區(qū)位于該復(fù)向斜北西翼次級(jí)向斜（西坑向斜）核部；印支期發(fā)育起來(lái)的北北東向旌德斷裂由工作區(qū)東側(cè)斜穿而過(guò)，左行切割西坑向斜南東翼5～8km。該斷裂燕山期活動(dòng)強(qiáng)烈，是區(qū)域上重要的控巖、控礦斷裂。榔橋、云樂(lè)花崗閃長(zhǎng)巖分別在工作區(qū)北西和南東兩側(cè)分布（圖1-A）。

區(qū)域內(nèi)志留系唐家塢組地層廣泛分布（圖1-B），為一套海相碎屑巖沉積巖系。

構(gòu)造變形以斷裂作用為主，褶皺變形較弱。其中斷裂構(gòu)造按方向不同可分為北東東向和北北西向兩組，北東東向斷裂由數(shù)條相互平行的高角度左行平移正斷層組合而成，順斷裂帶有石英細(xì)脈、閃長(zhǎng)玢巖脈發(fā)育，金礦化體充填其間，是區(qū)內(nèi)重要的控巖、控礦斷裂（成礦期斷裂）。北北西向斷裂由數(shù)條規(guī)模較小的左行平移正斷層組合而成，平面上呈左階雁列狀排列，左行錯(cuò)斷北東東向斷裂50～80m，為破礦斷裂（成礦后斷裂）；褶皺構(gòu)造以西坑向斜為代表，它是北北東向太平復(fù)向斜北西翼上的一個(gè)次級(jí)向斜，褶皺樞紐向北東緩傾。

燕山期小陽(yáng)皮花崗閃長(zhǎng)巖分布在西坑向斜核部，其巖石學(xué)及地球化學(xué)特征與北西側(cè)的榔橋巖體及南東側(cè)的云樂(lè)巖體基本相同，屬過(guò)鋁質(zhì)高鉀鈣堿性系列巖石[6]。該巖體出露面積雖?。ǎ?.04km2），但它與成礦作用關(guān)系十分密切。

圖1 陽(yáng)皮坑及鄰區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Figure 1.Geological sketch of the Yangpikeng and its adjacent areas

2 元素地球化學(xué)異常特征

2.1地球化學(xué)場(chǎng)特征

2.1.1元素分布及富集特征

陽(yáng)皮坑地區(qū)Zn、Sn、Pb元素相對(duì)虧損，元素分布直方圖呈左偏正態(tài)分布，偏度和峰值較大，低背景值較多；Hg呈左偏近正態(tài)分布，偏度小、峰值大，低背景值較多；Cu、W和Mo呈左偏非正態(tài)分布，偏度小，峰值多，但高值數(shù)量較小，有一定的成礦意義；Au、As、Sb、Ag和Bi呈左偏非正態(tài)分布，偏度小，峰值多，高值數(shù)量大，成礦意義明顯。

變化系數(shù)顯示：Au、As、Ag、Bi元素分布不均勻，離散數(shù)據(jù)較多，變化系數(shù)Cv1＞1.2，可能富集成礦；Mo、Sb、W元素在區(qū)內(nèi)分布較均勻，富集成礦的可能性較小；Cu、Pb、Sn、Zn、Hg元素變化系數(shù)小，變化系數(shù)Cv1＜0.8，富集成礦的可能性不大[7]。

2.1.2聚類分析結(jié)果

取相關(guān)系數(shù)0.5，做區(qū)內(nèi)元素的R型聚類分析，可將元素劃分為4個(gè)組合：①Bi、Sb；②As、Cu、Ag、Au、Pb；③Mo；④W。其中的②組合代表了區(qū)內(nèi)的主要多金屬礦化作用；③④組合代表了巖漿巖體（脈）的侵位。

2.1.3因子分析結(jié)果

通過(guò)R型因子分析，因子旋轉(zhuǎn)前Au、Pb、As元素具有良好的相關(guān)性，Ag、Cu相關(guān)性較好，其它元素相關(guān)性較差。因子旋轉(zhuǎn)后，元素明顯分化為三個(gè)層次：第一因子為Au-Pb-As-Sb組合；第二因子為Ag-Cu-Bi組合；第三因子為W-Mo組合，形成完整的中低溫—中高溫—高溫元素異常組合。

2.2地球化學(xué)異常特征

2.2.1異常下限的確定

異常下限的確定采用剔除高于均值加3倍離差值經(jīng)，循環(huán)疊代后重新計(jì)算的均值和離差計(jì)算異常下限值的參考值，結(jié)合區(qū)域成礦地質(zhì)背景確定異常下限（表1）。

圖2 單元素異常剖析圖Figure2. Single element exception analysis diagram

表1 元素異常下限表Table 1 Table of element exception lower limit

2.2.2元素異常特征

研究區(qū)共圈定9種元素異常22處（圖2）。進(jìn)一步劃分為三個(gè)異常元素組合：W-Mo組合；Ag-Cu-Bi組合和Au-Pb-As-Sb組合。

2.2.2.1 W-Mo高溫元素組合

W-Mo組合屬于高溫元素組合。其中W元素異常點(diǎn)個(gè)數(shù)18，具2個(gè)異常濃集中心，分別位于小陽(yáng)皮花崗閃長(zhǎng)巖和閃長(zhǎng)玢巖脈附近。異常具三級(jí)濃度分帶，異常均值16.8ppm，異常峰值34.4ppm，異常面積0.1km2；Mo元素異常面積1.28km2，異常點(diǎn)個(gè)數(shù)51，呈三級(jí)濃度分帶，異常均值10.3ppm，異常峰值33.5ppm。Mo與W一樣具2個(gè)濃集中心，且與W元素異常濃集中心吻合度較高（圖3）。說(shuō)明區(qū)內(nèi)W、Mo元素異常與燕山期小陽(yáng)皮花崗閃長(zhǎng)巖和閃長(zhǎng)玢巖脈的侵位有關(guān)。

2.2.2.2 Ag-Cu-Bi中高溫元素組合

Ag-Cu-Bi元素組合是區(qū)內(nèi)中高溫元素異常組合，呈“馬蹄形”“倒U”形分布在小陽(yáng)皮花崗閃長(zhǎng)巖外接觸帶上（0.1～0.5km范圍內(nèi)）（圖4）。其中Ag元素異常范圍1.1km2，異常點(diǎn)個(gè)數(shù)212，異常均值1882.8ppb，異常峰值5000ppb，具3個(gè)濃集中心，分別在小陽(yáng)皮花崗閃長(zhǎng)巖的北東、北西和南東三處，均具三級(jí)濃度分帶；Cu元素異常面積0.2km2，異常點(diǎn)38個(gè)，具1處濃集中心，與小陽(yáng)皮花崗閃長(zhǎng)巖北東側(cè)的Ag元素異常濃集中心基本一致，異常均值133.7ppm，異常峰值224.2ppm；Bi元素異常與Ag元素異常套合較好，異常濃集中心基本一致，三級(jí)濃度分帶清楚，異常面積0.56km2，異常點(diǎn)個(gè)數(shù)106，異常均值7.4ppm，異常峰值28.1ppm。由Ag、Cu和Bi元素異常的分布范圍和異常濃集中心分布情況發(fā)現(xiàn)，異常與小陽(yáng)皮花崗閃長(zhǎng)巖外接觸帶關(guān)系密切，異常濃集中心主要分布在距巖體0.1～0.5km范圍內(nèi)。

2.2.2.3 Au-Pb-As-Sb中低溫元素組合

Au-Pb-As-Sb元素組合是區(qū)內(nèi)中低溫元素異常組合，主要分布在小陽(yáng)皮花崗閃長(zhǎng)巖的外圍（0.5～1km范圍內(nèi)）。其中Au元素異常范圍最大（約0.8km2），異常點(diǎn)個(gè)數(shù)143，具三級(jí)濃度分帶，5個(gè)異常濃集中心，濃集中心圍繞小陽(yáng)皮坑外圍呈向北東突出的弓形展布，異常均值18.7ppb，異常峰值163.8ppb；As元素異常分布范圍（約0.85km2）與Au元素異?；疽恢拢?jí)濃度分帶明顯，異常點(diǎn)個(gè)數(shù)152，3個(gè)異常濃集中心，濃集中心與Au元素濃集中心吻合度較高，異常均值289.3ppm，異常峰值1646.1ppm；Pb元素異常的3個(gè)濃集中心與As元素異常的濃集中心基本一致，三級(jí)濃度分帶明顯，異常點(diǎn)個(gè)數(shù)51，異常均值150.3ppm，異常峰值1029.6ppm；Sb元素異常范圍相對(duì)較?。s0.51km2），

圖3 W-Mo元素組合異常圖Figure 3.W-Mo element combination anomaly map

圖4 Ag-Cu-Bi元素組合異常圖Figure 4.Ag-Cu-Bi element combination anomaly map

異常點(diǎn)96個(gè)，異常濃集中心突出（2個(gè)濃集中心），三級(jí)分帶明顯，異常均值7.1ppm，異常峰值24.2ppm。據(jù)上述異常特征可知，Au-Pb-As-Sb中低溫元素組合的元素異常濃集中心主要集中在小陽(yáng)皮花崗閃長(zhǎng)巖北東側(cè)的外接觸帶上（約0.5～1km附近），總體呈“馬蹄形”或“倒U”形展布（圖5）。

圖5 Au-Pb-As-Sb元素組合異常圖Figure 5.Au-Pb-As-Sb element combination anomaly map

綜合上述：調(diào)查區(qū)內(nèi)元素異常具有明顯的異常分帶性，以小陽(yáng)皮花崗閃長(zhǎng)巖為中心向外，表現(xiàn)出由高溫→中高溫→中低溫的組合元素異常特征，尤其是巖體北東側(cè)表現(xiàn)最為突出。W-Mo元素異常范圍與花崗閃長(zhǎng)巖分布范圍基本一致，Ag-Cu-Bi元素異常分布在距巖體0.1～0.5km遠(yuǎn)的外接觸帶上，Au-Pb-As-Sb元素異常在距巖體0.5～1km遠(yuǎn)的外圍分布。異?？傮w呈向北東凸出的“馬蹄形”，且與小陽(yáng)皮花崗閃長(zhǎng)巖關(guān)系密切。

3 異常解釋及找礦潛力評(píng)價(jià)

從異常剖析圖（圖2）中不難發(fā)現(xiàn)，W、Mo元素的2個(gè)異常濃集中心分別位于小陽(yáng)皮花崗閃長(zhǎng)巖和閃長(zhǎng)玢巖脈上，W元素在巖株上異常點(diǎn)密集，高值點(diǎn)較多，Mo元素在閃長(zhǎng)玢巖脈上異常點(diǎn)連續(xù)成片，峰值明顯，說(shuō)明W、Mo元素異常與巖株（脈）有直接關(guān)系，可能是巖體（脈）中W、Mo元素豐度較高的原因引起的元素異常，找礦意義不大；Ag、Cu、Bi元素異常主要分布在小陽(yáng)皮坑花崗閃長(zhǎng)巖外接觸帶上（0.1～0.5km），異常濃集中心往往分布在北東東向斷裂破碎帶中。斷層帶內(nèi)褐鐵礦化、黃鐵礦化、硅化等礦化蝕變清楚，礦化線索明顯，為礦致異常。因此，以Ag-Cu-Bi組合異常為依據(jù)，北東東向斷裂破碎帶為找礦標(biāo)志，有望在巖體外接觸帶0.1～0.5km范圍內(nèi)找到銀、銅及多金屬礦（化）體；Au、Pb、As和Sb元素異常在距小陽(yáng)皮花崗閃長(zhǎng)巖體0.5～1km的范圍內(nèi)分布，異常濃集中心主要分布在北東東向及其與北西向斷裂交匯處，斷裂帶中發(fā)育有較多的石英細(xì)脈，褐鐵礦化、黃鐵礦化、硅化等礦化蝕變明顯，礦化信息豐富，為礦致異常。

對(duì)Au-Pb-As-Sb組合異常的重點(diǎn)解剖過(guò)程中發(fā)現(xiàn)，Au2異常濃集中心處發(fā)育一條走向70°左右的硅化、黃鐵礦化碎裂巖帶（長(zhǎng)度＞600m，寬度2～10m），在碎裂巖帶內(nèi)礦化蝕變較好的位置連續(xù)撿塊樣品中，Au含量0.1～0.5g/t，說(shuō)明Au2為礦致異常；Au4異常濃集中心附近發(fā)育一條寬約0.5m的硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化碎裂巖帶（走向80°左右），帶內(nèi)發(fā)育數(shù)條石英細(xì)脈（寬約10mm），在石英細(xì)脈和碎裂巖的裂隙中鐵錳質(zhì)淋濾富集，并見(jiàn)到石英脈的晶洞構(gòu)造。經(jīng)刻槽樣分析，Au含量達(dá)1.14g/t，Ag含量50.4g/t，說(shuō)明Au4為礦致異常。據(jù)此可知，研究區(qū)內(nèi)W-Mo元素組合異常與巖體（脈）關(guān)系密切，對(duì)成礦作用指示意義不大；Ag-Cu-Bi和Au-Pb-As-Sb元素組合異常均為礦致異常，具有較大的找礦潛力。

4 結(jié)論

（1）通過(guò)元素地球化學(xué)背景分析認(rèn)為：調(diào)查區(qū)內(nèi)Au、As、Ag和Bi元素變化系數(shù)Cv1＞1.2，說(shuō)明這些元素分布不均勻，離散數(shù)據(jù)較多，易形成元素異常，富集成礦的可能性較大。

（2）調(diào)查區(qū)內(nèi)元素異常具明顯的分帶性，元素異?？煞譃閃-Mo、Ag-Cu-Bi和Au-Pb-As-Sb三個(gè)元素組合，形成一個(gè)完整的高溫→中高溫→中低溫元素異常組合。元素異常以W、Mo異常為中心，向外分別為Ag、Cu、Bi異常和Au、Pb、As、Sb異常。異?？傮w呈向北東凸出的“馬蹄形”或“倒U形”。

（3）W-Mo異常與巖體（脈）分布范圍基本一致，可能與巖體（脈）中W、Mo元素豐度關(guān)系密切，成礦意義不大；Ag-Cu-Bi和Au-Pb-As-Sb元素組合異常均為礦致異常，具有較大的找礦潛力，前者分布在距巖體0.1～0.5km的外接觸帶上，該范圍是尋找銀、銅多金屬礦產(chǎn)的有利地段，后者在距巖體0.5～1km的外圍分布，是金及多金屬礦的重要找礦標(biāo)志，已發(fā)現(xiàn)的金礦化體均分布于該范圍內(nèi)。