豫西欒川縣潭玉溝礦區(qū)S101銀礦床地球化學特征與深部找礦

楊冬冬

（河南省有色金屬地質礦產局第二地質大隊，河南 鄭州 450016）

潭玉溝銀礦位于河南省欒川縣東北部，南鄰欒川縣潭頭金礦，北距嵩縣沙土凹金礦約6km，成礦地質條件有利。自2000年以來，礦區(qū)內先后開展地質預查、普查、詳查及勘探工作，發(fā)現(xiàn)了以S101為代表的含礦構造帶40余條，除了S101外，其余礦脈找礦成果均不理想。為實現(xiàn)找礦突破，2016年對礦區(qū)加大勘查投入，工作對象以S101礦脈為主，同時兼顧礦區(qū)西南部的F881等含金構造帶的找礦評價，但未取得顯著性找礦成果。2018年，在S101礦脈開展巖石地球化學剖面測量，以期為深部找礦指明方向并為鉆孔布設提供依據(jù)。

1 研究區(qū)地質特征概述

熊耳山是河南省較著名的金銀礦集區(qū)之一，區(qū)內已發(fā)現(xiàn)鐵爐坪銀礦、蒿坪溝銀鉛礦、康山金銀鉛礦床等，構成東秦嶺地區(qū)一個新的重要銀礦帶。區(qū)域內出露地層主要為太古宇太華群深變質巖系和中元古界長城系熊耳群火山巖系，其次為中元古界薊縣系官道口群淺海相碎屑-硅鎂質碳酸鹽系和零星分布的下第三系礫巖以及第四系殘坡積層。其中，太華群和熊耳群為區(qū)內金、銀多金屬礦的主要賦礦地層（郭保健等，2005；王志光等，1997；許令兵，2010；劉國華等，2012；郭克劍等，2015）。

圖1 欒川潭玉溝銀礦區(qū)地質簡圖

潭玉溝礦區(qū)位于熊耳山礦集區(qū)內，受控于馬超營斷裂與焦園～獅子廟斷裂之間。礦區(qū)內出露地層主要為中元古界熊耳群雞蛋坪組、馬家河組和官道口群高山河組，皆大致呈北西～南東向延伸。區(qū)內斷裂、裂隙構造發(fā)育，斷裂構造主要有北東、北西和近東西向三組（圖1），近東西向斷裂構造為礦區(qū)內主要容礦構造。褶皺構造不明顯。礦區(qū)內暫未發(fā)現(xiàn)巖漿巖出露（郭克劍等，2015）。

礦區(qū)內圍巖蝕變主要有硅化、鉀長石化、絹云母化、綠泥石化、高嶺石化、綠簾石化等。礦化主要有黃鐵礦化、褐鐵礦化、方鉛礦化等，次為黃銅礦化、閃鋅礦化等。與銀礦化關系密切的有鉀化、硅化、白云石化、黃銅礦化。

2 礦床地質特征簡述

S101為礦區(qū)內主要銀礦脈之一，地表出露長度約2000m，帶寬1.0m～10.0m，平均5.0m，傾向325°～15°，傾角49°～68°，沿走向、傾向上均呈舒緩波狀。帶內主要為蝕變安山巖及構造蝕變巖，金屬礦化主要為褐鐵礦化、黃鐵礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化，次為黃銅礦化、輝銅礦化、黝銅礦化等。蝕變?yōu)殁涢L石化、硅化、白云石化、綠泥石化、絹云母化、黑云母化等（郭克劍等，2015）。

依據(jù)現(xiàn)有工程控制，在S101礦脈內共圈出銀礦體2個，編號為S101-Ⅰ、S101-Ⅱ。礦體嚴格受構造帶控制，沿走向和傾向上皆有尖滅再現(xiàn)、分枝復合的特點。礦體形狀呈透鏡狀，向南西西方向側伏。礦體長380m，寬240m，礦體真厚度1.17m～5.23m，平均2.87m，厚度變化系數(shù)61%，厚度穩(wěn)定。單工程銀品位43.90～823.10×10-6，平均品位182.09×10-6，品位變化系數(shù)224%，礦化極不均勻。

3 樣品采集及分析數(shù)據(jù)的處理

3.1 樣品采集

本次選擇了三條勘探線剖面，共15個鉆孔，分別采集巖石樣品。其中，第13勘探線剖面有6個鉆孔，第07線勘探線剖面有5個鉆孔，第08線勘探線剖面有4個鉆孔。為了合理減少工作量，結合礦區(qū)銀礦成礦特征及工作的目的，本次只對S101礦脈進行采樣，采樣介質為含礦構造帶內的礦化蝕變巖。根據(jù)野外觀察和鉆孔基本分析樣品分析結果，按礦化蝕變強度不同劃分為弱蝕變巖、強蝕變巖、礦化體、礦體分別采集巖石化學樣品。采樣方法為連續(xù)打塊，在同一樣品采樣范圍內揀5塊～8塊直徑小于20mm的子樣組成樣品，樣重大于300g。本次共采集樣品203件。樣品送往河北省承德華勘五一四地礦測試研究院化驗，化驗資質為甲級。分析指示元素13項，為Au、Ag、Pb、Zn、W、Sb、Bi、Mn、As、Sn、Cu、Mo、Hg。

3.2 樣品分析數(shù)據(jù)的處理

將原始數(shù)值用“迭代剔除法”消除高值點或低值點的影響，即以“均值+3倍標準離差”值為高值點的界限，或以“均值-3倍標準離差”值為低值點的界限，并用均值代替高值點或低值點的值，逐次剔除，直至無高值點或低值點。本次工作只進行了三次迭代，三次迭代后元素特征值見表1。

4 元素地球化學異常特征

4.1 元素地球化學特征

通常應用元素的變異系數(shù)（Cv）來反映元素在地質-地球化學作用過程中的分異遷移程度。根據(jù)元素變異系數(shù)大小將元素活動性分為活動性弱、活動性高和活動性極高三類，即Cv＜60%為均勻，元素活動性弱，分異程度低；Cv=60%～100%為不均勻，元素活動性較強，分異程度較高；Cv＞100%為極不均勻，元素活動性極強，遷移分異程度很高。

由表2可以看出，礦區(qū)內Au、Sn、Mo、Bi、Mn四種元素變異系數(shù)小于60%，為均勻分布，元素活動性弱，分異程度低，不利于成礦；Zn、Sb、As元素變異系數(shù)介于60%～100%之間，為不均勻，元素活動性較強，分異程度較高；Ag、Cu、Pb、W、Hg四種元素變異系數(shù)Cv均大于100%，為極不均勻，元素活動性極強，遷移分異程度很高，有利于成礦。

根據(jù)元素的富集系數(shù)（K），將元素分為富集元素（K＞1.2）、背景元素(1.2＞K＞0.8)和貧化元素（K＜0.8）三類。由表2，礦區(qū)內Ag、Pb、Zn、W、Sb、Bi、Mn、As元素富集系數(shù)K＞1.2，屬于富集元素；Cu、Sn、Mo、Hg元素富集系數(shù)為(1.2＞K＞0.8)，屬于背景元素；Au屬于貧化元素。富集元素中再根據(jù)變化系數(shù)大小分為同生富集型元素（Cv＜0.6）和后生富集型元素(Cv＞0.6)兩類，同生富集型元素有Bi、Mn，后生富集元素有Ag、Pb、Zn、Sb、As、W。一般來說，后生富集型元素分布不均勻，遷移活動性強，有利于成礦；同生富集型元素雖然相對總體背景有一定的富集程度，但分布均勻，不利于成礦。

表1 三次迭代后微量元素值特征統(tǒng)計量

表2 元素變異系數(shù)、富集系數(shù)數(shù)理統(tǒng)計（n=203）

綜上所述，區(qū)內Pb、Ag、W、Zn、Sb、As六種元素活動性強，分異程度高，利于元素的富集成礦；Au、Bi、Mn、Cu、Sn、Mo、Hg七種元素活動性較弱，分異程度低，不利于成礦。

4.2 元素地球化學異常特征

由于本次采樣位置均位于含礦構造帶內，采樣介質為含礦構造帶內的蝕變巖或銀多金屬礦（化）體。含礦構造帶中蝕變巖均經過了成礦過程的熱液疊加改造，元素發(fā)生了活化遷移或富集沉淀，元素的含量發(fā)生改變，相對于礦床圍巖而言，含礦構造帶就是一條地球化學異常帶。因此，本次研究中提出以下異常圈定的兩個假設條件：一是異常范圍受含礦構造帶的空間約束，也就是說異常等值線限定在含礦構造帶內，不跨越構造帶；二是異常下限值取值為樣品的均值，并以1倍或2倍的標準離差為級差分別圈定元素異常的中帶、內帶（表3）。

根據(jù)前文分析，礦脈內Au為貧化元素，且活動性弱，不利于成礦，因此，在本次研究中對金元素不作分析研究；另據(jù)相關性分析及熱液礦床的成礦理論，本次研究選取低溫元素As、Sb、Hg繪制組合異常圖并將其作為礦體的前緣元素組合，選取高溫元素Mo、W、Sn繪制組合異常圖并將其作為礦體的尾暈元素組合(葉天竺等，2014；邵躍，1997)。各元素異常下限及濃度梯度級差值見表3。所形成的礦物中。

表3 元素異常下限及異常分帶表（×10-6）

尾暈指示元素Sn、Mo異常發(fā)育，特別是Sn元素異常幾乎遍布整個構造帶，但異常強度不大，僅在ZK1306孔附近出現(xiàn)兩級濃度分帶。在700m標高以淺的近地表，前暈指示元素異常與尾暈指示元素異常相互疊加，說明礦區(qū)內有多次成礦作用的疊加。自ZK1310向下至ZK1312以深，出現(xiàn)Sn、Mo元素異常，特別是Mo元素異常較發(fā)育，出現(xiàn)三級濃度分帶，尾暈指示元素異常發(fā)育，預示著成礦作用近晚期，對礦體而言，空間位置上處于礦尾。

4.2.2 第07勘探線剖面地球化學異常特征

第07勘探線剖面，As、Sb元素異常發(fā)育于構造帶中上部和下部，在構造帶的中間地段不發(fā)育，自ZKJ0716向深部再次出現(xiàn)As、Sb元素異常，且Sb元素異常強度大，出現(xiàn)了三級濃度分帶，As元素異常的強度雖不及Sb元素，但分布范圍廣，向深部有一定的延深。Sn、Mo元素異常遍布于整個構造帶中，特別是在構造帶的中上部（ZKJ0714以淺）異常強度大，分布范圍廣；自ZKJ0714向深部，Sn元素異常發(fā)育，但異常強度不大，僅出現(xiàn)異常外帶。綜上，在第07勘探線剖面附近，在淺部前暈指示元素與尾暈指示元素異常相互疊加，是由多次成礦作用疊加的反應，在深部，再次出現(xiàn)前暈指示元素與尾暈指示元素異常相互疊加，可能是又一次成礦作用的反映，且前暈指示元素異常強度較尾暈元素強度高，說明對礦體而言，此處應是礦體的頭部或者前部，向深部找礦應有一定潛力。

4.2.3 第08勘探線剖面地球化學異常特征

在第08勘探線剖面中，As、Sb前暈指示元素及Sn、Mo尾暈指示元素異常均較發(fā)育，在空間位置上局部地段相

圖2 第13勘探線As-Sb-Hg、Mo-W-Sn元素組合異常圖

4.2.1 第13勘探線剖面地球化學異常特征

低溫元素組合在700m標高以淺比較發(fā)育，且As、Sb、Hg三者空間位置相互套合，形成組合異常。As元素異常分布于含礦構造帶上部，近地表處異常值高，呈現(xiàn)三級濃度分帶，最高值為42.37×10-9。700m標高以深，僅發(fā)育有Hg元素異常，Hg元素異常的形成可能是由于Hg的離子半徑與Cu、Ag等元素比較接近，使得Hg有可能進入這些元素互疊加，同樣反應了多次成礦作用。

前暈指示元素Sb異常遍布于整個構造帶內，且在ZK0806與ZK0807間出現(xiàn)三級濃度分帶；As元素異常發(fā)育于ZK0806以深（750m標高以深），且在ZK0807處出現(xiàn)三級濃度分帶。尾暈指示元素Sn異常主要分布于700m標高以淺，且異常僅為外帶；Mo元素異常發(fā)育于750m標高以深，且元素異常出現(xiàn)三級深度分帶。綜上，在第08勘探線剖面上，前暈指示元素與尾暈指示元素異常相互疊加，是由多次成礦作用疊加的反應，特別是在深部，前暈指示元素與尾暈指示元素異常強度均較高，尾暈指示元素異常強度，可能是一次成礦作用結束的反映，而前暈指示元素異常強度高，可能是新的一次成礦作用的開始。此處應是礦體的頭部或者前部，向深部找礦應有一定潛力。

圖3 第J07勘探線As-Sb-Hg、Mo-W-Sn元素組合異常圖

圖4 第08勘探線As-Sb-Hg、Mo-W-Sn元素組合異常圖

5 結論

根據(jù)元素地球化學特征，S101含礦構造帶內Ag、Pb、W、Zn、Sb、As六種元素活動性強，分異程度高，利于元素的富集成礦；Au為貧化元素，且活動性弱，不利于成礦。因此，S101礦脈是以Ag（Pb）為主的多金屬礦化脈。

前緣指示元素異常與尾暈指示元素發(fā)育位置及強度，預示礦化作用的復雜程度，并指示進一步找礦的方向。初步研究結果表明，S101礦脈深部找礦潛力自西向東逐漸向好。具體為：

（1）第13勘探線，深部高溫元素異常發(fā)育，低溫元素異常基本不發(fā)育，空間上可能位于礦體尾部。因此，在第13勘探線及鄰近區(qū)域，深部找礦潛力有限。

（2）第07勘探線，深部出現(xiàn)前緣指示元素異常與尾暈指示元素異常相互疊加，且前緣指示元素異常強度較尾暈元素異常強度大，空間上應是礦體的頭部或者前部，向深部找礦應有一定潛力。

（3）第08勘探線，深部出現(xiàn)前緣指示元素異常與尾暈指示元素異常相互疊加，前緣指示元素與尾暈指示元素異常強度均較高，可能是多次成礦作用的疊加部位?？臻g上應是礦體或富礦體產出部位，應向深部加大找礦投入，優(yōu)先在此及鄰近區(qū)域布置探礦工程。