江西省樂平市天子堂金多金屬礦區(qū)土壤地球化學(xué)異常特征及找礦意義

羅振輝， 周丁根， 朱煒民

(江西有色地質(zhì)勘查一隊,江西 鷹潭 335000)

作為重點研究區(qū)，原江西省地質(zhì)局、中國有色金屬工業(yè)總公司江西地質(zhì)研究所等單位于上世紀50—90年代在天子堂地區(qū)開展過地質(zhì)研究，但工作程度較低。為評價本區(qū)找礦遠景、提供進一步勘查依據(jù)，筆者通過收集資料及綜合研究，圈定了5處以Au元素為主的1∶1萬次生暈異常，其中Ⅲ、Ⅴ號元素組合異常具有較好的找礦指示意義。

1 成礦地質(zhì)背景

1.1 區(qū)域地質(zhì)概況

礦區(qū)位于東鄉(xiāng)—德興銅金礦整裝勘查區(qū),大地構(gòu)造位置處于欽杭成礦帶的江西樂平—德興有色金屬成礦帶中段,贛東北深大斷裂帶的北西側(cè),萬年逆沖隆起內(nèi)[1]。

區(qū)域地層由老到新出露有萬年群牛頭嶺組和張村巖組淺變質(zhì)巖、白堊系鵝湖嶺組火山碎屑巖、白堊系石溪組砂礫巖等;區(qū)域構(gòu)造發(fā)育,分布有北東向、北北東向、北西向、東西—北東東向等四組斷裂帶和環(huán)塊構(gòu)造,其中北東向斷裂最為發(fā)育;區(qū)域巖漿巖分布廣泛,主要表現(xiàn)為晉寧期和燕山期,其中燕山早期構(gòu)造巖漿活動強烈,為區(qū)內(nèi)主要礦產(chǎn)的主成礦期,既有與淺成、超淺成花崗閃長斑巖有關(guān)的銅、黃鐵礦的成礦作用,又有與陸相中酸性火山巖、次火山巖有成因關(guān)系的銅鉛鋅銀礦床的形成[1-2]。區(qū)域成礦條件非常優(yōu)越。

1.2 礦區(qū)地質(zhì)特征

1.2.1地層

礦區(qū)主要出露萬年群張村巖組、白堊系石溪組及第四系[3](圖1)。其中張村巖組為灰綠色絹云千枚巖夾青灰色粉砂質(zhì)千枚巖,含炭綠泥絹云千枚巖夾薄層變質(zhì)砂巖和炭質(zhì)千枚巖,偶夾千枚狀板巖。巖石順層片理發(fā)育,普遍具弱綠泥石化、硅化、碳酸鹽化及少量黃鐵礦化和褐鐵礦化等蝕變現(xiàn)象。地層走向以NE10°～30°為主,傾向SE,傾角50°～80°,為本礦區(qū)主要賦礦圍巖。

1.2.2構(gòu)造

礦區(qū)主要發(fā)育有NNE向、NE向和近SN向三組斷裂構(gòu)造。

NNE向斷裂：是本區(qū)最發(fā)育的一組,包括F1、F2、F3、F4、F6及次級小斷裂,走向10°～30°,傾向SEE,傾角50°～70°,其中F1、F2、F4、F6與礦化異常具有密切聯(lián)系。區(qū)內(nèi)F1斷層長約1 500 m,寬2～18 m不等,沿此斷裂侵入有變質(zhì)閃長巖;斷層F2長800 m左右,寬7～16 m,斷裂帶內(nèi)巖石較破碎,多處可見星點狀、細粒、微細粒侵染狀黃鐵礦化及褐鐵礦化,與Au礦化關(guān)系密切;F4斷裂長約250 m,為左行平移斷層,兩側(cè)地層發(fā)生錯動;F6斷裂破碎帶內(nèi)見含鋅石英脈,脈寬數(shù)厘米—幾十厘米不等。

NE向斷裂：編號F5,呈40°～50°走向,規(guī)模較大,延伸較長,長度>5 000 m。受其構(gòu)造影響,南側(cè)平行產(chǎn)出有硅化擠壓變形帶,控制著Ⅱ號Au-As組合異常的分布。

圖1 礦區(qū)地質(zhì)簡圖

1.2.3巖漿巖

區(qū)內(nèi)出露巖漿巖有加里東期變質(zhì)閃長巖、燕山期英安斑巖、花崗閃長巖。其中花崗閃長巖分布于天子堂一帶,面積約0.08 km2,規(guī)模較小,但分異較好,與Ⅰ號Au-As組合異常有密切的成因關(guān)系。

2 地球化學(xué)特征

2.1 元素地球化學(xué)特征

對礦區(qū)土壤地球化學(xué)測試結(jié)果進行分析,發(fā)現(xiàn)元素異常分布特征[4-5](表1)：①區(qū)內(nèi)元素平均含量較高,僅Cu、Mo、Sn含量低于元素克拉克值(C<1),表明這些元素位于低背景區(qū);而Au、Sb、As平均含量高,濃集克拉克值≥11,表明這些元素位于高背景區(qū);Pb、Ag、W、Zn平均含量略高于土壤元素豐度值(1

表1 天子堂礦區(qū)土壤地球化學(xué)測量元素含量統(tǒng)計表

綜上所述,區(qū)內(nèi)克拉克值較高、分散富集程度較大的元素有As、Au、Sb,成礦可能性較大。根據(jù)礦區(qū)地質(zhì)條件、元素分散富集程度,確定礦區(qū)主要成礦元素為As、Au、Sb。

2.2 元素異常特征

根據(jù)指示元素的相關(guān)關(guān)系和單元素異常分布特征,以Au元素異常為主要異常,礦區(qū)共圈定五個組合異常區(qū)(圖2)。

圖2 元素組合異常剖析圖

Ⅰ號組合異常區(qū)位于礦區(qū)北部焦源西北地區(qū),呈不規(guī)則面狀,局部高值異常走向南北。該組合異常面積約0.60 km2,以Au、As元素異常強度相對較高，面積相對較大，濃集中心明顯，Au、As相互套合較好為特征。主成礦元素Au異常面積約0.196 km2,異常最高含量134.49×10-9,平均11.13×10-9,濃度梯度較大,有三級濃度分帶。

Ⅱ號組合異常區(qū)位于礦區(qū)北部焦源西北地區(qū),呈不規(guī)則面狀,局部高值異常呈南北向。元素組合以Au、As為主,且異常強度相對較高、面積大、濃集中心明顯、相互套合較好。主成礦元素Au異常面積約0.128 km2,異常最高含量45.12×10-9,平均11.02×10-9,局部高值異常帶呈南北向,濃度梯度較大。

Ⅲ號組合異常區(qū)位于礦區(qū)南部新山村以東,呈不規(guī)則條帶狀展布,局部高值異常呈南北走向,異常總面積約0.50 km2。Au、As、Sb為組合主異常元素,異常規(guī)模較大，濃集中心明顯,相互套合較好。另外還伴生分布Cu、Sn、Mo異常。主成礦元素Au異常面積約0.696 km2,異常最高含量225.27×10-9,平均14.38×10-9,濃度梯度較大,有三級濃度分帶,且局部高值異常帶呈北東向展布。

Ⅳ號組合異常區(qū)位于礦區(qū)南部井灣以西地區(qū),呈不規(guī)則面狀展布,局部走向南北,總面積約0.30 km2。元素組合以Au、Sb為主,伴生Sn弱異常。Au、Sb元素異常強度相對較高，濃集中心明顯,相互套合程度較好。Au作為主成礦元素,異常面積約0.18 km2,異常最高含量50.36×10-9,平均18.33×10-9,局部濃集中心高值異常帶呈南北向展布,濃度梯度較大,有三級濃度分帶。

Ⅴ號組合異常區(qū)位于礦區(qū)南部查源塢以西地區(qū),整體呈北北東向不規(guī)則條帶狀展布,總面積約0.80 km2。元素組合以Au、Sb、Zn為主,三者元素異常規(guī)模相對較大，濃集中心明顯,Au、Sb相互套合較好,而Zn異常所處地質(zhì)位置與構(gòu)造破碎帶F6又較吻合。主成礦元素Au異常面積約0.404 km2,異常最高含量60.80×10-9,平均8.58×10-9,濃度梯度較大,有三級濃度分帶;Zn異常區(qū)南北長1 600 m,東西寬400 m,面積約0.64 km2,異常面積大,連續(xù)性好,強度高。

3 異常解譯及找礦意義

3.1 組合異常地質(zhì)背景分析

研究區(qū)位于銀山復(fù)式背斜南西端、贛東北深大斷裂西北側(cè)次級構(gòu)造交匯部位,賦礦圍巖張村巖組地層受構(gòu)造應(yīng)力作用產(chǎn)生脆(韌)性破碎、變形,順層片理化發(fā)育,為異常區(qū)元素提供了一定的來源及富集場所;而區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,且具有繼承性和多次活動特征,同時伴隨強烈的熱液蝕變現(xiàn)象,為導(dǎo)礦容礦絕佳的有利部位;燕山期構(gòu)造巖漿活動強烈,并局部發(fā)育有火山噴發(fā)堆集的火山角礫巖和火山集塊巖,指示可能存在隱伏火山機構(gòu)和次火山巖體,可為成礦成暈提供充足的物質(zhì)來源及運移熱源動力。

從整體上看,本區(qū)地層、構(gòu)造和巖漿巖對As、Au、Sb、Zn異常的形成有明顯的控制作用。

3.2 組合異常解譯及找礦意義

3.2.1Ⅰ號Au-As組合異常

Ⅰ號異常區(qū)位于礦區(qū)北部焦源西北地區(qū)張村巖組淺變質(zhì)巖內(nèi)及其與石溪組交匯部位,區(qū)內(nèi)有北北東向斷層F4通過,并出露有兩處南北向燕山早期石英斑巖瘤。Au-As異常展布于斷層兩側(cè)及張村巖組與石溪組接觸帶,且Cu、Pb、Zn、Ag、Sb、Sn異常套合較好。根據(jù)其異常強度及形態(tài)推斷,認為異?？赡転閿鄬蛹皫r體活動引起,巖漿侵入期后含礦熱液沿斷層及次級裂隙運移,并萃取圍巖成礦元素,于適宜賦礦場所局部富集從而引起元素異常,存在有構(gòu)造控礦的可能性。

根據(jù)異常特征和所處地質(zhì)背景推斷,筆者認為Ⅰ號組合異?？赡芘c金礦化相關(guān),找礦潛力一般。

3.2.2Ⅱ號Au-As組合異常

Ⅱ號組合異常位于北部焦源以東地區(qū),產(chǎn)于張村巖組淺變質(zhì)巖中,Au、As元素異常強度相對較高，面積大，濃集中心明顯,相互套合較好,異常整體呈北北東向分布,局部濃集中心高值異常帶呈南北向展布。從成暈元素強度及異常位置分析[7],Ⅱ號異常區(qū)張村巖組地層呈北北東走向,區(qū)內(nèi)有一北東向斷裂F5及與其平行產(chǎn)出的硅化擠壓變形帶,未見巖漿巖出露,Au異常呈北北東向分布,推測認為Au異常主要受地層控制,深部可能賦存隱伏礦體;As異常夾持于F5斷裂及硅化擠壓變形帶之間,推測認為As異常主要受構(gòu)造活動控制。Cu、Pb、Zn、Ag、W在本區(qū)異常值低,指示意義不大。綜上所述,認為本異常區(qū)Au找礦前景一般,As強異?？赡芘c金礦化有關(guān)。

3.2.3Ⅲ號Au-As組合異常

Ⅲ號組合異常位于南部新山村以東地區(qū)張村巖組淺變質(zhì)巖內(nèi),區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,分布有北北東向F1、F4，北東向F5及南北向F2,具有多期次性,斷裂構(gòu)造部位巖石破碎,熱液蝕變現(xiàn)象強烈,褪色化細網(wǎng)脈狀褐鐵礦化明顯。異常呈北北東向展布,局部高值異常走向南北,與斷層F1及構(gòu)造破碎帶F2走向較吻合。根據(jù)異常形態(tài)及強度推斷,認為本區(qū)異常可能為斷裂引起,后期含礦熱液沿斷裂及次級構(gòu)造裂隙運移并萃取圍巖成礦元素,局部富集引起異常。本區(qū)Au、As、Sb元素異常強度相對較高、面積大、濃集中心明顯、相互套合較好,具有礦致異常特征,筆者認為找礦潛力較大,可能存在由斷裂控制的礦化地質(zhì)體,次級斷裂構(gòu)造和密集裂隙帶發(fā)育是成礦的有利部位。

3.2.4Ⅳ號Au-Sb組合異常

該組合異常位于測區(qū)南部井灣以西地區(qū),產(chǎn)于白堊系石溪組地層中。白堊系地層主要為一套碎屑巖建造,層理發(fā)育,是本組合異常區(qū)的主要賦礦圍巖。從成礦地質(zhì)條件及元素異常強度分析，該異常區(qū)內(nèi)未見斷層及巖漿巖出露,推測認為不受斷裂及巖漿巖控制,異?？赡苡傻貙铀?深部存在隱伏含礦地質(zhì)體的可能。

本區(qū)異常規(guī)模不大,Au-Sb組合異常可能與金礦化相關(guān),其找礦前景一般。

3.2.5Ⅴ號Au-Sb-Zn組合異常

Ⅴ號組合異常位于測區(qū)南部查源塢以西地區(qū),展布于張村巖組淺變質(zhì)巖及白堊系石溪組內(nèi)。Au、Sb、Zn異常強度相對較高，面積大，濃集中心明顯,組合異常整體呈北東走向,局部Au、Zn高值異常帶呈南北向展布。從異常分布位置及成暈元素強度分析,該組合異常區(qū)內(nèi)分布有一北北東向斷裂破碎帶,呈舒緩波狀延伸,帶內(nèi)石英脈發(fā)育,熱液蝕變強烈,褐鐵礦化較強,可見氧化后呈黑土狀的閃鋅礦。Zn異常分布與破碎帶展布吻合,推測Zn異常受構(gòu)造破碎帶控制。Au、Sb異常主要位于白堊系石溪組內(nèi),推測可能為地層引起。

綜上所述,本異常區(qū)Zn找礦潛力較大,而Au、Sb找礦前景一般。

4 結(jié)論

根據(jù)礦區(qū)土壤地球化學(xué)測量成果及元素地球化學(xué)分布特征,共圈定五個元素組合異常區(qū),As、Au、Sb為本區(qū)主成礦元素。結(jié)合成礦地質(zhì)條件及元素異常強度,筆者認為Ⅲ、Ⅴ號元素組合異常具有較好的找礦指示意義,可作為后續(xù)工作的重點找礦靶區(qū)。