海南定安富文金礦地質(zhì)特征、化探異常及找礦方向

張家友，任國棟，洪 彪，陳太豪，符氣鑫

（1.海南省海洋地質(zhì)資源與環(huán)境重點實驗室，?？?570206；2.海南省地質(zhì)調(diào)查院，海口 570206）

富文金礦位于海南省定安縣南側(cè)15km左右，地理坐標(biāo)為為東經(jīng)104°14′00″～110°15′30″，北緯19°31′00″～19°34′15″，面積15.27km2，已發(fā)現(xiàn)金礦化帶2條，礦體19個，資源量達到中型礦山。本文在前人工作基礎(chǔ)上對富文金礦礦床地質(zhì)特征﹑化探異常等方面進行了分析總結(jié)，提出了進一步的找礦方向。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

海南島處于華南板塊南部，島內(nèi)近EW向的斷裂帶最為發(fā)育，其次為NE向和NNE向斷裂，近NS向和NNW向斷裂一般規(guī)模較小。以九所--陵水?dāng)嗔褞榻纾辈繛槿A南褶皺系，南部為南海地臺之瓊南微陸塊。華南褶皺系以王五--文教斷裂帶為界，又劃分為南部的五指山褶皺帶和北部的雷瓊斷陷區(qū)[1﹑2]。

富文金礦區(qū)位于華南褶皺系五指山褶皺帶北東段偏中部﹑昌江--瓊海深大斷裂南側(cè)。區(qū)域上廣泛發(fā)育印支期二長花崗巖基和燕山晚期花崗閃長巖體﹑二長花崗巖體，其中出露面積較大的為晚三疊世黑云二長花崗巖和早白堊世花崗閃長巖﹑黑云正長花崗巖，而晚三疊世角閃黑云正長花崗巖，早白堊世角閃石英閃長巖﹑黑云角閃二長花崗巖，晚白堊世花崗斑巖等巖體零星分布。區(qū)域內(nèi)發(fā)育有EW向的昌江-瓊海深大斷裂及NE﹑NW﹑NS向斷裂。EW向的昌江--瓊海深大斷裂橫跨整個區(qū)域，該斷裂帶至少在加里東期就已形成，在海西期﹑印支期和燕山期仍有強烈活動;NE﹑NW﹑NS向斷裂帶生成于燕山晚期[2﹑3]。

大規(guī)模巖漿活動和地殼抬升，造成該區(qū)地層不發(fā)育，無沉積巖和區(qū)域變質(zhì)巖露頭。與金礦成礦作用關(guān)系密切的地質(zhì)作用主要為巖漿作用﹑斷裂構(gòu)造作用及熱液活動。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)地層簡單，僅有白堊系鹿母灣組(Kl1)，分布在區(qū)內(nèi)中部和南部大部分地區(qū)，巖性為砂礫巖﹑含礫長石石英砂巖﹑粉砂巖﹑粉砂質(zhì)泥巖，常夾安山英安質(zhì)火山巖，與上覆報萬組整合接觸，底界砂礫巖與下伏花崗巖呈侵入接觸關(guān)系。

礦區(qū)斷裂構(gòu)造發(fā)育，以北西﹑東西和北北西向3組為主[4]。北北西向為一組區(qū)域性構(gòu)造，由多條相互平行或斷續(xù)出現(xiàn)的呈線性分布的斷層破碎帶構(gòu)成，縱貫全區(qū)，正斷層F2規(guī)模較大，長約440m，破碎帶寬1m～5m，傾向230°，傾角78°，成礦物質(zhì)途經(jīng)斷層充填在兩側(cè)的裂隙中，斷層破碎帶局部地段黃鐵礦化強，是主要的導(dǎo)礦構(gòu)造；北西向斷裂為一組層間滑動產(chǎn)生的壓扭性斷裂，是主要的控礦構(gòu)造；東西向為一組張扭性斷裂，規(guī)模小，為次一級賦礦構(gòu)造。

礦區(qū)中西部和中東部分別出露燕山晚期花崗閃長巖小巖體和花崗巖小巖體[4]?；◢忛W長巖巖體呈橢圓狀，與白堊系地層呈侵入關(guān)系。

表1 礦體特征一覽表

3 礦體地質(zhì)特征

3.1 礦體形態(tài)、產(chǎn)狀、規(guī)模

目前礦區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)的金礦脈有19條，其中10條分布在富文，9條分布在南埠礦區(qū)。分布在地表和淺部的礦脈礦體均已破壞。

近年來主要對隱伏于地下的V17﹑V14-1﹑V14-2開展工作，其基本特征如下。

V17：地表長640m，傾斜延伸360m～680m，產(chǎn)狀78°∠18°，厚0.10m～0.46m，平均厚0.22m，金品位5.22～108.16g/t，平均品位27.74g/t。

V14-1：地表未出露，產(chǎn)在V14礦體的底盤處，屬新發(fā)現(xiàn)的盲礦體。埋深約58m～59m，見礦深度不一，走向北西～西東，傾向北東，傾角14°，厚0.14m～0.27m，平均厚0.18m，金品位11.7～184.76g/t，平均品位92.56g/t。

V14-2： 地 表 未 出 露， 產(chǎn) 在V14-1之 下， 礦 體205m～250m，見礦深度不一，F(xiàn)2斷層的上下盤均有分布。V14-2取樣金品位8.30～31.55g/t之間，平均品位45.55g/t。

3.2 礦石特征

3.2.1 礦物成分及特征

礦石類型為富金銀多金屬硫化物石英脈型礦石。礦石中有用元素以金為主，伴生銀鉛鋅元素，還伴生微量銅﹑銻﹑硫﹑砷等元素。礦石的礦物組合：脈石礦物占90%～95%，主要為石英，其次為方解石﹑絹云母和綠泥石等；金屬礦物占5%～10%，主要為黃鐵礦，次為毒砂﹑少量方鉛礦﹑閃鋅礦和黃銅礦等[5﹑6]。

3.2.2 礦石結(jié)構(gòu)、構(gòu)造

結(jié)構(gòu)較復(fù)雜，主要有自形-半自形結(jié)構(gòu)，多數(shù)毒砂及少數(shù)黃鐵礦呈自形-半自形晶結(jié)構(gòu)，其他硫化物多呈它形晶粒狀結(jié)構(gòu)。碎裂結(jié)構(gòu)，黃鐵礦受地質(zhì)應(yīng)力作用產(chǎn)生裂隙，被后期硫化物充填溶蝕。

塊狀構(gòu)造，以黃鐵礦為主的金屬硫化物在礦石中呈此結(jié)構(gòu)。

3.2.3 礦化特征及圍巖蝕變

層間礦脈賦存于紅色巖系中的灰綠色鈣質(zhì)砂頁巖和泥灰?guī)r中，標(biāo)志明顯，層位穩(wěn)定，雖然含礦層厚度不大，但分布面較廣。層間礦脈靠近F2斷層部位出現(xiàn)富礦。如位于F2斷層?xùn)|側(cè)南段的V14號礦層及位于斷層西側(cè)的V17號礦層，其富礦體都出現(xiàn)于F2斷層附近，遠離該礦層礦化變?nèi)?，甚至尖滅?/p>

金的富集與共生硫化物礦物的多少密切相關(guān)，多則富，少則貧。Au與Ag的相關(guān)系數(shù)為0.44，Au與Pb的相關(guān)系數(shù)為0.59，呈正相關(guān)關(guān)系。礦脈兩側(cè)有微弱的熱液蝕變，蝕變寬度為0.1m～0.4m，主要有硅化﹑黃鐵礦化﹑綠泥石化﹑絹云母化和碳酸鹽化。蝕變巖石普遍含金，如17個硅化砂巖樣平均含金0.86×10-6，14個黃鐵礦化砂巖樣平均含金0.33×10-6。礦層下盤的蝕變巖石較上盤含金高。

金品位的高低與礦脈的厚度呈正相關(guān)關(guān)系。

4 化探異常特征

4.1 元素相關(guān)性分析

采用R型聚類分析的多元統(tǒng)計方法，依據(jù)元素譜系并結(jié)合實際情況，可將測區(qū)元素大致分為3類：第一類Au-Ag-Cu-Hg，其中Au-Ag-Cu的關(guān)系更為密切，從測區(qū)來看他們是一組與燕山期花崗巖有關(guān)的中低溫成礦元素組合；第二類為Cd-Pb-Zn，主要是一組親硫的元素組合；第三類為As-Sb-Bi三元素，也是一組親硫元素組合，與第二組元素組合共同反映與低溫?zé)嵋夯顒?/p>

有關(guān)的地球化學(xué)特征，一般與斷裂活動有關(guān)。

圖1 礦區(qū)土壤測量元素譜系圖

4.2 元素含量特征

根據(jù)分析結(jié)果，結(jié)合地質(zhì)概況，得出本區(qū)元素含量特征如下：

從表2可以看出，除Zn元素外，本區(qū)其他元素的背景值均高于全島背景值，其中Au﹑Cu﹑As呈超強富集狀態(tài)，Ag﹑Sb﹑Hg﹑Cd四種元素呈強富集狀態(tài)，Bi和Pb呈一般富集狀態(tài)。所有元素變異系數(shù)均大于100%，表明本礦區(qū)土壤元素分布不均勻，易形成異常。

表2 元素含量統(tǒng)計特征表

4.3 主要元素異常特征

4.3.1 金元素異常特征

根據(jù)土壤測量結(jié)果結(jié)合地質(zhì)背景，本次共圈定金異常16個，其中2個異常具有2級濃度分帶，5個具有3級濃度分帶。地球化學(xué)異常規(guī)模亦大。本地區(qū)為低緩丘陵地區(qū)，地勢起伏不大，水系中等發(fā)育，異常規(guī)?？梢灾苯臃从沉说V體的大小，是評價或預(yù)測礦體的主要地球化學(xué)標(biāo)志之一。現(xiàn)將各個異常分別評述如表3。

表3 金元素異常特征含量 單位：ng/g

AP-Au7異常：位于樂會村西北方向500米鹿母灣組地層內(nèi)，成不規(guī)則狀展布，為本礦區(qū)范圍內(nèi)最大的異常，異常最大值高達1249.6ng/g，面積達1.22km2，襯度達5.2，具有3級濃度分帶以及6個濃集中心，且與其它異常套合較好，綜合排序第一。

AP-Au8異常：呈帶狀北西向展布于鹿母灣地層內(nèi)，長約1000m，寬約600m，最大值高達1100ng/g，有三個明顯的濃集中心，具有3級濃度分帶，本異常規(guī)模和襯度都較大，綜合排序第2。

AP-Au13異常﹑AP-Au14異常位于礦區(qū)的東南側(cè)，總體呈串珠裝北東向展布，前者位于鹿母灣組地層中，呈橢圓狀北東向展布，長約600m，寬約400m，最高點異常達486ng/g，有二級濃度分帶和一個濃集中心，異常規(guī)模和襯度較大，綜合排序第4。后者異常最大值1324ng/g，具有3級濃度分帶和明顯的濃集中心，與其它元素套合較好，綜合排序第三。

4.3.2 組合元素異常特征

As﹑Sb﹑Ag﹑Cu﹑Bi異常強度高，平面上呈不規(guī)則帶狀脈狀或圓形，中﹑內(nèi)帶發(fā)育，濃集中心相互套和度高，異常形態(tài)與Au相似。無論是綜合異?；蚴菃卧禺惓Ｃ黠@受斷裂帶控制，濃集中心沿斷裂帶分布。Au與中低溫元素相關(guān)性較強，有指示深部成礦的可能性。這是一個重要的信息，在有As，Sb異常的地段可指示深部找礦。

富文金礦為乙類異常，面積6km2，主要元素組合為Au-Ag-As-Pb-Sb，次要元素組合為：Cu-Mn-Mo-V-W。綜合異常的形態(tài)和搌布方向嚴格受北西向張性斷裂的控制。該異常強度高，規(guī)模大，異常元素齊全，且主要成礦元素濃集中心明顯，異常套和性好，并處在斷裂與次級斷裂交匯部位，是尋找金等多金屬礦產(chǎn)的有利地區(qū)。

4.3.3 元素分帶特征

元素軸向分帶序列采用C.B格里戈良分帶指數(shù)法計算，確定本礦床異常元素軸向分帶序列如下(由上至下)：As-Sb-Ag-Au-Pb-Cu-Zn-Ni-Mo。As﹑Sb為前緣元素；Au﹑Ag﹑Pb為礦體元素；Cu﹑Zn為中下部元素；Mo﹑Ni為尾部元素。元素的水平分帶是該化探異常的主要特征之一。

按照異常元素平均暈寬由外至內(nèi)水平分帶如下：Au-Sb-As-Ag-Cu-Pb-Zn-Mo(Ni)。Au-Sb-As-Ag為 邊緣帶；Zn-Pb-Cu為過渡帶；Mo(Ni)為中心帶。

富文金礦土壤化探異常元素軸向分帶具有前緣元素﹑礦體元素異常發(fā)育，而中下部﹑尾部元素異常不明顯的特征，說明異常區(qū)深部有尋找盲礦的良好前景[7]。

5 控礦因素及礦床成因分析

礦區(qū)出露的地層為鹿母灣組砂巖，易發(fā)生層間錯動被含礦熱液充填。

區(qū)域上位于東西向與北東向—南西向兩組區(qū)域構(gòu)造帶教交部位，斷裂構(gòu)造發(fā)育，導(dǎo)致花崗閃長質(zhì)巖體侵入和北西向﹑東西向裂隙的產(chǎn)出。北西向為一組層間滑動產(chǎn)生的層間壓扭性斷裂，是主要成礦構(gòu)造。東西向是斜交巖層的一組張扭性裂隙，規(guī)模小，是本區(qū)內(nèi)次一級賦礦構(gòu)造。礦區(qū)發(fā)現(xiàn)有F1﹑F2斷層。F2斷層規(guī)模較大，為正斷層，控制長度440m，破碎體帶寬1m～5m，傾向230°，傾角78°，F(xiàn)2斷層對區(qū)內(nèi)礦脈有一定影響，初步認為是導(dǎo)礦構(gòu)造，成礦物質(zhì)途經(jīng)斷層充填在兩側(cè)的裂隙中，斷層破碎帶局部地段黃鐵礦化強。

礦區(qū)中西部出露燕山晚期花崗閃長巖小巖體呈橢圓形，出露面積為0.12km2，根據(jù)礦物和全巖化學(xué)分析結(jié)果認為屬于來源于下地殼和上地幔的同熔型鈣堿性巖漿，是成礦物質(zhì)的來源。巖體中及巖體邊緣有黃鐵礦化和金礦化石英細脈存在，靠近巖體的礦體厚度大，品位高，而遠離巖體的礦脈變薄至尖滅。根據(jù)礦脈中石英中的流體包裹體測定成礦溫度為200℃～280℃，金礦脈與巖體在空間上有直接成因聯(lián)系[8]。

在白堊系沉積砂巖后期，由于燕山期構(gòu)造運動造成水平巖層變形，產(chǎn)生層間滑動。巖漿侵入高峰期形成的熱漲空間隨著后期巖漿的冷卻而產(chǎn)生一定程度的陷落，北北西向的斷裂重新活動，巖漿期后熱液也沿斷裂上升，疊加改造促使金及金屬硫化物進一步的運移富集形成工業(yè)礦體。

6 結(jié)論與建議

本礦區(qū)成礦受斷裂構(gòu)造﹑中酸性巖體和熱液蝕變控制。根據(jù)前人對中低溫金礦的研究[7﹑9-13]及區(qū)內(nèi)金成礦特征并結(jié)合礦床地質(zhì)特征﹑地球化學(xué)特征﹑成礦方式﹑成礦環(huán)境和成礦物質(zhì)來源分析，燕山晚期花崗閃長巖小巖體期后熱液和循環(huán)水共同為金成礦提供了含礦流體，花崗閃長巖小巖體定位后的北西西向拉張斷裂系統(tǒng)為金礦的運移﹑沉淀提供了導(dǎo)礦容礦空間和適合的物化環(huán)境，從而造就了這個中低溫?zé)嵋?構(gòu)造破碎蝕變巖型金礦床。

基于上述，富文金礦的找礦標(biāo)志主要有：

（1）Au的地球化學(xué)異常，特別是具Au-As-Sb-Hg元素組合的地球化學(xué)異常；

（2）北西西-北西向斷裂破碎帶；

（3）出露及隱伏的燕山晚期花崗閃長巖巖體；

（4）硅化﹑黃鐵礦化﹑綠泥石化﹑絹云母化﹑碳酸鹽化等蝕變是指示礦體和礦化體的直接標(biāo)志。

經(jīng)研究與對比認為，富文金礦區(qū)Au異常具有異常強度高，規(guī)模大，異常元素齊全且套合性好，具有明顯的分帶性，具有良好的熱液巖漿破碎帶石英脈性金礦找礦前景。