山西右玉郝家灣—圣水塘一帶地質(zhì)特征及金礦找礦潛力分析

羅 棟

（山西省地質(zhì)調(diào)查院有限公司，山西 太原 030006）

郝家灣-圣水塘一帶位于山西省右玉縣正西方向40km處，行政區(qū)劃主體隸屬右玉縣楊千河鄉(xiāng)管轄。區(qū)內(nèi)大地構(gòu)造都位于華北北緣板內(nèi)活動(dòng)帶和林格爾—豐鎮(zhèn)板隆之右玉塊凹內(nèi)。

本區(qū)地質(zhì)工作較為薄弱，1：5萬水系沉積物測量成果顯示本區(qū)有Au異常[1]，為進(jìn)一步追索異常源，后續(xù)投入部分找礦工作。本文依據(jù)1：5萬水系沉積物加密測量、巖石剖面測量、槽探等資料，剖析本區(qū)地質(zhì)特征及找礦前景。

1 地層

區(qū)內(nèi)出露地層主要為古元古界黃土窯巖組、新生界第四系（圖1）。黃土窯巖組零星出露于區(qū)內(nèi)東部，多呈包體或條帶狀產(chǎn)于古元古代變質(zhì)二長花崗巖、片麻狀二長花崗巖中。黃土窯巖組中的巖石普遍具有片狀、片麻狀、條帶狀構(gòu)造。主要巖性有：黑云二長片麻巖、黑云斜長片麻巖、長石石英巖、淺粒巖等。巖石中以含少量石墨為特征，富鋁的變質(zhì)礦物較為常見，該巖組巖石經(jīng)歷了變質(zhì)作用改造，經(jīng)歷了高角閃巖相變質(zhì)作用，局部可達(dá)麻粒巖相，并經(jīng)歷了較強(qiáng)混合巖化作用。區(qū)內(nèi)第四系廣泛分布，為一套風(fēng)積相的土狀堆積物，成分主要為淡黃色、灰黃色亞砂土，質(zhì)地均一，結(jié)構(gòu)較為疏松，常呈斜披形式角度不整合于基巖之上，出露厚度0.5m～9.0m。

圖1 郝家灣-圣水塘一帶地質(zhì)簡圖

2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要表現(xiàn)為糜棱巖化韌性變形構(gòu)造。主要分布于郝家灣西北一帶。糜棱巖化發(fā)育于變質(zhì)二長花崗巖中，變形帶總體上呈北東向展布。變質(zhì)二長花崗巖局部小范圍頁也發(fā)育頁理、弱片麻理、拉伸線理、條帶狀構(gòu)造等小型構(gòu)造。另外，黃土窯巖組通?；旌蠋r化作用強(qiáng)烈。

3 變質(zhì)巖

區(qū)內(nèi)變質(zhì)侵入巖十分發(fā)育，主體集中分布于山梁、溝底。侵入體的規(guī)模大小不等，多呈巖株、巖枝、巖脈等形態(tài)產(chǎn)出。巖性由老至新有角閃二輝麻粒巖、片麻狀二長花崗巖、變質(zhì)二長花崗巖、變質(zhì)正長花崗巖、變質(zhì)輝綠巖脈等。

角閃二輝麻粒巖(Ar3gnl)，以包體形態(tài)分布于程家窯東南山梁上，為一套麻粒巖相的基性火山巖，巖性主要為角閃二輝麻粒巖等，球狀風(fēng)化地貌發(fā)育。巖石新鮮面一般呈深灰色、灰黑色，風(fēng)化面呈灰黃色，鐵銹色，細(xì)粒柱粒狀變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，淺色礦物（鉀長石、斜長石）含量一般在15%左右，暗色礦物（輝石、角閃石、黑云母）含量一般在85%左右。

片麻狀二長花崗巖(Pt1ηγg)，主要分布于圣水塘西部沖溝內(nèi)及程家窯東南部山梁上，呈灰黃色、灰褐色，變余花崗結(jié)構(gòu)，（弱）片麻狀構(gòu)造，主要礦物成分為斜長石（30%～35%）、鉀長石（25%～30%）、石英（25%～30%）、黑云母（5%）。局部含少量石榴子石，分布不均。該組巖性片麻理發(fā)育不均勻，局部可見花崗結(jié)構(gòu)，片麻理發(fā)育地段通常褐鐵礦化也發(fā)育。

變質(zhì)二長花崗巖(Pt1ηγ)，宏觀上呈現(xiàn)明顯的球狀巖體地貌，主要分布于程家窯一帶山梁上，另外區(qū)內(nèi)沖溝的溝底也有規(guī)模不等的出露。巖石呈灰黃色、淺肉紅色，變余花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，礦物由鉀長石（25%～28%）、斜長石（25%～32%）、石英（25%～30%）、黑云母（5%）等組成。局部地段含石榴子石，呈粒狀，粒徑2mm～3mm，分布不均勻。巖體局部糜棱巖化，定向構(gòu)造發(fā)育，顯示其經(jīng)歷了區(qū)域變質(zhì)作用的改造。

變質(zhì)正長花崗巖(Pt1ξγ)，主要分布于區(qū)內(nèi)的稅家窯-胡彩溝一帶，該地質(zhì)體明顯侵入于中粗粒二長花崗巖中，呈不規(guī)則巖株、巖脈狀分布。巖石呈特征的磚紅色、肉紅色，變余花崗結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為鉀長石（50%～60%）、石英（25%～30%）、斜長石（10%～15%），少量黑云母。

變質(zhì)輝綠巖脈(Pt2βμ)，主要在區(qū)內(nèi)郝家灣東北側(cè)山梁出露，灰黑色，輝綠結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要礦物成分為斜長石（55%）、輝石（45%）。呈北西向展布，巖石表面風(fēng)化破碎，輝石表面多綠泥石化。侵入于古元古代變質(zhì)侵入巖中，脈寬一般3m～5m，延伸較穩(wěn)定，長約數(shù)十米至數(shù)百米。與圍巖接觸面陡立，多斜切片麻理，呈明顯的侵入接觸關(guān)系。

4 礦化蝕變

區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)多個(gè)礦化點(diǎn)，多分布在片麻狀二長花崗巖、褐鐵礦化變質(zhì)二長花崗巖中，可見硅化、黃鐵礦化，地表多被氧化，呈褐鐵礦化，局部還可見長英質(zhì)細(xì)脈。

5 地球化學(xué)特征

本區(qū)進(jìn)行了1:5萬水系沉積物加密測量，共采集283件樣品。背景值為用逐步剔除法剔除大于X+3s的值、小于X-3s的值后，求元素的平均值X。Au的背景值為2.16×10-9，標(biāo)準(zhǔn)離差為1.23，最大值為21.92×10-9，Au的算術(shù)平均/背景值為1.28，剔除數(shù)占總數(shù)比分別為7.84%，表明大于X+3s的值較多，且含量高。雖然Au變異系數(shù)為0.57，但相比其它元素變異系數(shù)也不算低，綜合分析各元素含量特征值，顯示區(qū)內(nèi)Au離散程度相對較高，反映出區(qū)內(nèi)曾經(jīng)發(fā)生過熱液活動(dòng)，且分布不均。為了研究元素地球化學(xué)分配特征，對Au元素在不同地質(zhì)單元中的特征參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，各地質(zhì)單元分別統(tǒng)計(jì)了各元素平均值、標(biāo)準(zhǔn)離差、變異系數(shù)見表1。Au在片麻狀二長花崗巖中算術(shù)平均值高于全區(qū)平均值，且變異系數(shù)也高，表明Au在片麻狀二長花崗巖中分配不均，有遷移濃集現(xiàn)象，有一定的找礦潛力。

表1 各地質(zhì)單元Au分析指示參數(shù)表

為了了解不同地質(zhì)單元各元素的算術(shù)平均值、標(biāo)準(zhǔn)離差、變異系數(shù)與全區(qū)參數(shù)變化情況，做各參數(shù)的相對柱狀圖（圖2）。由各地質(zhì)單元分析指標(biāo)相對含量平均值可以看出，片麻狀二長花崗巖Au、Cu含量較高，其余指標(biāo)含量相近；由各地質(zhì)單元分析相對離差可以看出，片麻狀二長花崗巖Au、Cu離差較大，黃土窯巖組黑云二長片麻巖Pb離差較大，表明片麻狀二長花崗巖找金可能性大；由各地質(zhì)單元分析相對變異系數(shù)可以看出，片麻狀二長花崗巖Cu變異系數(shù)較大，黃土窯巖組黑云二長片麻巖Pb變異系數(shù)較大，中粗粒二長花崗巖As變異系數(shù)較大?？傊煞治鲋笜?biāo)平均值、離差和變異系數(shù)看，片麻狀二長花崗巖Cu、Au整體表現(xiàn)好，表明區(qū)內(nèi)Cu、Au具有一定找礦潛力。

圖2 各元素分析指標(biāo)與全區(qū)參數(shù)比值柱狀圖

由于區(qū)內(nèi)Au元素含量變化幅度有限，如果采用常規(guī)迭代法處理數(shù)據(jù)后的算術(shù)平均值加兩倍離差（T=X+2s）確定異常下限，以T-2T-4T劃分色階，會造成許多元素下限確定偏高，形成異常面積過小，不能反映測區(qū)的元素富集規(guī)律，本次利用累積頻率的85%、92%、98%確定異常外帶、中帶和內(nèi)帶，再根據(jù)圈定的異常情況進(jìn)行適當(dāng)調(diào)整，最終確定異常外帶、中帶和內(nèi)帶值分別為5×10-9、6×10-9、8×10-9。區(qū)內(nèi)圈定3個(gè)重要金異常。Au1異常面積0.290km2，異常點(diǎn)數(shù)2，異常強(qiáng)度10.10ηg/g，極大值10.6ηg/g，襯度2.02，NAP值0.59，排序36。呈長條狀分布于測區(qū)西北部程家窯一帶，三級濃度分帶，北西南東向，出露古元古代中粗粒二長花崗巖。Au2異常面積0.476km2，異常點(diǎn)數(shù)3，異常強(qiáng)度12.97ηg/g，極大值17.4ηg/g，襯度2.59，NAP值1.24，排序14。呈近橢圓狀分布于測區(qū)西北部程家窯以東，二級濃度分帶，出露古元古代(弱)片麻狀二長花崗巖。Au3異常面積0.522km2，異常點(diǎn)數(shù)4，異常強(qiáng)度12.38ηg/g，極大值29.2ηg/g，襯度2.48，NAP值1.29，排序12。呈近橢圓狀分布于測區(qū)中部圣水塘西，三級濃度分帶，北西向展布，出露古元古代(弱)片麻狀二長花崗巖。

6 成礦潛力

對上述3個(gè)異常進(jìn)行巖石化探剖面異常查證，結(jié)果顯示，Au1異常內(nèi)剖面線，Au表現(xiàn)明顯異常的有1個(gè)連續(xù)30m異常段和1個(gè)單點(diǎn)異常，異常段Au含量為10.8×10-9～53.7×10-9；單點(diǎn)異常Au含量為49.7×10-9。Au2異常內(nèi)剖面線，Au表現(xiàn)明顯異常的有1個(gè)連續(xù)30m異常段和3個(gè)單點(diǎn)異常，異常段Au含量為13.3×10-9～500×10-9，單點(diǎn)異常Au含量分別為21.2×10-9、31.3×10-9、66.7×10-9。Au3異常內(nèi)剖面線，Au表現(xiàn)明顯異常的有1個(gè)連續(xù)80m異常段，異常段Au含量為12.1×10-9～500×10-9。巖石化探剖面異常查證結(jié)果顯示本區(qū)找礦潛力很大。

探槽異常查證結(jié)果顯示，Au1異常內(nèi)TC03探槽控制礦化體一層，厚約17.0m，礦化體走向62°，金含量為0.10～0.56g/t，含礦巖性為黑云二長片麻巖；Au2異常內(nèi)TC303探槽控制礦化體1層，金含量為0.12～0.97g/t，厚度為6.9m，礦化體走向68°，含礦巖性為片麻狀二長花崗巖；Au3異常內(nèi)TC601探槽控制一層礦體，厚度為5.6m，金平均品位為2.2g/t，含礦巖性為片麻狀二長花崗巖、黑云斜長片麻巖。整體來說，區(qū)內(nèi)找礦潛力較大。

1：20萬地球化學(xué)測量結(jié)果顯示本區(qū)在?、跫売矣裨阶?丁家窯金遠(yuǎn)景區(qū)范圍內(nèi)[2]，在本區(qū)北東部約20km處已發(fā)現(xiàn)火燒灘金礦床，與本區(qū)成礦地質(zhì)背景對比，地質(zhì)構(gòu)造特征相似，說明兩區(qū)的巖漿演化史、構(gòu)造發(fā)展史大體一致，所以本區(qū)具備同樣的成礦條件，找礦潛力很大。