蔡新明
(河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)調(diào)查隊(duì) 河南 信陽 464000)
河南省光山縣千鵝沖鉬礦區(qū),位于大別山北麓,屬東秦嶺——大別造山帶,區(qū)域構(gòu)造線方向呈北西西——近東西向。礦區(qū)地層以泥盆系南灣組為主,少量震旦系——奧陶系下統(tǒng)肖家廟巖組;構(gòu)造為桐——商韌性剪切帶;巖漿巖有隱伏花崗巖體、以及花崗斑巖脈等。鉬礦體規(guī)模大,品位穩(wěn)定,伴生銅、鉛鋅、銀礦體。
河南省光山縣千鵝沖鉬礦屬斑巖型鉬礦床大類。
水系沉積物(土壤、巖石)地球化學(xué)找礦是最重要的找礦方法之一。目的是發(fā)現(xiàn)化探異常指導(dǎo)找礦。化探異常作為預(yù)測找礦標(biāo)志,可找尋深部各類金屬礦床,特別是盲礦床效果顯著,找礦深度可以達(dá)到百米甚至數(shù)百米。千鵝沖鉬礦的水系沉積物(土壤、巖石)地球化學(xué)異常特征是一個(gè)佐證。因此總結(jié)研究千鵝沖鉬礦地球化學(xué)異常特征,對大別山地區(qū)該類型礦床的發(fā)現(xiàn)和潛在礦產(chǎn)的評價(jià)都具有重要意義。
1∶5萬水系沉積物測量圈出的鉬異常,是一個(gè)以Mo、W為主,伴生 Cu、Pb、Zn、Ag、Sn 組份的綜合異常。 Mo 異常長約2.5千米,寬1.75千米,面積4.0平方千米,異常呈不規(guī)則狀,強(qiáng)度較高,濃集中心明顯,中、內(nèi)帶發(fā)育。Mo最高含量32.1×10-6,平均3.88×10-6,襯值3.23。主要伴生元素W異常形態(tài)與Mo相似,面積8.72平方千米。W異常濃集中心明顯,中、內(nèi)帶發(fā)育,與Mo濃集中心吻合,最高含量83.5×10-6,平均15.4×10-6,襯值2.57。Cu異常面積小于W而大于Mo,中帶異常發(fā)育,與Mo、W中、內(nèi)帶異常套合分布,面積5.02平方千米,最高含量 130×10-6,平均 71.1×10-6,襯值 1.79。 Pb、Zn、Ag異常中Pb、Zn異常形態(tài)相似,以外帶為主,局部具有中帶異常,呈半球狀分布于Mo、W、Cu組合異常的北、東、南三面,大部分與Mo、W、Cu異常套合。Pb異常面積11.2平方千米,最高含量 152×10-6,平均 75.92×10-6,襯值 1.52。 Zn 異常面積 12.45平方千米,最高含量 305×10-6,平均 142.96×10-6,襯值1.43。Ag分布于Pb、Zn異常范圍內(nèi),異常面積3.79平方千米,最高含量 0.32×10-6,平均 0.2×10-6,襯值 1.6。 Sn 呈橢圓點(diǎn)狀見于Mo、W異常內(nèi)帶中。依據(jù)各異常元素暈寬,其元素水平分帶由外至內(nèi)排列如下:Zn-Pb-W-Cu-Ag-Mo-Sn。
千鵝沖鉬異常(HT-9)規(guī)模最大,與隱伏鉬礦床對應(yīng)。該異常呈不規(guī)則橢圓狀,東西長2000米,南北寬800~1000米,面積約2平方千米。異常主要有Mo、W、Pb組成,疊加有Sn、Cu、Ag、Zn、Au、As、Sb。各元素異常特征見表 1。異常以 Mo、W為主,異常面積達(dá)1.854平方千米。Mo、W異常強(qiáng)度全區(qū)最高,分別可達(dá) 86.3×10-6 和 489.4×10-6,平均 12.43×10-6 和37.25×10-6。內(nèi)、中帶發(fā)育,分別達(dá)0.86和1.39平方千米,占異常面積的70%以上;Sn呈數(shù)個(gè)弱異常,分布在Mo、W異常內(nèi)帶中;Cu異常面積大于Mo,異常強(qiáng)度一般,其濃集中心與Mo稍有東偏;Pb、Zn、Ag異常濃集部位分布于Mo、W異常內(nèi)帶外側(cè),以北東部、東部和南西部最明顯,Pb最高異常強(qiáng)度為11208×10-6,指示了鉛礦體已出露地表;Au、As、Sb 異常主要分布于Mo、W異常外圍,異常內(nèi)僅零星分布有一些弱的點(diǎn)異常;各元素異常的分布具有明顯的水平分帶特征。按異常寬度及其與Mo異常中心的相對位置,水平分帶由內(nèi)向外大致為:Sn-Mo-W-Cu-Pb-Zn-Ag-Au-As-Sb。
表1 千鵝沖鉬異常(HT-9)特征值表
成礦元素異常在空間上均大于相應(yīng)礦種礦體的分布范圍,礦(化)體的分布方向與異常的濃集方向一致、并出露于異常的中、內(nèi)帶范圍內(nèi);成礦元素異常在橫向上具有水平分帶特征,與其對應(yīng)的礦體也具有水平分帶特征。鉬礦體主要呈北西西向賦存于Mo異常內(nèi)帶中,鉛鋅、銀礦體主要呈北北西和北西西兩組方向,賦存于Mo異常內(nèi)、中帶及外側(cè)。
從0勘探線地質(zhì)、原生地球化學(xué)異常圖上顯示,千鵝沖鉬礦床的異常組份較為復(fù)雜,礦體伴有較強(qiáng)的Mo原生地球化學(xué)異常,異常在三度空間內(nèi)呈皮殼狀圍繞礦體分布。Mo異常形態(tài)規(guī)整、規(guī)模大,強(qiáng)度高,濃集中心清晰,濃度梯度變化大,沿走向和傾向在異常邊部具膨脹、收縮與分枝等復(fù)合現(xiàn)象。異常內(nèi)帶發(fā)育、中外帶不發(fā)育,剖面中八個(gè)鉆孔內(nèi)均出現(xiàn)Mo異常內(nèi)帶,其中六個(gè)見礦(工業(yè)礦體)鉆孔中Mo異常內(nèi)帶面積所占比例>90%;兩個(gè)未見礦鉆孔中Mo異常內(nèi)帶面積,所占比例較少;Mo異常內(nèi)帶基本上反映了鉬礦體的范圍,中帶反映了低品位礦體或鉬礦化體范圍,外帶反映了圍巖蝕變范圍。原生異常(暈)的形成以滲濾作用為主,這與構(gòu)造破碎帶成礦控礦是一致的。由地表向深部,在多數(shù)鉆孔中Mo異常強(qiáng)度有明顯增高的變化趨勢。
W、Pb、Zn等七元素異常形態(tài)相似,異常規(guī)模較大、強(qiáng)度較高,多分布于Mo異常內(nèi)或與其相鄰,相互疊合,具有一定組分分帶現(xiàn)象。
1.3.1 元素組合與組分分帶
①元素組合
礦床主要成礦元素為 Mo、Ag、Pb、Zn,伴生元素為 W、Cu、Bi、Sn。根據(jù)M-Ⅰ、M-Ⅱ礦體中89個(gè)樣品的元素R型聚類分析結(jié)果(圖1)可以看出,在相關(guān)系數(shù)γ=0.09相似水平上,礦體元素分為兩類,一類為Mo、Sn,兩元素弱相關(guān),Mo為主要成礦元素;另一類為 W、Cu、Bi、Ag、Pb、Zn,其中 Ag、Pb、Zn顯著相關(guān),為次要成礦元素;兩類元素呈弱的負(fù)相關(guān)關(guān)系。
圖1 M-Ⅰ礦體中元素R型聚類分析譜系圖
②水平分帶
依據(jù)異常的分布特點(diǎn)及相關(guān)關(guān)系,從0勘探線原生異常圖中直觀顯示的水平分帶由內(nèi)向外元素橫向分帶為:Sn-Bi(中心帶)-Mo-W-Cu-Pb(過渡帶)-Zn-Ag(邊緣帶)。
③軸向分帶
元素軸向分帶序列采用濃度重心法和濃度中心法計(jì)算確定。
濃度重心法是分別計(jì)算每個(gè)元素的濃度重心,然后按重心的大小排出由淺至深的元素分帶序列。計(jì)算公式為:
式中:Hj——第i個(gè)元素的濃度重心;Mij——第i中段,第j元素的平均含量;hi——第i中段標(biāo)高。
將ZK005孔不同截面元素加權(quán)平均含量及濃度重心值。經(jīng)整理后得出軸向分帶序列由上至下為Cu-W-Mo-Ag-Sn-Zn-Pb-Bi。
濃度中心法是以ZK005孔不同截面元素含量為數(shù)據(jù),分別計(jì)算相應(yīng)的濃集系數(shù)。經(jīng)整理后得出軸向分帶序列由上至下為 Cu-W-Mo-Bi-Ag-Zn-Pb-Sn。
綜合兩種方法得出的結(jié)果,確定本礦床元素軸向分帶序列由上至下為 Cu-W-Mo-Ag-Zn-Pb-Bi-Sn。該分帶序列顯示了礦體的復(fù)合元素異常特征,中低溫元素Ag、Pb、Zn異常出現(xiàn)在分帶序列下部,反映了主要Mo礦體形成之后另一期Ag、Pb、Zn礦化作用,造成的多期礦化相互疊加,形成了所謂“多建造暈”或“疊加暈”。綜合考慮前述鉆孔多元統(tǒng)計(jì)分析研究結(jié)果、異常特征、元素與礦體的相關(guān)關(guān)系等,認(rèn)為Ag、Pb、Zn為礦體前緣元素,Cu、W為礦體中上部元素,Mo為礦體元素,Bi、Sn為礦體下部元素。
1.3.2 元素比值特征
依據(jù)確定的礦床軸向分帶序列,選取Mo與Cu、W,分別計(jì)算不同標(biāo)高元素對比值。由此可知,元素對比值在礦體較高,頭、尾較低,前緣及尾部無礦地段最低。礦體前緣W(Mo)/W(Cu)<0.5、W(Mo)/W(W)<1;礦體頭部、尾部 1<W(Mo)/W(Cu)<10、1<W(Mo)/W(W)<10;礦體中部 10<W(Mo)/W(Cu)<25、15<W(Mo)/W(W)<150;礦體尾部無礦地段 0.5<W(Mo)/W(Cu)<1、1<W(Mo)/W(W)<1.5。
表2 千鵝沖鉬礦地球化學(xué)找礦標(biāo)志一覽表
根據(jù)千鵝沖鉬礦水系沉積物異常、土壤異常和巖石地球化學(xué)異常特征,歸納千鵝沖鉬礦地球化學(xué)找礦標(biāo)志如表2,地球化學(xué)找礦模型如圖2。
圖2 千鵝沖鉬礦地球化學(xué)找礦模型
總結(jié)研究河南省光山縣千鵝沖鉬礦的水系沉積物異常、土壤異常和巖石地球化學(xué)異常特征,建立其地球化學(xué)找礦標(biāo)志及找礦模型,為今后大別山一帶或其他地區(qū)尋找該類型鉬礦提供借鑒。
[1]徐友靈,李法嶺,萬守全,等.河南省光山縣千鵝沖銅(鉬)礦詳查報(bào)告[M].河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)調(diào)查隊(duì),2009.