劉萬(wàn)亮, 劉成新, 楊　成, 萬(wàn)　俊, 郭　盼, 石澤林

(1.湖北省地質(zhì)調(diào)查院，湖北 武漢　430034; 2.湖北省地質(zhì)局 地球物理勘探大隊(duì)，湖北 武漢　430056)

0　引言

區(qū)域構(gòu)造與區(qū)域地球化學(xué)是控制成礦的基本要素,礦化常形成于周圍地質(zhì)背景具有明顯變化的地段,這種變化表現(xiàn)在介質(zhì)物質(zhì)成分、結(jié)構(gòu)構(gòu)造、地球物理、地球化學(xué)信息等方面。元素地球化學(xué)異常是多種地質(zhì)作用在時(shí)空上的反應(yīng),不同空間尺度勘查地球化學(xué)數(shù)據(jù)反映不同尺度的信息,同一空間尺度數(shù)據(jù)是不同規(guī)模異常疊加的結(jié)果[1]。區(qū)域地質(zhì)調(diào)查資料表明,湖北兩竹地區(qū)具有鈮、鉭、金、銀、釩、鉬等礦種的找礦前景,但該區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和研究程度較低,特別是礦產(chǎn)調(diào)查的資料欠缺,影響地質(zhì)找礦突破。隨著武當(dāng)—桐柏—大別成礦帶的設(shè)立,在兩竹地區(qū)開(kāi)展1∶5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查和1∶5萬(wàn)水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量,獲得了各類地質(zhì)、地球化學(xué)參數(shù),圈定了綜合異常24處,對(duì)本區(qū)的找礦工作具有良好的指示意義。本文通過(guò)對(duì)水系沉積物測(cè)量數(shù)據(jù)的分析,對(duì)水系沉積物地球化學(xué)異常與該區(qū)地層、構(gòu)造、巖漿巖、已知礦床間的關(guān)系進(jìn)行了研究,闡明了各類地球化學(xué)異常的控制因素,為該區(qū)下一步找礦指明了方向。

1　地質(zhì)概況

研究區(qū)位于青峰—襄樊—廣濟(jì)斷裂北側(cè),是區(qū)域上南秦嶺造山帶的重要組成部分,構(gòu)造分區(qū)屬秦嶺—大別造山帶(Ⅰ級(jí)) 秦嶺弧盆系(Ⅱ級(jí))武當(dāng)逆沖推覆帶(Ⅲ級(jí)),可進(jìn)一步劃分為武當(dāng)陸內(nèi)裂谷(Ⅳ級(jí))、竹山陸緣裂谷(Ⅳ級(jí))、兵房街陸緣斜坡(Ⅳ級(jí))三個(gè)四級(jí)構(gòu)造單元。根據(jù)區(qū)內(nèi)構(gòu)造特點(diǎn)以竹山斷裂、曾家壩斷裂為界,可劃分為武當(dāng)陸內(nèi)裂谷構(gòu)造區(qū)、竹山陸緣裂谷構(gòu)造區(qū)、兵房街陸緣斜坡構(gòu)造區(qū)和寶豐盆地4個(gè)構(gòu)造區(qū)(圖1)。

(1) 武當(dāng)陸內(nèi)裂谷構(gòu)造區(qū):屬武當(dāng)陸內(nèi)裂谷(Ⅳ級(jí))南西端。區(qū)內(nèi)出露新元古代武當(dāng)巖群—早古生代志留紀(jì)及新元古代基性侵入巖、古生代基性巖、堿性雜巖。

(2) 竹山陸緣裂谷構(gòu)造區(qū):竹山斷裂以南、曾家壩斷裂以北的地區(qū),出露寒武—志留紀(jì)地層和古生代侵入巖。區(qū)內(nèi)構(gòu)造線呈北西向展布,以構(gòu)造變形褶皺和逆沖斷層為特征,形成疊瓦狀逆沖推覆構(gòu)造。

(3) 兵房街陸緣斜坡構(gòu)造區(qū):區(qū)內(nèi)面積較小,主要出露震旦—寒武紀(jì)地層,區(qū)域資料顯示該區(qū)構(gòu)造形跡為一系列北西向由北東向南西脆性逆沖斷層及與之伴生的北西向緊閉線性褶皺(沖褶)群。

(4) 寶豐盆地:盆內(nèi)為一套沖積扇—河湖相紅色碎屑巖沉積,屬晚白堊世寺溝組,總體向南西緩傾。盆緣與下伏基底多呈角度不整合接觸,南緣見(jiàn)斷層接觸。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育,主要為北西向,次為北東向、近東西向。其中規(guī)模較大的有竹山斷裂和曾家壩斷裂。

竹山斷裂帶區(qū)域上稱石泉—安康—竹山斷裂,呈北西向延伸,由多條平行排列的斷層組成寬數(shù)千米的斷裂帶。該斷裂帶顯示多期活動(dòng)的特點(diǎn):印支期斷裂帶顯示逆沖兼剪切走滑活動(dòng)性質(zhì),帶內(nèi)發(fā)育擠壓片理、構(gòu)造透鏡體,斷面附近發(fā)生牽引現(xiàn)象;燕山期則表現(xiàn)拉張?zhí)卣?控制著寶豐白堊紀(jì)紅層盆地的展布;喜馬拉雅期,該斷裂表現(xiàn)為擠壓特征。

曾家壩斷裂區(qū)域上稱紅椿壩—曾家壩斷裂,斜貫研究區(qū)西南角,北西—南東向展布,沿?cái)嗔寻l(fā)育糜棱巖化巖石、碎裂巖及構(gòu)造角礫巖,局部并見(jiàn)牽引褶皺,指示具NE→SW的逆沖推覆特征。部分地段受后期北東向斷層改造而發(fā)生南北向錯(cuò)移。

圖1　南秦嶺兩竹地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1　Geological sketch map of Zhushan & Zhuxi area,Southern Qinling1.寺溝組;2.竹溪組;3.梅子埡組;4.大貴坪組;5.奧陶系—寒武系竹山組;6.寒武系莊子溝組、楊家堡組;7.震旦系霍河組、江西溝組;8.魯家坪組;9.耀嶺河組;10.武當(dāng)巖群;11.三疊系;12.二疊系;13.志留系;14.奧陶系;15.寒武系;16.燈影組;17.堿性巖;18.古生代堿性次粗面巖、粗面斑巖;19.古生代堿性玄武巖;20.古生代基性巖;21.碳酸巖;22.元古代基性巖;23.斷層;24.滑脫型斷層;25.區(qū)域性斷裂;26.分區(qū)斷裂;27.產(chǎn)狀;28.研究區(qū)位置。

2　地球化學(xué)數(shù)據(jù)處理

2.1　水系沉積物工作概述

研究區(qū)屬大巴山東段,山嶺總體呈北西向展布,在該區(qū)開(kāi)展了1∶5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量1 740 km2,采集樣品總數(shù)7 365件,采樣密度4.4件/km2,分析測(cè)定了22種元素。采樣部位選擇在河床底部或河道岸邊與水面接觸之處,在間歇性水流地區(qū)或很少水流的干河道中選擇在河底部采樣。在30～50 m范圍內(nèi)橫切河床多點(diǎn)組合采樣,本次采樣粒級(jí)為-20目,以確保樣品成份的準(zhǔn)確性和代表性,樣品采集以細(xì)砂等顆粒物質(zhì)為主。

樣品分析結(jié)果采用柯?tīng)柲衤宸颉姑谞栔Z夫非參數(shù)正態(tài)檢驗(yàn)方法,迭代剔除“離群”樣品,當(dāng)元素含量服從正態(tài)分布時(shí),其平均值作為子區(qū)的背景平均值(X),以背景平均值(X)加1.65～2.5S標(biāo)準(zhǔn)離差(S)作為異常下限參考值(參考值)。同時(shí)考慮區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)分布特征、地理景觀和地球化學(xué)場(chǎng)的連續(xù)性,綜合確定異常下限值。各單元素的異常下限見(jiàn)表1,全區(qū)共圈定綜合異常24處,分布情況如圖2所示。

表1　各元素的異常下限Table 1　Anomaly threshold of the elements

注:Au元素含量單位為10-9,其他元素為10-6。

圖2　綜合異常示意圖Fig.2　Sketch map of integrated anomalies

2.2　區(qū)內(nèi)地球化學(xué)參數(shù)特征

(1) 全區(qū)水系沉積物質(zhì)中元素的平均含量普遍較高,其中濃集克拉克值>1的有Ag、As、Ba、Bi、Cd、Cr、La、Mo、Nb、Pb、Sb、Sn、V、W、Zn,表明這些元素處于高背景值區(qū),其中As、Ba、Cd、Mo>2,顯示較強(qiáng)的地球化學(xué)活性;Co、Mn近于1,反映這些元素處于正常場(chǎng);Au、Cu、Hg、Ni、P均<1,說(shuō)明這些元素處于區(qū)域低背景值區(qū)(表2)。

(2) 從表2來(lái)看,各元素的變異系數(shù)在0.46～7.88之間,Co、La、Mn、Pb、Sn、Zn變異系數(shù)達(dá)0.3～0.6,即為分異元素;Au、Ag、As、Ba、Bi、Cd、Cr、Cu、Hg、Mo、Nb、Ni、P、Sb、W、V為強(qiáng)分異型元素,最大的是元素Hg,其變異系數(shù)達(dá)7.88,其次為Mo,2.29。從而可知,Au、Ag、As、Ba、Bi、Cd、Cr、Cu、Hg、Mo、Nb、Ni、P、Sb、W、V的分散富集程度較高,更易成礦或成為礦化劑元素為其他元素運(yùn)移提供載體。

表2　竹山竹溪地區(qū)水系沉積物測(cè)量元素背景參數(shù)統(tǒng)計(jì)Table 2　The elements backgroud parameters statistics in the stream sediments survey of Zhushan & Zhuxi

注:Au元素含量單位為10-9,其他元素為10-6;地殼豐度值據(jù)參考文獻(xiàn)[2],樣品數(shù)7 365件。

2.3　元素的相關(guān)性討論

通過(guò)對(duì)樣品元素聚類分析,大致在相關(guān)系數(shù)16的水平上,可以分為4組:第一組為L(zhǎng)a-Nb-Sn-Mn,為高溫元素;第二組為Cu-Hg-Ag-V-As-Mo-Sb-Cd-Zn-Ba,主要為鐵族元素;第三組為Cr-Ni-Co-P-Au,多為中高溫元素;第四組為Bi-Pb-W,為中高溫元素。據(jù)研究區(qū)1∶5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量結(jié)果和區(qū)內(nèi)的地質(zhì)特征對(duì)比分析,區(qū)內(nèi)元素的組合特征、化探異常與區(qū)內(nèi)的地層、構(gòu)造、巖漿巖等存在以下對(duì)應(yīng)關(guān)系:

(1) 區(qū)內(nèi)震旦系—寒武紀(jì)江西溝組、霍河組、楊家堡組、莊子溝組,巖性主要為一套炭質(zhì)板巖、炭硅質(zhì)板巖、硅質(zhì)巖、灰?guī)r等,以黑色巖系為主的地層,第二組元素形成異常發(fā)育,尤其V、Mo、Ag、As、Hg、Cd、Sb、Ba等異常較強(qiáng),異常套合好,分布面積大,異常濃度中心面積大,內(nèi)中外濃度分帶明顯。形成如竹山縣西溝大型釩礦、田家壩大型釩礦等礦床,元素的組合和化探異常都具有上述特征。

(2) 在區(qū)內(nèi)南西角,主要出露志留紀(jì)粗面質(zhì)凝灰?guī)r、粗面質(zhì)碎屑巖、堿性粗面巖、粗面質(zhì)角礫巖等淺成超淺成巖漿巖,第一組元素形成異常發(fā)育,尤其Nb、La異常高,分布面積大,異常空間套合好,內(nèi)中外濃度分帶明顯。

圖3　元素聚類分析譜系圖Fig.3　Phenogram of elements cluster analysis

(3) 在區(qū)內(nèi)中部出露一條以玄武巖、輝斑玄武巖、玄武質(zhì)角礫巖、玄武質(zhì)凝灰?guī)r、含玄武質(zhì)碎屑巖等,主要為噴發(fā)相的基性巖類。第二組元素異常發(fā)育,尤其Cr、Ni、Co、Au異常較強(qiáng),分布面積較大,異?？臻g套合好,濃度分帶明顯。

綜上所述,區(qū)內(nèi)Nb、V、Mo、Ba、Ag、Cr、Ni、Co、Au等元素在本區(qū)性質(zhì)獨(dú)特,V、Mo、Ba、Ag受震旦系—寒武系黑色巖系地層控制作用明顯;Nb、La與區(qū)內(nèi)廣泛分布的粗面巖類關(guān)系明顯;Cr、Ni、Co、Au明顯受噴發(fā)相的基性巖類控制(圖1、圖3)。

3　主要元素地球化學(xué)分布

研究區(qū)內(nèi)已知有竹山西溝大型釩鉬重晶石礦床、田家壩中型釩礦床等礦床;西北部有廟埡大型鈮稀土礦，東部有殺熊洞鈮稀土礦床,在研究區(qū)外西側(cè)陜西安康鎮(zhèn)坪新報(bào)道特大型鈮礦床。根據(jù)本區(qū)化探異常特征,結(jié)合地質(zhì)、構(gòu)造、巖漿巖等特征,確定本區(qū)主成礦元素組合為V-Mo-Ag-Ba、Nb-La、Cr-Ni-Co-Au三組,根據(jù)區(qū)域元素地球化學(xué)圖可以得出如下規(guī)律:

V、Mo、Ag、Ba的高值區(qū)與震旦紀(jì)—寒武紀(jì)地層分布一致,在竹山斷裂帶附近形成礦床,反映成礦受震旦紀(jì)—寒武紀(jì)地層和竹山斷裂帶雙重控制;Nb-La異常與區(qū)內(nèi)志留紀(jì)粗面巖類分布高度吻合,明顯受其控制;Cr-Ni-Co-Au多分布于基性巖類分布區(qū)及附近,其中Cr-Ni-Co異常的分布與基性火山巖吻合,其成礦與基性巖類有關(guān);Au異常多分布于曾家壩斷裂帶附近的基性火山巖區(qū),表明Au的成礦受基性巖類和斷裂的雙重控制。

4　地球化學(xué)異常及解釋

各元素異常(高值區(qū))的地球化學(xué)分布明顯受地層、構(gòu)造、熱液、巖體等某幾個(gè)因素的聯(lián)合控制。某個(gè)元素、某個(gè)地方的異常由何種因素控制,取決于具體的地質(zhì)、地球化學(xué)環(huán)境。有的異常由幾種因素聯(lián)合控制,如構(gòu)造、熱液、地層、巖漿巖等;有的異?？刂埔蛩匾砸环N因素為主,其他因素為輔,也有的異常由某單一因素所控制[3]。

4.1　　　　各地質(zhì)體地球化學(xué)異常及其他地質(zhì)解釋

(1) 震旦紀(jì)—寒武紀(jì)地層:大部分元素在此層位形成正高值區(qū),如V、Mo、Ag、Ni、Cd、Ba元素。結(jié)合地層特點(diǎn),早期的耀嶺河組地層的基性火山巖為一套海底噴發(fā)相沉積地層,其中的部分元素(如Ag等)背景值高,在噴發(fā)同時(shí)被海水帶走,后期沉積的震旦系—寒武系地層為一套含炭質(zhì)的黑色巖系,具吸附特性,導(dǎo)致該地層一些元素異常高。另外,在揚(yáng)子地塊北部被動(dòng)陸緣伸展擴(kuò)張構(gòu)造背景下海水變深,菌藻類浮游生物繁盛,消耗水體上部大量氧氣,使得盆地下部處于還原環(huán)境,隨著盆地?cái)U(kuò)張,控制次級(jí)盆地的同沉積斷裂活動(dòng),沿?cái)嗔褞н\(yùn)移的熱水溶液攜帶V、Mo、Ni、Mo、Ag等金屬元素在缺氧還原條件下被黑色巖系中炭質(zhì)和泥質(zhì)吸附。大量硅質(zhì)巖、炭硅質(zhì)巖及重晶石礦層的存在表明熱水活動(dòng)普遍存在,合適的泥巖與硅質(zhì)巖互層代表了熱水溶液攜帶大量金屬元素和泥巖強(qiáng)吸附完美的結(jié)合,形成良好的礦源層。后期加里東—華力西期南秦嶺被動(dòng)陸緣發(fā)生整體升降,構(gòu)造改造較弱,只有到印支—燕山期華北與揚(yáng)子板塊發(fā)生陸陸碰撞,在揚(yáng)子板塊北緣強(qiáng)烈造山,南秦嶺自北向南沿著構(gòu)造軟弱層順層滑脫推覆,使得黑色巖系中含釩等金屬的礦源層富集[4]。

(2) 構(gòu)造作用:構(gòu)造作用使巖石內(nèi)元素活化,為后期元素富集成礦提供了條件。本區(qū)大型斷裂帶及造山期逆沖推覆構(gòu)造極為強(qiáng)烈,逆沖推覆作用使礦體重新富集,形成新的元素地球化學(xué)分帶,對(duì)成礦起著重要的作用。如銀洞溝礦區(qū)的銀金礦體沿著東西向剪切帶重新富集,上部為銀金礦化帶,下部為過(guò)渡性鉛鋅—銀金礦化帶,深部為鉛鋅礦化帶[5]。區(qū)內(nèi)寒武紀(jì)地層(楊家堡組)中產(chǎn)有綠松石,其成因?yàn)楹~、鐵的礦物順基巖的裂隙淋濾形成。

(3) 基性巖類:發(fā)育Cr-Ni-Co-Au高值區(qū),研究資料顯示區(qū)內(nèi)基性巖巖石地球化學(xué)特征與地幔柱成因的玄武巖系特征相符[6],表明基性巖的巖漿來(lái)源于幔源,巖漿自身Cr-Ni-Co-Au元素的含量比較高,為富集成礦提供了礦源。因此,無(wú)論是噴出地表的噴出相基性巖還是侵入相的基性巖體,都能顯示出高的Cr-Ni-Co-Au異常。

(4) 堿性巖類(粗面巖類):堿性巖類的總特征是堿質(zhì)(Na、K)含量高,SiO2一般不飽和,富含稀土、稀有元素及揮發(fā)組分。關(guān)于堿性巖的來(lái)源多數(shù)學(xué)者認(rèn)為來(lái)自于地幔,主要與來(lái)自上地幔的部分熔融及地幔來(lái)源的玄武巖漿的分異作用有關(guān)[7-11]。杜月天提出的排漿時(shí)差概念認(rèn)為原始巖漿的產(chǎn)生到匯集,排漿時(shí)差約數(shù)十個(gè)Ma,這階段產(chǎn)生的為富K巖漿。隨深部地幔流體的加入,混入了大量的Na質(zhì)以及揮發(fā)分,原始熔體匯集成囊,在深部形成玄武巖漿房,后期噴出地表[8]?，F(xiàn)有資料表明,在已探明的23個(gè)世界超大型稀有、稀土礦床中與堿性巖類有關(guān)的礦床多達(dá)14個(gè)[9]。對(duì)于研究區(qū)附近的堿性巖,前人已做過(guò)相關(guān)工作,認(rèn)為堿性巖及其有關(guān)的各種脈巖是本區(qū)釷、鈮(鉭)、稀土礦化的主要控礦因素[12]。

據(jù)區(qū)內(nèi)1∶5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量結(jié)果顯示,在區(qū)內(nèi)有堿性巖類出露的位置都顯示有鈮、鑭元素的異常,兩者異常強(qiáng)度高,內(nèi)中外三個(gè)濃度分帶明顯,兩者異?？臻g套合好。通過(guò)對(duì)區(qū)內(nèi)鈮異常的檢查表明:①整個(gè)堿性巖帶Nb-La的背景值高,為富集成Nb礦提供了礦源;②含礦巖石主要為一套溢流相的含鉀長(zhǎng)石斑晶粗面巖,具流動(dòng)構(gòu)造,在含礦巖石內(nèi)發(fā)育螢石化。而淺部侵入的粗面巖和粗面斑巖、深部的隱爆角礫巖含礦次之,噴出相的碎屑巖、凝灰?guī)r和火山角礫巖含礦性最差。顯然鈮元素伴隨揮發(fā)組分早期從熔體中分離出來(lái),并形成獨(dú)立的蒸汽相向上運(yùn)移,溢流相含斑粗面巖表面與海水接觸而迅速固結(jié)形成“障”阻擋蒸汽的逃逸,從而在巖石中富集成礦。

4.2　地球化學(xué)異?？刂埔蛩赜懻?/h3>

(1) 地層的控制因素:①地層和巖性如震旦紀(jì)—寒武紀(jì)地層的黑色巖系大部分元素成正高值區(qū);②大部分的異常高值區(qū)與構(gòu)造關(guān)系不是很大,與地層的沉積作用和沉積環(huán)境關(guān)系密切。表明地層是形成礦床物質(zhì)的來(lái)源。

(2) 構(gòu)造作用控制因素:①構(gòu)造作用為巖漿的產(chǎn)出提供了條件;②為后期地層或巖體內(nèi)熱液的貫入提供了通道,為金屬元素的活化、富集和成礦起到了很重要的作用。如區(qū)內(nèi)黑色巖系雖然形成異常高值區(qū),但形成的礦床多分布于竹山斷裂帶附近,表明礦床的形成與構(gòu)造關(guān)系密切。

(3) 巖漿巖控制因素,區(qū)內(nèi)兩類不同的巖漿巖具有明顯的成礦專屬性:

堿性巖類是鈮及稀土元素的主要成礦母巖,如粗面斑巖、含斑粗面巖、粗面質(zhì)隱爆角礫巖等。

基性巖類區(qū)內(nèi)基性巖漿來(lái)源于幔源,Cr-Ni-Co-Au等元素含量高,是形成該類礦床的主要物質(zhì)來(lái)源。

5　礦致異常及找礦方向

經(jīng)過(guò)初步的篩選評(píng)價(jià),將區(qū)內(nèi)的具有找礦意義的異常大致劃分為3類:一是與黑色巖系有關(guān)的V-Mo-Ag-Ba組合異常；二是與基性巖有關(guān)的Cr-Ni-Co-Au異常;三是與堿性巖有關(guān)的Nb-La異常。本區(qū)圈定具有找礦意義的礦致異常有11處:Z-3、Z-5、Z-10、Z-13、Z-14、Z-15、Z-16、Z-17、Z-19、Z-20、Z-21等綜合異常,據(jù)此圈定了找礦遠(yuǎn)景區(qū)。其中Z-3、Z-5、Z-10、Z-15綜合異常由震旦—寒武紀(jì)黑色巖系引起,V、Mo、Ag、Ba異常分布面積大、強(qiáng)度高、空間套合性好,具有尋找V、Ag、重晶石礦的前景;Z-14、Z-17、Z-20綜合異常區(qū)與區(qū)內(nèi)基性巖分布范圍吻合,受基性巖控制,具有尋找Cr、Ni、Co、Au礦的前景;Z-13、Z-16、Z-19、Z-21綜合異常區(qū)與堿性巖類空間分布相吻合,具有尋找Nb及稀土礦的找礦遠(yuǎn)景。下面從三組中挑選Z-10、Z-17、Z-21分別予以說(shuō)明。

5.1　　　　Z-10田家壩鎮(zhèn)釘耙腦Ag、Au、Cu、V甲2類綜合異常

該異常位于田家壩鎮(zhèn)西側(cè),田家壩復(fù)式倒轉(zhuǎn)背斜南西翼,苦桃河斷裂帶東南端。出露地層為武當(dāng)群、耀嶺河組及震旦—寒武紀(jì)地層(見(jiàn)圖4),地層總體呈北西—南東向展布,發(fā)育次級(jí)褶皺,褶皺軸面傾向北東,斷裂主要為北西向,以逆沖斷層為主,常被北北東向、近東西向小斷層切割。此外,異常區(qū)內(nèi)還見(jiàn)有基性巖體,呈帶狀分布于苧麻溝一帶,巖石具片理化,變質(zhì)較深,巖性為二輝巖—輝長(zhǎng)巖。區(qū)內(nèi)已知有田家壩中型釩礦、馬銀山褐鐵礦和田家壩堰溝磷礦點(diǎn)、劉家灣銅礦點(diǎn)。

該異常整體呈北西向展布,面積29.8 km2,由Ag、As、Au、Ba、Cd、Cu、Hg、Mo、Sb、V、Zn異常組成,異常均套合較好。Ag、As、Au、Cd、Cu、Hg、Mo、Sb、V異常較強(qiáng),具內(nèi)中外濃度分帶,其中Ag、Cd、Hg的內(nèi)帶面積較大,具兩個(gè)明顯的濃集中心。Ba、Zn的異常中等,具中外濃度分帶。該異常元素組合復(fù)雜,相互套合較好,成礦地質(zhì)條件較好,具有較大的找礦意義。各異常參數(shù)特征見(jiàn)表3。

圖4　Z-10田家壩鎮(zhèn)釘耙腦Ag、Au、Cu、V綜合異常Fig.4　Integrated anomalies of Ag,Au,Cu and V of NO.Z-10 in Dingpanao area of Tianjiaba1.全新世沖積物;2.白堊系寺溝組;3.志留系梅子埡組上段;4.志留系梅子埡組下段;5.寒武系竹山組上段;6.寒武系楊家堡組—竹山組下段并層;7.震旦系江西溝組、霍河組并層;8.耀嶺河組;9.武當(dāng)(巖)群攔魚(yú)河組;10.古生代次粗面巖、粗面斑巖;11.順層滑覆斷層;12.正斷層;13.性質(zhì)不明斷層;14.整合地質(zhì)界線;15.角度不整合地質(zhì)界線;16.磷礦點(diǎn);17.銅礦點(diǎn);18.釩礦點(diǎn);19.鐵礦點(diǎn);20.1∶5萬(wàn)水系沉積物綜合異常及編號(hào)。

表3　Z-10 田家壩鎮(zhèn)釘耙腦Ag、Au、Cu、V綜合異常Table 3　Integrated anomalies of Ag,Au,Cu and V of NO.Z-10 in Dingpanao area of Tianjiaba

元素組合AgAsAuBaCdCuHgMoSbVZn異常下限0．20615．702．501761．000．81298．100．0786．601．80318．10205．90面積21．9013．7714．2218．5820．3111．8222．1713．6917．3014．0310．03平均值0．7333．885．183893．643．57196．210．8419．544．47601．42318．98最大值2．50111．9029．107175．0028．732944．0033．79119．3014．712051．20784．30異常襯值3．522．162．072．214．392．0010．802．962．491．891．55襯值規(guī)模77．1529．7229．4841．0889．2523．64239．3240．5443．0026．5215．54中帶面積8．262．952．112．468．271．624．332．824．132．130．45內(nèi)帶面積3．120．160．20-4．280．817．060．530．230．04-

注:含量單位Au為ng/g,其它元素為μg/g。

該綜合異常面積較大,成礦元素強(qiáng)度較高,展布主要受區(qū)內(nèi)黑色巖系與斷裂雙重控制。地質(zhì)背景對(duì)成礦有利,具有尋找與黑色巖系有關(guān)的釩鉬等礦種及與構(gòu)造有關(guān)的金銀等礦產(chǎn)的前景。

5.2　　　　Z-17號(hào)竹溪縣蔡家壩天池埡Cr、Ni、Co、Nb、Au乙2類綜合異常

位于北西向兵營(yíng)口—白家壩斷裂帶和高家灣—雙竹園斷裂帶之間。異常區(qū)內(nèi)主要出露由古生代志留紀(jì)基性火山巖,巖性主要為玄武巖、輝斑玄武巖,夾少量火山碎屑巖(見(jiàn)圖5)。與火山巖共生的為志留紀(jì)梅子埡組板巖和少量竹溪組板巖夾灰?guī)r。區(qū)內(nèi)未發(fā)現(xiàn)已知礦床(點(diǎn))。

異常呈近橢圓長(zhǎng)條狀,北西方向展布,由Cr、Ni、Co、Nb、Au、V、La、Cu異常組成,綜合異常面積約24 km2。Cr、Au異常強(qiáng)度高,具三個(gè)濃度分帶,Ni異常強(qiáng)度中等,具兩個(gè)濃度分帶,其余元素異常強(qiáng)度較弱。Cr、Ni、Co、Nb、Au、V、La、Cu異常面積大,且異常空間套合較好,異常的分布形態(tài)與基性火山巖的分布形態(tài)較吻合。各異常參數(shù)特征見(jiàn)表4。

圖5　Z-17綜合異常區(qū)Fig.5　Integrated anomalies area of NO.Z-171.志留系竹溪組;2.志留系梅子埡組上段;3.志留系梅子埡組下段;4.古生代輝綠巖、輝長(zhǎng)輝綠巖;5.正斷層;6.性質(zhì)不明斷層;7.整合地質(zhì)界線;8.正常地層產(chǎn)狀;9.1∶5萬(wàn)水系沉積物綜合異常及編號(hào)。

表4　Z-17號(hào)竹溪縣蔡家壩天池埡Cr、Ni、Co、Nb、Au綜合異常參數(shù)表Table 4　Integrated anomalies parameters of Cr,Ni,Co,Nb and Au of NO.Z-17 in Tianchiya area of Caijiaba in Zhuxi county

元素組合CrNiCoNbAuVLaCu異常下限149．692．735．157．602．50318．1072．3098．10面積22．7518．5318．212．5113．8012．2110．6713．34平均值698．12168．855．7573．925．36393．8287．67128．43最大值1146．2268．47199．0019．60480．00126．50172．40異常襯值4．671．821．591．282．141．241．211．31襯值規(guī)模106．1633．7428．9116．0529．5915．1212．9417．46中帶面積　9．2　2．09--1．36---內(nèi)帶面積9．56---0．14---

注:含量單位Au為ng/g,其它元素為μg/g。

該綜合異常面積中等,成礦元素強(qiáng)度較高,展布主要受區(qū)內(nèi)基性火山巖類控制。地質(zhì)背景對(duì)成礦有利,具有尋找與基性巖類有關(guān)Cr、Ni、Co等礦種的前景。

5.3　　　　Z-21號(hào)竹溪縣蔡家壩蒿子壩Nb、La、Ag、Au、V、Cu綜合異常

位于曾家壩斷裂帶的北東側(cè),在異常區(qū)的中間出露有北西向呈長(zhǎng)條狀的古生代志留紀(jì)粗面質(zhì)火山巖、古生代志留紀(jì)基性巖體,以及志留紀(jì)大貴坪組(S1d)、梅子埡組地層(見(jiàn)圖6)。異常區(qū)構(gòu)造較復(fù)雜,在粗面巖、基性巖與圍巖邊界常發(fā)育剪切構(gòu)造帶,帶內(nèi)見(jiàn)黃鐵絹英巖化,在異常區(qū)的南西側(cè)有頭道河銅鉛鋅多金屬礦點(diǎn)。

異常呈不規(guī)則狀,南側(cè)未封閉,延伸出研究區(qū)外。由Nb、Ag、Au、La、V、Cu、Cd異常組成,綜合異常面積約為50 km2。Nb、Au、Cd異常強(qiáng)度高,具三個(gè)濃度分帶,Ag、La異常強(qiáng)度中等,具有兩個(gè)濃度分帶,其余元素異常強(qiáng)度較弱。Nb、La異常面積大,異?？臻g套合較好,該異常區(qū)具有一定的找礦前景。各異常參數(shù)特征見(jiàn)表5。

該綜合異常面積較大,成礦元素強(qiáng)度較高,異常展布主要受區(qū)內(nèi)粗面巖類控制,地質(zhì)背景對(duì)成礦有利,具有尋找與鈮及稀土等礦種的前景,粗面巖、基性巖體與圍巖構(gòu)造發(fā)育地段具有尋找金銀礦的前景,在大貴坪組具有尋找釩鉬等與黑色巖系有關(guān)礦種的前景。

6　結(jié)語(yǔ)

通過(guò)水系沉積物測(cè)量在區(qū)內(nèi)共圈定24處綜合異常區(qū),其中11處具有好的找礦遠(yuǎn)景,即Z-3、Z-5、Z-10、Z-13、Z-14、Z-15、Z-16、Z-17、Z-19、Z-20、Z-21,為該區(qū)下一步找礦工作指明了方向。

該區(qū)地球化學(xué)異常嚴(yán)格受震旦紀(jì)—寒武紀(jì)地層、竹山斷裂帶、曾家壩斷裂帶、基性巖類、堿性巖類等一個(gè)或幾個(gè)因素聯(lián)合控制。在多種控制因素耦合地段,地球化學(xué)異常內(nèi)發(fā)現(xiàn)礦床(點(diǎn))的概率大。

圖6　Z-21綜合異常區(qū)Fig.6　Integrated anomalies area of NO.Z-211.志留系梅子埡組上段;2.志留系梅子埡組下段;3.志留系大貴坪組;4.寒武系楊家堡—竹山組并層;5.寒武系箭竹壩組;6.古生代正長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)斑巖;7.古生代次粗面巖、粗面斑巖;8.古生代輝綠巖、輝長(zhǎng)輝綠巖;9.斷層;10.整合地質(zhì)界線;11.地層產(chǎn)狀;12.銅鉛鋅多金屬礦點(diǎn);13.釩礦點(diǎn);14.1∶5萬(wàn)水系沉積物綜合異常及編號(hào)。

表5　Z-21號(hào)竹溪縣蔡家壩蒿子壩Nb、Ag、Au、La、V、Cu綜合異常參數(shù)表Table 5　Integrated anomalies parameters of Nb,Ag,Au,La,V and Cu of NO.Z-21 in Haoziba area of Caijiaba in Zhuxi county

元素組合NbAgAuLaVCuCd異常下限57．600．212．5072．30318．1098．100．81面積47．147．3727．8541．1815．5811．9021．83平均值127．770．304．50121．38370．67122．201．51最大值314．400．62112．0244．90472．40199．506．11異常襯值2．221．461．801．681．171．251．86襯值規(guī)模104．5710．7350．1369．1318．1514．8240．60中帶面積28．270．183．965．04--2．31內(nèi)帶面積0．24-0．88---0．13

注:含量單位Au為ng/g,其它元素為μg/g。

參考文獻(xiàn)：

[1]戴慧敏,代雅鍵,馬振東，等.大興安嶺查巴奇地區(qū)水系沉積物地球化學(xué)特征及找礦方向[J].現(xiàn)代地質(zhì),2012,26(5):1041-1050.

[2]阮天健,朱有光.地球化學(xué)找礦[M].北京:地質(zhì)出版社,1985.

[3]康明,朱文德,晉京，等.內(nèi)蒙古野狼溝鋅多金屬礦床地球化學(xué)異常特征及找礦意義[J].物探與化探,2011,35(5):588-591.

[4]陳高潮,張清盛,孔文年，等.南秦嶺東段下寒武統(tǒng)黑色巖系釩礦成礦地質(zhì)背景淺析[J].西北地質(zhì),2011,44(4):50-57.

[5]秦正永,陳林棟,劉興義，等.武當(dāng)?shù)貐^(qū)構(gòu)造類型及其控礦作用[J].地質(zhì)調(diào)查與研究,2005,28(1):16-24.

[6]李夫杰,楊駿.陜南鎮(zhèn)巴東部地區(qū)基性巖墻群的構(gòu)造意義[J].四川理工學(xué)院學(xué)報(bào)：自然科學(xué)版,2011,24(2):238-242.

[7]喻學(xué)惠.秦巴地區(qū)堿性巖與造山帶構(gòu)造演化關(guān)系及其特征[J].中國(guó)區(qū)域地質(zhì),1992(3):233 -240.

[8]杜樂(lè)天.地幔流體與玄武巖及堿性巖巖漿成因[J].地學(xué)前緣,1998,5(3):145-156.

[9]林德松.超大型稀有稀土礦床的某些特征[J].礦產(chǎn)與地質(zhì),1997,11(57):14-19.

[10]丁宇.南秦嶺中段亞堿性—堿性板塊構(gòu)造環(huán)境及巖漿演化[J].桂林冶金地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào),1993,13(1):34-44.

[11]毛德寶.與堿性巖有關(guān)的金礦床[J].地質(zhì)與勘探,1992,28(9):13-17.

[12]徐良耀.南秦嶺關(guān)埡子堿性巖及其有關(guān)礦床的研究[J].華東地質(zhì)學(xué)院學(xué)報(bào),1989,12(4):35-41.