葛金國

（中化地質(zhì)礦山總局貴州地質(zhì)勘查院，貴州 貴陽 550002）

在現(xiàn)代找礦工作中，尤其是資源危機礦山深、邊部找礦，大量的新技術如地質(zhì)方法、物探方法、化探方法、遙感地質(zhì)方法被相繼研發(fā)并應用于找礦領域，產(chǎn)生了良好的找礦效果。由于易探易采礦產(chǎn)資源的開發(fā)利用及逐漸減少，深部找礦以擴大資源量、滿足社會發(fā)展需求成為當前找礦行業(yè)的重要課題，因此開展地、物、化、遙及聯(lián)合找礦成為找礦行業(yè)的重要方向。不同巖性、礦物組合、元素組合在物探、化探、遙感信息中均會呈現(xiàn)差異化特征，可提取相關地質(zhì)信息，圈定找礦靶區(qū)及成礦遠景區(qū)［1-2］。

黔北地區(qū)是貴州重要的硫鐵礦資源賦存區(qū)域，硫鐵礦層受巖性、地層、區(qū)域構(gòu)造控制明顯。文章擬通過分析、討論黔北地區(qū)的物探、化探、遙感數(shù)據(jù)，圈定該區(qū)域硫鐵礦的成礦遠景區(qū)，為該類型礦床找礦提供研究思路及方向。

1 成礦地質(zhì)背景

1.1 大地構(gòu)造背景

該區(qū)構(gòu)造屬揚子陸塊之黔北大區(qū)，跨及畢節(jié)弧形褶皺區(qū)、鳳崗南北向褶斷區(qū)及織金短軸褶皺區(qū)3個四級構(gòu)造分區(qū)。按構(gòu)造線走向方位，變形強度及褶皺斷裂的組合樣式可劃分為兩個構(gòu)造區(qū)域，其分界線大致在遵義市北面的回面山向斜-西側(cè)的核桃窩背斜一線，西邊為松林-桑木場弧形褶皺及弱變形區(qū)，東邊為鳳崗-遵義近南北向褶皺區(qū)。

從出露地層層序看，除有部分地層缺失外，皆無明顯的角度不整合，地殼運動多以升降為主，結(jié)合大區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造特征分析，該區(qū)現(xiàn)今構(gòu)造形態(tài)當是定形于燕山運動晚期。突出的構(gòu)造變形是近南北向、北東向及東東西向三類。

1.2 巖相古地理與硫鐵礦化關系

在晚二疊世初期，該區(qū)處于廣闊的濱海潮坪及濱淺海潮坪地帶，地面自北西微向南東傾斜，大致以綏陽黃楊-鳳崗-余慶敖溪連線為界，西側(cè)為濱海區(qū)，東側(cè)為濱淺海區(qū)，沉積物皆為陸源細碎屑及沼澤派生物；濱海區(qū)又以習水-遵義蒲場-遵義三岔河為界，劃分為兩個相帶，即濱海潮坪細碎屑巖沼澤亞相帶和濱海潮坪細碎屑巖沼澤化瀉湖亞相帶。濱海潮坪細碎屑巖沼澤亞相帶分布于研究區(qū)西部，呈舌狀向東延伸，沉積物主要為黃鐵礦層及含星散狀黃鐵礦及植物化石之粘土巖層，局部粘土巖具鮞狀結(jié)構(gòu)。分布于濱海潮坪細碎屑巖沼澤亞相帶東部，為星散狀黃鐵礦及植物化石之粘土巖層，硫鐵礦成礦作用與濱海潮坪細碎屑巖沼澤亞相帶相比漸次減弱，無論是礦床(點)的數(shù)量及規(guī)模，皆稍有遜色［4］。

上述研究表明，晚二疊世初期沉積的物源區(qū)在西北部，與火山活動關系密切，成礦作用向東部減弱，因此，該區(qū)西部濱海潮坪細碎屑巖沼澤及沼澤化瀉湖相帶顯然是硫鐵礦形成的有利相帶。

2 布格重力異常分析

布格重力異常是地下不同密度體的綜合反映，從布格異常可反映出地下密度的變化趨勢，從而展現(xiàn)構(gòu)造特征，綜合地質(zhì)、化探、礦產(chǎn)等其它資料，推斷深部隱伏構(gòu)造尋找成礦有利地段［3］。研究區(qū)布格布重力異常值變化范圍：-148×10-5m/s2至-106×10-5m/s2，變化幅值為42×10-5m/s2，東部以北東、近南北向重力梯級帶展布,中部呈相對稀疏封閉重力異常或近南北向重力梯級帶變化,西部為1：20萬重力資料與1：50萬重力資料接邊資料,呈向東凸起的弧形布格重力異常（圖1）。硫礦床點主要分布在布格重力異常梯級帶上、梯級帶邊部或封閉重力異常周邊,重力異常梯級帶一般為地質(zhì)構(gòu)造線及臺階、臺地邊界等不同地質(zhì)構(gòu)造特征反映，反映地質(zhì)構(gòu)造運動軌跡，從而造成密度界面的不同變化規(guī)律。黔北硫礦床點為沉積型礦產(chǎn)，主要分布在二疊系龍?zhí)督M地層中，在布格重力異常圖上看，多分布在布格重力異常梯級帶邊部及封閉重力異常周邊，反映硫礦床點沉積環(huán)境可能受這些構(gòu)造運動的控制、制約。

圖1 黔北地區(qū)硫鐵礦布格重力異常及重力推斷地質(zhì)構(gòu)造圖（1-硫礦點；2-布格重力異常等值線及注記；3-重力推斷裂及編號；4-重力推薦斷酸性巖體及編號；5-重力推斷基-超基性巖體及編號；6-預測區(qū)界線；7-省界）

圖2 黔北地區(qū)硫鐵礦剩余重力異常平面等值線圖（R=30km）

分別對研究區(qū)按10公里、18公里、30公里、50公里、60公里方域半徑求取剩余異常進行對比，認為研究區(qū)內(nèi)30公里方域半徑求取剩余異常能較好反映區(qū)內(nèi)重力異常特征。從30公里方域半徑求取研究區(qū)剩余重力異常圖上看（圖2），剩余重力異常在遵義市以東及東南主要為北東向正負相間條帶狀封閉重力異常展布，遵義市以西重力異常轉(zhuǎn)折為南北向排列的正負相間封閉圓形重力異常為主。硫礦床點主要分布在剩余重力異常零值線附近或兩個剩余高值異常之間相對較多。

硫鐵礦含礦地層為二疊系地層P1l，平均地層密度2.64×103kg/m3與周邊三疊系地層T1y平均密度2.48×103kg/m3相比，存在0.16×103kg/m3的密度差異，這可能是由于含硫地層與圍巖的密度差所致。但由于重力異常不僅僅是單個地層的反映，還疊加的其余地層、構(gòu)造等因素的影響，不能由此說明，重力高值異常就是含礦地層。

結(jié)合地質(zhì)資料，推斷研究區(qū)重力構(gòu)造見圖1，重力推斷礦區(qū)周邊有隱伏基性-超基性巖體存在，重力推斷隱伏構(gòu)造主要呈北東向展布，與地層構(gòu)造線展布方向相同。硫礦床點分布在預測區(qū)中西部較多，部分礦點分布在重力推斷構(gòu)造線交叉部位，沿斷裂構(gòu)造線方向硫礦床點分布相對集中，但在無重力構(gòu)造區(qū)域也有硫床點分布，從有利成礦構(gòu)造來說，構(gòu)造線交叉部位往往是構(gòu)造多次活動的地方，能為成礦提供熱源或通道，對后期成礦的沉積環(huán)境進行改造，控制礦產(chǎn)的沉積分布。研究區(qū)重力資料為1：20萬、1：50萬重力資料，比例尺較小，僅能反映區(qū)域性構(gòu)造特征，對礦產(chǎn)的沉積環(huán)境、深部隱伏構(gòu)造研究提供基礎資料，故僅作為研究區(qū)成礦遠景區(qū)圈定的參考因素。

3 磁異常分析

在黔北地區(qū)硫鐵礦航磁△T等值線圖上（圖3），磁異常總的顯示北部、中部磁異常較為平緩，東西部磁異常變化劇烈。硫礦點主要分布在航磁△T封閉等值線、梯級帶邊部，磁異常平緩區(qū)域。航磁△T異常化極后,磁異常北移、變窄，研究區(qū)主要磁異常呈南北的向展布。對航磁△T異常進行化極求取垂向一階導數(shù)后，磁異常呈現(xiàn)封閉小面積磁異常，研究區(qū)東西兩邊呈正負相間磁異常排列，中部以負磁異常為主。通過對研究區(qū)航磁資料推斷，研究區(qū)以近南北向斷裂構(gòu)造為主，北部存在隱伏東西向斷裂構(gòu)造，南部以遵義斷裂貴F003斷裂為交叉點推斷一條隱伏北東、一條北西向斷裂構(gòu)造，研究區(qū)主要構(gòu)造線方向與地表地質(zhì)構(gòu)造線方向基本一致（圖4）。

圖3 黔北地區(qū)硫鐵礦航磁△T等值一平面圖

圖4 黔北地區(qū)硫鐵礦航磁推斷地質(zhì)構(gòu)造圖（1-硫鐵礦點；2-航磁推斷一級斷裂；3-航磁推斷二級斷裂；4-航磁推斷三級斷裂；5-研究區(qū)界線；6-省界）

硫礦床點分布在磁異常平緩地區(qū)。從研究區(qū)地層磁性資料可知，弱磁性地層為關嶺組、龍?zhí)督M、長興組，中等磁性地層為龍?zhí)督M、紫云組、大冶組、飛仙關組、夜郎組，礦區(qū)地層中有一定磁性物質(zhì)分布。研究區(qū)磁異?？赡芘c地層中所含磁性物質(zhì)相關。硫礦床點分布在垂向一階導數(shù)圖上既有位于圈閉磁異常邊部，也有位于磁異常上，部分分布在無磁異常的地區(qū)，表明含礦的地層龍?zhí)督M的磁性物質(zhì)分布不均勻，沉積型硫礦床與磁性地層關系對應關系不明顯。

研究區(qū)航磁資料比例尺較小，由三塊不同數(shù)據(jù)的分別處理與拼接，未調(diào)平，研究區(qū)航磁資料對區(qū)域性的斷裂構(gòu)造有一定反映，對沉積型硫鐵礦反映不明顯，在研究區(qū)航磁推斷地質(zhì)構(gòu)造圖看，硫鐵礦分布與航磁推斷斷裂構(gòu)造對應關系不明顯，僅作為分析隱伏成礦控制構(gòu)造，圈定成礦遠景區(qū)參考因素。

4 地球化學異常分析

根據(jù)黔北地區(qū)硫鐵礦典型礦床三岔河硫鐵礦地球化學特征（圖5），礦床表生地球化學異常構(gòu)成為：成礦元素異常組合：S-Fe；直接指示元素異常組合：Fe-Cr-V-Ti-Cu；間接指示元素異常組合：Y-Nb-Zr。選取Fe-Cr-Ni-Ti作為黔北硫鐵礦的地球化學找礦指示組合異常元素。

通過對1∶20萬資料中Fe、Cr、Ni、Ti等4種元素異常進行分析研究，黔北地區(qū)有Fe-Cr-Ni-Ti元素組合異常、綜合異常分布。硫礦的成礦與Fe、Cr、Ni、Ti元素富集有一定聯(lián)系。

圖5 三岔河硫鐵礦所在位置區(qū)域地球化學異常特征圖

黔北硫鐵礦研究區(qū)共有22個Fe-Cr-Ni-Ti組合異常，組合異常主要分布于研究區(qū)北西部的習水及南部的遵義一帶。22個Fe-Cr-Ni-Ti組合異常中，除HS組-3、5、8、9、21、22等6個異常沒有Fe元素異常外，其余15個Fe-Cr-Ni-Ti組合異常均有Fe元素異常分布。其中又以HS組-1、19、20等異常規(guī)模大，F(xiàn)e元素異常較為發(fā)育。

HS組-1位于研究區(qū)北西部習水一帶，F(xiàn)e-Cr-Ni-Ti組合異常整體北東向展布，面積達116 km2。異常以Fe元素異常為主，F(xiàn)e元素異常濃集中心強度為三級，異常面積為112 km2；Ni、Ti元素異常濃集中心強度為二級；Cr元素異濃集中心強度為一級。

HS組-19位于研究區(qū)南部的遵義南白鎮(zhèn)一帶，F(xiàn)e-Cr-Ni-Ti組合異常整體東西向展布，面積達494 km2。異常以Fe元素異常為主，面積為336km2，有5個異常，其中4個異常濃集中心強度為一級，1個異常濃集中心強度為三級。在組合異常濃集中心Ni、Ti元素異常濃集中心強度為二級；Cr元素異濃集中心強度為三級。

HS組-20位于研究區(qū)南部的遵義銅鑼井一帶，F(xiàn)e-Cr-Ni-Ti組合異常整體南北向展布，面積達263 km2。Fe元素異常濃集中心強度為一級，異常面積為120 km2；Cr元素異濃集中心強度為一級；Ni、Ti元素異常濃集中心強度為二級。

5 遙感信息分析

5.1 含礦巖系地質(zhì)特征

研究區(qū)硫鐵礦產(chǎn)于龍?zhí)督M底部，茅口組侵蝕面上，層位較穩(wěn)定。龍?zhí)督M為一套碎屑巖并夾有多層煤，中部為灰?guī)r或泥灰?guī)r，局部炭質(zhì)頁巖中含有透鏡狀或脈狀黃礦（稱“黑礦”）。底部為淺灰色、灰白色粘土巖，含星散狀及團塊狀黃鐵礦（“白礦”），一般厚0.5-2.2m，最厚7.26m。粘土巖硫鐵礦（“白礦”）：位于含礦巖組底部，礦體呈層狀，礦物成分有硫鐵礦、粘土礦物及少量有機質(zhì)、石英、巖屑及白鐵礦等。炭質(zhì)頁巖黃鐵礦（“黑礦”）：位于含礦巖組上部及頂部煤層之下的炭質(zhì)頁巖中，礦物成分有黃鐵礦、粘土礦物、炭質(zhì)及少量有機質(zhì)、石英、鋯石、絹云母等［5］。

5.2 含礦巖系遙感特征

研究區(qū)含硫鐵礦的龍?zhí)督M層位固定，基本連續(xù)延伸，巖性為黑色含炭質(zhì)頁巖，炭質(zhì)頁巖，灰色、深灰色似鮞狀粘土巖，淺灰色、灰白色粘土巖，地貌上為一負地形，順巖層走向可見稀疏的垂直沖溝等為標志，下伏地層為茅口組灰?guī)r呈巖溶地質(zhì)特點，之間為一小平臺，為含礦的碎屑巖組與茅口組灰?guī)r之間界線。

5.3 遙感解譯及成礦遠景區(qū)劃分

根據(jù)礦產(chǎn)地質(zhì)特征，有工業(yè)價值的硫鐵礦產(chǎn)于龍?zhí)督M底部，茅口組侵蝕面上，層位較穩(wěn)定，礦體呈層狀、似層狀、透鏡狀及少部分脈狀產(chǎn)出，分布在二郎背斜附近、官店向斜永安段附近、長崗向斜中段芝麻鎮(zhèn)附近、鴨溪向斜中段核部以及團溪向斜中段因北東向左行扭動呈S形彎曲構(gòu)造疊加部位。上述含礦巖組成礦構(gòu)造、地層巖性標志在遙感影像上均可識別。據(jù)成礦地質(zhì)背景，結(jié)合已知礦點的分布，遙感異常與含礦地層的吻合情況等條件，研究區(qū)可劃分出容光成礦遠景區(qū)，山盆成礦遠景區(qū)，遵義成礦遠景區(qū)，新南成礦遠景區(qū)，鳳岡成礦遠景區(qū)等5個最小成礦遠景區(qū)。

6 結(jié)論

濱海潮坪細碎屑巖沼澤及沼澤化瀉湖相帶顯然是硫鐵礦形成的有利相帶；黔北硫礦床點為沉積型礦產(chǎn)，主要分布在二疊系龍?zhí)督M地層中，在布格重力異常圖上看，多分布在布格重力異常梯級帶邊部及封閉重力異常周邊，反映硫礦床點沉積環(huán)境可能受這些構(gòu)造運動的控制、制約；黔北地區(qū)有Fe-Cr-Ni-Ti元素組合異常、綜合異常分布，硫礦的成礦與Fe、Cr、Ni、Ti元素富集有一定聯(lián)系，黔北硫鐵礦研究區(qū)共有22個Fe-Cr-Ni-Ti組合異常；據(jù)成礦地質(zhì)背景，結(jié)合已知礦點的分布，遙感異常與含礦地層的吻合情況等條件，研究區(qū)可劃分出容光成礦遠景區(qū)、山盆成礦遠景區(qū)、遵義成礦遠景區(qū)、新南成礦遠景區(qū)、鳳岡成礦遠景區(qū)等5個最小成礦遠景區(qū)。

［1］王佳武.貴州唐房-舍居樂地區(qū)“地物化遙”綜合找礦標志及鉛鋅礦成礦預測［J］.貴州地質(zhì)，2016，33（1）：29-35.

［2］王亮，龍秀洪，張應文，等.貴州1：20萬重力異常分布特征與透露的區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造新信息［J］.貴州地質(zhì)，2007，24（1）：64-69.

［3］范祥發(fā).從1：50萬重力異常探討貴州省區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造格架［J］.貴州地質(zhì)，1999，16（3）：195-198.

［4］馮學士、王尚彥，等.貴州省區(qū)域礦床成礦系列與成礦規(guī)律［M］.北京：地質(zhì)出版社，2004．

［5］馮學仕、羅孝恒，等.貴州主要礦床成礦系列［J］.貴州地質(zhì)，2002，19（3）：141-147.