于少川
摘要:通過對南嶺成礦帶樂昌市九峰銅多金屬礦普查區(qū)進(jìn)行1:25000水系沉積物測量,圈出了W、Cu、Pb、Zn及其他元素的水系沉積物異常。并對這些異常特征進(jìn)行了歸納總結(jié),初步分析了引起異常的地質(zhì)構(gòu)造因素,為該區(qū)下一步的找礦工作提供了基礎(chǔ)性的地球化學(xué)資料。
關(guān)鍵詞:勘查區(qū);水系沉積物;異常特征;九峰
1.自然地理
本區(qū)屬中低山地區(qū),最高山海拔為1292m,一般為850m左右,地勢高,坡度較大,地形切割強(qiáng)烈,最大相對高差500多米,一般在300m左右。多為植被覆蓋。
工作區(qū)具有粵北高寒山區(qū)氣候特點(diǎn),四季較分明,春夏雨量充沛,年平均降雨量1752mm。1月氣溫為9.8℃,7月氣溫為28.8℃。
當(dāng)?shù)鼐用駷闈h族,世代務(wù)農(nóng),主要農(nóng)作物為水稻,次為薯類、玉米,工業(yè)以水泥工業(yè)為主要經(jīng)濟(jì)支柱產(chǎn)業(yè),礦業(yè)亦為當(dāng)?shù)刂匾慕?jīng)濟(jì)收入來源。工業(yè)用水、用電方便。
2.地質(zhì)背景
2.1區(qū)域地質(zhì)背景
礦區(qū)位于華南加里東褶皺帶的大瑤山復(fù)背斜東翼,就其大地構(gòu)造位置,工作區(qū)處于九峰東西向構(gòu)造巖漿帶中部,夾于北北東向的梅花~慶云斷裂和將軍嶺斷裂構(gòu)造之間。區(qū)域褶皺比較發(fā)育,主要表現(xiàn)為一向南揚(yáng)起的祁門站倒轉(zhuǎn)向斜構(gòu)造,核部地層為中下泥盆統(tǒng)桂頭組及中泥盆統(tǒng)棋梓橋組,兩翼地層為寒武系八村群。
區(qū)內(nèi)斷裂十分發(fā)育,主要有北北東向、南北向和北東東向三組斷裂組成。
區(qū)域巖漿活動甚為強(qiáng)烈,以九峰花崗巖為代表,呈巖基或巖株產(chǎn)出。分布較為廣泛、火成巖種類繁多,除見有黑云母花崗巖外,還見有酸性一中基性巖脈產(chǎn)出,均屬中生代燕山期或同源異期的產(chǎn)物。
3.礦區(qū)地質(zhì)概況
3.1地層
(1)寒武系八村群:下部為灰綠色厚層淺變質(zhì)粉砂巖和絹云母綠泥石頁巖夾薄層黑色頁巖;上部為灰綠色砂質(zhì)頁巖、黑色頁巖、粉砂巖、長石石英砂巖及石英砂巖,底部見透鏡狀泥質(zhì)頁巖。該組地層中的鎢、錫、鉬、鉛、鋅等元素,具有初步富集。主要分布于工作區(qū)的西南側(cè)和中下部。
(2)中下泥盆統(tǒng)桂頭組:下部為紫紅色、灰白色厚層細(xì)粒石英砂巖、粉砂巖,淺灰色條帶狀粗粒大理巖;上部為淺綠色、紫紅色絹云母頁巖、粉砂巖、石英砂巖等。主要分布于工作區(qū)北西側(cè)。
3.2構(gòu)造
本區(qū)構(gòu)造以斷裂構(gòu)造為主,有北北西向、北東東向及北東向三組。
3.3巖漿巖
礦區(qū)內(nèi)火山活動強(qiáng)烈,出露的巖漿巖主要有中粒斑狀黑云母花崗巖和細(xì)?;◢弾r,均為燕山期的產(chǎn)物,其中細(xì)粒花崗巖分布最廣。現(xiàn)分述如下:
巖石呈灰至灰黑色,風(fēng)化后呈褐色或棕紅色,礦物成分:鉀長石25%~30%、酸性斜長石(更長石為主)25%~35%,石英20%~25%,黑云母15%~30%,另外有少量的角閃石、黃鐵礦和黃銅礦?;瘜W(xué)成分主要為SiO、Al2O3、FeO、Fe2O3、CaO和MgO等。
巖石結(jié)構(gòu)為全晶質(zhì)斑狀結(jié)構(gòu),斑晶為長石,長軸1.5cm~2cm不等,最大的達(dá)12cm,斑晶作定向排列。石基為中~粗粒狀,石英作他形粒狀,長石呈半自形,黑云母呈自形片狀。
(2)細(xì)?;◢弾r:為燕山一期(γ52(3)a)的產(chǎn)物,出露于礦區(qū)的東部,西面與斑狀黑云母花崗巖相接觸,東面、南面和北面尚未到巖體的邊緣,在礦區(qū)范圍內(nèi)出露面積17.75km2,占礦區(qū)總面積的44.62%。
巖石呈肉紅一灰白色,花崗狀結(jié)構(gòu),粒度在0.18mm~0.4mm。礦物成分:鉀長石30%,酸性斜長石(主要為更長石)25%,石英35%,白云母5%,黑云母2%左右,另外含有少量綠泥石、高嶺土?;瘜W(xué)成分主要為SiO、A12O3、FeO、Fe2O3、CaO和MgO等。酸性斜長石為自形或半自形的條板狀,鉀長石和石英均為他形粒狀。
4.野外取樣
根據(jù)地球化學(xué)普查規(guī)范和項目設(shè)計書的要求,本次水系沉積物測量工作面積為12km2,比例尺為1:25000。樣品總數(shù)為845個。樣品分析項目有Au、Ag、Cu、Ph、Zn、As、Sb、Co、Ni、Hg、Bi共11種元素。
利用1:10000地形圖準(zhǔn)確地定出采樣點(diǎn)的實(shí)地位置,以設(shè)計點(diǎn)為中心,在10m~20m的范圍內(nèi)采三個子樣組成一個樣品,采樣物質(zhì)主要為B層的坡積物、部分為殘積物。嚴(yán)禁采集崩積物,并注意避開了采礦及其堆積物的污染,采樣深度15cm~30cm。樣品采集后,用儀器GPS錄入主采樣點(diǎn)位置的坐標(biāo),并在該點(diǎn)處插上寫有格點(diǎn)號的標(biāo)志,子樣點(diǎn)處綁上小紅布(或紅色包裝袋),以便質(zhì)檢人員檢查和驗收。在記錄本上記錄好采樣點(diǎn)號及其相應(yīng)GPS的編號、樣袋號、采樣介質(zhì)的性質(zhì)等內(nèi)容。每一天工作完成后,由項目負(fù)責(zé)人把各采樣組的實(shí)際采樣點(diǎn)位置用鋼筆落在另一幅1:10000地形圖上,形成實(shí)際材料圖。
5.樣品的加工、分析
樣品經(jīng)曬干后,用木錘輕輕打碎,過40目的不銹鋼篩,經(jīng)縮分,取不少于120g的樣品,用寫有統(tǒng)一編號、格、點(diǎn)號的牛皮紙樣袋裝好,按送樣單上的統(tǒng)一編號順序整理好,送有色金屬桂林地質(zhì)測試中心細(xì)加工。樣品經(jīng)烘干后,用無污染加工器加工至-0.074mm(-200目),取100g送分析。
全部樣品由有色金屬桂林地質(zhì)測試中心分析,近似定量分析Sn、Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn、W、Bi、Mo等11個元素。
6.異常下限的確定及異常囤定
異常下限計算公式為:Ca=Co+(2~3)×δx。
式中:Ca-異常下限;Co-算術(shù)平均值;δx-標(biāo)準(zhǔn)離差。
用計算機(jī)遂次剔除大于算術(shù)平均值與2倍~3倍標(biāo)準(zhǔn)離差(δx)之和的數(shù)據(jù)后而得算術(shù)平均值(Co),在此基礎(chǔ)上,一般地,由算術(shù)平均值加2倍~3倍離差而得異常下限(Ca),但考慮到本區(qū)的地質(zhì)情況,對一些元素的異常下限作了調(diào)整。
7.異常特征及推斷解釋
(1)Au:主要分布在A區(qū),峰值為68.4×10-9,異常呈片狀不規(guī)則展布,異常面積范圍較大,異常濃度分帶明顯,具有明顯的濃集中心。
(2)As:主要分布在A區(qū)。A區(qū)異常規(guī)模較大,強(qiáng)度高,異常呈帶狀沿北東向和北北西向展布。異常濃度分帶明顯,具有明顯的濃集中心,峰值達(dá)到659.3×10-6。
(3)Sb:主要分布在A區(qū)。峰值為17.75×10-6(A區(qū))異常形態(tài)不規(guī)則,濃度分帶相對較差,具有小規(guī)模的濃集中心。A區(qū)異常面積較大,但濃度梯度只有2個等級。
(4)Cu:異常主要分布在A區(qū),A區(qū)異常分布較零散,僅有一處異常稍具規(guī)模,形態(tài)不規(guī)則。
(5)Pb:異常發(fā)育程度較差,A區(qū)僅有幾個異常高值點(diǎn),最高為1800×10-6;異常分布零散,僅一處稍具規(guī)模。
(6)Zn:異常主要分布在A區(qū),僅分布零星高值點(diǎn),最高為753.1×10-6;異常形態(tài)不規(guī)則,規(guī)模較小,濃集中心僅是單個的高值點(diǎn)。
(7)Ag:異常主要分布在A區(qū)。A區(qū)異常分布較零散,規(guī)模較小,峰值為4×10-6。
(8)W:異常主要分布在A區(qū),異常沿北東向展布,異常規(guī)模較大,具明顯的濃集中心。
(9)Sn:異常主要分布在A區(qū),濃集中心不明顯,異常形態(tài)不規(guī)則,分布零散。
(10)Bi:異常主要分布在A區(qū)。異常位于接觸帶附近,異常有一定規(guī)模,面積較大,強(qiáng)度高,峰值為40.80×10-6,濃度分帶明顯,具有明顯的濃集中心。
(11)Mo:異常主要分布在A區(qū),A區(qū)僅零散分布;異常形態(tài)不規(guī)則,僅一處異常濃度分帶明顯,具有明顯的濃集中心,呈東西向分布,其余異常零星分布。
上述各元素異常特征表明:
(1)從巖體→接觸帶→接觸外帶,元素的空間分布有從內(nèi)帶元素→中帶元素→外帶元素分布的特征,具明顯的水平分帶性。
(2)本區(qū)元素異常形態(tài)多為帶狀,說明了異常與斷裂構(gòu)造關(guān)系密切,斷裂構(gòu)造為本區(qū)的主要控礦構(gòu)造。
本區(qū)成暈元素主要為Ag、Cu、Bi,伴有Sn、W、Mo、Sb等,各成暈元素的空間展布有明顯的水平分帶,即:W、Sn、Mo主要展布在花崗巖體中,由多個異常單體組成,展布形態(tài)較零亂,無明顯的濃集中心;Cu、Ag、Ph、Zn、Bi主要在花崗巖體與圍巖的接觸帶展布,Sb則在接觸帶外圍分布。位于花崗巖體與圍巖接觸帶上的異常是本區(qū)的主異常,總體呈近南北向帶狀展布,長約2.2km,寬0.3kin~1.0km,主要為Cu、Ag、Bi,伴有Ph、Zn、Sb、Mo、W等,Cu、Bi、Ph、Ag重合較好,具較明顯的濃集中心,峰值為:Cu303.9×10-6、Bi97.4×10-6、Ag0.533×10-6。異常特征如表1。
從異常特征及異常所處的地質(zhì)背景推斷,位于花崗巖體內(nèi)的W、Sn、Bi、Mo等異常,是因為巖體本身富含W、Sn、Bi、Mo等物質(zhì),后因風(fēng)化過程中殘余富集所致;位于花崗巖體與圍巖接觸帶上的主體異常,從Cu、Bi、Ag等強(qiáng)度分析,認(rèn)為具有礦致異常特征,可能由近南北向的含銅鉍礦化的線狀地質(zhì)體(如破碎帶)引起,有找礦意義。建議對該異常濃集中心進(jìn)行異常檢查工作。
根據(jù)成暈元素特征、地質(zhì)背景,全區(qū)共劃分一處綜合異常,編號分別為AP1分述如下:
(1)異常特征:該異常位于A區(qū),主要發(fā)育前緣暈元素As、W、Mo、Bi,伴有零星的Pb、Zn、Ag,Cu、Sn、Au、Sb不發(fā)育,W、Bi異常強(qiáng)度高,具明顯的濃度分帶,Pb、Zn、Ag等異常以多個異常單體出現(xiàn)。異常由近東西向及北北向異常帶組成,其中近東西向異常帶主要由As、W組成,重合好,伴有Mo,其他元素僅零星分布,具明顯的濃集中心(中心面積<0.1km2);北北西向異常帶也由As、W異常組成,與近東西向異常帶相比,As、W異常強(qiáng)度稍弱,形態(tài)也稍差。各元素異常峰值:As659.3×10-6、W301.6×10-6、M055×10-6、Bi40.8×10-6、Pb1800×10-6、Zn753.1×10-6。
(2)異常推斷解釋:異常位于北北西向及北東向斷裂的交匯部位,并處于花崗巖體與圍巖的外接觸帶附近,主要展布在寒武系上,局部展布在泥盆系中—下統(tǒng)的桂頭群上。從成暈元素強(qiáng)度及異常所處地質(zhì)情況推斷,認(rèn)為異常具有礦致異常特征,異常明顯受斷裂控制。從異常展布形態(tài)及其位置看,認(rèn)為近北北西向可能由北北西向斷裂引起,近東西向的異常帶也可能是反映了八畝地—銅鑼坪斷裂因北西向斷裂錯動而位移的北東段,由此推斷區(qū)內(nèi)的兩條斷裂本身為含礦斷裂。本區(qū)前緣暈As、W、Mo、Bi發(fā)育,表明該區(qū)熱液活動較強(qiáng),Pb、Zn、Ag等成礦元素不發(fā)育,可能是因剝蝕程度較弱所致,故不排除深部有隱伏礦床存在的可能。
綜上所述,認(rèn)為該綜合異常是因巖漿活動,致使成礦物質(zhì)發(fā)生活化轉(zhuǎn)移,并于礦區(qū)的斷裂或次一級斷裂上富集而形成的。異常具有一定規(guī)模,具有礦致異常特征,處于有利的成礦地質(zhì)部位,找熱液充填型鉛鋅多金屬礦床的前景良好。
8.結(jié)語
(1)查明了W、Cu、Pb、Zn等成暈元素在土壤中的賦存情況,縮小了找礦靶區(qū),確定了成礦有利地段,說明本次工作效果較明顯。
(2)本區(qū)成暈元素的空間分布與地質(zhì)背景關(guān)系密切,具有水平分帶性,即從巖體往外,成暈元素的空間分布由尾暈一中暈一前緣暈的趨勢。礦區(qū)的大多數(shù)異常呈帶狀,說明斷裂構(gòu)造控制異常明顯,認(rèn)為礦區(qū)主要成礦類型為熱液充填型(或破碎帶型),雖然A區(qū)的主要異常處于巖體與圍巖的接觸帶附近,但由于受寒武系地層巖性影響,認(rèn)為找接觸交代礦床前景有限。
(3)提供了找礦有利地段,異常位于兩組斷裂交匯部位,成礦地質(zhì)條件十分有利,異常元素組合以前緣暈為主,剝蝕程度低,個別次生暈樣品中的Ag、Pb、Zn的高含量已表明異常具有礦致異常特征,對找熱液充填型或破碎帶型的鉛鋅礦床前景良好,認(rèn)為應(yīng)是下一步開展地質(zhì)工作的重點(diǎn)對象。