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        陜西山陽廟梁金礦鉆孔地球元素主成分分析研究

        2019-12-26 09:24:08陳永康張三龍王書勤
        世界有色金屬 2019年20期

        丁 亮,梁 婷,2,陳永康,李 聰,周 義,李 尚,張三龍,王書勤

        (1.長安大學 地球科學與資源學院,陜西 西安 710054;2.長安大學 成礦作用及其動力學實驗室,陜西 西安 710054;3.中國石油天然氣管道工程有限公司,河北 廊坊 065000;4.陜西地礦綜合地質(zhì)大隊,陜西 渭南 714000;5.陜西民鵬井項工程礦業(yè)有限公司,陜西 西安 710065)

        廟梁金礦床位于秦嶺復合造山帶之柞水~山陽礦集區(qū)內(nèi),行政區(qū)劃屬于陜西省山陽縣,距縣城約35km。該礦集區(qū)內(nèi)巖漿~構(gòu)造~成礦作用發(fā)育,發(fā)現(xiàn)并勘探了銀洞子大型多金屬礦床、桐木溝中型鋅礦床及小河口小型銅礦床等,顯示出了較好的成礦優(yōu)勢[1,2]。此次研究區(qū)起步晚,本文在分析礦區(qū)地質(zhì)特征和地球化學特征的基礎(chǔ)上,以鉆孔資料為依據(jù),總結(jié)了鉆孔在縱向的變化規(guī)律和組合特征,以期為進一步找礦工作提供參考。

        1 區(qū)域地質(zhì)概況

        研究區(qū)位于柞水~山陽斷陷盆地內(nèi),夾持于商丹與鳳鎮(zhèn)~山陽斷裂之間,大地構(gòu)造位置屬南秦嶺華力西褶皺帶[3]。區(qū)域內(nèi)出露的地層主要有中泥盆統(tǒng)牛耳川組、池溝組及青石埡組,上泥盆統(tǒng)古道嶺組、桐峪寺組和星紅鋪組,下石炭統(tǒng)袁家溝組和二峪河組[4-6]。區(qū)域內(nèi)侵入巖出露較多,時間跨度較大,從加里東期到燕山期均有出露,但以燕山期和印支期與成礦作用最緊密[1,3]。區(qū)域內(nèi)的構(gòu)造主要有紅巖寺~黑山鄉(xiāng)向斜和鳳鎮(zhèn)~山陽大斷裂,鳳鎮(zhèn)~山陽斷裂是區(qū)域內(nèi)的深大斷裂,直接參與或控制了區(qū)內(nèi)多個礦床物質(zhì)的運移和富集,對礦床的形成具有重要意義[2,7]。

        2 礦區(qū)地質(zhì)特征

        廟梁金礦區(qū)內(nèi)出露的地層主要有中泥盆統(tǒng)青石埡組(D2q)和上泥盆統(tǒng)桐峪寺組(D3ty),其中青石埡組主要為第四巖性段上、下亞段,分別為粉砂質(zhì)千枚巖、綠泥絹云千枚巖與白色結(jié)晶灰?guī)r相間分布和綠泥石化絹云母千枚巖、條帶狀千枚巖夾大理巖條帶或透鏡體分布,地層整體向北傾,走向為北西向;桐峪寺組為一套變質(zhì)砂巖、砂質(zhì)板巖夾絹云結(jié)晶灰?guī)r透鏡體,僅出露于礦區(qū)東北角,產(chǎn)出狀態(tài)與青石埡組地層相似,兩者間為整合接觸。

        礦區(qū)內(nèi)的巖漿巖主要為侵入巖,代表巖體有劉家坡巖體和大磨槽巖體。劉家坡巖體位于礦區(qū)南邊,與圍巖中泥盆統(tǒng)青石埡組(D2q)地層呈侵入接觸關(guān)系,呈橢圓形態(tài),長軸方向與區(qū)內(nèi)北西向主構(gòu)造線方向一致,出露面積約0.2km2。巖性分布不均勻,南部為花崗斑巖,巖體風化嚴重,質(zhì)地松軟,可見風化形成的松散堆積物,巖石表面可見碳酸鹽化后形成的白點,粒徑大小約0.2cm~2cm;中部為二長花崗斑巖,可見明顯的鉀化蝕變現(xiàn)象,巖石發(fā)生風化,但多數(shù)保留原有巖石形態(tài),巖石中偶爾可見石英脈;北部為花崗閃長斑巖,巖石新鮮面為青灰色,風化面為紅褐色。大磨槽巖體位于礦區(qū)中部,呈不規(guī)則狀形態(tài)展布,周圍多見小巖枝,巖性主要為花崗閃長斑巖。其它為規(guī)模不等的北西向侵入巖脈,巖性以花崗斑巖為主。

        礦區(qū)的構(gòu)造主要有北西向背斜和多條斷裂,背斜核部為中泥盆統(tǒng)青石埡組第四巖性段下亞段,軸部為上亞段,兩翼對稱,樞紐走向為北西向。礦區(qū)內(nèi)斷裂主要有北西向(F1-F6)及近南北向(F7)兩組,以北西向為主,且部分為隱伏或推測斷裂。

        3 鉆孔地質(zhì)特征

        圖1 PK0+S-1(a)ZK02N-5(b)鉆孔元素含量變化圖

        此次研究以礦區(qū)內(nèi)0+和2勘探線上的四個鉆孔資料為基礎(chǔ),主要地質(zhì)特征如下所述。PK0+S-1鉆孔孔深205.02m,孔內(nèi)主要巖性為角礫巖和金礦體,兩者呈相間分布,且為漸變接觸關(guān)系,此外還發(fā)育硅化和綠泥石化,普遍發(fā)育黃鐵礦,多以團塊狀及星點狀分布,在往深的位置表現(xiàn)出較厚的礦體。PK0+S-2鉆孔孔深184.93m,孔內(nèi)巖性主要為角礫巖、花崗斑巖和礦體,角礫巖裂隙中發(fā)育綠泥石和黃鐵礦,花崗斑巖中發(fā)育鉀化蝕變。ZK02N-4鉆孔孔深390.88m,孔內(nèi)巖性為角礫巖、絹云母千枚巖、花崗斑巖和礦體??變?nèi)金屬礦化弱,礦體品位底,整體發(fā)育綠泥石和絹云母化。ZK02N-5鉆孔孔深496.30m,孔內(nèi)巖性為角礫巖、絹云母千枚巖、花崗斑巖和礦體。孔內(nèi)普遍發(fā)育大量絹云母,偶爾可見綠泥石,金屬礦化較弱,局部可見石英脈。

        4 數(shù)據(jù)采集

        此次采用熒光分析儀對四個鉆孔中的763件樣品進行化學元素分析,對孔內(nèi)的各種巖性進行化學元素分析,每件樣品分析時長為2分鐘。此次所使用樣品均為200目粉末樣,且樣長均小于1m,能夠代表該巖性段的整體信息。

        5 數(shù)據(jù)處理結(jié)果

        (1)元素變化特征。將所得的數(shù)據(jù)結(jié)果進行處理,選取代表性元素按照同巖性分層,統(tǒng)計該層內(nèi)的樣品數(shù)目和含量,取平均值后得結(jié)果。PK0+S-1鉆孔中巖性單一,Pb、Au和Cu元素含量的最大值分別為249.02、2.33和178.35,均位于礦體中,三者表現(xiàn)出相對同步的變化特征。PK0+S-2鉆孔中Cu、Au和Pb元元素的最大值分別為205.66、1.76和543.72,且均位于礦體中,Zn元素的最大值出現(xiàn)在角礫巖中。ZK02N-4鉆孔巖性種類較多,Au元素含量平均值較低,Cu、Au兩元素含量變化具有相對一致性。ZK02N-5鉆孔中Zn元素含量劇增,特別在絹云母千枚巖中。Au元素平均含量高達1.67,是四個鉆孔中品位最高的,顯示了較好的找礦潛力。PK0+S-1鉆孔中四種元素表現(xiàn)出相對一致的變化特征,在礦體中含量均增加,角礫巖中含量相對較低,且表現(xiàn)為較好增加或減少同步性(圖1)。ZK02N-5鉆孔中元素含量變化表現(xiàn)為較高的一致性,在礦體位置均出現(xiàn)含量突增的現(xiàn)象,此外在破碎帶中也表現(xiàn)為較高的元素含量,初步推測礦床成因與構(gòu)造可能有關(guān)系。

        (2)相關(guān)分析。對上述所得數(shù)據(jù)相關(guān)性分析,表1和表2顯示了PK0+S-1和ZK02N-5鉆孔的相關(guān)性結(jié)果,從表中可得出,PK0+S-1中Au與Pb之間相關(guān)系數(shù)為0.64,表現(xiàn)為正相關(guān)性,ZK02N-5中Au與Cu、Au與Pb的相關(guān)系數(shù)分別為0.99和0.86,顯示出正相關(guān)性,在找礦過程中可用來指導資源探測與評價。

        表1 鉆孔PK0+S-1元素相關(guān)性表

        表2 鉆孔ZK02N-5元素相關(guān)性表

        6 結(jié)語

        通過對四個鉆孔化學元素成分分析,得出在不同鉆孔不同巖性中,四中元素含量各不一樣;在礦體部分四種元素的含量都較高,且在絹云母千枚巖中具有很高的Zn值;PK0+S-1中Au與Cu表現(xiàn)為正相關(guān)性,ZK02N-5中Au與Cu、Au與Pb表現(xiàn)為正相關(guān)性。

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