錢輝,鄧佳良,汪雅菲
(安徽省地質調查院, 安徽合肥 230001)
安徽省涇縣陽皮坑地區(qū)位于江南隆起北東端與江南過渡帶的結合處,成礦區(qū)帶劃分屬江南隆起東段成礦帶九嶺—鄣公山隆起Cu-Pb-Zn-Au-W-Mo成礦亞帶[1]。自2010年安徽省地質調查院在該地區(qū)發(fā)現較好的水系沉積物綜合異常以來[2],相繼投入了一定的礦產勘查工作[3]。但是陽皮坑地區(qū)山高林密,地勢陡峭,通行條件極差,以致異常解釋效果不佳。本文以1∶1萬土壤測量數據為基礎,對區(qū)內地球化學背景及地球化學異常特征進行分析,結合基礎地質研究成果,對地球化學異常進行解釋,分析找礦潛力。
在區(qū)域上,陽皮坑地區(qū)位于揚子陸塊江南地塊皖南褶斷帶南緣,西南與障公山隆起緊鄰,東南緊接白際嶺隆起,大地構造位置特殊,構造—巖漿活動活躍[4]。
太平復向斜是區(qū)域上最重要的褶皺構造之一,它是近東西向褶皺(加里東期)和北東向褶皺(印支期)斜跨疊加、相互改造而形成的復式褶皺,構造穹隆、構造盆地發(fā)育[5],調查區(qū)位于該復向斜北西翼次級向斜(西坑向斜)核部;印支期發(fā)育起來的北北東向旌德斷裂由工作區(qū)東側斜穿而過,左行切割西坑向斜南東翼5~8km。該斷裂燕山期活動強烈,是區(qū)域上重要的控巖、控礦斷裂。榔橋、云樂花崗閃長巖分別在工作區(qū)北西和南東兩側分布(圖1-A)。
區(qū)域內志留系唐家塢組地層廣泛分布(圖1-B),為一套海相碎屑巖沉積巖系。
構造變形以斷裂作用為主,褶皺變形較弱。其中斷裂構造按方向不同可分為北東東向和北北西向兩組,北東東向斷裂由數條相互平行的高角度左行平移正斷層組合而成,順斷裂帶有石英細脈、閃長玢巖脈發(fā)育,金礦化體充填其間,是區(qū)內重要的控巖、控礦斷裂(成礦期斷裂)。北北西向斷裂由數條規(guī)模較小的左行平移正斷層組合而成,平面上呈左階雁列狀排列,左行錯斷北東東向斷裂50~80m,為破礦斷裂(成礦后斷裂);褶皺構造以西坑向斜為代表,它是北北東向太平復向斜北西翼上的一個次級向斜,褶皺樞紐向北東緩傾。
燕山期小陽皮花崗閃長巖分布在西坑向斜核部,其巖石學及地球化學特征與北西側的榔橋巖體及南東側的云樂巖體基本相同,屬過鋁質高鉀鈣堿性系列巖石[6]。該巖體出露面積雖?。ǎ?.04km2),但它與成礦作用關系十分密切。
圖1 陽皮坑及鄰區(qū)地質簡圖Figure 1.Geological sketch of the Yangpikeng and its adjacent areas
2.1.1元素分布及富集特征
陽皮坑地區(qū)Zn、Sn、Pb元素相對虧損,元素分布直方圖呈左偏正態(tài)分布,偏度和峰值較大,低背景值較多;Hg呈左偏近正態(tài)分布,偏度小、峰值大,低背景值較多;Cu、W和Mo呈左偏非正態(tài)分布,偏度小,峰值多,但高值數量較小,有一定的成礦意義;Au、As、Sb、Ag和Bi呈左偏非正態(tài)分布,偏度小,峰值多,高值數量大,成礦意義明顯。
變化系數顯示:Au、As、Ag、Bi元素分布不均勻,離散數據較多,變化系數Cv1>1.2,可能富集成礦;Mo、Sb、W元素在區(qū)內分布較均勻,富集成礦的可能性較小;Cu、Pb、Sn、Zn、Hg元素變化系數小,變化系數Cv1<0.8,富集成礦的可能性不大[7]。
2.1.2聚類分析結果
取相關系數0.5,做區(qū)內元素的R型聚類分析,可將元素劃分為4個組合:①Bi、Sb;②As、Cu、Ag、Au、Pb;③Mo;④W。其中的②組合代表了區(qū)內的主要多金屬礦化作用;③④組合代表了巖漿巖體(脈)的侵位。
2.1.3因子分析結果
通過R型因子分析,因子旋轉前Au、Pb、As元素具有良好的相關性,Ag、Cu相關性較好,其它元素相關性較差。因子旋轉后,元素明顯分化為三個層次:第一因子為Au-Pb-As-Sb組合;第二因子為Ag-Cu-Bi組合;第三因子為W-Mo組合,形成完整的中低溫—中高溫—高溫元素異常組合。
2.2.1異常下限的確定
異常下限的確定采用剔除高于均值加3倍離差值經,循環(huán)疊代后重新計算的均值和離差計算異常下限值的參考值,結合區(qū)域成礦地質背景確定異常下限(表1)。
圖2 單元素異常剖析圖Figure2. Single element exception analysis diagram
表1 元素異常下限表Table 1 Table of element exception lower limit
2.2.2元素異常特征
研究區(qū)共圈定9種元素異常22處(圖2)。進一步劃分為三個異常元素組合:W-Mo組合;Ag-Cu-Bi組合和Au-Pb-As-Sb組合。
2.2.2.1 W-Mo高溫元素組合
W-Mo組合屬于高溫元素組合。其中W元素異常點個數18,具2個異常濃集中心,分別位于小陽皮花崗閃長巖和閃長玢巖脈附近。異常具三級濃度分帶,異常均值16.8ppm,異常峰值34.4ppm,異常面積0.1km2;Mo元素異常面積1.28km2,異常點個數51,呈三級濃度分帶,異常均值10.3ppm,異常峰值33.5ppm。Mo與W一樣具2個濃集中心,且與W元素異常濃集中心吻合度較高(圖3)。說明區(qū)內W、Mo元素異常與燕山期小陽皮花崗閃長巖和閃長玢巖脈的侵位有關。
2.2.2.2 Ag-Cu-Bi中高溫元素組合
Ag-Cu-Bi元素組合是區(qū)內中高溫元素異常組合,呈“馬蹄形”“倒U”形分布在小陽皮花崗閃長巖外接觸帶上(0.1~0.5km范圍內)(圖4)。其中Ag元素異常范圍1.1km2,異常點個數212,異常均值1882.8ppb,異常峰值5000ppb,具3個濃集中心,分別在小陽皮花崗閃長巖的北東、北西和南東三處,均具三級濃度分帶;Cu元素異常面積0.2km2,異常點38個,具1處濃集中心,與小陽皮花崗閃長巖北東側的Ag元素異常濃集中心基本一致,異常均值133.7ppm,異常峰值224.2ppm;Bi元素異常與Ag元素異常套合較好,異常濃集中心基本一致,三級濃度分帶清楚,異常面積0.56km2,異常點個數106,異常均值7.4ppm,異常峰值28.1ppm。由Ag、Cu和Bi元素異常的分布范圍和異常濃集中心分布情況發(fā)現,異常與小陽皮花崗閃長巖外接觸帶關系密切,異常濃集中心主要分布在距巖體0.1~0.5km范圍內。
2.2.2.3 Au-Pb-As-Sb中低溫元素組合
Au-Pb-As-Sb元素組合是區(qū)內中低溫元素異常組合,主要分布在小陽皮花崗閃長巖的外圍(0.5~1km范圍內)。其中Au元素異常范圍最大(約0.8km2),異常點個數143,具三級濃度分帶,5個異常濃集中心,濃集中心圍繞小陽皮坑外圍呈向北東突出的弓形展布,異常均值18.7ppb,異常峰值163.8ppb;As元素異常分布范圍(約0.85km2)與Au元素異?;疽恢拢墲舛确謳黠@,異常點個數152,3個異常濃集中心,濃集中心與Au元素濃集中心吻合度較高,異常均值289.3ppm,異常峰值1646.1ppm;Pb元素異常的3個濃集中心與As元素異常的濃集中心基本一致,三級濃度分帶明顯,異常點個數51,異常均值150.3ppm,異常峰值1029.6ppm;Sb元素異常范圍相對較小(約0.51km2),
圖3 W-Mo元素組合異常圖Figure 3.W-Mo element combination anomaly map
圖4 Ag-Cu-Bi元素組合異常圖Figure 4.Ag-Cu-Bi element combination anomaly map
異常點96個,異常濃集中心突出(2個濃集中心),三級分帶明顯,異常均值7.1ppm,異常峰值24.2ppm。據上述異常特征可知,Au-Pb-As-Sb中低溫元素組合的元素異常濃集中心主要集中在小陽皮花崗閃長巖北東側的外接觸帶上(約0.5~1km附近),總體呈“馬蹄形”或“倒U”形展布(圖5)。
圖5 Au-Pb-As-Sb元素組合異常圖Figure 5.Au-Pb-As-Sb element combination anomaly map
綜合上述:調查區(qū)內元素異常具有明顯的異常分帶性,以小陽皮花崗閃長巖為中心向外,表現出由高溫→中高溫→中低溫的組合元素異常特征,尤其是巖體北東側表現最為突出。W-Mo元素異常范圍與花崗閃長巖分布范圍基本一致,Ag-Cu-Bi元素異常分布在距巖體0.1~0.5km遠的外接觸帶上,Au-Pb-As-Sb元素異常在距巖體0.5~1km遠的外圍分布。異??傮w呈向北東凸出的“馬蹄形”,且與小陽皮花崗閃長巖關系密切。
從異常剖析圖(圖2)中不難發(fā)現,W、Mo元素的2個異常濃集中心分別位于小陽皮花崗閃長巖和閃長玢巖脈上,W元素在巖株上異常點密集,高值點較多,Mo元素在閃長玢巖脈上異常點連續(xù)成片,峰值明顯,說明W、Mo元素異常與巖株(脈)有直接關系,可能是巖體(脈)中W、Mo元素豐度較高的原因引起的元素異常,找礦意義不大;Ag、Cu、Bi元素異常主要分布在小陽皮坑花崗閃長巖外接觸帶上(0.1~0.5km),異常濃集中心往往分布在北東東向斷裂破碎帶中。斷層帶內褐鐵礦化、黃鐵礦化、硅化等礦化蝕變清楚,礦化線索明顯,為礦致異常。因此,以Ag-Cu-Bi組合異常為依據,北東東向斷裂破碎帶為找礦標志,有望在巖體外接觸帶0.1~0.5km范圍內找到銀、銅及多金屬礦(化)體;Au、Pb、As和Sb元素異常在距小陽皮花崗閃長巖體0.5~1km的范圍內分布,異常濃集中心主要分布在北東東向及其與北西向斷裂交匯處,斷裂帶中發(fā)育有較多的石英細脈,褐鐵礦化、黃鐵礦化、硅化等礦化蝕變明顯,礦化信息豐富,為礦致異常。
對Au-Pb-As-Sb組合異常的重點解剖過程中發(fā)現,Au2異常濃集中心處發(fā)育一條走向70°左右的硅化、黃鐵礦化碎裂巖帶(長度>600m,寬度2~10m),在碎裂巖帶內礦化蝕變較好的位置連續(xù)撿塊樣品中,Au含量0.1~0.5g/t,說明Au2為礦致異常;Au4異常濃集中心附近發(fā)育一條寬約0.5m的硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化碎裂巖帶(走向80°左右),帶內發(fā)育數條石英細脈(寬約10mm),在石英細脈和碎裂巖的裂隙中鐵錳質淋濾富集,并見到石英脈的晶洞構造。經刻槽樣分析,Au含量達1.14g/t,Ag含量50.4g/t,說明Au4為礦致異常。據此可知,研究區(qū)內W-Mo元素組合異常與巖體(脈)關系密切,對成礦作用指示意義不大;Ag-Cu-Bi和Au-Pb-As-Sb元素組合異常均為礦致異常,具有較大的找礦潛力。
(1)通過元素地球化學背景分析認為:調查區(qū)內Au、As、Ag和Bi元素變化系數Cv1>1.2,說明這些元素分布不均勻,離散數據較多,易形成元素異常,富集成礦的可能性較大。
(2)調查區(qū)內元素異常具明顯的分帶性,元素異??煞譃閃-Mo、Ag-Cu-Bi和Au-Pb-As-Sb三個元素組合,形成一個完整的高溫→中高溫→中低溫元素異常組合。元素異常以W、Mo異常為中心,向外分別為Ag、Cu、Bi異常和Au、Pb、As、Sb異常。異??傮w呈向北東凸出的“馬蹄形”或“倒U形”。
(3)W-Mo異常與巖體(脈)分布范圍基本一致,可能與巖體(脈)中W、Mo元素豐度關系密切,成礦意義不大;Ag-Cu-Bi和Au-Pb-As-Sb元素組合異常均為礦致異常,具有較大的找礦潛力,前者分布在距巖體0.1~0.5km的外接觸帶上,該范圍是尋找銀、銅多金屬礦產的有利地段,后者在距巖體0.5~1km的外圍分布,是金及多金屬礦的重要找礦標志,已發(fā)現的金礦化體均分布于該范圍內。