邴明明

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 天水 741020）

1 概述

甘肅省廠壩礦集區(qū)位于西秦嶺南麓，隸屬甘肅省隴南市西和縣、成縣管轄，海拔一般為1500～2300m，相對高差500～800m，地形切割屬中等，溝谷發(fā)育，山勢險峻，多為懸崖、峽谷及“Ⅴ”字形谷地，植被茂密，覆蓋廣厚。區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富，主要為鉛鋅礦。改革開放后，從事礦業(yè)開發(fā)人員較多，礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)成為該地區(qū)的支柱產(chǎn)業(yè)，有力地促進了當?shù)亟?jīng)濟的穩(wěn)定增長和快速發(fā)展。

2 甘肅省廠壩礦集區(qū)地球化學(xué)特征及其分布規(guī)律分析

2.1 元素地球化學(xué)特征

1）元素的集中和分異。第一，該區(qū)元素背景含量與地殼（黎彤）豐度比較，其濃集克拉克值大于1的 有 Bi、Pb、As、B、W、Au、Sb、Ag、Cd、Mo、Sn、Zn， 這些元素在該區(qū)富集；濃集克拉克值接近1的有Ba；濃集克拉克值小于 1 的有 Hg、Mn、Cr、Co、Cu、Ni，這些元素在該區(qū)貧化。

該區(qū)元素背景含量與隴南地區(qū)平均值比較，濃集系數(shù)大于 1 的有 Au、Pb、Mo、Cd、Ag、W、Sb、Hg、Zn；濃集系數(shù)接近1的Bi、As；濃集系數(shù)小于1的有Mn、Ba、Cu、Sn、Ni、Co、Cr、B，這些元素在該區(qū)貧化。元素疊加值D≥100表明元素具極強的后生疊加作用，成礦可能性較大，而D=10～100表明元素具強疊加，具有一定的成礦能力。因此，本區(qū)具成礦可能性的元素有 Pb、W、Au、Cd、Hg、Zn、Bi。

第二，元素的分異。元素含量標準離差、變異系數(shù)較大的有 Pb、Ba、Zn、Au、Hg 等， 反映了他們的含量變化的均勻性較差，在全區(qū)分布不均勻，在局部有利地段有可能富集成礦。構(gòu)造地球化學(xué)測量中分異強的元素（Cv≥2）有 Pb、W、Cd、Bi、Ba、Zn、Au、Ag、Hg、Cu、Ni，說明它們在地層中分布極不均勻，成礦可能性較大；分異較強的元素（Cv＝1-2）有 Cr、As、B、Sn，它們在地層中分布較不均勻，具有一定的成礦可能。顯然，元素含量分布愈不均勻的元素，局部富集成礦的可能性愈大；分布愈均勻的元素，反映受成巖作用控制愈明顯，富集成礦的可能性愈小。

2）成礦元素分析。元素富集系數(shù)反映了各區(qū)中各元素相對于全區(qū)的富集程度，濃集集系數(shù)越大說明元素背景豐度越高，成礦的物質(zhì)條件越有利。元素的變異系數(shù)反映了區(qū)中各元素相對的分異程度，變異系數(shù)越大說明元素分異越明顯，越易于局部富集，越利于成礦。

為了便于比較，給定一個新參數(shù)“元素地球化學(xué)成礦有利度(簡稱成礦有利度)”，用它表示一個元素成礦可能性的大小。顯然根據(jù)元素濃集系數(shù)和變異系數(shù)的定義知道，成礦有利度與元素富集系數(shù)和元素變異系數(shù)均成正比，即：

成礦有利度（Z）=元素濃集系數(shù)（Kk）×元素變異系數(shù)（Cv）

依據(jù)以上公式計算出各區(qū)元素的成礦有利度并進行排序，見表1，其數(shù)值越大成礦越有利。

表1 調(diào)查區(qū)元素成礦有利度表

3）元素組合特征。利用全區(qū)構(gòu)造地球化學(xué)測量19種元素分析值作R型因子分析。由于正交旋轉(zhuǎn)因子負載矩陣比初始因子負載矩陣所反映的元素組合更具合理性和可解釋性，因此采用了正交旋轉(zhuǎn)因子負載矩陣來劃分元素組合，可以認為這6個因子分別代表了工作區(qū)的6種元素組合類型。

F1 因子：由 Ba、Pb、Hg、Zn、Cd 元素組成，為噴流沉積型鉛鋅礦的產(chǎn)物，表明Pb、Zn礦化與Ba、Hg、Cd 密切相關(guān)。

F2 因子：由 As、Sb、Ag、Au 元素組成，為一次巖漿期后熱液活動的產(chǎn)物，表明Au礦化As、Sb、Ag關(guān)系密切。

F3 因子：由 Co、Cr、Ni元素組成，為高溫熱液活動階段產(chǎn)物，地質(zhì)成因上Co、Cr、Ni異常為巖漿活動所引起。

從上述結(jié)果與地質(zhì)條件結(jié)合，可以推測該區(qū)Pb（Zn）、Au等元素主要與地層、構(gòu)造關(guān)系密切。巖漿或構(gòu)造熱液在擴散或滲透過程中，使上述元素遷移進入有利地質(zhì)體及有利構(gòu)造部位富集，從而形成礦（化）體或異常。

4）元素的空間展布。元素的空間展布總體與區(qū)域構(gòu)造線有密切的關(guān)系，局部與巖體基本一致。

第一，吳家山背斜北廠壩-黃渚關(guān)-曬經(jīng)鄉(xiāng)一帶：分布元素為 Ag、Au、B、Bi、Cd、Cu、Mn、Mo、Pb、Zn等，形態(tài)大致呈長條帶狀分布，展布方向為北西－南東向。與區(qū)域構(gòu)造線一致，可能反映一組與噴流沉積型鉛鋅礦有關(guān)的元素組合。

第二，吳家山背斜軸部官店-安家岔一帶：分布元素為 Ag、Au、B、Ba、Cd、Cu、Mo、Zn 等，形態(tài)大致呈長條帶狀分布，展布方向為北西西向。與區(qū)域構(gòu)造線基本一致，可能反映一組與巖漿期后熱液型金礦有關(guān)的元素組合。

第三，吳家山背斜南畢家山-青陽峽一帶：分布元素為 Ag、As、Au、B、Cd、Cu、Hg、Mn、Pb、Sb、Zn 等，形態(tài)大致呈長條帶狀分布，展布方向為東西向。與區(qū)域構(gòu)造線大致一致，可能反映一組與噴流沉積型鉛鋅礦及巖漿期后熱液型金礦有關(guān)的元素組合。

第四，黃渚關(guān)巖體外接觸帶：分布元素為As、Au、B、Ba、Bi、Co、Cr、Cu、Mo、Ni、Pb、Sn、W、Zn 等，反映一組與高、中、低溫熱液有關(guān)的元素組合，形態(tài)上呈環(huán)繞弧形沿黃渚關(guān)巖體分布。

第五，草關(guān)巖體外接觸帶：分布元素為Ag、As、Au、B、Ba、Bi、Co、Cr、Cu、Mo、Ni、Pb、Sb、Sn、W、Zn 等 ，反映一組與高、中、低溫熱液有關(guān)的元素組合，元素基本沿巖體接觸帶分布，形態(tài)上呈環(huán)繞弧形。

2.2 地層地球化學(xué)特征

對區(qū)內(nèi)11個地質(zhì)單元進行參數(shù)統(tǒng)計，變異系數(shù)Cv≥2，表示元素分異性極強，Cv=1～2表明元素具強分異；富集系數(shù)K>2表明元素有不同程度的富集（K＝地層剔除前均值/全域剔除后均值）；元素迭加值D≥100表明元素具極強的后生疊加作用，成礦可能性較大，而D=10～100表明元素具強疊加，具有一定的成礦能力。

2.3 地球化學(xué)推斷解釋

用本次構(gòu)造地球化學(xué)測量工作的As、Sb、Au等元素的地球化學(xué)圖來推測本區(qū)隱伏斷裂構(gòu)造，以濃度梯度帶作為劃分斷裂的主要依據(jù)，結(jié)合建造構(gòu)造圖來劃分。用W、Sn、Mo等元素的地球化學(xué)圖結(jié)合建造構(gòu)造圖來推斷本區(qū)的隱伏巖體。共推測隱伏斷裂18條，隱伏巖體6個（如圖1所示）。

2.4 異常剝蝕程度判斷

利用均一化后的 Sb/Bi、（As+Sb+Hg）/（W+Sn+Mo）制作地球化學(xué)圖，對該項區(qū)的鉛鋅礦（如圖2所示）、金礦（如圖3所示）的剝蝕程度進初步判斷，取得了一定的效果。均一化處理是用各樣品的元素含量值除以該區(qū)各元素的平均值。剝蝕程度估算圖顏色從深藍一淺藍一黃一淺紅一深紅，表示元素的比值由小到大。

根據(jù)圖2可以看出，本區(qū)內(nèi)廠壩鉛鋅礦及畢家山鉛鋅礦地表剝蝕程度較高，青陽峽鉛鋅礦及鄧家山鉛鋅礦地表剝蝕程度較低，找礦潛力較大。

根據(jù)圖3可看出，本區(qū)的北部有一條北西向的低值帶，反映該帶剝蝕較深，對應(yīng)的地質(zhì)現(xiàn)象為黃渚關(guān)隱伏斷裂帶，有黃渚關(guān)巖體、草關(guān)巖休等巖漿巖出露，說明該區(qū)由于黃渚關(guān)隱伏斷裂的影響，巖漿向上侵位，致使地層上升而遭受剝蝕，這一帶應(yīng)以尋找高溫礦物為主。由低值帶向西南，元素的比值變大，說明向西南剝蝕程度降低，出現(xiàn)了大范圍的 Ag、Zn異常，Au、Cu 異常也零星出露， 而 Bi、Mo異常沒有出露。

圖2 十里鋪－黃渚關(guān)地區(qū)鉛鋅礦剝蝕程度估算圖

圖3 十里鋪－黃渚關(guān)地區(qū)金礦剝蝕程度估算圖

3 結(jié)束語

本文主要以甘肅省廠壩礦集區(qū)為例分析地球化學(xué)特征及其分布規(guī)律，通過本文的介紹能夠?qū)︻愃茀^(qū)域地球化學(xué)特征和成礦規(guī)律分析提供一定參考和幫助，對于推動礦產(chǎn)資源發(fā)展具有非?，F(xiàn)實的意義。