聶 鑫,湯 磊,朱 銳
(1.招金礦業(yè)股份有限公司,山東 招遠 265400;2.甘肅省合作早子溝金礦有限責任公司,甘肅 甘南 747000)
山東槐樹莊金礦位于焦家斷裂—招平斷裂帶之間,靈山溝-北截斷裂中北段。礦區(qū)先后進行過大量的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、地球物理、地球化學(xué)及重砂測量等勘查工作,先后圈定十余條礦體,但規(guī)模都較小且零散,找礦前景不明。深部找礦已成為礦產(chǎn)勘查的主方向,難度很大,需要有效的方法技術(shù)[1]。由于露頭不斷減少,土壤地球化學(xué)測量成為尋找盲礦體的有力手段[2]。筆者通過分析土壤地球化學(xué)數(shù)據(jù),總結(jié)該區(qū)金及與金成礦有關(guān)元素的地球化學(xué)分布和濃集特征,圈定地球化學(xué)異常,優(yōu)選找礦靶區(qū),進行資源潛力地球化學(xué)評價,為探礦工程布置提供依據(jù)。
區(qū)域上位于華北板塊之膠遼隆起區(qū)的膠北隆起。區(qū)域地層出露簡單,主要為新太古代膠東巖群苗家?guī)r組和新生代第四系。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造比較發(fā)育,自西向東依次發(fā)育三山島斷裂、焦家-新城斷裂、招平斷裂等重要的控礦斷裂。區(qū)域內(nèi)的巖漿巖比較發(fā)育,主要為中生代的花崗巖。區(qū)域內(nèi)還發(fā)育大量的脈巖,走向以北東向為主,產(chǎn)狀較陡。
礦區(qū)地層主要出露第四系,部分出露新太古代膠東巖群苗家?guī)r組。礦區(qū)內(nèi)位于焦家斷裂與招平斷裂帶之間,靈(山溝)—北(截)斷裂中北段,斷裂附近蝕變普遍發(fā)育,主要是硅化、絹英巖化。礦區(qū)內(nèi)巖漿巖主要為燕山早期玲瓏序列中粗粒二長花崗巖和燕山晚期郭家?guī)X序列花崗閃長斑巖,還發(fā)育花崗閃長斑巖、閃長玢巖等脈巖。
本次在礦區(qū)內(nèi)開展1:10000比例尺的土壤地球化學(xué)測量,采取的測試介質(zhì)主要是基巖風化的殘留顆粒,取樣粒級為-20目,采樣層位為B+C層。取樣布設(shè)基線方位采用45°,基線方位采用135°,采樣網(wǎng)度100m×40m,使用手持GPS布設(shè)采樣點。本次化探樣品分析元素項目為Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Sb、As、Hg、Bi、Mo。
2.2.1 元素的分布特征
對樣品測量元素含量進行處理,首先逐步剔除+3S0后,然后分別計算出元素含量平均值、標準差、分異系數(shù)和濃度克拉克值。濃度克拉克值大于1的有Au、Ag、Bi、As、Pb、Sb元素,呈富集狀態(tài),說明金成礦有很好的成礦地球化學(xué)背景。
2.2.2 元素的變異特征
全區(qū)各元素原始數(shù)據(jù)集的變異系數(shù)與剔除+3S0后數(shù)據(jù)集的變異系數(shù)分別反映了兩種數(shù)據(jù)集的離散程度,從全區(qū)剔除高強數(shù)據(jù)前后的變異系數(shù)比較可看出,礦區(qū)內(nèi)成礦可能性從大到小的順序排列是:Pb-Hg-Ag-Bi-Mo-Au-Cu-Zn-As-Sb。
在北區(qū),成礦可能性從大到小的順序排列是Pb-Ag-Mo-Bi-Cu-Hg-Au-Zn-As-Sb;南區(qū)成礦可能性從大到小的順序排列是Ag-Bi-Hg-Au-Zn-Cu-Pb-As-Mo-Sb。從各個成礦元素排列順序可以看出,南區(qū)比北區(qū)更有利于金礦成礦。
2.2.3 單元素異常
單元素異常按其濃度特征值圈定,用參數(shù)法和累積頻率法確定的元素異常下限??傮w來看,成礦元素異常主要分布在礦區(qū)西北部和東南部兩個集中區(qū)域,且各個元素的異常大致分布在斷裂構(gòu)造附近或不同走向構(gòu)造的交匯部位。全區(qū)共圈出金異常12個,多分布在測區(qū)北部的已知礦脈附近、測區(qū)南部推斷的靈北斷裂帶以及靈北斷裂帶上盤的次級構(gòu)造部位。
金異常的形態(tài)多呈條帶狀、近圓形,總體呈北東走向,與構(gòu)造帶走向一致。
2.2.4 元素聚類特征
為研究元素在地球化學(xué)作用過程中的親疏關(guān)系,揭示和了解元素在礦區(qū)地球化學(xué)作用過程中的親疏關(guān)系,從中比較對象間的相似度,把最近的對象歸并為類[3]。對礦區(qū)內(nèi)采集的所有樣品進行了聚類分析,以兩元素間相關(guān)系數(shù)作為相似性度量,區(qū)內(nèi)的10種元素都具有較強的正相關(guān)關(guān)系。通過建立R型聚類分析譜系圖,可以看出,在相關(guān)系數(shù)0.25相似性水平上,可將10種元素分為四個簇群。第一簇為Au、Ag、Bi、Pb、Cu元素組合,相關(guān)系數(shù)0.367,是本區(qū)元素組合最全,相關(guān)性較高的一組元素;第二簇為As、Sb低溫元素組合,相關(guān)系數(shù)0.719,是本區(qū)相關(guān)性最高的一組元素;第三簇Hg作為本區(qū)的成礦元素,它與區(qū)內(nèi)的七種元素在0.102相關(guān)系數(shù)上相關(guān);第四簇Mo、Zn為中高溫元素組合,兩者的相關(guān)系數(shù)為0.265,與其它八種元素在0.095相關(guān)系數(shù)上呈弱相關(guān)。
根據(jù)礦區(qū)內(nèi)單元素異常分布及組合特征,圈出Au綜合異常4個,最主要的是Ⅰ、Ⅱ號異常。
Ⅰ號綜合異常位于測區(qū)北部,異常大致呈北東向展布。在空間分布上,Au異常濃集中心與Sb、Ag、Zn、Cu等元素異常套合較好。Au異常分布面積大,異常強度高。異常區(qū)內(nèi)出露燕山晚期郭家?guī)X序列趙家單元的石英二長巖,北東向的斷裂構(gòu)造發(fā)育,該綜合異常位于北東向的斷裂構(gòu)造帶上,分布較多的礦脈,以9號、10號、11號脈為主,主要巖性為絹英巖化碎裂巖、花崗質(zhì)碎裂巖等。推測異常成因與構(gòu)造蝕變帶有關(guān),有較大的成礦潛力。
Ⅱ號綜合異常位于測區(qū)北部,異常大致呈東西向展布。在空間分布上,Au異常濃集中心與As、Sb、Ag、Pb、Zn、Cu等元素異常套合較好。異常區(qū)內(nèi)出露燕山晚期郭家?guī)X序列上莊單元、大草屋單元的花崗閃長巖,北東向的斷裂構(gòu)造發(fā)育,主要分布12號、13號、14號、15號脈群,閃長玢巖脈、煌斑巖脈發(fā)育。該綜合異常位于北東向的構(gòu)造帶上,含金礦脈和脈巖發(fā)育。異常元素組合以中低溫元素為主,推測異常成因與Au的成礦作用有關(guān),具有良好的找礦前景。
礦區(qū)元素土壤測量地球化學(xué)統(tǒng)計分析及元素分布型式顯示,礦區(qū)中Au、Ag、Bi、As、Pb、Sb元素,在成礦作用過程中呈富集狀態(tài)。元素在礦區(qū)中集中分布在西北部和東南部兩個區(qū)域,各元素異常套合比較好,元素異常主要沿斷裂構(gòu)造附近或不同走向構(gòu)造的交匯部位分布。根據(jù)土壤地球化學(xué)異常特征,礦區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)2個主要Au綜合異常,礦區(qū)深部仍具有較好的成礦前景。