袁德志 許 棟 李 旭

（河南地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第三地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院）

新縣南部金礦位于秦嶺—大別造山帶東延部位，秦嶺—大別造山帶經(jīng)歷了華北板塊與揚子板塊的碰撞造山及后碰撞伸展過程，強烈而廣泛的巖漿活動為新縣地區(qū)金多金屬成礦提供了良好的物質(zhì)基礎［1-3］。新縣大別山地區(qū)相繼報道發(fā)現(xiàn)了皇城山銀礦、白石坡銀鉛鋅礦、母山鉬銅礦、肖畈鉬礦、孫堰金礦、湯家坪鉬礦、千鵝沖鉬礦、薄刀嶺銀金礦等，使新縣大別山區(qū)成為我國又一個重要的鎢、鉬、銅、金、銀、鉛、鋅多金屬礦產(chǎn)基地［3-4］。目前該地區(qū)鉬、鎢、銀、鉛、鋅等礦種勘查和研究程度較高，但金礦的勘查和研究程度偏低［4-6］。本項目以礦區(qū)開展地球化學測量為基礎，開展成礦元素的分布、分配特征，研究地球化學異常規(guī)律與礦產(chǎn)的關系，圈定地球化學異常，為進一步找礦提供理論依據(jù)。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

新縣南部金礦預查區(qū)大地構造位于大別核雜巖變形帶，屬秦嶺造山帶東延部分桐柏—大別變質(zhì)核雜巖隆起帶內(nèi)［1］。

區(qū)域地層劃分隸屬揚子地層區(qū)南秦嶺分區(qū)西大別小區(qū)，出露地層主要為大別巖群，零星分布于工作區(qū)的東南部，另外在山間河谷見新生界蓋層巖系。大別巖群原巖為基性火山巖—酸性火山巖，夾陸源碎屑沉積巖、碳酸鹽巖沉積建造［2］。

區(qū)域基本構造格架表現(xiàn)為近東西向展布的強變形帶（圖1）。區(qū)內(nèi)脆性構造發(fā)育，主要表現(xiàn)為各種性質(zhì)、多種方向的脆性斷裂［3］。

區(qū)域內(nèi)巖漿巖分別屬于新元古代、晚古生代和早白堊世，其中又以早白堊世花崗巖分布最廣，規(guī)模最大。區(qū)內(nèi)巖漿巖主要出露有新縣序列花崗巖、田鋪序列片麻巖及少量中基性巖脈［4］。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)位于八里畈斷裂帶（F3）以南，新縣花崗巖體南緣接觸帶上。南起黃泥咀—柳河—袁崗一帶，北止老廟林場，面積為111.28 km2。研究區(qū)地層出露主要為大別巖群（Ar3Db），分布于工作區(qū)的東南部方畈—苦竹灣一帶。

脆性斷裂是工作區(qū)內(nèi)脆性變形的主要表現(xiàn)形式，工作區(qū)內(nèi)的脆性斷裂具有多種性質(zhì)、多種方向展布和多期次活動的特點。工作區(qū)內(nèi)的脆性斷裂大致分為4組：近東西向、北東—北北東向、北北西—北西向、近南北向。近東西向斷裂是南部工作區(qū)分布最為廣泛的一組，與礦化關系密切，區(qū)內(nèi)圈出的金礦體多賦存于該組斷裂中。代表性斷裂主要有F1、F2等，圈出Au-1工業(yè)金礦體。該組斷裂活動與金、銀礦化關系密切，是區(qū)內(nèi)最為重要的一組脆性斷層。北東—北北東向斷裂多分布在工作區(qū)中部和東南部，圈出的Au-2、Au-3金礦（化）體賦存于該組次級斷裂中。

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖大規(guī)模發(fā)育。從新元古代的田鋪序列到早白堊世的新縣序列都有出露。巖漿熱液使巖體及其圍巖發(fā)生不同程度的蝕變，蝕變現(xiàn)象種類繁多，強度變化大。主要圍巖蝕變類型有黃鐵礦化（褐鐵礦化）、硅化、絹云母化、鉀長石化等。其中黃鐵礦化（褐鐵礦化）、硅化與金成礦關系密切。

3 地球化學特征

3.1 水系沉積物異常特征

據(jù) 新 縣 幅（H50E003004）、兩 路 口 幅（H50E003005）、達權店幅（H50E003006）1∶5萬區(qū)域礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查，新縣南部地區(qū)部分元素的水系沉積物異常較為顯著。1∶5萬水系沉積物測量圈出24-甲3-2（圖2）和25-丙綜合異常。

異常以Au、Ag、As為主，伴生Mo、Pb、Zn、Cu、Sn等元素。Au單元素異常呈不規(guī)則狀分布，南北長5.4 km，東西寬0.55～3.4 km，面積為12.10 km2，地表形成6個濃集中心，多呈橢圓狀，具中、內(nèi)帶，最高含量為510×10-9，平均為10.07×10-9，襯值為5.36，NAP為65.38，濃集中心分布于閃長巖包體中。Cu分布于Au、Ag異常內(nèi)，異常規(guī)模小。

Au-45異常面積大，濃集中心多且明顯，濃度分帶清晰，異常區(qū)成礦地質(zhì)條件有利，西部濃集中心最高含量為510×10-9已達礦化含量，東部山石門已見工業(yè)銅金礦體，推斷Au-45異常為礦致異常，金異常各濃集區(qū)是找Au的有利區(qū)段。

區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，構造發(fā)育。北部4個金濃集中心位于新縣二長花崗巖與田鋪序列花崗質(zhì)片麻巖系接觸帶附近，新縣二長花崗巖內(nèi)，其中1個濃集中心分布于閃長巖包體中，西部金濃集中心位于田鋪花崗閃長質(zhì)片麻巖中；異常區(qū)內(nèi)北北西向、北東東向、近東西向斷裂構造發(fā)育，被石英脈、閃長巖脈充填。

3.2 土壤地球化學特征

3.2.1背景值和異常下限的確定

針對1∶5萬水系沉積物測量圈定的王灣金異常（24-甲3-2），開展了1∶1萬土壤測量驗證，統(tǒng)計計算了礦區(qū)內(nèi)土壤中Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、W、Mo、Sn 11種元素地球化學特征值（表1）。統(tǒng)計計算了礦區(qū)元素背景值和異常下限，確定了異常下限值（T），劃分了元素的濃度分帶［6］（表2）。

由表1、表2可知：

（1）Au可作為成礦元素。Sb、Au、Bi變異系數(shù)較大（＞1），分別為6.1、5.43、1.02，說明Sb、Au、Bi這3個元素離散程度大，呈極強分異（≥1.5）、強分異（1.0～1.5）特征，遷移活動性能力及富集成礦能力較強。Mo、Ag、Pb、W、Cu、As變異系數(shù)介于1～0.5，呈不均勻（0.5～1.0）特征，Mo變異系數(shù)為0.91（接近于1），Mo成礦可能性大或異常強；Ag、Pb、W、Cu、As成礦可能性較小或異常較強。Zn、Sn變異系數(shù)均小于0.5，大致呈均勻分布，成礦可能性很小或異常較弱。

（2）Au、Cu、Pb、Zn、W、Mo這6個元素為礦化元素。Au、、Cu、Pb、Zn、W、Mo最大值分別為521.6×10-9、382.8×10-6、1601×10-6、1901×10-6、62.52×10-6、43.34×10-6，均達到礦化含量（邊界品位降低一個數(shù)量級），其它元素最大值則低于礦化含量。

注：①元素含量單位Au為10-9，其他元素為10-6；②元素的邊界品位，引用《礦產(chǎn)資源技術指標工業(yè)手冊》（2010年）。

注：①元素含量單位Au為10-9，其他元素為10-6；②n為樣品數(shù)，C o為背景值，S o為算術標準離差；③T o為異常下限計算值，T為異常下限確定值。

（3）As異常強度最低，Au、Ag、Cu、Sn、Bi、Sb這6個元素無低值區(qū)。As僅具有外帶，其它元素均出現(xiàn)內(nèi)帶。Au、Ag、Cu、Sn、Bi、Sb這6個元素無低值區(qū)，表明該區(qū)土壤中Au、Ag、Cu、Sn、Bi、Sb元素背景較高。

綜上所述，預查區(qū)內(nèi)Au在土壤中呈極強分異特征，為礦化、成礦元素，地質(zhì)找礦意義最大。

3.2.2土壤地球化學多元統(tǒng)計學分析特征

3.2.2.1相關性分析。

為進一步了解區(qū)內(nèi)成礦元素與其它伴生元素之間的關系，對測區(qū)內(nèi)21件礦（礦化）體化學樣本中11種元素進行了相關性分析。首先對元素含量取對數(shù)的方案重新檢驗，利用SPSS軟件采用Pearson相關系數(shù)進行相關性分析，計算得出原生暈元素的對數(shù)相關性矩陣（表3），可得出：Au與Ag、Bi、As元素相關性較高，其中與Ag的相關系數(shù)為0.78，與Bi的相關系數(shù)為0.67，與As中等相關，相關系數(shù)為0.527，與Cu、Sb相關性一般。

3.2.2.2聚類分析

對測區(qū)內(nèi)21件樣本中11種元素進行了R型聚類分析，R型聚類分析可將具有相似性的元素加以聚類，來顯示元素在成暈成礦作用下，其聚合性與成因之間的聯(lián)系［7］，結(jié)果見圖3。從圖3上看出，在相關系數(shù)為0.48的水平上，11種元素分為5簇組合類型。

第一簇為Au、Ag、Bi、As、Sb，分為3組：Au、Ag組合，Bi元素，As、Sb組合；反映了低溫熱液環(huán)境；該簇代表主成礦期次，反映中低溫熱液成礦環(huán)境。第二簇為Sn、Cu中高溫元素組合。第三簇為Pb、Mo中高溫元素組合，Pb與Mo出現(xiàn)在同一簇，說明成礦熱液活動具有多期疊加的特征。第四簇W為原生暈尾暈指示元素，代表成礦的晚期階段。第五簇Zn為礦體中暈指示元素，化學性質(zhì)比較活潑，單獨出現(xiàn)表明具有一定的獨立性。

3.2.2.3因子分析

本研究采用R型因子分析（表4），選用4個主因子代表整個數(shù)據(jù)的變化情況，提取方法為主成份法，對初始因子進行方差最大正交旋轉(zhuǎn)，元素在同一因子中兩極分化，便于因子地質(zhì)解釋［8］。

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提取4個主成份。根據(jù)R型因子分析解釋因子：F1（Au、Ag、Bi、Cu、As、Sb）為多金屬硫化物礦化因子，Au、Ag、Bi的載荷較大，代表礦中暈成礦元素組合，說明金礦化的主要階段。Au元素與Ag、Bi、Cu、As、Sb元素出現(xiàn)在同一因子中，代表具有多元素熱液的活動，是金屬礦化疊加的反映。該因子代表了主要成礦期，同時代表了成礦過程金屬元素的共生組合關系。F2（Pb、Zn）為原生暈中部指示元素。Au成礦過程的因子載荷模型為XAu=0.833F1-0.239F2-0.174F3-0.057F4，可以看出，XAu主要由F1提供，其他因子提供的W極少，可忽略不計。結(jié)合因子分析與野外地質(zhì)觀察結(jié)果表明：Au的礦化具有多期次特征，至少2期，與Au礦化相關的主要2個階段是Au-Ag組合沉淀作用階段和Au-Ag-Bi-Cu-Sb金屬硫化物礦化階段組合沉淀作用階段，R型因子分析與相關分析、聚類分析結(jié)果具有較好一致性。

3.2.3土壤地球化學綜合異常特征

根據(jù)區(qū)內(nèi)元素異常分布特征，結(jié)合異常所處地質(zhì)條件，礦區(qū)圈出10個土壤綜合異常，主要異常元素為Au、Cu，異常集中于礦區(qū)的中東部，異常總體走向以北西西向、近東西向為主，少部分異常呈北北西向或近南北向。地質(zhì)背景以新元古代田鋪序列田鋪花崗閃長質(zhì)片麻巖（黑云斜長片麻巖）為主，次為早白堊世新縣序列二長花崗巖，少量的周河二長花崗質(zhì)片麻巖（二云二長片麻巖）。Au異常強度高、面積大，Cu異常與Au異常相互套合或疊合程度高，主要與田鋪花崗閃長質(zhì)片麻巖（黑云斜長片麻巖）中硅化碎裂巖關系密切。在Au異常濃集中心地段，發(fā)現(xiàn)了多處金礦體、金礦化體，金礦化常伴有銀礦化。依據(jù)NAP值，結(jié)合異常面積、強度等指標，現(xiàn)將區(qū)內(nèi)AP9、AP12等主要綜合異常特征描述如下。

（1）202高地金銀異常（AP9）。AP9異常面積為0.13 km2，東西長約700 m，南北寬250 m（圖4）。異常元素組合以Au、Ag、Mo為主，伴有Cu、W、Pb。其中Au異常點數(shù)多，面積大，強度高，濃集中心明顯。區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，構造發(fā)育。Au、Ag異常濃集中心位于新縣二長花崗巖與田鋪序列花崗質(zhì)片麻巖系接觸帶上，其中Au異常面積大，濃集中心明顯，濃度分帶清晰，成礦地質(zhì)條件有利，在Au異常濃集中心地段，地表已發(fā)現(xiàn)金（銀）礦（化）體，為礦致異常。經(jīng)槽探揭露、地質(zhì)物化探剖面測量，地表探槽中圈出了Au-1金礦（化）體1條，視厚度為0.8～7.2 m，金品位為1.00～61.20 g/t。經(jīng)鉆孔深部驗證見到銀礦（化）體2層，厚度分別為1.42、1.10 m，銀品位分別為59.70×10-6、29.70×10-6。

（2）李家山銅金異常（AP12）。AP12異常面積0.603 km2，呈不規(guī)則狀東西向展布，東西長約1 750m，南北寬450 m。異常元素組合以Cu、Au為主，伴有Ag、Mo、Pb、Zn、W。區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，構造發(fā)育。該異常位于新縣二長花崗巖與田鋪序列花崗質(zhì)片麻巖系接觸帶上，成礦地質(zhì)條件有利，在Au濃集中心地段，地表已發(fā)現(xiàn)金礦體，為礦致異常。經(jīng)槽探揭露、地質(zhì)物化探剖面測量，地表探槽中圈出了Au-9金礦體1條，視厚度為1.20～3.40 m，金品位（含量）為3.03～7.20 g/t。

4 綜合找礦效果

經(jīng)工程控制，在預查區(qū)圈出14條金礦體。其中Au-1、Au-9礦體規(guī)模較大。

Au-1礦體為新縣南部金礦區(qū)規(guī)模最大的金礦體，礦體賦存于礦區(qū)中部的7～16線構造破碎帶中，礦體形態(tài)呈脈狀，走向長210 m，最大斜深為80 m，礦體厚3.57～6.77 m，平均厚度為5.17 m，礦體賦存標高為122～192 m；礦體傾向為350°～5°，傾角為70°～83°。礦體受構造控制，賦礦圍巖為硅化碎裂巖及碎裂巖化蝕變二長花崗巖，具硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化及鉀化蝕變，礦體底板圍巖為二長花崗巖，頂板巖石為黑云斜長片麻巖。經(jīng)工程控制，Au單工程品位為1.22～61.2 g/t，平均品位為11.86 g/t。礦體沿走向及傾向品位變化均較大，屬不穩(wěn)定型。

Au-9礦體賦存于礦區(qū)中南部115～108線的構造破碎帶中，沿走向出露長約270 m，最大斜深為80m，礦體厚為1.01～3.25 m，平均厚度為2.13 m，礦體賦存標高為217～288 m；礦體傾向為345°～355°，傾角為68°～82°；礦體呈脈狀，礦石具侵染狀構造及細脈狀構造。礦體受構造控制，賦礦圍巖為硅化碎裂巖及碎裂黑云斜長片麻巖，具硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化蝕變，地表呈褐紅色特征。礦體頂?shù)装鍑鷰r均為黑云斜長片麻巖。經(jīng)工程控制，Au單工程品位為1.40～9.32 g/t，Au礦體平均品位為4.32 g/t。

本礦床礦石的工業(yè)類型僅有金礦石（Au≥1 g/t）1種，自然類型有多種，按礦石氧化程度可分為氧化礦石及原生礦石2種；按礦石的結(jié)構、構造特征劃分為細脈網(wǎng)脈狀、浸染狀和塊狀礦石。礦石構造主要有浸染狀構造、細脈網(wǎng)脈狀構造、塊狀構造。礦石結(jié)構主要為自形—半自形晶粒狀結(jié)構和交代結(jié)構。

5 控礦因素及找礦標志

礦床主要受控于斷裂構造，與新縣花崗巖體有密切關系，成因類型屬“巖漿熱液金礦床”，工業(yè)類型屬“含金石英脈型”中的亞類“石英硅化鉀化蝕變巖型”金礦床。礦區(qū)內(nèi)由于受燕山期巖漿活動的影響，在巖漿頂托和側(cè)向擠壓力作用下，形成了近東西向、北東向張性次級斷裂構造，在巖漿活動后期，大量含礦熱液沿近東西向斷裂運移，形成了以硅化、絹云母化、鉀長石化為主的蝕變，同時捕捉了圍巖內(nèi)的含礦元素，促進了熱液含礦濃度的提高。隨著熱液繼續(xù)向低壓區(qū)運移，含礦物質(zhì)最終在近東西向、北東向斷裂中沉淀、富集成礦；礦區(qū)內(nèi)的礦體、礦化體盡管圍巖性質(zhì)不同，但均賦存于近東西向、北東向脆性斷裂破碎帶中，也說明這2組斷裂是容礦構造。含礦熱液充填交代圍巖或夾石形成浸染狀、塊狀礦石；充填于裂隙連通的片麻巖內(nèi)，則形成（網(wǎng)）脈狀礦石。

經(jīng)過野外實踐及資料綜合整理，區(qū)內(nèi)找礦標志如下。

（1）新縣巖體外圍邊界斷裂的次級張性近東西向、北東向斷裂多為含礦構造。

（2）近礦圍巖蝕變以硅化、絹云母化、鉀長石化、綠泥石化高嶺土化組成灰褐色、黃褐色蝕變帶為特征，硅化發(fā)育的部位礦體較富。

（3）土壤地球化學特征顯示，以Au、Ag為主元素（成礦元素），伴生Cu、Pb、Sb、Bi、W等元素異常。Au、Ag在異常內(nèi)帶發(fā)育，濃集中心明顯，與伴生元素異常相互套合或疊合程度高。

6 結(jié) 論

（1）礦床主要受控于斷裂構造，與新縣花崗巖體有密切關系，屬含金石英脈型熱液礦床。

（2）近礦圍巖蝕變以硅化、絹云母化、鉀長石化、綠泥石化、高嶺土化組成灰褐色、黃褐色蝕變帶為特征，硅化發(fā)育的部位礦體較富。

（3）土壤地球化學異常主要受近東西向硅化碎裂巖帶控制，分布于黑云斜長片麻巖中。異常元素組合以Au、Ag、Cu、Pb、Sb、Bi、W為主，次為As、Mo、Sn。其中Au、Ag為成礦元素，內(nèi)帶發(fā)育。Au、Ag異常與其它元素異常相互疊合程度高，濃集中心明顯。

（4）礦區(qū)內(nèi)主要綜合異常特征反映了一定的成礦地質(zhì)、地球化學背景，對其解釋推斷與評價，具有很大的指導意義。