李康東，黃鴻新，羅 平，鄭忠超，石 宇，黃衛(wèi)平

(江西省地礦局贛東北大隊(duì)，江西 上饒 334000)

0 引言

土壤地球化學(xué)測(cè)量以土壤為采樣對(duì)象，系統(tǒng)測(cè)量土壤中的元素分布，總結(jié)元素的分散與富集規(guī)律，研究元素與基巖中礦(化)體的聯(lián)系，通過土壤地球化學(xué)異常及其異常解析來進(jìn)行找礦的一種地球化學(xué)勘查方法，是一種較常規(guī)且比較成功的地球化學(xué)勘查技術(shù)手段[1-7]。利用土壤地球化學(xué)測(cè)量掃面成果，可以達(dá)到解析區(qū)域化探異常，縮小工作范圍，圈定找礦靶區(qū)的目的，為部署下一步找礦工作和研究礦區(qū)成礦規(guī)律提供重要信息，在淺深部地質(zhì)礦產(chǎn)勘查中具有顯著優(yōu)勢(shì)[8-10]。

本文以江西鉛山縣王塢鉬礦區(qū)1∶2萬土壤地球化學(xué)測(cè)量方法為基礎(chǔ)，對(duì)礦區(qū)內(nèi)土壤地球化學(xué)異常進(jìn)行定性評(píng)價(jià)，并結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)特征進(jìn)行綜合評(píng)價(jià)，圈定重點(diǎn)找礦靶區(qū)，再結(jié)合礦區(qū)工程驗(yàn)證，評(píng)價(jià)礦區(qū)內(nèi)找礦效果。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

勘查區(qū)位于華夏板塊與揚(yáng)子板塊拼接帶，萍鄉(xiāng)—廣豐斷裂帶南側(cè)華夏板塊武夷隆起帶北緣，北武夷銅多金屬成礦帶上[11-12]。區(qū)域地層為雙層結(jié)構(gòu)，基底地層由新元古界周潭巖組構(gòu)成，上覆石炭系—三疊系蓋層，上下巖層均有較高的Cu、S、W背景值。區(qū)域巖漿活動(dòng)以燕山期為主，次為加里東期和揚(yáng)子期。揚(yáng)子期中基性火山巖賦存于新元古界周潭巖組中，加里東期酸性侵入巖分布于陳坊以西地區(qū)，燕山早期侵入巖主要見于銅山—船坑、陳坊龍頭崗等地[12-13]。與銅鉬礦有關(guān)的成礦巖體為燕山早期中酸性巖體[13]。

勘查區(qū)區(qū)域上，自晉寧運(yùn)動(dòng)以來長(zhǎng)期處于活動(dòng)大陸邊緣，強(qiáng)烈的構(gòu)造活動(dòng)不僅造就了規(guī)模宏大的逆沖推覆構(gòu)造，同時(shí)還引導(dǎo)了大量的巖漿侵入和火山噴發(fā)，也促進(jìn)了各種內(nèi)生成礦作用的發(fā)生[13]。

2 勘查區(qū)地質(zhì)特征

勘查區(qū)出露地層簡(jiǎn)單(圖1)，主要為新元古界周潭巖組，為一套成層無序中級(jí)變質(zhì)巖系，原巖建造為海相泥砂質(zhì)巖夾火山巖(細(xì)碧-角斑巖)、硅質(zhì)巖及碳酸鹽巖建造；北西部少量出露侏羅系水北組。礦區(qū)斷裂構(gòu)造主要有NE向和NW向斷裂二組，以NE向斷裂規(guī)模較大。礦區(qū)巖漿巖以燕山期侵入巖為主，巖石類型有花崗斑巖、霏細(xì)斑巖、輝綠(玢)巖、花崗巖及少量的石英閃長(zhǎng)玢巖等，呈巖脈、巖瘤產(chǎn)出；此外，還有大量的花崗偉晶巖脈[14]。

圖1 王塢鉬礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

礦區(qū)圍巖蝕變?cè)朴r化、絹英巖化、硅化、綠泥石化、綠簾石化等，其中絹英巖化、硅化與鉬礦化關(guān)系密切[14]。

3 土壤地球化學(xué)測(cè)量

3.1 樣品采集與分析

勘查區(qū)處于武夷山脈北麓，屬低山地區(qū)景觀，區(qū)內(nèi)植被較發(fā)育，有利于土壤的發(fā)育和保存，大部分被殘坡積或第四系覆蓋；區(qū)內(nèi)屬亞熱帶濕潤(rùn)多雨氣候，巖石風(fēng)化基本屬原地風(fēng)化成原生土壤，土壤中的微量元素應(yīng)和其母體一致；區(qū)內(nèi)土壤覆蓋層較厚，A、B、C三層土壤發(fā)育齊全，有利于微量元素的擴(kuò)散、遷移[2，10]。因此，本區(qū)的景觀特征對(duì)土壤測(cè)量工作的開展也較為有利。

勘查區(qū)完成1∶2萬土壤地球化學(xué)測(cè)量面積為4.73 km2，工作網(wǎng)度為200 m×40 m，礦化集中區(qū)域進(jìn)行加密測(cè)量，測(cè)線方位0°，共布置土壤測(cè)線13條，土壤光譜樣品948個(gè)。全部樣品采自B層，采樣深度20～30 cm，樣品物質(zhì)分別為亞黏土、亞砂土、粉砂土，樣品原始重量大于400 g。根據(jù)區(qū)內(nèi)地質(zhì)工作在地表和鉆孔中已發(fā)現(xiàn)的礦化，預(yù)計(jì)下一步可能發(fā)現(xiàn)的礦種等實(shí)際情況，本次土壤測(cè)量工作確定分析W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn、Au、Ag、As等10個(gè)元素，由江西省地礦局九一二隊(duì)化驗(yàn)室分析完成。

3.2 礦區(qū)地球化學(xué)特征

3.2.1 元素含量特征

根據(jù)測(cè)區(qū)內(nèi)樣品測(cè)試出的元素含量，對(duì)測(cè)試元素進(jìn)行測(cè)區(qū)背景值、標(biāo)準(zhǔn)離差、異常下限、變異系數(shù)和富集系數(shù)等地球化學(xué)參數(shù)計(jì)算[10](表1)。由表1可見，本次工作測(cè)定的10個(gè)元素除Au、As以外，其余8個(gè)元素在該區(qū)的背景值均高于中國(guó)土壤平均含量，說明這些元素在該區(qū)有成礦的物質(zhì)基礎(chǔ)。各元素的變異系數(shù)均小于0.25，表明這些元素在測(cè)區(qū)內(nèi)分布均勻；而Bi、Mo、W的富集系數(shù)大，反映該區(qū)地質(zhì)體遭受后期各種地球化學(xué)作用(包括成礦作用)疊加影響的強(qiáng)度較大，具有局部富集成礦的可能。因此，說明W、Mo、Bi元素對(duì)該地區(qū)地質(zhì)找礦工作具有較好的指示意義。

表1 王塢測(cè)區(qū)土壤化探特征值統(tǒng)計(jì)

3.2.2 元素組合相關(guān)性

異常元素組合相關(guān)性分析是識(shí)別異常性質(zhì)，區(qū)別礦與非礦異常的依據(jù)之一，對(duì)地球化學(xué)方法指導(dǎo)找礦具有關(guān)鍵性作用[10，16]。根據(jù)區(qū)內(nèi)各元素土壤化探分析結(jié)果，對(duì)分析的10種元素進(jìn)行R型聚類分析(圖2)可以看出：在相關(guān)系數(shù)r=0.19之上，10個(gè)元素在該區(qū)形成過程中出現(xiàn)了三種組合類型，其中Au、As、Mo為同一元素組合，而Bi、Cu、Zn、Sn、Pb、W為另一元素組合，Ag則為單一元素組合分布。這些元素在內(nèi)生特定的溫度、壓力和酸堿環(huán)境中形成了特定的共生結(jié)合規(guī)律，但在表生風(fēng)化和沉積旋回中卻分道揚(yáng)鑣。Au、As(r=0.62)在土壤中緊密結(jié)合，Mo與之緊密靠近，說明這3個(gè)元素是在同一位置沉淀的；而Bi、Cu、Zn、Sn、Pb、W雖然同處一個(gè)元素組合中，但相關(guān)系數(shù)(r=0.26)較小，表明這些元素形成于相同的地質(zhì)構(gòu)造下，不同時(shí)期的巖漿侵入沉淀，后經(jīng)表生風(fēng)化作用的運(yùn)移富集。Ag雖為單一元素組合，卻是與上面兩種組合相依相伴密切共生的中溫成礦元素。區(qū)內(nèi)分析元素的共生組合關(guān)系，為在該區(qū)找礦確定了指示元素，也為本次地球化學(xué)異常的解釋和評(píng)價(jià)確定礦化提供了依據(jù)。

圖2 R型聚類分析譜系圖

3.2.3 土壤地球化學(xué)異常特征

通過對(duì)區(qū)內(nèi)各元素?cái)?shù)據(jù)整理和分布規(guī)律總結(jié)，區(qū)內(nèi)圈定的異常共為17處，其中Ag異常3處、W、Sn、Mo、Bi、Cu異常各2處、Au、Pb、Zn、As異常各1處。從各元素異常的分布位置、形態(tài)特征，結(jié)合地質(zhì)資料綜合分析；按照主次分明、重點(diǎn)突出的圈定原則編繪綜合異常圖，即綜合異常應(yīng)重點(diǎn)顯現(xiàn)區(qū)內(nèi)主要成礦元素異常的強(qiáng)度、濃度分帶以及形態(tài)等特征，而其他元素異常只反映異常外帶的形態(tài)特征與主要成礦元素異常的組合關(guān)系、吻合程度，不反映其異常的強(qiáng)度大小。區(qū)內(nèi)共圈定綜合異常4個(gè)，編號(hào)分別為Ht-1-3、Ht-2-2、Ht-3-3、Ht-4-3。通過異常分析認(rèn)為Ht-2-2綜合異常區(qū)內(nèi)W、Bi、Mo異常疊合較好，異常強(qiáng)度高為區(qū)內(nèi)最有找礦前景的異常區(qū)。本文以Ht-2-2異常為例，闡述本區(qū)找礦效果。

Ht-2-2異常位于王塢村的西北，該異常主要由W、Cu、Bi等元素組成(圖3)，各元素異常大多呈同心狀或交疊狀組合，Cu、W、Bi、Mo等異常的重合程度更高，整體異常呈似橢圓形NW向展布，但大多單元素異常的中、內(nèi)帶走向則為NNW向；異常已控制長(zhǎng)1.25 km，寬1.2 km，面積約1.5 km2；區(qū)內(nèi)異常強(qiáng)度高，各元素異常的極大值均基本位于該異常內(nèi)，在該異常區(qū)的西部有Cu的三級(jí)異常點(diǎn)分布，異常極大值為1049×10-6。各元素異常均具三級(jí)濃度分帶，異常規(guī)模大，異常連續(xù)性較好，具較明顯的異常中心；區(qū)內(nèi)異常分布較有規(guī)律，從西向東對(duì)應(yīng)分布的是高溫—中(低)溫—低溫元素異常，即該綜合異常西側(cè)為Cu、W、Bi、Sn異常的中、內(nèi)帶，中部為Mo、Au異常的中、內(nèi)帶，Ag異常中、內(nèi)帶分布在東側(cè)。異常區(qū)內(nèi)見呈NEE或NE向的巖脈形式出露，主要為靡細(xì)(斑)巖脈、花崗巖等，尤其是西側(cè)近EW向巖脈被NNW向F1斷層切斷得非常整齊，可見后者晚于前者；異常區(qū)內(nèi)F1斷層西部的高溫元素異常與燕山中、晚期侵入巖漿巖脈和礦化帶出露范圍具有較好疊合特征。

圖3 王塢礦區(qū)Ht-2-2異常土壤測(cè)量綜合異常剖析圖

綜上，區(qū)內(nèi)單元素異常從西向東具一定的側(cè)向分帶現(xiàn)象，Cu、W、Bi、Mo、Sn異常明顯受巖漿熱液、構(gòu)造作用控制。W、Bi、Mo異常疊合較好，與深部隱伏成礦巖體關(guān)系密切，整體礦區(qū)內(nèi)成礦作用受中高溫巖漿熱液控制。

經(jīng)ZK1001、ZK1002、ZK1004、ZK1005、ZK1006、ZK805、ZK005等施工鉆孔對(duì)該綜合異常進(jìn)行查證，該綜合異常Mo元素富集區(qū)內(nèi)共圈出18個(gè)鉬礦體。因此，Ht-2-2異常與區(qū)內(nèi)鉬礦(化)體密切相關(guān)，該綜合異常為礦致異常，由區(qū)內(nèi)隱伏鉬礦體引起。區(qū)內(nèi)測(cè)定輝鉬礦Re-Os等時(shí)線年齡為(153.7±3.2) Ma，而且該異常內(nèi)施工鉆孔中揭露隱伏燕山期成礦霏細(xì)斑巖脈，成巖年齡為(153.9±1.4) Ma[14，17]。由此推測(cè)，異常是由燕山期花崗巖期后熱液作用在有利部位形成的銅、鎢、鉬多金屬礦(化)體所引起[14，18]。

4 綜合找礦效果

目前勘查區(qū)共圈定18個(gè)鉬礦體，編號(hào)分別為M1～M18，為中型礦床；礦體呈似層狀，具有分枝復(fù)合現(xiàn)象，賦礦圍巖主要為片巖、變粒巖和花崗偉晶巖；主要受順層長(zhǎng)英質(zhì)脈、石英脈和網(wǎng)脈狀硅化石英細(xì)脈控制；礦體在走向上基本已封閉，往南西傾向延深方向上尚未完全控制；其中M1～M5的5個(gè)礦體為主礦體，呈大致平行的似層狀集中分布于-300 m～300 m高程范圍內(nèi)；其余礦體則呈稀疏、零散狀斷續(xù)分布在其上、下兩側(cè)。走向上，主要鉬礦體在100線為膨大部位，以北西、南東兩側(cè)，礦體逐漸變薄、分枝并尖滅；傾向上，主要鉬礦體總體形態(tài)具有向淺部的北東端變薄并尖滅、向深部的南西端變厚的趨勢(shì)；各礦體垂向高程賦存于海拔-418 m至446 m區(qū)間(圖4)。

圖4 王塢礦區(qū)銅鉬礦詳查100號(hào)勘探線剖面圖

主要礦體特征分述如下：

M1礦體：走向南東145°，傾向SW，傾角28°～35°，走向長(zhǎng)約450 m，控制斜深790 m，往南西傾向延深方向上尚未完全控制，埋藏高程-312 m～175 m；鉬礦體真厚度為1.30～82.14 m，平均厚23.82 m，變化系數(shù)為79.80%，屬較穩(wěn)定型；單工程鉬平均品位為0.04%～0.18%，礦體平均品位為0.08%，品位變化系數(shù)為54.76%，屬均勻型。

M2礦體：走向南東154°，傾向SW，傾角20°～30°，長(zhǎng)約450 m，控制斜深790 m，往南西傾向延深方向上尚未完全控制，埋藏高程-214 m～241 m。鉬礦體真厚度為1.17～40.00 m，平均厚18.13 m，變化系數(shù)為52.01%，屬穩(wěn)定型；單工程鉬平均品位為0.04～0.29%，礦體平均品位為0.08%，品位變化系數(shù)為51.62%，屬均勻型。

M3礦體：走向南東154°，傾向SW，傾角22°～35°，長(zhǎng)約450 m，控制斜深670 m，埋藏高程-166 m～284 m。鉬礦體真厚度為2.38～46.11 m，平均厚22.03 m，變化系數(shù)為58.70%，屬穩(wěn)定型；單工程鉬平均品位為0.03%～0.26%，礦體平均品位為0.10%，品位變化系數(shù)為59.07%，屬均勻型。

M4礦體：走向南東157°，傾向SW，傾角22°～33°，長(zhǎng)約450 m，控制斜深790 m，埋藏高程-90 m～261 m。鉬礦體真厚度為2.04～26.97 m，平均厚9.96 m，變化系數(shù)為60.87%，屬較穩(wěn)定型；單工程鉬平均品位為0.05%～0.40%，礦體平均品位為0.09%，品位變化系數(shù)為57.92%，屬均勻型。

M5礦體：走向南東154°，傾向SW，傾角22°～47°，長(zhǎng)約450 m，控制斜深540 m，埋藏高程-55 m～297 m。鉬礦體真厚度為2.34～26.10 m，平均厚11.40 m，變化系數(shù)為55.69%，屬穩(wěn)定型；單工程鉬平均品位為0.04%～0.22%，礦體平均品位為0.09%，品位變化系數(shù)為46.49%，屬均勻型。

5 控礦因素及找礦標(biāo)志

5.1 控礦因素

根據(jù)王塢鉬礦床地質(zhì)特征，區(qū)內(nèi)鉬礦床成因類型為中高溫巖漿熱液型鉬礦床，工業(yè)類型初步推測(cè)為石英脈型鉬礦床[14，19]。

王塢鉬礦床主要賦存于層間破碎帶及受其控制的裂隙帶中；賦礦圍巖主要為周潭巖組碎裂巖化變粒巖、花崗偉晶巖、構(gòu)造角礫巖等，礦化對(duì)圍巖沒有選擇性，輝鉬礦主要呈細(xì)脈、網(wǎng)脈狀浸染狀或含礦石英脈產(chǎn)出；與礦化關(guān)系最密切的蝕變是黃鐵絹英巖化。勘查區(qū)內(nèi)尚未揭露到與成礦關(guān)系密切的隱伏巖體，但鉬礦體分布范圍內(nèi)所揭露的霏細(xì)斑巖脈普遍具有較強(qiáng)的黃鐵絹英巖化、青磐巖化與輝鉬礦化，由此推測(cè)霏細(xì)斑巖為區(qū)內(nèi)成礦母巖分異演化的產(chǎn)物。

巖漿侵入的晚期，沿構(gòu)造裂隙充填形成霏細(xì)斑巖脈，并分異出大量含礦熱液，巖漿熱液使霏細(xì)斑巖脈發(fā)生自變質(zhì)作用，形成浸染狀輝鉬礦化、黃鐵礦化、絹英巖化、硅化；含礦熱液運(yùn)移至圍巖節(jié)理裂隙，并充填交代，形成細(xì)脈浸染型和石英脈型礦化。

5.2 找礦標(biāo)志

根據(jù)勘查區(qū)化探異常特征和礦化蝕變特征，總結(jié)區(qū)內(nèi)找礦標(biāo)志如下：

1)黃鐵絹英巖化脈內(nèi)產(chǎn)出浸染狀輝鉬礦，因此霏細(xì)斑巖是尋找區(qū)內(nèi)鉬礦的直接標(biāo)志。

2)地表構(gòu)造裂隙密集帶分布區(qū)，沿構(gòu)造裂隙有含輝鉬礦石英細(xì)脈充填，深部具有隱伏礦。

3)硅化(鉀化)是重要的找礦標(biāo)志，黃鐵絹英巖化蝕變帶的核部(特別是硅化、白(絹)云母蝕變強(qiáng))、青磐巖化帶的旁側(cè)及側(cè)伏延伸方向均是找礦的有利部位。

4)土壤地球化學(xué)標(biāo)志，勘查區(qū)內(nèi)土壤地球化學(xué)圈定的Mo元素異常區(qū)，異常濃集中心與隱伏鉬礦體位置疊合，因此，勘查區(qū)內(nèi)土壤化探異常是非常重要的間接找礦標(biāo)志。

6 結(jié)論

1)經(jīng)過1∶2萬土壤地球化學(xué)化探掃面，分析Mo、W、Cu等10種不同元素，結(jié)合相關(guān)特征分析和R型聚類分析，總結(jié)了元素組合及分類特征，最后區(qū)內(nèi)共圈定4個(gè)綜合異常。

2)通過異常分析認(rèn)為Ht-2-2綜合異常區(qū)內(nèi)W、Bi、Mo異常疊合較好，單元素異常具有從西向東的側(cè)向分帶趨勢(shì)，Cu、W、Bi、Mo、Sn異常明顯受巖漿熱液、構(gòu)造作用控制，為區(qū)內(nèi)最有找礦前景的異常區(qū)。

3)Ht-2-2綜合異常區(qū)經(jīng)施工鉆孔查證，探獲石英脈型鉬礦床，礦體主要賦存于層間破碎帶及受其控制的裂隙帶中；輝鉬礦主要呈細(xì)脈、網(wǎng)脈狀浸染狀或含礦石英脈產(chǎn)出；勘查區(qū)內(nèi)揭露與輝鉬礦成礦關(guān)系密切相關(guān)的霏細(xì)斑巖脈，普遍具有較強(qiáng)的黃鐵絹英巖化、輝鉬礦化，由此推測(cè)霏細(xì)斑巖為區(qū)內(nèi)成礦母巖分異演化的產(chǎn)物。區(qū)內(nèi)共圈定18個(gè)鉬礦體，現(xiàn)探獲鉬資源量達(dá)中型礦床規(guī)模，礦體產(chǎn)狀與構(gòu)造蝕變帶產(chǎn)狀一致，礦體沿傾向深部未完全控制。

依據(jù)勘查區(qū)內(nèi)礦床地質(zhì)特征、土壤地球化學(xué)異常特征和鉬礦化控礦構(gòu)造蝕變帶特征，表明區(qū)內(nèi)土壤地球化學(xué)異常對(duì)找礦體具有較好的指示作用，為重要找礦標(biāo)志；區(qū)內(nèi)土壤地球化學(xué)異常區(qū)規(guī)模較大，因此在區(qū)內(nèi)具有較好的找礦前景。