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        河北省某區(qū)元素地球化學(xué)異常找礦研究

        2022-06-06 06:22:56張瑞霞姜敬敬
        中國金屬通報 2022年4期
        關(guān)鍵詞:成礦特征

        郭 媛,張瑞霞,姜敬敬

        通過圖幅的水系沉積物地球化學(xué)測量,獲得了高精度地球化學(xué)測試數(shù)據(jù),查明了區(qū)內(nèi)元素的含量水平、分布、分配及富集狀況,獲得了全區(qū)不同地質(zhì)單元元素地球化學(xué)特征參數(shù)值,并通過研究區(qū)域地球化學(xué)元素及區(qū)域地球化學(xué)異常的分布規(guī)律,分析了元素分布與地層、構(gòu)造、巖漿巖等地質(zhì)條件的制約關(guān)系及空間變化特征,揭示了控制元素分布、分配的主要因素。結(jié)合地層、構(gòu)造、巖漿巖等成礦地質(zhì)條件,對重要異常進(jìn)行了解釋評價。分析了各組異常所處的成礦地質(zhì)條件以及與礦床類型、礦床分布等之間的空間關(guān)系,建立地球化學(xué)成礦模型,劃分成礦遠(yuǎn)景區(qū),對找礦具有重要意義。

        1 地球化學(xué)找礦模型建立

        本區(qū)元素地球化學(xué)具有規(guī)律性的空間分布特征,一系列地球化學(xué)異常與區(qū)域成礦類型、成礦地質(zhì)構(gòu)造之間具有吻合的空間對應(yīng)關(guān)系,成礦規(guī)律明顯。因此,找礦模型宜考慮以下因素。

        1.1 區(qū)域成礦規(guī)律

        本區(qū)以金礦為主,成因為熱液脈型。中生代燕山期是本區(qū)的主要成礦期。

        1.2 區(qū)域地球化學(xué)特征

        本次調(diào)查結(jié)果表明,地球化學(xué)異常,特別是主要元素異常對礦化作用具有良好的指示效果,因此,地球化學(xué)異常特征是建立地球化學(xué)找礦模型的重要標(biāo)志之一。

        1.3 區(qū)域地質(zhì)背景

        由不同礦床成礦規(guī)律可知,各礦床類型均與構(gòu)造-巖漿活動密切相關(guān)。金礦及其它礦化均出現(xiàn)于較其它地質(zhì)體相對富集成礦元素的地層或巖體內(nèi),即存在礦源層亦是成礦作用的有利條件。

        1.4 地球物理及遙感特征

        具有一定規(guī)模和落差的斷裂構(gòu)造,和具有一定規(guī)模和一定密度、磁性差異的地層界線,一般表現(xiàn)為重力和磁異常梯級帶或重磁場特征區(qū)分界線;沿斷裂往往有巖漿巖體侵入,它們往往與圍巖具有一定的密度和磁性差異,故重磁場則表現(xiàn)為串珠狀異常。

        綜合重力、航磁異常及遙感線、環(huán)形構(gòu)造,將推斷解釋出的巖漿巖體、斷裂構(gòu)造等信息作為建立地球化學(xué)找礦模型的輔助依據(jù)。

        根據(jù)以上依據(jù),建立主要礦種的地球化學(xué)找礦模型。

        2 地質(zhì)特征

        該異常區(qū)位于燕山臺褶帶北緣的大廟穹斷束和灤平凹斷束內(nèi),二道梁單元斜長花崗巖與小瓦溝片麻巖接觸帶在南側(cè)。

        礦區(qū)出露巖層主要為新太古代變質(zhì)深成巖小瓦溝片麻巖,區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要為韌性剪切帶和北東向斷裂構(gòu)造。韌性剪切帶為紅旗營-東雙柵子近東西向韌性剪切帶的一部分,絹云母化、綠泥石化、綠簾石化以及鉀化蝕變較強。

        在異常區(qū)南部發(fā)現(xiàn)2 條北東向金礦化脈,為硅化破碎蝕變帶,寬約1m,傾向北西,圍巖為小瓦溝片麻巖。

        3 地球化學(xué)異常特征

        異常元素組合以Au、Cr、Ni、Cu、Mo、Pb 為主,異常形態(tài)呈北西向帶狀分布。Au 為3 級濃度分帶。

        4 異常查證方法

        4.1 面積性1:1萬地質(zhì)草測

        在異常區(qū)南部發(fā)現(xiàn)一條北東向金礦化脈,為硅化破碎蝕變帶,寬約1m,傾向北西,圍巖為小瓦溝片麻巖。

        在異常區(qū)北部存在的韌性剪切帶,為紅旗營-東雙柵子近東西向韌性剪切帶的一部分,為在簡單剪切機制下形成的右旋滑脫型剪切帶,受變形改造的巖石單位主要為小瓦溝片麻巖,糜棱面理產(chǎn)狀,巖石強細(xì)?;⑵砘?,混合巖化和退變質(zhì)作用呈近東西向帶狀展布。發(fā)育絹云母化、綠泥石化、綠簾石化以及鉀,異常關(guān)系密切。

        4.2 面積性1:1萬土壤測量

        根據(jù)1:1 萬土壤測量,圈定出兩個異常HT5-1 和HT5-2。HT5-1 異常主要為Au、Ag、Mo、Pb 元素異常,該異常位于查證區(qū)的東北部,與近東西向韌性剪切帶有關(guān);Au、Ag、Cr、Mo 等元素均出現(xiàn)了較強的土壤異常,成礦度較高,具有三級異常濃度分帶及較好的空間套合關(guān)系。查證區(qū)內(nèi)成礦度大于0.1 的主要異常元素有Au、Ag。Au 具有0.765 的成礦度,異常襯度3.15,出現(xiàn)了148.3ng/g 的極大值;Ag 具有0.118 的成礦度,異常襯度1.595,出現(xiàn)了0.958μg/g 的極大值。

        圖1 異常剖析圖

        表1 1 號異常元素特征參數(shù)詳

        HT5-2 異常在查證區(qū)中南部有Au、Ag、Mo、Pb 等元素異常,濃度值較低,一般不分帶,與北東向的斷裂帶有關(guān)。查證區(qū)內(nèi)成礦度大于0.1 的主要異常元素有Mo、Li、Ag。Mo 具有0.42的成礦度,異常襯度1.30,出現(xiàn)了2.12μg/g 的極大值;Li 具有0.116 的成礦度,異常襯度1.072,出現(xiàn)了38.3μg/g 的極大值。Ag具有0.13 的成礦度,異常襯度1.15,出現(xiàn)了0.17μg/g 的極大值。

        表2 HT5-2 異常元素特征參數(shù)詳

        對本區(qū)土壤樣品元素作R 型聚類分析,并在R 型聚類分析的基礎(chǔ)上作因子分析,以方差貢獻(xiàn)百分比大于70%為確定因子個數(shù)的條件,截取了前5 個因子作為主要因子,載荷系數(shù)閾值取0.6 得到各因子的主要元素(表3)。

        表3 正交旋轉(zhuǎn)矩陣

        得到各因子的主要元素As、Li、Hg、Pb (F1)為一類,表現(xiàn)出與中酸性高、中、低溫巖漿熱液有關(guān)的親氧、親硫成礦元素組合特征。Cr、Ni(F2)一期與基性超基性巖漿有關(guān)的元素組合,Au、Mo(F3)因子為與金成礦有關(guān)元素組合。表現(xiàn)為最早期高溫親氧元素?zé)嵋旱V化特征,因此該異常是多期次火山巖漿熱液礦化迭加而成,礦化明顯受構(gòu)造控制。

        得到各因子的主要元素As、Li、Hg、Pb (F1)為一類,表現(xiàn)出與中酸性高、中、低溫巖漿熱液有關(guān)的親氧、親硫成礦元素組合特征。Cr、Ni(F2)一期與基性超基性巖漿有關(guān)的元素組合,Au、Mo(F3)因子為與金成礦有關(guān)元素組合。表現(xiàn)為最早期高溫親氧元素?zé)嵋旱V化特征,因此該異常是多期次火山巖漿熱液礦化迭加而成,礦化明顯受構(gòu)造控制。

        表4 主要因子特征及其對應(yīng)元素

        4.3 電法測量結(jié)果

        該區(qū)共布設(shè)5 條電法剖面。該區(qū)出露巖石為黑云角閃斜長片麻巖和黑云二長片麻巖,整體視極化率值偏高,無突出高值區(qū)。標(biāo)本測定顯示,黑云角閃斜長片麻巖視極化率數(shù)值較高。

        200 線和220 線視極化率數(shù)值較穩(wěn)定,只有單點異常,200線328 點處為斜長角閃巖透鏡體,220 線362 點與366 點處位于北東向的礦化石英脈及破碎蝕變巖處。其它異常無明顯已知地質(zhì)體引起,應(yīng)為黑云角閃斜長片麻巖中礦物不均勻性引起。290線、310 線和330 線也只有幾個點異常,均位于韌性剪切帶中,無明顯的地質(zhì)體與之對應(yīng)。

        表5 AS5 乙2 墳頭山異常特征一覽表

        已知200 線352 點處為民采老硐,激電異常不明顯。

        激電異常點除330 線296 點落于土壤測量的金高值區(qū)內(nèi),其它異常點與土壤測量異常高值區(qū)無明顯對應(yīng)關(guān)系,也無明顯的礦化體。

        4.4 探槽揭露結(jié)果

        該異常共施工探槽,清理老硐,樣坎。樣品測試元素為Au、Ag,兩元素均未出現(xiàn)異常含量,未出現(xiàn)含量高于邊界品位的樣品出現(xiàn),幾個樣品Au 品位大于0.10g/t,顯示有礦化現(xiàn)象,但未見明顯的礦化帶,推測可能為韌性剪切帶引起。另外,在老硐中采樣也發(fā)現(xiàn)有礦化現(xiàn)象,由北東向的破碎蝕變帶引起。

        表6 AS5 乙2 探槽樣品分析結(jié)果表

        5 異常解釋討論

        (1)該區(qū)異常元素組合以Au、Mo、Cr、Ni 為主,主成礦元素異常強度高,Au 為3 級濃度分帶,Mo 為2 級濃度分帶,異常形態(tài)呈北西向帶狀分布。

        (2)異常區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要為紅旗營-東雙柵子近東西向韌性剪切帶,韌性剪切帶內(nèi)出露巖層主要為小瓦溝片麻巖,巖性主要為黑灰色中細(xì)粒黑云角閃斜長片麻巖,絹云母化、綠泥石化、綠簾石化以及鉀化蝕變較強。主要成礦元素的異常中心主要位于韌性剪切帶內(nèi)。

        (3)土壤測量發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)主要存在2 個較強的異常中心,1 號異常主要為Au、Ag、Mo、Pb 元素異常,該異常位于查證區(qū)的東北部,新太古代黑云斜長片麻巖和古元古代侵入巖接觸帶的片麻巖一側(cè),近東西向韌性剪切帶內(nèi)。激電異常有異常,探槽揭露顯示韌性剪切帶內(nèi)有金礦化,但未發(fā)現(xiàn)礦體。2 號異常在查證區(qū)中南部有Au、Ag、Mo、Pb 等元素異常,濃度值較低,一般不分帶,有民采金老硐,北東向的礦化帶激電測量有高值點;土壤面積測量也在礦化帶上及附近有金礦異常高值點;說明該礦化較薄,且向下有延伸,產(chǎn)狀較陡。

        (4)探槽揭露顯示韌性剪切帶內(nèi)有金礦化,但未發(fā)現(xiàn)工業(yè)礦體。2 異常所在的片麻巖地層中,沿北東向的斷裂帶有民采金老硐,基本分析表明,Au 可達(dá)工業(yè)品位。

        (5)激電中梯測量表明2 號異常范圍內(nèi)的激電異常多為單點異常,應(yīng)為薄脈狀巖體或巖性差異引起。韌性剪切帶內(nèi)激電異常不明顯,但視電阻率變化較大,應(yīng)為不均勻地質(zhì)體引起。

        (6)該區(qū)異常應(yīng)是主要由接觸帶的片麻巖一側(cè)的近東西向韌性剪切帶引起,Au 等元素局部可富集成礦。

        6 成礦遠(yuǎn)景區(qū)分類

        依據(jù)中國地質(zhì)調(diào)查局《戰(zhàn)略性礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查技術(shù)要求》等對成礦遠(yuǎn)景區(qū)的圈定要求,結(jié)合區(qū)內(nèi)重要礦(化)點類型的形成條件及分布情況、化探異常特征等因素綜合確定,將預(yù)測遠(yuǎn)景區(qū)劃分為A、B、C 三類,通過對無礦權(quán)設(shè)置的異常檢查,進(jìn)一步圈定了找礦靶區(qū)。成礦遠(yuǎn)景區(qū)劃分原則如下:

        A 類:成礦條件十分有利,與已知礦床找礦模型表達(dá)的預(yù)測準(zhǔn)則的吻合程度較高,預(yù)測依據(jù)充分,資源潛力大或較大,地表可見礦化露頭或隱伏(盲)礦床存在可能性很大,可優(yōu)先安排礦產(chǎn)預(yù)查的地區(qū)。

        B 類:成礦條件有利,與已知找礦模型的預(yù)測準(zhǔn)則有較好的相似程度,預(yù)測依據(jù)較可行,成礦信息集中,有一定資源潛力,可考慮安排地質(zhì)工作的地區(qū)。

        C 類:具有成礦條件,與找礦模型的預(yù)測標(biāo)志和已知區(qū)類比,有可能發(fā)現(xiàn)資源,又根據(jù)現(xiàn)有資料(或成礦信息)推斷具有一定的資源潛力的地區(qū)。

        根據(jù)上述原則,該區(qū)劃分為1 個B 類成礦遠(yuǎn)景區(qū)。

        7 結(jié)論

        該研究區(qū)內(nèi)出露巖性為變質(zhì)深成巖小瓦溝片麻巖,巖性主要為黑云角閃斜長片麻巖。構(gòu)造主要為異常區(qū)北部的近東西向韌性剪切帶,絹云母化、綠泥石化、綠簾石化以及鉀化蝕變較強。

        水系沉積物異常元素組合以Au、Mo、Cr、Ni 為主,Au 為3級濃度分帶,Mo 為2 級濃度分帶,異常形態(tài)呈北西向帶狀分布。

        查證過程中發(fā)現(xiàn),查證區(qū)北部的韌性剪切帶內(nèi)存在土壤化探Au、Mo 元素異常高值區(qū),刻槽取樣顯示韌性剪切帶內(nèi)有金礦化,Au 最高0.53×10-6。在查證區(qū)南部有民采金老硐,Au 最高0.62×10-6。激電中梯測量表明區(qū)內(nèi)激電異常不明顯,多為單點異常,但視電阻率變化較大,應(yīng)為不均勻地質(zhì)體引起。

        該異常應(yīng)是由片麻巖中的熱液蝕變所引起,是尋找金多金屬礦的有利地段。

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