張 威

（廣東金雁工業(yè)集團有限公司玉水硫銅礦，廣東 梅州 514000）

1 區(qū)域地質(zhì)特征

玉水銅礦區(qū)域大地構(gòu)造單元屬南華準地臺中的三級構(gòu)造單位永（安）梅（縣）惠（州）上古生界坳陷的中段，寨崗上侏羅紀陸相火山盆地的西南緣。區(qū)內(nèi)加里東構(gòu)造層為褶皺基底，海西-印支期為碎屑巖夾碳酸鹽巖、含煤建造。燕山期早期為含煤含鐵砂頁巖夾火山巖建造，中期為陸相火山巖建造，后期為內(nèi)陸湖紅色建造和火山巖建造。

區(qū)內(nèi)地層從泥盆系至第四系，除缺失奧陶系、志留系外，其余地層均有分布。寨崗上火山盆地中部、東部和東北部及南西邊緣均為上侏羅統(tǒng)高基坪群（J3gj）火山巖，火山巖周邊為漳平組（J2zh）地層；南部和西部則由震旦系、寒武系、泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、白堊系等地層組成。區(qū)域巖漿巖主要是小規(guī)模的淺成侵入巖，如花崗斑巖、中細粒黑云母花崗巖、石英斑巖（包括球粒斑巖、流紋斑巖）及輝綠巖等，它們均以小巖株或巖脈形式出現(xiàn)，最大的亦不超過1平方公里。

2 礦床地質(zhì)特征

2.1 地層

礦區(qū)出露地層主要是震旦系(Zb)、中上泥盆統(tǒng)(D2-3)碎屑巖、下石炭統(tǒng)忠信組(C1dz)碎屑巖、中上石炭統(tǒng)(C2+3ht)碳酸鹽巖、不整合其上的上侏羅統(tǒng)(J2)陸相火山巖、下白堊統(tǒng)(K1gna)內(nèi)陸湖相火山—沉積巖和第四系(Q)等（圖1）。其中中上石炭統(tǒng)底部、下石炭統(tǒng)頂部是主要賦存礦床的位置。

圖1 玉水銅礦礦區(qū)地質(zhì)圖

2.2 構(gòu)造

在礦區(qū)范圍內(nèi)，對礦床的形成及開采影響較大的斷層主要為F23、F12、F13三條：

F12為1號礦體的西邊界，長度約為1500m，為傾向往西傾角約80°的正斷層。局部近于直立，沿斷層有燕山期輝綠巖侵入，切穿各時代地層，并錯動F23斷層。

F13為1號礦體的東部邊界，長度約為600m，傾向西，為陡傾斜的正斷層，沿斷層有燕山期輝綠巖侵入。

F23為1號礦體的北部邊界，長度大于1800m，走向總長約70°～80°，傾角72°～80°，北盤下降，南盤上升，沿走向、傾向有波狀扭動彎曲的逆沖斷層。斷層性質(zhì)復雜，局部為正斷層。沿斷層面被輝綠巖、花崗斑巖充填，為控礦斷層。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)的地表及鉆孔中均未發(fā)現(xiàn)較大的侵入體，但卻頻繁出現(xiàn)大小不一、形態(tài)復雜的后期脈狀小侵入巖，主要巖性是花崗斑巖(γπ53(2))和輝綠巖（βμ），且有少量的石英斑巖（λπ）等。

3 地球化學特征

本次巖石化探工作結(jié)合填圖工作中工作區(qū)內(nèi)的構(gòu)造、巖性、地層、礦化蝕變等地質(zhì)特征，對巖、礦（化）石新鮮露頭及半風化轉(zhuǎn)石碎塊、風化巖（土）塊樣品進行采集、測試等工作，通過對各種成礦元素、微量元素的分析。采樣對象主要為褐鐵礦化、錳土化的巖石和轉(zhuǎn)石，少量普通巖石的采集作為背景值。部分地區(qū)還采集了一些土壤樣品進行對比。從樣品測試檢出的上、下限的統(tǒng)計結(jié)果，基本反映了工作區(qū)元素含量分布不均勻性和地球化學差異性。

3.1 元素含量分布特征

為了更加直觀地統(tǒng)計各元素含量分布特征，對測試結(jié)果（低于檢測下限或高于檢測上限的數(shù)據(jù)）進行了微處理：低于檢測下限的數(shù)據(jù)采用檢測下限的1/2替代，高于檢測上限的數(shù)據(jù)用檢測上限值替代。

地殼中元素含量變化主要受地質(zhì)背景、風化剝蝕、次生富集及淋溶、遷移作用的影響，元素的富集、貧化基本能反映不同地球化學塊體基巖元素的原始分布特征，因此通過地球化學勘查獲取的數(shù)據(jù)在一定程度上能反映該區(qū)的元素含量空間分布規(guī)律。

利用本次工作取得的數(shù)據(jù)進行數(shù)理統(tǒng)計分析，根據(jù)元素的組合特征，巖、礦石中主成礦元素Cu、Ag、Ni、Pb、Zn及其它指示或伴生元素Fe、Mn、Cd、Co、Cr的含量變幅極大，最大最小值相差數(shù)百倍至上萬倍，其中：

Cu最 小 值 ＜1.0ug/g（ 取0.5ug/g）， 最 大 值 為1860ug/g，相差3720倍以上，Cu含量較高或達到礦化的樣品主要分布于工作區(qū)東南部的南山岌一帶，含量311ug/g～1860ug/g，為鐵錳質(zhì)轉(zhuǎn)石碎塊，該區(qū)點位所處層位為侏羅系上統(tǒng)火山碎屑巖、第四系沖積、殘坡積層巖塊或砂礫層，局部為石英斑巖脈；分布于工作區(qū)北部的汶水東北角一帶、西部上坑一帶的侏羅系統(tǒng)火山碎屑巖中含鐵錳質(zhì)的蝕變巖中局部Cu含量也較高，含量分別為336ug/g、568ug/g；其余地段或雖有褐鐵礦化或含鐵錳質(zhì)蝕變，但Cu含量未明顯偏高。

大部分樣品中（113件）Ag含量低于檢測下限即＜0.50ug/g，最高含量＞100ug/g，部分樣品達到邊界品位（40～50克/噸）及最低工業(yè)品位要求（100～120克/噸），分布范圍與Cu元素高含量分布位置極為吻合。

Pb最小值為＜2.0ug/g（取1ug/g），最大值為＞10000ug/g，相差10000倍甚至更大，含量較大者可達邊界品位或工業(yè)品位。高含量的Pb分布范圍相對比Cu、Ag的廣，含量大于100ug/g分布于工作區(qū)東南部的南山岌-仙人井一帶，此處含量最高，已達工業(yè)品位，為鐵錳質(zhì)轉(zhuǎn)石碎塊，該些點位所處層位為侏羅系上統(tǒng)火山碎屑巖、第四系沖積、殘坡積層巖塊或砂礫層，局部為石英斑巖脈；其次是分布于工作區(qū)北部的汶水東北角一帶的侏羅紀上統(tǒng)火山碎屑巖和局部白堊系凝灰?guī)r、砂巖中含鐵錳質(zhì)的蝕變巖塊，Pb含量190ug/g～490ug/g；工作區(qū)西部的上坑南西側(cè)一帶出現(xiàn)褐鐵礦化團塊及褐鐵礦化角礫巖，其中Pb含量為100ug/g～262ug/g，相對比周邊全風化團塊（浮土點）中的含量較高，表現(xiàn)為弱礦化，所處層位為侏羅系下統(tǒng)及白堊系葉塘組以及泥盆系上統(tǒng)地層；工作區(qū)南部的百瓦一帶褐鐵礦化砂巖、泥巖及花崗（斑）巖、石英斑巖中Pb含量高者一般為110ug/g～501ug/g，為局部弱礦化，其周邊的石英砂巖等含量均較低，該區(qū)所處主要層位為白堊系官草湖組、第四系沖、殘坡積層、寒武系下統(tǒng)及花崗巖、花崗斑巖脈。

Zn含量最小值4.0ug/g，最大值＞10000ug/g，平均值269.62ug/g，變幅大于2500倍。高含量Zn(1000～＞10000ug)分布于工作區(qū)東南部的南山岌-仙人井一帶，與Cu、Ag、Pb高含量位置極為吻合，其余絕大部分含量均低于500ug/g，零星出現(xiàn)褐鐵礦化斷層角礫、鐵錳質(zhì)硅化砂巖中Zn含量在500ug/g～1000ug/g。

通過與中國大陸巖石圈元素含量對比，濃集系數(shù)＞1.5的指示元素有Sb、Ag、Pb、Bi、As、Cd、Mn、Mo、W、Co、Zn、S、Cu、Fe；微量元素有Tl、Ba、U、Th、La、V等 ；常量元素有Al。Ca、Mg、Na、Ni、P、Sr等元素具有嚴重虧損貧化，濃集系數(shù)小于0.65,且大多低于0.3。

通過與克拉克值相比較（濃集克拉克值=元素含量/地殼克拉克值），元素濃度克拉克值＞1.0的主成礦元素、伴生元素有Sb、Bi、Ag、Pb、As、Fe、Co、Cd、Mn、W、Mo、Zn、Ba、Cu、Ni，其中Ag、As、Bi、Cd、Co、Fe、Mn、Mo、Pb、Sb、Tl、W、Zn，且具有明顯的峰值，微量元素U、Th、Ga的濃度克拉克值也大于1.0，而Ca、Sr、Mg、Na同與中國大陸巖石圈元素豐度對比一樣，表現(xiàn)為嚴重虧損貧化。

通過對比，工作區(qū)巖、礦石的大部分元素含量濃集系數(shù)、濃度卡拉克值均大于1.5，特別是主成礦元素總體含量濃集系數(shù)、濃度卡拉克值均大于1，有些主成礦元素如Ag、Pb等濃集系數(shù)大于40。這反映了工作區(qū)巖、礦元素含量分布極為不均勻，部分元素的富集作用極為強烈，能為本區(qū)成礦提供極為有利的物質(zhì)來源。

以各元素原始數(shù)據(jù)變異系數(shù)（CV1）和背景數(shù)據(jù)（原始數(shù)據(jù)剔除特高值后的數(shù)據(jù)）變異系數(shù)（Cv2）分別反映兩類數(shù)據(jù)的離散程度，其中Cv1/Cv2反映背景擬合處理時離散值的削平程度。通過利用Cv1和Cv1/Cv2制作的變異系數(shù)關(guān)系圖2可見：含量變化幅度極大，高強數(shù)據(jù)很多，成礦潛力很大的元素為Ag、Cd，而Ca主要是反映工作區(qū)內(nèi)存在高鈣碳酸鹽巖；含量變化幅度較大，高強數(shù)據(jù)多，成礦可能性大的元素為Cu、Co、Ni、Pb。按樣品采集所處地質(zhì)背景（地層）整理統(tǒng)計，總體上（平均值），主成礦元素及其伴生元素在從老至新的地層中含量分布規(guī)律較為明顯，從寒武系～第四系，主成礦元素含量由低到高分布，而在石英斑巖脈、花崗斑巖中元素含量相對最高。

圖2 元素含量（原始、背景數(shù)據(jù)）變異變異系數(shù)關(guān)系圖

3.2 元素組合關(guān)系 （特征）分析

以往工作認為本區(qū)屬火山熱液沉積—改造層控型銅多金屬礦床，以小范圍成巨富礦并伴生銀鉛鋅等礦產(chǎn)受地質(zhì)工作者的關(guān)注（何耀基，1990；蔡錦輝等，1996）。一般來說，熱液礦床與成礦元素的成礦溫度密切相關(guān)，高、中、低溫作用形成不同的礦化元素組合，沉積礦床在成礦過程中也與元素的氧化還原環(huán)境相關(guān)，如中溫成礦帶元素組合：Cu、Pb、Zn、Ag、Au等；低溫成礦帶元素組合：Au、As、Sb、Hg等。

3.2.1 相關(guān)分析

元素變量間的相關(guān)性反映出地質(zhì)作用中元素相關(guān)程度，正相關(guān)表明元素之間在成礦、成巖過程中共同帶入或帶出遷移，或在同一空間上富集或貧化，負相關(guān)表明一個元素帶入時另一個元素被帶出，或富集、貧化的空間相反。從成礦元素及微量元素間的相關(guān)性可見，Ag—Pb—Zn—Mn—(Cd)等元素之間相關(guān)較強，而Cu—Ni—Mn—Co之間相關(guān)性較弱，這可能反映了銅成礦與銀鉛鋅成礦為兩個或多個成礦期疊加的結(jié)果，Cu、Pb、Zn、Ag、Mn、Co、Ni等親銅、親鐵元素線性共生，一般與中溫和中—高溫熱液礦化作用有關(guān)，是尋找熱液賤金屬礦化的標志。As、Fe、Mo具有較強的顯著正相關(guān)，也是反映礦床成礦富集具有多期多階段的特點。

3.2.2 聚類分析

根據(jù)聚類分析結(jié)果，Cu、Co、Mn、Ni、Sc、Ba、Cd、Tl、Pb、Zn、Ag、Be、Bi呈線性或曲線性正相關(guān)，在0.5相似性水平聚類組成一組，是一套成礦元素及其主要的共生元素，反映了本區(qū)成礦作用的元素組合可能與中低溫熱液活動有關(guān)。其中在相似度0.7處Cd、Ni、Co、Cu、Ba、Mn、Tl與Ag、Pb、Zn各為一子族，說明Cu與Ag、Pb、Zn存在成礦階段、成礦空間上的差異。這些元素主要為親硫元素，與Cu成礦元素組合形成還原性金屬硫化物，揭示了本區(qū)成礦地層沉積早期為還原性沉積環(huán)境。該類元素與后述的其他類元素組合相關(guān)性較弱或不聚類，因此可能受沉積后熱液改造成礦作用的影響較大。另外主要成礦元素與該聚類中典型的地幔元素Co聚為一類，說明巖、礦石中富集的Cu、Ag、Pb、Zn等大多來源于地?；虻貧ど畈俊Ｄ壳氨緟^(qū)除了發(fā)現(xiàn)成礦銅外，亦發(fā)現(xiàn)伴生、共生巨富的鉛鋅銀礦產(chǎn)，也反映了Cu、Ag、Pb、Zn作為本區(qū)的主要成礦元素出現(xiàn)，進一步說明其具有很大成礦潛力；第二組W、Sb元素組與第三組As、Fe、V、Mo、U元素組具有高、低溫元素混雜組合特征，可能反映本區(qū)巖漿熱液活動及沉積作用共同作用的結(jié)果；第四組Ga、Ti、La組成一組，為稀有元素與分散元素組合，很難形成獨立的礦物。其它類的Th、Cr、Sr、Ca、Mg、Na、S等元素與上述元素之間未有明顯相關(guān)性，與主成礦元素、指示元素均未形成聚類。其中，Na與Mg為一組，是成巖元素的基本組合特征；Sr、Ca、S各為一類，Sr一般為臺地相碳酸鹽巖沉積的特征元素，反映本區(qū)的碳酸鹽巖應(yīng)為臺地相或者臺地邊緣相，Ca也作為高鈣碳酸鹽巖的主要特征元素，S在本區(qū)嚴重虧損，反映的是本區(qū)成巖、成礦過程歷經(jīng)熱液作用導致S虧損。

4 找礦遠景分析

根據(jù)本次工作成果，結(jié)合本區(qū)主要成礦元素及指示元素分布特征，在主成礦元素組合的基礎(chǔ)上，對各成礦元素組合進行襯值疊加后再與主成礦因子得分趨勢等量線（面）進行疊加，結(jié)合區(qū)內(nèi)地質(zhì)特征，初步對成礦遠景（靶區(qū)）進行圈定：

4.1 找礦標志

（1）區(qū)內(nèi)成礦元素、指示元素、伴（共）生元素峰值明顯，礦化蝕變強烈，其濃集中心及向外輻射區(qū)域為主要找礦標志之一。

（2）成礦、指示元素組合相關(guān)密切，如Ba與Cu具有明顯的線性相關(guān)，在需要注意本區(qū)內(nèi)重晶石化部位，有可能找到Cu、Ag、Pb、Zn等多金屬礦床的潛力。

（3）礦化蝕變明顯，硅化、褐鐵礦化、鐵錳帽露頭等。

（4）巖漿巖（侵入巖）與沉積巖接觸帶，構(gòu)造疊加部位。

4.2 找礦方向

玉水銅多金屬礦體賦存于下石炭統(tǒng)灰?guī)r與中上石炭統(tǒng)石英砂巖的接觸部位，利用這一特征，結(jié)合礦體的賦存空間及斷層構(gòu)造特征，根據(jù)本次取得的巖石地球化學測量成果等資料，認為本區(qū)成礦類型為熱液—沉積改造型。根據(jù)本次工作取得的成果，提出如下3個找礦空間：

（1）玉水銅礦—南山岌成礦遠景區(qū)：本次地表取樣，已發(fā)現(xiàn)成礦或礦化礦石，F(xiàn)42北東側(cè)為侏羅統(tǒng)凝灰質(zhì)砂質(zhì)礫巖，凝灰質(zhì)含礫粗砂巖火山碎屑巖夾沉積巖等陸相火山碎屑巖，期間有石英斑巖、花崗斑巖脈、輝綠巖的侵入，成礦元素、指示元素線性關(guān)系組合性很強，元素含量峰值明顯，地表褐鐵礦化強，鐵錳質(zhì)呈帶狀分布，推測出露的上侏羅統(tǒng)陸相火山碎屑巖下存在下石炭統(tǒng)砂巖與中上石炭統(tǒng)白云巖等層位，斷層與其接觸部位為成礦有利地段，找礦可能性很大。

（2）汶水成礦遠景區(qū)：該區(qū)北西向及北東向斷層構(gòu)造呈網(wǎng)狀分布，主要出露侏羅紀上統(tǒng)及白堊紀沉凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖、礫巖及流紋質(zhì)火山碎屑巖類，局部已經(jīng)出露石炭紀上統(tǒng)壺天組層位。該區(qū)域的Cu、Ag、Pb、Zn等元素含量較高，元素組合關(guān)系密切，峰值較強，地表褐鐵礦化明顯，錳土帶發(fā)育，推測為下覆的礦源層引起的異常，具有較好的找礦遠景。

（3）葵上—百瓦成礦遠景區(qū)：該區(qū)主要出露侏羅紀地層，南部的葵下周邊出露花崗巖、石英斑巖脈等巖漿巖，反映該區(qū)具有提供成礦熱液物源。成礦元素相對分散，元素組合中等，各成礦元素含量變化幅度中等，這可能與該區(qū)蓋層較厚有關(guān)，礦化蝕變較弱，找礦潛力中等，需要通過進一步勘查工作。