湖南銅山嶺地區水系沉積物地球化學特征及找礦預測

秦志偉

（湖南省地質礦產勘查開發局四一八隊，湖南 婁底 417000）

在我國南方采用傳統的地質填圖方法尋找淺覆蓋或地表出露礦的難度越來越大，水系沉積物測量地球化學方法在尋找有色金屬礦產方面發揮出越來越重要的作用，并在許多地區取得了顯著成效[1-6]。銅山嶺地區位處南嶺成礦帶中段，成礦地質條件優越，但本區工作程度較低，因此在銅山嶺地區開展1：5萬水系沉積物測量研究對實現該區找礦突破是有必要的。

1 區域地質概況

工作區處于揚子板塊南華裂陷槽湘南桂東北拗陷與華夏板塊粵北拗陷的拼貼部位，屬南華裂陷槽之湘南桂東北拗陷，即南嶺中段。

區域出露地層由老至新為區內出露有寒武紀、奧陶紀、泥盆紀、石炭紀、侏羅紀、白堊紀、第四紀等。中寒武紀～奧陶紀為一套深海相的區域淺變質碎屑巖系，泥盆紀～石炭紀為一套淺海臺地相碳酸鹽巖，間夾海陸交互相含煤碎屑巖沉積，侏羅紀為一套海陸交互相含煤碎屑巖系，白堊紀地層為一套湖泊相紅色碎屑巖系。深區內構造主要為北東及近南北向褶斷帶，褶皺為侏羅山式，由較緊閉和開闊的褶皺相間發育組成；斷裂為廣泛發育的逆沖構造，走向與褶皺軸向基本一致。區內巖漿活動規模較小，見有都龐嶺東體、月巖巖體，均為燕山期花崗巖，測區中～東部主要為印支～燕山期侵入的中酸性巖及巖脈，規模小，呈巖墻、巖枝、巖瘤及巖脈狀產出，自西向東依次有：祥霖鋪斑巖脈群、春花塘斑巖脈群、桂里園斑巖脈群、廖家灣玢巖脈群。

2 樣品采集與分析

本次在銅山嶺地區開展的1：5萬水系沉積物測量共采集樣品6834件，平均采樣密度4.14個/km2，采樣介質為活性水系沉積物，主要為細砂和粉砂。采樣粒級為-10目～+60目，采樣點基本布置在一級水系的末端和分枝水系口上，采樣質量過篩后為200g。

樣品由湖南省地勘局四一八隊天宇工程檢測有限公司采用無污染磨樣機加工至200目后，由該公司實驗室采用X射線-熒光光譜法、原子熒光光譜法等多元素分析方法，對W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn、As、Au、Ag、Sb、Hg 等12種元素進行檢測。

3 元素地球化學特征

3.1 元素含量特征

分別統計礦區樣品中元素均值、離差、變異系數和濃度克拉克值(表1)，其中濃度克拉克值和變異系數均大于1的元素有Mo、Hg，均大于1.5的元素有W、Sn、Sb，均大于3的元素有As。總的來看，研究區W、Sn、As、Sb、Hg、Mo濃度克拉克值和變異系數均較大，說明其卷入了成礦作用，容易富集成礦，其中W、Sn、As濃度克拉克值和變異系數均大于2，富集趨勢明顯，找礦前景較好。

圖1 銅山嶺地區不同元素分布型式

表1 銅山嶺地區水系沉積物樣品微量元素地球化學參數統計

3.2 元素的分布型式

對區內全部樣品進行統計分析，并作元素含量對數—頻數直方圖（圖2）。由圖可見，W、Sn、Bi、As、Au、Ag、Sb整體呈對數雙峰分布，其低含量的峰值區代表了背景分布，高含量的峰值區代表了后期成礦作用的疊加分布，其中W、Sn高含量峰值明顯，反映其在成礦作用過程中富集趨勢明顯，Ag、Au、Sb高含量峰值較明顯，反映其在成礦作用過程中富集趨勢較明顯，As、Bi高含量峰值相對較低，反映其參與了成礦作用，但富集趨勢不明顯；Mo、Cu、Pb、Zn、Hg分布型式較為相似，總體上均呈近于對稱的單峰對數正態分布，其峰值代表背景分布，反映這些元素雖參與了成礦作用，但在成礦過程中含量無顯著的變化。

3.3 因子分析

本次工作對銅山嶺地區全部樣品進行基于主成分變量的R型因子分析，提取4個因子(表2)。其中：F1因子(W、Mo、Bi、Nb)主要代表了高溫主成礦元素組合；F2因子(Cu、Pb、Zn、Ag)代表了中溫成礦元素組合；F3因子(Sn)代表了酸性花崗巖的成分特征；F4(As、Sb、Hg)代表了低溫成礦元素組合（表2）。

表2 銅山嶺微量元素R型因子分析結果

4 元素異常特征及解釋

本次工作共圈定了69處綜合異常，綜合分析聚類分析等特征，認為區內主成礦元素組合為W、Sn、Sb、Mo，故選取AS19、AS64等2個W、Sn為主的綜合異常進行分析，現將其特征敘述如下：

AS19號異常位于月巖巖體中及接觸帶上（圖2），近似橢圓狀，長約3.5km，寬2.5km。異常元素組合復雜，異常元素為W、Sn、Cu、As、F、Hg，主要成礦元素為W、Sn、Cu，次要元素為F、As、Hg。其中W異常均值為117.89×10-6，異常面積5.6km2，最高值654×10-6，異常襯度25.08；Sn異常均值為175.57×10-6，異常面積8.2km2，最高值657×10-6，異常襯度36.73；Cu異常均值為154.64×10-6，異常面積6.6km2，最高值470×10-6，異常襯度7.97。

異常位于都龐嶺東體北部及月巖巖體內外接觸帶上。區內出露地層為奧陶紀天馬山組，構造發育，主要見韭菜嶺倒轉向斜，區內斷裂發育，主要分布于巖體內，見北西向、北東向、近南北向及近東西向四組，其中以北西向斷裂最發育，其余方向斷層規模均較小，除北東向斷層含礦外，其余僅以石英脈形式表現。區內見都龐嶺東體及月巖巖體，都龐嶺東體分布于異常南部。該異常由區內鎢錫銅多金屬礦引起，為礦致異常。目前區內已知鎢錫銅多金屬礦均分布于異常西～北部都龐嶺巖體北部接觸帶古怪沖一帶及都龐嶺巖體及月巖巖體內、外接觸帶上，異常分布范圍明顯大于區內已知礦床所影響的范圍，異常東部（月巖巖體東部觸帶）、南部（都龐嶺東體北接觸帶）均有鎢錫銅異常分布，成礦條件類似，有進一步擴大區內鎢錫多金屬礦床找礦遠景的潛力。

圖2 AS19異常剖析圖

AS64異常位于祥霖鋪—土嶺一帶（圖3），該異常呈不規則面狀分布，長8km，寬3km～7km。異常元素組合復雜常元素為W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn、As、Au、Ag、Sb、F、Hg、Nb，主要為W、Sn、Cu、Pb、Zn異常，其中W異常均值為180.11×10-9，異常面積16.2km2，最高值1000×10-6，異常襯度38.32；Sn異常均值為176.19×10-6，異常面積12km2，最高值262×10-6，異常襯度36.86；Cu異常均值為142.68×10-6，異常面積8.1km2，最高值463.63×10-6，異常襯度7.34；Pb異常均值為328.42×10-6，異常面積11.2km2，最高值1000×10-6，異常襯度8.24；Zn異常均值為346.56.89×10-6，異常面積12.3km2，最高值1000×10-6，異常襯度6.32。

異常位于銅山嶺巖體與祥霖鋪斑巖脈群之間，祥林鋪斑巖脈群與泥盆系地層接觸帶部位，接觸帶一般具矽卡巖化、大理巖化、蛇蚊石化及碳酸鹽化等蝕變；區內地質構造較復雜，斷裂構造發育，異常區內見有層間矽卡巖型錫鎢多金屬礦、接觸帶矽卡巖型鎢多金屬礦、破碎帶型銅鉛鋅多金屬礦、及蝕變破碎帶型銻礦等，其中鎢錫、鉛鋅礦體分布于異常區北東土嶺巖體周邊，銻礦分布于異常區南西部南北向斷層中。該異常由區內鎢錫多金屬礦引起，為礦致異常，有進一步擴大區內鎢錫多金屬礦床找礦遠景的潛力。

圖3 AS64異常剖析圖

5 結論

（1）元素含量特征表明研究區W、Sn、Cu、Pb、Zn、Sb濃度克拉克值和變異系數均較大，說明其卷入了成礦作用，容易富集成礦，其中W、Sn富集趨勢明顯，找礦前景較好。

（2）不同元素的含量—頻數分布顯示，礦區W、Sn、Sb呈對數多峰分布，且高含量峰較明顯，反映其在成礦作用過程中富集趨勢較明顯。

（3）因子析結果表明，礦區主成礦元素為W、Sn、Mo、Bi，其綜合異常可作為鎢錫多金屬礦的找礦標志。

（4）綜合分析地質及元素地球化學特征，認為區內巖漿巖與成礦關系密切，其中燕山期早期侵入巖（都龐嶺巖體及月巖巖體）與鎢錫銅成礦關系密切，燕山期早期花崗斑巖（祥林鋪斑巖脈群）與鎢錫銅鉛鋅成礦關系密切。

（5）對礦區AS19和AS64綜合異常進行了評價，認為有進一步擴大區內鎢錫多金屬礦床找礦遠景的潛力。