廠壩礦集區(qū)1：5萬構(gòu)造地球化學(xué)測(cè)量地球化學(xué)特征及分布規(guī)律

張雪亮

（甘肅省地礦局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 天水 741020）

1 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)經(jīng)歷了加里東運(yùn)動(dòng)、華力西運(yùn)動(dòng)、印支運(yùn)動(dòng)、燕山運(yùn)動(dòng)、喜馬拉雅運(yùn)動(dòng)等多期次地質(zhì)構(gòu)造演化歷史，具復(fù)雜的變質(zhì)變形特征。工作區(qū)內(nèi)北東向斷裂構(gòu)造和東西向的褶皺帶構(gòu)成工作區(qū)褶皺-沖斷構(gòu)造基本格架。整體剝蝕較強(qiáng)，構(gòu)造線方向?yàn)闁|西向。主體位于中秦嶺陸緣盆地，以江洛斷裂為界東南角跨澤庫前陸盆地。中秦嶺陸緣盆地以吳家山復(fù)式背斜為中心，以志留系海酒山巖組、吳家山巖組為基底，西漢水群為蓋層，整體構(gòu)成礦集區(qū)西漢水?dāng)囫迬я薨?斷裂構(gòu)造系統(tǒng)。西北角被沿川子花崗巖巖基侵入，并與斷裂構(gòu)造一起造成地層支離破碎的分布形態(tài)，總體造成礦集區(qū)東西向的構(gòu)造格架。

2 工作區(qū)元素地球化學(xué)特征

2.1 元素的集中與分異特點(diǎn)

2.1.1 元素的集中

該區(qū)元素背景含量與地殼（黎彤）豐度比較，其濃集克拉克值大于1的有Bi、Pb、As、B、W、Au、Sb、Ag、Cd、Mo、Sn、Zn，這些元素在該區(qū)富集；濃集克拉克值接近1的有Ba；濃集克拉克值小于1的有Hg、Mn、Cr、Co、Cu、Ni，這些元素在該區(qū)貧化。

該區(qū)元素背景含量與隴南地區(qū)平均值比較，濃集系數(shù)大于1的有Au、Pb、Mo、Cd、Ag、W、Sb、Hg、Zn；濃集系數(shù)接近1的Bi、As；濃集系數(shù)小于1的有Mn、Ba、Cu、Sn、Ni、Co、Cr、B，這些元素在該區(qū)貧化。

元素迭加值D≥100表明元素具極強(qiáng)的后生迭加作用，成礦可能性較大，而D=10～100表明元素具強(qiáng)迭加，具有一定的成礦能力。因此，本區(qū)具成礦可能性的元素有Pb、W、Au、Cd、Hg、Zn、Bi。

2.1.2 元素的分異

元素含量標(biāo)準(zhǔn)離差、變異系數(shù)較大的有Pb、Ba、Zn、Au、Hg等，反映了他們的含量變化的均勻性較差，在全區(qū)分布不均勻，在局部有利地段有可能富集成礦。

構(gòu)造地球化學(xué)測(cè)量中分異強(qiáng)的元素（Cv≥2）有Pb、W、Cd、Bi、Ba、Zn、Au、Ag、Hg、Cu、Ni，說明它們?cè)诘貙又蟹植紭O不均勻，成礦可能性較大；分異較強(qiáng)的元素（Cv=1-2）有Cr、As、B、Sn，它們?cè)诘貙又蟹植驾^不均勻，具有一定的成礦可能。顯然，元素含量分布愈不均勻的元素，局部富集成礦的可能性愈大；分布愈均勻的元素，反映受成巖作用控制愈明顯，富集成礦的可能性愈小。

2.2 成礦元素分析

元素富集系數(shù)反映了各區(qū)中各元素相對(duì)于全區(qū)的富集程度，濃集集系數(shù)越大說明元素背景豐度越高，成礦的物質(zhì)條件越有利。元素的變異系數(shù)反映了區(qū)中各元素相對(duì)的分異程度，變異系數(shù)越大說明元素分異越明顯，越易于局部富集，越利于成礦。

為了便于比較，給定一個(gè)新參數(shù)“元素地球化學(xué)成礦有利度（簡(jiǎn)稱成礦有利度）”，用它表示一個(gè)元素成礦可能性的大小。顯然根據(jù)元素濃集系數(shù)和變異系數(shù)的定義知道，成礦有利度與元素富集系數(shù)和元素變異系數(shù)均成正比，即：

成礦有利度（Z）=元素濃集系數(shù)（Kk）×元素變異系數(shù)（Cv）

依據(jù)以上公式計(jì)算出各區(qū)元素的成礦有利度并進(jìn)行排序，見表1，其數(shù)值越大成礦越有利。

調(diào)查區(qū)有利成礦元素有Pb、Zn（Cd）、Au、Ag、W。

2.3 元素組合特征

利用全區(qū)構(gòu)造地球化學(xué)測(cè)量19種元素分析值作R型因子分析。由于正交旋轉(zhuǎn)因子負(fù)載矩陣比初始因子負(fù)載矩陣所反映的元素組合更具合理性和可解釋性，因此采用了正交旋轉(zhuǎn)因子負(fù)載矩陣（表1）來劃分元素組合，可以認(rèn)為這6個(gè)因子分別代表了工作區(qū)的6種元素組合類型。

表1 調(diào)查區(qū)元素成礦有利度表

F1因子：由Ba、Pb、Hg、Zn、Cd元素組成，為噴流沉積型鉛鋅礦的產(chǎn)物，表明Pb、Zn礦化與Ba、Hg、Cd密切相關(guān)。

F2因子：由As、Sb、Ag、Au元素組成，為一次巖漿期后熱液活動(dòng)的產(chǎn)物，表明Au礦化As、Sb、Ag關(guān)系密切。

F3因子：由Co、Cr、Ni元素組成，為高溫?zé)嵋夯顒?dòng)階段產(chǎn)物，地質(zhì)成因上Co、Cr、Ni異常為巖漿活動(dòng)所引起。

2.4 元素的空間展布

（1）吳家山背斜北廠壩-黃渚關(guān)-曬經(jīng)鄉(xiāng)一帶：分布元素為Ag、Au、B、Bi、Cd、Cu、Mn、Mo、Pb、Zn等，形態(tài)大致呈長(zhǎng)條帶狀分布，展布方向?yàn)楸蔽?南東向。與區(qū)域構(gòu)造線一致，可能反映一組與噴流沉積型鉛鋅礦有關(guān)的元素組合。

（2）吳家山背斜軸部官店-安家岔一帶：分布元素為Ag、Au、B、Ba、Cd、Cu、Mo、Zn等，形態(tài)大致呈長(zhǎng)條帶狀分布，展布方向?yàn)楸蔽魑飨颉Ｅc區(qū)域構(gòu)造線基本一致，可能反映一組與巖漿期后熱液型金礦有關(guān)的元素組合。

（3）吳家山背斜南畢家山-青陽峽一帶：分布元素為Ag、As、Au、B、Cd、Cu、Hg、Mn、Pb、Sb、Zn等，形態(tài)大致呈長(zhǎng)條帶狀分布，展布方向?yàn)闁|西向。與區(qū)域構(gòu)造線大致一致，可能反映一組與噴流沉積型鉛鋅礦及巖漿期后熱液型金礦有關(guān)的元素組合。

（4）黃渚關(guān)巖體外接觸帶：分布元素為As、Au、B、Ba、Bi、Co、Cr、Cu、Mo、Ni、Pb、Sn、W、Zn等，反映一組與高、中、低溫?zé)嵋河嘘P(guān)的元素組合，形態(tài)上呈環(huán)繞弧形沿黃渚關(guān)巖體分布。

（5）草關(guān)巖體外接觸帶：分布元素為Ag、As、Au、B、Ba、Bi、Co、Cr、Cu、Mo、Ni、Pb、Sb、Sn、W、Zn等，反映一組與高、中、低溫?zé)嵋河嘘P(guān)的元素組合，元素基本沿巖體接觸帶分布，形態(tài)上呈環(huán)繞弧形。

3 工作區(qū)地層地球化學(xué)特征

對(duì)區(qū)內(nèi)11個(gè)地質(zhì)單元進(jìn)行參數(shù)統(tǒng)計(jì)，各參數(shù)說明：變異系數(shù)Cv≥2，表示元素分異性極強(qiáng)，Cv=1～2表明元素具強(qiáng)分異；富集系數(shù)K＞2表明元素有不同程度的富集（K＝地層剔除前均值/全域剔除后均值）；元素迭加值D≥100表明元素具極強(qiáng)的后生迭加作用，成礦可能性較大，而D=10～100表明元素具強(qiáng)迭加，具有一定的成礦能力。可看出以下特點(diǎn)：

（1）上志留統(tǒng)吳家山巖組（S3w）富集Au、Cr、Ni；分異性強(qiáng)的元素有Au、Cr、Ni；具后生強(qiáng)疊加的元素有Au、Ni；上述特征表明該地層中Au容易富集成礦。

（2）上志留統(tǒng)海酒山巖組（S3h）富集Ag、Cd、Cu、W；分異性強(qiáng)的元素有W、Cu、Ni、Cr、Cd、As、Mn、Zn；具后生強(qiáng)疊加的元素有W；上述特征表明該地層中W容易富集成礦。

（3）下泥盆統(tǒng)安家岔組（D1a）富集Au、Cd、Zn、Hg、W、Ag、Pb、Ba、Bi、Sb；分異性強(qiáng)的元素有W、Ba、Cd、Bi、Zn、Au、Pb、Ag、Hg、Ni、Sb、Cr、As；具后生強(qiáng)疊加的元素有Au、Cd、Zn、W、Hg、Ba、Bi、Pb；上述特征表明該地層中Au、Pb、Zn等容易富集成礦。

（4）中泥盆統(tǒng)黃家溝組（D2h）富集Pb、Au、Zn、Hg、Cd、Ag、As、Sb；分異性強(qiáng)的元素有Pb、Zn、Ba、W、Cd、Ag、Au、Bi、Hg、Cu、Sb；具后生強(qiáng)疊加的元素有Pb、Au、Cd、Zn、Hg、Ag；上述特征表明該地層中Au、Pb、Zn等容易富集成礦。

（5）中上泥盆統(tǒng)紅嶺山組（D2-3hl）富集Pb、Hg、Au、Zn、Ag；分異性強(qiáng)的元素有Zn、Pb、Cu、Cd、Au、Hg、Ag、Sn、Ba；具后生強(qiáng)疊加的元素有Pb、B；上述特征表明該地層中Pb、Au、Ag容易富集成礦。

（6）上泥盆統(tǒng)雙狼溝組（D3sl）富集Au、Pb、W、Bi、Ag、Hg；分異性強(qiáng)的元素有W、Pb、Bi、Ba、Au、Ag、Zn、Hg、Cd、Cu、Sb；具后生強(qiáng)疊加的元素有Pb、W、Au、Bi、Hg、Ag；上述特征表明該地層中Pb、W、Au等容易富集成礦。

（7）三疊系隆務(wù)河組（TL）富集Hg、Cd、Zn。分異性強(qiáng)的元素有Cd、Zn、Hg、Pb；具后生強(qiáng)疊加的元素有Cd、Zn；上述特征表明該地層中Zn、Cd等容易富集成礦。

（8）下白堊統(tǒng)雞山組（K1js）富集As、Au、Hg、W。分異性強(qiáng)的元素有W；上述特征表明該地層中W等容易富集成礦。

（9）黃渚關(guān)石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖（ηοδT）富集Au、Ba、Bi、W、Sb、B。分異性強(qiáng)的元素有Bi、Au、Sb、B；分異性強(qiáng)的元素有Bi、Au；上述特征表明該巖體中Bi、Au、Sb等容易富集成礦。巖體主要成礦元素高、中、低溫元素都有，說明在巖漿侵入各階段，有用元素均有不同程度的富集，尤以Au、Sb、Bi為最，說說明巖漿侵入各個(gè)時(shí)期均可能成礦。所以，應(yīng)著重在巖體內(nèi)、外接觸帶附近尋找、Au、Sb、Bi等礦產(chǎn)。

4 地球化學(xué)推斷解釋

用本次構(gòu)造地球化學(xué)測(cè)量工作的As、Sb、Au等元素的地球化學(xué)圖來推測(cè)本區(qū)隱伏斷裂構(gòu)造，以濃度梯度帶作為劃分?jǐn)嗔训闹饕罁?jù)，結(jié)合建造構(gòu)造圖來劃分。用W、Sn、Mo等元素的地球化學(xué)圖結(jié)合建造構(gòu)造圖來推斷本區(qū)的隱伏巖體。共推測(cè)隱伏斷裂18條，隱伏巖體6個(gè)。

5 結(jié)論

（1）從上述結(jié)果與地質(zhì)條件結(jié)合，可以推測(cè)該區(qū)Pb（Zn）、Au等元素主要與地層、構(gòu)造關(guān)系密切。巖漿或構(gòu)造熱液在擴(kuò)散或滲透過程中，使上述元素遷移進(jìn)入有利地質(zhì)體及有利構(gòu)造部位富集，從而形成礦（化）體或異常。

（2）綜上所述Pb、Zn、Au、W、Bi等元素分異程度強(qiáng)、離散性高，后生迭加作用強(qiáng)烈，成礦可能性大。與本區(qū)已知礦產(chǎn)分布基本對(duì)應(yīng)。

（3）元素的空間展布總體與區(qū)域構(gòu)造線有密切的關(guān)系，局部與巖體基本一致。