湖南大福坪地區(qū)1:5萬水系沉積物地球化學(xué)特征及找礦方向

蒙正勇，張進(jìn)富，林碧海，肖冬貴

（湖南省地質(zhì)調(diào)查院，湖南 長(zhǎng)沙 410116）

大福坪地區(qū)位于湖南中部，屬中—低山地形區(qū)，中—淺切割區(qū)。地勢(shì)總體西高東低，水系發(fā)育，分屬湘江水系和資水水系。區(qū)內(nèi)分布有司徒鋪、芙蓉鎢礦床、響桃園和唐家山錳礦床以及寺溪鎢銻金多金屬礦床，通過本次水系沉積物測(cè)量，在其礦床附近及新發(fā)現(xiàn)地形成了較高強(qiáng)度的組合異常，各類礦床具有各自不同的元素地球化學(xué)組合。

1 地質(zhì)概況

區(qū)內(nèi)地層出露齊全，從新元古界板溪群（Pt3B）至新生界第四系均有出露；區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)頻繁，規(guī)模較大，具多期次特征，主要形成了溈山巖體和芙蓉巖體及一些巖脈，以花崗巖類為主，于測(cè)區(qū)大面積分布。區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂十分發(fā)育，構(gòu)造線呈東西向、北北東向，其中還發(fā)育弧形構(gòu)造及掃狀構(gòu)造，不同構(gòu)造體系的構(gòu)造形跡縱橫交錯(cuò)[2-4]。

2 地球化學(xué)特征

2.1 水系沉積物測(cè)量工作概述

該區(qū)開展1：5萬水系沉積物測(cè)量1820km2，采集樣品7921件，確定Pb、Zn、Cu、Ag、W、Sn、Mo、Bi、Sb、As、Hg、Au、Cd、Cr、Ni、Co、F、La、Mn、V共20種元素為本區(qū)的指示元素。

2.2 地球化學(xué)參數(shù)特征

對(duì)研究區(qū)原始數(shù)據(jù)的主要地球化學(xué)參數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，其反映主要特征為：①在剔除離群樣品前后，均值變化有明顯區(qū)別，其中Ag、Sb、W、Mo、Au均值變化較大，達(dá)到3倍以上的關(guān)系，表明區(qū)內(nèi)均值受高含量影響較大；②以元素原始參數(shù)（無剔除離群樣品）計(jì)算出的變異系數(shù)來看，范圍在＞150%的由大到小依次為Au、As、W、As、Cd、Ag、Mo、Mn、Hg、V，說明這些元素在區(qū)內(nèi)分布極其不均勻，有較強(qiáng)后期疊加富集特征，易于成礦，尤其是Au、Sb元素，其變異系數(shù)分別高達(dá)1716%、1013%。元素原始參數(shù)計(jì)算出的變異系數(shù)，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于剔除離群樣品后計(jì)算出的參數(shù)，這說明成礦元素和伴生元素?cái)?shù)據(jù)中有高含量數(shù)據(jù)分布，且離散度極大[5]；③與全國(guó)水系沉積物平均值相比，強(qiáng)富集元素（K＞2）有Ag、As、Sb、Hg、W、Mo、Ni、V、Au，尤其是Mn和Sb，分別為全國(guó)平均值的111.6和11.6倍，說明區(qū)內(nèi)地質(zhì)體蘊(yùn)藏極為豐富的錳、銻元素，為錳、銻礦成礦提供物質(zhì)來源，有良好的成礦地球化學(xué)條件。

2.3 元素相關(guān)性分析

為了解元素相關(guān)關(guān)系和共生組合特征，對(duì)20個(gè)元素進(jìn)行了相關(guān)分析，經(jīng)計(jì)算得到相關(guān)系數(shù)矩陣[6]，并作了R型聚類分析。

以相關(guān)系數(shù)r=0.45的水平上，除了W、F、La為離群元素外，可將20個(gè)元素分為四類：其一為Au、Sb、As組合，為區(qū)內(nèi)成礦和伴生元素，反映本區(qū)的中低溫成礦元素組合，其二為V、Mo、Cu、Ag組合，反映本區(qū)釩鉬礦與寒武系牛蹄堂組相關(guān)的沉積型礦產(chǎn)元素組合[1]；其三為Mn、Ni、Co組合，反映本區(qū)錳礦與南華系大塘坡組及奧陶系煙溪組相關(guān)的沉積型礦產(chǎn)元素組合，且有Ni、Co元素密切伴生；其四為W、Sn、Bi組合，反映為與巖體有關(guān)的高溫成礦元素組合。

2.4 主要成礦元素分布特征

研究區(qū)內(nèi)的主要成礦元素的分布特征與區(qū)內(nèi)的地質(zhì)、構(gòu)造是緊密相關(guān)的，本文僅以Sb、Au兩個(gè)元素來進(jìn)行分析。結(jié)合區(qū)內(nèi)地質(zhì)情況，從成礦元素異常分布簡(jiǎn)圖（圖1）可知，Sb、Au元素的高背景值均主要處于廖家坪、泉塘村、大福鎮(zhèn)及閻家灘與寒武系地層中，而高值區(qū)則分布在地層中的北東向斷裂帶附近，異常大致呈北西向展布，說明容礦構(gòu)造應(yīng)為主斷裂的次級(jí)斷層，且次級(jí)斷層呈北西向，異常出露面積較大，強(qiáng)度較高，變異系數(shù)大，后期疊加特征明顯，成礦地質(zhì)條件相對(duì)較好，形成有價(jià)值的礦體可能性很大，同時(shí)結(jié)合區(qū)內(nèi)廖家坪金銻礦成礦特征，認(rèn)為區(qū)內(nèi)北東向構(gòu)造與寒武系地層疊加的部位，在其次級(jí)斷裂中形成有價(jià)值的礦體可能性很大。

圖1 Au、Sb元素異常分布簡(jiǎn)圖

3 綜合異常特征及評(píng)價(jià)

本次圈定綜合異常21處。經(jīng)綜合評(píng)價(jià)，本文選取最有望指示礦床可能的異常三處進(jìn)行闡述。其中，以Au為主成礦元素的異常1處，即AS10、以Au、Sb為主成礦元素的異常2處，即AS16、AS21。

3.1 AS10

異常面積約5.5km2，異常組合為Au-As-Sb，元素套合情況好，前人在該區(qū)未發(fā)現(xiàn)礦點(diǎn)。Au異常形態(tài)整體呈不規(guī)則狀，大致分成東、中、西三塊，Au異常與寒武系牛蹄堂組關(guān)系密切，區(qū)內(nèi)發(fā)育兩條斷裂，把寒武系地層錯(cuò)段，致使異常亦隨之分割呈三塊。東側(cè)異常呈北西展布，異常高值點(diǎn)為58～60×10-9，中部異常受花崗斑巖脈影響，呈圓形，異常點(diǎn)高值達(dá)613×10-9；西側(cè)異常分成兩處高值點(diǎn)，分別為139×10-9、102×10-9。

3.2 AS16

異常面積約16平方千米，異常組合為Au-Sb-W-As，元素套合情況好，與已知礦床吻合。南側(cè)為廖家坪金鎢礦區(qū)，所以南側(cè)Au異常多反映的是開采活動(dòng)，面積廣，異常值高。

本次重點(diǎn)發(fā)現(xiàn)為已知礦區(qū)外圍北側(cè)，Au、Sb異常形態(tài)整體與北東向斷裂走向一致，局部呈橢圓，長(zhǎng)軸為北西向。沿走向Au、Sb元素逐漸變低。其中Au元素含量高值點(diǎn)依次為133×10-9、113×10-9、107×10-9、15×10-9。該異常區(qū)具有較大的尋找大中型銻金礦的前景。

3.3 AS21

閻家灘Au異常面積約2.8km2，異常組合為Au-Sb-W，元素套合情況好，前人在該區(qū)未發(fā)現(xiàn)礦點(diǎn)。Au、Sb異常形態(tài)呈橢圓狀，長(zhǎng)軸為北西向，異常形態(tài)與斷層、地層、褶皺關(guān)系密切，其中褶皺核部為寒武系牛蹄堂組，異常高值點(diǎn)有兩處，北西側(cè)高值點(diǎn)為2435.79×10-9；南東側(cè)為824.36×10-9，兩處高值點(diǎn)達(dá)到了工業(yè)品位。

圖2 綜合異常分布簡(jiǎn)圖

4 找礦方向

（1）Au、Sb元素含量高，變異系數(shù)大，局部富集特征明顯，為大福坪地區(qū)主要成礦元素，是工作區(qū)內(nèi)今后工作的主攻礦種，Sb主要分布在廖家坪及閻家灘地區(qū)，Au主要分布在廖家坪、泉塘村、大福鎮(zhèn)及閻家灘等地。

（2）以Au、Sb為主的異常濃集中心和異常空間明顯受斷裂構(gòu)造控制，銻金礦化與斷層破碎帶關(guān)系密切，主要產(chǎn)于下寒武統(tǒng)牛蹄塘組破碎帶內(nèi)，是今后找礦工作重要部位。

（3）AS16位于已知礦區(qū)，其外圍是今后找礦工作的重點(diǎn)區(qū)域；AS10和AS21綜合異常區(qū)內(nèi)暫無已知礦床（點(diǎn)）對(duì)比，經(jīng)綜合研究，其找礦主攻方向?yàn)榇渭?jí)斷層破碎帶、北西向石英脈帶等。