林 黎
(江西省地質局第四地質大隊,江西 萍鄉 337000)
漿山鎢錫多金屬礦區位于江西省井岡山市與湖南省茶陵縣交界處,處于大地一級構造單元華南褶皺帶北緣萬洋山—武功山隆起帶和揚子準地臺南部銜接部位,一級深大斷裂帶欽(州)—杭(州)深大斷裂帶上,具有良好的成礦條件。礦區西鄰湖南省境內有錫田大型鎢錫多金屬礦、湘東鎢礦和湘東鉭鈮礦,但是歷經多年地質工作,僅發現數個礦點,尚無明顯突破[1]。筆者通過對礦區土壤地球化學測量,對各成礦元素的異常特征進行研究,以期為該區找礦突破提供地球化學依據。
本區位于欽杭結合帶中段茶陵到萍鄉之間,由北北東轉向北東東的部位。北東為武功山復背斜、中為瀘水復向斜,東為陳山復背斜,均有由北北東轉向北東東的特點。本區出露的地層主要有奧陶系的爵山溝組、七溪嶺組、隴溪組、韓江組和石口組,泥盆系的跳馬澗組、棋梓橋組、佘田橋組、錫礦山組等。巖性以板巖、碳酸鹽巖和碎屑巖為主。其中泥盆系棋梓橋組灰巖、白云質灰巖與內生礦產關系密切。經歷了長期的多旋回的構造發展歷史,形成了地層、構造、巖漿巖諸方面復雜地質狀況[2](圖1)。

圖1 漿山鎢錫多金屬礦勘查區區域地質簡圖
(1)地層。礦區出露的地層為奧陶系爵山溝組、七溪嶺組、隴溪組、韓江組、石口組和第四系。爵山溝組為灰黃色中至厚層狀細砂巖、黃綠色絹云母綠泥砂巖夾板巖。七溪嶺組為灰黑色中至薄層狀硅質板巖夾黑色炭質板巖,下部富含黃鐵礦。隴溪組為黑色硅質板巖、硅質巖及炭質板巖。
(2)構造。礦區位于欽杭成礦帶中段、北西向安仁一龍南構造帶與北北東向茶陵一永新坳陷帶的交匯處,區內構造復雜,巖漿活動強烈,成礦地質條件優越。該區為一個傾向東的倒轉背斜,軸部位于九龍—蒲垅一帶,大體南北延伸,由奧陶系下統爵山溝組構成,寬約1公里;兩翼向外順次出露下統七溪嶺組、中統隴溪組、韓江組及上統石口組,其產狀絕大部分向東傾斜,傾角50°~60°,翼部可見反復的同斜褶曲。此外,本背斜北段軸部及西翼已被燕山期錫田花崗巖體切斷;東翼在靈坑—蒲垅一段循南北走向,至坳背附近即轉為70°方向延伸,至栗山村后,復循南北走向,向北被中泥盆統跳馬澗組不整合覆蓋,略呈“反S型”弧形轉彎。區內北東向和北北西向為主斷裂,控制了錫田巖體的展布,可能是導礦構造,為成礦熱液活動提供了通道。次級斷裂白竹園巖枝總體為北北東向,小船里—大亞山分布有串珠狀燕山早期第一階段第二次侵入體(γ52(1)b),顯示有北北西向、南東向和北西向等次級斷裂,可能是容礦構造,為內生金屬礦礦體提供了成礦空間。
(3)巖漿巖。巖漿巖有萬洋山巖體,錫田巖體。萬洋山巖體屬加里東期(γ3a),巖性為黑云母花崗巖,面積575km2,絕大部分在湖南,無較大內生金屬礦床。錫田巖體的主體為燕山早期第一階段第一次侵入(γ52(1)a),燕山早期第一階段第二次侵入為補體(γ52(1)b),同位素年齡值177百萬年,錫田花崗巖巖體面積207.6km2,礦區西面發育著名的錫田特大型鎢錫礦床。錫田巖體形似“啞鈴”狀,長軸呈北北西向展布。
野外工作采樣網度為100m×40m,測線方向為100°;利用便攜式GPS衛星定位儀,輔之以羅盤進行定點;對采樣點及周圍的地形地質情況作詳細記錄。樣品采自無污染的B層或C層,采樣深度一般為20cm~50cm。樣品處理嚴格按照干燥-碎樣-過篩(40目)-拌勻-稱重(≥150g)-裝袋-裝箱的工序,并嚴格防止樣品的相互污染,最后送交化驗室分析。野外共采集樣品4271件,化驗分析由江西省地質礦產勘查開發局贛西地質大隊實驗室完成。分析項目為Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo等6種元素。分析方法:Sn用發射光譜法測定,W、Mo用極譜法分析,其余元素用ICP法分析。
根據勘查地球化學中有關的定義和計算公式,對土壤地球化學原始數據進行統計分析。結果(表1)顯示,元素Zn、Pb、Cu、Sn、W的變異系數較大,元素Zn、Pb、Cu、Sn、W的標準差較大,說明Zn、Pb、Cu、Sn、W等元素在土壤中的次生富集能力和富集強度比較高,而Mo元素在土壤中的分布則較為均勻[3]。

表1 土壤地球化學測量數據統計
運用SPSS統計分析軟件對土壤地球化學原始數據進行相關性分析(表2)。主成礦元素W與伴生元素Sn、Pb、Zn呈正相關關系,其中W與Sn、Pb相關性較高,Sn與Pb的相關系數最大,W與Cu、Mo則呈負相關關系,Pb與Mo的相關系數最小,說明本區內成礦元素W、Sn、Pb均與錫田巖體有關,來自巖漿熱液。

表2 土壤地球化學數據相關系數矩陣
土壤地球化學測量單元素異常圖采用Surfer 8.0軟件繪制完成(圖2)[4]。從圖中可以看出:鎢元素的高背景區主要分布在中部和北部,呈長條狀,總體呈北東向,背景值為44.71×10-6,最小值19.64×10-6,最大值144×10-6。錫元素的高背景區主要分布在中部,呈橢圓狀,總體呈北東向,背景值為37×10-6,最小值2.44×10-6,最大值128×10-6。區內出露爵山溝組和燕山期巖體,表明白竹園巖枝及爵山溝組W、Sn較高、展布受北東向控制明顯的地化特征。

圖2 漿山礦區土壤地球化學測量單元素異常圖
(1)Sn-W-Pb組合異常。W、Sn、Pb異常濃集中心套合較好,異常長軸多呈近北東向分布,其次為圓狀,異常分帶性好,異常規模相對較大(圖3)。Sn元素平均含量為51.7×10-6,面積1.67km2,白竹園至漿山一帶錫異常規模較大;W含量一般為15-164×10-6,面積0.1km2~1.35km2;Pb元素含量一般為60-1047×10-6,面積0.03km2~0.8km2。Sn、W異常密集區主要分布于北東向斷裂兩側,規模較大,異常分帶明顯,普遍具三級濃度分帶,分帶梯度均勻。Sn-W-Pb組合異常基本上分布于燕山期巖體與變質巖接觸帶上,主要為隱伏礦體所引起的。
(2)Mo-Cu-Zn組合異常。Mo、Cu、Zn異常濃集中心套合一般,部分長軸走向以近南北向為主(圖3)。Cu元素含量一般為40-310×10-6,面積0.04km2~2.27km2,集中分布于漿山至水坳一帶。Zn元素含量一般為100-992×10-6,面積0.03km2~0.66km2,主要分布于白竹園西面至水坳一帶。Mo元素含量一般為2.5-17.6×10-6,面積0.13-1.78km2,主要分布于南坑東面至橋頭坪一帶。Mo-Cu-Zn組合異常多見于變質巖內,個別位于燕山期巖體內,它們多與隱伏斷裂有關。

圖3 漿山礦區土壤地球化學測量組合異常圖
依據異常強度、規模、元素組合等地球化學特征,結合所處地質背景、已知礦體異常的相似性等準則,對各綜合異常進行了初步篩選、分級和評價,區內共圈出綜合異常區4處(圖4),本文主要介紹JHS-1和JHS-2異常區。

圖4 漿山礦區土壤地球化學測量綜合異常圖
(1)JHS-1異常區。異常區內主要為燕山期中細粒斑狀黑云母花崗巖以及中酸性巖脈,圍巖為爵山溝組和七溪嶺組的變余細砂巖、板巖。異常區呈紡錘狀,長軸近南北向展布。元素組合以Sn、W為主,伴生Pb、Cu等元素,Sn、W、Pb套合程度較好。Sn異常異常面積為0.95km2,平均值為50.4×10-6,峰值為113×10-6,濃度分帶明顯,有3級濃度帶,內帶大于外帶;W元素異常面積為1.35km2,平均值為28.1×10-6,峰值為144×10-6,有3級濃度帶,外帶大于內帶;Pb元素異常面積為0.81km2,平均值為106.5×10-6,峰值為1047×10-6,有3級濃度帶,外帶大于內帶。
(2)JHS-2異常區。異常區內主要為燕山期中細粒斑狀黑云母花崗巖以及中酸性巖脈,圍巖為爵山溝組的變余細砂巖、板巖。區內北東向斷裂發育,沿斷層帶見有石英脈貫入。巖石具強烈的角巖化、綠泥石化、硅化等。異常區形狀為橢圓狀,長軸呈南北向展布。元素組合以Sn、W、Mo為主,異常套合程度較好。Sn異常面積0.7km2,平均值為53.2×10-6,峰值為137×10-6,異常濃度分帶明顯,有2級濃度帶,內帶大于外帶;W異常面積0.41km2,平均值為26.76×10-6,峰值為170×10-6,有2級濃度帶,外帶大于內帶,呈橢圓狀分布;Mo異常面積0.49km2,平均值為4.33×10-6,峰值為14.6×10-6,有2級濃度帶,外帶大于內帶。
(1)找礦方向。土壤地球化學測量結果表明,礦區W、Sn等高溫成礦元素的異常強度較高,規模大,連續性好,說明該元素組合成礦的可能性相對較大,元素組合異常發育在淺成、超淺成、淺剝蝕的小侵入體(白竹園巖枝)及其內外接觸帶上,成礦物質主要來自燕山期巖漿早期分異的氣水溶液成礦物質,成礦作用(內生)與燕山期主體侵入巖活動相關。W、Sn、Pb等的高值異常受中細粒斑狀黑云母花崗巖與變質巖的接觸帶控制明顯,且在野外地質調查中發現,沿該接觸帶發育一條長達1km的云英巖化帶,其內肉眼可見錫石礦化發育,這與Sn高值異常主要沿接觸帶分布比較吻合。
本區含鎢礦化脈在地表出露較少,其深部可能隱伏較大的含鎢礦化脈(體),需開展更為深入的研究驗證其找礦潛力。
(2)建議。①對JHS-1、JHS-2號異常區投入大比例尺物探激電、巖石地球化學測量、大工作量的地表工程揭露等,擴大找礦規模。在靶區內填制1∶2千地質圖,進一步查明其異常起因,并實施鉆探驗證,為在該地區或地層中尋找中-大型錫、鎢礦提供依據。②對JHS-3、JHS-4號異常區亦可開展一定工程量的異常檢查工作,查清異常是由地層、巖體、構造還是礦(化)引起,在異常檢查取得較準確認識的基礎上,決定下一步的找礦工作部署。