地球化学分散流异常找矿原理

发布来源：发布时间：2014/09/17点击量：2347

地球化学分散流异常找矿原理
兰凤锐
（山西省煤炭地质148勘查院，山西 太原 030053）

摘  要：研究区位于华南板块二级构造单元扬子陆块南缘和华南褶皱带的交接部位。加里东造山运动期，该区处于华南褶皱带变形的前锋，地质条件复杂，所以地球化学探矿是非常适合的。通过了解区内金属矿成矿的有关构造、地球化学信息和矿产地质信息，根据分散流数据分析圈出异常靶区，确定矿化带，寻找矿体。
关键词：地球化学；分散流；找矿预测；矿床

中图分类号：P618              文献标识码：A               文章编号：2095－6835（2014）01－0150－02
 
1  研究目的和意义
    研究区具有很好的成矿地质条件，是目前找矿的热点地区。在区内发现多条多金属矿脉，矿脉有一定的延长，矿化分布范围广，所以应该对该地区积极开展多金属矿研究。研究任务是：大致查明普查区的地质构造特征；大致查明矿体的分布、规模、产状和矿石结构、构造及矿石质量；寻找控矿因素和合成矿规律，初步查明区内多金属矿产资源量，为进一步勘查或开发提供依据。
随着国民经济的增长，社会发展对矿产的需求也日益增高。伴随着地质找矿工作的深入发展，预计化探的发展还会加快，找矿效果还会凸显。这是因为：①化探是一种相对来说投资少、收效大且适应性强的现代化找矿方法。中国复杂的地理景观条件、经济状况和丰富的人力资源特别有利于化探的发展。②化探方法继承了地质找矿的传统，扩大了找矿的视野，提高了分辨能力和对深部的洞察力。③现代科学技术的发展，改变了化探方法的面貌，使化探方法在今后的运用将比以往更为有效。
2  工作方法和步骤
    具体方法和步骤如下：①根据前人总结的资料，初步了解该区地质特征，分析成矿地质条件，分析该区的地层、构造（褶皱构造、断裂构造）、岩浆岩和矿床的地质特征（矿体的分布、规模、形态和产状）；②对区内水系沉积物进行研究，对地球化学分散流异常数据分析处理，圈定地球化学异常。
3  区域地质特征
    研究区位于华南准地台桂北台隆褶断带，出露的地层有丹洲群和震旦系、寒武系，最新地层为下寒武系清溪组，分布于普查测区东南部，最老地层为丹洲群拱洞组，分布于测区西北部。北西面有燕山期五团序列甘甲单元二长花岗岩体。褶皱为东北向，呈长条状、紧闭型。断裂活动强烈，东北向区域性大断裂从该区中部通过，断裂带岩石强烈压碎和糜棱岩化。区域矿产有钨、铅、锌、铁、锰、铜矿等。
    本区主要地层：上元古界丹洲群浅变质碎屑－细碎屑岩夹钙铁质岩，分为上、中、下三部分：下部以浅变质砂质页岩、碳质页岩为主，中部以浅变质砂质页岩、长石石英砂岩为主，上部是浅变质砂质页岩夹钙质条带组成。震旦系浅变质碎屑-细碎屑岩系，分为上、下两部分：下部为浅变质含砾泥质砂岩、泥质粉砂岩、含铁砂岩夹条带状磁铁矿，上部为浅变质粉砂质页岩、页岩、硅质岩夹碳质页岩和透镜状白云岩。寒武系为砂岩、页岩和具类复理石构造而成。桂北与金有关的地层，从元古界四堡群至上古生界泥盆系均有出露，多为浅海相碎屑岩构造而成，前泥盆系均遭受到不同程度的区域性浅变质作用。
4  矿床特征
    该区主要是和蚀变花岗岩有关的云英岩型W、Sn矿床。云英岩化特征为蚀变后的云英岩呈浅灰、灰、灰绿和灰黄色，中－粗粒结构，粒径以1～5 mm最为常见，具花岗变晶、花岗－鳞片变晶和鳞片变晶结构。
    云英岩主要由石英和白云母组成，有时还含有锂云母、铁锂云母、黄玉、电气石、萤石、绿柱石和黑钨矿、白钨矿、锡石、辉钼矿等金属矿物。此外，有时还含有交代残余的钾长石和斜长石及后期叠加的钠长石、钾长石和碳酸盐类矿物。它产于非钙质岩石（花岗岩、变质岩、砂岩）中，矿脉两侧。
    矿床特征：①母岩：花岗岩，W、Sn、Be、Nb、Ta高含量；②形态：脉状、带状、似层状、囊状；③共生矿物：多期、多阶段组合，挥发分高；④围岩蚀变：强烈，叠加。
    该区的矿床和燕山期花岗岩有成因联系，主要产在花岗岩体的内外接触带中，岩体的围岩主要为前泥盆纪的硬砂岩、板岩和千枚岩，少数为泥盆纪或早侏罗世的砂岩。矿脉多产于发育完善的剪切节理中或明显的剪裂带、破碎带中，成组成带平行排列出现。矿脉主要由石英和黑钨矿组成，共生金属矿物有锡石、辉钼矿、白钨矿、黄铁矿、黄铜矿、闪锌矿、方铅矿等，非金属矿物有白云母、钾长石、电气石、绿柱石、黄玉、萤石、绢云母等。
    该区的区域矿产有钨、铅、锌、铁、锰、铜矿等。在其他地区有矿点分布，矿化分布范围广，矿体一般埋藏浅，矿石品位变化大，但本区矿化所处的地质条件较为有利，具有进一步勘查的价值。
    该区硅化强烈，可见断层擦痕，局部有石英脉充填。该断层具弱的钨矿化、金矿化，是区内主要的含矿构造。
5  分散流的异常特征
    分散流是指在风化作用的过程中，矿体和地球化学晕被地表水和地下水剥蚀、溶解并迁移，流水所带成矿物质组分由于流水流速或流水物化条件改变而沉淀等原因，造成某些金属元素的富集。这样的次生异常是沿水系分布的。异常的范围以沟系中的积水盆地为界，因此，该方法在找矿预测中得到了广泛的应用。
5.1  钨元素分散流异常特征
    钨异常圈定分为四级异常，其中异常下限x＋2σ=7.66×10-6；二级x＋5σ=1.402×10-5；三级x＋10σ=2.462×10-5；四级x＋20σ=4.582×10-5；下同钨的最高含量为6.96×10-5，是背景值（3.42×10-6）的20.35倍，是异常下限值（7.66×10-6）的9.09倍。主要异常分布在测区的西北部，异常呈西北向分布于五团花岗岩体的内接触带，钨异常有较好的浓集中心，浓集系数大，是寻找钨矿的重要靶区。
5.2  铜、银元素分散流异常特征
    铜、银异常圈定分为三级异常，其中铜异常下限x＋2σ=8.183×10-5；二级x＋5σ=1.4795×10-4；三级x＋10σ=2.5815×10-4，铜的最高含量为5.662×10-4，是背景值（3.775×10-5）的15倍，是异常下限值（8.183×10-5）的7倍。银异常下限x＋2σ=2.70×10-7；二级x＋5σ=5.25×10-7；三级x＋10σ=9.50×10-7，银的最高含量为1.029×10-6，是背景值（1.00×10-7）的10倍，是异常下限值（2.70×10-7）的3.8倍。主要异常分布在测区的南部，异常位于震旦系地层，由于地形切割厉害，用分散流加密取样方法发现了铜的最高浓度。根据铜、银异常组合的特点，对该样品作了微量金的分析，结果为1.0×10-8，于是认为该地区石英小脉发育有可能成为寻找金、铜矿的靶区。
5.3  钼元素分散流异常特征
    钼异常圈定分为三级异常，其中异常下限x＋2σ=1.10×10-5；二级x＋5σ=2.39×10-5；三级x＋10σ=4.54×10-5. 钼的最高含量为6.24×10-5，是背景值（2.61×10-6）的26倍，是异常下限值（1.10×10-5）的5.67倍，异常浓集在研究区的东南部，异常形态呈东北向，异常比较集中。经野外实地观察，该异常分布区位于寒武系底部清溪组地层，与碳质岩石密切相关。对于该区钼异常的发现，应予以重视，结合相应的层位，注意清溪组地层中钼镍矿体的寻找。
5.4  铅、锌元素分散流异常特征
    铅、锌、锡异常圈定分为二级异常，其中异常下限x＋2σ=4.648×10-5；二级x＋5σ=8.588×10-5；铅的最高含量为1.04×10-4，是背景值（2.748×10-5）的3.8倍，是异常下限值（4.648×10-5）的2.2倍。锌的最高含量为2.45×10-4，最高含量值是背景值（9.07×10-5）的2.7倍，是异常下限值（1.2548×10-4）的2倍。异常呈分散状态，没有明显的浓集中心，不可能反映铅矿体的存在。如果从异常组合的角度分析，作为多组分的异常，还是具有找矿指示意义的。
5.5  铅、锌元素分散流异常特征
    锡异常圈定分为四级异常，其中异常下限x＋2σ=5.28×10-6；二级x＋5σ=1.07×10-5；三级x＋10σ=1.44×10-5；四级x＋20σ=2.58×10-5；锡的最高含量为2.71×10-5，是背景值（3×10-6）的3倍，是异常下限值（5.28×10-6）的5倍。异常主要分布于测区的西北部，呈东北向展布，主要位于五团花岗岩体的内接触带，由于其浓集程度不高，可作为花岗岩体的指示，并可作为综合异常找矿的指示。锡的一级异常分布比较零散，有可能是异常下限值所致。
6  分散流异常综合评价
    该区主要控矿的地层、岩性和构造均呈东北向，大白山山系的走向亦呈东北向，而该区异常分布形态大都也呈东北向，其间可能存在内在的相关性。它们对于指导该区找矿预测具有重要意义。
    在测区南部的铜、铅、锌、银异常，是寻找金矿的重要指示元素，石英脉群的存在和对分散流样品分析（含有1.0×10-8的金），提供了在该区寻找铜、金矿的重要依据。根据当地群众反映，异常区附近的水系中过去曾有人淘过砂金。该区震旦系地层发育，东北向的密集挤压构造，均有利于金的富集。
测区东部的钼、银、铜、铅、锌异常，与寒武纪底部和碳质岩层有关。在湘西等地，寒武系清溪组底部的碳质层中已发现具有工业价值的钼、镍矿床，因此该区以钼异常为主的钼、银、铜、铅、锌综合异常。这是寻找该沉积类型的钼、镍矿床的重要指示。
7  结论
    通过对该区多金属矿进行地球化学找矿和异常评价，得到以下两方面的认识：①所圈定的各种元素的地球化学异常，对于下一步的地质找矿工作具有重要的指示意义，并提供了重要的找矿方向。因为异常区圈定的范围内有可能正是导致异常的物质来源，指示异常区内有可能存在着原生矿体，所以，沿着水系所分布的分散流逆流而上，就很有可能追索到原生矿体或其他的异常源地。在该区正是采用分散流找矿方法以达到寻找原生金属矿床的目的。②区内发育东北区域性大断裂，该区出露长约5 km，其走向为东北20°，倾向西北，倾角为50～80°。断层上盘上升，下盘下降，属逆断层性质。沿断层发育一条10～50 m宽不等的断层破碎带，带内发育断层角砾岩、硅化岩、断层泥、构造透镜体。
参考文献
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〔编辑：白洁〕 

Geochemical Prospecting Anomalies Dispersed Flow Principle
Lan Fengrui

Abstract: The study area is located in the South China plate tectonic units of the secondary transfer of the Yangtze craton and southern parts of the southern edge of the fold belt. Caledonian orogeny of the district in the South China fold belt deformation striker, complex geological conditions, so it is very suitable for geochemical prospecting. By understanding the regional metal mineralization related to structure, geochemical and mineral geological information, according to the data analysis circle dispersed flow anomaly targets, identified mineralized zones, looking for ore.
Key words: geochemistry; dispersed flow; prospecting prediction; deposit
 
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本文已公开发表在《科技与创新》杂志2014年第1期