琿春小西南岔金銅礦地球化學特征分析

王超

【摘 要】小西南岔金銅礦床位于大北城―四道溝南北向構造帶北端、刺猬溝―杜荒子東西向構造帶東端及三道溝―小西南岔新華夏系構造帶的交匯部位，礦床主要受一個近南北向的帚狀構造系統(tǒng)控制，礦床主要賦礦巖石為閃長巖，礦化強度較好，主要礦石礦物為自然金和黃銅礦，其余的有磁黃鐵礦、黃鐵礦、少量的白鐵礦、方鉛礦；圍巖蝕變主要有硅化、絹云母化、碳酸鹽化、綠泥石化等。本文對小西南岔地區(qū)地球化學特征及表生富集特征進行總結，確定了勘查區(qū)內(nèi)主要元素的相關性，找出與Au元素相關的元素Cu、Hg、Ag，總結礦區(qū)內(nèi)地質(zhì)找礦標志及地球化學找礦標志，為礦區(qū)外圍找礦工作起到了一定的指導作用。

【關鍵詞】小西南岔銅金礦；地球化學；找礦模型

小西南岔金銅礦自上世紀60年代開始勘探開發(fā)，認為是中-高溫熱液脈狀金銅礦床，后認為是斑巖型銅金礦床，成因上與印支期的雜巖有聯(lián)系。90年代后有許多學者對該區(qū)重要礦床地質(zhì)、成礦流體及礦床成因、礦床模型進行過成礦理論的研究和探討，建立了“斑巖型-淺成熱液型銅金礦床多重成礦模型”。盡管前人已經(jīng)做了較多工作，但系統(tǒng)的地球化學研究尚不深入，特別是找礦地球化學的研究尚很薄弱。因此從地質(zhì)地球化學角度研究礦床的元素分布和組合規(guī)律，指導礦區(qū)外圍找礦工作，具有重要的意義。

1.小西南岔銅金礦地質(zhì)概況

區(qū)內(nèi)出露的主要地層是早古生代的青龍村群和五道溝群，晚古生代的上石炭統(tǒng)山秀嶺組、二疊系柯島組、開山屯組，中生代的晚三疊系、侏羅系陸相火山巖等組成。新生代地層主要有第三紀的零星分布的船底山組橄欖玄武巖及安山質(zhì)玄武巖，第四紀地層主要為沖積物粘土等。

區(qū)內(nèi)侵入巖分布十分廣泛，包括海西晚期、印支期、燕山早期三個巖漿侵入旋回，巖石類型主要為花崗閃長巖、二長花崗巖；其次為閃長巖，輝長巖、次安山巖、石英閃長巖等。巖漿活動由基性開始，到酸性結束。

區(qū)內(nèi)的各種構造是在不同歷史時期受不同的應力場作用發(fā)展起來的，確立了東西向構造體系、南北向構造體系、北西向及北北西向構造、北東向及北北東向構造。

2.礦床地質(zhì)特征

礦體以香房河為界分為北山礦段及南山礦段，礦體嚴格受NNW向壓性斷裂及次級斷裂的控制，礦體主要由充填于裂隙中的含金-銅多金屬硫化物脈和其兩側圍巖中的細脈浸染狀礦化礦體組成。

主斷裂構造方向代表著主礦體走向，礦體分別位于主斷裂構造的上下盤。主礦脈的規(guī)模、厚度與主斷裂的規(guī)模成正比，如F1主斷裂構造，地表平均厚度為10m，而444m中段寬為2.8m，1號礦脈的規(guī)模也由地表的9m變?yōu)?m左右（按照邊界品位Au1.5×10-6，Cu0.2%圈定）。如果不以邊界品位來圈定，則北山礦段表現(xiàn)出全巖（圍巖）礦化的特點。

在成礦熱液運移的過程中，熱液與其通道附近的巖石相互作用，導致圍巖物質(zhì)成分發(fā)生變化，使圍巖巖石的礦物成分、化學成分和物理性質(zhì)發(fā)生變化。圍巖蝕變的類型：鉀化和黑云母化、絹云母化、硅化、碳酸鹽化

通過以上對礦床地質(zhì)的研究，可以看出小西南岔金銅礦床是多期次多階段的礦化活動產(chǎn)物，影響礦床礦化的地質(zhì)因素是構造和、巖性。

3.礦床地球化學特征

礦區(qū)內(nèi)元素的豐度為A u、N i、Mo、Co及A s、Zn、Sb 均高于吉林省東部山區(qū)的背景值。小西南岔金銅礦中，主成礦元素為Au和Cu，Au平均為3.5×10-6，Cu平均為5.4%，伴生的主要有益元素為Ag（Ag平均為11.28×10-6），Au/Ag比為0.44；除Ag之外，還有其它伴生的元素，從高到低依次為Zn、As、Pb、Bi、Sb、W、Mo、Te、Hg。在元素分配上，金主要以自然金的形式存在于石英脈以及各種硫化物之中，Cu主要以塊狀或細脈狀黃銅礦形式出現(xiàn)； Ag主要以銀金礦或類質(zhì)同象形式產(chǎn)于閃鋅礦和方鉛礦中。

4.元素組合特征分析

通過相關系數(shù)分析，可以驗證Au與Cu、Ag、Hg的相關性及Cu、Ag、Hg之間的相關性很密切。同時Bi與Cu、Ag、Hg都中度相關，所以Bi也可以作為Ag的指示元素。Cu、Ag、Hg、Bi可以作為Au的指示元素，輔助圈定異常范圍。

五種元素的含量變化規(guī)律是：

（1）元素含量變化較大總體呈波狀起伏明顯，高峰值均顯示出與礦脈有關。

（2）礦化元素Au、Cu、Hg、Bi、Ag含量表現(xiàn)為消長關系，尤其Au、Cu、Ag更為明顯，元素起伏變化相似，由此說明Cu、Ag、Hg等元素與Au元素成礦關系密切，可作為找礦指示元素。

（3）根據(jù)礦脈的平均礦化強度可以推斷出，礦石邊界品位Au0.58×10-6，Cu0.194×10-2。

通過聚類水平分析，元素組合為：①Cu、Ag；在r>0.6的水平上，元素組合為：①Cu、Ag一組與Bi②As、W；在r>0.4的聚類水平上，元素組合為①Au、Hg；在r>0.3的聚類水平上元素組合為為①Mo、Zn。在R型聚類分析譜系圖上，Co元素明顯與其它元素組合分離，表現(xiàn)出很強的獨立性特征。通過聚類分析結果可以看出與Au關系最密切的指示元素為Hg，其次為Cu、Ag、Bi。

5.地球化學找礦模型

由礦床地球化學元素分析可知，Au異常是尋找金礦的直接指示信息，Cu、Hg、Ag是Au的最主要輔助圈定異常元素。首先對單元素進行異常檢驗，再進行多元素綜合分析，單元素異常圖的編制是在單元素原始數(shù)據(jù)圖的基礎上實施的，各元素的異常均以襯度（測量值與元素異常下限的比值）表示，襯度大于1的點均為異常點。

單元素異常圖的圈定原則是：

（1）只有1個異常點，元素含量大于或等于2倍異常下限時。

（2）有2個連續(xù)異常點，至少有1個異常點大于或等于2倍異常下限時。

（3）連續(xù)異常點數(shù)超過3個時。

在進行化探工作時，對每個單元素異常按異常強度（異常中元素的最高豐度）、異常點數(shù)、異常長軸方向三個指標進行量化評分，按單個異常的綜合得分確定元素級別，再對比其他元素的異常區(qū)域，對基本吻合的地點進行重點勘探。

6.結論

在研究分析了小西南岔北山礦區(qū)區(qū)域地質(zhì)背景、礦床礦體特征、圍巖蝕變和礦石組構和地球化學特征的基礎上得出了以下結論：

（1）本區(qū)的金銅礦化主要與海西期和燕山期巖漿巖侵入有關。

（2）礦區(qū)內(nèi)與Au、Cu、Hg、Ag 有關的巖石類型為石英閃長巖、花崗閃長巖和閃長玢巖。

（3）根據(jù)礦床地球化學元素特征分析，Au與Cu、Hg、Bi、Ag關系密切，有成因和成礦期次的聯(lián)系，可以作為化探異常圈定的指示元素。 [科]

【參考文獻】

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