貴州五指山鉛鋅礦地電化學異常特征*

黃　林　陳　瓊　趙志軍　宋普洪　陸光艷　黃治武

(1.貴州省地質礦產勘查開發(fā)局一0四地質大隊；2.都勻礦業(yè)開發(fā)有限責任公司)

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貴州五指山鉛鋅礦地電化學異常特征*

黃林1陳瓊1趙志軍1宋普洪1陸光艷1黃治武2

(1.貴州省地質礦產勘查開發(fā)局一0四地質大隊；2.都勻礦業(yè)開發(fā)有限責任公司)

摘要貴州省五指山地區(qū)鉛鋅礦經數十年勘查，目前累計查明資源儲量200余萬t，區(qū)內鉛鋅礦受層控作用影響較明顯，NW向斷裂構造對成礦具有明顯的控制作用，在詳細分析礦區(qū)地質特征、地電化學異常特征的基礎上，認為區(qū)內深部找礦空間大，具有較好的找礦前景。

關鍵詞礦區(qū)地質特征地電異常特征層控作用找礦前景

近年來，貴州五指山地區(qū)鉛鋅礦的找礦成果不斷涌現，是貴州有望尋找到超大型鉛鋅礦床的地區(qū)之一。隨著勘查工作的不斷深入，該區(qū)資源規(guī)模雖不斷擴大，但找礦難度亦不斷增加，傳統(tǒng)的單一找礦方法難以繼續(xù)發(fā)揮作用[1-3]。為此，根據區(qū)內鉛鋅礦成礦化學原理及控礦地質條件，對該地區(qū)鉛鋅礦工作區(qū)開展地電化學工作，結合其余綜合找礦手段，經異常查證發(fā)現了盲礦體。

1礦區(qū)地質特征

1.1成礦地質背景1.1.1大地構造背景

貴州五指山地區(qū)大地構造位置位于特提斯喜馬拉雅與濱太平洋兩大全球巨型構造域結合部位，屬揚子準地臺西南緣段，黔北臺隆遵義斷拱貴陽復雜構造變形區(qū)西段，南鄰右江造山帶。地處5條深斷裂所圍限，即南西為紫云—埡都深大斷裂，北為納雍—息烽深大斷裂，南為彌勒—師宗—安順和安順—鎮(zhèn)遠深大斷裂，東為遵義—貴陽深大斷裂。紫云—埡都深大斷裂為貴陽復雜構造變形區(qū)和威寧NW向構造變形區(qū)兩大構造邊界，還控制或影響了該區(qū)鉛鋅礦、熱液型菱鐵礦等礦帶的分布，與之斜交的NE，NEE向褶皺和斷裂控制了區(qū)內礦田和礦床的分布。紫云—埡都深大斷裂為廣西運動時形成的深大斷裂，該斷層為多期活動斷裂，在廣西運動后繼續(xù)斷陷，控制了六盤水裂谷帶的發(fā)生、發(fā)展和消亡，威寧NW向復雜構造帶及周邊的內生礦產都與裂谷帶的發(fā)展過程緊密相關，該區(qū)分布的鉛鋅礦、熱液型菱鐵礦等熱液作用形成的礦產的分布規(guī)律與該裂谷活動熱流值增高、地下熱水運移、巖漿噴發(fā)和侵入活動以及在一定時期內保持相對穩(wěn)定的拉張環(huán)境等因素有密切聯系，是該地區(qū)熱液型鉛鋅礦產出層位多、礦點分布廣、礦化強度大的根本原因。該裂谷經過晚古生代的拉張、裂陷階段后，至印支期—燕山期陸內碰撞階段形成了一系列NE向的侏羅山式褶皺，五指山背斜便為其中之一，區(qū)內火山活動以海西期大陸溢流拉斑玄武巖—峨眉山玄武巖噴發(fā)為主，區(qū)內鉛鋅礦主要分布于NEE向構造帶旁側有利的賦礦地層巖性和NW向構造帶中。

1.1.2地層巖性

研究區(qū)出露地層為上震旦系—早朱侏系地層，主要為被動大陸邊緣和地臺內部裂陷沉積。沉積環(huán)境處于牛首山古陸與上揚子古陸之間呈NW—SE向延展的狹長區(qū)域內，由南東至北西依次為臺緣斜坡—深水滯流陸棚相、開闊臺地或局限臺地相。沉積物以碳酸鹽巖為主，其次為含煤碎屑巖。區(qū)內出露地層主要有震旦系燈影組，巖性為灰白色塊狀白云巖夾少量硅質巖，為半局限臺地相碳酸鹽巖沉積；寒武系包括牛蹄塘組、明心寺組、金頂山組、清虛洞組、陡坡寺組和婁山關組，除底部為一套陸表海型陸源碎屑沉積外，均為局限—半局限臺地相碳酸鹽巖沉積。奧陶系主要為湄潭組，為一套邊緣斜坡臺盆陸棚相深灰色、淺褐色砂頁巖夾灰?guī)r透鏡體。泥盆系出露五指山組為半局限海臺地相灰—灰白色中—厚層細晶灰?guī)r夾白云巖，底部為一套泥灰?guī)r。石炭系祥擺組為碎屑巖，擺佐組為粗晶白云巖，黃龍組、馬平組為臺緣淺灘相碳酸鹽沉積。二疊系中統(tǒng)有梁山組、棲霞組、茅口組為一套海陸交互相半局限海臺地相灰?guī)r，底部有砂巖、黏土巖；二疊系上統(tǒng)底部有峨眉山玄武巖、巖石為拉斑玄武巖、凝灰?guī)r，中上部為龍?zhí)督M海陸交互相含煤巖系和大隆組硅質巖夾黏土巖。三疊系為大陸棚相廣海相半局限臺地相碳酸鹽巖夾黏土巖。區(qū)內賦礦地層為震旦系燈影組和下寒武統(tǒng)清虛洞組，燈影組僅區(qū)內北東局部出露；清虛洞組賦礦巖性為暗灰色中—厚層細—粉晶白云巖，賦礦巖石具較明顯的韻律特征，即由較純碳酸鹽至不純碳酸鹽的多韻律層的特點，礦質主要賦存于較純碳酸鹽頂部及不純碳酸鹽下部。

1.1.3構造特征

褶皺為一核部被破壞的不對稱的五指山背斜，軸向NE，軸向長約14 km，寬約5 km，北東部巖層傾角較陡，中部較緩；翼部出露石炭系、二疊系、三疊系地層，北西翼出露石炭系、二疊系、三疊系地層，傾向主要為NW、SW，傾角8°～25°，南東翼主要出露三迭系大冶組，傾向主要為SE、SW，傾角10°～35°，該背斜被NE，NEE，NW向3組斷層切割破壞。區(qū)內發(fā)育NE，NW向2組斷層，NE向斷層傾角較陡，一般65°～78°，主要表現為正斷層，破碎帶一般寬20～50 m，局部可達150余m，具多期活動性質，該組斷層旁側常可見閃鋅礦(化)體，為區(qū)內控礦和導礦構造，阻擋和限制NW向斷層，其中F1、F2斷層為區(qū)內的主要導礦構造，目前已知的主要礦床(如那雍枝鉛鋅礦床、屯背后鉛鋅礦床、金坡鉛鋅礦床)主要分布于F1、F2斷層構成的斷夾塊之間。

1.2賦礦地層及礦體特征

鉛鋅礦賦存于下寒武統(tǒng)清虛洞組與震旦系燈影組中，受層狀控制較明顯，受巖性組合及控礦因素影響，具多層產出的特點，其多層產出可能與巖性的多韻律產出有一定的成生關系，其巖性主要表現為由較純白云巖至不純白云巖的多韻律層產出。根據巖性組合特征及礦體產出特征，區(qū)內賦礦地層可劃分為3個賦礦帶，各賦礦帶內產出多個礦體，礦體產狀與巖層產狀基本一致，呈似層狀、透鏡狀產出，礦體走向延伸一般數百米，工程礦體Zn平均品位1.04%～3.37%。

1.3礦石特征

礦石礦物主要為閃鋅礦，偶見方鉛礦；脈石礦物主要為白云石、黃鐵礦等。礦石化學成分較簡單，有用組分主要為Zn，次為Pb。礦石中伴生有用組分主要為Cd、Ge，含量分別為(11～30)×10-6、(30～50)×10-6，伴生As、Sb、Hg、Cu、Ag等有害元素。礦石礦物呈自形—半自形晶粒、他形晶粒狀、交代殘余結構,浸染狀、網脈狀、脈狀、角礫狀、團塊狀及塊狀構造，以浸染狀為主。區(qū)內礦石工業(yè)類型為原生硫化礦石。

2地電化學測量法

(1)地電提取測量法。巖石中的離子大部分以配位化合物的方式賦存，該類離子在天然狀態(tài)下處于動態(tài)平衡狀態(tài)，在人工電場作用下，該動態(tài)平衡會被破壞，促使離子向離子吸收器遷移，經一定時間的吸附作用，巖石中的離子達到新的動態(tài)平衡，同時離子吸收器中所收集的離子也達到飽和狀態(tài)。通過測試分析離子吸收器中指定元素的含量，可提取成礦元素的相關異常信息，從而獲得找礦信息。

(2)土壤離子電導率測量法。該方法通過測定樣品中多種成暈離子的電導率達到尋找隱伏礦體的目的[4]。當隱伏礦體位于潛水面或一定地層巖之下時，在裂隙水發(fā)育或土壤飽和水條件下，類似于將1個惰性電導體置于電解液中，由電導體一端至另一端將產生氧化還原梯度差，電子通過導體由Eh低的一端(礦體底部)流向Eh高的一端(礦體頂部)，如此圍繞礦體底部便產生1個正電帶，圍繞礦體頂部產生1個負電帶。圍繞著礦體的陽離子須完全向上遷移，陰離子完全向下遷移，以保持電中性。正是由于電化學溶解作用，促使礦體和疏松沉積層中的陰陽離子按一定規(guī)律遷移和分布，使得巖石和土壤中原有的物化參數發(fā)生變化。可見，電導率異常應為多種離子成暈的產物，也是一個示礦信息較強的物理化學綜合指標，反映的礦化信息較單元素異常豐富，一般在常規(guī)物化探方法難以實現找礦突破的復雜地區(qū)，電導率測量可顯示出特殊的作用。

(3)土壤吸附相態(tài)汞測量。Hg為親氣元素，在熱液作用下以自然汞和汞化合物形式存在于金屬硫化物中，或伴隨揮發(fā)分擴散、滲濾到巖石、礦物的裂隙或包裹體中，在地表黏土、膠體物或有機質的吸附作用下形成Hg原生分散暈及異常。土壤中汞氣和吸附相態(tài)汞保持復雜的平衡狀態(tài)，二者對礦體的賦存均有指示作用。根據HgO和汞化物熱釋溫度，采用控溫測量土壤中與成礦有密切關系的迭加價態(tài)汞(HgO及部分HgCl)可達到尋找隱伏礦體的目的[4]。

3地電化學異常特征

區(qū)內地電化學異常測量結果見表1。根據標準差和背景值計算出異常內、中、外帶值，可知：①主成礦元素Zn異常長軸方向呈NW向展布，與區(qū)內已知NW向斷層展布基本一致；②其余如Pb等親硫元素及電導率亦表現出該特征，Hg異常分布范圍較Zn、Pb主成礦元素異常范圍大；③Cd、Pt、Sb、Mo、Ni、Pd等中—高溫元素的背景值與異常特征表明，主成礦元素Zn應為深源高溫向低溫運移至有利部位成礦，各元素異常三級分帶明顯，套合較好。

表1地電化學參數及濃度帶劃分

×10-6

注：土壤離子電導率單位為μs/cm，吸附相態(tài)汞單位為(×10-9)。

主成礦元素Zn異常外帶經鉆孔查證為礦致異常，各元素異常套合好，異常變化強度對應性較好，主要成礦元素Zn、Pd等與電導率、吸附汞等異常對應較好，其異常特征大致成正相關關系(表2)。由表2可知：元素成礦溫度的稟賦特點反映出淺部中—低溫元素、中—高溫元素異常同時顯現的特點，與區(qū)域構造演化特點相吻合，即區(qū)域性的拉張-裂陷作用持續(xù)作用的結果；成礦元素異常值為區(qū)內背景值的2～10倍，盡管礦體中Pb品位較低，礦化極不均勻，但Zn異常值較高，主要由后期構造及各自元素化學性質差異所致。

表2　查證剖面各組合異常特征與已知礦體的關系

注：土壤離子電導率單位為μs/cm，吸附相態(tài)汞單位為(×10-9)。

4結論

(1)在礦體埋藏一定深度的范圍內，通過離子吸附可較好地提取成礦元素異常，更易于圈定找礦靶區(qū)，通過工程查證是尋找隱伏礦體的有效方法。

(2)通過地電化學工作提取深部成礦信息，為成礦條件及控礦因素提供佐證。斷裂構造盡管容礦作用甚微，但指示礦質流體上升的通道或表現為成礦后期構造作用的信息。

(3)地電化學測量技術可提取主要元素及相關親和元素的異常信息，可在以往物化探弱異常區(qū)域提取較明顯的異常信息。

(4)地電化學找礦方法野外作業(yè)簡單易行，具有工作效率高、成本低的特點，在貴州五指山地區(qū)尋找隱伏鉛鋅礦體是可行的。

參考文獻

[1]陳國勇，鄒劍波，譚華，等.黔西北地區(qū)鉛鋅礦成礦規(guī)律探討[J].貴州地質，2008，25(2)：86-94.

[2]王華云.貴州鉛鋅礦的地球化學特征[J].貴州地質，1993，10(4)：272-289.

[3]黃林，趙征，劉金海，等.黔西北五指山背斜礦集區(qū)鉛鋅礦成礦遠景淺析[J].貴州地質，2006，23(3)：203-205.

[4]羅先熔.地電化學成暈機制、方法技術及找礦研究[M].北京：地質出版社，2007.

(收稿日期2015-08-05)

*中國地質調查局地質大調查項目(編號：資[2013]01-008-015)。

黃林(1967—)，男，高級工程師，558000 貴州省都勻市蟒山路5號。