四川正河金多金屬礦地球化學特征及找礦方向

唐成澤，嚴冰，銀雪琴，陸朋朋

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四川正河金多金屬礦地球化學特征及找礦方向

唐成澤1，嚴冰2，銀雪琴2，陸朋朋2

（1. 四川省核工業地質調查院，成都 610052；2. 成都理工大學地球科學學院，成都 610059）

通過對正河金多金屬礦大地構造位置、地層、構造、蝕變及地球化學特征的綜合分析研究，與區域上典型金礦床的對比分析，認為礦床具有熱液成因，未來找礦重點區域為Hs-1異常區，其次為Hs-2異常區，以探尋石英脈型和熱液型Au為主，兼顧Cu、Pb、Zn。

金；地球化學；找礦；正河

研究區處于揚子準地臺與松潘-甘孜褶皺帶結合部。以桂溪-曲山-蘇保一線（即北川大斷裂）為界，東部屬揚子準地臺北西龍門山-大巴山臺緣凹陷西部的龍門山褶斷帶；北西面屬松潘-甘孜褶皺系巴顏喀拉冒地槽褶皺帶東緣的茂汶-丹巴背斜（后龍門山褶皺帶）[1][2]。研究區構造位置上處于羌塘-三江造山系之玉龍塔格-巴顏喀拉前陸盆地，屬于巴顏喀拉-松潘成礦省內小金-汶川Fe-Cu-Au-Pb-Zn-Ag礦遠景區與平武虎牙-黑水Mn-Fe-Au礦遠景區的結合部，區域上已發現的典型金礦主要有哲波山金礦、松潘白羊鄉金礦、理縣危關金礦、平武老營坪金礦等，區域上看具有良好的金多金屬成礦地質條件（圖1）。

圖1 研究區大地構造位置圖

（據四川省區域地質志修編，1991）

F1：青川-平武斷裂; F2：汶川-茂汶斷裂; F3：北川-映秀斷裂; F4：安縣-馬角壩斷裂; F5：前緣隱伏廣元-大邑斷裂①：新南向斜; ②：茂汶復背斜; ③：大印復背斜; ④：大康背斜; ⑤⑥：轎子頂復背斜; ⑦：黃坪灌向斜; ⑧：元吉倒轉背斜; ⑨：井天壩背斜; ⑩：仰天窩向斜; ?：唐王寨復向斜

1 礦區地質特征

1.1 地層

研究區范圍內出露的地層有三疊系下統波茨溝組（T1）、三疊系中統雜谷腦組（T2）以及第四系（Q）。

1）菠茨溝組，主要分布于研究區北西部，出露面積較小。其主要巖性為含鐵錳或不含鐵錳的變質石英砂巖及少量的綠泥石千枚巖、灰巖、薄層大理巖組成，韻律性不明顯。局部巖石較為破碎且可見有微弱的蝕變，局部見有較好的黃鐵礦化以及褐鐵礦化。

2）雜谷腦組，為研究區主要出露地層，分布于區內北東部及南部。其巖性主要為少量變質鈣質粉砂巖、變質長石石英砂巖夾雜砂巖、砂質絹云板巖或千枚巖、絹云板巖，韻律性不明顯，局部為不夾板巖的大套砂巖段。局部巖石較為破碎，巖層間及裂隙中偶見石英細脈、團塊，石英細脈體周圍一般有絹云母環繞，巖石顏色較深。該地層的板巖及千枚巖中見有較好的黃鐵礦化及褐鐵礦化。

3）第四系，主要為沖積（或沖洪積層），沿河流兩岸零星分布，厚度不大，時代較新，均為全新統。

1.2 構造

研究區內巖層總體為東-南東向傾斜，南東部雜谷腦組地層為一小型向斜，軸延伸北東-南西向，向北東方向傾伏，為傾伏向斜。向斜核部為千枚巖，兩翼對稱出露千枚巖夾板巖、板巖夾千枚巖及板巖，見黃鐵礦化、褐鐵礦化現象。向斜北西翼巖層產狀103°～157°∠43°～82°，南東翼220°～327°∠58°～81°。研究區南部見一斷層，斷層面傾向北西，傾角50°～80°，斷層崖向南延伸出礦區，長大于800m。

1.3 巖漿巖及變質巖

研究區內巖漿活動總體不強烈，僅局部地段見有少量巖脈侵入，脈體兩側蝕變主要有褐鐵礦化及黃鐵礦化，與金礦成礦有一定關系。

研究區屬于揚子準地臺與松潘-甘孜褶皺帶結合部，變質作用表現強烈。主要的變質巖類有：變質砂巖、變質長石石英砂巖、板巖類以及千枚巖等。主要的變質礦物有綠泥石、絹云母以及少量的黑云母。巖石變質程度相對較低，變質作用類型為區域低溫動力變質作用，其源巖為一套海相碎屑巖。

1.4 蝕變特征

研究區內蝕變較為發育，主要有硅化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、絹云母化以及綠泥石化，其主要蝕變特征可分述如下。

1）硅化，為研究區主要的熱液蝕變活動及成礦重要因素，主要表現形式為石英脈發育，幾乎遍布整個礦區，南東部（藥房子）及北東部（正溝）附近石英脈最為發育，延伸達500m，石英單脈不大，寬不超過1.5m。部分石英脈附近伴有黃鐵礦化、褐鐵礦化，褐鐵礦化常見。

2）黃鐵礦化，主要分布于千枚巖及板巖中，砂巖中局部可見，以星點狀為主，局部見條帶狀。黃鐵礦主要呈立方體形態，粒徑1～3mm，少量可達1cm，含量1%～20%不等。受構造及變質作用影響，部分黃鐵礦發生變形和碎裂，裂紋中有赤鐵礦、褐鐵礦蝕變，部分邊部有黃銅礦交代。這類黃鐵礦為海相沉積成因。后期鏡下觀察研究發現：巖石中有較多的細小黃鐵礦發生了變形和碎裂，裂紋中發現有較好的赤鐵礦、褐鐵礦蝕變；部分黃鐵礦邊部有黃銅礦交代；此外，經鑒定還發現有黃銅礦、斑銅礦及銅藍等熱液蝕變礦物。所有這些都說明：該地區曾有較強烈的熱液活動。

3）褐鐵礦化，主要分布在石英脈與圍巖接觸部位，也分布于石英脈千枚巖及板巖層面間。主要為熱液蝕變產物，多呈現土黃色、紫黑色及紅色。

表1 礦區異常下限取值表

注：含量單位Au為10-9，其余均為10-6

2 地球化學特征

2.1 采樣分析

采用水系沉積物化樣進行分析，分析Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As等6個元素，將原始數據轉換成對數后進行統計，直方圖顯示，元素為呈對數據正態分布[3]。

異常下限（T）是用對數剔除特高值后的全區對數平均值加1.5倍標準差返真數而得來的。實際取值結合了地球化學、地質、礦產特征，其結果見表1。圈定異常以T、2T、4T圈出外、中、內三個濃度帶。

2.2 異常評價及推斷解釋

從綜合異常圖上看（圖2），研究區圈出三個綜合異常，分別為Hs-1、Hs-2、Hs-3，其中Hs-1、Hs-2異常較好。位于礦區南部的Hs-1為主要異常，呈橢圓狀，沿北西-南東向展布，長軸約1.65km，短軸約1.13km，面積1.47km2。異常元素包括Au、Cu、Pb、Zn、Ag、Sb。其中Au具有良好的三級濃度分帶，極大值為241×10-9，單元素異常排序中位列第一；Cu、Pb、Zn均具有二級濃度分帶；Ag、As具有一級濃度分帶。總的來說該異常規模較大，強度較高，元素組合齊全，異常間擬合好，濃集中心疊合好。

該異常所處地層為三疊系西康群雜谷腦組，巖性主要為千枚巖、變質長石石英砂巖、板巖以及少量的灰巖。巖石中節理及小型褶皺發育。裂隙充填物中硫化物含量較高，呈現強烈的褐鐵礦化。推測該異?？赡転殡s谷腦組巖石裂隙中的金屬硫化物所引起，該異?？赡転榈V致異常。從其所處地質背景、成礦環境和元素組合來看，該異常區針對Au、Cu、Pb、Zn多金屬找礦具有較好的找礦前景。

Hs-2異常元素包括Au、Cu、Pb、Zn、Ag，異常呈花生狀沿北東-南西向展布，長軸約2.3km，短軸約1km，異常面積1.89 km2。相比于Hs-1號異常，Hs-2號異常強度較低，濃集中心疊合較差，具有二級濃度分帶，極大值為168×10-9，單元素異常排序中位列第二。綜合其所處地質背景、成礦環境和元素組合來看，該異常與Hs-1基本一致。

Hs-3異常元素僅有Au、Cu，異常面積小，強度較低，濃集中心疊合較差，具有一級濃度分帶。

3 找礦方向探討

3.1 區域成礦特征

研究區大地構造位于揚子準地臺與松潘-甘孜褶皺帶結合部，位于巴顏喀拉-松潘成礦省內小金-汶川Fe-Cu-Au-Pb-Zn-Ag礦遠景區與平武虎牙-黑水Mn-Fe-Au礦遠景區結合部，地處川陜甘三省交界處，是我國重要的金礦產地。區域上典型金礦有哲波山金礦、銀廠溝金礦、老營坪金礦等[9-11]（圖1）。對其特征進行對比分析，可總結出區域上金礦的成礦特征（表2）。

圖2 礦區綜合異常圖

從該區域已發現的礦種及產出部位來看，雜谷腦組（T2z）是金礦的重要產出地層，礦床類型主要有微細浸染型和石英脈型金礦。容礦巖石常含較多還原性物質（有機質和黃鐵礦等）和碳酸鹽物質，巖性以鈣質砂巖和鈣質板巖為主，其成分成熟度較低。例如哲波山金礦床，其大地構造位置、控礦構造、產出地層以及蝕變特征均與研究區相似。

總結前人研究發現，該地區金礦床主要有如下共性[4][5]：賦礦地層主要是三疊系和泥盆系，均為海西-印支構造層，圍巖多是細粒碎屑巖和碳酸鹽巖；熱液蝕變主要有硅化、絹云母化；金的賦存狀態以微細粒、顯微金為主，載金礦物以毒砂和黃鐵礦為主；成礦深度為淺成，成礦溫度均為中低溫，以125～190℃為主。Au、As、Sb、Hg是川陜甘“金三角”最主要的成礦元素，他們的地球化學行為決定了本區金礦成礦的特點Au、As、Sb、Hg的高背景有利于微細粒浸染型金礦的成礦[5]。

表2 區域金礦床對比表

3.2 研究區有利成礦條件及找礦標志

1）地層巖性：雜谷腦組為該區域上金礦的主要產出地層；礦區內砂巖、粉砂巖和淺變質碳質板巖、碳質千枚巖是區域上主要的容礦原巖；砂巖(粉砂巖)與板巖交替出露，表現出一定的復理石建造特征；薄層碳質板巖為成礦物質的沉淀起到良好的屏蔽作用[6]。而砂、板巖韻律互層形成了能干性（滲透障）與非能干性（不滲透障）的交互疊置和有序排列。幾乎所有金礦體都產于能干性和非能干性的轉換部位，即砂、板巖的接觸部位。當板巖與薄層砂巖互層搭配時，巖層的能干性差，極易產生構造破碎，形成成礦流體運移的通道和礦質沉淀富集的空間場所[7]。對比研究區與區域上富金礦的地層、巖性特征發現，研究區內出露的雜谷腦組地層是重要的金成礦有利條件。

2）構造：礦區內發育有較多的小型褶皺和節理裂隙，使巖石的破碎和虛脫空間的形成，為含礦熱液的運移和沉淀提供了良好的條件。在裂隙充填物中發現有含量較高的硫化物（黃鐵礦、錳礦、閃鋅礦等），呈現強烈的褐鐵礦化（圖3）。該特征與哲波山金礦床的褶皺控礦和密集裂隙控礦極為相似[8]。相比之下礦區的構造活動不如哲波山金礦床強烈，但礦區內發育良好的小型褶皺、節理裂隙及其分布范圍表明，礦區內構造及其組合分布特征均為成礦有利條件，可為成礦物質的蘊意、沉淀、富集提供足夠的空間。

3）礦化蝕變：硅化、絹云母化、黃鐵礦化、綠泥石化、碳酸鹽化等蝕變，均作為金礦直接或間接找礦標志。

4）地球化學標志： Au、Cu、Pb、Zn、Ag、Sb組合異常（Hs-1）規模較大，異常強度較高，元素組合較全，異常間擬合好，濃集中心疊合好，Au具有良好的三級濃度分帶，極大值為241×10-9。野外實地調查中還發現，在巖石裂隙的充填物中含有較多的硫化物，呈現強烈的褐鐵礦化，推測該異常可能為礦致異常。

圖3 褐鐵礦化、黃鐵礦化（鏡向西）

綜上所述，筆者認為研究區內成礦條件較為有利，主要體現在：①大地構造位置處于兩個找礦遠景區結合部，區域構造活動較為強烈，可為含礦熱液的運移提供良好的動力條件和通道；②礦區內巖石的破碎和虛脫空間的形成，可為含礦熱液的運移和富集沉淀提供空間；③礦區內大面積出露富金礦的雜谷腦組地層，淺變質巖石交替出露的巖性組合特征有利于成礦；④與熱液活動有關的礦化蝕變發育良好，分布廣泛；⑤水系沉積物地球化學異常顯示出較好的Au、Cu、Pb、Zn組合異常。

4 結論

基于上述討論，筆者認為研究區未來找礦方向應當以探尋石英脈型和熱液型Au為主，兼顧Cu、Pb、Zn；礦區南部雜谷腦組分布區（Hs-1）是找礦取得突破的有利區域。具體找礦工作中應當注意一下幾點：

1）針對礦區雜谷腦組地層中碳質板巖、鈣質板巖、千枚巖、變質砂巖等淺變質巖石交替出露的巖性組合區域開展進一步的勘查取樣分析工作。

2）加強剪切帶、褶皺變形帶以及節理裂隙的延伸、蝕變特征及其含礦性的研究。雜谷腦組含金性較高，熱液及韌性剪切構造活動是引起金活化、遷移和富集的主要因素。

3）加強黃鐵礦成因及其含金性研究。前期工作中發現，黃鐵礦呈單體和集合體形態分布于雜谷腦組變質碎屑巖中，一部分為沉積成因，為成礦前期產物；另一部分黃鐵礦為熱液成因，這類黃鐵礦可能與金富集具有密切關系，故應加強黃鐵礦標型及其成因研究。

4）針對Hs-1、 Hs-2兩個異常情況良好的區域開展異常查證工作，尤其是針對預查區南部雜谷腦組地層中的Hs-1異常區。必要時可采取地質、物探、化探以及淺部工程（如探槽等）相結合的手段開展異常檢查工作。

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Geochemical Characteristics and Range of Reconnaissance for the Zhenghe Au-Polymetallic Deposit

TANG Cheng-ze1YAN Bing2YIN Xue-qin2LU Peng-peng2

(1-Sichuan Institute of Uranium Geological Survey, Chengdu 610061; 2- College of Earth Sciences, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059)

This paper has a discussion on geotectonic setting, stratigraphy, structure, wallrock alteration and geochemistry for the Zhenghe Au-polymetallic deposit. The study indicates that the Zhenghe Au-polymetallic deposit is a hydrothermal deposit. Hs-1 and Hs-2 geochemical anomalies are promising regions for searching hydrothermal type and quartz vein type Au deposit and C-Pb-Zn deposit.

gold; geochemistry; prospecting; Zhenghe

2017-03-25

唐成澤（1990-），男，四川成都人，助理工程師，研究方向：資源勘查工程

P632+.3；P618.51

A

1006-0995（2017）04-0659-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.04.030