豫西欒川縣潭玉溝銀礦床構造疊加暈特征及找礦靶區預測

許令兵 ，劉國華

（1.河南省有色金屬礦產探測工程技術研究中心，河南 鄭州 450016；2.河南省有色金屬地質礦產局第二地質大隊，河南 鄭州 450016）

0 引言

潭玉溝銀礦位于河南省欒川縣東北部，南鄰欒川縣潭頭金礦，北距嵩縣沙土凹金礦約6 km，成礦地質條件有利。礦區中心點地理坐標為東經111°42′30″，北緯 34°06′00″。自2000年以來，礦區內先后開展地質預查、普查、詳查及勘探工作，發現含礦構造帶40余條，按走向大致可劃分為近東西向、北東向、北西向三組。近東西向的S101為礦區內主要含礦構造帶，長約2000 m，寬1.0～10.0 m，圈出2條銀礦體，估算Ag資源量約100 t（河南省有色金屬地質礦產局第二地質大隊，2018①）。除S101外，其余礦脈找礦成果均不理想。

為實現找礦突破，探礦權人于2016年對礦區加大勘查投入，工作對象以S101礦脈為主，同時兼顧礦區西南部的F881等含金構造帶的找礦評價，但未取得顯著性找礦成果。2018年，探礦權人在S101礦脈開展巖石地球化學剖面測量，研究礦脈構造疊加暈特征，以期為深部找礦指明方向并為鉆孔布設提供依據。

1 研究區地質特征概述

熊耳山是河南省著名的金銀礦集區之一，區內已發現鐵爐坪銀礦、蒿坪溝銀鉛礦、康山金銀鉛礦床等，構成東秦嶺地區一個新的重要銀礦帶（陳德杰，1996；陳衍景和隋穎慧，2003;張明亮等，2008；劉文毅等，2018）。區域內出露地層主要為太古宇太華群深變質巖系和中元古界長城系熊耳群火山巖系，其次為中元古界薊縣系官道口群淺海相碎屑-硅鎂質碳酸鹽系和零星分布的下第三統礫巖以及第四系殘坡積層。其中，太華群和熊耳群為區內金、銀多金屬礦的主要賦礦地層（王志光等，1997；郭保健等，2005；許令兵，2010；劉國華等，2012；吳發富等，2012；郭克劍等，2015）。

潭玉溝礦區位于熊耳山礦集區內，受控于馬超營斷裂與焦園-獅子廟斷裂之間。礦區內出露地層主要為中元古界熊耳群雞蛋坪組、馬家河組和官道口群高山河組，皆大致呈北西-南東向延伸。區內斷裂、裂隙構造發育，斷裂構造主要有北東、北西和近東西向3組（圖1），近東西向斷裂構造為礦區內主要容礦構造。褶皺構造不明顯。礦區內暫未發現巖漿巖出露（郭克劍等，2015）。

圖1 欒川潭玉溝銀礦大地構造位置（a）及礦區地質簡圖（b）（據郭克劍等，2015修改）

礦區內圍巖蝕變主要有硅化、鉀長石化、絹云母化、綠泥石化、高嶺石化、綠簾石化等。礦化主要有黃鐵礦化、褐鐵礦化、方鉛礦化等，次為黃銅礦化、閃鋅礦化等。與銀礦化關系密切的有鉀化、硅化、白云石化、黃銅礦化。

2 礦床地質特征

S101為礦區內主要銀礦脈之一，地表出露長度約2000 m，帶寬1.0～10.0 m，平均寬約5.0 m，傾向325°～15°，傾角49°～68°，沿走向、傾向上均呈舒緩波狀。帶內主要為蝕變安山巖及構造蝕變巖，金屬礦化主要為褐鐵礦化、黃鐵礦化、方鉛礦化、閃鋅礦化，次為黃銅礦化、輝銅礦化、黝銅礦化等。蝕變為鉀長石化、硅化、白云石化、綠泥石化、絹云母化、黑云母化等（郭克劍等，2015）。

依據現有工程控制，在S101礦脈內共圈出銀礦體2個，編號為S101-Ⅰ、S101-Ⅱ。礦體嚴格受構造帶控制，沿走向和傾向上均有尖滅再現、分枝復合的特點。礦體形狀呈透鏡狀，向南西西方向側伏。礦體長380 m，寬240 m，礦體真厚度1.17～5.23 m，平均2.87 m，厚度變化系數61%，厚度穩定。單工程銀品位43.90×10-6～823.10×10-6，平均品位182.09×10-6，品位變化系數224%，礦化極不均勻。

3 樣品采集及分析數據的處理

3.1 樣品采集

本次選擇了3條勘探線剖面，共15個鉆孔，分別采集巖石樣品。其中，第13勘探線剖面有6個鉆孔，第07勘探線剖面有5個鉆孔，第08勘探線剖面有4個鉆孔。為了合理減少工作量，結合礦區銀礦成礦特征及工作的目的，本次只對S101礦脈進行采樣，采樣介質為含礦構造帶內的礦化蝕變巖。根據野外觀察和鉆孔基本分析樣品分析結果，按礦化蝕變強度不同劃分為弱蝕變巖、強蝕變巖、礦化體、礦體，并分別采集巖石化學樣品。采樣方法為連續打塊，在同一樣品采樣范圍內揀5～8塊直徑小于20 mm的子樣組成樣品，樣重大于300 g。本次共采集樣品203件，樣品送往河北省承德華勘五一四地礦測試研究院化驗，化驗資質為甲級。分析指示元素13項，為Au、Ag、Pb、Zn、W、Sb、Bi、Mn、As、Sn、Cu、Mo、Hg。

3.2 樣品分析數據的處理

將原始數值用“迭代剔除法”消除高值點或低值點的影響，即以“均值+3倍標準離差”值為高值點的界限，或以“均值-3倍標準離差”值為低值點的界限，并用均值代替高值點或低值點的值，逐次剔除，直至無高值點或低值點。本次工作只進行了3次迭代，3次迭代后元素特征值見表1。

表1 微量元素值特征統計量（3次迭代后）

4 S101銀礦床構造疊加暈分帶標準

由于本次采樣位置均位于含礦構造帶內，采樣介質為含礦構造帶內的蝕變巖或銀多金屬礦（化）體。含礦構造帶中蝕變巖均經過了成礦過程的熱液疊加改造，元素發生了活化遷移或富集沉淀，元素的含量發生改變，相對于礦床圍巖而言，含礦構造帶就是一條地球化學異常帶。因此，本次研究中提出以下異常圈定的兩個假設條件：一是異常范圍受含礦構造帶的空間約束，也就是說異常等值線限定在含礦構造帶內，不跨越構造帶；二是異常下限值取值為樣品的均值，并以1倍或2倍的標準離差為級差分別圈定元素異常的中帶、內帶（表2）。

據相關性分析及熱液礦床的成礦理論，本次研究選取As、Sb、Hg為銀礦床的前緣暈特征指示元素，選取Ag、Pb、Au、Cu近礦特征指示元素，選取高溫元素Mo、W、Sn、Bi為銀礦尾暈特征指示元素（邵躍，1997；葉天竺等，2014；祖宗虎和王俊，2019）。元素構造疊加暈濃度分帶見表2。

表2 S101礦脈構造疊加暈濃度分帶表

5 礦床構造疊加暈的疊加結構識別及疊加特點

根據潭玉溝銀礦特點，并參考前人研究成果（李惠等，2006；禹斌等，2011；陳樹民，2019；劉旭光等，2019），綜合提出如下疊加暈識別標志和疊加特點。

5.1 原生暈軸向分帶出現反常分帶指示疊加

本次以S101礦脈中的S101-Ⅰ號礦體之第13勘探線剖面為基礎，共6個鉆孔的巖石樣品分析結果，對銀礦床特征指示元素的軸向分帶性進行研究。各工程代表的中段高程分別為760 m (ZK1302)、730 m (ZK1304)、680 m (ZK1306)、610 m (ZK1308)、560 m (ZK1310)、530 m (ZK1312)。

以各工程中樣品平均值作為基礎數據，參考《巖石地球化學測量技術規程》（中華人民共和國國土資源部，2015）推薦的C-B。格里戈良（1975）指示元素分帶指數計算法分別計算出分帶指數（表3），通過計算分帶序列和前緣暈/尾暈的比值（表4），研究礦體從上到下（760～530 m）元素分帶的變化規律。根據分帶指數計算結果（表3），并結合元素間的垂向變化度綜合判斷，潭玉溝銀礦原生暈軸向分帶序列從上到下為：Sb-Zn-As →Mo-Sn→Au→Mn-Bi-Hg→Ag-W-Pb-Cu。

表4 潭玉溝銀礦體不同標高微量元素含量特征

元素軸向分帶序列計算結果表明（表3～4），尾暈指示元素（Mo、Sn、Bi）與頭暈指示元素（Sb、As、Hg）空間上相互穿插疊置，且尾暈元素排在近礦指示元素（Ag、Pb、Cu）之前，說明有多次成礦作用疊加，易于形成富銀礦。S101-Ⅰ礦體中ZK1308揭穿到銀礦體，銀品位為1132.03×10-6就是富銀礦形成的例證。

表3 S101-Ⅰ銀礦體第13勘探線不同高程指示元素的分帶指數

5.2 各指示元素中內帶異常多中心或前尾暈共存指示疊加

礦區內以銀成礦為主，同時伴生Pb、Cu等有用組分。據相關性分析結果，Ag、Cu間存在正相關性（相關系數達0.89）。以銀礦體為中心，Ag向上、向下及礦體兩側濃度逐漸降低（圖2），在S101-Ⅰ號礦體的側伏延伸方向，從地表（760 m）至深部（500 m），Ag出現3個濃集中心，特別是在600 m標高附近的兩個濃集中心相距較近；Pb、Cu也有多個濃集中心，且與Ag的濃集中心位置基本相吻合，進一步說明主成礦元素（Ag）與伴生元素（Pb、Cu）間的相關性；前緣暈指示元素 As、Sb、Hg及尾暈指示元素W、Bi、Mo等也有多個濃集中心。

圖2 潭玉溝銀礦S101礦帶銀礦體縱剖面圖（a）及構造疊加暈元素濃度垂直縱投影分帶圖（b-l）

從整體上看，S101-Ⅰ號礦體中指示元素或成礦元素均有多個濃集中心，在600 m標高附近的兩個Ag濃集中心相距較近，且出現前尾暈共存，反映多次成礦作用的疊加，指示下部有盲礦的可能。同樣，在S101-Ⅱ號礦體中08勘探線附近，自地表到600 m標高間也存在著頭尾暈相互疊加，預示有多次成礦作用發生。

5.3 特征指示元素地球化學參數軸向轉折指示疊加

對S101-Ⅰ、S101-Ⅱ號礦體在不同高程的As、Sb、As/Bi及Sb/Bi等地球化學參數特征進行對比研究（表4）。

S101-Ⅰ號礦體，在13—07勘探線間，從近地表處760 m至深部530 m標高，Ag顯示出了3個濃集中心，As顯示了 3個高值區。在第13勘探線附近As、Sb含量自淺部向深部雖有小幅度的轉折，但總的趨勢為逐漸降低（圖3），Bi的含量也是如此。As在07勘探線附近的500 m標高處出現高值點，Sb在07線附近自675～500 m標高間出現了2個高值區，自淺部到深部表現為升高→降低→升高（圖3），反映了多次成礦作用疊加或為脈動式成礦的體現；Sb/Bi、As/Bi 從近地表處（約760 m標高）到深部（約500 m標高)，由低→高→低→又升高（表4），地球化學參數出現兩次轉折，指示500 m標高之下礦體有很大的延伸或有盲礦體存在。

圖3 潭玉溝銀礦體在13線、07線、08線的微量元素含量變化折線圖

S101-Ⅱ號礦體，As、Sb含量均表現為低→升高→降低，自標高700 m附近連續向深部呈現降低，且Bi含量為升高的趨勢；As/Bi、Sb/Bi的比值曲線同樣為降低的態勢。由此推斷，S101-Ⅱ號礦體向深部延伸不會很大，深部找礦空間有限。

6 找礦靶區預測

6.1 找礦靶區預測的構造疊加暈標志

根據構造疊加暈疊加特征，結合前人研究成果（禹斌等，2011；馬久菊等，2012；李惠等，2019；劉旭光等，2019），對S101礦脈找礦靶區預測提出如下構造疊加暈標志。

（1）在有Ag或Cu弱異常的條件下，若前緣暈指示元素As、Sb、Hg有強異常出現，而尾暈元素Bi、W、Mo、Sn異常較弱，指示深部有盲礦存在。相反，尾暈指示元素異常強，而前緣暈指示元素異常弱，則指示深部無礦。

（2）前、尾暈共存準則，即前、尾暈共存，指示深部還有盲礦存在。

（3）在構造疊加暈剖面或垂直縱投影圖上，前緣暈指示元素As、Sb、Hg的異常強度，從淺部到深部，出現由強→弱→強，或異常一直很強（中、內帶異常），特別是在控制最深鉆孔的樣品中出現強異常，指示深部還有盲礦存在。

（4）地球化學參數轉折：As、Sb、Sb/Bi、As/Bi從上→下由低→高→低→最下中段又升高，指示深部有盲礦，或礦體向深部延伸較大。

6.2 找礦靶區預測結果

根據潭玉溝銀礦構造疊加暈特征和盲礦體預測標志，對S101-Ⅰ、S101-Ⅱ號礦體的深部找礦進行了靶區預測，提出1個找礦有利靶位，即位于S101-Ⅰ號礦體07線深部找礦有利區—靶區Ⅰ（圖4）。

圖4 潭玉溝銀礦S101礦脈找礦靶位預測垂直縱投影圖

7 結語

通過對潭玉溝銀礦構造疊加暈的初步研究，總結出了S101礦床的構造疊加暈特征，建立了盲礦預測的構造疊加暈標志；運用盲礦體預測的構造疊加暈標志對S101-Ⅰ、S101-Ⅱ號礦體深部找礦有利區進行了預測研究，提出了1處預測靶位，為今后深部找礦提供了依據。預測結果有待今后進一步工程驗證。

注 釋

①河南省有色金屬地質礦產局第二地質大隊.2018.河南省欒川縣潭玉溝銀礦勘查工作報告[R].1-56.