水系沉積物地球化學測量在華縣瓦房店地區的找礦應用及找礦潛力分析

肖志豪，張歡歡，劉 松，楊建鵬

（陜西地礦第六地質隊有限公司，陜西西安710611）

1 區域背景

區域上處于華北板塊西南緣，跨越華北陸塊和華北板塊南部活動性陸緣兩個二級構造單元，主體位于豫陜隆起，涉及太華臺拱和金堆城中元古代—早古生代上疊盆地兩個四級構造單元。由結晶基底變質巖系太華巖群組成太華古陸核，沉積蓋層為中元古代—早古生代地層，組成金堆城陸緣坳陷帶。

區內早期開展了1∶5萬水系自然重砂測量，在工作區東南部圈出一個鉍鎢金重砂異常，分布于巖體內外接觸帶及巖體與熊耳群細碧巖夾變質凝灰巖的接觸處，鉍鎢緊密共生，巖體中白鎢礦含量最高可達19×10-6，泡鉍礦1～5粒，另有少數含白鎢礦石英脈，該異常對本區尋找鎢鉬礦有很好的指示作用，為本次開展1∶2.5萬水系沉積物測量奠定了基礎。

2 研究區地質特征

研究區地層出露較為單一，北部出露少量的太古界太華群片麻巖系；東南部出露少量的中元古界熊耳群，為一套淺海—濱海相火山沉積巖系。

區內構造主要為節理。分布于巖體或巖體與地層的接觸處，主要發育三組節理，分別為北西向、南北向及北東向，次為近東西向。節理中常充填有方解石、長石、石英脈等形成礦化蝕變帶，蝕變帶可見黃鐵礦、黑鎢礦、方鉛礦、黃銅礦等礦化。巖體內節理裂隙為成礦提供了賦存空間。

區內巖漿巖發育，為燕山期老牛山巖體的一部分，巖石為中粒黑云二長花崗巖，出露的面積大約在104km2，占研究區總面積的93.7%。巖體南側接觸帶形成角巖帶，巖體東側接觸帶形成強烈絹云母化，局部形成片巖、片麻巖化帶。老牛山巖體為區內成礦提供了熱動力來源，與本區鎢、鉬礦成礦關系密切。

3 地球化學特征

3.1 水系沉積物測量

區域上原有1∶5 萬水系沉積物及自然重砂測量工作的基礎，本次工作結合測區景觀條件，水系為黃河流域渭河水系，溝系發育，地形切割較強烈，區內90%以上出露為老牛山花崗巖體，基巖裸露程度高，土壤流失較嚴重，在絕大部分地區1∶1萬面積性土壤測量無法采集準確樣品。并且1∶2.5 萬水系沉積物測量采樣受地形限制小，可以靈活地避開腐殖層覆蓋嚴重的地段，更有效地濾除了腐殖物的干擾；比同面積1∶1萬土壤測量節省樣品測試費用50%～70%，節省工作時間一半以上，進一步提高工作效率。因此該地區考慮時效性及采樣準確性，選擇1∶2.5萬水系沉積物測量作為區內主要工作方法。

3.2 主要地質單元地球化學特征

研究區內的地質體按時代和巖性劃分為兩個地質單元。地層：太古界太華群三官廟組第六巖性段（ArThs6）。巖漿侵入體：早中生代印支晚期老牛山巖體（γ53）黑云二長花崗巖。應用濃集比率(K)、疊加強度(D)等參數對各統計地質單元元素富集特征進行了研究。

太古界太華群三官廟組第六巖性段（ArThs6）黑云斜長片麻巖中Cu元素含量較高，濃集系數K(指地質單元中元素含量與全區元素平均含量之比)大于1.2，呈弱富集狀態，說明此元素在此地層內較其他元素容易成礦。其它元素呈背景；疊加強度D（元素遭受后期作用的程度，指示各元素可能賦存的地質部位）顯示，Bi元素為極強后生疊加，但變異系數較小（Cv＜0.5），均勻分布于地層之中，As、Sb 、Zn、Au元素為同生貧乏，Cu、Mo、Pb、W、Ag 元素為弱后生疊加具一定找礦指示作用。

早中生代印支晚期老牛山巖體（γ53）黑云二長花崗巖中所有元素濃集系數均呈背景值；Bi 元素為強后生疊加，W、Au元素呈后生疊加，其中W元素變異系數大（Cv＞0.68），屬強分異，遷移能力強，為成礦提供物質來源；As、Cu、Sb、Zn元素呈同生貧乏，Mo、Pb、Ag元素為弱后生疊加。

3.3 元素含量特征及主成礦元素的確定

從全區水系沉積物地球化學元素分析，Ag、Pb、Zn、W、Mo、Bi 六種元素的富集系數q大于或接近 1(q為平均值與中國陜西秦巴水系沉積物中元素背景估計值之比)，說明區內水系沉積物中這幾種元素含量與中國水系沉積物背景相比，發生了一定程度的富集(見表1)。其中鎢鉬等金屬的地球化學背景較高，說明這些元素在水系中產生次生富集，具有多金屬成礦物質來源豐富的特點。

表1 研究區各元素主要地球化學參數統計表

從變化系數(Cv)看，Ag、Cu、As、Sb、W，Mo等元素的變化系數較大，表明上述元素在本區的分布極不均勻，離散程度大；Au、Pb、Zn、Bi 等元素的變化系數較小，說明Au、Pb、Zn、Bi 等元素含量在測區內分布相對較均勻，沒有較大的起伏變化。

Ag、Pb、Zn、W，Mo、Bi等元素數據離散程度大，富集系數大，局部富集成礦的可能性大。在工作區開展找鎢鉬等多金屬工作具有的資源潛力大，可能找到具有開發價值的多金屬礦體。

根據上述本區1∶5 萬水系沉積物地球化學測量結果，結合該區1∶20萬地球化學成果，可以確定本區的主成礦元素為Ag、Pb、Zn、W、Mo。

3.4 水系沉積物元素共生組合特征

元素組合是元素親合性在地質體內的具體表現，而元素親合性又與地質環境有關[4]，為了解區內元素之間的相關程度，分析元素組合與地質構造背景的依存關系，采用R 型聚類方法對全區水系沉積物中的元素進行研究，各元素之間的相關關系見圖1。從R型聚類分析結果（圖1）中可以看出，在相關系數為0.50 時，全區10種元素大致可分成As、Sb、Au、Pb組合和Bi、Ag、Zn 組合，其余元素相關性較差，W 元素明顯呈獨立狀態與其它元素相關關系較遠。反映了區內礦化多期次、多階段的特點。

3.5 異常圈定

圖1 研究區水系沉積物測量元素聚類分析譜系圖

依據測區各元素的地球化學親合性和空間聯系、元素異常之間的吻合程度及主要元素異常范圍，分別統計其元素分布特征值、確定背景值及異常下限，并結合地質單元、構造變化等進行綜合異常的圈定，全區共圈出綜合地球化學異常8 處。其中甲類異常2 處，乙1類異常4處，丙2類異常2處。

4 成礦遠景區的劃分與找礦潛力分析

依據圈定的綜合異常區，結合研究區地質、物探特征，結合研究區查證的礦（化）點、控礦構造、化探綜合成果及礦化地段分布情況，在區內劃分出2處成礦遠景區：（1）陰寺溝—老爺嶺—大白羊溝一帶鎢礦A級成礦遠景區；（2）小夫峪溝腦一帶鎢礦C級成礦遠景區。見圖2。

陰寺溝—老爺嶺—大白羊溝一帶鎢礦A級成礦遠景區。該區位于研究區東南角一帶，呈不規則形狀，面積約9.70km2，目前已發現 Q01、Q02、Q05、Q07 等多條含鎢礦化石英脈，脈體規模較大，延伸較穩定，礦化蝕變強。

4.1 成礦地質條件分析

遠景區處于老牛山黑云母二長花崗巖（γ35）與熊耳群火山巖（ChXl3h2）接觸部位，斷裂、裂隙發育，可見明顯多金屬礦化，大多表現明顯的熱液蝕變特征。本區含鎢石英脈常充填于黑云母二長花崗巖體巖穹頂部與圍巖熊耳群接觸部位裂隙內，此外礦脈追索、槽探工程驗證取樣分析并綜合礦體分布發現，巖體內礦脈規模一般大于圍巖內規模，順侵入體穹頂延伸方向含鎢礦脈一般品位較高（Q04，1.32×10-2）而偏離侵入體穹頂延伸方向的礦脈一般品位較差（Q09，0.08×10-2）。推測巖漿期后含礦熱液靜水壓力遠大于圍巖靜巖壓力因而呈現出以接觸帶內帶巖體內某一點為中心的放射性陡頃裂隙脈，所以在巖體接觸帶內帶穹頂延伸方向狹長的范圍內含鎢礦脈的含礦性一般較好，可見礦脈的形成與燕山期黑云母二長花崗巖具有密切的關系。因此，本區異常范圍內成礦地質條件優越，具有較好的成礦地質潛力。

4.2 化探異常特征

該遠景區包括兩個甲類異常（HS-5、HS-7）及一個乙類異常（HS-6）組成，各單元素異常在空間上套合程度較好，組合中心較明顯，異常規模較大、高值范圍吻合較好。其中HS-5 與HS-7 甲類異常為遠景區內主要綜合異常，分布于研究區東南部，以Au、Ag、Pb、Zn、Bi、W、Mo為主，近南北向展布，異常區面積之和約為3.745km2。區內Au、Pb、Bi元素濃集中心明顯，強度高，規模大，具內、中、外三級濃度分帶特征，Ag、Zn、Mo具二級濃度分帶特征，其余均為一級濃度分帶。

4.3 異常查證及成礦潛力分析

結合該區的元素組合特征及化探成果，對重點異常進行查證，實施地化剖面及槽探工程等進行研究。在隨后查證過程中陸續于異常濃集中心及高值點附近發現了Q01、Q02、Q07等多條含鎢礦化石英脈，同時異常成果圖中也體現出了元素高值點（Ag最高2000×10-9，Pb 最高1089×10-6，Bi 最高48.90×10-6，Mo 最高190.0×10-6，W最高118.40×10-6），顯示了該區多金屬礦的巨大潛力。所發現礦脈均呈近南北向延伸，中等—陡頃，礦脈分布特征北段呈近南北向，向南逐漸分散并呈北—北西向且含礦性具有變好、礦脈變密的趨勢，規模較大，延伸較穩定，礦化蝕變強。這進一步說明了礦脈從巖體穹頂某一中心向外放射的模型理論，區內礦脈密集區域為石英脈型鎢礦床成礦模型中侵入巖體巖穹頂部，是盲脈大規模聚集部位，這為進一步的找礦研究提供了方向。

5 結論

（1）研究區內W、Mo、Au、Ag、Cu、Pb 等元素水系沉積物異常分布明顯，異常規模較大，套合好，多富集于巖體與地層的接觸帶附近，區內主成礦元素以W 為主，次為Mo、Au、Ag、Cu、Pb，根據綜合異常，結合地質依據，優選了成礦遠景區，達到了快速縮小找礦范圍，提高找礦準確度的效果，證明1∶2.5萬水系沉積物測量在本區找礦效果良好，具有一定的指示作用，可以在同類地區推廣使用。

（2）研究區有用元素的成礦受到不同程度的構造控制，巖體與地層接觸面附近是成礦有利部位，尤其是巖體內接觸帶成礦條件最佳。成礦除受接觸構造控制外，巖體內巖漿期后所形成的構造裂隙發育，也為成礦有用元素提供了運移通道和賦礦空間，有利于成礦元素的遷移和富集疊加。這對研究區進一步開展找礦工作開闊了思路、豐富了可能存在的成礦類型（含礦種）。

（3）根據化探綜合異常查證所發現多條有價值的含礦石英脈，證明異常是由多條含礦石英脈所引起的礦致異常，可見本區礦脈密集為石英脈型鎢礦床成礦模型中侵入巖體巖穹頂部，是盲脈大規模聚集部位，為進一步的研究提供了方向。這一結論也充分證明本次研究區域內有較大的找礦潛力。