河北省某區元素地球化學異常找礦研究

郭 媛，張瑞霞，姜敬敬

通過圖幅的水系沉積物地球化學測量，獲得了高精度地球化學測試數據，查明了區內元素的含量水平、分布、分配及富集狀況，獲得了全區不同地質單元元素地球化學特征參數值，并通過研究區域地球化學元素及區域地球化學異常的分布規律，分析了元素分布與地層、構造、巖漿巖等地質條件的制約關系及空間變化特征，揭示了控制元素分布、分配的主要因素。結合地層、構造、巖漿巖等成礦地質條件，對重要異常進行了解釋評價。分析了各組異常所處的成礦地質條件以及與礦床類型、礦床分布等之間的空間關系，建立地球化學成礦模型，劃分成礦遠景區，對找礦具有重要意義。

1 地球化學找礦模型建立

本區元素地球化學具有規律性的空間分布特征，一系列地球化學異常與區域成礦類型、成礦地質構造之間具有吻合的空間對應關系，成礦規律明顯。因此，找礦模型宜考慮以下因素。

1.1 區域成礦規律

本區以金礦為主，成因為熱液脈型。中生代燕山期是本區的主要成礦期。

1.2 區域地球化學特征

本次調查結果表明，地球化學異常，特別是主要元素異常對礦化作用具有良好的指示效果，因此，地球化學異常特征是建立地球化學找礦模型的重要標志之一。

1.3 區域地質背景

由不同礦床成礦規律可知，各礦床類型均與構造－巖漿活動密切相關。金礦及其它礦化均出現于較其它地質體相對富集成礦元素的地層或巖體內，即存在礦源層亦是成礦作用的有利條件。

1.4 地球物理及遙感特征

具有一定規模和落差的斷裂構造，和具有一定規模和一定密度、磁性差異的地層界線，一般表現為重力和磁異常梯級帶或重磁場特征區分界線；沿斷裂往往有巖漿巖體侵入，它們往往與圍巖具有一定的密度和磁性差異，故重磁場則表現為串珠狀異常。

綜合重力、航磁異常及遙感線、環形構造，將推斷解釋出的巖漿巖體、斷裂構造等信息作為建立地球化學找礦模型的輔助依據。

根據以上依據，建立主要礦種的地球化學找礦模型。

2 地質特征

該異常區位于燕山臺褶帶北緣的大廟穹斷束和灤平凹斷束內，二道梁單元斜長花崗巖與小瓦溝片麻巖接觸帶在南側。

礦區出露巖層主要為新太古代變質深成巖小瓦溝片麻巖，區內構造主要為韌性剪切帶和北東向斷裂構造。韌性剪切帶為紅旗營-東雙柵子近東西向韌性剪切帶的一部分，絹云母化、綠泥石化、綠簾石化以及鉀化蝕變較強。

在異常區南部發現2 條北東向金礦化脈，為硅化破碎蝕變帶，寬約1m，傾向北西，圍巖為小瓦溝片麻巖。

3 地球化學異常特征

異常元素組合以Au、Cr、Ni、Cu、Mo、Pb 為主，異常形態呈北西向帶狀分布。Au 為3 級濃度分帶。

4 異常查證方法

4.1 面積性1：1萬地質草測

在異常區南部發現一條北東向金礦化脈，為硅化破碎蝕變帶，寬約1m，傾向北西，圍巖為小瓦溝片麻巖。

在異常區北部存在的韌性剪切帶，為紅旗營-東雙柵子近東西向韌性剪切帶的一部分，為在簡單剪切機制下形成的右旋滑脫型剪切帶，受變形改造的巖石單位主要為小瓦溝片麻巖，糜棱面理產狀，巖石強細粒化、片理化，混合巖化和退變質作用呈近東西向帶狀展布。發育絹云母化、綠泥石化、綠簾石化以及鉀，異常關系密切。

4.2 面積性1：1萬土壤測量

根據1：1 萬土壤測量，圈定出兩個異常HT5-1 和HT5-2。HT5-1 異常主要為Au、Ag、Mo、Pb 元素異常，該異常位于查證區的東北部，與近東西向韌性剪切帶有關；Au、Ag、Cr、Mo 等元素均出現了較強的土壤異常，成礦度較高，具有三級異常濃度分帶及較好的空間套合關系。查證區內成礦度大于0.1 的主要異常元素有Au、Ag。Au 具有0.765 的成礦度，異常襯度3.15，出現了148.3ng/g 的極大值；Ag 具有0.118 的成礦度，異常襯度1.595，出現了0.958μg/g 的極大值。

圖1 異常剖析圖

表1 1 號異常元素特征參數詳

HT5-2 異常在查證區中南部有Au、Ag、Mo、Pb 等元素異常，濃度值較低，一般不分帶，與北東向的斷裂帶有關。查證區內成礦度大于0.1 的主要異常元素有Mo、Li、Ag。Mo 具有0.42的成礦度，異常襯度1.30，出現了2.12μg/g 的極大值；Li 具有0.116 的成礦度，異常襯度1.072，出現了38.3μg/g 的極大值。Ag具有0.13 的成礦度，異常襯度1.15，出現了0.17μg/g 的極大值。

表2 HT5-2 異常元素特征參數詳

對本區土壤樣品元素作R 型聚類分析，并在R 型聚類分析的基礎上作因子分析，以方差貢獻百分比大于70%為確定因子個數的條件，截取了前5 個因子作為主要因子，載荷系數閾值取0.6 得到各因子的主要元素（表3）。

表3 正交旋轉矩陣

得到各因子的主要元素As、Li、Hg、Pb （F1）為一類，表現出與中酸性高、中、低溫巖漿熱液有關的親氧、親硫成礦元素組合特征。Cr、Ni（F2）一期與基性超基性巖漿有關的元素組合，Au、Mo（F3）因子為與金成礦有關元素組合。表現為最早期高溫親氧元素熱液礦化特征，因此該異常是多期次火山巖漿熱液礦化迭加而成，礦化明顯受構造控制。

得到各因子的主要元素As、Li、Hg、Pb （F1）為一類，表現出與中酸性高、中、低溫巖漿熱液有關的親氧、親硫成礦元素組合特征。Cr、Ni（F2）一期與基性超基性巖漿有關的元素組合，Au、Mo（F3）因子為與金成礦有關元素組合。表現為最早期高溫親氧元素熱液礦化特征，因此該異常是多期次火山巖漿熱液礦化迭加而成，礦化明顯受構造控制。

表4 主要因子特征及其對應元素

4.3 電法測量結果

該區共布設5 條電法剖面。該區出露巖石為黑云角閃斜長片麻巖和黑云二長片麻巖，整體視極化率值偏高，無突出高值區。標本測定顯示，黑云角閃斜長片麻巖視極化率數值較高。

200 線和220 線視極化率數值較穩定，只有單點異常，200線328 點處為斜長角閃巖透鏡體，220 線362 點與366 點處位于北東向的礦化石英脈及破碎蝕變巖處。其它異常無明顯已知地質體引起，應為黑云角閃斜長片麻巖中礦物不均勻性引起。290線、310 線和330 線也只有幾個點異常，均位于韌性剪切帶中，無明顯的地質體與之對應。

表5 AS5 乙2 墳頭山異常特征一覽表

已知200 線352 點處為民采老硐，激電異常不明顯。

激電異常點除330 線296 點落于土壤測量的金高值區內，其它異常點與土壤測量異常高值區無明顯對應關系，也無明顯的礦化體。

4.4 探槽揭露結果

該異常共施工探槽，清理老硐，樣坎。樣品測試元素為Au、Ag，兩元素均未出現異常含量，未出現含量高于邊界品位的樣品出現，幾個樣品Au 品位大于0.10g/t，顯示有礦化現象，但未見明顯的礦化帶，推測可能為韌性剪切帶引起。另外，在老硐中采樣也發現有礦化現象，由北東向的破碎蝕變帶引起。

表6 AS5 乙2 探槽樣品分析結果表

5 異常解釋討論

（1）該區異常元素組合以Au、Mo、Cr、Ni 為主，主成礦元素異常強度高，Au 為3 級濃度分帶，Mo 為2 級濃度分帶，異常形態呈北西向帶狀分布。

（2）異常區內構造主要為紅旗營-東雙柵子近東西向韌性剪切帶，韌性剪切帶內出露巖層主要為小瓦溝片麻巖,巖性主要為黑灰色中細粒黑云角閃斜長片麻巖，絹云母化、綠泥石化、綠簾石化以及鉀化蝕變較強。主要成礦元素的異常中心主要位于韌性剪切帶內。

（3）土壤測量發現區內主要存在2 個較強的異常中心，1 號異常主要為Au、Ag、Mo、Pb 元素異常，該異常位于查證區的東北部，新太古代黑云斜長片麻巖和古元古代侵入巖接觸帶的片麻巖一側，近東西向韌性剪切帶內。激電異常有異常，探槽揭露顯示韌性剪切帶內有金礦化，但未發現礦體。2 號異常在查證區中南部有Au、Ag、Mo、Pb 等元素異常，濃度值較低，一般不分帶，有民采金老硐，北東向的礦化帶激電測量有高值點；土壤面積測量也在礦化帶上及附近有金礦異常高值點；說明該礦化較薄，且向下有延伸，產狀較陡。

（4）探槽揭露顯示韌性剪切帶內有金礦化，但未發現工業礦體。2 異常所在的片麻巖地層中，沿北東向的斷裂帶有民采金老硐，基本分析表明，Au 可達工業品位。

（5）激電中梯測量表明2 號異常范圍內的激電異常多為單點異常，應為薄脈狀巖體或巖性差異引起。韌性剪切帶內激電異常不明顯，但視電阻率變化較大，應為不均勻地質體引起。

（6）該區異常應是主要由接觸帶的片麻巖一側的近東西向韌性剪切帶引起，Au 等元素局部可富集成礦。

6 成礦遠景區分類

依據中國地質調查局《戰略性礦產遠景調查技術要求》等對成礦遠景區的圈定要求，結合區內重要礦（化）點類型的形成條件及分布情況、化探異常特征等因素綜合確定，將預測遠景區劃分為A、B、C 三類，通過對無礦權設置的異常檢查，進一步圈定了找礦靶區。成礦遠景區劃分原則如下：

A 類：成礦條件十分有利，與已知礦床找礦模型表達的預測準則的吻合程度較高，預測依據充分，資源潛力大或較大，地表可見礦化露頭或隱伏（盲）礦床存在可能性很大，可優先安排礦產預查的地區。

B 類：成礦條件有利，與已知找礦模型的預測準則有較好的相似程度，預測依據較可行，成礦信息集中，有一定資源潛力，可考慮安排地質工作的地區。

C 類：具有成礦條件，與找礦模型的預測標志和已知區類比，有可能發現資源，又根據現有資料（或成礦信息）推斷具有一定的資源潛力的地區。

根據上述原則，該區劃分為1 個B 類成礦遠景區。

7 結論

該研究區內出露巖性為變質深成巖小瓦溝片麻巖,巖性主要為黑云角閃斜長片麻巖。構造主要為異常區北部的近東西向韌性剪切帶，絹云母化、綠泥石化、綠簾石化以及鉀化蝕變較強。

水系沉積物異常元素組合以Au、Mo、Cr、Ni 為主，Au 為3級濃度分帶，Mo 為2 級濃度分帶，異常形態呈北西向帶狀分布。

查證過程中發現，查證區北部的韌性剪切帶內存在土壤化探Au、Mo 元素異常高值區，刻槽取樣顯示韌性剪切帶內有金礦化，Au 最高0.53×10-6。在查證區南部有民采金老硐，Au 最高0.62×10-6。激電中梯測量表明區內激電異常不明顯，多為單點異常，但視電阻率變化較大，應為不均勻地質體引起。

該異常應是由片麻巖中的熱液蝕變所引起，是尋找金多金屬礦的有利地段。