会泽酒房土壤地球化学测量及找矿潜力分析

2014-03-04杨昌平董光林

有色金属（矿山部分） 2014年2期

杨昌平，董光林

（1．四川省冶金地质勘查局六○一大队，四川攀枝花617027；2．云南楚雄矿冶股份有限公司，云南楚雄675400）

土壤地球化学测量作为一种成本低、见效快、效果好的找矿方法已被人们广泛应用。特别是在金矿的地球化学勘查中应用土壤地球化学测量的报道很多［1－3］。近几年，应用土壤地球化学测量寻找铅锌矿也不乏实例［4－5］，特别是熊亮［6］等在距研究区西南方向3km的金牛厂铅锌矿应用土壤地球化学测量取得了良好的地质找矿效果，并发现了滇东北铅锌矿新的含矿层位［7］。

会泽酒房位于滇东北地区，该区是我国铅、锌、银的重要产地之一，区内已发现大型矿床4处、中型矿床5处、小型矿床14处、矿点63处，矿化点129处［8］，其中会泽有矿床（点）30余处。滇东北地区同时也是云南重要的产磷基地。工作区内有一铅锌矿点，滇东下寒武统梅树村组主要磷矿床分布图［9］显示酒房地区有一磷矿点，野外调查发现一采银老硐。本次土壤地球化学测量工作目的在于缩小找矿靶区，为探矿工程布置提供依据。

1 区域成矿背景

研究区位于扬子地台西南缘的川－滇－黔多金属成矿区的南部，区域内断裂构造发育，主导断裂为南北向的小江断裂带和昭通—曲靖隐伏深断裂带，东西向的巧家—莲峰断裂、大宝厂—长发硐断裂。五星—迤车迅断裂、金牛厂—矿山厂断裂、寻甸—德泽—双河断裂等次级断裂间于两断裂带之间。区内岩浆活动强烈、跨越时间长，形成的岩浆系列复杂、岩石类型繁多，但是在研究区内未见出露。据王峰［10］研究，研究区属矿山厂—金牛厂断裂构造成矿带，东川—五星厂—矿山厂铅锌多金属找矿远景区。

2 研究区地质概况

工作区为一背斜构造，核部为震旦系（Z）地层，两翼为寒武系（∈）地层，背斜轴线北东向。出露主要地层有上震旦统灯影组（Zz2dn）、下寒武统渔户村组（∈1y）、下寒武统筇竹寺组（∈1q）、下寒武统沧浪铺组红井哨段（∈1ch）、上泥盆系宰格组（D3zg）。各组岩性：灯影组（Zz2dn）以块状白云岩为主，渔户村组（∈1y）为灰色白云岩夹磷块岩、硅质岩，筇竹寺组（∈1q）为页岩夹薄层砂岩，沧浪铺组红井哨段（∈1ch）为粉砂质页岩与长石石英砂岩互层，宰格组（D3zg）为白云质、钙质复矿砾岩。

研究区内有三条断裂（图1），分别为东西向的F1、近东西向的F2和北东向的F3。三条断层均为逆断层。断裂表现为断面陡直且延伸较远，断裂带内不规则网状石英细脉发育，并发育后期方解石脉，具褐铁矿化、黄铁矿化、方铅矿化，偶见孔雀石化，普遍具硅化，地貌上表现为负地。

3 土壤地球化学特征及异常特征

3．1 样品采集及元素组合特征

按照土壤地球化学取样标准［11］，在研究区内每平方千米均匀地采集40～50件残积层土壤样，采样层位位于B层底部与C层上部之间。取样时，剔除角砾及植物根系，只取粉末土壤。样品晾干后过80目筛，对Cu、Pb、Zn、Ag、Au、Sb、As、Fe、Co、P等元素进行测试分析。

对采集的240件样品中Cu、Pb、Zn、Ag、Au、As等十种元素进行测试分析，数据统计分析表明，Ag、P、Sb、Pb、Zn元素的变化系数相对较大，在工作区分布相对不均匀且富集系数大于1，发生了相对的富集。同时，应用统计软件SPSS对原始土壤地球化学数据标准化后进行R型聚类分析（图2）表明，取相关系数为0．35时可将这十种元素分为三组：其中Co、Fe、Zn、Au为第一组，Co、Fe的相关性较高；Cu、Sb、As、Ag、Pb为第二组，Cu、Sb的相关性较高，对Ag、Pb矿的寻找具有指示作用；P与其它的元素的相关性较差，单独成一组。

3．2 背景值和异常下限的确定

图1 酒房矿区地质简图Fig．1 Geological sketch map of the Jiufang Mining Area

图2 酒房地区土壤测试元素R型聚类分析谱系图Fig．2 Spectrum from R cluster analysis of soil samples test from Jiufang Area

一般地，元素含量相对于地壳的平均丰度比值越大，其成矿的可能性越高，对测试的10种元素含量平均值与地壳丰度比较，其中Ag、P、Sb、Pb四种元素的浓度克拉克值介于2．5～5．2，其余六种元素的浓度克拉克值均小于1；结合上述R型聚类分析，Cu、Sb相关性较高且对Ag和Pb有较好的指示作用。因此仅对成矿可能性较高的元素Ag、P、Sb、Pb和具有较好指示作用的元素Cu的背景值和异常下限进行计算。

确定地球化学背景值和异常下限的方法主要有剖面图解法、直方图解法、概率格纸图解法、计算法［11］。计算法实用性强，易操作，确定的背景值及异常下限较低，更有利于突出弱异常，本文选用计算法确定背景值和异常下限。首先，对原始数据取对数，对单元素的对数值应用逐步剔除法剔除特异值并进行正态分布式检验，直至各元素服从对数正态分布。最终求得各个元素的背景值的对数lg（Co）和对数均方差值lg（δ），由异常下限对数值lg（Ca）＝lg（Co）＋Klg（δ）（一般系数K＝2或3［11］，为突出异常本文采用K＝2计算异常下限）计算得出异常下限Ca，矿区主要测试元素的异常特征值如表1。

表1 主要元素异常特征值Table1 Main elements anomaly characteristic values

3．3 异常圈定及特征

本次工作采用衬度（测量值与元素异常下限的比值）表示各元素的异常，并采用异常下限值的l、2、4倍异常下限来划分异常外带、中带、内带。用Surfer进行数据网格化后圈出各元素等值线图，最终将各元素等值线导入Mapgis完成综合异常图（图3）。

通过区内土壤测量圈定出Ag、P、Cu、Pb、Sb异常强度高、分布面积广、元素组合较为齐全的综合异常4处。综合异常Ⅰ位于工作区的西北部上震旦统灯影组（Zz2dn）地层中，F3断层北侧，面积0．2km2。该异常Sb、Cu、Ag、Pb元素之间套合性较好，其中Sb、Cu异常衬度较高，对Ag、Pb矿的寻找具有较好的指示作用。综合异常Ⅱ位于工作区的东部下寒武统渔户村组（∈1y）与筇竹寺组（∈1q）地层接触带，F3断层南侧，面积0．12km2。该异常Sb、Cu、Ag呈现良好的叠加且Ag异常较好。综合异常Ⅲ位于F3断层南侧的下寒武统渔户村组（∈1y）地层中，面积0．45km2。该异常Sb、Ag呈现良好的叠加，Ag异常较好，同时P异常衬度和规模（衬度与面积的乘积）较大，也是寻找磷矿的有利地段。综合异常Ⅳ位于工作区西南部的下寒武统渔户村组（∈1y）地层中，面积0．4km2。该异常由P、Ag元素组合而成，P、Ag异常衬度较高、异常范围和规模大，是本区找矿的重点地段。

从土壤异常综合图可以看出，金属元素Ag、Cu、Pb、Sb异常主要沿F3断层两侧分布，分布地层主要集中于下寒武统筇竹寺组（∈1q）、渔户村组（∈1y）及上震旦统灯影组（Zz2dn）。P异常主要集中在下寒武统渔户村组（∈1y）地层中，呈现出分布面积广、异常衬度高的特点。

图3 酒房矿区化探综合异常图Fig．3 Integrated anomalies of geochemical prospecting map in the Jiufang Mining Area

4 找矿潜力分析

滇东北地区铅、锌、银主要的含矿层位为震旦系灯影组中部、下寒武统渔户村组、上泥盆统宰格组、下石炭统摆佐组、二叠统栖霞—茅口组、奥陶统大箐组、前震旦系［10］。含矿岩性主要为碳酸盐岩，但近年在会泽金牛厂筇竹寺组泥质粉砂岩中已发现了铅锌矿体［7］。陈启良将渔户村组富铅锌矿的找矿标志概括为深断裂旁侧渔户村组地层出露地带，硅质岩、硅化白云岩、结晶白云岩常为赋矿岩层，走向逆断层附近的次级断裂部位、层间破碎带及滑脱部位、牵引褶皱的轴部是良好的赋矿部位［12］。从综合异常图可以看出，铅、银异常主要分布在渔户村组与筇竹寺组地层接触带、F3断层南部。F3断层为区域驾车湾断层的次级断裂，驾车湾断层是深部热液活动的主要通道。热液沿渔户村组碳酸盐岩地层层间虚脱部位上升至筇竹寺组页岩层，被隔挡后在渔户村组与筇竹寺组地层接触带有利部位沉淀，风化剥蚀后形成了次生晕异常。野外调查中，在银槽子北部发现一处铁帽，这可能与银铅矿的表生迁移有关。综上所述，工作区铅、银找矿的重点为渔户村组与筇竹寺组地层的层间虚脱部位、褶皱的转弯处、构造叠加部位、断层破碎带，银矿或银铅矿的找矿潜力较大。

滇东北地区磷矿的最主要含矿层位为上寒武统渔户村组［9］（梅树村组），筇竹寺组地层中也有分布。综观研究区异常，磷异常衬度高、规模大，主要分布于下寒武统渔户村组（∈1y）地层中，这与滇东北地区磷矿的赋矿层位一致。工作区下寒武统渔户村组白云岩中夹磷块岩，磷异常可能与磷块岩风化有关和本次土壤地球化学测量圈定的磷异常范围相符。对工作内采自不同岩性残积层中的土壤元素进行统计显示，取自硅质岩残积物中18件样品磷平均含量高达4．4%，远高于其它岩性风化土壤中磷的含量。综上所述，工作区寻找磷矿的指示层位是下寒武统渔户村组硅质岩出露带。