广东省乐昌市禾尚田钨多金属矿床成矿元素地球化学特征研究

张高强

ZHANG Gao-Qiang

（广东省地质调查院，广州510080）

（Guangdong Institute of Geological Survey,Guangzhou 510080,China）

广东省乐昌市禾尚田钨多金属矿床成矿元素地球化学特征研究

张高强

ZHANG Gao-Qiang

（广东省地质调查院，广州510080）

（Guangdong Institute of Geological Survey,Guangzhou 510080,China）

本文通过分析禾尚田矿区1∶1万土壤测量成果，结合区域成矿地质条件和矿区矿床地质特征，对禾尚田钨锡多金属矿区成矿元素地球化学特征进行分析研究。结果表明：（1）各成矿元素具高背景、高浓集的特征，含量与地层具相关性，空间上具温度梯度分带；（2）成矿元素异常具分异与叠加特征，矿区受构造和地层双重控制，为多期次成矿；（3）成矿元素异常具找矿指示意义，据此可在区域与深部获找矿突破。

土壤地球化学测量；成矿元素；禾尚田钨多金属矿床

1 前言

禾尚田钨多金属矿是广东省地质调查院近年新发现的超大型矿床，该矿床地处广东省乐昌市云岩镇和乳源县大桥镇辖区（图1）。区域上位于南岭东西向构造带中段，粤北“山字型”构造瑶山脊柱西翼和南端，属广东省最重要的乐昌—乳源锑多金属成矿带。禾尚田钨多金属矿为热液脉型矿床，赋矿围岩为泥盆系灰岩，在已知的钨多金属矿产地中具有独特性，拓宽了沉积岩区找矿的思路。

土壤地球化学测量是较为成熟的常规化探方法，前人对与其找矿效果有关的地貌、景观、气候、土壤成因及元素迁移机理进行了成功的探讨和描述，其中残坡积土壤测量最为有效，运积区找矿效果视测区情况而定[1-2]。阮天健、朱有光教授(1985)提出地球化学场的概念，完善的地球化学场理论体系和研究方法[1-9]对找矿信息提取和二次利用奠定了基础。禾尚田矿区是在1∶5万水系沉积物调查圈定的禾尚田异常（AS2-乙1）内，运用1∶1万土壤测量对异常揭露的基础上开展勘查工作的，此次找矿突破证实了地球化学方法在矿产勘查前期工作中的重大意义。通过对禾尚田矿区的土壤测量数据研究，可为相似的地球化学景观区提供找矿理论依据。

图1 矿区交通位置图Fig.1 Locality map of Mining area

2 矿区地质概况

出露地层绝大部分为泥盆系（D），地层由老到新依次为棋梓桥组（Dq）、东坪组（Ddp）、天子岭组（Dt），受多条断裂影响地层走向不稳定（图2）。

矿区构造可分为褶皱、断裂和节理裂隙三类，走向以近S-N向、NE向、E-W向和NW向为主。褶皱迹线明显受到断裂控制。在F7断裂以西呈NNW走向；在F1与F7断裂之间呈NE、NNE走向；在F1与F2、F16断裂之间呈S-N向；F2断裂以东呈NNW走向；F16断裂以东呈S-N向。含矿节理大部分呈网脉状发育，相对集中的走向为S-N、E-W和NE向，陡倾角。

矿区未见岩体出露，但高精度重力和磁测资料表明深部存在隐伏岩体。

3 工作方法

图2 禾尚田矿区地质简图Fig.2 Simplified geological map of Heshangtian deposit

表1 分析测试方法及检出限Table 1 Analytical methods and detection limits

1:10000土壤地球化学测量严格按《地球化学普查规范（1:50000）》（DZ／T0011－1991）要求执行。以1:1万地形图为底图，垂直于矿化带布设测线。采用手持GPS、罗盘定点，采样网度为200 m ×20 m，局部加密为100 m×20 m，样点间每隔100 m做标记。采样层位为B层，深度约0.3 m，样重大于500 g，并调查地质、地貌及样品情况。保证5%的重复样采集，做好样品质量检查。样品晒干后，用木锤粉碎，过60目尼龙筛，送样重200 g。

样品测试单位为中国国土资源部广东省中心实验室，分析W、Sn、Mo、Bi、Be、Cu、Pb、Zn、Au、Ag、As、Hg、Sb、F等，采用ICP-MS、ES等6种方法（表1），分析质量满足要求。

运用DGSS（2010）、SPSS、MapGIS等软件处理数据，并进行统计分析。采用对数正态剔除法（临界值X±3S）剔除部分数据，进而统计相关地球化学参数，元素相关性分析时不进行剔除。在绘有1:1万地形图的原始数据图上，结合地质背景，根据异常下限采用人工勾绘13种元素异常图，并用不同色阶表示分带区间。

4 土壤地球化学特征

4.1 成矿元素含量特征

采用对数正态方式剔除离散数据，并进行统计（表2）。

表2 矿区土壤成矿元素含量统计（Au为10-9，其余10-6）Table 2 The content of Ore-forming elements in soils

矿区成矿元素富集。矿区元素含量与广东省土壤背景值比较，Sb、As、W、F、Be、Bi、Zn、Sn、Cu、Hg比值分别为 23.85、17.61、5.83、3.53、2.98、2.98、2.88、2.43、2.05；与中国土壤A层中位值比较，As、Sb、W、Sn、Bi、Hg、F、Be、Pb比值分别 为 18.52、12.04、8.79、7.05、5.48、4.21、3.34、2.52、1.99。

全区成矿元素变异系数多较小，但相差较大。经剔除处理后，全区Ag、Hg变异系数大，分别为14.13、12.3；Bi、Au变异系数大于1，其它成矿元素变异系数小。表明矿区Ag、Hg存在矿化点的可能较大，而其它元素要么存在大面积的矿化体，要么为整体矿化不明显的浓集区。

4.2 成矿元素分布特征

4.2.1 各地层单元土壤中成矿元素分布特征

为了解矿区各地层单元土壤中成矿元素分布特征，结合地层情况对土壤元素数据分析，剔除离散样品，求得各地层单元土壤中成矿元素含量结果（表3）。

矿区各地层单元土壤中存在元素浓集差异。天子岭组出露区土壤中W、Sn、Bi、Be、Cu、As、Ag的含量较高，在异常区表现更明显，富含高温成矿元素。东坪组出露区土壤Au、Hg、Sb含量较高，同时富含W、Sn、Bi、Be、Cu、As、Ag，组分复杂。棋梓桥组出露区土壤中无明显差异，Pb、Zn、Au、Hg、Sb含量略高，W、Sn、Bi、Be、Cu、As、Ag的含量略低。老虎头组出露区土壤中Pb、Sb含量高，W、Sn、Bi、Be、Cu、As、F含量低。

4.2.2 元素在剖面上的变化

选取矿区典型土壤剖面数据（23线、400线勘探线连线，至探矿权范围为止），制作W、Sn、Bi、Be、Au、Hg、Sb、Pb、Zn等含量变化曲线组成的综合剖面图，结合地质情况进行分析，矿区土壤成矿元素分带性明显，成矿元素含量受制于地层分布和构造作用（图3）。

表3 各地层单元土壤中成矿元素含量统计(Au为×10-9，其余为×10-6)Table 3 The content of Ore-forming elements in soils of different stratums

（1）W、Sn、Bi、Be见跨度达数千米的浓集区域，沙栋里-石冲一线土壤中均浓集，地层为天子岭组，且以断层为边界，高值区分布在两个向斜区域，指示了褶皱产生的层间裂隙与钨锡成矿作用的正相关性。

（2）Au、Hg、Sb均存在4个浓集区域，其中西部三个中心Sb、Au高值区重叠，而Hg易迁移特性致使第二个浓集区左移，高值区与断层明显相关；连九塘的浓集区Hg、Sb高度浓集，Au浓集较弱，与Pb、Zn浓集区吻合，揭示该区域Pb、Zn、Sb成矿作用的一致性，而Hg也进一步证实了断裂对成矿作用的影响。

（3）Pb、Zn在连九塘区域明显浓集，沙栋里-石冲一线弱浓集，高值区与断层和密集劈理带关系密切，连九塘高值区地层为棋梓桥组，而西部棋梓桥组未见高值区，表明Pb、Zn成矿与地层关系不大，成矿受断裂影响明显。

图3 土壤剖面中各成矿元素含量变化趋势图Fig.3 The trend map of Ore-forming elements in soil profile

（4）从西到东元素浓集组合大致为Hg-Au-Sb、W-Sn-Bi-Be-Hg-Au-Sb、W-Sn-Bi-Be-Sb-Pb-Zn、Hg-Sb-Pb-Zn，表现出了低温-中高温-中低温的组合变化规律。沙栋里-石冲一线W、Sn等多元素浓集与天子岭组褶皱关系密切，而其它区域元素浓集与断裂关系密切。

4.3 成矿元素地球化学异常特征

矿区地层与构造影响下的不同地质单元地球化学次生晕形态具有一定规律性，共伴生元素异常具相似特征。

（1）矿区成矿元素分布与地层具有一定相关性。天子岭组中W、Sn、Bi、Be、Cu、As、Ag的含量较高；东坪组高W、Sn、Au、Hg；棋梓桥组各元素无明显差异；老虎头组中高Pb、Sb，低W、Sn。这种富集分带性在异常区被进一步放大。

（2）矿区成矿元素具有明显的温度梯度分带特征。从矿区中部至边缘，主要元素异常组合呈半环状表现为高→中→低温的变化特征即WSnBe-PbZnAgAu PbZnSbAuHg。说明矿区中部温度高、往边缘温度降低，热液成矿作用具有多期次的特点。

（3）矿区成矿元素具有一定的套合性。中部的中高温成矿元素异常集中区域，亦有低温成矿元素异常的叠加，表明该区域成矿活动为多期次、多矿种成矿。西部及南西部的Au、Hg异常与东部及南东部的Pb、Zn、Sb异常元素组分简单，表明成矿活动相对单一，其它成矿活动影响较小。

（4）矿区成矿元素异常分布特征受矿区地层和构造控制。矿区成矿元素异常一般分布在断裂和地层岩性变化地段。矿区主要受到南北、北西、北东、近东西向构造控制，同时具有大量的层间滑动，为矿液的输送和矿体的改造提供了动力和空间，在不同区域其主导因素有所变化。中部W、Sn为主异常在雪马田与石冲间北西向的大断裂控制了异常的北东部边界，使异常北部形成一条近似直线的边界，断裂东南部存在W、Sn异常带且向南延伸，将中部异常带切割为不对称的东西两侧，综合来看其为后期、非成矿断裂，而中部密集的北东向平行断裂则为成矿断裂。南部Hg、Au异常与南北向断裂有一定关系，东部及南东部的Pb、Zn、Sb异常与北西向、北东向断裂具有一定关联。

（5）矿区不同成矿元素异常具有远程指示意义。F具强挥发性，一般在W、Sn矿体上方形成强异常，在络合物解体后主要进入萤石和白云母中，在矿区基本指示了W、Sn矿体范围。Hg在南西部具有大规模的异常，同时见Au、Cu异常，具高硫化物特征，指示了深部具有较好的找矿前景。

4.4 找矿区划与验证效果

根据异常分布、成矿地质条件和异常查证等，将矿区划分为4个找矿重点工作区：Ⅰ区在沙栋里-雪马田-石冲一带，主攻钨、锡，同时可兼顾铍、铅、锌、银、金等，面积4.46 km2；Ⅱ区在野鸭塘一带，主攻铅锌、锑，面积0.93 km2；Ⅲ区在长塘村以北一带，主攻金、汞，同时可兼顾非金属矿种，面积1.52 km2；Ⅳ区连九塘东部，主攻铅锌、锑，面积1.31 km2。

次生晕异常用于指导找矿工作效果显著。Ⅰ区钻探揭露矿体效果好，地表和深部均能见到钨或钨锡矿体，部分综合异常中钨矿体工业储量达超大型规模，并伴共生规模相当可观的锡、银等。Ⅲ区槽探揭露出含金、汞矿化体，钻孔揭露出金工业矿体，与矿区东坪组土壤富集Au等的特征吻合。Pb、Zn、Sb等异常指示意义较强，虽找矿未获突破，但Ⅱ区和Ⅳ区可见民采矿点，表明找矿潜力较大。

4.5 矿床地球化学成因探讨

矿区以热液成矿为主，且经历过一次高硫化物还原性流体成矿过程。根据W、Sn为主异常中As的特征可知，矿区经历了高硫化物成矿过程，表现为还原性流体成矿。As的这种异常分布特征在两侧的Au、Hg异常及Pb、Zn、Sb异常带中均有一定显示，但明显弱于中部W、Sn为主异常区域。

矿区经历了多期构造成矿过程。W、Sn异常区可见大量的含矿石英脉、云英岩脉，其与热液流体关系密切，这种过程必须有足够强大的外力使围岩形成通道，从矿区石英流体包裹体Rb-Sr及白云母40Ar/39Ar测年结果来看，其与南岭成矿带钨锡矿成矿年龄基本一致[10-15]，钨锡成矿与燕山期构造活动关系密切。Au、Hg、Pb、Zn、Sb成矿过程与南北向中低温成矿构造带具有一定相关性，受基底隆起带和坳陷带转换边缘带的控制，即与古老基底层碎屑岩物质被萃取有关。从异常分异与叠加特征，可知矿区经历了多期次的成矿作用过程。

矿区经历了次生富集成矿过程。W、Sn异常土壤中可见大量含矿石英脉、云英岩脉碎块，基于W、Sn等元素不易迁移的特性，一般富集在距原生矿体几公里以内。同时酸性条件下，溶解的W易与碳酸钙发生反应，就地沉积形成钨酸钙沉淀。长期的风化淋滤富集作用，形成了大量的富含W、Sn等的砂矿体。

5 结论

（1）各成矿元素具高背景、高浓集的特征，具有充足的成矿物质，成矿元素含量与地层具有一定相关性，空间上具明显的温度梯度分带特征。

（2）成矿元素异常具有分异与叠加特征，受矿区构造和地层双重控制，矿区为多期次成矿。

（3）成矿元素异常具找矿指示意义，依据类比性可拓展找矿空间。南北向寻找蚀变破碎带型铅锌矿、锑矿；东西向寻找蚀变破碎带型、石英（云英岩）脉型和网脉型钨锡矿；深部亦可寻找夕卡岩型矿床钨锡矿。

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Zhang G Q.Geochemical characteristics of ore-forming elements in Heshangtian tungsten polymetallic deposit,Lechang,Guangdong province.,2014, 30(2):124-130.

Based on the data of the 1:10,000 soil survey results,combines with the regional metallogenic geological conditions and geological features analysis,the metallogenic element geochemical characteristics of Heshangtian deposit are studied in this paper.The results showed that:(1)characteristics of the ore-forming elements are with high background,high concentration,and correlated with the typical stratum,and in space with temperature gradient zone;(2)metallogenic element anomalies with abnormal differentiation and overlay feature,ore bodies are controlled by structural and stratigraphy,usually with multi-stage mineralization;(3)ore-forming element anomalies as prospecting significance can obtain breakthrough in the regional exploration.

soil geochemical survey;ore-forming elements;Heshangtian tungsten polymetallic deposit

P618.66；P622+.3

A

1007-3701(2014)02-124-07

10.3969/j.issn.1007-3701.2014.02.006

2014-03-20；

2014-05-09.

广东省地质局与广东省广晟资产经营有限公司合作勘查的部、省合作矿产资源勘查项目“广东省乐昌市梅花大坪矿区禾尚田钨多金属矿普查”资助.

张高强（1983—），男，工程师，主要从事勘查地球化学、环境地球化学研究,E-mail：64994049@qq.com.