海南白沙地区金矿地质地球化学特征与找矿标志

2015-10-12张凯

地球 2015年7期

关键词：白沙热液金矿

张凯

（广东省核工业地质局二九三大队广东广州510800）

海南白沙地区金矿地质地球化学特征与找矿标志

张凯

（广东省核工业地质局二九三大队广东广州510800）

通过对海南白沙地区金矿床5000余个土壤地球化学测量样品的6种元素分析数据，对该金矿地质特征和地球化学特征综合研究，建立了该矿床地质-地球化学找矿标志，对成矿远景作出评价，为下一步找矿提供地质和地球化学依据。

金矿床土壤地球化学测量找矿标志成矿远景

0　引言

工作区地质勘查工作薄弱，研究资料也相对匮乏，只有一些学者对该区进行了初步探讨，本文在对大量地球化学勘查数据处理分析的基础上，分析了研究区的异常成因，并根据其地质特征探讨了金矿勘查的找矿标志。

1　区域地质特征

矿区位于海南省南西部，处于中生代白沙盆地南东边缘，大地构造位置属于华南褶皱系五指山褶皱带，北毗邻昌江-琼海构造带，东邻白沙大断裂。区内出露地层主要有有石炭纪-青天峡组、南好组并层，二叠纪-南龙组，白垩纪-鹿母湾组，其中下石炭统青天峡组是重要的金矿含矿层[1]。

按地质力学观点,海南岛位于我国第四纬向构造带与华夏、新华夏系构造体系及北西向构造体系交汇处。岛上发育几条明显的东西向断裂带和北东向主构造带,并与北西向构造带组成较复杂的复合与联合关系(图1)。其中矿区北部的昌江-琼海构造带是一条规模巨大以断裂带为主的断褶构造带,横贯东方、昌江、白沙、琼中、屯昌和琼海等县市，在其延伸方向上长达200公里以上。在该构造带上还分布有珠碧江、昌江—白沙、昌江—琼海等一系列东西向断裂带，是影响矿区的主要构造带。

区内岩浆活动频繁，岩浆岩分布很广，主要出露的岩性有：印支期花岗岩，角闪石黑云母二长花岗岩；燕山期角闪石黑云母花岗闪长岩。

从海南岛金矿成矿远景区划看，矿区位于IV远景区内，成NE-SW向展布,矿源层为下石炭统青天峡组，控矿断裂为白沙断裂。

图1　海南岛构造单元划分与金矿带划分简图

2　矿区地质特征

矿区内出露的地层主要有鹿母湾组（K1）和南好组、青天峡组并层（C1）。鹿母湾组（K1l）：下部以砂砾岩、含砾长石石英粗砂岩为主，夹泥质铁质粉砂岩、泥岩。上部长石石英细—粉砂岩夹钙质泥质粉砂岩、粉砂质泥岩。南好组：石英砂岩与板岩互层，底部砾岩、含砾不等粒石英砂岩；青天峡组并层（C1p）:主要为板岩与石英砂岩互层，底部夹灰岩。其中下石炭统青天峡组为区域上重要含矿层，地球化学土壤测量显示，西区青天峡组地层金元素分析值大于东区，且圈出金元素异常晕圈多集中在西区地层内。

区内构造发育，且具有多期性和继承性特点。主要以石英脉、硅化带、基性岩脉为主，按走向可划分为北北西向、近东西向、近南北向三组，总体宽约1～10米，主要构造呈雁列式排列，构造内见有黄铁矿化和黄铜矿化，局部见毒砂。矿区内的控矿构造主要呈北西向展布，长度100-2000m不等。

图2　矿区地质图

3　元素地球化学特征

3.1金元素分布

根据区内地球化学测量样品分析结果（共计5041个有效数据），将元素的地球化学图和对数直方图（元素直方图运用spss软件生成，元素含量值经对数处理）相结合来阐述各元素的分布特征。本文数据只对东西区均分析的Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As 6种元素进行处理。

Au元素的异常区主要集中在矿区中西部，高值区分布于南好组、青天峡组并层的青灰色砂岩与印支期角闪石黑云母二长花岗岩接触部位附近，分布地层为南好组、青天峡组并层的青灰色砂岩。由高值异常的分布范围看，Au元素主要与深部热液有关，岩浆岩侵入体附近成矿条件较好。受范围限制，Au元素部分异常在区内未封闭。

元素分析值经对数处理后，Au元素含量服从正态分布（见图3）。区内正异常的频数较高，且正异常与背景值的差值较大，异常强度大，成矿潜力较好；因成矿地质条件良好，加上多期次热液的叠加，引起Au元素含量出现达到几百甚至上千ppb的特高值。金的变异系数Cv=4.39，属于强分异型，含量分布极不均匀，故推测Au异常与金矿化有关。

各元素的直方图大部分有“拖尾”现象，说明工作区内各元素出现异常。As、Cu变异系数、标准偏差等指标均与Au元素类似，可作为金成矿的指示元素。

图3　Au直方图（注：纵坐标为频数，横坐标为元素含量区间）

3.2 R型聚类分析

根据矿区5041件土壤测量样品分析结果,进行R型聚类分析,研究各元素间的组合关系。图4是矿区原生晕R型聚类分析谱系图。可分为两类元素组合,一是Au、Cu、As、Zn组合,二是Pb、Ag组合。

聚类分析相关系数表明了矿区内金矿化往往伴随着铜Cu、As矿化，关系较为密切，因此，富含Cu、As元素的黄铜矿和毒砂是理想的找矿标志。

表1　矿区分析元素聚类分析结果统计表

图4　矿区R型聚类分析谱系图

R型聚类图：对原始数据取对数；对数据标准化变换；泊松相关系数法。

3.3综合异常划分

利用分析数据在MAPGIS软件平台成图，将各单元素异常晕圈划分为5个综合异常区，分别为①Au-Ag-As-Sn②Au-Ag-Cu-Zn-As-Mo-

W-Bi③Au-Ag-Cu-Pb④Ag-Cu-Pb-Zn-Mo-W-Bi⑤Au-Cu-As综合异常区。异常区由Au、Cu和As三个异常组成，均为三级浓度带。

3.4异常的成因

元素异常虽各具特征，但他们的物质来源、空间展布、元素组合与成矿地质条件关系密切。

工作区内主要出露的岩浆岩主要有燕山期角闪石黑云母花岗闪长岩（γδ53-1）、印支期角闪石黑云母二长花岗岩（ηγ51-3），说明区内至少有两个期次的岩浆热液活动；区内主要构造为北北西向的断裂构造，带内均有石英硅化带充填，围岩受热液影响有一定程度的蚀变，主要有硅化、绿泥石化、绢云母化等。矿区内发现的矿化蚀变主要有、黄铁矿化、黄铜矿化、毒砂。因此推测异常成因与中低温热液活动和构造有关。

成矿流体沿NNW向构造通道运移，热液中的挥发分与围岩中的成矿物质以络合物形式结合，并将其从围岩中萃取出来，在运移过程中，随着物理化学条件的改变，含矿热液于运移通道中沉淀、富集，故引起各元素的异常总体上沿NNW向构造分布。