金寨县洪冲地区原生晕地球化学特征及找矿潜力分析

方明，张怀东，史春鸿，王波华，王宽

(1 安徽省地质矿产勘查局313地质队， 安徽六安 237010; 2 安徽省地质调查院, 安徽合肥 230001)

金寨县洪冲地区原生晕地球化学特征及找矿潜力分析

方明1，张怀东1，史春鸿2，王波华1，王宽1

(1 安徽省地质矿产勘查局313地质队， 安徽六安 237010; 2 安徽省地质调查院, 安徽合肥 230001)

结合研究区内的地质背景，系统论述了洪冲地区多金属元素原生晕地球化学特征，圈定综合异常共16处。总体上，异常具有一定的分带性，从南到北大致为：Cu-Mo-Au→Pb-Zn-Ag→Pb-Ag，具有高温到低温的特征，空间分布明显受燕山期岩浆热液活动和构造断裂等因素联合控制，并且Mo、Cu、W、Au等尾晕元素与As、Sn等头晕元素相互叠加，显示出多阶段叠加成矿的特点。其中Hs5、Hs7、Hs14、Hs15综合异常带，具有良好的找矿潜力。

原生晕；地球化学特征；找矿潜力分析；金寨洪冲

0 引言

研究区位于安徽省金寨县城以南约10km，洪冲村高山沟-简槽-大布冲一带，面积约19.10km2。区内为中-低山区，南高北低，相对高差较大，可达630余米，植被发育，荆棘丛生，为Ⅳ级地形。本次进行了1∶1万原生晕地球化学测量，测量网度100m×40m，共采集4742件样品。样品分析由安徽省地矿局313地质队实验室完成，分析元素为：Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Bi、Sn、W、Mo，共10种元素。

1 地质背景概况

研究区处于大别山东段，北淮阳铅锌银多金属成矿带南部，区域内构造发育、火山岩浆活动频繁，区域矿产有沙坪沟斑岩型钼矿、银水寺矽卡岩型铅锌矿、汞洞冲隐爆角砾岩型铅锌矿等多个矿床[1～3]。

区内出露的地层主要为晚古生代佛子岭岩群潘家岭岩组（下段为主）（图1），岩性主要为：二云石英片岩夹薄层状石英岩。潘家岭岩组下段出露于研究区东部，其下部岩性为二云石英片岩、长石石英片岩；上部岩性为斜长黑云石英片岩、二云石英片岩，长石石英片岩夹灰色薄层含绿帘石英片岩。

出露岩浆岩主要为棋盘石超单元，岩性为中粒花岗岩（玉石山单元）和细粒花岗岩（陡岭寨单元），大面积出露于研究区西部[1～2]。在研究区南部和中部出露有花岗斑岩、花岗岩、石英正长岩等小岩体。

区内脉岩非常发育，数量和种类众多，主要为：花岗（斑）岩脉、二长斑岩脉及硅化脉等。其中二长斑岩同围岩（二云石英片岩）接触界限截然，脉走向多为北西-南东向，宽度0.5～25m不等。花岗（斑）岩脉多分布于棋盘石超单元岩体外围，脉宽1～20m不等，走向差异较大，多为北东向。硅化脉多侵入于早期二云石英片岩围岩内，走向主要为北北西向。

受金寨断裂活动的影响，区内构造活动十分强烈，主要表现为由南向北逆冲推覆构造活动，使岩石沿不同岩性差异面形成破碎带、层间虚脱及糜棱岩化带，为花岗斑岩体的侵位及热液活动提供良好的构造空间。

区内断层走向主要有：北西-北西西向、近南北向、北东向。区内所见构造岩多为动力构造岩，如糜棱岩、构造角砾岩、碎裂岩等。初步判断，北西-北西西向压扭性断裂为区域性早期容矿断裂，该组断裂规模较大，走向上延伸较长，超过500m，倾角陡立，部分断裂有二长斑岩脉充填，局部发育多条挤压性顺层韧性剪切带。南北向右行剪张性断裂为导矿断裂，倾角近直立，延长超过4km，贯穿整个研究区。

区内多次热液蚀变作用叠加，蚀变非常发育，主要有硅化、黄铁矿化、绢云母化（绢英岩化）、绿泥绿帘石化、碳酸盐化、褐铁矿化、泥化（高岭土化）等。与成矿关系密切的主要为硅化、黄铁矿化和碳酸盐化。硅化可以大体分为早晚两期：早期为面型硅化，而主成矿期和成矿晚期往往呈线型蚀变叠加在早期面型蚀变之上，铅锌多金属矿化主要沿线型硅化脉中发育，在地表发生褐铁矿化形成蜂窝状硅化脉。

区内矿（化）脉数量众多，已圈出铅锌矿化体30余条。矿化体分布范围很广，总体走向呈北西-北北西-南北向，主要为铅锌矿化，局部伴有银矿化，普遍伴生镜铁矿。矿化体主要为裂隙充填交代呈脉状，少数矿体呈筒状。矿化体沿走向、倾向呈豆荚状，膨胀狭缩、尖灭再现规律明显。地表发现的脉状矿化体总体上沿北西向呈斜列式展布，多条矿（化）脉平行并排出现。

2 地球化学特征

2.1 图件编制

利用GeoIPAS（V3.1版）以及Mapgis等专业绘图软件制作单元素地球化学图、异常图等，离散数据网格化采用幂指数加权，搜索半径为150m，网格间距为60m×60m，搜索范围内最少搜索点数为3，幂指数因子10，采用累积频率0.5%；1.5%；4%；8%；15%；25%；40%；60%；75%；85%；95%；97%；98.5%；99.5%；100%的分级标准，色阶采用蓝色-黄色-红色连续色阶细致的反映元素含量变化情况[4～5]。

表1 各元素地球化学特征值Table1 Each element geochemical feature value

2.2 地球化学特征

利用SPSS等统计分析软件对4742件样品的10种元素测试数据分别对全区和4个地质单元（石英片岩、花岗岩、花岗斑岩、正长斑岩等）进行统计分析，得出各元素的极小值、极大值、平均值、中位数、众数、标准偏差、方差、偏度、峰度、变异系数等地球化学参数。从表1中可以看出，各元素概率分布均呈单峰分布，具右偏陡峭分布特征。

为反应区内元素的起伏变化、分散集中程度，计算了各元素的变异系数。变异系数Cv=标准偏差/平均值。本区各元素变异系数从高到低依次为：Bi、Mo、Ag、Sn、Pb、Au、W、Zn、Cu、As，各元素中除As元素外其余元素变异系数均大于1，为强分异型元素，其中Bi元素分异系数最高为5.028，可以看出样品中各元素受到岩性、构造以及蚀变等地质条件控制。

表2 各元素元素富集系数对照表Table2 Each element enrichment coefficient comparison

通过计算富集系数来反应各元素的富集系数来反映各元素的富集贫化特征（见表2），结合区域地球化学资料[6～7]，本区各元素中除Au元素外，其余元素浓集系数均大于1，为富集元素，尤其是Bi, Mo, W, Ag浓集系数大于3为强富集；As, Pb, Cu, Sn, Zn大于1.5为明显富集；富集系数从高到低依次为：Bi、Mo、W、Ag、As、Pb、Cu、Sn、Zn、Au，见图2。

图2 各元素富集系数、变异系数图Fig.2 Each element enrichment coefficient and variation coefficient diagram

2.3 元素组合类型

为确定元素间关系，对区内各元素进行了相关性、聚类分析和因子分析。

2.3.1 相关性分析

从元素相关性分析成果表（表3）可以得出Pb-Ag、Pb-Zn、Zn-Ag显著相关；Bi-Ag、Sn-Zn、Bi-Pb、Sn-Ag、Bi-Sn为低相关；其余为弱相关。

图3 R型聚类分析图（全区）Fig.3 R type cluster analysis diagram (whole area)

2.3.2 聚类分析

通过R型聚类分析结果（见图3），可以看出，Pb、Zn、Ag中低温元素组合关系最密切，明显聚为一类，Au、Mo、W、Cu等高温元素组合的地球化学特征相对较为独立。

2.3.3 因子分析

表3 相关性分析成果表Table3 Correlation analysis results

因子分析是一种降维分析，降维后使标本具有更明确的意义。笔者选取了7个主因子，累计方差贡献率大于88%。由于初始因子载荷矩阵更接近于地质事实(见表4)，分别代表具有一定地球化学相关性的元素组合，得到6种类型地球化学子区：F1因子代表的元素组合为Ag+Pb+Zn，代表中低温元素组合，并且同成矿作用密切关系密切；F2因子代表元素为Mo+Cu+W+Au，为高温尾晕元素组合，其空间形态同岩浆活动密切相关；F3因子代表元素为As+Sn，应为其中Ss可能属于气化－高温阶段；F4、F5、F6因子元素组合分别为W、Bi、Mo和Cu，显示这些元素在本区具有相对独立的地球化学特征，初步推测中温元素Pb、Zn、Ag、Cu，高温元素Mo、W、Sn矿化过程明显，Au、Bi、As析出过程明显。

3 元素异常特征

根据所圈定异常的强度、面积、规模、衬度、异常极大值、异常元素组合等参数以及空间展布特点，结合异常所在的地质找矿环境对异常进行评价。共圈定11个Pb-Zn-Ag综合异常，4个Au-Cu-Mo-W综合异常和1个Pb-Zn-Ag-Mo综合异常。

各异常虽各具特征，但它们的分布均与成矿地质条件有一定的联系，且主要异常成片成带分布，具有一定的方向性，因此，结合引起异常的主要物质来源和地质环境条件等，将异常划分岩浆源、构造源2个成因类型。

表4 初始因子载荷矩阵Table4 Initial factor load matrix

3.1 岩浆源异常

异常源主要由岩浆岩和岩浆汽化高温热液作用引起，异常在空间上、成因上与特定岩浆岩关系密切，异常一般以Mo、W、Cu、Au、Bi等高温元素为主。区内岩浆源的异常主要有：Hs7、Hs15等。异常区处于强蚀变花岗斑岩岩体内部及接触带附近。

钼元素地球化学图显示，正负背景分异非常明显，钼异常强度较强，规模较大，具有明显浓集中心及浓度分带。高值区集中主要分布于研究区的南部和中部，花岗斑岩岩体内，以及岩体边部接触带附近。经异常查证，花岗斑岩内（大布冲和杨家大庄附近）具有较强的黄铁绢英岩化，大致呈带状分布，笔者认为区内钼的深部找矿潜力较大。

3.2 构造源异常

异异常源主要由构造作用引起，异常在空间上、成因上与断裂构造关系密切，异常以岩浆期后中低温热液成矿的Pb、Zn、Ag等元素为主。且主要异常成片成带分布，具有一定的方向性。异常区主要处于南北向构造断裂附近，以及北西向、北东向断裂交汇部位，呈条带状、串珠状展布。主要在花岗斑岩、正长（二长）斑岩中呈明显的富集，花岗岩中明显贫化。区内构造源的异常主要有：Hs8、Hs9、Hs10、Hs11、Hs12、Hs14。

4 异常评价

根据异常的综合特征，并结合地质、化探资料，对Hs5、Hs7、Hs15等矿致异常进行解释评价。

Hs5异常：位于研究区东部，从南部落笔岭附近一直向北延伸至文家岭出矿权范围，异常面积约1.4686km2，南北长约3km，东西宽约1.1km，异常形态为不规则状，同已发现的矿化体相吻合。地质背景为具硅化的片岩和正长（二长）斑岩、花岗斑岩。主要异常元素为Pb、Zn、Ag。伴生元素为Bi、Cu、Au、W等。异常特征见表5。该异常平面上延伸较远，面积最大，局部异常强度强，元素组合良好，具有多处浓集中心，分布于南北向和北西向断裂带附近，该异常受构造作用控制明显，推断该异常深部寻找铅锌银多金属矿产的潜力较大。

表5 Hs7号异常特征表Table5 Hs7 anomaly features

H s 7异常：位于研究区中部，在杨家大庄附近，面积约0.5964km2，异常形态为港湾状。异常靠近花岗岩体，地质背景为黄铁绢英岩化花岗斑岩和蚀变较强的片岩。主要异常元素为W、Mo、Cu、Au，伴生元素为Pb、Bi、Ag等。异常特征见表6。该异常面积较大，异常强度中等，元素组合较好，浓集中心明显，由(Cu×Mo×W×Au)/(Pb×Zn×Ag)含量累乘比值图（图4）可以推断该异常为热源中心，深部具有良好的寻找铜钼多金属矿产的找矿潜力。

Hs15异常：位于研究区东南部，大步冲到枫岭村，异常面积约0.63637km2，异常形态为掌形，地质背景为强蚀变片岩和强硅化、黄铁绢英岩化花岗斑岩。主要异常元素为Cu、Au、Mo、Ag、W，伴生元素为Bi、Pb、Zn等。异常特征见表7。该异常面积较大，元素组合较好，除W元素外浓集中心较明显。由图4可以推断该异常为热源中心。

图4 (Cu ×Mo×W×Au)/(Pb×Zn×Ag)含量累乘比值图Fig.4 (Cu×Mo×W×Au)/(Pb×Zn×Ag) content multiplicative ratios diagram

表6 Hs5号异常特征表Table6 Hs5 anomaly features

表7 Hs15号异常特征表Table 7 Hs15 anomaly features

穿越异常的Ⅴ线剖面资料显示(图5)，依据蚀变（主要为硅化局部具黄铁矿化）强弱，岩体西南硅化蚀变带较宽，东北部较窄，推断该斑岩体大致由南西向北东方向侵入。岩体外围构造、脉岩等岩浆热液活动非常发育，该蚀变斑岩体同沙坪沟斑岩型钼矿相对比[10]，岩体顶部均为黄铁绢英岩化带，具有Mo等元素化探异常，从而推断该地区斑岩体下部为弱钾化带，具有Mo等元素矿化，深部为强钾化，为Mo等元素矿体。结合地球化学异常和地质特征，推断该异常深部具有良好的找矿前景，寻找钼、铜多金属矿产的潜力较大。

5 结论

（1）区内各元素的异常大小不一，形态各异，综合异常较多，共16个，并具有Pb-Zn-Ag中低温元素组合，以及Au-Mo-W-Cu等高温元素组合。其中Hs5(Pb-Zn-Ag)、Hs7(Au-Cu-Mo-W)、Hs14(Pb-Zn-Ag)、Hs15(Au-Cu-Mo-W)综合异常带均为甲类异常，具有寻找斑岩型和中温热液脉型矿床良好的前景。

（2）单元素异常及组合异常成片成带分布，具有一定的方向性，且明显受燕山期岩浆热液活动和构造断裂等因素联合控制。总体上，区内原生晕具有一定的分带性，从南到北大致为：Cu-Mo-Au→Pb-Zn-Ag→Pb-Ag，由具有高温到中低温的特征，并且钼、铜、钨、金等尾晕元素与砷、锡等头晕元素相互叠加，这也反应区内岩浆岩对成矿具有重要的控制作用并具有多期活动特征。

（3）结合区内已取得的找矿地质成果，区内脉岩发育，岩浆岩多期次侵入，为区内铅锌多金属矿提供较好的成矿物质来源，区内构造活动频繁具备良好的控矿及容矿的地质条件。

黄文修对该文亦有贡献，并感谢审稿专家提出的意见和建议。

图5 洪冲地区Ⅴ线剖面图Fig.5 V line profile in the Hongchong area

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GEOCHEMICAL FEATURES AND ORE EXPLORATION POTENTIAL ANALYSIS OF PRIMARY HALO IN THE
HONGCHONG AREA, JINZHAI COUNTY

FANG Ming1, ZHANG Huai-dong1, SHI Chun-hong2,WANG Bo-hua1, WANG Kuan1
(1 No.313 Unit of Bureau of Geology and Mineral Exploration of Anhui Province, Lu’an, Anhui,237010,China;2 Institute of Geological Survey of Anhui Province, Hefei Anhui 230001,China)

Considering geological setting of the study area, this paper systematically discussed geochemical features of primary halo of a number of metallic elements in the Hongchong area, and circled 16 places of comprehensive anomalies.In general, the anomalies are zoned from south to north roughly as Mo-Au→Pb-Zn-Ag→Pb-Ag, from high to low temperature, are spatially co-controlled by the Yanshanian magmatic thermal fluid activities and structural fractures, with Mo, Cu, W, Au tail halo elements overlapping with As and Sn head halo elements showing multi-stage superimposition ore-forming characteristics.Of those, Hs5, Hs7, Hs14 and Hs15 comprehensive anomalous zones are prospective for mineral exploration.

primary halo; geochemical features; ore exploration potential analysis; Hongchong, Jinzhai

P632.1

：A

1005－6157(2015)04－0292－6

2015-07-11

安徽省地质勘查基金项目（2011-2-22）

方明（1982-），男，安徽淮北人，工程师，主要从事矿产资源勘查方面工作