厂洞箐铅锌多金属矿土壤地球化学特征及找矿前景

葛鹏飞　吴志国　马玉来　高　亮　李　毅　金加伟　杨　森

(辽宁省第十地质大队)



厂洞箐铅锌多金属矿土壤地球化学特征及找矿前景

葛鹏飞吴志国马玉来高亮李毅金加伟杨森

(辽宁省第十地质大队)

结合云南思茅厂洞箐矿区土壤地球化学测量工作成果，系统总结了厂洞箐矿区出露的地层、岩性、构造、围岩蚀变等地质特征，并对区内土壤地球化学基本特征及异常特征进行了详细分析，结果表明：①微量元素含量统计特征显示，Ag、Pb、As、Sn、Hg含量较高，分异系数较高，分布范围较广，易形成次生晕地球化学异常；②微量元素聚类分析、相关性分析、组合分析表明，Pb-Zn-Sn-Bi-Au-Mo-Co与Cu-Ag-As-Sb-Hg代表了区内主要成矿元素的次生富集组合，可作为矿区找矿指示元素。在上述分析的基础上，综合区内地质和地球化学资料，圈定了4个土壤地球化学综合异常区，并且对各综合异常区进行了解译评价，进而圈定了找矿靶区，进一步提出了新的找矿工作建议，供区内找矿参考。

铅锌多金属矿床土壤地球化学特征综合异常找矿靶区找矿前景

云南思茅厂洞箐铅锌多金属矿位于兰坪—思茅后碰撞裂陷盆地南段，澜沧江断裂带与金沙江—哀牢山断裂带之间，近SN走向的大型逆冲推覆构造带上，成矿带归属唐古拉—昌都—思茅陆块铜、铅、锌、金成矿带[1-2]。通过对矿区开展地质填图和土壤地球化学测量工作，初步认为该矿区成矿类型为中—低温热液充填交代型脉状铅锌多金属矿床。为进一步指导区内找矿工作，本研究结合区内土壤地球化学测量工作成果，对区内土壤地球化学特征进行分析，并就找矿前景进行探讨。

1　矿区地质特征

厂洞箐铅锌多金属矿区地层出露较齐全，主要由一套红色内陆湖相的泥质岩、细砂岩、中—细粒石英砂岩、长石石英砂岩及少量海陆交互相、浅海相—海相的砂泥岩、细砂岩、灰岩等组成，局部见有凝灰岩、岩屑凝灰岩。地层由老至新依次为三叠系上统一碗水组上段(T3yc)、侏罗系上统坝注路组(J2-3b)、白垩系下统景星组(K1j)和曼岗组(K1m)、上统勐野井组(K2m)、古近系古新统(E1)及新近系下新统(N1)。区域上受中轴断裂带控制，矿区构造发育，主干构造为NNW向断裂，并被EW向和NE向断裂错断，控制了矿区岩体、矿体的展布。其中，NNW向断裂由东至西主要有F1、F2、F33条断层，EW向断裂规模较大的有F4断层，NE向断裂规模较大的有F5断层。矿区西部F2断层以西为区域性褶皱箐门口复背斜，东部则位于区域性褶皱曼练山向斜西翼，在矿区表现为向NE倾的单斜构造(图1)。构造带主要由构造角砾岩、硅化带组成。矿区受中轴断裂带的控制和影响，围岩蚀变较强烈。矿化现象主要表现为铅锌矿化、褐铁矿化、黄铁矿化、铜矿化等多金属矿化，为典型的中—低温多金属矿化，蚀变现象主要有硅化、碳酸盐化。其中，铅锌矿化、褐铁矿化、铜矿化为矿区普遍发育的矿化现象，主要发育于断裂破碎带中，硅化为矿区最普遍的蚀变现象，主要发育于断裂破碎带、裂隙及两侧岩石中。

图1　厂洞箐地质概况

2　土壤地球化学基本特征

按照土壤地球化学取样标准[3]，取样对象为残坡积物，采集于距地表20～40 cm处土壤的B层(淋积层)或C层(母质层)中的细粒级物质，定量分析Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Co、W、Mo、Sn、As、Sb、Bi、Hg等13种微量元素含量。

2.1元素含量特征

对测试区的13种元素含量进行了统计，结果见表1。由表1可知：①浓度克拉克值大于1的元素有Ag、Pb、W、As、Sn、Sb、Hg，表明该类元素有一定的次生富集倾向；②变异系数大于1的元素有Ag、Cu、Pb、Sn、As、Bi、Au，表明该类元素分布不均匀，离散程度大，分异性强，有富集的趋势；③厂洞箐矿区Ag、Pb、As、Sn、Hg含量较高，分异系数较高，分布范围较广，表明该类元素参与了次生富集成晕作用及过程，易形成地球化学异常。

表1　微量元素地球化学参数

注：Au的含量单位为(×10-9)。

2.2元素组合分析

2.2.1聚类分析

对区内化探数据进行R型聚类分析，结果见图2。由图2可知，当欧式距离R约15时，元素可分为3类：①第1类为Sn、Bi、Pb中—高温元素组合，尾晕元素和中部元素共同产出，说明成矿的多期性，即本次的矿尾地段为下次热液聚集的中部地段，矿体为多期脉动式形成的；②第2类为Zn、Co、W、Mo、Au中—高温元素组合，Au与W、Mo聚为一类，说明Au以伴生元素的方式存在，也进一步反映了成矿的

多期性；③第3类为Ag、Cu、As、Sb、Hg中—低温元素组合，尾晕元素与前缘元素叠加充分说明成矿的多期性，同时反映了成矿活动与构造密切相关。

图2　R型聚类分析谱系

2.2.2相关性分析

对13种元素进行了相关性分析，结果见表2。由表2可知：①以显著性水平0.30为基准，Au与Pb、Zn显著相关，Ag与Cu显著相关，Sn与Pb、Zn、Bi显著相关，Cu与Co、As、Sb、Hg显著相关，As与Sb、Hg显著相关，Sb与Hg、Bi显著相关；②Pb、Zn、Sn、Bi、Au元素之间成明显正相关，可能来自同一成矿阶段，Cu、Ag、Co、As、Sb、Hg之间有较强的相关性，可能属于同一成矿阶段。

表2　微量元素相关性分析结果

2.2.3因子分析

对13种元素进行了基于主成分变量的R型因子分析，以累计方差贡献率60.5%为基准，可提取5个因子，分析结果表明：①F1因子(Ag、Sn、Pb、Mo、Cu、Zn、Co、As、Sb、Hg、Bi)的方差贡献率为23.319%，其中Ag、Pb、Cu、Zn、As、Sb、Hg、Bi具有高载荷，代表主要成矿元素的次生富集组合；②F2因子(Sn、Pb、Bi)的方差贡献率为12.288%，代表与中—高温热液成矿作用有关，与聚类分析中第1类一致；③F3因子(Au、Mo、Zn、Co)、F4因子(Au、Mo、W)、F5因子(Co、W)的累计方差贡献率为26.9%，与聚类分析中第2类较一致，反映了成矿的多期性；④上述5个主因子的方差贡献率都小于50%，可能表示区内数据的方差贡献收敛慢，说明该13个元素的综合信息较分散，很难找到一个综合主因子来表征，同时也说明在该矿区各元素的物质来源和成因较复杂。

综合聚类分析、相关性分析及因子分析结果，认为该矿区成矿活动为多期次成矿，以中—低温热液成矿为主，兼有中—高温热液成矿的特征。故本研究以Pb-Zn-Sn-Bi-Au-Mo-Co元素组合与Cu-Ag-As-Sb-Hg元素组合作为主要成矿指示元素圈定找矿靶区，进行隐伏矿体定位预测。

3　土壤地球化学异常特征

本研究采用传统法计算地球化学背景值和异常下限值，结合矿区的元素异常特征和背景的发育程度确定异常下限的实际取值，依据异常下限的实际取值的1、2、4倍确定异常浓度分带。

3.1单元素异常特征

由矿区土壤元素异常在平面上的分布规律与特征可知，Ag、Cu、Pb、Zn、Sb、Bi、Au、Co、Mo、As、Hg等11种元素异常明显，异常点数较多且较集中，规模较大，大部分达到三级浓度带，其余2种元素异常规模较小且分散。矿区内土壤地球化学异常以Au、Ag、Cu、Pb、Zn为主，伴生有Sb、Co、Bi、Mo，元素异常规模大，异常强度高，具有较好的套合性。整体而言，Ag、Cu、Pb、Zn异常形态较相似，分布较集中，均达到了三级浓度带，总体呈近NW向展布，而As、Sb、Co异常形态较相似，有近NW向的展布趋势。异常主要分布于三叠系上统一碗水组、白垩系地层中，明显受断裂构造控制，与火山碎屑岩和铅锌矿床、矿点分布较吻合。Cu、Co、Mo主要分布于矿区西北部，其元素异常范围相对较吻合，反映深部可能有较大范围的隐伏矿体存在。W、Sn在全区呈分散状态，与岩体尚处于隐伏状态的推测结论相符合。As、Hg为矿区的挥发性元素，主要分布于矿区西北部，反映了该地区存在深大断裂，且深部存在异常源。

3.2综合异常特征评价

根据矿区土壤地球化学特征、单元素异常特征、组合异常特征、异常赋存地质环境，本研究圈定出了土壤地球化学综合异常区4个，异常区主要位于矿区西北部、西部和南部(图3)。整体上，矿区由北向南可分为Ⅰ#、Ⅱ#、Ⅲ#、Ⅳ#4个综合异常区，其中Ⅰ#异常区异常强度高且规模较大，元素异常叠加较明显，Ⅱ#、Ⅲ#、Ⅳ#异常区明显受断层控制。

图3　厂洞箐矿区元素含量异常等值线

(1)Ⅰ#异常区。位于矿区西北部，异常形态呈不规则面状，西侧未封闭，异常面积较大，Ag、Cu、Pb、Zn异常强度高，并伴生有Co、Bi、Sb，既有高温元素又有中—低温元素，元素组合较好。单元素异常叠加明显，具有较好的浓集中心，呈近NW向展布。异常区断裂构造发育，地层遭受不同程度的错动和切割，岩石较破碎，发育有构造角砾岩、硅化带等，露头见有铅锌矿化、褐铁矿化、黄铁矿化、铜矿化等多金属矿化，并且根据已有的相关验证工程资料，该异常区发育有火山碎屑岩和铅锌矿床、铜矿点，为成矿有利部位，故拟定为一级找矿靶区，建议开展深部工程验证工作。

(2)Ⅱ#异常区。位于矿区西部，异常形态呈不规则条带状，西侧未封闭，以Ag、Cu、Pb、Zn异常为主，异常元素外、中带发育，异常强度一般，有一定程度的叠加，呈近EW向展布，可拟定为三级找矿靶区。

(3)Ⅲ#异常区。位于矿区西南部，异常形态呈不规则面状，西南侧未封闭，异常元素以Ag、Cu、Pb、Zn、Au为主。总体来讲，异常面积较大，异常强度相对较高，异常叠加现象较明显。该异常区受NW向构造控制明显，褐铁矿化、硅化等发育，可拟定为二级找矿靶区，建议布置相关验证工程。

(4)Ⅳ#异常区。位于矿区南部，异常形态呈不规则圆状，异常元素以Ag、Pb、Zn、Au为主，伴生有Bi异常，异常元素内、中、外带特征清晰。总体来将，异常面积相对较大，异常强度相对较高，异常叠加现象较明显。该异常区构造发育，受NW、NE向构造控制明显，地层切割错动强烈，发育有断层角砾岩，露头中见有褐铁矿化、碳酸盐化、硅化，可拟定为二级找矿靶区，建议布置相关验证工程。

4　成矿条件及找矿前景

4.1成矿条件

(1)土壤地球化学异常。土壤地球化学异常反映出矿区为铅锌多金属异常次生晕圈，主要成矿元素异常范围大，强度高，元素套合较好，分带清晰，浓集中心明显，并且与已知的铅锌多金属矿床相吻合。根据附近民采矿点和现有的验证工程可知，该矿区矿石类型为含(细)脉状铅锌多金属矿构造蚀变岩型。

(2)成矿物质来源。矿区地层基岩主要为白垩系、侏罗系以及三叠系碎屑岩。与区域相对比，矿区位于兰坪—思茅中新生代盆地范围，属于兰坪-思茅Cu、Pb、Zn地球化学区之镇沅—勐腊Cu、Pb、Zn地球化学亚区，以Pb、Zn、Cu、Ag、Sb、Hg、Au异常特别发育为特色，特别是在泥质岩中Pb、Zn等成矿元素丰度值较高[4-5]。根据地质及化探数据资料发现，土壤地球化学异常区和已知矿床(点)主要集中分布于三叠系上统一碗水组、白垩系地层中，并且已知三叠系上统一碗水组、白垩系地层为铅锌多金属矿体的含矿层和控矿层，据此可知三叠系上统一碗水组、白垩系地层为矿床的形成提供了丰富的成矿物质来源。

(3)成矿有利构造。矿区发育NNW向主干断裂，并被EW、NE向断裂错断，在断层附近次生断层和节理较发育，为矿质的运移和矿液沉淀富集提供了通道和场所，断裂不仅是主要的导矿构造，其旁侧的小规模节理裂隙亦为主要赋矿场所。F2断层发育有断层破碎带，宽5～15 m，沿断裂带岩石破碎，有硅化、碳酸盐化，局部具铅锌矿化和铜矿化，为厂洞箐矿段的主要控矿构造。由土壤地球化学异常资料可知，元素异常浓集中心主要分布于断层构造附近，明显受断层控制，表明断裂构造为Pb、Zn等成矿元素提供了有利场所。

4.2找矿前景

矿区断层构造较强烈，矿化蚀变广泛发育，特别是在断层构造部位，在断层附近局部见有火山碎屑岩出露，如凝灰岩、岩屑凝灰岩等。含矿地层层位稳定，矿床类型为中—低温热液充填交代型铅锌多金属矿床，其成矿与地层、构造关系较密切。根据已有的地质、遥感、物化探资料及区域成矿规律，结合民采的铅锌矿点和在矿区内已发现的多处矿化点，认为该矿区是开展综合找矿的良好矿区，找矿潜力较好。

5　结　论

(1)微量元素地球化学参数统计显示，Ag、Pb、As、Sn、Sb、Hg含量较高，分异系数较高，分布范围较广，表明该类元素参与了次生富集成晕作用及过程，易形成地球化学异常。

(2)经过对矿区土壤地球化学数据进行聚类分析、相关性分析、因子分析，确定了Pb、Zn、Sn、Bi、Au、Mo、Co与Cu、Ag、As、Sb、Hg 2个元素组合，代表了主要成矿元素的次生富集组合，可作为该矿区找矿的主要指示元素。

(3)土壤地球化学异常特征显示，Au、Ag、Cu、Pb、Zn元素高值区主要分布于三叠系上统一碗水组、白垩系地层中。已知的铅锌矿床产于三叠系上统一碗水组地层中，在矿区中部白垩系地层中发现有多处铜矿点，因此三叠系上统一碗水组、白垩系地层为找矿的有利目标层位。

(4)综合地质、地球化学资料分析，结合有利的成矿地质条件，在矿区由北至南圈定了4个综合异常区，其中一级靶区1个，二级靶区2个，三级靶区1个，异常区均具有良好的找矿潜力，为该矿区今后开展找矿工作的重点靶区。

[1]李章雄，刘丽华，纪辉.云南普洱萝卜山铅锌矿隐伏矿找矿思路[J].云南地质，2012，31(1)：39-42.

[2]范昱，陈洪德，侯中健，等.云南兰坪盆地古近系构造-层序岩相古地理特征分析[J].地层学杂志，2010，34(4)：381-388.

[3]蒋敬业.应用地球化学[M].武汉：中国地质大学出版社，2006．

[4]罗先熔，文美兰，欧阳菲，等.勘查地球化学[M].北京：冶金工业出版社，2008.

[5]张生辉.云南三江地区铜铅锌金银综合信息矿产预测[D].长春：吉林大学，2006.

Geochemical Characteristics and Prospecting Prospective of Changdongqing Pb-Zn Polymetallic Deposit

Ge PengfeiWu ZhiguoMa YulaiGao LiangLi YiJin JiaweiYang Sen

(The No.10 Geological Brigade of Liaoning Province)

Combing with the soil geochemical measurement working results of Changdongqing Pb-Zn polymetallic mining area in Simao county,Yunnan province,the geological characteristics of Changdongqign Pb-Zn polymetallic mining area is analyzed from the aspects of stratum,lithology,structure and wall rock alteration,the the soil geochemical basic characteristics and soil geochemical anomalies characteristics are discussed in depth.The results show that:①statistical characteristics of trace elements contents show that, contents of Ag、Pb、As、Sn、Hg are higher than other elements,the differentiation coefficients are also higher than other elements,the above elements are distributed in a wide range,they are easy to form the secondary halo of geochemical anomalies;②the results of cluster analysis,correlation analysis and portfolio analysis of trace elements show that the secondary enrichment combination of main ore-forming element of Changdongqing Pb-Zn polymetallic mining area can be represented as Pb-Zn-Sn-Bi-Au-Mo-Co and Cu-Ag-As-Sb-Hg,they are can be regarded as the prospecting indicator elements of Changdongqing Pb-Zn polymetallic mining area.Based on the above analysis results,by comprehensive analyzing the geological data and geochemical prospecting data of Changdongqing Pb-Zn polymetallic mining area,the four soil geochemical comprehensive anomaly areas are delineated,the interpretation and evaluation of the four soil geochemical comprehensive anomaly areas are conducted,besides that,the prospecting target areas are delineated,the further prospecting working suggestions are also proposed to provide reference for the prospecting work in the mining area.

Pb-Zn polymetallic deposit, Soil geochemistry characteristics, Comprehensive anomaly, Prospecting target area, Prospecting prospective

2016-05-09)

葛鹏飞(1989—)，男，助理工程师，113007 辽宁省抚顺市东洲区绥化路东段133号。