金木达-南木达地区微量元素分带特征及找矿

杨大强，熊观，张伟，张治贵，王焕国，黄健



金木达-南木达地区微量元素分带特征及找矿

杨大强，熊观，张伟，张治贵，王焕国，黄健

（四川省地质矿产勘查开发局化探队，四川德阳 618000）

四川壤塘金木达—南木达地区地处我国川西北“金三角”金成矿带，该带发育多处大中型微细浸染型金矿床。前人对该带金的成矿地质、构造及成矿规律研等究较较多，但对微量元素的分带却没有研究。该文依据区内1∶5万水系沉积物测量成果对Au、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn、Ag、Bi等的含量特征、相关性及水平分带序列进行了研究表明，带内As、Sb可作为金矿的上部位元素，异常区微量元素分带表现为矿体上部逆向分带、矿体中上部正向分带相互叠加，表明区内具有隐伏矿体，地表或浅部矿体剥蚀程度较低，对区内深部找矿具有良好的指示意义。

金矿；地球化学勘探；元素分带；金木达-南木达

地球化学勘探一直是寻找矿床的重要手段之一，随着地质工作的不断深入，寻找隐伏矿床已成为当今地质人所面临的一项重要任务，利用原生晕法寻找隐伏矿床的方法在实践中取得了显著成果[1-5]。由于矿床周围的成矿元素和伴生元素在三维空间上均具有分带现象，利用原生晕垂向分带原理对水系沉积物异常水平分带进行研究得到了快速发展，用于推测矿床剥蚀程度、评价矿床埋藏深度、指导寻找盲矿体均具有十分重要的意义[6-9]。

研究区地处青藏高原东部中纬度地区，位于我国著名川西北“金三角”地区的重要组成部分壤塘含金剪切带内，是我国西部微细浸染型金矿床的重要基地之一。近年来，区内及临区相继发现了马脑壳、金木达及刷经寺等大中型—超大型微细浸染型金矿床及众多小型金矿床、金矿点，相关成矿地质背景、矿化特征、控矿因素和成矿规律的研究较丰富[10-13]，符合“地层—岩浆—构造”成矿模式，第四系覆盖层厚，地表出露矿化较差，对寻找深部隐伏矿体制约性十分明显，目前区内工程控制深度不足150m。本文以金木达—南木达地区矿（致）异常为依托，研究微量元素水平分带特征，可为区内地表金矿体剥蚀程度及深部隐伏矿体的发现提供重要的依据。

图1 金木达—南木达地区地质简图（据1∶20万色达、南木达幅区域地质图有修改）

1-第四系；2-白垩系；3-三叠系新都桥组；4-三叠系侏倭组；5-三叠系杂谷脑组；6-中酸性侵入岩；7-实测及推测断层；8-金矿床；9-金矿点；10-矿致异常区；11-研究区

1 研究区概况

表1 水系沉积物测量成果元素含量基本特征

注：Au为10-9，其余元素为10-6，样品数2196件，测试由四川省地矿局化探队检测中心完成

金木达—南木达地区位于巴颜喀拉盆地西北部，主要出露西康群的中、上部地层，包括上三叠系的杂古脑组、侏倭组、新都桥组地层，其岩性由下而上呈现出由以砂岩为主，经砂岩、板岩互层过渡到以板岩为主的一套岩性组合，总厚度>6 000m，属深海—次深海的浊流沉积[14]，区内断裂构造发育呈NW或NWW向，中酸性侵入岩受主要断裂构造形迹作用呈零星分布（图1）。金矿床及金矿点的分布受断裂构造控制，断裂构造成为岩浆活动及成矿溶液的运移和储集空间，金矿的形成和演化与构造活动密切相关[15-16]。

2 元素地球化学特征

样品采集在间隙性水流地区、极少量水流的冲沟底部进行多点取样，以淤泥和粉砂为主，混合在一起组合成一个样品，野外采集的原始样品干燥后(20目筛分后)重量应不低于500g，确保过60目筛重量大于150g，分析测试采用原子吸收法、荧光法等进行测试。

2.1 元素含量基本特征

依据1∶5万水系沉积物测量分析测试结果表明（表1），元素含量变化系数由大致小排列为：Sb＞Au＞As＞Ag＞Hg＞Bi＞Cu＞Pb＞Zn，其中Au、As、Sb元素的变化系数最高，元素含量变化范围最大，为矿致异常的反映，一定条件下有利于富集成矿，Cu、Pb、Zn变化系数最低，元素含量变化范围最小，为非矿化异常反映。

表2 水系沉积物测量成果元素之间的相关性

注：显著水平，*表示P＜0.05，**表示P＜0.01，n=2196件

2.2 元素的相关性分析

元素富集成矿是一个复杂的过程，一个主矿元素的富集往往伴随有伴生元素、指示元素的富集，通过元素之间的相关性分析可以定性的了解元素之间的内在联系。从表2可以看出：Au与As、Sb呈极显著正相关（r>0.8），Cu与Pb、Zn呈极显著正相关（r>0.3），Pb与Zn呈极显著正相关（r>0.3）。反映出区内金成矿具有Au—As—Sb低温元素组合特征。

图2 R型聚类分析

聚类分析可以从地球化学数据库中区分出不同的地球化学元素组合，并且可以概括出每一类的地球化学特性[17]。R型聚类分析是对变量的聚类，通过聚类分析可以了解变量间及变量组合间的亲疏关系，最终对变量进行分类[18]。R型聚类分析结果（图2）显示：区内元素分类主要为Au、Sb、As，Pb、Zn、Cu、两组，Bi、Hg、Ag为相对独立存在的元素，与各元素的相关性都很小。通过与我国金矿床原生晕综台轴向（垂直）分带序列相比B—As—Hg—F—Sb—Ba—Pb—Ag—Au—Zn—Cu—W—Bi—Mo—Mn—Ni—Cd—Co—V—Ti[19]，可以看出区内元素相关性与轴向分带序列基本一致。

2.3 微量元素水平分带序列

根据区内组合元素异常及成矿地质条件特征，划分为4个金矿（致）异常区（图3）：金木达金矿异常区、尺伊金矿致异常区、卓钦金矿致异常区、南木达金矿异常区。由图可知，区内Au、As、Sb元素异常浓集中心基本吻合，为三级浓度分带，其余元素多为一级浓度分带，As、Sb元素异常面积最大，利用标准化面金属量法计算各元素的分带指标[9]，其计算公式如下：

式中n为元素水平分带指标值，aj第元素的标准化面金属量，ai为异常中第元素的标准化面金属量。根据每一元素的n值相对大小排列(从左到右)，即得到该异常的水平分带序列，各异常区微量元素水平分带见表3，金木达金矿异常序列为Sb—Hg—Zn—Au—As—Ag—Cu—Pb—Bi，尺伊金矿致异常区序列为Au—Hg—As—Bi—Zn—Cu—Ag—Pb，卓钦金矿致异常区序列为Cu—Sb—Hg—Au—As—Bi—Zn—Pb—Ag，南木达金矿异常区序列为Sb—Hg—Bi—Au—Cu—Pb—As—Ag。

3 微量元素水平分带特征及其意义

3.1 微量元素水平分带变化特征

由于水平分带是成矿带中成晕元素在水平空间上的有规律的分带现象，在一定水平空间上具有相对的唯一性，水平分带与成晕元素浓度、成矿带深度等有关，对比我国金矿床原生晕综合轴向（垂直）分带序列，垂向上可划分为矿上部位、矿体部位、矿下部位3个水平分带，每个部位都有自己特有的水平分带特征，根据水平分带性质，可以评价和判断异常的剥蚀程度并进行隐伏矿预测[20]。

图3 金木达、尺伊、卓钦、南木达地区异常图

a-金木达矿异常区；b-尺伊矿致异常区；c-卓钦矿致异常区；d-南木达矿异常区；1-异常外带；2-异常中带；3-异常内带

矿上部位：矿上部位指矿体之上。矿上部位水平分带与轴向分带序列相反，即水平分带序列与综合轴向分带序列（自下而上）中元素活动性增强顺序相反，称为逆向分带，矿上部异常元素主要以矿体前缘指示元素为主，主要成矿元素在水平分带序列的位置取决于矿体埋藏深度，矿体埋藏越深成矿元素的水平分带序列排在越后，甚至异常中不出现，而矿体前缀指示元素排在水平分带序列的前面。

表3 金木达—南木达地区微量元素水平分带特征

矿体部位：由于矿体部位的中上部和中下部异常元素和水平分带性质都有较大的差别，可分为矿体中上部及矿体中下部。矿体中上部：异常元素水平分带序列符合轴向分带序列中元素活动性增强的顺序。即水平分带序列与综合轴向分带序列一致，称为正向分带。矿体中上部异常元素种数明显增多，由成矿元素和近矿指示元素及前缘指示元素组成；矿体中下部：异常元素水平分带与轴向分带序列相反，即水平分带序列与轴向分带序列中元素活动性增强顺序相反，称为逆向分带。矿体中下部异常元素除成矿元素外，主要以近矿指示元素和矿体尾晕指示元素组成，矿体前缘指示元素已基本剥蚀。

矿下部位：水平分带与轴向分带序列一致，称为正向分带。矿体尾晕元素开始沉淀于矿化带最深部，即轴向分带序列中活动性最小的元素沉淀的最多。

3.2 找矿意义

通过区内元素含量变化特征及相关性、R型聚类分析及与我国金矿床原生晕综台轴向(垂直)分带序列相比表明，As、Sb元素可作为区内金矿体前缘及上部元素，Cu、Pb、Zn元素可作为金矿体及中部元素，Bi、Ag、Hg元素相对独立，可能与区内断裂构造控制金矿体及中酸性侵入岩有关。

与原生晕综台轴向（垂直）分带序列（自下而上）中元素活动性增强顺序相比，金木达矿异常区微量元素水平分带为Sb—Hg—Zn—Au—As—Ag—Cu—Pb—Bi，该序列具有强—弱—强—弱的排列现象，以矿上部位逆向分带为主，叠加矿体中上部正向分带，表明区内具有隐伏矿体，地表出露的矿体已剥蚀到矿体中上部；尺伊矿致异常区微量元素水平分带为Au—Hg—As—Bi—Zn—Cu—Ag—Pb，该序列具有弱—强—弱的排列现象，以矿体中上部正向分带为主，叠加矿体上部逆向分带，表明区内地表及浅部矿体已剥蚀到矿体中上部，具有隐伏矿体；卓钦矿致异常区微量元素水平分带为Cu—Sb—Hg—Au—As—Bi—Zn—Pb—Ag，该序列具有弱—强—弱—强—弱的排列现象，以矿体中上部正向分带为主，叠加矿体上部逆向分带，表明区内区内地表及浅部矿体已剥蚀到矿体中上部，具有隐伏矿体；南木达矿异常区微量元素水平分带为Sb—Hg—Bi—Au—Cu—Pb—As—Ag，该序列具有强—弱—强的排列现象，以矿体上部逆向分带为主，叠加矿体中上部正向分带，表明区内具有隐伏矿体，地表出露的矿体已剥蚀到矿体中上部。

4 结论

综上所述，区内Au、As、Sb元素的变化系数最高，元素含量变化范围最大，异常面积大，为矿致异常，R型聚类分析显示元素分类主要为Au、Sb、As，Pb、Zn、Cu、两组。As、Sb元素可作为区内金矿体前缘及上部元素，矿（致）异常区水平分带表现为矿体上部逆向分带、矿体中上部正向分带相互叠加，表明区内具有隐伏矿体，地表及浅部矿体剥蚀程度较低，对区内深部找矿具有良好的指示意义。

[1] 谢学锦，陈洪才. 原生晕方法在普查勘查中的应用[J]. 地质学报，1961,（4）：261-272.

[2] 吴承烈. 斑岩铜钼矿地球化学异常特征与评价的初步研究[J]. 物探与化探，1978,2（3）：1-5.

[3] 李善芳. 地球化学勘查工作的进展[J]. 物探与化探，1989,13（5）：333-346.

[4] 邵跃. 矿床元素原生晕分带的研究及其在地球化学找矿中的应用[J].地质与勘探，1984,（2）：47-55.

[5] 邵跃，沈时全. 岩石地球化学方法寻找隐伏热液矿床几个技术问题的讨论[J]. 地质与勘探，1992，（7）：45-48.

[6] 刘崇民. 危机矿山找矿的地球化学方法技术研究[J]. 地质与勘探，2002，38（5）：227-239.

[7] 邵跃. 热液矿床岩石测量原生晕法找矿[M]. 北京：地质出版社，1997，118-127.

[8] 伍宗华，金仰芬.元素分带及其在地质找矿中应用的几个问题[J].物探与化探，1993，17（1）：7-13.

[9] 康太翰，于洪顺. 利用元素水平分带序列评价矿床剥蚀程度——以兰家、八台岭、官马金矿为例[J]. 吉林地质，1993，16（1）：57-62.

[10] 赵琦. 川西北地区微细粒浸染型金矿成矿的区域地质、地球物理、地球化学特征[J]. 四川地质学报，1995，15（1）：31-40.

[11] 李小壮. 川西北浅成低温热液金矿系列的矿床类型与分布规律[J]. 四川地质学报，1996，16(2)：135-141.

[12] 张均，张晓军. 川西北地区金成矿的地质异常控制[J]. 地质找矿论丛，2000，15(1)：12-20.

[13] 张晓军，张均，贾永胜，等. 川西北金木达矿床地质地球化学特征研究[J].地质与勘探，2002，38(3)：28-32.

[14] 梁斌，陈明，朱兵，等.壤塘地区新都桥组含金浊积岩建造地球化学特征[J].四川地质学报，2000，20(3)：62-65.

[15] 王全伟，骆耀南. 川西北微细浸染型金矿集中区地层在金成矿中的作用[J]. 四川地质学报，2002，22(4)：502-506.

[16] 王全伟，梁斌. 川西北微细浸染型金矿集中区构造对金成矿的控制[J]. 矿物岩石，2004，24（4）：49-52.

[17] 孙凯，周肃，缪振平，等. 河北峪耳崖金矿苋草沟区次生晕异常及找矿预测[J]. 地质与勘探，2011，47（4）：566-576.

[18] 阳正熙，吴堑虹，彭直兴，等. 地球数据分析教程[M]. 北京：科学出版社，2008，97-100.

[19] 李慧，张文华，刘宝林，等. 中国主要类型金矿床的原生晕轴向分带序列研究及其应用准则[J].地质与勘探，1999，35（1）：32-35.

[20] 于家明，张辉，陆学普，等. 区域化探异常元素分带与找矿远景分析[J]. 吉林地质，2007，26（2）：37-46.

Horizontal Zoning and Prospecting for Minor Elements in the Jinmuda-Nanmuda Region, Zamtang, Sichuan

YANG Da-qiang XIONG Guan ZHANG Wei ZHANG Zhi-gui WANG Huan-guo HUANG Jian

(Geochemical Exploration Team, SBGEEMR, Deyang, Sichuan 618000)

The Jinmuda-Nanmuda region, Zamtang, Sichuan lies in Chuansangan Gold Delta. This paper deals with Au, As, Sb, Hg, Cu, Pb, Zn, Ag, Bi geochemical anomalies and their horizontal zonation in the Jinmuda-Nanmuda region based on 1:50000 stream sedimentary survey. The study indicates that As and Sb may be considered as pathfinder elements and distribution of minor elements is characterized by reverse zonation. Superimposition of normal zonation on reverse zonation in the middle and upper parts of the orebodies shows existence of buried orebody in the depth.

Au deposit; geochemical exploration; element zonation; Jinmuda-Nanmuda

P632.+3

A

1006-0995（2017）03-0504-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.03.035

2017-03-05

川滇黔相邻地区地质矿产调查（项目编码：1212011220415）

杨大强（1983- ），男，安徽当涂人，工学硕士，地质工程师，主要从事地质矿产勘查工作