四川正河金多金属矿地球化学特征及找矿方向

唐成泽，严冰，银雪琴，陆朋朋



四川正河金多金属矿地球化学特征及找矿方向

唐成泽1，严冰2，银雪琴2，陆朋朋2

（1. 四川省核工业地质调查院，成都 610052；2. 成都理工大学地球科学学院，成都 610059）

通过对正河金多金属矿大地构造位置、地层、构造、蚀变及地球化学特征的综合分析研究，与区域上典型金矿床的对比分析，认为矿床具有热液成因，未来找矿重点区域为Hs-1异常区，其次为Hs-2异常区，以探寻石英脉型和热液型Au为主，兼顾Cu、Pb、Zn。

金；地球化学；找矿；正河

研究区处于扬子准地台与松潘-甘孜褶皱带结合部。以桂溪-曲山-苏保一线（即北川大断裂）为界，东部属扬子准地台北西龙门山-大巴山台缘凹陷西部的龙门山褶断带；北西面属松潘-甘孜褶皱系巴颜喀拉冒地槽褶皱带东缘的茂汶-丹巴背斜（后龙门山褶皱带）[1][2]。研究区构造位置上处于羌塘-三江造山系之玉龙塔格-巴颜喀拉前陆盆地，属于巴颜喀拉-松潘成矿省内小金-汶川Fe-Cu-Au-Pb-Zn-Ag矿远景区与平武虎牙-黑水Mn-Fe-Au矿远景区的结合部，区域上已发现的典型金矿主要有哲波山金矿、松潘白羊乡金矿、理县危关金矿、平武老营坪金矿等，区域上看具有良好的金多金属成矿地质条件（图1）。

图1 研究区大地构造位置图

（据四川省区域地质志修编，1991）

F1：青川-平武断裂; F2：汶川-茂汶断裂; F3：北川-映秀断裂; F4：安县-马角坝断裂; F5：前缘隐伏广元-大邑断裂①：新南向斜; ②：茂汶复背斜; ③：大印复背斜; ④：大康背斜; ⑤⑥：轿子顶复背斜; ⑦：黄坪灌向斜; ⑧：元吉倒转背斜; ⑨：井天坝背斜; ⑩：仰天窝向斜; ⑪：唐王寨复向斜

1 矿区地质特征

1.1 地层

研究区范围内出露的地层有三叠系下统波茨沟组（T1）、三叠系中统杂谷脑组（T2）以及第四系（Q）。

1）菠茨沟组，主要分布于研究区北西部，出露面积较小。其主要岩性为含铁锰或不含铁锰的变质石英砂岩及少量的绿泥石千枚岩、灰岩、薄层大理岩组成，韵律性不明显。局部岩石较为破碎且可见有微弱的蚀变，局部见有较好的黄铁矿化以及褐铁矿化。

2）杂谷脑组，为研究区主要出露地层，分布于区内北东部及南部。其岩性主要为少量变质钙质粉砂岩、变质长石石英砂岩夹杂砂岩、砂质绢云板岩或千枚岩、绢云板岩，韵律性不明显，局部为不夹板岩的大套砂岩段。局部岩石较为破碎，岩层间及裂隙中偶见石英细脉、团块，石英细脉体周围一般有绢云母环绕，岩石颜色较深。该地层的板岩及千枚岩中见有较好的黄铁矿化及褐铁矿化。

3）第四系，主要为冲积（或冲洪积层），沿河流两岸零星分布，厚度不大，时代较新，均为全新统。

1.2 构造

研究区内岩层总体为东-南东向倾斜，南东部杂谷脑组地层为一小型向斜，轴延伸北东-南西向，向北东方向倾伏，为倾伏向斜。向斜核部为千枚岩，两翼对称出露千枚岩夹板岩、板岩夹千枚岩及板岩，见黄铁矿化、褐铁矿化现象。向斜北西翼岩层产状103°～157°∠43°～82°，南东翼220°～327°∠58°～81°。研究区南部见一断层，断层面倾向北西，倾角50°～80°，断层崖向南延伸出矿区，长大于800m。

1.3 岩浆岩及变质岩

研究区内岩浆活动总体不强烈，仅局部地段见有少量岩脉侵入，脉体两侧蚀变主要有褐铁矿化及黄铁矿化，与金矿成矿有一定关系。

研究区属于扬子准地台与松潘-甘孜褶皱带结合部，变质作用表现强烈。主要的变质岩类有：变质砂岩、变质长石石英砂岩、板岩类以及千枚岩等。主要的变质矿物有绿泥石、绢云母以及少量的黑云母。岩石变质程度相对较低，变质作用类型为区域低温动力变质作用，其源岩为一套海相碎屑岩。

1.4 蚀变特征

研究区内蚀变较为发育，主要有硅化、黄铁矿化、褐铁矿化、绢云母化以及绿泥石化，其主要蚀变特征可分述如下。

1）硅化，为研究区主要的热液蚀变活动及成矿重要因素，主要表现形式为石英脉发育，几乎遍布整个矿区，南东部（药房子）及北东部（正沟）附近石英脉最为发育，延伸达500m，石英单脉不大，宽不超过1.5m。部分石英脉附近伴有黄铁矿化、褐铁矿化，褐铁矿化常见。

2）黄铁矿化，主要分布于千枚岩及板岩中，砂岩中局部可见，以星点状为主，局部见条带状。黄铁矿主要呈立方体形态，粒径1～3mm，少量可达1cm，含量1%～20%不等。受构造及变质作用影响，部分黄铁矿发生变形和碎裂，裂纹中有赤铁矿、褐铁矿蚀变，部分边部有黄铜矿交代。这类黄铁矿为海相沉积成因。后期镜下观察研究发现：岩石中有较多的细小黄铁矿发生了变形和碎裂，裂纹中发现有较好的赤铁矿、褐铁矿蚀变；部分黄铁矿边部有黄铜矿交代；此外，经鉴定还发现有黄铜矿、斑铜矿及铜蓝等热液蚀变矿物。所有这些都说明：该地区曾有较强烈的热液活动。

3）褐铁矿化，主要分布在石英脉与围岩接触部位，也分布于石英脉千枚岩及板岩层面间。主要为热液蚀变产物，多呈现土黄色、紫黑色及红色。

表1 矿区异常下限取值表

注：含量单位Au为10-9，其余均为10-6

2 地球化学特征

2.1 采样分析

采用水系沉积物化样进行分析，分析Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As等6个元素，将原始数据转换成对数后进行统计，直方图显示，元素为呈对数据正态分布[3]。

异常下限（T）是用对数剔除特高值后的全区对数平均值加1.5倍标准差返真数而得来的。实际取值结合了地球化学、地质、矿产特征，其结果见表1。圈定异常以T、2T、4T圈出外、中、内三个浓度带。

2.2 异常评价及推断解释

从综合异常图上看（图2），研究区圈出三个综合异常，分别为Hs-1、Hs-2、Hs-3，其中Hs-1、Hs-2异常较好。位于矿区南部的Hs-1为主要异常，呈椭圆状，沿北西-南东向展布，长轴约1.65km，短轴约1.13km，面积1.47km2。异常元素包括Au、Cu、Pb、Zn、Ag、Sb。其中Au具有良好的三级浓度分带，极大值为241×10-9，单元素异常排序中位列第一；Cu、Pb、Zn均具有二级浓度分带；Ag、As具有一级浓度分带。总的来说该异常规模较大，强度较高，元素组合齐全，异常间拟合好，浓集中心叠合好。

该异常所处地层为三叠系西康群杂谷脑组，岩性主要为千枚岩、变质长石石英砂岩、板岩以及少量的灰岩。岩石中节理及小型褶皱发育。裂隙充填物中硫化物含量较高，呈现强烈的褐铁矿化。推测该异常可能为杂谷脑组岩石裂隙中的金属硫化物所引起，该异常可能为矿致异常。从其所处地质背景、成矿环境和元素组合来看，该异常区针对Au、Cu、Pb、Zn多金属找矿具有较好的找矿前景。

Hs-2异常元素包括Au、Cu、Pb、Zn、Ag，异常呈花生状沿北东-南西向展布，长轴约2.3km，短轴约1km，异常面积1.89 km2。相比于Hs-1号异常，Hs-2号异常强度较低，浓集中心叠合较差，具有二级浓度分带，极大值为168×10-9，单元素异常排序中位列第二。综合其所处地质背景、成矿环境和元素组合来看，该异常与Hs-1基本一致。

Hs-3异常元素仅有Au、Cu，异常面积小，强度较低，浓集中心叠合较差，具有一级浓度分带。

3 找矿方向探讨

3.1 区域成矿特征

研究区大地构造位于扬子准地台与松潘-甘孜褶皱带结合部，位于巴颜喀拉-松潘成矿省内小金-汶川Fe-Cu-Au-Pb-Zn-Ag矿远景区与平武虎牙-黑水Mn-Fe-Au矿远景区结合部，地处川陕甘三省交界处，是我国重要的金矿产地。区域上典型金矿有哲波山金矿、银厂沟金矿、老营坪金矿等[9-11]（图1）。对其特征进行对比分析，可总结出区域上金矿的成矿特征（表2）。

图2 矿区综合异常图

从该区域已发现的矿种及产出部位来看，杂谷脑组（T2z）是金矿的重要产出地层，矿床类型主要有微细浸染型和石英脉型金矿。容矿岩石常含较多还原性物质（有机质和黄铁矿等）和碳酸盐物质，岩性以钙质砂岩和钙质板岩为主，其成分成熟度较低。例如哲波山金矿床，其大地构造位置、控矿构造、产出地层以及蚀变特征均与研究区相似。

总结前人研究发现，该地区金矿床主要有如下共性[4][5]：赋矿地层主要是三叠系和泥盆系，均为海西-印支构造层，围岩多是细粒碎屑岩和碳酸盐岩；热液蚀变主要有硅化、绢云母化；金的赋存状态以微细粒、显微金为主，载金矿物以毒砂和黄铁矿为主；成矿深度为浅成，成矿温度均为中低温，以125～190℃为主。Au、As、Sb、Hg是川陕甘“金三角”最主要的成矿元素，他们的地球化学行为决定了本区金矿成矿的特点Au、As、Sb、Hg的高背景有利于微细粒浸染型金矿的成矿[5]。

表2 区域金矿床对比表

3.2 研究区有利成矿条件及找矿标志

1）地层岩性：杂谷脑组为该区域上金矿的主要产出地层；矿区内砂岩、粉砂岩和浅变质碳质板岩、碳质千枚岩是区域上主要的容矿原岩；砂岩(粉砂岩)与板岩交替出露，表现出一定的复理石建造特征；薄层碳质板岩为成矿物质的沉淀起到良好的屏蔽作用[6]。而砂、板岩韵律互层形成了能干性（渗透障）与非能干性（不渗透障）的交互叠置和有序排列。几乎所有金矿体都产于能干性和非能干性的转换部位，即砂、板岩的接触部位。当板岩与薄层砂岩互层搭配时，岩层的能干性差，极易产生构造破碎，形成成矿流体运移的通道和矿质沉淀富集的空间场所[7]。对比研究区与区域上富金矿的地层、岩性特征发现，研究区内出露的杂谷脑组地层是重要的金成矿有利条件。

2）构造：矿区内发育有较多的小型褶皱和节理裂隙，使岩石的破碎和虚脱空间的形成，为含矿热液的运移和沉淀提供了良好的条件。在裂隙充填物中发现有含量较高的硫化物（黄铁矿、锰矿、闪锌矿等），呈现强烈的褐铁矿化（图3）。该特征与哲波山金矿床的褶皱控矿和密集裂隙控矿极为相似[8]。相比之下矿区的构造活动不如哲波山金矿床强烈，但矿区内发育良好的小型褶皱、节理裂隙及其分布范围表明，矿区内构造及其组合分布特征均为成矿有利条件，可为成矿物质的蕴意、沉淀、富集提供足够的空间。

3）矿化蚀变：硅化、绢云母化、黄铁矿化、绿泥石化、碳酸盐化等蚀变，均作为金矿直接或间接找矿标志。

4）地球化学标志： Au、Cu、Pb、Zn、Ag、Sb组合异常（Hs-1）规模较大，异常强度较高，元素组合较全，异常间拟合好，浓集中心叠合好，Au具有良好的三级浓度分带，极大值为241×10-9。野外实地调查中还发现，在岩石裂隙的充填物中含有较多的硫化物，呈现强烈的褐铁矿化，推测该异常可能为矿致异常。

图3 褐铁矿化、黄铁矿化（镜向西）

综上所述，笔者认为研究区内成矿条件较为有利，主要体现在：①大地构造位置处于两个找矿远景区结合部，区域构造活动较为强烈，可为含矿热液的运移提供良好的动力条件和通道；②矿区内岩石的破碎和虚脱空间的形成，可为含矿热液的运移和富集沉淀提供空间；③矿区内大面积出露富金矿的杂谷脑组地层，浅变质岩石交替出露的岩性组合特征有利于成矿；④与热液活动有关的矿化蚀变发育良好，分布广泛；⑤水系沉积物地球化学异常显示出较好的Au、Cu、Pb、Zn组合异常。

4 结论

基于上述讨论，笔者认为研究区未来找矿方向应当以探寻石英脉型和热液型Au为主，兼顾Cu、Pb、Zn；矿区南部杂谷脑组分布区（Hs-1）是找矿取得突破的有利区域。具体找矿工作中应当注意一下几点：

1）针对矿区杂谷脑组地层中碳质板岩、钙质板岩、千枚岩、变质砂岩等浅变质岩石交替出露的岩性组合区域开展进一步的勘查取样分析工作。

2）加强剪切带、褶皱变形带以及节理裂隙的延伸、蚀变特征及其含矿性的研究。杂谷脑组含金性较高，热液及韧性剪切构造活动是引起金活化、迁移和富集的主要因素。

3）加强黄铁矿成因及其含金性研究。前期工作中发现，黄铁矿呈单体和集合体形态分布于杂谷脑组变质碎屑岩中，一部分为沉积成因，为成矿前期产物；另一部分黄铁矿为热液成因，这类黄铁矿可能与金富集具有密切关系，故应加强黄铁矿标型及其成因研究。

4）针对Hs-1、 Hs-2两个异常情况良好的区域开展异常查证工作，尤其是针对预查区南部杂谷脑组地层中的Hs-1异常区。必要时可采取地质、物探、化探以及浅部工程（如探槽等）相结合的手段开展异常检查工作。

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Geochemical Characteristics and Range of Reconnaissance for the Zhenghe Au-Polymetallic Deposit

TANG Cheng-ze1YAN Bing2YIN Xue-qin2LU Peng-peng2

(1-Sichuan Institute of Uranium Geological Survey, Chengdu 610061; 2- College of Earth Sciences, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059)

This paper has a discussion on geotectonic setting, stratigraphy, structure, wallrock alteration and geochemistry for the Zhenghe Au-polymetallic deposit. The study indicates that the Zhenghe Au-polymetallic deposit is a hydrothermal deposit. Hs-1 and Hs-2 geochemical anomalies are promising regions for searching hydrothermal type and quartz vein type Au deposit and C-Pb-Zn deposit.

gold; geochemistry; prospecting; Zhenghe

2017-03-25

唐成泽（1990-），男，四川成都人，助理工程师，研究方向：资源勘查工程

P632+.3；P618.51

A

1006-0995（2017）04-0659-05

10.3969/j.issn.1006-0995.2017.04.030