四川南江地区水系沉积物地球化学特征及找矿意义

张 猛，罗茂金

(1. 四川省冶金地质勘查局六〇五大队，四川 眉山 620860; 2. 中国地质调查局成都地质调查中心，四川 成都 610081)

工作区出露太古—早元古界、中—上元古界、震旦系、寒武系、奥陶系、志留系、二叠系、三叠系、侏罗系地层。构造主要形成期为前震旦纪古构造期和中新生代构造期[1]。前震旦纪形成的断裂众多，较典型有光明脆韧性断层和麻柳脆韧性断层；与工作区关系密切的主要中新生代推覆构造有关坝逆冲叠瓦带和光雾山推覆体。侵入岩和变质基底出露面积广，侵入岩岩石类型齐全，其侵入期属于吕梁期、晋宁期和澄江期，以晋宁期和澄江期最发育[2]。

1 元素地球化学特征

工作区内1∶50 000水系沉积物地球化学测量包括3 879个样品，分析Ag、As、Au、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Hg、Mo、Ni、Pb、Sb、Sn、V、W、Zn共18种元素。统计计算的各元素平均值、标准差、变化系数、富集系数。计算的工作区水系沉积物微量元素背景特征，统计各元素变化系数、富集系数特征见表1。

表1 工作区元素分布类型

从表1可以得出：工作区水系沉积物具有强分异强富集特征的元素有：Au、As、Cd、Mo、Pb、Sb等6个元素；Ag、Bi元素具强分异、富集特征；Zn、W、Sn元素具弱富集特征。结合元素的区域丰度特征及地质认识，确定Au、As、Sb、Mo、Cd、Pb、Zn为该区域的主要金属成矿元素[3]。

2 元素分布特征

统计Ag、As、Au、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Hg、Mo、Ni、Pb、Sb、Sn、V、W、Zn共18种元素在工作区各地质单元中的分布特征。

1)Au元素

在太古—早元古界后河岩组、中—上元古界火地垭群地层中呈明显的富集趋势，在晋宁期侵入岩、澄江期侵入岩中呈富集趋势；在后河岩组、火地垭群、晋宁期侵入岩、澄江期侵入岩这4组地质单元中同样呈现极为显著的分异性；展示了良好的找矿前景。

2)Ag元素

在各地质单元分布相对平均，在寒武系地层中体现出较强的富集趋势；在中—上元古界火地垭群、震旦系地层、奥陶系地层、澄江期侵入岩中呈现较为明显的分异性。总体上寒武系是Ag聚集成矿的有利时段。

3)As元素

在中—上元古界火地垭群、震旦系地层、寒武系地层中富集程度极为显著，在奥陶系地层、二叠系地层、三叠系地层中有较强的富集显示；在太古—早元古界后河岩组、中—上元古界火地垭群、第四系地层、晋宁期侵入岩、澄江期侵入岩中呈现较为明显的分异性。总体上说，As元素的分布特征具备一定的地质单元指示意义。

4)Bi元素

在大多数地质单元中均具备较高的背景含量值，在中—上元古界火地垭群、奥陶系地层、志留系地层、侏罗系地层、澄江期侵入岩中富集程度较强；在中—上元古界火地垭群、晋宁期侵入岩、澄江期侵入岩中表现出明显的分异性。澄江期侵入岩是区内Bi元素的富集成矿有利区域，具备一定的指示意义。

5)Cd元素

在各地质单元中均具备较高的背景含量值，在震旦系地层、寒武系地层、志留系地层、二叠系地层中富集程度较为明显，其中二叠系地层富集程度尤为显著；在中—上元古界火地垭群、震旦系地层、志留系地层、二叠系地层、三叠系地层中表现出明显的分异性。总体上说，Cd元素的分布特征具备一定的地质单元指示意义。二叠系地层是区内Cd的富集成矿有利区域，其次是震旦系地层、三叠系地层。

6)Co元素

在大多数地质单元中均具备较高的背景含量值，仅澄江期侵入岩表现出偏背景的含量特征，在中—上元古界火地垭群、第四系地层中富集程度相对明显；在第四系地层、澄江期侵入岩中表现出相对明显的分异性，但总体上分异性不强。

7)Cr元素

在大多数地质单元中均具备较高的背景含量值，仅澄江期侵入岩表现出偏背景的含量特征，在中—上元古界火地垭群中富集程度较为明显；在第四系地层、晋宁期侵入岩、澄江期侵入岩、太古—早元古界后河岩组中表现出明显的分异性。

8)Cu元素

在大多数地质单元中均具备较高的背景含量值，仅澄江期侵入岩表现出偏背景的含量特征，在中—上元古界火地垭群、寒武系地层、三叠系地层中富集程度明显；在澄江期侵入岩中表现出明显的分异性。

9)Fe元素

在各地质单元中均具备较高的背景含量值，富集程度较为明显；但是在各地质单元中的表现出的分异性均不强。

10)Hg元素

在大多数地质单元中均具备较高的背景含量值，在岩浆岩分布区域呈现偏背景值的特征，在震旦系地层、寒武系地层、奥陶系地层、志留系地层、二叠系地层、三叠系地层中富集程度较为明显；在中—上元古界火地垭群、第四系地层、晋宁期侵入岩、澄江期侵入岩中表现出明显的分异性。

11)Mo元素

在震旦系地层、寒武系地层中富集程度极为明显，在奥陶系地层、志留系地层、二叠系地层、三叠系地层中呈现一定的富集趋势；Mo元素在区内大多数地质单元中均表现了较强的分异性，其中震旦系地层、寒武系地层、奥陶系地层、志留系地层、二叠系地层、晋宁期侵入岩、澄江期侵入岩中分异性相当明显。总体上来说，震旦系地层、寒武系地层是区域Mo富集成矿的有利区域。

12)Ni元素

在大多数地质单元中均具备较高的背景含量值，在中—上元古界火地垭群、寒武系地层中富集程度较为显著；在晋宁期侵入岩、澄江期侵入岩中表现出明显的分异性。

13)Pb元素

在元古界地层、岩浆岩分布区域表现出相对缺乏的含量特征，在古生界—中生界表现相对富集的特征；在震旦系地层中体现出明显的富集性质，同时体现出极强的分异性。通过区域地质认识，结合Zn、Cd、Mo元素在震旦系的表现特征，可以认为震旦系地层分布区域是Pb富集成矿的有利区域，呈现较好的找矿前景。

14)Sb元素

在各地质单元中均具备较高的背景含量值，在中—上元古界火地垭群、寒武系地层中富集程度较为显著；在中—上元古界火地垭群、晋宁期侵入岩、澄江期侵入岩中表现出明显的分异性。

15)Sn元素

在各地质单元中呈背景值分布，仅在奥陶系地层、志留系地层中呈现较强的富集性；在各地质单元中的分异性都不强，仅中—上元古界火地垭群中分异性相对较高。

16)V元素

在各地质单元中均具备较高的背景含量值，在寒武系地层中呈现较强的富集性；在各地质单元中的分异性都不强，在震旦系地层、澄江期侵入岩中表现出一定的分异性。

17)W元素

在各地质单元中均具备较高的背景含量值，在奥陶系地层中呈现较强的富集性；在太古—早元古界后河岩组、中—上元古界火地垭群、晋宁期侵入岩、澄江期侵入岩中呈现出了较强的分异性。

18)Zn元素

在各地质单元中呈背景值表现，在震旦系地层、寒武系地层中富集性相对较强；在各地质单元中分异性不强，仅中—上元古界火地垭群、震旦系地层中表现出了一定的分异性。

3 元素组合特征

对工作区18种元素水系沉积物样品的R型聚类分析表明(见图1)：相关系数在0.45的相似水平上，工作区元素大致可分10簇[4]，即：第1簇为W、Bi；第2簇为Cd、Mo；第3簇为As、Sb；第4簇为Cr、Ni、Co、Fe、V、Cu；第5簇为Zn；第6簇为Ag；第7簇为Hg；第8簇为Pb；第9簇为Sn；第10簇为Au。

图1 工作区R型聚类分析谱系

由图1可知，工作区大多数元素相关性较弱，仅W-Bi组高温元素、As-Sb组低温热液元素、Cd-Mo组沉积—热液改造型元素、Cr-Ni-Co-Fe-V-Cu基性—超基性高温亲铁元素等4组元素体现了比较典型的元素组合特征[5]。

4 异常评价

5 成矿远景区及找矿方向

5.1 成矿远景区划分

依据各水系沉积物地球化学异常区地质、地球化学特征，通过综合分析评价，将找矿远景区划分为Ⅰ、Ⅱ两级，划分原则为以下几点。

Ⅰ级：成矿地质条件十分有利，已有大量的成矿事实或矿化线索，资源潜力大，有可能扩大找矿远景，地球化学异常主要包含有多个甲、乙类异常。

Ⅱ级：成矿地质条件有利，有一定找矿潜力，有一定的成矿事实或矿化线索，地球化学异常主要包含有乙类、丙类异常[6]。

依据上述原则，在南江地区共划定多金属找矿远景区共5个，分别是黄土村—新立地区铅锌矿Ⅰ级成矿远景区、魏家坝—熊家湾地区金多金属矿Ⅱ级成矿远景区、红岩子—玉泉地区镍铬钴矿Ⅱ级成矿远景区、杨坝—吴家山地区金多金属矿Ⅱ级成矿远景区、龙家岩—沙滩地区银钼多金属矿Ⅱ级成矿远景区。

表2 水系沉积物综合异常元素组合及异常成因

5.2 找矿方向

调查区内主要成矿元素为Au、Pb、Zn、石墨等。

Au主要分布在魏家坝—熊家湾、杨坝—吴家山一带，这一带成矿条件有利，岩浆岩较发育，形成了大面积的高温元素组合(Bi-Mo)，为Au富集成矿提供了热源；此外这一带地区还发育几条断层，异常长轴方向与断层走向一致，Au的富集与断裂构造密切，该地区是寻找热液—构造型金矿的有利地段。

Pb、Zn主要分布在黄土村—新立村一带，该地区主要岩性为灰岩及砂岩等，铅锌成矿类型为沉积型，已发现多处铅锌矿化点，具有很好的找矿前景。

石墨主要分布在杨坝一带，主要赋存在元古界火地垭群麻窝子组地层中，岩性主要为大理岩，成矿类型为沉积—变质型，已发现多处石墨矿化点，具有很好的找矿前景。

6 结 论

本区主要成矿元素分别为Pb、Zn、Au、Bi、W和石墨。其中Pb、Zn矿产的主要目标应为沉积型矿床； Au、Bi、W矿产的主要目标是热液型和构造型矿床。石墨矿产主要成矿类型为沉积变质型。与这些成矿元素、矿床类型有关的找矿标志是今后找矿工作的主要目标。