瓜州县南泉金银多金属矿外围地球化学特征及成矿预测

周贤君

摘要：矿区地处早古生代花牛山-黑山裂谷系岩浆岩带的西段，属“花牛山-金场沟金银铅锌钨钼多金属成矿带”西段。1∶1万土壤（岩屑）测量共圈出2个化探综合异常，以Au、Ag为主，其编号依次为AP-1、AP-2。综合异常中，Au、Ag、As、Sb异常套合性较好，浓集中心明显，异常梯度变化较大。Au、As、Cu、Fe异常多呈带状沿含矿蚀变带分布，因此Au、As、Cu、Fe异常可作为矿区中金（铜）矿化的地球化学指示标志。

关键词：瓜州县；南泉金银多金属矿；地球化学特征；成矿预测

1.地质背景和矿体特征

矿区地处早古生代花牛山-黑山裂谷系岩浆岩带的西段。大地构造上，矿区主体位于方山口-庙庙井-双鹰山早古生代裂谷裂陷带与古堡泉-柳园-金场沟晚古生代裂谷带两个Ⅲ级构造单元的结合部位，是多构造单元的拼合体，属“花牛山-金场沟金银铅锌钨钼多金属成矿带”西段。礦区出露地层以前寒武系中低变质岩系和中奥陶统中-中酸性火山—碎屑岩最为发育，它们与区内成矿作用关系也最为密切，主要与金、银、铜、铅锌、钨钼及铁（铜）有关。矿区位于早古生代花牛山-黑山裂谷系岩浆岩带的西段，断裂构造发育，以近东西向、北西向断裂为主干断裂，北东向及南北向断裂为次一级断裂，对早期形成的断裂具一定的叠加改造作用（图1）。区内岩浆侵入活动强烈，主要表现为华力西中期中酸性岩及印支期花岗岩的大面积出露。而与成矿作用关系最为密切的是华力西中期浅灰色石英闪长岩，矿区内主要的铜矿化及部分金矿化、金铜矿化都与之密切相关，形成岩浆期后热液型金属矿产。围岩蚀变的强度及范围受次一级断裂构造的控制。区内硅化、褐铁矿化、孔雀石化、碳酸盐化等围岩蚀变与金、铜的矿化密切相关，围岩蚀变强度可大致反映金、铜的矿化富集程度。以上的组合蚀变可以作为一种矿化标示和找矿标志。

矿区共圈出金矿体6条（3条为盲矿体）、金铅锌矿体1条、铜矿体（氧化矿）4条、金矿化体11条、铜矿化体（氧化矿）7条、金铜矿化（铜氧化矿）体1条、银金矿化体1条，Au1、Au2为主矿体，其中6条金矿体以及Cu3、Cu4、PbZn1均赋存于奥陶系中统的蚀变英安岩中，Cu1、Cu2则赋存于华力西中期的蚀变石英闪长岩中，富含铜金的成矿热液沿次级构造裂隙及岩层裂隙面网脉状充填。从空间分布看南部的Au1、Au4、Au5和Cu1、Cu2、Cu3呈东西向或近东西向展布，而北部的Au2、Au3和AuPbZn1、Cu4则呈北西向延伸。所有矿体的展布形态严格受区内断裂构造的控制。

2.土壤（岩屑）地球化学特征

2.1异常特征

1∶1万土壤（岩屑）测量共圈出2个化探综合异常，以Au、Ag为主，其编号依次为AP-1、AP-2。综合异常中，Au、Ag、As、Sb异常套合性较好，浓集中心明显，异常梯度变化较大。高温元素W、Mo异常弱，分布零散。综合异常的形态展布与近东西向控矿断裂的展布方向一致。现将异常特征分述如下：

（1）AP-1异常：位于矿区西北部，以Au、As、Ag等元素为主伴有Mo、W的综合异常。异常呈近东西向带状展布，长约770m、宽约230m，控制面积0.13km2。该异常套合性较好，梯度变化较大，均具内、中、外带。其他元素有弱异常零星出露。Au含量为6～110×10-9；As含量为81.4～314.1×10-6；Ag含量为81～405×10-9；Pb含量为50.8～105.5×10-6；W含量为4.2～8.6×10-6；Mo含量为2.0～4.5×10-6。

该异常处于前寒武纪浅灰色、灰黑色长英质、粉砂质板岩与华力西中期浅灰、浅肉红色花岗岩（局部二长花岗岩）接触带上，岩石破碎比较强烈，异常在F2构造北侧，推测该异常受F2构造控制。经初步查证，该异常是由构造破碎带中的分散矿化引起，规模较小，不具有进一步工作的价值。

（2）AP-2异常：位于矿区东部，以Au、Ag、As、Sb元素为主，伴有Cu、Pb、Zn、Mo、W综合异常。异常呈北西西向带状展布，向东异常未封闭，长约1300m，宽约900m，控制面积约1.22km2。该异常Au、Ag、As、Sb异常套合性好，浓集中心显著，具内、中、外带，梯度变化大。Cu、Pb、Zn、Mo、W元素异常分布分散，浓集中心不明显，梯度变化不大。Au含量为5～87×10-9，最大值为510×10-9，平均值为17.28×10-9；Ag含量为82～667×10- 9，最大值为3990×10- 9，平均值为152.22×10-9；As含量为60.4～307×10-6；Sb含量为4～36.6×10-6；Cu含量为47.7～87.8×10-6；Pb含量为50.4～331.3×10-6；Zn含量为100.1～486.4×10-6；Mo含量为2～14.4×10-6；W含量为3.5～239.6×10-6。

该异常位于前寒武纪长英质、粉砂质板岩与华力西中期花岗岩外接触带上，受近东西向控矿断裂控制明显。异常浓集中心一带的岩石破碎强烈，在构造破碎带的硅化大理岩、硅质岩中，经刻线采样发现银金矿化体一条，出露宽度约2m，银品位1.35～7.81×10-6，金品位0.15～0.46×10-6。

该异常东侧4km外的南泉中型银金矿，矿体形态受近东西向的主干断裂控制，赋矿岩性主要为前寒武纪长英质板岩中夹带的蚀变大理岩。南泉银金矿银品位20～60×10-6，伴生金平均品位0.20×10-6。经初步评价，南泉银金矿区圈定银矿体7个，金银矿体2个，估算银金属量约300t，金金属量约3000kg。

从空间位置看，AP-2异常内赋存的银金矿化体应为南泉中型银金矿的西延部分，其赋矿岩性、展布形态都与南泉银金矿基本一致。建议做进一步的地质工作，以查明矿（化）体的赋存规模、延深潜力等。

2.2不同岩性中元素的分配特征

经对岩屑测量区内不同岩性中元素含量的统计发现，元素在不同岩性段（或地质体）中的地球化学分配存在着较大差异。

（1）在硅质岩、变质砂岩、砂质板岩、长英质-粉砂质板岩、正长花岗岩、花岗岩、似斑状花岗岩、花岗闪长岩、石英闪长岩中，各元素平均含量在背景值上下浮动，元素含量变化幅度不大。

（2）在英安岩中，Au、Cu、As元素含量高于背景值2～5倍，其余元素含量次之，顯示出中奥陶纪中酸性火山岩初始含矿建造的富集特征。

（3）在蚀变石英闪长岩中，Au、Cu元素含量高于背景值。其余元素含量次之。采样分析，在蚀变较强的石英闪长岩中，Au元素含量一般在25～60×10-9，最高含量840×10-9，高于背景值7～260倍；同时样品中伴生Cu、As、Pb、Mo、W、Sb等元素的富集，其中As元素含量变化范围146.6～ 472.04×10-6，Pb元素含量变化范围44.8～269.3×10-6。该岩性段中，Au、Cu元素富集能力突出，有着强烈的矿化聚集表现。

综合上述，岩屑测量区内的中酸性火山岩以及构造带附近的蚀变石英闪长岩为本区主要的含金（多金属）岩性，近东西向断裂所形成的构造破碎带、构造裂隙面为成矿元素的有利富集场所，受构造控制的蚀变英安岩破碎带与区内金矿化有着极为密切的关系。

2.3区内元素的聚类特征

为了解区内元素组合特征，选择了1647件岩屑样品进行了R型聚类分析，其结果见图2，在r为0.05～0.06上，可将10种元素分成三类组合。Ag、Pb、Mo、Zn、Sb元素为一类，反映了本区中酸性侵入岩中富含的银铅矿化组分特征；Au、As和Cu、Fe元素分别为一类，表明该套元素组合是本区金矿化的主要指示元素，Au、As、Cu、Fe异常可作为金矿化的地球化学指示标志；W为单独一类，与区内中酸性侵入岩中分散矿化和局部富集有关。

2.4地化剖面参数反映的地球化学意义

在岩屑异常反映良好的重点异常区布设了控制性的地化剖面，共测制1∶2千地化剖面12条。大比例尺地化剖面测制的目的，是要了解矿化元素在不同岩性段（或地质体）中的富集规律及分布状态，寻找异常源及矿化层位。根据野外跑线观测及高值点（区）复查，认识如下：

（1）岩屑样品介质主要为坡积物，存在分散晕（次生）迁移，因此异常反映范围较大；而地化剖面样品介质主要为基岩露头，除非样品采集到矿化段，否则较难有矿化显示。（2）西段（2-14线）地化剖面重现性很差，一般金矿化样点同时伴有孔雀石化蚀变特征。该段构造比之东段欠发育，矿化类型多为石英脉型，规模小，故地化剖面难以控制和反映。（3）东段（30-52线）金矿化则以蚀变岩型矿化为主，由于该段蚀变带出露普遍，因此地化剖面显示效果优于西段。但矿化蚀变带一般延伸仅有数十米（或断续延伸），可能是造成相邻剖面异常高值点对应差的重要因素。

3.地质地球化学找矿预测

（1）目前已发现的绝大多数金矿（化）体、金铅锌矿体以及部分铜矿（化）体均赋存于奥陶纪中-中酸性火山岩（英安岩、安山岩）中，该套岩层中Au、Cu、As等元素含量明显高于区域背景值，存在明显的浓集特征，具有初始含矿建造的特性。（2）岩屑测量区内的中酸性火山岩以及构造带附近的蚀变石英闪长岩为本区主要的含金（多金属）岩性，近东西向断裂所形成的构造破碎带、构造裂隙面为成矿元素的有利富集场所，受构造控制的蚀变英安岩破碎带与区内金矿化有着极为密切的关系。（3）地球化学标志：Au、As、Cu、Fe异常多呈带状沿含矿蚀变带分布，因此Au、As、Cu、Fe异常可作为矿区中金（铜）矿化的地球化学指示标志。

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