甘肃省厂坝矿集区地球化学特征及其分布规律分析

邴明明

（甘肃省地质矿产勘查开发局第一地质矿产勘查院，甘肃 天水 741020）

1 概述

甘肃省厂坝矿集区位于西秦岭南麓，隶属甘肃省陇南市西和县、成县管辖，海拔一般为1500～2300m，相对高差500～800m，地形切割属中等，沟谷发育，山势险峻，多为悬崖、峡谷及“Ⅴ”字形谷地，植被茂密，覆盖广厚。区内矿产资源丰富，主要为铅锌矿。改革开放后，从事矿业开发人员较多，矿产资源勘查开发成为该地区的支柱产业，有力地促进了当地经济的稳定增长和快速发展。

2 甘肃省厂坝矿集区地球化学特征及其分布规律分析

2.1 元素地球化学特征

1）元素的集中和分异。第一，该区元素背景含量与地壳（黎彤）丰度比较，其浓集克拉克值大于1的 有 Bi、Pb、As、B、W、Au、Sb、Ag、Cd、Mo、Sn、Zn， 这些元素在该区富集；浓集克拉克值接近1的有Ba；浓集克拉克值小于 1 的有 Hg、Mn、Cr、Co、Cu、Ni，这些元素在该区贫化。

该区元素背景含量与陇南地区平均值比较，浓集系数大于 1 的有 Au、Pb、Mo、Cd、Ag、W、Sb、Hg、Zn；浓集系数接近1的Bi、As；浓集系数小于1的有Mn、Ba、Cu、Sn、Ni、Co、Cr、B，这些元素在该区贫化。元素叠加值D≥100表明元素具极强的后生叠加作用，成矿可能性较大，而D=10～100表明元素具强叠加，具有一定的成矿能力。因此，本区具成矿可能性的元素有 Pb、W、Au、Cd、Hg、Zn、Bi。

第二，元素的分异。元素含量标准离差、变异系数较大的有 Pb、Ba、Zn、Au、Hg 等， 反映了他们的含量变化的均匀性较差，在全区分布不均匀，在局部有利地段有可能富集成矿。构造地球化学测量中分异强的元素（Cv≥2）有 Pb、W、Cd、Bi、Ba、Zn、Au、Ag、Hg、Cu、Ni，说明它们在地层中分布极不均匀，成矿可能性较大；分异较强的元素（Cv＝1-2）有 Cr、As、B、Sn，它们在地层中分布较不均匀，具有一定的成矿可能。显然，元素含量分布愈不均匀的元素，局部富集成矿的可能性愈大；分布愈均匀的元素，反映受成岩作用控制愈明显，富集成矿的可能性愈小。

2）成矿元素分析。元素富集系数反映了各区中各元素相对于全区的富集程度，浓集集系数越大说明元素背景丰度越高，成矿的物质条件越有利。元素的变异系数反映了区中各元素相对的分异程度，变异系数越大说明元素分异越明显，越易于局部富集，越利于成矿。

为了便于比较，给定一个新参数“元素地球化学成矿有利度(简称成矿有利度)”，用它表示一个元素成矿可能性的大小。显然根据元素浓集系数和变异系数的定义知道，成矿有利度与元素富集系数和元素变异系数均成正比，即：

成矿有利度（Z）=元素浓集系数（Kk）×元素变异系数（Cv）

依据以上公式计算出各区元素的成矿有利度并进行排序，见表1，其数值越大成矿越有利。

表1 调查区元素成矿有利度表

3）元素组合特征。利用全区构造地球化学测量19种元素分析值作R型因子分析。由于正交旋转因子负载矩阵比初始因子负载矩阵所反映的元素组合更具合理性和可解释性，因此采用了正交旋转因子负载矩阵来划分元素组合，可以认为这6个因子分别代表了工作区的6种元素组合类型。

F1 因子：由 Ba、Pb、Hg、Zn、Cd 元素组成，为喷流沉积型铅锌矿的产物，表明Pb、Zn矿化与Ba、Hg、Cd 密切相关。

F2 因子：由 As、Sb、Ag、Au 元素组成，为一次岩浆期后热液活动的产物，表明Au矿化As、Sb、Ag关系密切。

F3 因子：由 Co、Cr、Ni元素组成，为高温热液活动阶段产物，地质成因上Co、Cr、Ni异常为岩浆活动所引起。

从上述结果与地质条件结合，可以推测该区Pb（Zn）、Au等元素主要与地层、构造关系密切。岩浆或构造热液在扩散或渗透过程中，使上述元素迁移进入有利地质体及有利构造部位富集，从而形成矿（化）体或异常。

4）元素的空间展布。元素的空间展布总体与区域构造线有密切的关系，局部与岩体基本一致。

第一，吴家山背斜北厂坝-黄渚关-晒经乡一带：分布元素为 Ag、Au、B、Bi、Cd、Cu、Mn、Mo、Pb、Zn等，形态大致呈长条带状分布，展布方向为北西－南东向。与区域构造线一致，可能反映一组与喷流沉积型铅锌矿有关的元素组合。

第二，吴家山背斜轴部官店-安家岔一带：分布元素为 Ag、Au、B、Ba、Cd、Cu、Mo、Zn 等，形态大致呈长条带状分布，展布方向为北西西向。与区域构造线基本一致，可能反映一组与岩浆期后热液型金矿有关的元素组合。

第三，吴家山背斜南毕家山-青阳峡一带：分布元素为 Ag、As、Au、B、Cd、Cu、Hg、Mn、Pb、Sb、Zn 等，形态大致呈长条带状分布，展布方向为东西向。与区域构造线大致一致，可能反映一组与喷流沉积型铅锌矿及岩浆期后热液型金矿有关的元素组合。

第四，黄渚关岩体外接触带：分布元素为As、Au、B、Ba、Bi、Co、Cr、Cu、Mo、Ni、Pb、Sn、W、Zn 等，反映一组与高、中、低温热液有关的元素组合，形态上呈环绕弧形沿黄渚关岩体分布。

第五，草关岩体外接触带：分布元素为Ag、As、Au、B、Ba、Bi、Co、Cr、Cu、Mo、Ni、Pb、Sb、Sn、W、Zn 等 ，反映一组与高、中、低温热液有关的元素组合，元素基本沿岩体接触带分布，形态上呈环绕弧形。

2.2 地层地球化学特征

对区内11个地质单元进行参数统计，变异系数Cv≥2，表示元素分异性极强，Cv=1～2表明元素具强分异；富集系数K>2表明元素有不同程度的富集（K＝地层剔除前均值/全域剔除后均值）；元素迭加值D≥100表明元素具极强的后生叠加作用，成矿可能性较大，而D=10～100表明元素具强叠加，具有一定的成矿能力。

2.3 地球化学推断解释

用本次构造地球化学测量工作的As、Sb、Au等元素的地球化学图来推测本区隐伏断裂构造，以浓度梯度带作为划分断裂的主要依据，结合建造构造图来划分。用W、Sn、Mo等元素的地球化学图结合建造构造图来推断本区的隐伏岩体。共推测隐伏断裂18条，隐伏岩体6个（如图1所示）。

2.4 异常剥蚀程度判断

利用均一化后的 Sb/Bi、（As+Sb+Hg）/（W+Sn+Mo）制作地球化学图，对该项区的铅锌矿（如图2所示）、金矿（如图3所示）的剥蚀程度进初步判断，取得了一定的效果。均一化处理是用各样品的元素含量值除以该区各元素的平均值。剥蚀程度估算图颜色从深蓝一浅蓝一黄一浅红一深红，表示元素的比值由小到大。

根据图2可以看出，本区内厂坝铅锌矿及毕家山铅锌矿地表剥蚀程度较高，青阳峡铅锌矿及邓家山铅锌矿地表剥蚀程度较低，找矿潜力较大。

根据图3可看出，本区的北部有一条北西向的低值带，反映该带剥蚀较深，对应的地质现象为黄渚关隐伏断裂带，有黄渚关岩体、草关岩休等岩浆岩出露，说明该区由于黄渚关隐伏断裂的影响，岩浆向上侵位，致使地层上升而遭受剥蚀，这一带应以寻找高温矿物为主。由低值带向西南，元素的比值变大，说明向西南剥蚀程度降低，出现了大范围的 Ag、Zn异常，Au、Cu 异常也零星出露， 而 Bi、Mo异常没有出露。

图2 十里铺－黄渚关地区铅锌矿剥蚀程度估算图

图3 十里铺－黄渚关地区金矿剥蚀程度估算图

3 结束语

本文主要以甘肃省厂坝矿集区为例分析地球化学特征及其分布规律，通过本文的介绍能够对类似区域地球化学特征和成矿规律分析提供一定参考和帮助，对于推动矿产资源发展具有非常现实的意义。