水系沉积物地球化学测量在华县瓦房店地区的找矿应用及找矿潜力分析

肖志豪，张欢欢，刘 松，杨建鹏

（陕西地矿第六地质队有限公司，陕西西安710611）

1 区域背景

区域上处于华北板块西南缘，跨越华北陆块和华北板块南部活动性陆缘两个二级构造单元，主体位于豫陕隆起，涉及太华台拱和金堆城中元古代—早古生代上叠盆地两个四级构造单元。由结晶基底变质岩系太华岩群组成太华古陆核，沉积盖层为中元古代—早古生代地层，组成金堆城陆缘坳陷带。

区内早期开展了1∶5万水系自然重砂测量，在工作区东南部圈出一个铋钨金重砂异常，分布于岩体内外接触带及岩体与熊耳群细碧岩夹变质凝灰岩的接触处，铋钨紧密共生，岩体中白钨矿含量最高可达19×10-6，泡铋矿1～5粒，另有少数含白钨矿石英脉，该异常对本区寻找钨钼矿有很好的指示作用，为本次开展1∶2.5万水系沉积物测量奠定了基础。

2 研究区地质特征

研究区地层出露较为单一，北部出露少量的太古界太华群片麻岩系；东南部出露少量的中元古界熊耳群，为一套浅海—滨海相火山沉积岩系。

区内构造主要为节理。分布于岩体或岩体与地层的接触处，主要发育三组节理，分别为北西向、南北向及北东向，次为近东西向。节理中常充填有方解石、长石、石英脉等形成矿化蚀变带，蚀变带可见黄铁矿、黑钨矿、方铅矿、黄铜矿等矿化。岩体内节理裂隙为成矿提供了赋存空间。

区内岩浆岩发育，为燕山期老牛山岩体的一部分，岩石为中粒黑云二长花岗岩，出露的面积大约在104km2，占研究区总面积的93.7%。岩体南侧接触带形成角岩带，岩体东侧接触带形成强烈绢云母化，局部形成片岩、片麻岩化带。老牛山岩体为区内成矿提供了热动力来源，与本区钨、钼矿成矿关系密切。

3 地球化学特征

3.1 水系沉积物测量

区域上原有1∶5 万水系沉积物及自然重砂测量工作的基础，本次工作结合测区景观条件，水系为黄河流域渭河水系，沟系发育，地形切割较强烈，区内90%以上出露为老牛山花岗岩体，基岩裸露程度高，土壤流失较严重，在绝大部分地区1∶1万面积性土壤测量无法采集准确样品。并且1∶2.5 万水系沉积物测量采样受地形限制小，可以灵活地避开腐殖层覆盖严重的地段，更有效地滤除了腐殖物的干扰；比同面积1∶1万土壤测量节省样品测试费用50%～70%，节省工作时间一半以上，进一步提高工作效率。因此该地区考虑时效性及采样准确性，选择1∶2.5万水系沉积物测量作为区内主要工作方法。

3.2 主要地质单元地球化学特征

研究区内的地质体按时代和岩性划分为两个地质单元。地层：太古界太华群三官庙组第六岩性段（ArThs6）。岩浆侵入体：早中生代印支晚期老牛山岩体（γ53）黑云二长花岗岩。应用浓集比率(K)、叠加强度(D)等参数对各统计地质单元元素富集特征进行了研究。

太古界太华群三官庙组第六岩性段（ArThs6）黑云斜长片麻岩中Cu元素含量较高，浓集系数K(指地质单元中元素含量与全区元素平均含量之比)大于1.2，呈弱富集状态，说明此元素在此地层内较其他元素容易成矿。其它元素呈背景；叠加强度D（元素遭受后期作用的程度，指示各元素可能赋存的地质部位）显示，Bi元素为极强后生叠加，但变异系数较小（Cv＜0.5），均匀分布于地层之中，As、Sb 、Zn、Au元素为同生贫乏，Cu、Mo、Pb、W、Ag 元素为弱后生叠加具一定找矿指示作用。

早中生代印支晚期老牛山岩体（γ53）黑云二长花岗岩中所有元素浓集系数均呈背景值；Bi 元素为强后生叠加，W、Au元素呈后生叠加，其中W元素变异系数大（Cv＞0.68），属强分异，迁移能力强，为成矿提供物质来源；As、Cu、Sb、Zn元素呈同生贫乏，Mo、Pb、Ag元素为弱后生叠加。

3.3 元素含量特征及主成矿元素的确定

从全区水系沉积物地球化学元素分析，Ag、Pb、Zn、W、Mo、Bi 六种元素的富集系数q大于或接近 1(q为平均值与中国陕西秦巴水系沉积物中元素背景估计值之比)，说明区内水系沉积物中这几种元素含量与中国水系沉积物背景相比，发生了一定程度的富集(见表1)。其中钨钼等金属的地球化学背景较高，说明这些元素在水系中产生次生富集，具有多金属成矿物质来源丰富的特点。

表1 研究区各元素主要地球化学参数统计表

从变化系数(Cv)看，Ag、Cu、As、Sb、W，Mo等元素的变化系数较大，表明上述元素在本区的分布极不均匀，离散程度大；Au、Pb、Zn、Bi 等元素的变化系数较小，说明Au、Pb、Zn、Bi 等元素含量在测区内分布相对较均匀，没有较大的起伏变化。

Ag、Pb、Zn、W，Mo、Bi等元素数据离散程度大，富集系数大，局部富集成矿的可能性大。在工作区开展找钨钼等多金属工作具有的资源潜力大，可能找到具有开发价值的多金属矿体。

根据上述本区1∶5 万水系沉积物地球化学测量结果，结合该区1∶20万地球化学成果，可以确定本区的主成矿元素为Ag、Pb、Zn、W、Mo。

3.4 水系沉积物元素共生组合特征

元素组合是元素亲合性在地质体内的具体表现，而元素亲合性又与地质环境有关[4]，为了解区内元素之间的相关程度，分析元素组合与地质构造背景的依存关系，采用R 型聚类方法对全区水系沉积物中的元素进行研究，各元素之间的相关关系见图1。从R型聚类分析结果（图1）中可以看出，在相关系数为0.50 时，全区10种元素大致可分成As、Sb、Au、Pb组合和Bi、Ag、Zn 组合，其余元素相关性较差，W 元素明显呈独立状态与其它元素相关关系较远。反映了区内矿化多期次、多阶段的特点。

3.5 异常圈定

图1 研究区水系沉积物测量元素聚类分析谱系图

依据测区各元素的地球化学亲合性和空间联系、元素异常之间的吻合程度及主要元素异常范围，分别统计其元素分布特征值、确定背景值及异常下限，并结合地质单元、构造变化等进行综合异常的圈定，全区共圈出综合地球化学异常8 处。其中甲类异常2 处，乙1类异常4处，丙2类异常2处。

4 成矿远景区的划分与找矿潜力分析

依据圈定的综合异常区，结合研究区地质、物探特征，结合研究区查证的矿（化）点、控矿构造、化探综合成果及矿化地段分布情况，在区内划分出2处成矿远景区：（1）阴寺沟—老爷岭—大白羊沟一带钨矿A级成矿远景区；（2）小夫峪沟脑一带钨矿C级成矿远景区。见图2。

阴寺沟—老爷岭—大白羊沟一带钨矿A级成矿远景区。该区位于研究区东南角一带，呈不规则形状，面积约9.70km2，目前已发现 Q01、Q02、Q05、Q07 等多条含钨矿化石英脉，脉体规模较大，延伸较稳定，矿化蚀变强。

4.1 成矿地质条件分析

远景区处于老牛山黑云母二长花岗岩（γ35）与熊耳群火山岩（ChXl3h2）接触部位，断裂、裂隙发育，可见明显多金属矿化，大多表现明显的热液蚀变特征。本区含钨石英脉常充填于黑云母二长花岗岩体岩穹顶部与围岩熊耳群接触部位裂隙内，此外矿脉追索、槽探工程验证取样分析并综合矿体分布发现，岩体内矿脉规模一般大于围岩内规模，顺侵入体穹顶延伸方向含钨矿脉一般品位较高（Q04，1.32×10-2）而偏离侵入体穹顶延伸方向的矿脉一般品位较差（Q09，0.08×10-2）。推测岩浆期后含矿热液静水压力远大于围岩静岩压力因而呈现出以接触带内带岩体内某一点为中心的放射性陡顷裂隙脉，所以在岩体接触带内带穹顶延伸方向狭长的范围内含钨矿脉的含矿性一般较好，可见矿脉的形成与燕山期黑云母二长花岗岩具有密切的关系。因此，本区异常范围内成矿地质条件优越，具有较好的成矿地质潜力。

4.2 化探异常特征

该远景区包括两个甲类异常（HS-5、HS-7）及一个乙类异常（HS-6）组成，各单元素异常在空间上套合程度较好，组合中心较明显，异常规模较大、高值范围吻合较好。其中HS-5 与HS-7 甲类异常为远景区内主要综合异常，分布于研究区东南部，以Au、Ag、Pb、Zn、Bi、W、Mo为主，近南北向展布，异常区面积之和约为3.745km2。区内Au、Pb、Bi元素浓集中心明显，强度高，规模大，具内、中、外三级浓度分带特征，Ag、Zn、Mo具二级浓度分带特征，其余均为一级浓度分带。

4.3 异常查证及成矿潜力分析

结合该区的元素组合特征及化探成果，对重点异常进行查证，实施地化剖面及槽探工程等进行研究。在随后查证过程中陆续于异常浓集中心及高值点附近发现了Q01、Q02、Q07等多条含钨矿化石英脉，同时异常成果图中也体现出了元素高值点（Ag最高2000×10-9，Pb 最高1089×10-6，Bi 最高48.90×10-6，Mo 最高190.0×10-6，W最高118.40×10-6），显示了该区多金属矿的巨大潜力。所发现矿脉均呈近南北向延伸，中等—陡顷，矿脉分布特征北段呈近南北向，向南逐渐分散并呈北—北西向且含矿性具有变好、矿脉变密的趋势，规模较大，延伸较稳定，矿化蚀变强。这进一步说明了矿脉从岩体穹顶某一中心向外放射的模型理论，区内矿脉密集区域为石英脉型钨矿床成矿模型中侵入岩体岩穹顶部，是盲脉大规模聚集部位，这为进一步的找矿研究提供了方向。

5 结论

（1）研究区内W、Mo、Au、Ag、Cu、Pb 等元素水系沉积物异常分布明显，异常规模较大，套合好，多富集于岩体与地层的接触带附近，区内主成矿元素以W 为主，次为Mo、Au、Ag、Cu、Pb，根据综合异常，结合地质依据，优选了成矿远景区，达到了快速缩小找矿范围，提高找矿准确度的效果，证明1∶2.5万水系沉积物测量在本区找矿效果良好，具有一定的指示作用，可以在同类地区推广使用。

（2）研究区有用元素的成矿受到不同程度的构造控制，岩体与地层接触面附近是成矿有利部位，尤其是岩体内接触带成矿条件最佳。成矿除受接触构造控制外，岩体内岩浆期后所形成的构造裂隙发育，也为成矿有用元素提供了运移通道和赋矿空间，有利于成矿元素的迁移和富集叠加。这对研究区进一步开展找矿工作开阔了思路、丰富了可能存在的成矿类型（含矿种）。

（3）根据化探综合异常查证所发现多条有价值的含矿石英脉，证明异常是由多条含矿石英脉所引起的矿致异常，可见本区矿脉密集为石英脉型钨矿床成矿模型中侵入岩体岩穹顶部，是盲脉大规模聚集部位，为进一步的研究提供了方向。这一结论也充分证明本次研究区域内有较大的找矿潜力。