陕西宁强土地垭铜金多金属矿地球化学特征及找矿标志

李玥，陈国辉，刘建伟

陕西宁强土地垭铜金多金属矿地球化学特征及找矿标志

李玥，陈国辉，刘建伟

（中化地质矿山总局陕西地质勘查院，陕西 西安 710065）

工作区位于陕西省宁强县北西太阳岭至清河一带，通过土壤测量，岩石、地化剖面等工作手段，大致了解了区内的地层、构造、矿化蚀变特征。基本查明了区内地球化学异常分布情况，引起原生晕异常的构造地质体、石英脉体的分布范围及特征。本次工作共圈定出综合异常3处，圈出2个Au原生晕异常带，Au异常分布比较零散，主要集中在韧性剪切带构造断裂附近，Au异常受构造控制，主要异常以面积大强度低或面积小强度高为特征。同时加强控矿地质条件和赋矿规律的研究，开展成矿预测，总结出区内找矿标志主要有韧性剪切带内的褐铁矿化带、硅化带，石英脉以及化探Au异常。为以后在该区更深入地开展找矿和评价工作奠定了基础。

铜金多金属矿；地球化学；找矿标志；土地垭

工作区位于陕西省宁强县北西太阳岭至清河一带，属秦岭南坡，大地构造位置属扬子板块之可可西里-巴颜喀拉中生代造山带摩天岭地块碧口造山楔南缘，以阳（平关）-勉（县）断裂为界，南与龙门山-阳平关早古生代裂谷相邻（陈剑祥，2013）。工作区内以往开展的区域上的1∶20万、1∶5万地质调查较详细地厘定了区域地层、构造、岩浆岩等相互关系，初步建立起区域构造格架，并发现了一大批铜、金异常，圈定了一批铜、金矿等找矿靶区，发现了一批铜、金、铅锌矿（化）点。但是对区内铜、金矿（化）点未开展进一步工作，与周围已发现的矿床、矿点是否存在成因、空间上的联系还需进一步探索研究。

图1 褶皱形态恢复示意图

1 区域地质特征

1.1 地层

区内出露地层主要为中上元古界碧口群二亚群二岩组三岩段中层（P2-3B22-3b）和下层（P2-3B22-3a）。①中上元古界碧口群二亚群二岩组三岩段下层：岩性以绿泥钠长绿帘石岩、钠长阳起千枚岩、钠长阳起绿帘石岩为主，偶夹绿帘阳起钠长千枚岩薄层、钠长阳起石岩、强碎裂赤铁矿化次生石英岩和硅质岩。②中上元古界碧口群二亚群二岩组三岩段中层：岩性以钠长阳起石岩和钠长阳起绿帘石岩为主，其次是钠长阳起千枚岩，另夹有阳起钠长片岩、含赤铁矿次生石英岩、硅质岩、凝灰岩薄层等（图2）。

图2 韧性剪切带岩石特征

1.2 构造

（1）褶皱：区内褶皱整体向北东方向倾伏，由北向南表现为向斜-背斜-向斜-背斜，分别为刘家山-打板沟向斜、白茅草坪-天星桥村背斜、刘家坪沟-观音堂沟向斜、沈家湾-刘家坝背斜，其中本次工作中最重要的韧性剪切带就包含在刘家坪沟-观音堂沟向斜内，是工作区最重要的找金区域（图1）。

表1 清河-太阳岭地区土壤测量元素含量特征表

备注：X：元素含量的算术平均值，单位Au、Ag、Hg为 10-9，其余10-6；σ：标准离差；Cv：变异系数；Xk：地壳克拉克值；K：浓集克拉克值；Xk1：区域克拉克值；K1：区域浓集克拉克值；

注：样品分析在陕西核工业集团综合分析测试中心完成

（2）断裂：韧性剪切断裂带（RF1）：太阳岭-曾家河-园坝子韧性推覆剪切带，为印支期韧性推覆构造，走向北东、近于平行的一组剪切带，产状310°∠63°～82°，局部倾向南东，为强片理化带，有同构造分泌石英细脉、无根褶皱等特征（图2）。

脆性断层构造（F1）：该断裂位于中北部的荒地山-黎家砭一带，走向225°～252°，断裂带宽约20m。线性负地形特征明显，断裂带内岩石破碎严重，边部发育硅质岩（北西侧）及石英岩（南东侧），同时该断裂也是岩性分界线，北侧为钠长阳起千枚岩，南侧为钠长阳起绿帘石岩和钠长阳起石岩。

2 地球化学特征

2.1 元素背景场特征及富集、离散特征

测区土壤中Cu、Pb、Zn、As、Sb含量高于克拉克值，尤其是As元素，其浓集克拉克值为5.45，显示了较强的区域性富集；而Au、Ag、Hg、Mo均低于地壳丰度，形成区域性贫乏或低背景，特别是Hg，平均含量不足地壳丰度的二分之一；Mn含量与元素地壳丰度相差不多，呈现背景值（表1）。各元素变异系数普遍较低，除Au变异系数为2.319，呈现较强的分异性外，其他元素变异系数均小于0.8，分异性较弱，多分布不均或分布基本均匀。

2.2 组合元素分布特征

（1）Cu、Mo、Mn

Cu、Mn平均值与地壳丰度相当，变异系数分别0.408和0.365，元素具弱分异特征；其中Cu平均值66.149，最低值12.6，最高值671，Mn平均值1279，最小值214，最大值6569，局部呈现微弱富集。Mo浓集克拉克值为0.65，较地壳风度稍低，变异系数为0.62，元素呈不均匀分布；Mo平均值为0.85，最低值0.22，最大值15.9，局部形成小规模富集。Mo和Cu在中上元古界碧口群二亚群二岩组三岩段下层P2-3B22-3a相对富集，Mn元素在P2-3B22-3b相对富集（图3）。

（2）Au、Ag、Pb、Zn

Au平均值为2.395×10-9，Ag平均值为53.397×10-9，略低于地壳克拉克值，浓集系数分别为0.7、0.76，呈现低背景；Pb、Zn浓集系数分别为1.43、1.16，表现为高背景和背景。Au变异系数为2.319，显示了极强分异特征，具体表现为低背景下的多处局部富集。Ag、Pb变异系数分别为0.522、0.452，元素呈不均匀分布；Zn变异系数为0.217，基本呈均匀分布。其中Au、Ag、Pb在P2-3B22-3a相对富集，Zn元素在两套地层中的平均含量相差不多（图4）。

图3 太阳岭-清河地区地层中Cu、Mn、Mo平均含量变化图

（3）As、Sb、Hg

As平均值为12.085×10-6，Sb平均值为1.041×10-6，浓集系数分别为5.45、1.74，分别形成了区域性强富集和富集；Hg平均值为38.569，浓集系数为0.43，呈现元素区域性贫乏。其中Hg变异系数为0.78，表现为分异特征；As变异系数为0.703，表现为不均匀分布；Sb变异系数为0.299，元素分布基本均匀。As、Hg在P2-3B2-3a中含量相对稍高，Sb在两地层中的平均含量相近（图5）。

2.3 元素异常分布特征

区内大部分元素异常分布与构造密切相关，有下列几个明显特征：

（1）沿F1展布的多金属元素异常沿断层方向形成不同的异常元素组合，主要组合有Au-Ag-Pb-Zn、Cu-Mo-Mn等中低温和中高温元素异常。各元素异常强度相对较强、规模相对较大，相互套合程度较高，在区内形成一个规模较大、异常元素较多的综合异常。

（2）沿RF2展布的多金属元素异常沿剪切带方向形成不同的异常元素组合，主要组合有Au-Ag-Pb-Zn、Mo-Mn等中低温和中高温元素异常。由于各元素异常强度相对较强、规模较大，相互套合程度较高，在区内形成一个规模较大、异常元素较多的综合异常。

图4 太阳岭-清河地区地层中Au、Ag、Pb、Zn平均含量变化图

图5 太阳岭-清河地区地层中As、Sb、Hg平均含量变化图

图6 聚类分析谱系图

2.4 元素共生组合特征

为了解元素的共生组合规律，对区内10种元素进行了R型聚类分析（图6），在相关系数为0.2时，全区元素可分为：Ag-Mo-As、Hg-Pb-Sb、Au、Cu-Mn-Zn四个组。Au和其他元素相关性较差，呈独立状态。一些组合中既出现了低温元素又含有中温或高温元素，说明本区地质作用复杂，经历多期地质改造作用，反映了该区构造极其发育，热液活动频繁。

2.5 综合元素异常的圈定及特征

测区共圈出单元素异常151个，将空间上密切相伴、同种成因的所有元素异常，归并为一个综合异常，全区圈出综合异常3个（Ht1、Ht2、Ht3）。

表2 Ht1综合异常特征

注：样品分析在陕西核工业集团综合分析测试中心完成

（1）Ht1-Au-Ag-Pb-Mn-Mo-Hg综合异常

分布在工作区东北部核桃树湾-湾里一带，呈长条状，异常走向北东向，异常总面积约0.25km2。元素组合为Au、Ag、Mo、Mn、Hg、Pb，主元素Au、Ag、Mo元素异常强度不高、但浓集中心明显，Au、Ag、Mo、Mn、Hg相互套合较好（表2、图7），异常区出露的地层为P2-3bk2，岩性以绿帘阳起钠长片岩为主，夹阳起钠长千枚岩及石英千枚岩。异常主体位于RF1韧性剪切带南部的次级构造中，构造带发育石英千枚岩，其与绿帘阳起钠长片岩接触带上常见黄铁矿，粒度多在0.5～3.0mm，异常区内无矿（化）点。

图7 Ht1-Au-Ag-Pb-Mn-Mo-Hg综合异常剖析图

图8 Ht2-Au-Ag-Cu-Pb-Zn-Mn-Mo综合异常剖析图

（2）Ht2-Au-Ag-Cu-Pb-Zn-Mn-Mo综合异常

分布在工作区西北部荒地山-赵家沟一带，异常呈不规则椭圆状，异常面积约1km2。主要元素异常以Au、Ag、Cu、Mo为主，异常强度不高、但浓集中心明显，伴生As、Mn、Zn、Hg、Sb，其中Zn、Cu、As、Mo相互套合较好（表3、图8），异常区出露地层为P2-3B2-3a和P2-3B22-3b，岩性主要为钠长阳起千枚岩、绿帘阳起钠长千枚岩、绿泥钠长绿帘石岩、绢云绿泥片岩、强碎裂含赤铁矿次生石英岩等。异常区内有F1断裂带贯穿其中，受构造影响，其两侧发育绢云绿泥片岩、强碎裂含赤铁矿次生石英岩及石英脉体，岩石剖面检查时，Cu未发现明显异常，最高值为150×10-6，呈现出了围绕F1两侧显示出了较高背景值；Au在一些石英脉体中检测出了该异常区的极大值19×10-9，其次是在绢云绿泥片岩中显示了一定程度的异常，极值为11×10-9。荒地山铜矿化点检查时，采集捡块样Cu含量0.92×10-2，但分布仅限于局部岩石夹层内，无规模。

（3）Ht3-Au-Ag-Pb-Zn-Mn-Mo综合异常

分布在工作区南部沈家院子-刘家坝一带，不规则长瘤状，走向近东西向，元素组合以Au、Mn、Pb、Zn为主，伴生Mo、Ag、Cu异常；Au、Mn元素异常强度较高、浓集中心明显，Au、Pb、Mn、Zn相互套合较好（表4、图9），异常区出露地层为P2-3B22-3b和P2-3B22-3a，岩性为钠长阳起千枚岩、绿泥钠长绿帘石岩。工作区内规模最大的韧性剪切带RF2呈近东西向贯穿该异常，剪切带核心部位石英脉体发育，表面普遍可见轻微褐铁矿化现象；其周边影响范围内次级小构造发育，常见的有局部小褶皱、小断层和剪切带；通过岩石剖面进行查证时，在该异常区内发现了1-Au原生晕异常带，在外围发现了2-Au原生晕异常带，异常带特征及检查情况详见图9。

表3 Ht2综合异常特征

注：样品分析在陕西核工业集团综合分析测试中心完成

表4 Ht3综合异常特征

注：样品分析在陕西核工业集团综合分析测试中心完成

3 找矿标志

根据区内发现的金矿化体的构造地质特征，结合区域上已知的具相似成矿地质条件的矿床特征，总结出如下找矿标志：

（1）化探金异常，区内土壤化探最高的Au异常与发现的矿化带套合性相当强，因此Au高异常是重要的直接找矿标志。

（2）韧性剪切带内的褐铁矿化带、硅化带是寻找蚀变岩型、石英脉型金矿的间接标志。

（3）石英脉矿化体与石英脉密切相关，凡有矿化的地段均有石英脉存在，尤其是与主期面理、主构造线方向一致石英脉最为重要。

图9 Ht3-Au-Ag-Pb-Zn-Mn-Mo综合异常剖析图

4 结语

（1）在区内圈出单元素异常151处，圈定综合异常3处（核桃树湾-湾里Ht1乙3-Au-Ag-Pb-Mn-Mo-Hg综合异常、荒地山至赵家沟Ht2乙3-Au-Ag-Cu-Pb-Zn-Mn-Mo综合异常、沈家至刘家坝Ht3乙3-Au-Ag-Pb- Zn-Mn-Mo综合异常）。

（2）根据区内发现的金矿化体的构造地质特征，结合区域上已知的具相似成矿地质条件的矿床特征，总结出区内重要找矿规律有：①预查区内1∶2.5万土壤测量最高的Au异常与发现的矿化带套合性相当强，因此Au高异常是重要的指示性找矿标志；②预查区内的蚀变类型丰富也是本区主要的找矿标志，尤其是分布在陈家屋基里-荒地山的黄铁矿化硅化蚀变带；③金矿（化）体与石英脉密切相关，凡有矿化的地段均有石英脉存在，尤其是与主期面理、主构造线方向一致的石英脉最为重要。

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Geochemical Characteristics and Ore Criteria of the Tudiya Cu-Au-Polymetallic Deposit in Ningqiang, Shaanxi

LI Yue CHEN Guo-hui LIU Jian-wei

(Shaanxi Institute of Geological Exploration, General Administration of Geology and Mines of Sinochem, Xi’an 710065)

Three comprehensive geochemical anomalies and two Au anomalies are delineated based on pedogeochemical survey and petrogeochemical survey in the Tudiaya Cu-Polymetallic ore district. The geochemical anomalies lie in ductile shear zone and fracture zone and are controlled by structure. Main ore criteria are limanitization, silicification, quartz vein and Au geochemical anomaly in the ductile shear zone.

Cu-Au-polymetallic deposit; geochemistry; ore criteria; Tudiya

P595

A

1006-0995（2021）03-0487-07

10.3969/j.issn.1006-0995.2021.03.028

2020-12-30

陕西省宁强县太阳岭乡土地垭铜金多金属矿预查 （陕西省地质勘查基金项目，编号：61201304202）

李玥（1990— ），女，河北省廊坊人，硕士，助理工程师，主要从事固体矿产勘查工作