龙门山造山带北段黄泥坪金矿床的矿床地质和元素地球化学特征

江宏君, 陈华勇, 王 朋, 高政伟, 纪冬平, 吴宝鹏, 程博兴, 焦宏剑, 王义忠

龙门山造山带北段黄泥坪金矿床的矿床地质和元素地球化学特征

江宏君1, 2, 3, 陈华勇1, 2, 4*, 王 朋3, 高政伟3, 纪冬平3, 吴宝鹏3, 程博兴3, 焦宏剑3, 王义忠3

(1. 中国科学院 广州地球化学研究所 矿物学与成矿学重点实验室, 广东 广州 510640; 2. 中国科学院大学, 北京 100049; 3. 中陕核工业集团二一四大队有限公司, 陕西 西安 710100; 4. 广东省矿物物理与材料研究开发重点实验室, 广东 广州 510640)

黄泥坪金矿床位于龙门山造山带北段, 是近年来新发现的一个中型金矿床, 包括汉树沟、山关石、柳树坪和石罐子4个矿段, 以蚀变岩型矿化为主, 兼具石英脉型矿化。为进一步扩展深部找矿空间, 评价深部找矿潜力, 本文针对汉树沟和山关石蚀变岩型矿化开展了矿床地球化学研究。结果表明, 汉树沟矿段的主要伴生元素为As、Ba, 山关石矿段的主要伴生元素为As、Sb、Ag、Hg、Pb、Ba, 其中As与Au的关系最为密切, 可以作为指示Au矿化异常信息的最佳元素, 且As含量>3785´10−6、Au含量>0.075´10−6、Hg含量>0.13´10−6、Sb含量>11´10−6可作为矿化蚀变带的判别标志。黄泥坪金矿床各元素在垂向上发生了不同程度的迁移富集, 矿体前端元素组合为Hg、Sb、Ag、Pb, 近矿元素组合为Au、As, 矿体尾部元素组合为Ba、Cu、Co、Mn、Bi、Ni、Zn。汉树沟矿段北西方向钻孔深部出现矿体上盘角砾白云岩以及矿体前端和尾部Hg/Co、(Hg+Sb)/(Co+Ba)、(Hg+Ag+Pb)/(Co+Ni+Mn)值的显著增大, 指示其深部具有较大成矿潜力。

地球化学特征; 矿床地质; 深部成矿预测; 黄泥坪金矿床; 龙门山造山带

0 引 言

矿床原生晕指热液成矿过程中形成的富集成矿元素和伴生元素的异常区域(Safronovn, 1936; An et al., 2021), 是围岩与矿化流体相互作用的结果, 其特征是矿体及附近围岩发生成矿元素的富集或亏损并产生围岩蚀变(朱旭等, 2021)。矿床原生晕的地球化学特征通常能够提供较好的找矿线索, 已在Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Sn等多种金属矿床勘查中得到广泛运用(刘崇民, 2006; Wang et al., 2013; Li et al., 2016; 贺昌坤等, 2020; Zheng et al., 2020; An et al., 2021; 朱旭等, 2021), 尤其在胶东和西秦岭金矿勘查中取得非常显著的应用效果, 目前已经发展成为一种较为可靠的寻找盲矿体的地球化学找矿技术方法(张涛等, 2017; 高海东等, 2020; 王亮等, 2021; 张英帅等, 2021)。

黄泥坪金矿床位于陕甘川“金三角”, 地处扬子地块西北缘龙门山造山带北段, 是近年来新发现的一个中型金矿床。前人仅对矿床的基本地质特征、成矿流体性质以及形成的大地构造背景开展了初步研究, 认为黄泥坪金矿床为韧性剪切型金矿床(王义忠等, 2015; 宗晓华, 2017; 薛旭平等, 2018), 这些研究促进了对黄泥坪金矿床成矿过程和矿床成因类型的认识。然而, 随着矿区勘探程度的逐步加强, 地表和浅部的矿体发现殆尽, 目前面临着寻找深部和外围盲矿体的问题, 急需开展新的找矿方法研究以指导下一步勘查工作, 同时关于矿床成矿元素的富集和迁移规律以及成矿元素的分带特征研究尚处于空白。因此, 本研究在详细钻孔编录和采样的基础上, 对黄泥坪金矿床开展矿床原生晕地球化学研究, 旨在查明矿床成矿元素分带规律, 为矿床深部和外围找矿提供理论依据。

1 区域地质概况

龙门山陆内复合造山带位于扬子地块西北缘, 呈NE-SW向展布, 由一系列近平行的叠瓦状逆冲断裂构成(张佳佳等, 2019), 自东北至西南分别为青川–阳平关断裂(南段为茂县–坟川断裂)、北川–映秀断裂(中央断裂带)、马角坝断裂和安县–都江堰断裂, 横向上被这些断裂分为后龙门山造山带、前龙门山褶皱冲断带和安县都江堰断裂带和前陆褶皱带(图1), 纵向上分别以北川–安县和卧龙–大邑为界又被分为北段、中段和南段(李佐臣, 2009; 张佳佳等, 2019)。郑勇等(2017)通过对北川–映秀断裂带内假玄武玻璃的锆石U-Pb定年和玻璃基质的40Ar/39Ar定年研究(216～229 Ma), 并结合地层分布特征, 认为青川–阳平关断裂和北川–映秀断裂近乎同时形成于中–晚三叠世的印支造山运动, 后期的构造演化在很大程度上继承了印支造山运动后的构造格局。研究区处于后龙门山造山带的北段, 夹持于青川–阳平关断裂和北川–映秀断裂之间, 主要由基底岩系和沉积盖层两部分组成, 基底岩系由新元古代通木梁群和刘家坪群火山岩组成, 出露于轿子顶穹窿和刘家坪穹窿的核部, 盖层由南华纪–奥陶纪的浅变质海相沉积岩系组成, 呈环带状分布。区内构造变形强烈, 发育轿子顶弯窿构造和刘家坪弯窿构造, 以发育透入性顺层片理、顺层掩卧褶皱、紧闭同斜倒转褶皱、逆冲断裂和伸展滑脱断裂为特征(李佐臣, 2009)。后龙门山造山带也是重要的Au-Cu-Pb-Zn成矿带, 但由于勘查和研究程度较低, 目前只发现了一系列中小型的矿床和矿化点, 如黄泥坪金矿、南沙河金矿、辛家咀金矿、董家院金矿、刘家坪铜锌矿、榨松沟铜银矿等(刘基等, 2021)。

2 矿床地质

矿区主要出露一套浅变质沉积岩(图2), 由老到新分别为: 上震旦统灯影组(Z2)含藻白云岩、硅质白云岩和灰岩, 底部为砂岩、页岩, 为典型的滨海潮间–潮下–浅海相沉积; 下寒武统(Є1)白云岩、碳质千枚岩、变质砂岩(砂质板岩)、蚀变长石砂岩, 与下伏灯影组呈整合接触; 下奥陶统陈家坝群(O1)碳质千枚岩、变质砂岩夹灰岩, 与下伏下寒武统呈断层接触; 下–中志留统(S1-2)砂质板岩、千枚岩, 夹砂岩, 与下伏陈家坝群呈断层接触。地表及已有钻孔未见岩浆岩。矿区断裂构造错综复杂, 主体可分为NE向和近SN向两组, 近SN向断裂通常错断NE向断裂。其中下寒武统、下奥陶统陈家坝群以及下–中志留统为主要的赋矿层位。

图1 龙门山造山带构造简图(据李佐臣, 2009修改)

图2 黄泥坪金矿区地质图

依据相对位置和矿化特征, 黄泥坪金矿床可以分为汉树沟、山关石、柳树坪以及石罐子4个矿段(图2), 其中山关石矿段和汉树沟矿段矿体主要赋存于下寒武统蚀变长石砂岩中, 并形成矿区两条最重要的矿化蚀变带, 分别为山关石(Ⅰ号)蚀变带和汉树沟(Ⅲ号)蚀变带, 以毒砂化、黄铁矿化和硅化为特征(图3)。此外, Ⅲ号蚀变带内还多见后期毒砂–黄铁矿–方解石硫化物细脉切穿浸染状矿石的叠加成矿作用(图3a)。Ⅰ号蚀变带的矿体上盘主要为白云岩, 下盘为变质砂岩; Ⅲ号蚀变带的矿体上盘岩性相对复杂, 主要有千枚岩、变质砂岩、角砾白云岩等, 下盘主要为变质砂岩。Ⅰ号和Ⅲ号蚀变带中矿体总体呈层状、似层状展布, 沿走向和倾向形态变化较小, 延续性较好, 规模较大。柳树坪矿段和石罐子矿段主要以石英脉型矿化为主, 蚀变带中矿体分支复合, 延续性差, 规模较小。山关石矿段和汉树沟矿段的金矿化与毒砂和黄铁矿化关系密切, 蚀变越强金品位越高, 本研究主要针对Ⅰ号和Ⅲ号蚀变带开展矿床原生晕地球化学分析, 探索其深部成矿潜力。

3 样品采集与测试方法

根据黄泥坪金矿床Ⅰ号和Ⅲ号矿化蚀变带深部隐伏矿体的分布和延伸情况, 结合汉树沟矿段和山关石矿段矿体的展布特征, 分别选择汉树沟矿段209、202、210、218和226号勘探线的15个钻孔以及山关石矿段33和41号勘探线的8个钻孔(图2)开展矿床原生晕地球化学研究。样品主要采自矿化蚀变带(蚀变长石砂岩)及其上、下盘的围岩, 采样间隔5～10 m, 矿化较好部位适当加密, 采样间隔2～5 m,其中汉树沟矿段352件, 山关石矿段68件。另外, 在远离矿体和蚀变带的不同位置还采集27件未发生矿化蚀变的千枚岩(10件)、(角砾)白云岩(9件)和变质砂岩(8件)作为矿区背景样品。结合前人关于金矿床原生晕的研究成果(李惠等, 2013; Wang et al., 2013), 对447件样品进行Hg、As、Sb、Ba、B、Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Bi、Co、Ni、Mo、Mn等15种元素分析, 分析测试工作在中陕核工业集团综合分析测试有限公司完成, 其中Hg、As、Sb采用原子荧光光谱法测定, 使用仪器为AFS-9760原子荧光光度计; Ag、B采用原子发射光谱法测定, 使用仪器为WP1一米平面光栅摄谱仪; 其余元素使用iCAPQ电感耦合等离子体质谱仪测定。测试方法和技术要求按照DZ/T0279-2016标准执行。测试检测限分别为: Hg: 0.0005´10−6; As: 0.2´10−6; Sb: 0.05´10−6; Ba: 50´10−6; B: 1´10−6; Au: 0.0003´10−6; Ag: 0.02´10−6; Cu: 1´10−6; Pb: 2´10−6; Zn: 4´10−6; Bi: 0.015´10−6; Co: 1´10−6; Ni: 2´10−6; Mo: 0.07´10−6; Mn: 30´10−6。由于部分样品中的B含量较低, 其报出率仅为59.7%, 因此在后面的讨论中未使用。分析结果见附表1(具体见网络电子版http://www. geochimica.cn/)。

矿物代号: Apy. 毒砂; Py. 黄铁矿; Qtz. 石英; Cal. 方解石。

4 结果与讨论

4.1 元素含量特征

限定矿区成矿及伴生元素的背景含量特征, 有助于了解不同元素的富集和迁移规律, 可以为确定矿源层和物质来源提供依据(李惠等, 2013)。以浓度克拉克值大于1为标准, 背景样品千枚岩相对富集Ag、As、Sb、Ba、Pb、Bi, (角砾)白云岩相对富集Ag、Hg、As、Sb、Bi, 变质砂岩相对富集Ag、As、Sb、Mo、Ba、Bi(图4a, 表1), 表明黄泥坪矿区具有相对较高的Bi(浓度克拉克值: 28.46)、Sb(6.08)、As(3.44)、Ag(1.55)和Ba(1.16)含量, 成矿元素Au含量较低, 指示Au可能主要来源于成矿热液。考虑到黄泥坪金矿床的边界品位为0.8´10−6(吴宝鹏等, 2014), 为了了解矿床成矿指示元素组合的特征, 对品位大于0.4´10−6样品的各元素含量与矿区背景值进行了比较, 用衬度值表示(衬度值=几何均值/矿区背景值; 张之武, 2014), 衬度值越大表明矿体中该元素越富集。汉树沟矿段和山关石矿段各元素的衬度值总体一致, 除Mo衬度值较小外, 其余元素的衬度值均大于1, 其中Au、As衬度值最大, 分别大于400和1000, Ag、Hg、Sb、Ba的衬度值均大于2, 山关石矿段衬度值相对更大(图4b, 表2)。因此Au、As、Ag、Hg、Sb、Ba可以作为黄泥坪金矿床主要的成矿指示元素, Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Bi则可以作为黄泥坪金矿床次要的成矿指示元素。

图4 黄泥坪金矿床背景样品浓度克拉克值(a)和矿化样品衬度值(b)

表1 黄泥坪金矿区地球化学背景

续表1:

注: Au、Hg含量单位为´10−9, 其余元素含量单位为´10−6; 浓度克拉克值=几何均值/地壳克拉克值; 矿区背景值为不同岩性各元素的几何均值。地壳克拉克值引自黎彤等, 1976。

表2 黄泥坪金矿床矿体地球化学特征

注: Au、Hg含量单位为´10−9, 其余元素含量单位为´10−6。

4.2 元素组合特征

元素组合是元素地球化学亲和性在地质作用或成矿作用中的表现, 研究成矿元素与伴生元素的相互关系可以为确定最优成矿指示元素组合提供依据, 目前主要运用相关性分析、聚类分析以及因子分析等数学统计方法来研究成矿元素组合特征(王亮等, 2021)。相关性分析是利用元素间的相关系数来衡量各元素间相关性和亲和性的一种数学统计方法, 在矿床学研究中可用于分析主成矿元素的成因特点及其与伴生元素之间的相关性(章永梅等, 2010; 张英帅等, 2021)。Pearson相关系数分析结果表明, 在置信度优于95%的条件下, 汉树沟矿段Au与As、Cu、Ag、Ba呈正相关性, 与其他元素相关性较差, 指示As、Cu、Ag、Ba异常在一定程度上可以反映Au的矿化异常信息, 其中Au与As相关性最显著, 相关系数为0.556(表3), 表明As是Au的主要伴生元素; 与汉树沟矿段相比, 山关石矿段元素显示出更复杂的相关关系, Au与As、Sb、Ag、Zn、Hg、Bi、Mn呈正相关性, 与其他元素相关性较差, 其中Au与As、Sb、Ag、Zn、Hg相关性较为显著, 相关系数为分别为0.731、0.598、0.525、0.441、0.407(表3), 表明As、Sb、Ag、Zn、Hg为山关石矿段主要的伴生元素, 它们在一定程度上可以反应Au的矿化异常信息。

聚类分析在矿床地球化学研究中常用来说明元素之间的亲属关系和共生组合特征(张英帅等, 2021), 为进一步分析元素组合特征, 使用SPSS软件对汉树沟矿段和山关石矿段样品分别进行了组间聚类分析, 以距离20为界, 汉树沟矿段元素组合可以分为4组: 第1组为Au、As; 第2组为Ba; 第3组为Ag、Hg、Sb、Pb、Zn; 第4组为Mn、Co、Ni、Bi、Cu (图5a)。以距离15为界, 山关石矿段元素组合也可以分为4组: 第1组为Au、As、Sb; 第2组为Ba; 第3组为Ag、Hg、Pb; 第4组为Mn、Co、Ni、Bi、Cu、Zn(图5b)。总体来看, 汉树沟矿段和山关石矿段具有相似的元素组合特征, 第1组元素组合中Au为主要成矿元素, As与Au关系最密切, 可能为主要的伴生元素, 这与相关性分析结果一致, 也与Au主要以不可见金的形式存在于毒砂和含砷黄铁矿中的事实一致(吴宝鹏等, 2014); 第2组Ba为独立组群, 若以更大距离为界, 其也可以划归为成矿元素组合, 然而镜下未发现与Ba相关的重晶石等矿物, 需要进一步研究查证; 第3组元素组合中Hg、Sb、Ag、Pb、Zn为中低温元素, 活动性较强, 且多以硫化物形式存在; 第4组元素组合中Mn、Co、Ni、Bi、Cu为中高温元素, 活动性相对较弱。这些元素虽然都在成矿过程中发生了迁移和富集, 但是它们沉淀时的物理化学条件和生成顺序有差别。

因子分析是利用降维的方式, 将具有错综复杂关系的多个变量归结为少数几个综合因子, 每一个因子所包含的主要元素, 不仅表示它们的一种组合关系, 而且反映该地区地球化学信息与成矿的关系(刘冲昊等, 2012; 张英帅等, 2021)。使用SPSS软件对汉树沟矿段和山关石矿段样品分别进行KMO和Bartlett球度检测, 其KMO值分别为0.72和0.81, Bartlett球度检测概率Sig均为0, 小于显著性水平0.05, 符合因子分析的条件(贺昌坤等, 2020), 分别提取前3个主因子, 并进行极大方差正交旋转,其分别反映出13个元素变量65.76%和75.44%的地球化学信息, 可以认为包含原始变量的绝大部分信息(表4)。由主因子旋转空间成分图(图6a)可知, 汉树沟矿段1汉主因子的主要载荷元素为Ag、Hg、Sb、Pb、Zn;2汉主因子的主要载荷元素为Mn、Co、Ni、Bi、Cu;3汉主因子的主要载荷元素为Au、As、Ba, 与聚类分析分组特征基本一致, 据此得出汉树沟矿段Au元素的因子模型为Au汉=−0.011汉−0.062汉+ 0.803汉, 表明金成矿主要与3汉主因子有关。山关石矿段1山主因子的主要载荷元素为Mn、Co、Ni、Bi、Cu、Zn;2山主因子的主要载荷元素为Au、As、Sb、Ba;3山主因子的主要载荷元素为Ag、Hg、Pb(图6b), 与聚类分析结果也一致, 据此得出山关石矿段Au元素的因子模型为Au山=0.081山+0.752山+ 0.373山, 表明金成矿主要与2山和3山主因子关系密切。以上多元数学分析均表明, 汉树沟矿段和山关石矿段具有相似的成矿元素组合, 然而汉树沟矿段的主要伴生元素为As、Ba, 山关石矿段的主要伴生元素为As、Sb、Ag、Hg、Pb、Ba, 其中As与Au的关系最密切, 可以作为反映Au矿化异常信息的最主要元素。

表3 黄泥坪金矿床原生晕成晕元素相关系数矩阵

注:**在0.01水平(双侧)上显著相关;*在0.05水平(双侧)上显著相关。

图5 黄泥坪金矿床原生晕样品R型聚类分析谱系图

表4 黄泥坪金矿床原生晕样品极大方差旋转正交因子

4.3 不同地质分带元素迁移特征

根据黄泥坪金矿床的地质特征可知汉树沟矿段矿体上盘以角砾白云岩为主, 部分位置为变质砂岩和千枚岩, 矿体下盘为变质砂岩, 矿化蚀变带主要由蚀变长石砂岩组成。山关石矿段除矿体上盘为白云岩外, 与汉树沟矿段具有相似的地质特征。通过对矿化较好钻孔中不同地质分带衬度值的垂向变化研究, 发现汉树沟矿段矿体和蚀变带强烈富集Au、Ag、As、Sb; 矿体上盘相对富集Au、As、Hg; 矿体下盘相对富集Au、As; Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Mo、Ba、Pb、Bi在各地质体中的变化相对一致, 衬度值介于1～2之间, 表现出弱富集的特征(图7a)。山关石矿段矿体和蚀变带强烈富集Au、Ag、As、Sb、Pb、Ba; 矿体上盘相对富集Hg、As; 矿体下盘相对富集Au、As、Sb; Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Mo、Ba、Bi除在矿体上盘中衬度值小于1外, 在其他各地质体中的变化相对一致,表现出弱富集的特征(图7b)。山关石矿段矿体上盘Mn、Co、Ni等元素的衬度值均小于1, 可能由于矿体上盘为致密的白云岩, 渗透率较低, 不利于这些元素迁移所导致。以上地球化学特征表明, 黄泥坪金矿床各元素在垂向上发生了不同程度的迁移、富集, 其中Au、As、Hg、Sb、Ag、Pb等中低温元素垂向上迁移能力较强, 而Mn、Co、Ni、Bi、Cu、Zn等中高温元素的垂向迁移能力较弱, 且受围岩渗透率的影响较大。这些元素的组合特征也与聚类分析得出的元素组合结果基本一致。此外, As含量>3785´10−6(As衬度值>500)、Au含量>0.075´10−6(Au衬度值>30)、Hg含量>0.13´10−6(Hg衬度值>2)、Sb含量>11´10−6(Sb衬度值>3)可作为矿化蚀变带的判别标志。野外勘查工作中, 可借助便携式手持XRF对岩石样品的Hg和As等含量进行快速检测, 根据这些指标对其含矿性进行定性判断, 减少分析等待时间, 提高工作效率。

4.4 成矿元素轴向分带特征

元素的分带是指不同化学元素的异常在一定地质作用下呈现规律的空间分布, 根据元素异常浓度通常可被分为外带(弱异常)、中带和内带(强异常)。一般以矿区元素背景值的2、4、8倍或2、8、32倍作为外带、中带、内带的下限值, 实际研究中为突出各元素在矿体不同部位的差异, 可以对分带标准做适当调整(李惠等, 2013; 张之武, 2014)。为了查明黄泥坪金矿床成矿元素分带特征, 分别选择对矿体控制较好的汉树沟矿段209号剖面和山关石矿段41号剖面进行元素异常分布研究, 总体以矿区元素背景值的2、4、8倍作为分带标准, 为了突出部分元素在矿体不同部位的差异, 对分带标准进行了调整(表5)。山关石矿段41号剖面为单一矿体, 矿体形态简单(图8), 元素浓度分带显示Hg、Sb的中、内带异常分布范围较大, 中带、内带异常多位于Au异常的上方; Ag、Pb中带、内带异常范围较小, 与Au异常相似, 但其内带异常略高于Au; Au和As的异常范围吻合性极好; Ba、Cu、Co中带、内带异常多位于Au的下方, Ni、Bi、Mn、Zn主要以外带异常为主, 总体位于Au中带、内带异常的下方(图8)。汉树沟矿段209号剖面矿体形态复杂, 包括4个矿体(图9), 但总体显示出Au、As浓度分带特征一致, Hg、Sb以及Ag、Pb的中带、内带异常位于Au异常的上方, 但Pb以外带异常为主, 与41号剖面不同的是, Ba、Cu中带异常范围较广并存在多个内带异常, Bi、Mn、Co中带、内带异常范围较小, 在Au异常的头部和尾部均有分布; Zn、Ni中带、内带异常范围较小, 主要位于Au异常上部(图9), 这些差异可能由于209号剖面的元素异常是由多个矿体叠加而成。综合以上元素浓度分带特征, 并结合相关性分析、聚类分析以及因子分析的结果,认为Hg、Sb、Ag、Pb可作为黄泥坪金矿床矿体前端元素组合, Au、As可作为近矿元素组合, Ba、Cu、Co、Mn、Bi、Ni、Zn可作为矿体尾部元素组合。

图6 黄泥坪金矿床主因子元素分布图

图7 黄泥坪金矿床不同地质体的衬度值

4.5 元素比值变化特征及深部找矿指示

通过对汉树沟矿段和山关石矿段见矿较好钻孔矿体前端元素与尾部元素比值或者它们的累加比值(Hg/Co、(Hg+Sb)/(Co+Ba)、(Hg+Ag+Pb)/(Co+Ni+Mn))进行计算, 发现在矿体上部比值会突然增大, 表明矿体前端元素明显富集, 指示下部不远处(距离存在不同程度差异)可能存在矿体(图10), 这与前人对甘肃早子沟金矿、阳山葛条湾–安坝矿段、山东玲珑金矿50号脉和广东京村金矿的研究结果一致(高海东等, 2020; 贺昌坤等, 2020; 林成贵等, 2020; 王亮等, 2021)。因此, 为了定性评价矿区深部成矿潜力, 本研究对汉树沟矿段和山关石矿段北西和北东方向相关勘探线后排未见矿钻孔的元素比值进行了计算,结果表明, 在这些后排未见矿钻孔的深部, 这些元素比值突然升高(除山关石矿段钻孔ZK4905相对较弱; 图11), 指示其深部(特别是汉树沟矿段)具有较好的成矿潜力, 这与后排未见矿钻孔深部已出现矿体上盘(角砾)白云岩的地质事实一致。

表5 黄泥坪金矿床成矿成晕元素浓度分带标准

图8 黄泥坪金矿床41号勘探线成矿成晕元素浓度分带

图9 黄泥坪金矿床209号勘探线成矿成晕元素浓度分带

5 结 论

(1) 汉树沟矿段的主要伴生元素为As、Ba, 山关石矿段的主要伴生元素为As、Sb、Ag、Hg、Pb、Ba, 其中As与Au的关系最密切, 可以作为反应Au矿化异常信息的最主要元素。

(2) As含量>3785´10−6、Au含量>0.075´10−6、Hg含量>0.13´10−6、Sb含量>11´10−6可作为矿化蚀变带的判别标志。野外勘查工作中, 可借助便携式手持XRF对岩石样品的Hg和As含量进行快速检测, 根据这些指标对其含矿性进行定性判断, 减少分析等待时间, 提高工作效率。

(3) 黄泥坪金矿床各元素在垂向上发生了不同程度的迁移富集。矿体前端元素组合为Hg、Sb、Ag、Pb, 近矿元素组合为Au、As, 矿体尾部元素组合为Ba、Cu、Co、Mn、Bi、Ni、Zn。

图10 黄泥坪金矿床见矿钻孔地球化学参数变化图

图11 黄泥坪金矿床未见矿钻孔地球化学参数变化图

(4)汉树沟矿段北西方向后排钻孔深部矿体上盘(角砾)白云岩的出现以及前端和尾部元素比值的显著增大指示其深部具有较大成矿潜力。

致谢:野外工作得到中陕核工业集团二一四大队有限公司的大力支持; 采样工作得到黄泥坪金矿项目组的大力帮助; 分析测试工作得到中陕核工业集团分析测试公司钟慧琴等的帮助; 中国地质大学(北京)王庆飞教授和中国地质大学(武汉)韩金生特任教授提出了翔实和中肯的评审意见, 在此一并表示衷心的感谢！

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Geological and geochemical features of Huangniping Au deposit in northern Longmenshan orogenic belt and its significance for exploration

JIANG Hongjun1, 2, 3, CHEN Huayong1, 2, 4*, WANG Peng3, GAO Zhengwei3, JI Dongping3, WU Baopeng3, CHENG Boxing3, JIAO Hongjian3, WANG Yizhong3

(1. CAS Key Laboratory of Mineralogy and Metallogeny, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, Guangdong, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049,China; 3. Geological Party No.214, Sino Shaanxi Nuclear Industry Group, Xi’an 710100, Shaanxi, China; 4. Guangdong Provincial Key Laboratory of Mineral Physics and Materials, Guangzhou 510640, Guangdong, China)

The Huangniping Au deposit, located in the northern Longmenshan orogenic belt, is a newly discovered medium-sized deposit that includes the Hanshugou, Shanguanshi, Liushuping, and Shiguanzi ore sections. The orebodies in the two former sections are mainly hosted in altered rocks, whereas the latter two are mainly in quartz veins. Primary halo geochemistry was used to evaluate the metallogenic potential of the Hanshugou and Shanguanshi ore sections. The primary halo study revealed that the accessory elements of Hanshugou are As and Ba, whereas those of Shanguanshi are As, Sb, Ag, Hg, Pb, and Ba. As has a close relationship with Au and is the best indicator element for Au. The mineralized alteration zone has high concentrations of As, Au, Hg, and Sb, generally higher than 3785´10−6, 0.075´10−6, 0.13´10−6, and 11´10−6, respectively. The elements of the Huangniping Au deposit migrated and were enriched to some degree in the vertical direction. The supra-ore halo elements were Hg, Sb, Ag, and Pb; the near-ore halo elements were Au and As; and the sub-ore elements were Ba, Cu, Co, Mn, Bi, Ni, and Zn. The appearance of upper wall breccia dolomite and the significant increase in geochemical parameters (Hg/Co, (Hg+Sb)/(Co+Ba), and (Hg+Ag+Pb)/(Co+Ni+Mn)) indicate that there is excellent prospecting potential in the depths of the northwest Hanshugou ore section.

geochemical characteristics; deposit geology; deep prospecting prediction; Huangniping Au deposit; Longmenshan orogenic belt

P618; P595

A

0379-1726(2023)06-0721-13

10.19700/j.0379-1726.2023.06.007

2022-01-20;

2022-04-10

中陕核工业集团公司院士工作站研究课题(YS190101)资助。

江宏君(1990–), 男, 博士研究生, 矿物学、岩石学、矿床学专业。E-mail: 1941061236@qq.com

陈华勇(1976–), 男, 研究员, 主要从事造山带金属矿产成矿模式及找矿勘探应用研究。E-mail: huayongchen@gig.ac.cn