豫西龙潭沟矿区地球化学特征及找矿意义

王光耀，刘正好，张苗苗，张恒

（河南省地矿局第二地质矿产调查院， 河南郑州 450001）

1 区域地质背景

龙潭沟矿区位于华北地台南缘，与秦岭褶皱系毗邻，熊耳山断隆与潭头-嵩县断陷盆地北侧，属华熊台隆二级构造单元，熊耳山、外方山隆断三级构造单元。地层呈单斜产出，出露地层主要有太古界太华群，中元古界长城系熊耳群。区内断裂构造发育，主要有北东向、北西向、北北东向和北西西向等多组［1］。受构造运动和多期的热液活动影响，成矿微量元素在不同的构造部位均产生了不同程度的富集和贫化。如Cu、Pb、Zn、Au、Ag、As、Sb等与成矿作用密切相关的元素，在断裂构造蚀变岩中富集并在构造的有利部位形成矿体；Co、Ni元素普遍在断裂构造蚀变带中贫化，局部地段的富集可以成为寻找金矿床的特定环境的指示元素［2］。区内卡沟金矿及多处金、银、钼矿点，钼矿化和金矿化与Mo、Au异常有关。

2 区域地球化学背景

本区太古界太华群中W、Pb平均含量分别为6.67×10-6及37×10-6，W元素为维氏克拉克值的5.1倍，Pb元素维氏克拉克值的2.3倍，Au元素平均含量为4.14×10-9，说明区内太华群中这些元素含量偏高［3］。

Co、Ni元素在长城系熊耳群坡前街组上段平均含量分别为28×10-6及64×10-6，略高于维氏克拉克值。Au、Zn元素于熊耳群坡前街组上段Au平均含量为27.1×10-9，Zn平均含量为56×10-6，Au元素含量高，为本区Au的矿化富集提供了物源条件。Mo、W元素在熊耳群鸡蛋坪组Mo、W平均含量分别为2.01×10-6，12.97×10-6；鸡蛋坪组上段Mo、W含量更富集。

3 矿区地质特征

矿区位于五丈山花岗岩体的外接触带。本区出露地层主要为中元古界长城系熊耳群鸡蛋坪组中段和上段，马家河组，其次为古近系高峪沟组等。

3.1 地层

鸡蛋坪组中段：呈北东向展布，倾向东南，与区域地层产状基本一致，倾角25°。自下而上为安山岩、英安岩、凝灰岩，安山岩出露面积较大，局部夹英安岩、火山角砾岩透镜体及构造角砾岩。

鸡蛋坪组上段：岩性主要为巨厚层安山岩，局部夹凝灰岩透镜体及构造角砾岩，与之间为整合接触。呈北东向展布，倾向南东，倾角25°。

马家河组：大面积出露于矿区，岩性为安山岩、辉石安山岩，夹火山碎屑岩、碎屑岩等。

古近系高峪沟组：岩性主要为粘土岩。

3.2 构造

矿区地质构造形迹主要表现为断裂，见图1。主要构造特征如下：

图1 龙潭沟矿区地质简图Fig.1 Geological map of longtangou mining area

F1：位于卡沟-龙潭沟一带，长约3.5km，走向300°～330°，倾向北东，倾角47°，宽度10m～20m，构造角砾岩发育，地表见硅化、钾化、黄铁矿化、褐铁矿化较发育。该构造位于卡沟发现工业矿体，最高金品位7.01×10-6。

F2：位于火神庙-余家一带，为含银构造，压扭性断裂。与F1近平行，长约2km，走向320°左右，倾向北东，倾角50°。宽约3m～5m，岩性为构造碎裂岩，硅化，褐铁矿化和碳酸盐化发育。

F3：位于龙潭沟-前岭附近，为张-张扭性含金构造。长约2.2km，宽度3m～8m，走向325°，倾向南西，倾角45°。硅化、钾化、碳酸盐化较强，矿化为褐铁矿化、黄铁矿化和方铅矿化。

F4：位于矿区北部，为含金构造。长约1.5km，宽度2m～5m，走向315°，倾向南西，倾角50°。硅化、钾化较强，矿化为褐铁矿化、黄铁矿化和方铅矿化。

P1：位于矿区南部，倾向南西，倾角50°，宽2m～3m，长约700m，地表硅化、钾化和褐铁矿化较强。

P2：与P1近平行，倾向南西，倾角45°，宽2m～3m，长约800m，发育硅化、钾化和褐铁矿化。

3.3 岩浆岩

区内岩浆岩主要为熊耳群鸡蛋坪组中酸性火山喷出岩。与本区金矿化关系密切的岩浆岩为东北部毗邻的五丈山岩体。南部为燕山期合峪花岗岩体。在矿区零星出露的熊耳晚期侵入岩，主要为与熊耳群火山岩有关的超浅成次火山相小岩脉，岩性为华力西期侵入岩中-浅成相的碱性正长岩脉［4］。

4 地球化学特征

4.1 综合异常特征

在F3断层圈定以Au为主的前岭1-甲3Au、Ag综合异常，该异常经证实为矿致异常。分布于龙潭沟矿区前岭一带，出露地层为马家河组下段，岩性为安山岩、辉石安山岩，夹火山碎屑岩等。异常区内有F3断层发育，Au元素异常沿断层展布。异常呈不规则椭圆状沿西北东南向展布，异常面积约0.18km2。异常元素为Au、Ag，元素套合较好。Au异常强度大，异常最高值为126×10-9，见表1、图2。异常区内发现了M3金矿脉，工程揭露Au品位最高为3.62×10-6，真厚0.93m。

表1 前岭1-甲3Au Ag综合异常特征值表Tab.1 Eigenvalue table of 1-甲3Au Ag syntheticaly anomaly in qianlin

图2 前岭1-甲3Au Ag综合异常剖析图Fig.2 Profile chart of 1-甲3Au Ag syntheticaly anomaly in qianlin

异常区出露F3断层，异常区内已发现M3金矿脉，在该综合异常东南，Au元素异常沿断层向东南延续，异常成因应与构造热液活动有关，为中低温构造热液活动引起的矿致异常。

4.2 单元素异常特征

本次针对F3断层含矿情况，对F3断层进行单元素特征开展研究。主要元素为Ag、As、Au、Bi、Cu、Hg、Mo、Pb、Sb、W、Zn等元素。

主要单元素地球化学异常：根据区内的土壤地球化学数据的分布特征，统计计算各元素数据的算术平均值（X）与标准离差（S），以X、X+2.5S的值为主，与85%、90%、95%的累积频率分位值对比，以及参考实际成图情况调整后确定背景值及异常下限，异常区内以异常下限的2n倍为区间，进行异常浓度分带，确定各元素特征参数值，见表2。

根据表2中确定的低背景下限、异常下限及浓度分带值等，用内插法原理，在MAPGIS系统的空间分析模块功能下勾绘数据分布等值线，绘制成单元素地球化学图。

本次F3断层土壤剖面测量共圈定各类单元素异常37个。其中Ag，Au，Cu，Mo异常相对较好，异常多沿F3断层分布；本文主要对Ag，Au单元素特征进行剖析。

银，区内土壤中银的背景值为0.059×10-6，异常下限为0.10×10-6，本次F3断层土壤剖面测量共圈定银元素异常15个，其中Ⅰ级异常3个，Ⅱ级异常3个，Ⅲ级异常9个。较好银元素异常为Ag6-Ⅰ，最高值为0.803×10-6，异常与金异常套合较好，见表3。

金，区内土壤中金的背景值为2.378×10-9，异常下限5.00×10-9，F3断层区内土壤剖面测量共圈定金元素异常8个，其中Ⅰ级异常5个，Ⅱ级异常3个。金元素异常主要沿F3断层走向呈串珠状分布，较好的异常为Au2-Ⅰ及Au1-Ⅰ，其中Au2-Ⅰ异常点数10个，最高值107.00×10-9，经验证，在该异常处发现金矿体，表明该金异常为矿致异常，见表4。

表2 元素地球化学特征值一览表Tab.2 Eigenvalue schedule of element geochemistry

表3 Ag元素地球化学异常特征值一览表Tab.3 The schedule of Ag element geochemistry abnormal eigenvalues

表4 Au元素地球化学异常特征值一览表Tab.4 The schedule of Au element geochemistry abnormal eigenvalues

5 结语

本区通过地球化学剖面测量对金的地表矿化分布、成矿指示元素研究，有效的预测了M3金矿脉。通过工程对地球化学剖面为覆盖的区域进行揭露，验证了该矿脉多个Au异常的连续成矿性。表明Au、Ag是成矿和找矿最直接的标志，与之相关的为Cu、Mo等地球化学异常对区内金矿形成和发育关系密切，异常的存在对金矿找矿具有较好的指示意义。