甘肃省根沙塘地区地球化学、地球物理特征及找矿模型

严康 韦乐乐 张建鹏 李康宁 火兴达

摘要：根沙塘地区位于夏河—合作断裂以北的中秦岭金铜铅锌钨钼多金属成矿带，地质构造复杂，成矿条件优越。1∶5万水系沉积物综合异常以Ag、Au、As等元素异常为主，套合好，且具分带性，通过路线踏勘对综合异常进行查证，发现了铅锌银矿（化）体，该矿（化）体明显受美武岩体与围岩接触带、北北西向层间断裂控制，与硅化、电气石化、孔雀石化、方铅矿化、闪锌矿化、辉银矿化等密切相关;基岩光谱曲线在矿（化）体附近呈单峰，指示矿（化）体的存在;矿（化）体的磁化率多小于20×10-5SI（κ），其磁化率较围岩弱，并表现为负磁异常特征。据此建立了研究区找矿模型，经查证，初步圈定1条金矿（化）体和1条铅锌银多金属矿（化）体。因此，该找矿模型可有效指导研究区进一步找矿。

关键词：地球化学特征;地球物理特征;找矿模型;矿（化）体;根沙塘地区

中图分类号：TD15 P612文献标志码：A

文章编号：1001-1277（2020）08-0008-05doi：10.11792/hj20200802

2018年，甘肃省地质矿产勘查开发局第三地质矿产勘查院依托“甘肃省夏河—合作地区金矿整装勘查区矿产调查与找矿预测”项目，对哈里格幅（I48E006006）进行了1∶5万水系沉积物测量和地质、物化探综合剖面测量等工作，发现了根沙塘铅锌银多金属矿（化）点，取得了较好的地质找矿效果。本文在系统分析研究区地质、化探和物探等资料基础上，构建了研究区找矿模型。经查证，找矿效果较好，以期为研究区进一步找矿提供借鉴。

1 區域地质背景

根沙塘地区行政区划位于甘南藏族自治州卓尼县，地处西秦岭造山带西北段，大地构造位置属于扬子板块、西秦岭褶皱带、华北板块的结合部位，夏河—合作断裂以北，成矿带为中秦岭金铜铅锌钨钼多金属成矿带[1-4]（见图1），地质构造复杂，成矿条件优越。

1—中—上三叠统 2—下—中三叠统 3—二叠系 4—石炭系 5—上三叠统华日组火山岩 6—晚三叠世花岗闪长岩7—闪长玢岩脉 8—断裂 9—金矿床 10—铜矿床 11—铜金矿床 12—锑矿床 13—铅锌矿床 14—研究区 15—地名区域出露地层主要为石炭系、二叠系和三叠系。侵入岩呈弧形北西向展布，以闪长玢岩、花岗闪长岩组合为主，也有少量花岗斑岩、英云闪长岩分布，多呈岩株、岩脉状，具多期脉动特征。侵入岩成岩时代集中在210～250 Ma[5]。区域内断裂普遍发育，主要为3条大致平行的区域性断裂，包括分布于中部的夏河—合作断裂，分布于南部和北部的桑科南—格里那断裂和力士山—围当山断裂，各区域性断裂及其旁侧的次级断裂构成本区构造格架。断裂倾向多为北东向，走向总体为北西向。断裂对区域内中酸性岩体、脉岩、化探异常及矿化的分布，具有明显的控制作用[6-9]。

2 研究区地质概况

研究区内出露地层主要为新近系甘肃群（NG）和下石炭统巴都组一段（C1b1）。甘肃群岩性主要为砖红色砂砾岩;巴都组一段岩性主要为灰青—灰色块状细粒石英砂岩、灰色厚层细粒长石石英砂岩，局部夹浅红色薄层长石砂岩（见图2）。

1—甘肃群 2—巴都组一段 3—花岗闪长岩

4—石英脉 5—断裂破碎带 6—角度不整合界线

7—角岩化带 8—地层产状

研究区内侵入岩发育，岩性主要为花岗闪长岩（γδ），总体呈东西向展布，为区域美武岩体的北延。美武岩体与巴都组一段接触带硅化、电气石化、褐铁矿化普遍较强。

研究区断裂发育，为一系列小规模北北西向层间断裂，与附近破碎岩石共同构成了断裂破碎带，断裂破碎带宽10～20 m，延伸大于200 m。断层角砾岩发育，其原岩为长石石英砂岩、花岗闪长岩，胶结物为硅质、电气石，局部为硫化物胶结。

3 地球化学特征

根据1∶5万水系沉积物测量结果，圈定了综合异常HS-9。该综合异常位于图幅南部，异常面积约8.67 km2，受美武岩体控制，呈半椭圆状，南侧未封闭。异常主元素为Au、Ag，特征组合元素为As，伴生元素有W、Bi、Sn等，Au-26单元素异常平均值为5.31×10-9，极大值为10.80×10-9;Ag-16单元素异常平均值为0.24×10-6，极大值为0.31×10-6。Au、As、Ag等元素异常套合好，且具分带性（见表1、图3）。对该综合异常进行了路线踏勘检查，初步发现了铅锌银矿（化）体。

4 地球物理特征

根据1∶5万水系沉积物测量结果及异常查证结果，在综合异常HS-9内布置了地质、物化探综合剖面（见图3），其中包括磁法剖面和1∶2 000地质剖面测量，剖面长135 m，剖面走向37°。

磁法剖面总体表现为弱磁异常特征，并且正磁异常强度较负磁异常弱。从南向北出现3个负极值和2个正极值，15 m出现最强正磁异常，为53.05 nT;前期踏勘过程中发现的铅锌银矿（化）体附近（35 m）出现最强负磁异常，为-152.55 nT。从第3个负极值即60 m处起，异常曲线表现为缓慢升高的负磁异常场特征。从同步开展的磁化率测量结果发现，该剖面上铅锌银矿（化）体磁化率较围岩及夹石弱，矿（化）体的磁化率多小于20×10-5SI（κ），而围岩及夹石的磁化率一般为20×10-5SI（κ）～50×10-5SI（κ）。从磁测剖面形态来看，磁异常的变化特征与磁化率特征完全一致，即围岩磁化率较矿（化）体强，并且铅锌银矿（化）体处表现为负磁异常特征。

5 找矿模型构建

5.1 找矿标志

地质找矿标志：①铅锌银矿（化）体位于美武花岗闪长岩体与围岩的接触带，远离岩体的北北西向断裂无矿化或矿化弱;②与铅锌银矿（化）体有关的矿化蚀变主要有硅化、电气石化、孔雀石化、方铅矿化、闪锌矿化、辉银矿化;铅锌银矿（化）体品位与硅化、电气石化、孔雀石化、方铅矿化、闪锌矿化、辉银矿化等矿化蚀变的复杂性和强度呈正相关，往往硅化、孔雀石化、方铅矿化、闪锌矿化等发育最强烈地段，也是矿化最富集部位。

地球化学找矿标志：1∶5万水系沉积物综合异常以Au、Ag、As等元素异常为主，伴生W、Bi、Sn等元素异常，Ag、Au、As等元素异常套合好，且具分带性;基岩光谱曲线在铅锌银矿（化）体附近Au、As、Sb、Ag、Pb、Zn等元素异常套合好，呈单峰，Zn元素极大值为26 268×10-6、Pb元素极大值为38 102×10-6、Cu元素极大值为2 820×10-6，是研究区有利的地球化学找矿标志。

地球物理找矿标志：磁法剖面测量结果显示，矿石与围岩及夹石磁化率差异明显，铅锌银矿（化）体磁化率较围岩及夹石弱，铅锌银矿（化）体磁化率多小于20×10-5SI（κ），且铅锌银矿（化）体处表现为负磁异常特征，能有效识别矿化带，是研究区有利的地球物理找矿标志。

5.2 找矿模型

以区域地质构造、成矿理论为指导，对研究区大比例尺地质、化探、物探等资料进行了研究，结合地质找矿标志、地球化学找矿标志和地球物理找矿标志，构建研究区找矿模型[1，10]（见图4）。

研究区岩浆岩活动强烈，构造发育，异常元素种类多且套合较好，Au、As、Sb、Ag、Pb、Zn等元素极大值是有利的地球化学找矿标志;矿（化）体磁化率较围岩及夹石弱，矿（化）体的磁化率多小于20×10-5SI（κ），且矿（化）体处表现为负磁异常特征，能有效识别矿化带，是有利的地球物理找矿标志。因此，美武岩体与围岩接触带Au、As、Sb、Ag、Pb、Zn等元素极大值区、负磁异常区找矿潜力大，进一步找矿

1—磁法剖面 2—Cr元素基岩光谱曲线 3—Ni元素基岩光谱曲线 4—Co元素基岩光谱曲线

5—Sn元素基岩光谱曲线 6—W元素基岩光谱曲线及最大值 7—Mo元素基岩光谱曲线及最大值8—Bi元素基岩光谱曲线及最大值 9—Pb元素基岩光谱曲线及最大值 10—Cd元素基岩光谱曲线及最大值

11—Cu元素基岩光谱曲线及最大值 12—Ag元素基岩光谱曲线及最大值 13—Zn元素基岩光谱曲线及最大值

14—Au元素基岩光谱曲线 15—As元素基岩光谱曲线及最大值 16—Sb元素基岩光谱曲线及最大值

17—Hg元素基岩光谱曲线及最大值 18—长石石英砂岩 19—产状 20—断裂破碎带

21—矿（化）体及编号 22—电气石化 23—闪锌矿化 24—硅化

6 找矿效果

通过对研究区找矿模型中有利地段的查证，初步圈定1条金矿（化）体（Au1）和1条铅锌银多金属矿（化）体（PbZnAg1）（见图5-a）），这些矿（化）体赋存于花岗闪长岩与围岩的外接触带附近，主要受层间破碎带控制，破碎带宽5～10 m，走向约330°，产状65°∠45°，延伸大于100 m，岩石比较破碎，孔雀石化（见图5-b））、硅化、方铅矿化较强，局部可见方铅矿。其中，Au1厚1 m，Au品位1.72×10-6。PbZnAg1厚7 m，Ag平均品位57.65×10-6，最高品位610.00×10-6;Pb平均品位2.78 %，最高品位21.88 %;Zn平均品位2.18 %，最高品位12.39 %;Cu平均品位0.21 %，最高品位1.47 %。矿（化）体中矿石矿物有孔雀石、方铅矿、闪锌矿、白铅矿、异极矿、辉银矿、自然银等。矿石中具大小不等的孔洞，孔雀石集合体充填在孔洞中，孔雀石呈纤维状，形成放射状集合体，集合体的粒度和形态受孔洞限制，粒度一般为0.05～2.00 mm;白铅矿具板状和粒状晶形，粒度多为0.5～2.8 mm，多呈单晶体状分散分布，偶见10 mm的集合体;白铅矿（见图5-c））晶体中包裹微粒自然银和辉银矿;异极矿微粒状集合体，粒度0.1～1.0 mm，暗灰色，均质性，送样标本中含量较低，仅在局部略富集。

7 结 论

1）铅锌银矿（化）体位于美武花岗闪长岩体与围岩的接触带，受北北西向层间断裂控制，与硅化、电气石化、孔雀石化、方铅矿化、闪锌矿化、辉银矿化关系密切。

2）1∶5万水系沉积物综合异常以Au、Ag、As等元素异常为主，各元素异常套合好，且具分带性;基岩光谱曲线在铅锌银多金属矿（化）体附近元素套合好，且呈单峰，指示矿（化）体的存在，是有利的地球化学找矿标志。

3）磁法剖面测量结果显示，矿石与围岩及夹石磁化率差异明显，矿（化）体磁化率较围岩及夹石弱，矿（化）体磁化率多小于20×10-5SI（κ），且矿（化）体处表现为负磁异常特征，能有效识别矿化带，是有利的地球物理找矿标志。

4）在系统分析研究区地质、化探和物探等资料基础上，构建了研究区找矿模型，经查证，初步圈定1条金矿（化）体和1条铅锌银多金属矿（化）体，表明该找矿模型能有效指导研究区进一步找矿。

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