江西省乐平市天子堂金多金属矿区土壤地球化学异常特征及找矿意义

罗振辉， 周丁根， 朱炜民

(江西有色地质勘查一队,江西 鹰潭 335000)

作为重点研究区，原江西省地质局、中国有色金属工业总公司江西地质研究所等单位于上世纪50—90年代在天子堂地区开展过地质研究，但工作程度较低。为评价本区找矿远景、提供进一步勘查依据，笔者通过收集资料及综合研究，圈定了5处以Au元素为主的1∶1万次生晕异常，其中Ⅲ、Ⅴ号元素组合异常具有较好的找矿指示意义。

1 成矿地质背景

1.1 区域地质概况

矿区位于东乡—德兴铜金矿整装勘查区,大地构造位置处于钦杭成矿带的江西乐平—德兴有色金属成矿带中段,赣东北深大断裂带的北西侧,万年逆冲隆起内[1]。

区域地层由老到新出露有万年群牛头岭组和张村岩组浅变质岩、白垩系鹅湖岭组火山碎屑岩、白垩系石溪组砂砾岩等;区域构造发育,分布有北东向、北北东向、北西向、东西—北东东向等四组断裂带和环块构造,其中北东向断裂最为发育;区域岩浆岩分布广泛,主要表现为晋宁期和燕山期,其中燕山早期构造岩浆活动强烈,为区内主要矿产的主成矿期,既有与浅成、超浅成花岗闪长斑岩有关的铜、黄铁矿的成矿作用,又有与陆相中酸性火山岩、次火山岩有成因关系的铜铅锌银矿床的形成[1-2]。区域成矿条件非常优越。

1.2 矿区地质特征

1.2.1地层

矿区主要出露万年群张村岩组、白垩系石溪组及第四系[3](图1)。其中张村岩组为灰绿色绢云千枚岩夹青灰色粉砂质千枚岩,含炭绿泥绢云千枚岩夹薄层变质砂岩和炭质千枚岩,偶夹千枚状板岩。岩石顺层片理发育,普遍具弱绿泥石化、硅化、碳酸盐化及少量黄铁矿化和褐铁矿化等蚀变现象。地层走向以NE10°～30°为主,倾向SE,倾角50°～80°,为本矿区主要赋矿围岩。

1.2.2构造

矿区主要发育有NNE向、NE向和近SN向三组断裂构造。

NNE向断裂：是本区最发育的一组,包括F1、F2、F3、F4、F6及次级小断裂,走向10°～30°,倾向SEE,倾角50°～70°,其中F1、F2、F4、F6与矿化异常具有密切联系。区内F1断层长约1 500 m,宽2～18 m不等,沿此断裂侵入有变质闪长岩;断层F2长800 m左右,宽7～16 m,断裂带内岩石较破碎,多处可见星点状、细粒、微细粒侵染状黄铁矿化及褐铁矿化,与Au矿化关系密切;F4断裂长约250 m,为左行平移断层,两侧地层发生错动;F6断裂破碎带内见含锌石英脉,脉宽数厘米—几十厘米不等。

NE向断裂：编号F5,呈40°～50°走向,规模较大,延伸较长,长度>5 000 m。受其构造影响,南侧平行产出有硅化挤压变形带,控制着Ⅱ号Au-As组合异常的分布。

图1 矿区地质简图

1.2.3岩浆岩

区内出露岩浆岩有加里东期变质闪长岩、燕山期英安斑岩、花岗闪长岩。其中花岗闪长岩分布于天子堂一带,面积约0.08 km2,规模较小,但分异较好,与Ⅰ号Au-As组合异常有密切的成因关系。

2 地球化学特征

2.1 元素地球化学特征

对矿区土壤地球化学测试结果进行分析,发现元素异常分布特征[4-5](表1)：①区内元素平均含量较高,仅Cu、Mo、Sn含量低于元素克拉克值(C<1),表明这些元素位于低背景区;而Au、Sb、As平均含量高,浓集克拉克值≥11,表明这些元素位于高背景区;Pb、Ag、W、Zn平均含量略高于土壤元素丰度值(1

表1 天子堂矿区土壤地球化学测量元素含量统计表

综上所述,区内克拉克值较高、分散富集程度较大的元素有As、Au、Sb,成矿可能性较大。根据矿区地质条件、元素分散富集程度,确定矿区主要成矿元素为As、Au、Sb。

2.2 元素异常特征

根据指示元素的相关关系和单元素异常分布特征,以Au元素异常为主要异常,矿区共圈定五个组合异常区(图2)。

图2 元素组合异常剖析图

Ⅰ号组合异常区位于矿区北部焦源西北地区,呈不规则面状,局部高值异常走向南北。该组合异常面积约0.60 km2,以Au、As元素异常强度相对较高，面积相对较大，浓集中心明显，Au、As相互套合较好为特征。主成矿元素Au异常面积约0.196 km2,异常最高含量134.49×10-9,平均11.13×10-9,浓度梯度较大,有三级浓度分带。

Ⅱ号组合异常区位于矿区北部焦源西北地区,呈不规则面状,局部高值异常呈南北向。元素组合以Au、As为主,且异常强度相对较高、面积大、浓集中心明显、相互套合较好。主成矿元素Au异常面积约0.128 km2,异常最高含量45.12×10-9,平均11.02×10-9,局部高值异常带呈南北向,浓度梯度较大。

Ⅲ号组合异常区位于矿区南部新山村以东,呈不规则条带状展布,局部高值异常呈南北走向,异常总面积约0.50 km2。Au、As、Sb为组合主异常元素,异常规模较大，浓集中心明显,相互套合较好。另外还伴生分布Cu、Sn、Mo异常。主成矿元素Au异常面积约0.696 km2,异常最高含量225.27×10-9,平均14.38×10-9,浓度梯度较大,有三级浓度分带,且局部高值异常带呈北东向展布。

Ⅳ号组合异常区位于矿区南部井湾以西地区,呈不规则面状展布,局部走向南北,总面积约0.30 km2。元素组合以Au、Sb为主,伴生Sn弱异常。Au、Sb元素异常强度相对较高，浓集中心明显,相互套合程度较好。Au作为主成矿元素,异常面积约0.18 km2,异常最高含量50.36×10-9,平均18.33×10-9,局部浓集中心高值异常带呈南北向展布,浓度梯度较大,有三级浓度分带。

Ⅴ号组合异常区位于矿区南部查源坞以西地区,整体呈北北东向不规则条带状展布,总面积约0.80 km2。元素组合以Au、Sb、Zn为主,三者元素异常规模相对较大，浓集中心明显,Au、Sb相互套合较好,而Zn异常所处地质位置与构造破碎带F6又较吻合。主成矿元素Au异常面积约0.404 km2,异常最高含量60.80×10-9,平均8.58×10-9,浓度梯度较大,有三级浓度分带;Zn异常区南北长1 600 m,东西宽400 m,面积约0.64 km2,异常面积大,连续性好,强度高。

3 异常解译及找矿意义

3.1 组合异常地质背景分析

研究区位于银山复式背斜南西端、赣东北深大断裂西北侧次级构造交汇部位,赋矿围岩张村岩组地层受构造应力作用产生脆(韧)性破碎、变形,顺层片理化发育,为异常区元素提供了一定的来源及富集场所;而区内断裂构造发育,且具有继承性和多次活动特征,同时伴随强烈的热液蚀变现象,为导矿容矿绝佳的有利部位;燕山期构造岩浆活动强烈,并局部发育有火山喷发堆集的火山角砾岩和火山集块岩,指示可能存在隐伏火山机构和次火山岩体,可为成矿成晕提供充足的物质来源及运移热源动力。

从整体上看,本区地层、构造和岩浆岩对As、Au、Sb、Zn异常的形成有明显的控制作用。

3.2 组合异常解译及找矿意义

3.2.1Ⅰ号Au-As组合异常

Ⅰ号异常区位于矿区北部焦源西北地区张村岩组浅变质岩内及其与石溪组交汇部位,区内有北北东向断层F4通过,并出露有两处南北向燕山早期石英斑岩瘤。Au-As异常展布于断层两侧及张村岩组与石溪组接触带,且Cu、Pb、Zn、Ag、Sb、Sn异常套合较好。根据其异常强度及形态推断,认为异常可能为断层及岩体活动引起,岩浆侵入期后含矿热液沿断层及次级裂隙运移,并萃取围岩成矿元素,于适宜赋矿场所局部富集从而引起元素异常,存在有构造控矿的可能性。

根据异常特征和所处地质背景推断,笔者认为Ⅰ号组合异常可能与金矿化相关,找矿潜力一般。

3.2.2Ⅱ号Au-As组合异常

Ⅱ号组合异常位于北部焦源以东地区,产于张村岩组浅变质岩中,Au、As元素异常强度相对较高，面积大，浓集中心明显,相互套合较好,异常整体呈北北东向分布,局部浓集中心高值异常带呈南北向展布。从成晕元素强度及异常位置分析[7],Ⅱ号异常区张村岩组地层呈北北东走向,区内有一北东向断裂F5及与其平行产出的硅化挤压变形带,未见岩浆岩出露,Au异常呈北北东向分布,推测认为Au异常主要受地层控制,深部可能赋存隐伏矿体;As异常夹持于F5断裂及硅化挤压变形带之间,推测认为As异常主要受构造活动控制。Cu、Pb、Zn、Ag、W在本区异常值低,指示意义不大。综上所述,认为本异常区Au找矿前景一般,As强异常可能与金矿化有关。

3.2.3Ⅲ号Au-As组合异常

Ⅲ号组合异常位于南部新山村以东地区张村岩组浅变质岩内,区内断裂构造发育,分布有北北东向F1、F4，北东向F5及南北向F2,具有多期次性,断裂构造部位岩石破碎,热液蚀变现象强烈,褪色化细网脉状褐铁矿化明显。异常呈北北东向展布,局部高值异常走向南北,与断层F1及构造破碎带F2走向较吻合。根据异常形态及强度推断,认为本区异常可能为断裂引起,后期含矿热液沿断裂及次级构造裂隙运移并萃取围岩成矿元素,局部富集引起异常。本区Au、As、Sb元素异常强度相对较高、面积大、浓集中心明显、相互套合较好,具有矿致异常特征,笔者认为找矿潜力较大,可能存在由断裂控制的矿化地质体,次级断裂构造和密集裂隙带发育是成矿的有利部位。

3.2.4Ⅳ号Au-Sb组合异常

该组合异常位于测区南部井湾以西地区,产于白垩系石溪组地层中。白垩系地层主要为一套碎屑岩建造,层理发育,是本组合异常区的主要赋矿围岩。从成矿地质条件及元素异常强度分析，该异常区内未见断层及岩浆岩出露,推测认为不受断裂及岩浆岩控制,异常可能由地层所致,深部存在隐伏含矿地质体的可能。

本区异常规模不大,Au-Sb组合异常可能与金矿化相关,其找矿前景一般。

3.2.5Ⅴ号Au-Sb-Zn组合异常

Ⅴ号组合异常位于测区南部查源坞以西地区,展布于张村岩组浅变质岩及白垩系石溪组内。Au、Sb、Zn异常强度相对较高，面积大，浓集中心明显,组合异常整体呈北东走向,局部Au、Zn高值异常带呈南北向展布。从异常分布位置及成晕元素强度分析,该组合异常区内分布有一北北东向断裂破碎带,呈舒缓波状延伸,带内石英脉发育,热液蚀变强烈,褐铁矿化较强,可见氧化后呈黑土状的闪锌矿。Zn异常分布与破碎带展布吻合,推测Zn异常受构造破碎带控制。Au、Sb异常主要位于白垩系石溪组内,推测可能为地层引起。

综上所述,本异常区Zn找矿潜力较大,而Au、Sb找矿前景一般。

4 结论

根据矿区土壤地球化学测量成果及元素地球化学分布特征,共圈定五个元素组合异常区,As、Au、Sb为本区主成矿元素。结合成矿地质条件及元素异常强度,笔者认为Ⅲ、Ⅴ号元素组合异常具有较好的找矿指示意义,可作为后续工作的重点找矿靶区。