四川九龙溪古金砷综合异常特征分析

2021-04-09 09:13吕丰强
南方自然资源 2021年3期
关键词:板岩黄铁矿岩性

● 吕丰强,戴 元,刘 亮,3

(1.四川省地质矿产勘查开发局川西北地质队,四川 绵阳 621010;2.四川省平武县自然资源局,四川 平武 622553;3.攀枝花市自然资源和规划局,四川 攀枝花 617000)

研究区位于九龙断块Cu-Zn-Au-Ag-Li-Be成矿带内。具有良好的成矿地质背景和找矿前景,其中分布有与伟晶岩有关的康定赫德锂矿(点)、九龙三岔河锂矿床(小型),与江郎、长枪等变质穹窿有关的里伍式火山-沉积变质型铜、锌、(金、硫)富铜矿,与晚二叠世-侏罗纪长枪变质穹窿有关的金矿床成矿亚系列(岩浆热液型金矿)。随着地质找矿工作的不断深入,研究人员发现勘探露头矿的难度不断增大[1]。结合物化探勘探技术可以最大限度地缩小找矿靶区。研究小组以1∶5 万九龙区域地质调查项目为基础,开展化学测量,优选出异常规模大、套合性好的溪古Hs(乙1)-6 地球化学综合异常,对其进行1∶1 万地化综合剖面查证,对其找矿潜力进行分析。

1 地质概况

研究区位于扬子板块西缘与松潘-甘孜造山带的结合部位(图1a),处于溪古向斜的西翼,区域上出露的地层有新元古界里伍岩群(Pt3Lw),志留系下统米黑组(S1m),石炭系下统邛依组(C1q),二叠系中统三道桥组(P2s),二叠系上统大石包组(P3d),三叠系下统菠茨沟组(T1b),三叠系中统扎尕山组(T2zg),三叠系上统杂谷脑组(T3z)、三叠系上统侏倭组(T3zw)、三叠系上统新都桥组(T3xd)和全新统地层;区域上广泛发育印支晚期-燕山早期(中)酸性侵入岩,多呈岩株形式产出,少部分为岩枝或岩脉。

研究区仅出露三叠系上统地层(图1b),其中三叠系上统新都桥组(T3xd)岩性为深灰色钙质板岩、砂质板岩夹块状变质长石石英砂岩,局部为砂岩与砂质板岩互层。三叠系上统侏倭组(T3zw),岩性为粉砂岩夹炭质板岩。三叠系上统杂谷脑组(T3z)岩性主要为灰——浅灰色薄——中层状细——中粒角岩化长石石英砂岩。研究区西南部侵入大面积的侏罗纪细——中粒二云正长花岗岩,与三叠系上统侏倭组(T3zw)以及三叠系上统杂谷脑组(T3z)呈侵入接触,外接触带多见角岩化、绿泥石化、绢云母化、硅化、黄铁矿化;NW 向断裂带附近见黄铁矿化。

区域上热液石英脉型金矿床的含矿围岩以浅变质的三叠系粉砂质片岩为主,金矿床围岩中广泛发育碳酸岩化(早期)和硅化(后期),前者以铁白云石化为特征,后者以黄铁绢英岩化,绿泥石化和石英脉发育为特征。金矿主要富集于硅化强烈,黄铁绢英岩化发育的地段,是后期热液的改造作用中金元素发生再次富集的结果[2]。

2 1∶5 万地球化学特征

1∶5 万水系沉积物测量被越来越广泛地运用到地质找矿中,对金属矿的勘探效果尤为显著[3−4]。研究小组依据各元素异常下限值,利用GeoIPASV1.6 直接提取异常后,绘制成16 种单元素的地球化学异常图,并将其套合在研究区地质矿产图上,合成组合异常图;再结合各元素异常的重叠情况、异常规模、强度以及本区成矿地质条件、主攻矿产等综合因素,舍去单元素异常图上异常规模小、强度低、异常重合不好的零星异常,最终圈定出综合异常。溪古Hs(乙1)-6 综合异常位于1∶20 万原生晕溪古铅(砷)异常(Au15)带内,溪古铅(砷)异常(Au15)异常处于溪古向斜的西翼,出露三叠系上统新都桥组(T3xd),岩性为灰色中-厚层状黑云斜长片岩夹黑云石英片岩,在其中深灰色变质砂岩的层间裂隙中充填含矿石英脉(见图2)。石英脉宽0.1~0.15 m,其中方铅矿呈团块状产出,硫化物经风化之后,残留褐铁矿,石英呈铁锈色。研究小组采用光谱分析得出Pb含量为0.3 %,As 含量为3 %。

图2 溪古Hs(乙1)-6 综合异常剖析图

1∶5 万溪古Hs(乙1)-6 综合异常经1∶20万铅(砷)原生晕异常查证及解译,各元素∑NAP/n 值为46.53,综合得分55.532,在全区综合异常排序中列第2 位,属乙1类异常。异常组合元素为:Au~As,异常形态呈不规则面状,异常产于NW 向断裂带上,异常总体走向近NW 向;以Au、As 元素为主成矿元素,异常元素套合较好,内带重叠;Au、As 异常规模较大,强度较高,具3 级浓度分带,主要单元素异常地球化学特征参数见表1,异常特征见图2。

Au13 异常呈不规则圆状,长轴方向大致近NW 向,异常规模大,强度高,浓集中心清晰,具三级浓度分带,AuMax为33.8×10−9,衬度值为2.41,NAP 值为36.75,异常排序第1 位。As1 异常呈不规则面状,长轴方向大致为NW 向,异常向北未封闭,异常规模大,强度高,浓集中心清晰,具3 级浓度分带,2 个异常中带,AsMax为282×10−6,衬度值为2.25,NAP 值为112.62,异常排序第1 位。

表1 溪古Hs(乙1)-6 综合异常特征参数表

3 异常查证

研究小组在1∶5 万化探分析成果的基础上,结合成矿类型、成矿条件及控矿因素等条件,对溪古Hs(乙1)-6 综合异常进行了初步查证。经野外踏勘检查,研究小组采用1∶1万地化剖面测量、1∶1 万地质测量方法,查证程度为3 级异常查证。

该异常由3 条近EW 向地化剖面控制,剖面间距为450~650 m。北部DH19(见图3)剖面长2 400 m,几乎全段As 异常。As的平均值为31.92×10−6,极大值为258.00×10−6,对应岩性主要为绢云粉砂质板岩,表明As 的高背景和绢云粉砂质板岩关系密切。中段1 940~2 000 m 出现Sb 异常,宽约60 m,Sb 的平均值为0.51×10−6,极大值为1.86×10−6,异常对应岩性为两段砂岩之间,表明Sb 异常与砂岩关系密切,砂岩中具有较高的背景值。

图3 溪古Hs(乙1)-6 综合异常查证区地化剖面图

中部DH20(见图3)剖面长2 000 m,除As 外,其余元素均无异常出露,As 异常主要出露在1 200~1 440 m、1 580~1 660 m、1 930~2 000 m,出露宽度分别为240 m、80 m、70 m;其对应岩性为砂岩和粉砂岩,As 的平均值为8.82×10−6,极大值62.00×10−6,可能与其靠近后期中酸性侵入岩,且岩脉较为发育有关。

南部DH21(见图3)剖面长2 130 m,测线1 200~2 130 m 出现As 异常,对应岩性为绢云粉砂质板岩,进一步表明As 异常与绢云粉砂质板岩的高背景有关;在740~780 m出现Mo 异常,对应岩性为砂岩,说明砂岩中具有较高的Mo 背景含量;在1 550~1 590 m出现Au 异常,对应岩性为粉砂质板岩,就整体粉砂质板岩而言,其Au 含量背景值较其它岩性高,局部的富集与后期中酸性侵入岩脉有关;As、Mo、Au 元素平均值分别为0.50×10−6、14.40×10−6、1.54×10−9极大值分别为1.74×10−6、95.00×10−6、2.80×10−9。

综合3 条地化剖面光谱分析成果(见表2),Au、As、Sb、Mo 平均值分别1.43×10−9、19.78×10−6、0.41×10−6、0.55×10−6,极大值分别为2.80×10−9、258.00×10−6、1.86×10−6、1.74×10−6;变异系数反映元素在异常区的变异程度,当变异系数≥1.5,表示元素分布极不均匀(强分异);变异系数为1~1.5 时表示元素分布很不均匀(分异);变异系数为0.8~1 时表示元素分布不均匀(弱分异);变异系数为0.5~0.8 时表示元素分布相对均匀;变异系数≤0.5 时表示元素分布均匀[5];Au、As、Sb、Mo 变异系数分别为0.23、1.34、0.59、0.51,As 元素变异系数>1,为不均匀分布,具分异特征,表明其在局部富集的可能性较大;Sb、Mo 相对均匀分布,具分异特征;Au 为均匀分布。

浓集系数反映元素的富集程度,当浓集系数≥1.5 表示强富集分布;浓集系数≥1.2表示元素富集分布;浓集系数为1.0~1.2 表示元素高背景分布;浓集系数为0.8~1.0 时表示元素低背景分布;浓集系数≤0.8 表示元素贫乏[6];Au、As、Sb、Mo 浓集系数分别为0.91、5.36、1.32、0.92,表明Au、Mo 为低背景分布,Sb 为富集分布,As 为强富集分布。整体而言,As 元素含量较高,离散程度较高为1.34,分布不均匀,变异系数5.36,表明其成矿的可能性较大。其余元素含量都与背景含量接近。

研究小组通过检查发现,异常查证区内三叠系上统侏倭组与侏罗纪二长花岗岩外接触带多见角岩化、绿泥石化、绢云母化、硅化、黄铁矿化;NW 向断裂带附近见黄铁矿化。黄铁矿化带位于异常查证区西南部,主要为侏倭组地层分布区,呈NW——SE 走向,带宽0.4~8.2 m,长度>1 200 m,带中岩性主要为变质长石石英砂岩,地表风化后呈褐红色,岩石挤压破碎,硅化、黄铁矿化较强烈,见少量石英脉,石英脉呈团状、网状,最厚厚0.3 m 左右,长度2 m 左右。

表2 溪古Hs(乙1)-6 综合异常查证特征参数统计表

4 找矿潜力分析

溪古Hs(乙1)-6 各元素∑NAP/n 值为46.53,综合得分55.532,在四川九龙乌拉溪1∶5万4 幅区域地质矿产调查综合异常排序中列第2 位,属乙1 类异常,找矿前景较好。研究区以Au、As 为主成矿元素,规模大,强度高,浓集中心清晰。从地质背景来看,三叠系上统侏倭组(T3zw)与三叠系上统新都桥组(T3xd)都为海相还原环境下沉积的地层,炭质及有机物含量较高,对金的吸附能力较强,区域上显示2 个地层金背景含量均较高,容易在局部地段形成金的地球化学障;南面侏罗纪岩浆活动为该区矿物质的富集提供了物源和热源,加上研究区褶皱、断裂发育,岩浆岩大面积侵入,为金、砷元素的活化迁移提供了动力条件和良好的导矿、容矿空间,并成为成矿热液充填交代和成矿的有利空间,金、砷易富集于裂隙及破碎带附近,黄铁矿为该区金、砷的主要载体。

5 结语

研究小组经过综合分析,得出以下结论:

(1)1∶5 万溪古Hs(乙1)-6 综合异常属乙1 类异常,产于NW 向断裂带上,异常总体走向近NW 向;以Au、As 元素为主成矿元素,异常元素套合较好,内带重叠,规模较大,强度较高,具3 级浓度分带。

(2)研究区Au、As、Sb、Mo 平均值分别为1.43×10−9、19.78×10−6、0.41×10−6、0.55×10−6;变异系数分别为0.23、1.34、0.59、0.51;浓集系数分别为0.91、5.36、1.32、0.92;Au、As 具有较好找矿潜力。

(3)研究区内三叠系上统侏倭组与侏罗纪二长花岗岩外接触带具有较好的矿化蚀变,角岩化、绿泥石化、绢云母化、硅化、黄铁矿化较为强烈;研究小组通过地化综合找矿的方法,快速地圈定找矿靶区,在研究区发现黄铁矿化带1 条,带宽0.4~8.2m,长度>1 200 m,为下一步地质找矿提供了线索和依据。

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