广西步阴尾金矿地球化学异常特征及找矿前景预测

周连文，蒙 静，马海燕

（广西壮族自治区区域地质调查研究院，广西 桂林 541003）

1 地质概况

1.1 区域地质概况

区域上位于羌塘-扬子-华南板块，大瑶山陆缘沉降带北东端与罗霄岩浆弧交汇处。地处桂东-粤西成矿带(广西段内）北西端。区域上出露地层主要有震旦系、寒武系、泥盆系、白垩系及少量第四系。区内断裂构造发育，区域断裂构造以北东、北北西及南北向断裂为主，这些断层以逆断层为主，正断层次之。其形成时代主要为加里东期、印支期、燕山期。区域内岩浆岩比较发育，主要分布于北东部，主要为晚白垩世花岗岩。

1.2 矿区地层

矿区内出露的地层较为单一，为寒武系小内冲组二段和寒武系黄洞口组。寒武系小内冲组二段：该段岩石风化面呈浅褐黄色、灰白等色，新鲜面为灰、灰绿色，中-厚层岩屑石英（杂）砂岩、长石石英（杂）砂岩夹灰、灰绿色中薄层粉砂岩、粉砂质泥岩、泥（板）岩、含碳泥岩，局部出现较多的含锰质（含磷、含黄铁矿）团块砂岩。底部砂岩较厚，常呈块状，下部砂岩多为不等粒、细中粒，向上砂岩多为细粒、中细粒，岩石层理下部多厚层块状，向上多为中-厚层状，总体较第一段层理较薄、岩石粒度较细，泥（板）岩、含碳泥岩较多的特征。寒武系黄洞口组：该段岩性特征底以一套灰绿色厚层块状（含砾）不等粒砂岩与下伏小内冲组泥岩呈整合接触。下部多为黄褐色、灰绿色厚层块状不等粒、中细粒岩屑石英（杂）砂岩、长石石英（杂）砂岩、含泥砾砂岩夹中薄层泥（页）岩、粉砂质泥岩，偶夹灰绿色、黄绿色薄层粉砂岩、含碳泥岩。中部多为厚-中细粒岩屑石英（杂）砂岩、长石石英（杂）砂岩与粉砂质泥岩、泥岩、少量含碳泥岩呈不等厚互层。上部为灰黄色厚层块状岩屑石英（杂）砂岩、长石石英（杂）砂岩夹灰黄、灰白色中薄层泥岩、粉砂质泥岩，少部分夹中粗粒杂砂岩。

1.3 矿区构造

矿区主要出露褶皱为步阴尾背斜：背斜轴迹线方向为45°，轴长＞6km，宽7km，核部地层为小内冲组一段和二段，青灰、浅绿、灰绿色中-厚层细粒、细-中粒、不等粒（含长石）杂砂岩、（长石）石英杂砂岩、岩屑长石石英杂砂岩夹中-薄层泥岩、粉砂质泥岩、（含）炭质泥岩。两翼地层为黄洞口组灰、青灰、浅绿、灰绿色中-厚层细粒、中-细粒、中粒和不等粒杂砂岩夹中-薄层泥岩、粉砂质泥岩，局部夹长石岩屑砂岩、粉砂岩，两翼岩层产状变化范围在35°～70°之间，一般40°以上。两翼产状对称。两翼发育北东向次级褶皱，背斜因受后期多组断层、节理切割，为热液活动提供了有利的构造环境及容矿场所。金、砷异常及金矿（化）体均分布在背斜核部附近及南东翼。

矿区内共发育两组断裂构造。一组为北东向或北东东向，大小共发育有13条、断裂构造；一组为北西向或北北西向，发育6条断裂构造。其中前者为调查区主要控矿、含矿断裂，控制了已发现的含金矿（化）脉体的总体平面展布格局；后者为后期破矿构造，含矿差。

2 地球化学特征

2.1 样品采取、加工及测试

本次矿区内开展1：10000比例尺的土壤地球化学测量，采取的测试介质主要是基于岩风化的残留颗粒，取样级为-20目，采样层为为B层。垂直矿化蚀变构造带布置1：1万土壤地球化学剖面，线距一般为200m，少部分放稀为400m，做到了“重点突出兼顾全局”，点距为20m左右。野外用罗盘定方位，拉测绳定距离结合“GPS”来确定采样位置。本次化探样品分析元素项目为Au、As、Ag、Pb、Zn。

2.2 单元素地球化学特征

（1）元素的分布特征。对样品测量元素含量进行处理，计算过程中自动剔除大于平均值加3倍离差的高值和小于平均值减3倍离差的低值，分别计算出元素含量平均值、标准差、分异系数和浓度克拉克值。浓度克拉克值大于1的有Au、As、Ag、Pb元素，元素呈富集状态，表明金成矿有很好的成矿地球化学背景。

（2）元素的变异特征。元素含量的离散性是反映元素成矿可能性大小的参数，用变化系数Cv衡量，公式Cv=S/X（X为算术平均值，S为算术标准离差，均为不剔除高含量数据计算所得），Cv值越大，表明元素的活动性越大，即其分异程度越高，聚集能力越强，越有可能成矿。矿区内成矿可能性从大到小排列顺序是：Au（7.31）＞As（1.57）＞Ag（0.94）＞Zn（0.46）＞Pb（0.45）。从各元素排列顺序可以看出，该区金元素变化系数最大，达7.31，变化系数大于3说明区内Au元素分布较不均匀，在测区内为强分异元素，局部富集成矿的可能性大，是区内主要的成矿成晕元素。其他元素变化系数小与3，表明其成矿可能性较低。

（3）单元素异常。本次土壤化探工作单元素异常只圈定正异常、异常浓度分带，并对单元素异常参数进行统计；异常浓度分带按异常下限的1倍、2倍、4倍圈定异常的外、中、内三个浓度带。异常参数包括异常点数（样品个数）、异常面积、平均值、极大值、衬度值、规格化面金属量NAP。异常衬度值是元素平均值与异常下限之比，是异常清晰度的量度；规格化面金属量NAP是用来对比含量级次不同元素的异常规模，为衬度值与异常面积的乘积。全区共圈定Au异常28处、As异常23处、Ag异常23处、Pb异常17处、Zn异常34处，各元素基本分布在矿区已知矿脉、北东向断裂带附近。Au异常浓集中心显著，主要分布在已知矿脉及断裂构造带附近，呈北东向延伸；As元素浓集中心基本与Au元素浓集中心重叠，Ag、Pb、Zn异常规模较小，仅在Au高值点零星分布。金异常的形态多呈条带状，总体呈北东走向，与矿区构造线走向一致。总体来看主成矿元素（Au）主要分布在矿区清水尾、步阴尾一带。各元素的异常大致分布在北东向断裂构造附近或沿北东向断裂延伸。

（4）元素聚类特征。为研究元素在地球化学作用过程中的亲疏关系，揭示和了解元素在矿区地球化学作用过程中的亲疏关系，从中比较对象间的相似度，把最近的对象归并为类[3]。对矿区内采集的所有样品进行聚类分析，以两元素间的相关系数作为相似性度量区内4种元素都具有较强的正相相关关系。通过R型聚类分析谱系图（图1）可以看出，在相关系数0.2相似水平上，可将5种元素分为两个簇群。第一簇群为Au、Ag、As组合，为中低温热液元素组合，相关系数为0.381，Au与Ag相关系数为0.601、Au与As相关系数为0.309；第二簇群为Pb、Zn组合，为中-低温热液元素组合，相关系数为0.231，与Au相关系数为0.185。

图1 矿区元素R型聚类分析图

3 综合异常及找矿前景

图2 矿区综合异常图

根据矿区内单元素异常分布及组合特征，圈出Au综合异常2个（图2）。1号综合异常位于矿区清水尾一带，异常平均衬度值为2.85，平均NAP值为0.30119，异常呈北东向展布。异常由Au、As、Ag、Pb、Zn 元素异常组成，以Au、As异常为主，面积0.329km2，总体呈不规则状北东东向分布，异常中心呈北东东向带状分布。单元素异常中Au-17 异常规模最大，异常面积0.151km2，最高值253×10-9，平均值44.49×10-9，衬度值4.3，发育异常外、中、内带。As-2异常面积0.156km²，最高值687.0×10-6，平均值198.76×10-6，衬度值3.26，异常发育异常外、中、内带。其他元素异常规模较小。在空间分布上Au异常浓集中心与As、Ag、Pb、Zn异常浓集中心套和好。异常区内出露为寒武系地层，北东向断裂发育，该综合异常位于北东向断裂构造带上，主要出露为Ⅰ号矿体，矿体厚度1.03m～4.84m，矿石品位在1.03g/t～2.5g/t，平均厚度2.99m，矿体平均品位为1.64g/t，该矿体主要表现为破碎带蚀变岩型金矿。其深部或可能交汇形成更宽的破碎带，形成更具价值的矿体可能性很大。且矿体均赋存于清水尾复试背斜南翼端北东向断层破碎带中，具有较大的找矿潜力。

2号综合异常位于测区东部步阴尾一带，异常呈北东向展布。异常由Au、As、Ag、Pb、Zn 元素异常组成，以Au、As异常为主，面积1.716km²，总体呈不规则状北东向分布。其中Au-16异常规模最大，异常面积0.187km2，最高值2327.29×10-6，平均值153.45×10-6，衬度值15.35，发育异常内带。Au-23异常规模次之，异常面积0.021km2，最高值168.23×10-6，平均值82.06×10-6，衬度值8.21，发育异常内带。Au、As元素吻合性较好，浓集中心显著；其他元素异常规模较小，异常零星分布。异常区出为寒武系地层，北东向断裂发育，主要发育Ⅲ、Ⅳ、Ⅴ、Ⅶ、Ⅷ、Ⅸ号矿体。其中Ⅲ号矿体，矿体厚度0.84m，矿石品位0.66g/t；Ⅳ号矿体，矿体厚度3.47m，矿石品位0.92g/t；Ⅴ号矿体，矿体厚度0.77m，矿石品位0.88g/t。Ⅶ号矿体，矿体厚度0.9m，矿石品位0.67g/t；Ⅷ号矿体，矿体厚度1.14m，矿石品位0.59g/t。Ⅸ号矿体，矿体厚度2.01m，矿石品位1.13g/t。异常位于北东向断裂构造带上，含金矿脉发育。沿断裂带深部有可能相交形成更宽的破碎带，异常区具有较大的找矿潜力。

4根据矿区内单元素异常分布及组合特征，圈出Au综合异常2个（图2）。1号综合异常位于矿区清水尾一带，异常平均衬度值为2.85，平均NAP值为0.30119，异常呈北东向展布。异常由Au、As、Ag、Pb、Zn 元素异常组成，以Au、As异常为主，面积0.329km2，总体呈不规则状北东东向分布，异常中心呈北东东向带状分布。单元素异常中Au-17 异常规模最大，异常面积0.151km2，最高值253×10-9，平均值44.49×10-9，衬度值4.3，发育异常外、中、内带。As-2异常面积0.156km²，最高值687.0×10-6，平均值198.76×10-6，衬度值3.26，异常发育异常外、中、内带。其他元素异常规模较小。在空间分布上Au异常浓集中心与As、Ag、Pb、Zn异常浓集中心套和好。异常区内出露为寒武系地层，北东向断裂发育，该综合异常位于北东向断裂构造带上，主要出露为Ⅰ号矿体，矿体厚度1.03m～4.84m，矿石品位在1.03g/t～2.5g/t，平均厚度2.99m，矿体平均品位为1.64g/t，该矿体主要表现为破碎带蚀变岩型金矿。其深部或可能交汇形成更宽的破碎带，形成更具价值的矿体可能性很大。且矿体均赋存于清水尾复试背斜南翼端北东向断层破碎带中，具有较大的找矿潜力。

4 结论

矿区土壤测量地球化学统计分析及元素分布显示，矿区中Au、As元素，在成矿作用过程中呈富集状态，且两元素浓集中心高度重合。元素在矿区中清水尾、步阴尾一带各元素套合较好，异常元素均沿断裂构造带及其附近分布。根据土壤地球化学异常特征，矿区内发现2个主要Au综合异常，Au异常强度高，规模大、浓集中心显著，矿区地表及深部具较好的成矿前景。