湖南大福坪地区1:5万水系沉积物地球化学特征及找矿方向

蒙正勇，张进富，林碧海，肖冬贵

（湖南省地质调查院，湖南 长沙 410116）

大福坪地区位于湖南中部，属中—低山地形区，中—浅切割区。地势总体西高东低，水系发育，分属湘江水系和资水水系。区内分布有司徒铺、芙蓉钨矿床、响桃园和唐家山锰矿床以及寺溪钨锑金多金属矿床，通过本次水系沉积物测量，在其矿床附近及新发现地形成了较高强度的组合异常，各类矿床具有各自不同的元素地球化学组合。

1 地质概况

区内地层出露齐全，从新元古界板溪群（Pt3B）至新生界第四系均有出露；区内岩浆活动频繁，规模较大，具多期次特征，主要形成了沩山岩体和芙蓉岩体及一些岩脉，以花岗岩类为主，于测区大面积分布。区内褶皱、断裂十分发育，构造线呈东西向、北北东向，其中还发育弧形构造及扫状构造，不同构造体系的构造形迹纵横交错[2-4]。

2 地球化学特征

2.1 水系沉积物测量工作概述

该区开展1：5万水系沉积物测量1820km2，采集样品7921件，确定Pb、Zn、Cu、Ag、W、Sn、Mo、Bi、Sb、As、Hg、Au、Cd、Cr、Ni、Co、F、La、Mn、V共20种元素为本区的指示元素。

2.2 地球化学参数特征

对研究区原始数据的主要地球化学参数进行了统计，其反映主要特征为：①在剔除离群样品前后，均值变化有明显区别，其中Ag、Sb、W、Mo、Au均值变化较大，达到3倍以上的关系，表明区内均值受高含量影响较大；②以元素原始参数（无剔除离群样品）计算出的变异系数来看，范围在＞150%的由大到小依次为Au、As、W、As、Cd、Ag、Mo、Mn、Hg、V，说明这些元素在区内分布极其不均匀，有较强后期叠加富集特征，易于成矿，尤其是Au、Sb元素，其变异系数分别高达1716%、1013%。元素原始参数计算出的变异系数，远远大于剔除离群样品后计算出的参数，这说明成矿元素和伴生元素数据中有高含量数据分布，且离散度极大[5]；③与全国水系沉积物平均值相比，强富集元素（K＞2）有Ag、As、Sb、Hg、W、Mo、Ni、V、Au，尤其是Mn和Sb，分别为全国平均值的111.6和11.6倍，说明区内地质体蕴藏极为丰富的锰、锑元素，为锰、锑矿成矿提供物质来源，有良好的成矿地球化学条件。

2.3 元素相关性分析

为了解元素相关关系和共生组合特征，对20个元素进行了相关分析，经计算得到相关系数矩阵[6]，并作了R型聚类分析。

以相关系数r=0.45的水平上，除了W、F、La为离群元素外，可将20个元素分为四类：其一为Au、Sb、As组合，为区内成矿和伴生元素，反映本区的中低温成矿元素组合，其二为V、Mo、Cu、Ag组合，反映本区钒钼矿与寒武系牛蹄堂组相关的沉积型矿产元素组合[1]；其三为Mn、Ni、Co组合，反映本区锰矿与南华系大塘坡组及奥陶系烟溪组相关的沉积型矿产元素组合，且有Ni、Co元素密切伴生；其四为W、Sn、Bi组合，反映为与岩体有关的高温成矿元素组合。

2.4 主要成矿元素分布特征

研究区内的主要成矿元素的分布特征与区内的地质、构造是紧密相关的，本文仅以Sb、Au两个元素来进行分析。结合区内地质情况，从成矿元素异常分布简图（图1）可知，Sb、Au元素的高背景值均主要处于廖家坪、泉塘村、大福镇及阎家滩与寒武系地层中，而高值区则分布在地层中的北东向断裂带附近，异常大致呈北西向展布，说明容矿构造应为主断裂的次级断层，且次级断层呈北西向，异常出露面积较大，强度较高，变异系数大，后期叠加特征明显，成矿地质条件相对较好，形成有价值的矿体可能性很大，同时结合区内廖家坪金锑矿成矿特征，认为区内北东向构造与寒武系地层叠加的部位，在其次级断裂中形成有价值的矿体可能性很大。

图1 Au、Sb元素异常分布简图

3 综合异常特征及评价

本次圈定综合异常21处。经综合评价，本文选取最有望指示矿床可能的异常三处进行阐述。其中，以Au为主成矿元素的异常1处，即AS10、以Au、Sb为主成矿元素的异常2处，即AS16、AS21。

3.1 AS10

异常面积约5.5km2，异常组合为Au-As-Sb，元素套合情况好，前人在该区未发现矿点。Au异常形态整体呈不规则状，大致分成东、中、西三块，Au异常与寒武系牛蹄堂组关系密切，区内发育两条断裂，把寒武系地层错段，致使异常亦随之分割呈三块。东侧异常呈北西展布，异常高值点为58～60×10-9，中部异常受花岗斑岩脉影响，呈圆形，异常点高值达613×10-9；西侧异常分成两处高值点，分别为139×10-9、102×10-9。

3.2 AS16

异常面积约16平方千米，异常组合为Au-Sb-W-As，元素套合情况好，与已知矿床吻合。南侧为廖家坪金钨矿区，所以南侧Au异常多反映的是开采活动，面积广，异常值高。

本次重点发现为已知矿区外围北侧，Au、Sb异常形态整体与北东向断裂走向一致，局部呈椭圆，长轴为北西向。沿走向Au、Sb元素逐渐变低。其中Au元素含量高值点依次为133×10-9、113×10-9、107×10-9、15×10-9。该异常区具有较大的寻找大中型锑金矿的前景。

3.3 AS21

阎家滩Au异常面积约2.8km2，异常组合为Au-Sb-W，元素套合情况好，前人在该区未发现矿点。Au、Sb异常形态呈椭圆状，长轴为北西向，异常形态与断层、地层、褶皱关系密切，其中褶皱核部为寒武系牛蹄堂组，异常高值点有两处，北西侧高值点为2435.79×10-9；南东侧为824.36×10-9，两处高值点达到了工业品位。

图2 综合异常分布简图

4 找矿方向

（1）Au、Sb元素含量高，变异系数大，局部富集特征明显，为大福坪地区主要成矿元素，是工作区内今后工作的主攻矿种，Sb主要分布在廖家坪及阎家滩地区，Au主要分布在廖家坪、泉塘村、大福镇及阎家滩等地。

（2）以Au、Sb为主的异常浓集中心和异常空间明显受断裂构造控制，锑金矿化与断层破碎带关系密切，主要产于下寒武统牛蹄塘组破碎带内，是今后找矿工作重要部位。

（3）AS16位于已知矿区，其外围是今后找矿工作的重点区域；AS10和AS21综合异常区内暂无已知矿床（点）对比，经综合研究，其找矿主攻方向为次级断层破碎带、北西向石英脉带等。