海南定安富文金矿地质特征、化探异常及找矿方向

张家友，任国栋，洪 彪，陈太豪，符气鑫

（1.海南省海洋地质资源与环境重点实验室，海口 570206；2.海南省地质调查院，海口 570206）

富文金矿位于海南省定安县南侧15km左右，地理坐标为为东经104°14′00″～110°15′30″，北纬19°31′00″～19°34′15″，面积15.27km2，已发现金矿化带2条，矿体19个，资源量达到中型矿山。本文在前人工作基础上对富文金矿矿床地质特征﹑化探异常等方面进行了分析总结，提出了进一步的找矿方向。

1 区域地质背景

海南岛处于华南板块南部，岛内近EW向的断裂带最为发育，其次为NE向和NNE向断裂，近NS向和NNW向断裂一般规模较小。以九所--陵水断裂带为界，北部为华南褶皱系，南部为南海地台之琼南微陆块。华南褶皱系以王五--文教断裂带为界，又划分为南部的五指山褶皱带和北部的雷琼断陷区[1﹑2]。

富文金矿区位于华南褶皱系五指山褶皱带北东段偏中部﹑昌江--琼海深大断裂南侧。区域上广泛发育印支期二长花岗岩基和燕山晚期花岗闪长岩体﹑二长花岗岩体，其中出露面积较大的为晚三叠世黑云二长花岗岩和早白垩世花岗闪长岩﹑黑云正长花岗岩，而晚三叠世角闪黑云正长花岗岩，早白垩世角闪石英闪长岩﹑黑云角闪二长花岗岩，晚白垩世花岗斑岩等岩体零星分布。区域内发育有EW向的昌江-琼海深大断裂及NE﹑NW﹑NS向断裂。EW向的昌江--琼海深大断裂横跨整个区域，该断裂带至少在加里东期就已形成，在海西期﹑印支期和燕山期仍有强烈活动;NE﹑NW﹑NS向断裂带生成于燕山晚期[2﹑3]。

大规模岩浆活动和地壳抬升，造成该区地层不发育，无沉积岩和区域变质岩露头。与金矿成矿作用关系密切的地质作用主要为岩浆作用﹑断裂构造作用及热液活动。

2 矿区地质特征

矿区地层简单，仅有白垩系鹿母湾组(Kl1)，分布在区内中部和南部大部分地区，岩性为砂砾岩﹑含砾长石石英砂岩﹑粉砂岩﹑粉砂质泥岩，常夹安山英安质火山岩，与上覆报万组整合接触，底界砂砾岩与下伏花岗岩呈侵入接触关系。

矿区断裂构造发育，以北西﹑东西和北北西向3组为主[4]。北北西向为一组区域性构造，由多条相互平行或断续出现的呈线性分布的断层破碎带构成，纵贯全区，正断层F2规模较大，长约440m，破碎带宽1m～5m，倾向230°，倾角78°，成矿物质途经断层充填在两侧的裂隙中，断层破碎带局部地段黄铁矿化强，是主要的导矿构造；北西向断裂为一组层间滑动产生的压扭性断裂，是主要的控矿构造；东西向为一组张扭性断裂，规模小，为次一级赋矿构造。

矿区中西部和中东部分别出露燕山晚期花岗闪长岩小岩体和花岗岩小岩体[4]。花岗闪长岩岩体呈椭圆状，与白垩系地层呈侵入关系。

表1 矿体特征一览表

3 矿体地质特征

3.1 矿体形态、产状、规模

目前矿区内已发现的金矿脉有19条，其中10条分布在富文，9条分布在南埠矿区。分布在地表和浅部的矿脉矿体均已破坏。

近年来主要对隐伏于地下的V17﹑V14-1﹑V14-2开展工作，其基本特征如下。

V17：地表长640m，倾斜延伸360m～680m，产状78°∠18°，厚0.10m～0.46m，平均厚0.22m，金品位5.22～108.16g/t，平均品位27.74g/t。

V14-1：地表未出露，产在V14矿体的底盘处，属新发现的盲矿体。埋深约58m～59m，见矿深度不一，走向北西～西东，倾向北东，倾角14°，厚0.14m～0.27m，平均厚0.18m，金品位11.7～184.76g/t，平均品位92.56g/t。

V14-2： 地 表 未 出 露， 产 在V14-1之 下， 矿 体205m～250m，见矿深度不一，F2断层的上下盘均有分布。V14-2取样金品位8.30～31.55g/t之间，平均品位45.55g/t。

3.2 矿石特征

3.2.1 矿物成分及特征

矿石类型为富金银多金属硫化物石英脉型矿石。矿石中有用元素以金为主，伴生银铅锌元素，还伴生微量铜﹑锑﹑硫﹑砷等元素。矿石的矿物组合：脉石矿物占90%～95%，主要为石英，其次为方解石﹑绢云母和绿泥石等；金属矿物占5%～10%，主要为黄铁矿，次为毒砂﹑少量方铅矿﹑闪锌矿和黄铜矿等[5﹑6]。

3.2.2 矿石结构、构造

结构较复杂，主要有自形-半自形结构，多数毒砂及少数黄铁矿呈自形-半自形晶结构，其他硫化物多呈它形晶粒状结构。碎裂结构，黄铁矿受地质应力作用产生裂隙，被后期硫化物充填溶蚀。

块状构造，以黄铁矿为主的金属硫化物在矿石中呈此结构。

3.2.3 矿化特征及围岩蚀变

层间矿脉赋存于红色岩系中的灰绿色钙质砂页岩和泥灰岩中，标志明显，层位稳定，虽然含矿层厚度不大，但分布面较广。层间矿脉靠近F2断层部位出现富矿。如位于F2断层东侧南段的V14号矿层及位于断层西侧的V17号矿层，其富矿体都出现于F2断层附近，远离该矿层矿化变弱，甚至尖灭。

金的富集与共生硫化物矿物的多少密切相关，多则富，少则贫。Au与Ag的相关系数为0.44，Au与Pb的相关系数为0.59，呈正相关关系。矿脉两侧有微弱的热液蚀变，蚀变宽度为0.1m～0.4m，主要有硅化﹑黄铁矿化﹑绿泥石化﹑绢云母化和碳酸盐化。蚀变岩石普遍含金，如17个硅化砂岩样平均含金0.86×10-6，14个黄铁矿化砂岩样平均含金0.33×10-6。矿层下盘的蚀变岩石较上盘含金高。

金品位的高低与矿脉的厚度呈正相关关系。

4 化探异常特征

4.1 元素相关性分析

采用R型聚类分析的多元统计方法，依据元素谱系并结合实际情况，可将测区元素大致分为3类：第一类Au-Ag-Cu-Hg，其中Au-Ag-Cu的关系更为密切，从测区来看他们是一组与燕山期花岗岩有关的中低温成矿元素组合；第二类为Cd-Pb-Zn，主要是一组亲硫的元素组合；第三类为As-Sb-Bi三元素，也是一组亲硫元素组合，与第二组元素组合共同反映与低温热液活动

有关的地球化学特征，一般与断裂活动有关。

图1 矿区土壤测量元素谱系图

4.2 元素含量特征

根据分析结果，结合地质概况，得出本区元素含量特征如下：

从表2可以看出，除Zn元素外，本区其他元素的背景值均高于全岛背景值，其中Au﹑Cu﹑As呈超强富集状态，Ag﹑Sb﹑Hg﹑Cd四种元素呈强富集状态，Bi和Pb呈一般富集状态。所有元素变异系数均大于100%，表明本矿区土壤元素分布不均匀，易形成异常。

表2 元素含量统计特征表

4.3 主要元素异常特征

4.3.1 金元素异常特征

根据土壤测量结果结合地质背景，本次共圈定金异常16个，其中2个异常具有2级浓度分带，5个具有3级浓度分带。地球化学异常规模亦大。本地区为低缓丘陵地区，地势起伏不大，水系中等发育，异常规模可以直接反映了矿体的大小，是评价或预测矿体的主要地球化学标志之一。现将各个异常分别评述如表3。

表3 金元素异常特征含量 单位：ng/g

AP-Au7异常：位于乐会村西北方向500米鹿母湾组地层内，成不规则状展布，为本矿区范围内最大的异常，异常最大值高达1249.6ng/g，面积达1.22km2，衬度达5.2，具有3级浓度分带以及6个浓集中心，且与其它异常套合较好，综合排序第一。

AP-Au8异常：呈带状北西向展布于鹿母湾地层内，长约1000m，宽约600m，最大值高达1100ng/g，有三个明显的浓集中心，具有3级浓度分带，本异常规模和衬度都较大，综合排序第2。

AP-Au13异常﹑AP-Au14异常位于矿区的东南侧，总体呈串珠装北东向展布，前者位于鹿母湾组地层中，呈椭圆状北东向展布，长约600m，宽约400m，最高点异常达486ng/g，有二级浓度分带和一个浓集中心，异常规模和衬度较大，综合排序第4。后者异常最大值1324ng/g，具有3级浓度分带和明显的浓集中心，与其它元素套合较好，综合排序第三。

4.3.2 组合元素异常特征

As﹑Sb﹑Ag﹑Cu﹑Bi异常强度高，平面上呈不规则带状脉状或圆形，中﹑内带发育，浓集中心相互套和度高，异常形态与Au相似。无论是综合异常或是单元素异常明显受断裂带控制，浓集中心沿断裂带分布。Au与中低温元素相关性较强，有指示深部成矿的可能性。这是一个重要的信息，在有As，Sb异常的地段可指示深部找矿。

富文金矿为乙类异常，面积6km2，主要元素组合为Au-Ag-As-Pb-Sb，次要元素组合为：Cu-Mn-Mo-V-W。综合异常的形态和搌布方向严格受北西向张性断裂的控制。该异常强度高，规模大，异常元素齐全，且主要成矿元素浓集中心明显，异常套和性好，并处在断裂与次级断裂交汇部位，是寻找金等多金属矿产的有利地区。

4.3.3 元素分带特征

元素轴向分带序列采用C.B格里戈良分带指数法计算，确定本矿床异常元素轴向分带序列如下(由上至下)：As-Sb-Ag-Au-Pb-Cu-Zn-Ni-Mo。As﹑Sb为前缘元素；Au﹑Ag﹑Pb为矿体元素；Cu﹑Zn为中下部元素；Mo﹑Ni为尾部元素。元素的水平分带是该化探异常的主要特征之一。

按照异常元素平均晕宽由外至内水平分带如下：Au-Sb-As-Ag-Cu-Pb-Zn-Mo(Ni)。Au-Sb-As-Ag为 边缘带；Zn-Pb-Cu为过渡带；Mo(Ni)为中心带。

富文金矿土壤化探异常元素轴向分带具有前缘元素﹑矿体元素异常发育，而中下部﹑尾部元素异常不明显的特征，说明异常区深部有寻找盲矿的良好前景[7]。

5 控矿因素及矿床成因分析

矿区出露的地层为鹿母湾组砂岩，易发生层间错动被含矿热液充填。

区域上位于东西向与北东向—南西向两组区域构造带教交部位，断裂构造发育，导致花岗闪长质岩体侵入和北西向﹑东西向裂隙的产出。北西向为一组层间滑动产生的层间压扭性断裂，是主要成矿构造。东西向是斜交岩层的一组张扭性裂隙，规模小，是本区内次一级赋矿构造。矿区发现有F1﹑F2断层。F2断层规模较大，为正断层，控制长度440m，破碎体带宽1m～5m，倾向230°，倾角78°，F2断层对区内矿脉有一定影响，初步认为是导矿构造，成矿物质途经断层充填在两侧的裂隙中，断层破碎带局部地段黄铁矿化强。

矿区中西部出露燕山晚期花岗闪长岩小岩体呈椭圆形，出露面积为0.12km2，根据矿物和全岩化学分析结果认为属于来源于下地壳和上地幔的同熔型钙碱性岩浆，是成矿物质的来源。岩体中及岩体边缘有黄铁矿化和金矿化石英细脉存在，靠近岩体的矿体厚度大，品位高，而远离岩体的矿脉变薄至尖灭。根据矿脉中石英中的流体包裹体测定成矿温度为200℃～280℃，金矿脉与岩体在空间上有直接成因联系[8]。

在白垩系沉积砂岩后期，由于燕山期构造运动造成水平岩层变形，产生层间滑动。岩浆侵入高峰期形成的热涨空间随着后期岩浆的冷却而产生一定程度的陷落，北北西向的断裂重新活动，岩浆期后热液也沿断裂上升，叠加改造促使金及金属硫化物进一步的运移富集形成工业矿体。

6 结论与建议

本矿区成矿受断裂构造﹑中酸性岩体和热液蚀变控制。根据前人对中低温金矿的研究[7﹑9-13]及区内金成矿特征并结合矿床地质特征﹑地球化学特征﹑成矿方式﹑成矿环境和成矿物质来源分析，燕山晚期花岗闪长岩小岩体期后热液和循环水共同为金成矿提供了含矿流体，花岗闪长岩小岩体定位后的北西西向拉张断裂系统为金矿的运移﹑沉淀提供了导矿容矿空间和适合的物化环境，从而造就了这个中低温热液-构造破碎蚀变岩型金矿床。

基于上述，富文金矿的找矿标志主要有：

（1）Au的地球化学异常，特别是具Au-As-Sb-Hg元素组合的地球化学异常；

（2）北西西-北西向断裂破碎带；

（3）出露及隐伏的燕山晚期花岗闪长岩岩体；

（4）硅化﹑黄铁矿化﹑绿泥石化﹑绢云母化﹑碳酸盐化等蚀变是指示矿体和矿化体的直接标志。

经研究与对比认为，富文金矿区Au异常具有异常强度高，规模大，异常元素齐全且套合性好，具有明显的分带性，具有良好的热液岩浆破碎带石英脉性金矿找矿前景。