四川南江地區(qū)水系沉積物地球化學(xué)特征及找礦意義

張 猛，羅茂金

(1. 四川省冶金地質(zhì)勘查局六〇五大隊(duì)，四川 眉山 620860; 2. 中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局成都地質(zhì)調(diào)查中心，四川 成都 610081)

工作區(qū)出露太古—早元古界、中—上元古界、震旦系、寒武系、奧陶系、志留系、二疊系、三疊系、侏羅系地層。構(gòu)造主要形成期為前震旦紀(jì)古構(gòu)造期和中新生代構(gòu)造期[1]。前震旦紀(jì)形成的斷裂眾多，較典型有光明脆韌性斷層和麻柳脆韌性斷層；與工作區(qū)關(guān)系密切的主要中新生代推覆構(gòu)造有關(guān)壩逆沖疊瓦帶和光霧山推覆體。侵入巖和變質(zhì)基底出露面積廣，侵入巖巖石類(lèi)型齊全，其侵入期屬于呂梁期、晉寧期和澄江期，以晉寧期和澄江期最發(fā)育[2]。

1 元素地球化學(xué)特征

工作區(qū)內(nèi)1∶50 000水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量包括3 879個(gè)樣品，分析Ag、As、Au、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Hg、Mo、Ni、Pb、Sb、Sn、V、W、Zn共18種元素。統(tǒng)計(jì)計(jì)算的各元素平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變化系數(shù)、富集系數(shù)。計(jì)算的工作區(qū)水系沉積物微量元素背景特征，統(tǒng)計(jì)各元素變化系數(shù)、富集系數(shù)特征見(jiàn)表1。

表1 工作區(qū)元素分布類(lèi)型

從表1可以得出：工作區(qū)水系沉積物具有強(qiáng)分異強(qiáng)富集特征的元素有：Au、As、Cd、Mo、Pb、Sb等6個(gè)元素；Ag、Bi元素具強(qiáng)分異、富集特征；Zn、W、Sn元素具弱富集特征。結(jié)合元素的區(qū)域豐度特征及地質(zhì)認(rèn)識(shí)，確定Au、As、Sb、Mo、Cd、Pb、Zn為該區(qū)域的主要金屬成礦元素[3]。

2 元素分布特征

統(tǒng)計(jì)Ag、As、Au、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Fe、Hg、Mo、Ni、Pb、Sb、Sn、V、W、Zn共18種元素在工作區(qū)各地質(zhì)單元中的分布特征。

1)Au元素

在太古—早元古界后河巖組、中—上元古界火地埡群地層中呈明顯的富集趨勢(shì)，在晉寧期侵入巖、澄江期侵入巖中呈富集趨勢(shì)；在后河巖組、火地埡群、晉寧期侵入巖、澄江期侵入巖這4組地質(zhì)單元中同樣呈現(xiàn)極為顯著的分異性；展示了良好的找礦前景。

2)Ag元素

在各地質(zhì)單元分布相對(duì)平均，在寒武系地層中體現(xiàn)出較強(qiáng)的富集趨勢(shì)；在中—上元古界火地埡群、震旦系地層、奧陶系地層、澄江期侵入巖中呈現(xiàn)較為明顯的分異性?？傮w上寒武系是Ag聚集成礦的有利時(shí)段。

3)As元素

在中—上元古界火地埡群、震旦系地層、寒武系地層中富集程度極為顯著，在奧陶系地層、二疊系地層、三疊系地層中有較強(qiáng)的富集顯示；在太古—早元古界后河巖組、中—上元古界火地埡群、第四系地層、晉寧期侵入巖、澄江期侵入巖中呈現(xiàn)較為明顯的分異性?？傮w上說(shuō)，As元素的分布特征具備一定的地質(zhì)單元指示意義。

4)Bi元素

在大多數(shù)地質(zhì)單元中均具備較高的背景含量值，在中—上元古界火地埡群、奧陶系地層、志留系地層、侏羅系地層、澄江期侵入巖中富集程度較強(qiáng)；在中—上元古界火地埡群、晉寧期侵入巖、澄江期侵入巖中表現(xiàn)出明顯的分異性。澄江期侵入巖是區(qū)內(nèi)Bi元素的富集成礦有利區(qū)域，具備一定的指示意義。

5)Cd元素

在各地質(zhì)單元中均具備較高的背景含量值，在震旦系地層、寒武系地層、志留系地層、二疊系地層中富集程度較為明顯，其中二疊系地層富集程度尤為顯著；在中—上元古界火地埡群、震旦系地層、志留系地層、二疊系地層、三疊系地層中表現(xiàn)出明顯的分異性?？傮w上說(shuō)，Cd元素的分布特征具備一定的地質(zhì)單元指示意義。二疊系地層是區(qū)內(nèi)Cd的富集成礦有利區(qū)域，其次是震旦系地層、三疊系地層。

6)Co元素

在大多數(shù)地質(zhì)單元中均具備較高的背景含量值，僅澄江期侵入巖表現(xiàn)出偏背景的含量特征，在中—上元古界火地埡群、第四系地層中富集程度相對(duì)明顯；在第四系地層、澄江期侵入巖中表現(xiàn)出相對(duì)明顯的分異性，但總體上分異性不強(qiáng)。

7)Cr元素

在大多數(shù)地質(zhì)單元中均具備較高的背景含量值，僅澄江期侵入巖表現(xiàn)出偏背景的含量特征，在中—上元古界火地埡群中富集程度較為明顯；在第四系地層、晉寧期侵入巖、澄江期侵入巖、太古—早元古界后河巖組中表現(xiàn)出明顯的分異性。

8)Cu元素

在大多數(shù)地質(zhì)單元中均具備較高的背景含量值，僅澄江期侵入巖表現(xiàn)出偏背景的含量特征，在中—上元古界火地埡群、寒武系地層、三疊系地層中富集程度明顯；在澄江期侵入巖中表現(xiàn)出明顯的分異性。

9)Fe元素

在各地質(zhì)單元中均具備較高的背景含量值，富集程度較為明顯；但是在各地質(zhì)單元中的表現(xiàn)出的分異性均不強(qiáng)。

10)Hg元素

在大多數(shù)地質(zhì)單元中均具備較高的背景含量值，在巖漿巖分布區(qū)域呈現(xiàn)偏背景值的特征，在震旦系地層、寒武系地層、奧陶系地層、志留系地層、二疊系地層、三疊系地層中富集程度較為明顯；在中—上元古界火地埡群、第四系地層、晉寧期侵入巖、澄江期侵入巖中表現(xiàn)出明顯的分異性。

11)Mo元素

在震旦系地層、寒武系地層中富集程度極為明顯，在奧陶系地層、志留系地層、二疊系地層、三疊系地層中呈現(xiàn)一定的富集趨勢(shì)；Mo元素在區(qū)內(nèi)大多數(shù)地質(zhì)單元中均表現(xiàn)了較強(qiáng)的分異性，其中震旦系地層、寒武系地層、奧陶系地層、志留系地層、二疊系地層、晉寧期侵入巖、澄江期侵入巖中分異性相當(dāng)明顯?？傮w上來(lái)說(shuō)，震旦系地層、寒武系地層是區(qū)域Mo富集成礦的有利區(qū)域。

12)Ni元素

在大多數(shù)地質(zhì)單元中均具備較高的背景含量值，在中—上元古界火地埡群、寒武系地層中富集程度較為顯著；在晉寧期侵入巖、澄江期侵入巖中表現(xiàn)出明顯的分異性。

13)Pb元素

在元古界地層、巖漿巖分布區(qū)域表現(xiàn)出相對(duì)缺乏的含量特征，在古生界—中生界表現(xiàn)相對(duì)富集的特征；在震旦系地層中體現(xiàn)出明顯的富集性質(zhì)，同時(shí)體現(xiàn)出極強(qiáng)的分異性。通過(guò)區(qū)域地質(zhì)認(rèn)識(shí)，結(jié)合Zn、Cd、Mo元素在震旦系的表現(xiàn)特征，可以認(rèn)為震旦系地層分布區(qū)域是Pb富集成礦的有利區(qū)域，呈現(xiàn)較好的找礦前景。

14)Sb元素

在各地質(zhì)單元中均具備較高的背景含量值，在中—上元古界火地埡群、寒武系地層中富集程度較為顯著；在中—上元古界火地埡群、晉寧期侵入巖、澄江期侵入巖中表現(xiàn)出明顯的分異性。

15)Sn元素

在各地質(zhì)單元中呈背景值分布，僅在奧陶系地層、志留系地層中呈現(xiàn)較強(qiáng)的富集性；在各地質(zhì)單元中的分異性都不強(qiáng)，僅中—上元古界火地埡群中分異性相對(duì)較高。

16)V元素

在各地質(zhì)單元中均具備較高的背景含量值，在寒武系地層中呈現(xiàn)較強(qiáng)的富集性；在各地質(zhì)單元中的分異性都不強(qiáng)，在震旦系地層、澄江期侵入巖中表現(xiàn)出一定的分異性。

17)W元素

在各地質(zhì)單元中均具備較高的背景含量值，在奧陶系地層中呈現(xiàn)較強(qiáng)的富集性；在太古—早元古界后河巖組、中—上元古界火地埡群、晉寧期侵入巖、澄江期侵入巖中呈現(xiàn)出了較強(qiáng)的分異性。

18)Zn元素

在各地質(zhì)單元中呈背景值表現(xiàn)，在震旦系地層、寒武系地層中富集性相對(duì)較強(qiáng)；在各地質(zhì)單元中分異性不強(qiáng)，僅中—上元古界火地埡群、震旦系地層中表現(xiàn)出了一定的分異性。

3 元素組合特征

對(duì)工作區(qū)18種元素水系沉積物樣品的R型聚類(lèi)分析表明(見(jiàn)圖1)：相關(guān)系數(shù)在0.45的相似水平上，工作區(qū)元素大致可分10簇[4]，即：第1簇為W、Bi；第2簇為Cd、Mo；第3簇為As、Sb；第4簇為Cr、Ni、Co、Fe、V、Cu；第5簇為Zn；第6簇為Ag；第7簇為Hg；第8簇為Pb；第9簇為Sn；第10簇為Au。

圖1 工作區(qū)R型聚類(lèi)分析譜系

由圖1可知，工作區(qū)大多數(shù)元素相關(guān)性較弱，僅W-Bi組高溫元素、As-Sb組低溫?zé)嵋涸亍d-Mo組沉積—熱液改造型元素、Cr-Ni-Co-Fe-V-Cu基性—超基性高溫親鐵元素等4組元素體現(xiàn)了比較典型的元素組合特征[5]。

4 異常評(píng)價(jià)

5 成礦遠(yuǎn)景區(qū)及找礦方向

5.1 成礦遠(yuǎn)景區(qū)劃分

依據(jù)各水系沉積物地球化學(xué)異常區(qū)地質(zhì)、地球化學(xué)特征，通過(guò)綜合分析評(píng)價(jià)，將找礦遠(yuǎn)景區(qū)劃分為Ⅰ、Ⅱ兩級(jí)，劃分原則為以下幾點(diǎn)。

Ⅰ級(jí)：成礦地質(zhì)條件十分有利，已有大量的成礦事實(shí)或礦化線(xiàn)索，資源潛力大，有可能擴(kuò)大找礦遠(yuǎn)景，地球化學(xué)異常主要包含有多個(gè)甲、乙類(lèi)異常。

Ⅱ級(jí)：成礦地質(zhì)條件有利，有一定找礦潛力，有一定的成礦事實(shí)或礦化線(xiàn)索，地球化學(xué)異常主要包含有乙類(lèi)、丙類(lèi)異常[6]。

依據(jù)上述原則，在南江地區(qū)共劃定多金屬找礦遠(yuǎn)景區(qū)共5個(gè)，分別是黃土村—新立地區(qū)鉛鋅礦Ⅰ級(jí)成礦遠(yuǎn)景區(qū)、魏家壩—熊家灣地區(qū)金多金屬礦Ⅱ級(jí)成礦遠(yuǎn)景區(qū)、紅巖子—玉泉地區(qū)鎳鉻鈷礦Ⅱ級(jí)成礦遠(yuǎn)景區(qū)、楊壩—吳家山地區(qū)金多金屬礦Ⅱ級(jí)成礦遠(yuǎn)景區(qū)、龍家?guī)r—沙灘地區(qū)銀鉬多金屬礦Ⅱ級(jí)成礦遠(yuǎn)景區(qū)。

表2 水系沉積物綜合異常元素組合及異常成因

5.2 找礦方向

調(diào)查區(qū)內(nèi)主要成礦元素為Au、Pb、Zn、石墨等。

Au主要分布在魏家壩—熊家灣、楊壩—吳家山一帶，這一帶成礦條件有利，巖漿巖較發(fā)育，形成了大面積的高溫元素組合(Bi-Mo)，為Au富集成礦提供了熱源；此外這一帶地區(qū)還發(fā)育幾條斷層，異常長(zhǎng)軸方向與斷層走向一致，Au的富集與斷裂構(gòu)造密切，該地區(qū)是尋找熱液—構(gòu)造型金礦的有利地段。

Pb、Zn主要分布在黃土村—新立村一帶，該地區(qū)主要巖性為灰?guī)r及砂巖等，鉛鋅成礦類(lèi)型為沉積型，已發(fā)現(xiàn)多處鉛鋅礦化點(diǎn)，具有很好的找礦前景。

石墨主要分布在楊壩一帶，主要賦存在元古界火地埡群麻窩子組地層中，巖性主要為大理巖，成礦類(lèi)型為沉積—變質(zhì)型，已發(fā)現(xiàn)多處石墨礦化點(diǎn)，具有很好的找礦前景。

6 結(jié) 論

本區(qū)主要成礦元素分別為Pb、Zn、Au、Bi、W和石墨。其中Pb、Zn礦產(chǎn)的主要目標(biāo)應(yīng)為沉積型礦床； Au、Bi、W礦產(chǎn)的主要目標(biāo)是熱液型和構(gòu)造型礦床。石墨礦產(chǎn)主要成礦類(lèi)型為沉積變質(zhì)型。與這些成礦元素、礦床類(lèi)型有關(guān)的找礦標(biāo)志是今后找礦工作的主要目標(biāo)。