龍門山造山帶北段黃泥坪金礦床的礦床地質和元素地球化學特征

江宏君, 陳華勇, 王 朋, 高政偉, 紀冬平, 吳寶鵬, 程博興, 焦宏劍, 王義忠

龍門山造山帶北段黃泥坪金礦床的礦床地質和元素地球化學特征

江宏君1, 2, 3, 陳華勇1, 2, 4*, 王 朋3, 高政偉3, 紀冬平3, 吳寶鵬3, 程博興3, 焦宏劍3, 王義忠3

(1. 中國科學院 廣州地球化學研究所 礦物學與成礦學重點實驗室, 廣東 廣州 510640; 2. 中國科學院大學, 北京 100049; 3. 中陜核工業集團二一四大隊有限公司, 陜西 西安 710100; 4. 廣東省礦物物理與材料研究開發重點實驗室, 廣東 廣州 510640)

黃泥坪金礦床位于龍門山造山帶北段, 是近年來新發現的一個中型金礦床, 包括漢樹溝、山關石、柳樹坪和石罐子4個礦段, 以蝕變巖型礦化為主, 兼具石英脈型礦化。為進一步擴展深部找礦空間, 評價深部找礦潛力, 本文針對漢樹溝和山關石蝕變巖型礦化開展了礦床地球化學研究。結果表明, 漢樹溝礦段的主要伴生元素為As、Ba, 山關石礦段的主要伴生元素為As、Sb、Ag、Hg、Pb、Ba, 其中As與Au的關系最為密切, 可以作為指示Au礦化異常信息的最佳元素, 且As含量>3785′10?6、Au含量>0.075′10?6、Hg含量>0.13′10?6、Sb含量>11′10?6可作為礦化蝕變帶的判別標志。黃泥坪金礦床各元素在垂向上發生了不同程度的遷移富集, 礦體前端元素組合為Hg、Sb、Ag、Pb, 近礦元素組合為Au、As, 礦體尾部元素組合為Ba、Cu、Co、Mn、Bi、Ni、Zn。漢樹溝礦段北西方向鉆孔深部出現礦體上盤角礫白云巖以及礦體前端和尾部Hg/Co、(Hg+Sb)/(Co+Ba)、(Hg+Ag+Pb)/(Co+Ni+Mn)值的顯著增大, 指示其深部具有較大成礦潛力。

地球化學特征; 礦床地質; 深部成礦預測; 黃泥坪金礦床; 龍門山造山帶

0 引 言

礦床原生暈指熱液成礦過程中形成的富集成礦元素和伴生元素的異常區域(Safronovn, 1936; An et al., 2021), 是圍巖與礦化流體相互作用的結果, 其特征是礦體及附近圍巖發生成礦元素的富集或虧損并產生圍巖蝕變(朱旭等, 2021)。礦床原生暈的地球化學特征通常能夠提供較好的找礦線索, 已在Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Sn等多種金屬礦床勘查中得到廣泛運用(劉崇民, 2006; Wang et al., 2013; Li et al., 2016; 賀昌坤等, 2020; Zheng et al., 2020; An et al., 2021; 朱旭等, 2021), 尤其在膠東和西秦嶺金礦勘查中取得非常顯著的應用效果, 目前已經發展成為一種較為可靠的尋找盲礦體的地球化學找礦技術方法(張濤等, 2017; 高海東等, 2020; 王亮等, 2021; 張英帥等, 2021)。

黃泥坪金礦床位于陜甘川“金三角”, 地處揚子地塊西北緣龍門山造山帶北段, 是近年來新發現的一個中型金礦床。前人僅對礦床的基本地質特征、成礦流體性質以及形成的大地構造背景開展了初步研究, 認為黃泥坪金礦床為韌性剪切型金礦床(王義忠等, 2015; 宗曉華, 2017; 薛旭平等, 2018), 這些研究促進了對黃泥坪金礦床成礦過程和礦床成因類型的認識。然而, 隨著礦區勘探程度的逐步加強, 地表和淺部的礦體發現殆盡, 目前面臨著尋找深部和外圍盲礦體的問題, 急需開展新的找礦方法研究以指導下一步勘查工作, 同時關于礦床成礦元素的富集和遷移規律以及成礦元素的分帶特征研究尚處于空白。因此, 本研究在詳細鉆孔編錄和采樣的基礎上, 對黃泥坪金礦床開展礦床原生暈地球化學研究, 旨在查明礦床成礦元素分帶規律, 為礦床深部和外圍找礦提供理論依據。

1 區域地質概況

龍門山陸內復合造山帶位于揚子地塊西北緣, 呈NE-SW向展布, 由一系列近平行的疊瓦狀逆沖斷裂構成(張佳佳等, 2019), 自東北至西南分別為青川–陽平關斷裂(南段為茂縣–墳川斷裂)、北川–映秀斷裂(中央斷裂帶)、馬角壩斷裂和安縣–都江堰斷裂, 橫向上被這些斷裂分為后龍門山造山帶、前龍門山褶皺沖斷帶和安縣都江堰斷裂帶和前陸褶皺帶(圖1), 縱向上分別以北川–安縣和臥龍–大邑為界又被分為北段、中段和南段(李佐臣, 2009; 張佳佳等, 2019)。鄭勇等(2017)通過對北川–映秀斷裂帶內假玄武玻璃的鋯石U-Pb定年和玻璃基質的40Ar/39Ar定年研究(216～229 Ma), 并結合地層分布特征, 認為青川–陽平關斷裂和北川–映秀斷裂近乎同時形成于中–晚三疊世的印支造山運動, 后期的構造演化在很大程度上繼承了印支造山運動后的構造格局。研究區處于后龍門山造山帶的北段, 夾持于青川–陽平關斷裂和北川–映秀斷裂之間, 主要由基底巖系和沉積蓋層兩部分組成, 基底巖系由新元古代通木梁群和劉家坪群火山巖組成, 出露于轎子頂穹窿和劉家坪穹窿的核部, 蓋層由南華紀–奧陶紀的淺變質海相沉積巖系組成, 呈環帶狀分布。區內構造變形強烈, 發育轎子頂彎窿構造和劉家坪彎窿構造, 以發育透入性順層片理、順層掩臥褶皺、緊閉同斜倒轉褶皺、逆沖斷裂和伸展滑脫斷裂為特征(李佐臣, 2009)。后龍門山造山帶也是重要的Au-Cu-Pb-Zn成礦帶, 但由于勘查和研究程度較低, 目前只發現了一系列中小型的礦床和礦化點, 如黃泥坪金礦、南沙河金礦、辛家咀金礦、董家院金礦、劉家坪銅鋅礦、榨松溝銅銀礦等(劉基等, 2021)。

2 礦床地質

礦區主要出露一套淺變質沉積巖(圖2), 由老到新分別為: 上震旦統燈影組(Z2)含藻白云巖、硅質白云巖和灰巖, 底部為砂巖、頁巖, 為典型的濱海潮間–潮下–淺海相沉積; 下寒武統(?1)白云巖、碳質千枚巖、變質砂巖(砂質板巖)、蝕變長石砂巖, 與下伏燈影組呈整合接觸; 下奧陶統陳家壩群(O1)碳質千枚巖、變質砂巖夾灰巖, 與下伏下寒武統呈斷層接觸; 下–中志留統(S1-2)砂質板巖、千枚巖, 夾砂巖, 與下伏陳家壩群呈斷層接觸。地表及已有鉆孔未見巖漿巖。礦區斷裂構造錯綜復雜, 主體可分為NE向和近SN向兩組, 近SN向斷裂通常錯斷NE向斷裂。其中下寒武統、下奧陶統陳家壩群以及下–中志留統為主要的賦礦層位。

圖1 龍門山造山帶構造簡圖(據李佐臣, 2009修改)

圖2 黃泥坪金礦區地質圖

依據相對位置和礦化特征, 黃泥坪金礦床可以分為漢樹溝、山關石、柳樹坪以及石罐子4個礦段(圖2), 其中山關石礦段和漢樹溝礦段礦體主要賦存于下寒武統蝕變長石砂巖中, 并形成礦區兩條最重要的礦化蝕變帶, 分別為山關石(Ⅰ號)蝕變帶和漢樹溝(Ⅲ號)蝕變帶, 以毒砂化、黃鐵礦化和硅化為特征(圖3)。此外, Ⅲ號蝕變帶內還多見后期毒砂–黃鐵礦–方解石硫化物細脈切穿浸染狀礦石的疊加成礦作用(圖3a)。Ⅰ號蝕變帶的礦體上盤主要為白云巖, 下盤為變質砂巖; Ⅲ號蝕變帶的礦體上盤巖性相對復雜, 主要有千枚巖、變質砂巖、角礫白云巖等, 下盤主要為變質砂巖。Ⅰ號和Ⅲ號蝕變帶中礦體總體呈層狀、似層狀展布, 沿走向和傾向形態變化較小, 延續性較好, 規模較大。柳樹坪礦段和石罐子礦段主要以石英脈型礦化為主, 蝕變帶中礦體分支復合, 延續性差, 規模較小。山關石礦段和漢樹溝礦段的金礦化與毒砂和黃鐵礦化關系密切, 蝕變越強金品位越高, 本研究主要針對Ⅰ號和Ⅲ號蝕變帶開展礦床原生暈地球化學分析, 探索其深部成礦潛力。

3 樣品采集與測試方法

根據黃泥坪金礦床Ⅰ號和Ⅲ號礦化蝕變帶深部隱伏礦體的分布和延伸情況, 結合漢樹溝礦段和山關石礦段礦體的展布特征, 分別選擇漢樹溝礦段209、202、210、218和226號勘探線的15個鉆孔以及山關石礦段33和41號勘探線的8個鉆孔(圖2)開展礦床原生暈地球化學研究。樣品主要采自礦化蝕變帶(蝕變長石砂巖)及其上、下盤的圍巖, 采樣間隔5～10 m, 礦化較好部位適當加密, 采樣間隔2～5 m,其中漢樹溝礦段352件, 山關石礦段68件。另外, 在遠離礦體和蝕變帶的不同位置還采集27件未發生礦化蝕變的千枚巖(10件)、(角礫)白云巖(9件)和變質砂巖(8件)作為礦區背景樣品。結合前人關于金礦床原生暈的研究成果(李惠等, 2013; Wang et al., 2013), 對447件樣品進行Hg、As、Sb、Ba、B、Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Bi、Co、Ni、Mo、Mn等15種元素分析, 分析測試工作在中陜核工業集團綜合分析測試有限公司完成, 其中Hg、As、Sb采用原子熒光光譜法測定, 使用儀器為AFS-9760原子熒光光度計; Ag、B采用原子發射光譜法測定, 使用儀器為WP1一米平面光柵攝譜儀; 其余元素使用iCAPQ電感耦合等離子體質譜儀測定。測試方法和技術要求按照DZ/T0279-2016標準執行。測試檢測限分別為: Hg: 0.0005′10?6; As: 0.2′10?6; Sb: 0.05′10?6; Ba: 50′10?6; B: 1′10?6; Au: 0.0003′10?6; Ag: 0.02′10?6; Cu: 1′10?6; Pb: 2′10?6; Zn: 4′10?6; Bi: 0.015′10?6; Co: 1′10?6; Ni: 2′10?6; Mo: 0.07′10?6; Mn: 30′10?6。由于部分樣品中的B含量較低, 其報出率僅為59.7%, 因此在后面的討論中未使用。分析結果見附表1(具體見網絡電子版http://www. geochimica.cn/)。

礦物代號: Apy. 毒砂; Py. 黃鐵礦; Qtz. 石英; Cal. 方解石。

4 結果與討論

4.1 元素含量特征

限定礦區成礦及伴生元素的背景含量特征, 有助于了解不同元素的富集和遷移規律, 可以為確定礦源層和物質來源提供依據(李惠等, 2013)。以濃度克拉克值大于1為標準, 背景樣品千枚巖相對富集Ag、As、Sb、Ba、Pb、Bi, (角礫)白云巖相對富集Ag、Hg、As、Sb、Bi, 變質砂巖相對富集Ag、As、Sb、Mo、Ba、Bi(圖4a, 表1), 表明黃泥坪礦區具有相對較高的Bi(濃度克拉克值: 28.46)、Sb(6.08)、As(3.44)、Ag(1.55)和Ba(1.16)含量, 成礦元素Au含量較低, 指示Au可能主要來源于成礦熱液?？紤]到黃泥坪金礦床的邊界品位為0.8′10?6(吳寶鵬等, 2014), 為了了解礦床成礦指示元素組合的特征, 對品位大于0.4′10?6樣品的各元素含量與礦區背景值進行了比較, 用襯度值表示(襯度值=幾何均值/礦區背景值; 張之武, 2014), 襯度值越大表明礦體中該元素越富集。漢樹溝礦段和山關石礦段各元素的襯度值總體一致, 除Mo襯度值較小外, 其余元素的襯度值均大于1, 其中Au、As襯度值最大, 分別大于400和1000, Ag、Hg、Sb、Ba的襯度值均大于2, 山關石礦段襯度值相對更大(圖4b, 表2)。因此Au、As、Ag、Hg、Sb、Ba可以作為黃泥坪金礦床主要的成礦指示元素, Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Bi則可以作為黃泥坪金礦床次要的成礦指示元素。

圖4 黃泥坪金礦床背景樣品濃度克拉克值(a)和礦化樣品襯度值(b)

表1 黃泥坪金礦區地球化學背景

續表1:

注: Au、Hg含量單位為′10?9, 其余元素含量單位為′10?6; 濃度克拉克值=幾何均值/地殼克拉克值; 礦區背景值為不同巖性各元素的幾何均值。地殼克拉克值引自黎彤等, 1976。

表2 黃泥坪金礦床礦體地球化學特征

注: Au、Hg含量單位為′10?9, 其余元素含量單位為′10?6。

4.2 元素組合特征

元素組合是元素地球化學親和性在地質作用或成礦作用中的表現, 研究成礦元素與伴生元素的相互關系可以為確定最優成礦指示元素組合提供依據, 目前主要運用相關性分析、聚類分析以及因子分析等數學統計方法來研究成礦元素組合特征(王亮等, 2021)。相關性分析是利用元素間的相關系數來衡量各元素間相關性和親和性的一種數學統計方法, 在礦床學研究中可用于分析主成礦元素的成因特點及其與伴生元素之間的相關性(章永梅等, 2010; 張英帥等, 2021)。Pearson相關系數分析結果表明, 在置信度優于95%的條件下, 漢樹溝礦段Au與As、Cu、Ag、Ba呈正相關性, 與其他元素相關性較差, 指示As、Cu、Ag、Ba異常在一定程度上可以反映Au的礦化異常信息, 其中Au與As相關性最顯著, 相關系數為0.556(表3), 表明As是Au的主要伴生元素; 與漢樹溝礦段相比, 山關石礦段元素顯示出更復雜的相關關系, Au與As、Sb、Ag、Zn、Hg、Bi、Mn呈正相關性, 與其他元素相關性較差, 其中Au與As、Sb、Ag、Zn、Hg相關性較為顯著, 相關系數為分別為0.731、0.598、0.525、0.441、0.407(表3), 表明As、Sb、Ag、Zn、Hg為山關石礦段主要的伴生元素, 它們在一定程度上可以反應Au的礦化異常信息。

聚類分析在礦床地球化學研究中常用來說明元素之間的親屬關系和共生組合特征(張英帥等, 2021), 為進一步分析元素組合特征, 使用SPSS軟件對漢樹溝礦段和山關石礦段樣品分別進行了組間聚類分析, 以距離20為界, 漢樹溝礦段元素組合可以分為4組: 第1組為Au、As; 第2組為Ba; 第3組為Ag、Hg、Sb、Pb、Zn; 第4組為Mn、Co、Ni、Bi、Cu (圖5a)。以距離15為界, 山關石礦段元素組合也可以分為4組: 第1組為Au、As、Sb; 第2組為Ba; 第3組為Ag、Hg、Pb; 第4組為Mn、Co、Ni、Bi、Cu、Zn(圖5b)?？傮w來看, 漢樹溝礦段和山關石礦段具有相似的元素組合特征, 第1組元素組合中Au為主要成礦元素, As與Au關系最密切, 可能為主要的伴生元素, 這與相關性分析結果一致, 也與Au主要以不可見金的形式存在于毒砂和含砷黃鐵礦中的事實一致(吳寶鵬等, 2014); 第2組Ba為獨立組群, 若以更大距離為界, 其也可以劃歸為成礦元素組合, 然而鏡下未發現與Ba相關的重晶石等礦物, 需要進一步研究查證; 第3組元素組合中Hg、Sb、Ag、Pb、Zn為中低溫元素, 活動性較強, 且多以硫化物形式存在; 第4組元素組合中Mn、Co、Ni、Bi、Cu為中高溫元素, 活動性相對較弱。這些元素雖然都在成礦過程中發生了遷移和富集, 但是它們沉淀時的物理化學條件和生成順序有差別。

因子分析是利用降維的方式, 將具有錯綜復雜關系的多個變量歸結為少數幾個綜合因子, 每一個因子所包含的主要元素, 不僅表示它們的一種組合關系, 而且反映該地區地球化學信息與成礦的關系(劉沖昊等, 2012; 張英帥等, 2021)。使用SPSS軟件對漢樹溝礦段和山關石礦段樣品分別進行KMO和Bartlett球度檢測, 其KMO值分別為0.72和0.81, Bartlett球度檢測概率Sig均為0, 小于顯著性水平0.05, 符合因子分析的條件(賀昌坤等, 2020), 分別提取前3個主因子, 并進行極大方差正交旋轉,其分別反映出13個元素變量65.76%和75.44%的地球化學信息, 可以認為包含原始變量的絕大部分信息(表4)。由主因子旋轉空間成分圖(圖6a)可知, 漢樹溝礦段1漢主因子的主要載荷元素為Ag、Hg、Sb、Pb、Zn;2漢主因子的主要載荷元素為Mn、Co、Ni、Bi、Cu;3漢主因子的主要載荷元素為Au、As、Ba, 與聚類分析分組特征基本一致, 據此得出漢樹溝礦段Au元素的因子模型為Au漢=?0.011漢?0.062漢+ 0.803漢, 表明金成礦主要與3漢主因子有關。山關石礦段1山主因子的主要載荷元素為Mn、Co、Ni、Bi、Cu、Zn;2山主因子的主要載荷元素為Au、As、Sb、Ba;3山主因子的主要載荷元素為Ag、Hg、Pb(圖6b), 與聚類分析結果也一致, 據此得出山關石礦段Au元素的因子模型為Au山=0.081山+0.752山+ 0.373山, 表明金成礦主要與2山和3山主因子關系密切。以上多元數學分析均表明, 漢樹溝礦段和山關石礦段具有相似的成礦元素組合, 然而漢樹溝礦段的主要伴生元素為As、Ba, 山關石礦段的主要伴生元素為As、Sb、Ag、Hg、Pb、Ba, 其中As與Au的關系最密切, 可以作為反映Au礦化異常信息的最主要元素。

表3 黃泥坪金礦床原生暈成暈元素相關系數矩陣

注:**在0.01水平(雙側)上顯著相關;*在0.05水平(雙側)上顯著相關。

圖5 黃泥坪金礦床原生暈樣品R型聚類分析譜系圖

表4 黃泥坪金礦床原生暈樣品極大方差旋轉正交因子

4.3 不同地質分帶元素遷移特征

根據黃泥坪金礦床的地質特征可知漢樹溝礦段礦體上盤以角礫白云巖為主, 部分位置為變質砂巖和千枚巖, 礦體下盤為變質砂巖, 礦化蝕變帶主要由蝕變長石砂巖組成。山關石礦段除礦體上盤為白云巖外, 與漢樹溝礦段具有相似的地質特征。通過對礦化較好鉆孔中不同地質分帶襯度值的垂向變化研究, 發現漢樹溝礦段礦體和蝕變帶強烈富集Au、Ag、As、Sb; 礦體上盤相對富集Au、As、Hg; 礦體下盤相對富集Au、As; Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Mo、Ba、Pb、Bi在各地質體中的變化相對一致, 襯度值介于1～2之間, 表現出弱富集的特征(圖7a)。山關石礦段礦體和蝕變帶強烈富集Au、Ag、As、Sb、Pb、Ba; 礦體上盤相對富集Hg、As; 礦體下盤相對富集Au、As、Sb; Mn、Co、Ni、Cu、Zn、Mo、Ba、Bi除在礦體上盤中襯度值小于1外, 在其他各地質體中的變化相對一致,表現出弱富集的特征(圖7b)。山關石礦段礦體上盤Mn、Co、Ni等元素的襯度值均小于1, 可能由于礦體上盤為致密的白云巖, 滲透率較低, 不利于這些元素遷移所導致。以上地球化學特征表明, 黃泥坪金礦床各元素在垂向上發生了不同程度的遷移、富集, 其中Au、As、Hg、Sb、Ag、Pb等中低溫元素垂向上遷移能力較強, 而Mn、Co、Ni、Bi、Cu、Zn等中高溫元素的垂向遷移能力較弱, 且受圍巖滲透率的影響較大。這些元素的組合特征也與聚類分析得出的元素組合結果基本一致。此外, As含量>3785′10?6(As襯度值>500)、Au含量>0.075′10?6(Au襯度值>30)、Hg含量>0.13′10?6(Hg襯度值>2)、Sb含量>11′10?6(Sb襯度值>3)可作為礦化蝕變帶的判別標志。野外勘查工作中, 可借助便攜式手持XRF對巖石樣品的Hg和As等含量進行快速檢測, 根據這些指標對其含礦性進行定性判斷, 減少分析等待時間, 提高工作效率。

4.4 成礦元素軸向分帶特征

元素的分帶是指不同化學元素的異常在一定地質作用下呈現規律的空間分布, 根據元素異常濃度通?？杀环譃橥鈳?弱異常)、中帶和內帶(強異常)。一般以礦區元素背景值的2、4、8倍或2、8、32倍作為外帶、中帶、內帶的下限值, 實際研究中為突出各元素在礦體不同部位的差異, 可以對分帶標準做適當調整(李惠等, 2013; 張之武, 2014)。為了查明黃泥坪金礦床成礦元素分帶特征, 分別選擇對礦體控制較好的漢樹溝礦段209號剖面和山關石礦段41號剖面進行元素異常分布研究, 總體以礦區元素背景值的2、4、8倍作為分帶標準, 為了突出部分元素在礦體不同部位的差異, 對分帶標準進行了調整(表5)。山關石礦段41號剖面為單一礦體, 礦體形態簡單(圖8), 元素濃度分帶顯示Hg、Sb的中、內帶異常分布范圍較大, 中帶、內帶異常多位于Au異常的上方; Ag、Pb中帶、內帶異常范圍較小, 與Au異常相似, 但其內帶異常略高于Au; Au和As的異常范圍吻合性極好; Ba、Cu、Co中帶、內帶異常多位于Au的下方, Ni、Bi、Mn、Zn主要以外帶異常為主, 總體位于Au中帶、內帶異常的下方(圖8)。漢樹溝礦段209號剖面礦體形態復雜, 包括4個礦體(圖9), 但總體顯示出Au、As濃度分帶特征一致, Hg、Sb以及Ag、Pb的中帶、內帶異常位于Au異常的上方, 但Pb以外帶異常為主, 與41號剖面不同的是, Ba、Cu中帶異常范圍較廣并存在多個內帶異常, Bi、Mn、Co中帶、內帶異常范圍較小, 在Au異常的頭部和尾部均有分布; Zn、Ni中帶、內帶異常范圍較小, 主要位于Au異常上部(圖9), 這些差異可能由于209號剖面的元素異常是由多個礦體疊加而成。綜合以上元素濃度分帶特征, 并結合相關性分析、聚類分析以及因子分析的結果,認為Hg、Sb、Ag、Pb可作為黃泥坪金礦床礦體前端元素組合, Au、As可作為近礦元素組合, Ba、Cu、Co、Mn、Bi、Ni、Zn可作為礦體尾部元素組合。

圖6 黃泥坪金礦床主因子元素分布圖

圖7 黃泥坪金礦床不同地質體的襯度值

4.5 元素比值變化特征及深部找礦指示

通過對漢樹溝礦段和山關石礦段見礦較好鉆孔礦體前端元素與尾部元素比值或者它們的累加比值(Hg/Co、(Hg+Sb)/(Co+Ba)、(Hg+Ag+Pb)/(Co+Ni+Mn))進行計算, 發現在礦體上部比值會突然增大, 表明礦體前端元素明顯富集, 指示下部不遠處(距離存在不同程度差異)可能存在礦體(圖10), 這與前人對甘肅早子溝金礦、陽山葛條灣–安壩礦段、山東玲瓏金礦50號脈和廣東京村金礦的研究結果一致(高海東等, 2020; 賀昌坤等, 2020; 林成貴等, 2020; 王亮等, 2021)。因此, 為了定性評價礦區深部成礦潛力, 本研究對漢樹溝礦段和山關石礦段北西和北東方向相關勘探線后排未見礦鉆孔的元素比值進行了計算,結果表明, 在這些后排未見礦鉆孔的深部, 這些元素比值突然升高(除山關石礦段鉆孔ZK4905相對較弱; 圖11), 指示其深部(特別是漢樹溝礦段)具有較好的成礦潛力, 這與后排未見礦鉆孔深部已出現礦體上盤(角礫)白云巖的地質事實一致。

表5 黃泥坪金礦床成礦成暈元素濃度分帶標準

圖8 黃泥坪金礦床41號勘探線成礦成暈元素濃度分帶

圖9 黃泥坪金礦床209號勘探線成礦成暈元素濃度分帶

5 結 論

(1) 漢樹溝礦段的主要伴生元素為As、Ba, 山關石礦段的主要伴生元素為As、Sb、Ag、Hg、Pb、Ba, 其中As與Au的關系最密切, 可以作為反應Au礦化異常信息的最主要元素。

(2) As含量>3785′10?6、Au含量>0.075′10?6、Hg含量>0.13′10?6、Sb含量>11′10?6可作為礦化蝕變帶的判別標志。野外勘查工作中, 可借助便攜式手持XRF對巖石樣品的Hg和As含量進行快速檢測, 根據這些指標對其含礦性進行定性判斷, 減少分析等待時間, 提高工作效率。

(3) 黃泥坪金礦床各元素在垂向上發生了不同程度的遷移富集。礦體前端元素組合為Hg、Sb、Ag、Pb, 近礦元素組合為Au、As, 礦體尾部元素組合為Ba、Cu、Co、Mn、Bi、Ni、Zn。

圖10 黃泥坪金礦床見礦鉆孔地球化學參數變化圖

圖11 黃泥坪金礦床未見礦鉆孔地球化學參數變化圖

(4)漢樹溝礦段北西方向后排鉆孔深部礦體上盤(角礫)白云巖的出現以及前端和尾部元素比值的顯著增大指示其深部具有較大成礦潛力。

致謝:野外工作得到中陜核工業集團二一四大隊有限公司的大力支持; 采樣工作得到黃泥坪金礦項目組的大力幫助; 分析測試工作得到中陜核工業集團分析測試公司鐘慧琴等的幫助; 中國地質大學(北京)王慶飛教授和中國地質大學(武漢)韓金生特任教授提出了翔實和中肯的評審意見, 在此一并表示衷心的感謝！

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Geological and geochemical features of Huangniping Au deposit in northern Longmenshan orogenic belt and its significance for exploration

JIANG Hongjun1, 2, 3, CHEN Huayong1, 2, 4*, WANG Peng3, GAO Zhengwei3, JI Dongping3, WU Baopeng3, CHENG Boxing3, JIAO Hongjian3, WANG Yizhong3

(1. CAS Key Laboratory of Mineralogy and Metallogeny, Guangzhou Institute of Geochemistry, Chinese Academy of Sciences, Guangzhou 510640, Guangdong, China; 2. University of Chinese Academy of Sciences, Beijing 100049,China; 3. Geological Party No.214, Sino Shaanxi Nuclear Industry Group, Xi’an 710100, Shaanxi, China; 4. Guangdong Provincial Key Laboratory of Mineral Physics and Materials, Guangzhou 510640, Guangdong, China)

The Huangniping Au deposit, located in the northern Longmenshan orogenic belt, is a newly discovered medium-sized deposit that includes the Hanshugou, Shanguanshi, Liushuping, and Shiguanzi ore sections. The orebodies in the two former sections are mainly hosted in altered rocks, whereas the latter two are mainly in quartz veins. Primary halo geochemistry was used to evaluate the metallogenic potential of the Hanshugou and Shanguanshi ore sections. The primary halo study revealed that the accessory elements of Hanshugou are As and Ba, whereas those of Shanguanshi are As, Sb, Ag, Hg, Pb, and Ba. As has a close relationship with Au and is the best indicator element for Au. The mineralized alteration zone has high concentrations of As, Au, Hg, and Sb, generally higher than 3785′10?6, 0.075′10?6, 0.13′10?6, and 11′10?6, respectively. The elements of the Huangniping Au deposit migrated and were enriched to some degree in the vertical direction. The supra-ore halo elements were Hg, Sb, Ag, and Pb; the near-ore halo elements were Au and As; and the sub-ore elements were Ba, Cu, Co, Mn, Bi, Ni, and Zn. The appearance of upper wall breccia dolomite and the significant increase in geochemical parameters (Hg/Co, (Hg+Sb)/(Co+Ba), and (Hg+Ag+Pb)/(Co+Ni+Mn)) indicate that there is excellent prospecting potential in the depths of the northwest Hanshugou ore section.

geochemical characteristics; deposit geology; deep prospecting prediction; Huangniping Au deposit; Longmenshan orogenic belt

P618; P595

A

0379-1726(2023)06-0721-13

10.19700/j.0379-1726.2023.06.007

2022-01-20;

2022-04-10

中陜核工業集團公司院士工作站研究課題(YS190101)資助。

江宏君(1990–), 男, 博士研究生, 礦物學、巖石學、礦床學專業。E-mail: 1941061236@qq.com

陳華勇(1976–), 男, 研究員, 主要從事造山帶金屬礦產成礦模式及找礦勘探應用研究。E-mail: huayongchen@gig.ac.cn