2009年6月第29卷专辑 四川地质学报 Vol.29 Suppl. June.,2009
四川白玉县农都柯银金多金属矿的地球化学勘查实践
范 晓
(四川省地矿局区域地质调查队,四川 双流 610213)
摘要:农都柯银金多金属矿是与义敦三叠纪火山岛弧的火山活动有关的浅成低温热液矿床,它的发现是在义敦古火山弧上贵金属找矿的重大突破。1∶20万区域化探扫面圈定了农都柯多金属综合异常,为找矿确定了靶区。对异常的踏勘发现了矿化转石,对异常浓集中心的加密土壤测量和探槽验证发现了矿体。在勘查中,利用矿床原生晕的地球化学特征,分析了矿床成因及找矿前景。
关键词:四川白玉;农都柯;银金多金属矿;地球化学勘查
1 矿床发现及区域地质地理概况
农都柯银金多金属矿系四川省地矿局区调队1991~1994年在1∶5万区域地质和矿产调查中发现,并完成了矿区和矿床的初步普查。1997年以来,该矿区作为国土资源部“三江找矿特别计划”中的一个重点目标转入进一步的勘查工作。
农都柯矿区位于四川省甘孜州白玉县阿察乡境内,海拔4 300~4 600m的丘状高山高原区,地表绝大部分为高山草甸、灌丛及干化沼泽,基岩露头很少,掩盖率达95%以上。
农都柯矿位于松潘-甘孜造山带西部的义敦古火山弧主弧带的中段,其主体地质建造为三叠系的火山-沉积地层及印支期-燕山期的花岗岩侵入体。主矿体赋存于上三叠统勉戈组的蚀变流纹质凝灰岩中,并主要受北北西向的断裂破碎带控制。
该矿位于四川西部著名的白玉-乡城有色金属、贵金属成矿带上,北距嘎村特大型银多金属矿30km,向南在60km范围内则有夏塞银铅锌矿、措莫隆-亥隆锡多金属矿、连龙锡银多金属矿等一系列特大型、大型矿床。农都柯矿的发现在该成矿带的成矿类型和找矿方向上都是一个重大突破。
2 区域化探扫面为找矿确定了靶区
农都柯矿的发现经历了一个长期的认识过程。20世纪70年代,四川省地质局第三区测队在本区先后完成了1∶100万和1∶20万的区域地质调查,这是该区首次全面系统的地质矿产工作,为认识区内的地质构造特征和成矿规律奠定了基础,但限于工作精度和工作方法,当时在农都柯矿区范围内没有发现任何矿产线索及重砂、分散流异常。
1988~1990年,四川省地矿局化探队进行了包括农都柯地区在内的1∶20万昌台幅化探扫面,通过水
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系沉积物的采样分析,圈出了农都柯综合异常,编号43,定为乙类异常。异常总面积23.2km。异常元素包括:Zn、Cd、Pb、Hg、V、Mn、Cu、Sn、As、Sb、Co、Y、Ag、F,各异常元素的特征见表1。
化探队将该异常列为寻找多金属矿的重要异常,当时虽未对该异常进行检查,但无疑为进一步的找矿确定了靶区。四川省地矿局区调队1991年对农都柯异常进行了踏勘检查,首次发现含铅锌矿的转石和产于酸性火山岩中的矿化蚀变带,为后来进一步的勘查工作和矿床的发现打开了大门。
3 矿区地球化学勘查在矿体定位中发挥了重要作用
在1991年发现的基础上,1992年对原农都柯综合异常用320×(40~80)m的土壤采样网覆盖,在土壤采样网外围把1km2方格分为9个单样采样格进行了土壤采样,以上两项控制面积为20km2,基本保证了对原异常的加密采样。同时贯穿原异常的两个浓集中心,各测制了一条地质地球化学综合剖面,剖 收稿日期:2009-03-13
作者简介:范晓(1954—),男,重庆人,教授级高级工程师,长期在中国西部从事区域地质与矿产的调查与研究
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四川白玉县农都柯银金多金属矿的地球化学勘查实践
面上土壤采样点距加密到20m,并系统采集了各类岩石样品。土壤采样深度一般为30cm左右。金元素在土壤样品中主要表现为低背景下的低缓异常,分布于异常区西部,在大致相同的区域,还圈出多处铅锌异常,最高可达三级浓度异常。填图中在上述异常附近还新发现含辉锑矿、雄黄、雌黄、铅锌矿的转石。据此布置了少量试探性的探槽,结果在异常区南段探槽中发现规模较大的矿化蚀变带和银金多金属矿体,
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银品位可达625×106,金品位可达4.24×106。
表1 各异常元素的特征
元素 Zn Cd Pb Hg V Mn Cu Sn As Sb Co Y Ag F
面积 (km2) 16.4 14 20.4 12.5 14.8 9.2 13.6 6.4 7.2 6 10 4.8 4.8 0.4
异常浓度 级别 三 三 三 三 二 三 二 二 二 一 二 一 二 一
最大值 (10-9) 656.0 3.88 127.5 616.97 66.43 2112.12 34.42 2.67 33.13 2.88 7.44 6.13 130.83 172.86
平均值 (10-9) 529.37 2.97 84.66 373.13 52.69 1463.37 21.31 2.66 28.85 2.88 5.23 5.91 130.83 172.86
衬度 17.65 14.83 5. 12.43 2.63 3.66 2.13 2.22 1.92 1.44 1.74 1.18 2.30 1.15
面金属量 8681.67 41.51 1726.96 46.13 779.86 13463.00 2.77 17.02 207.68 17.28 52.3 20.42 627.98 69.14
标准化 面金属量 .53 54.32 54.17 35.22 28.68 19.08 5.82 2.49 2.65 1.0 4.38 6.74 0.91 0.5
(据四川省地矿局化探队)
1993年,在发现矿体的南矿段,布置了80×20m的加密土壤测网。经过试验,在矿体上方,土壤中金含量随深度增大明显增加,因此加大了此次土壤采样深度。结果在南矿段圈出一宽150m,长220m的
-
椭园形Au异常区,由外向内可见完整的一至三级浓度分带,含量变化为4.55~844×109。经工程揭露,异常正处在TC10、TC11槽控制的金银主矿体处,异常中心稍向西侧低地形处偏移,和一般次生晕发育的特征吻合。和Au异常大致相同的范围,也出现Pb、Zn异常,它是金银矿体中伴生的Pb、Zn矿化所引起。
4 矿床地球化学特征反映的成因特点
4.1 矿床的地球化学成因类型
M.M.康斯坦丁诺夫等利用金银比值作为金-银矿床地球化学类型的主要分类标志,这些类型同时和一定的矿田大地构造位置、矿田赋存条件和矿石成分有关。火山成因矿床的金银比值,变化范围从10:1至1∶500,在这一值域上,一些大型矿床形成一系列矿化集中的峰值,这些峰值清楚显示有三种地球化学类型:金-碲型(Au∶Ag=10∶1~1∶1);金型(Au∶Ag=1∶1~1∶20);金-银型(Au∶Ag≤1∶20)。我们用农都柯矿(化)体中76件刻槽化分样的分析结果,计算出金、银的平均含量,再算出矿床的金银比值为1∶54,表明农都柯矿的地球化学类型为金-银型。再结合大地构造环境、岩浆岩组合、典型矿物共生组合、标型银矿物、银品位等方面的特征对比分析,农都柯矿和墨西哥的瓜那华托、马德雷、帕楚卡、美国的托诺帕、科姆斯托克、日本的鸿舞、千岁等矿床十分类似,因而具有较好的找矿前景。 4.2 矿床热液蚀变的地球化学特征
农都柯主矿体赋存于强烈蚀变的酸性火山岩中,我们将赋矿岩石的化学成分与矿区外围的同层位同类岩石以及标准的酸性火山岩作了对比,见表2。
从该表可以看出矿化蚀变岩石的SiO2、MnO明显增高,而TiO2、Al2O3、Na2O、K2O普遍降低,这明显地反映出本矿床矿化蚀变的特点,它和L.J.布坎南的浅成低温热液金银矿床的酸化沸腾模式较类似,即当矿液上升至较高的构造部位时,矿液沸腾释放出的蒸气密度增大,变成氧化的酸性流体,在近地表附近导致成矿元素与大量的氧化硅一起沉淀,并发育大面积强烈绢云母或粘土蚀变,使原岩的总碱量明显降低。这和农都柯矿实际见到的矿化蚀变类型也是吻合的,即以硅化、绢云母化、高岭石化、重晶石化
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2009年6月第29卷专辑 四川地质学报 Vol.29 Suppl. June.,2009 为主,在主矿体上方形成以粘土、绢云母化和高岭石化蚀变岩为特征的“低pH值或酸性盖层”。
表2
1 2 3 4
样品数
8 6 2
SiO2 73.66 77.90 82.59 84.48
TiO2 0.22 0.15 0.06 0.06
Al2O3 13.45 12.09 10.02 7.78
Fe2O31.250.611.051.14
FeO 0.75 1.09 0.53 1.09
MnO0.030.040.170.47
MgO0.32 0.44 0.72 0.53
CaO 1.13 0.57 0.12 0.13
Na2O 2.99 4.44 0.21 0.34
K2O 5.35 2.35 2.36 1.51
P2O5 0.07 0.08 0.05 0.04
烧失 0.732.032.19
1.流纹岩(S.R.Nockolds) 2.酸性火山岩(农都柯矿区外围勉戈组剖面)
3.强烈蚀变的酸性火山岩(农都柯矿区南矿段) 4.原岩为酸性火山岩的交代蚀变岩(农都柯南矿段主矿体)
4.3 矿床成矿元素的共生组合关系
农都柯矿的主要成矿元素为 Au、Ag,与其伴生并密切相关的成矿元素有Ba、As、Sb、Hg、Pb、Zn、Cu等,我们利用矿体中的化学和光谱分析成果,计算并制作了15个元素对的相关系数(见表3)及散点相关图。
结果表明,Au和Ag相关性较差,表明二者的成矿期有明显差异。
Ba和 Au呈较好的正相关,同时Ba又和Ag呈较好的负相关,由于Ba在矿石中的矿物主要是重晶石,反映重晶石化和金矿有密切关系。
表3
元素对 Au—Ag Au—Ba Au—As Au—Sb Au—Hg Au—Pb Au—Zn Au—Cu
线性相关系数
0.1528 0.5530 0.3377 0.2016 0.4168 0.1442 0.2470 -0.0395
复相关系数 0.1554 0.6129 0.3778 0.2025 0.4168 0.1455 0.2471 0.1399
元素对 Ag—Ba Ag—As Ag—Sb Ag—Hg Ag—Pb Ag—Zn Ag—Cu
线性相关系数 -0.4317 0.2315 0.3530 -0.0431 0.9180 0.9230 0.83
复相关系数 0.5250 0.3743 0.4307 0.1443 0.9288 0.9230 0.9260
As、Sb与Au、Ag均成正相关,但As 和Au的正相关性要好于Ag,而Sb与Ag的正相关性要好于Au。As在矿石中的矿物主要是雌黄、雄黄,其次有少量毒砂,从分布来看,毒砂主要出现在银矿石中,雄、雌黄则主要和金矿石有关,这也部分反映出上述相关性的原因。Sb在矿石中主要呈辉锑矿,它在金、银矿石中均有分布,但在高品位的银矿石中,金属矿物主要是辉锑矿,而在银含量较低的金矿石中,金属矿物更多的是黄铁矿,这也表明辉锑矿化和银矿化的关系更为密切。
Hg和Au也有较好的正相关性而和Ag几乎没有明显的相关性,表明Hg的热液活动和沉淀期同金矿化关系密切,而和银矿化关系不大。
Pb、Zn、Cu 和Ag有极好的正相关关系,而和Au缺乏较好的相关性。
上述特征和矿石按元素组合以及矿石矿物组成的分类也是比较一致的。我们把矿石中Au、Ag、As、Sb、Ba、Pb、Zn、Cu8个标志元素的含量制成雷达图进行分析,结果表明矿石可分为两个大类:一是富Au、Ba、As,而Ag、Cu、Pb、Zn含量相对较低;二是富Ag、As、Pb、Cu,而Ba含量相对较低。这些特征很可能反映了不同热液活动期和成矿期中,不同的成矿元素聚集特性的差异。
5 矿床地球化学特征研究所显示的找矿前景
除了上一节提到的矿床的地球化学成因类型所显示的找矿前景外,我们还利用刻槽样的化学分析成果,计算了主矿体中34件样品的原生晕分带评价值。选择Hg、As、Sb、Ba、Au、Pb、Zn作为前缘元素,Ag作为主成矿元素,Mo、Cu、Bi、Co、Be、Ni、W作为尾部元素,主成矿元素计算时放在尾部元素中,先将数据规格化求得衬度,再相加求得累加指数,计算结果:主矿体的平均分带评价值为12.46,而工业矿化尾部原生晕和分散矿化原生晕的分带评价值一般都小于2,由此也可推测农都柯矿床的银金矿体在深部尚有较大的延伸。
(下转第132页)
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阿克苏地区钒矿基本特征及成因初探
[4]地质部地质辞典办公室编辑. 地质辞典(二) 矿物、岩石、地球化学分册[M]. 北京:地质出版社,1981. [5]长春地质学院. 矿床工业类型[M]. 北京:中国工业出版社,1961. [6]曹添,於崇文,张本仁,等. 地球化学[M]. 北京:中国工业出版社,1962.
[7]杨宗文. 黔东“黑层”钒矿基本特征及成因初探[J]. 贵州地质,2007,25(1):31~34.
Geological Features and Genesis of Vanadium Deposits
in the Aksu Region, Xinjiang
LUO Tao
(Bocheng Mining Company, Chengdu 610213)
Abstract: This paper deals with geological features, ore composition, ore-forming paleogeographic environment, paleostructural setting, ore-forming mechanism and relationship of mineralization with wall rocks for the Heishan vanadium deposit in Aksu, Xinjiang. The study shows that vanadium deposits in the Aksu region, Xinjiang belong to marine sedimentary ones which were deposited on the littoral continental shelf.
Key words: vanadium deposit; ore genesis; Heishan; Aksu, Xinjiang
(上接第126页)
此外,次生晕地球化学资料也有一些值得注意的信息,据吴美德、贾忠蓬的资料,Mn、Cu、Sn等元素常为银矿床稳定的地球化学组合。而根据前述的1∶20万化探扫面成果,矿区内有较强的Mn、Cu、Sn水系沉积物异常,三者重合很好,Mn达三级浓度,Cu、Sn达二级浓度,这也显示在农都柯进一步开展银矿勘查具有良好前景。
参考文献:
谢学锦. 区域化探-区域地质调查野外工作方法(第四分册)[M]. 北京:地质出版社,1979.
Geochemical Exploration for the Nongduke Ag-polymetallic Deposit in
Baiyu, Sichuan
FAN Xiao
(Regional Geological Surveying Team, BGEEMRSP, Shuangliu, Sichuan 610213)
Abstract: The Nongduke Ag-polymetallic deposit is an epithermal one which was related to the volcanism in the Triassic Yidun island arc. The discovery of the deposit is a significant breakthrough for
searching for precious metallic ores in the Yidun island arc. 1∶200000 regional geochemical survey found out the Nongduke polymetallic geochemical anomaly which provided prospecting target. The follow up found out some mineralized boulders. The orebodies are founded out by the soil geochemical survey and exploratory trenches. The ore genesis and prospecting potentiality are analyzed by means of geochemical characteristics of the primary halo. Key words: Au-Ag-polymetallic deposit; geochemical exploration; Nongduke; Baiyu, Sichuan
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