维普资讯 http://www.cqvip.com 第22卷第3期 桂林工学院学报 V01.22 N0.3 2 0 0 2年7月 JOURNAI,OF GUILrN INSTITUTE OF TECHNO 0GY JuI. 2002 文章编号:1006—544X(2002)03—0349—05 甘肃南泉银金矿地球化学异常特征及找矿标志 林森,李 杰,东建星,张权 (甘肃有色地质勘查局四队,甘肃张掖734012) 摘要:探讨了南泉银金矿地球化学异常与成矿的关系,Au,Ag异常为矿致异常,Au具 岩浆热液深部来源特点,Ag来源既为岩石同沉积矿化,又有后期岩浆热液外来物质的多次 加入,其成矿规模远远大于Au的成矿规模,碳酸盐岩对Au,Ag成矿有选择性,矿床具层 控特征.同时归纳出南泉银金矿的地球化学异常特征和找矿标志. 关键词:银金矿;地球化学异常;找矿标志;南泉;甘肃 中图分类号:P618.508;P595 文献标识码:A 南泉银金矿是通过1:5万分散流扫面获得异 硅化灰岩中.灰岩具不同程度的硅化、破碎,可 常。再用1:2.5万分散流加密缩小找矿范围,并 见构造角砾,断续延伸形成硅化破碎带,银金矿 运用地球化学综合剖面查证异常和轻型山地工程 体赋存于硅化破碎带中.矿化带总长4 600 m,已 揭露,在甘肃北山地区首次发现的独立银矿床. 控制2 100 m,该控制范围基本是1:2.5万分散流 北山地区已发现的银矿床都是铅锌矿的伴生银。 (Au异常下限为6.0×10—9 Ag异常下限为0.2× 该矿床目前尚处于普查找矿阶段,研究程度低, 10 )所勾绘的异常范围.如以银大于25×10 因而研究其地球化学异常特征,特别是异常与矿 圈定矿化体,则几乎可连成一片.大多数矿体产 (化)体、构造、岩浆岩的关系对于今后的详查找 于矿化体内,呈脉状、层状,倾向北,倾角45。~60。. 矿有一定的促进作用,对进一步发现新的矿床类 矿区褶皱构造和断裂构造发育,褶皱构造主 型亦很有意义. 要是南泉背斜,断裂构造根据产状可分为北西西 1地质概况 向和北东向两组.北西西向断裂表现为一硅化破 碎带,发育构造角砾岩,破碎带宽2~5 m,有石 南泉银金矿位于甘肃省安西县境内,大地构 英脉。方解石脉产出.可见薄膜状褐铁矿化,构 造位置位于阴山一天山纬向构造体系西段,天山 造角砾岩局部可见孔雀石化.北东向断裂为后期 纬向构造带东端的柳园一天仓褶断带中,横贯南 断裂,对矿体有破坏作用. 泉一长流水银金多金属成矿带的察客尔呼都格压 扭性断裂通过矿区。该带为甘肃北山地区重要的 2地球化学特征 Au,Ag,Pb,Zn等多金属成矿带,典型矿床有产 2.1地层微量元素地球化学特征 于奥陶系中的东海金矿、花牛山铅锌银矿、南泉 各时代地层微量元素及浓集系数特征见表1, 银金矿、花牛山金矿,如图1所示. 从表1可以看出:①在全区的奥陶系、寒武系中 矿区银金矿体赋存于寒武系中一上统西双鹰 除Ag元素的浓集系数在6.4以上,有一定的富集 山群结晶灰岩、含炭质灰岩、角砾状硅化灰岩和 以外,其余各元素浓集系数在0.3~2.5之间,元 收稿日期:2002—04—25;修订日期:2002—05—17 基金项目:国土资源部国土资源大调查项目(20010200151 1) 作者简介:林森(1969一),男,甘肃陇西人,工程师,主要从事地质、化探普查找矿研究 维普资讯 http://www.cqvip.com 桂林工学院学报 2002年 匿 ・ 口 图l甘肃南泉银金矿区域地质 Fig.1 The district geologi ̄l graph of Nanquan gold-silver delx ̄sit Q一第四系冲积、洪积物;P2一二叠系上统河湖相碎屑岩;P1一二叠系下统浅海相玄武岩、火山岩、碳酸盐岩; ~石 炭系上统滨海一浅海相火山岩、碎屑岩;c2~石炭系中统浅层海相碎屑岩;C ~石炭系下统浅海相碎屑岩;D3~泥盆系 上统陆相中酸性火山岩;0一S__奥陶一志留系浅海相火山岩、碎屑岩;03一奥陶系上统浅海相碎屑岩及碳酸盐岩;02~ 奥陶系中统浅海相碎屑岩;z_-震旦系冰碛、碳酸盐岩;、Ji一华力西晚期辉长岩;诟一华力西中期花岗岩;6蠢~加里东期 石英闪长岩;1一实测断层/推测断层;2一矿床(点) 表1各时代地层微量元素及浓集系数特征 Table 1 The content of microelement and the characteristics of enrichment moduluS of all stratur ̄s *为质量分数: Au)×10 9,其它为×10;**为浓集系数;资料来源:桂林矿产地质研究院测试中心,1998 素的丰度没有显著的变化;②在矿区的奥陶系中 集系数大于3.2,浓集程度一般,说明Cu,Pb, 除舷,Cr的浓集系数小于1外,其余各元素浓集 Zn是后期岩浆热液深部来源. 系数均大于1.4,也没有形成较大的富集(浓集系 2.2地球化学异常特征 数>2.5属富集);③在矿区的寒武系中Au,触, 工作区出露地层主要为奥陶系中统砂井群堇 AS,Sb远远高于全区平均含量,且分异程度高, 青石片岩.寒武系中一上统西双鹰山群结晶灰岩、 其物质来源既有与岩石同沉积来源,又有岩浆热 泥砂质板岩,寒武系下统双鹰山群千枚岩夹硅质 液深部来源,表现在Au的浓集系数达64.13,Ag 岩、板岩.侵人岩有印支期米黄色花岗岩,华力西 达120.5,Sb达183.6,As达11.6,说明岩石对 中期似斑状花岗岩、肉红色花岗岩、灰白色花岗岩、 Au,A , ,Sb的富集有选择性,即岩石对成矿 浅灰色闪长岩,并发育辉长岩脉、辉绿岩脉. 有选择性。可见寒武系为南泉银金矿的矿源层和 工作区内褶皱构造和断裂构造发育,褶皱构 赋矿层位,矿床具层控特征;④Cu,Pb,Zn的浓 造主要是南泉背斜,断裂构造可分为近东西向或 维普资讯 http://www.cqvip.com 第22卷第3期 林森等:甘肃南泉银金矿地球化学异常特征及找矿标志 351 北西西向(Fl,F2)和北东向两组(5"3).F1是一 Pb,Zn异常基本呈环带状围绕在Au,Ag异常的 舒缓波状逆断层,产于中上寒武统碎屑岩夹结晶 周围.而Ni,Co,V异常则与酸性侵入岩或基性 灰岩与奥陶系花牛山群堇青石片岩的接触带,断 超基性岩脉有关,属幔源元素. 层内发育构造角砾岩,尤其与北西向裂隙交汇处 元素异常具有水平分带特征,大致为Au,Ag 构造角砾岩更发育.F2为舒缓波状逆断层,切割 —Au,触,Cu,Pb,Zn—Ni,C0,V.1:5万水 区内主要地层和华力西中期花岗岩体,有印支期 系沉积物地球化学异常的指示元素为Au,Ag, 花岗岩体侵入.挤压破碎带宽7 m,构造角砾岩发 Cu,Pb,Zn. 育,局部糜棱岩化,矽卡岩化. 为平移断裂, 2.2.2 1:2.5万水系沉积物地球化学测量异常特 贯穿全区(图2(I)). 征1:2.5万岩屑地球化学测量指示元素异常特征 上述断裂构造控制了成矿作用,其中F ,F2 如表2,各元素异常范围进一步缩小,异常强度显 为同期形成的,它们直接控制 矿体的产出部位, 著提高,浓集中心更加明显.Au异常下限为6.0 为后期断裂构造,对矿体有破坏作用. x 10-9峰值达281.84 x 10—9异常衬值达 2.2.1 1:5万水系沉积物地球化学异常特征1:5 46.89,面积为0.3 krl-12;触异常下限为0.2 x 万水系沉积物测量获得金异常1个,银异常3个, 10一,峰值为0.96 x 10-6,衬值为4.8,面积为 异常编号AS1(图2(Ⅱ一IV)).Au异常下限为 0.6 kn-12.为了与1:5万水系沉积物异常进行对比 2.5 x 10-9最高强度为85.0 x 10—9最高衬值为 分析,Au以3.0 x 10.9为异常下限勾绘异常等值 34,异常面积为2.6 krl-12;Ag异常下限为0.1× 线,则异常面积与1:5万水系沉积物测量Au异常 10一,最高强度为0.18×10-6,最高衬值为1.8, 面积基本相等,而触异常用0.1 x 10 为异常下 最大异常面积为0.8 krl-12.Au,触异常呈条带状, 限勾绘异常等值线,异常面积则比1:5万水系沉 所在地质部位为奥陶系中统砂井群下岩组堇青石 积物测量异常面积略有增加,显示了地球化学异 片岩及粉砂质板岩和寒武系中统西双鹰山群灰岩、 常标度不变性原则[1l,显然经过1:2.5万水系沉 干枚岩夹板岩的接触带上,近东西向断裂F1通过 积物地球化学测量,获得的Au,Ag异常完全落在 异常区,异常延伸方向与F 断裂方向一致.异常 异常源范围内,当Au浓度达6.0 x 10—9 Ag浓度 浓集中心在F】与北东向断裂 交汇部位,Cu, 达0.2 x 10 以上时,异常范围直接显示了Au 固1 固2 囝3 曰4 回5 I.........._.J 6 图2南泉银金矿地球化学综合异常 Fig,2 The composite anomaly graph of Nanquan gold-silver detx ̄sit O卜2 s} 一奥陶系中统砂井群堇青石片岩;∈2—3 广一寒武系中一上统西双鹰山群结晶灰岩、泥砂质板岩;∈1 一寒武系下 统双鹰山群千枚岩夹硅质岩、板岩;以一印支期米黄色花岗岩; 记L华力西期似斑状花岗岩;骨一华力西中期肉红色 花岗岩;7援b_华力西中期灰白色花岗岩;砖b_浅灰色闪长岩;B 辉绿岩脉;v一_一辉长岩脉;1一矽卡岩化;2一逆断层;3一 平移断层;4一航照解译断裂;5—1:5万水系沉积物测量元素综合异常图;6—1:2.5万水系沉积物测量元素综合异常图 维普资讯 http://www.cqvip.com 352 桂林工学院学报 2002年 表2南泉银金矿指示元素异常特征 Table 2 The characteristim of abnormities of index dement of Nanquan gold一,silver delxxsit Au)×10-9,其余元素为×10 ,Ag矿(化)体的大致位置,这也是北山地区应 力元素异常特征[ ]基本一致,表现在: 用1:2.5万水系沉积物地球化学测量迅速确定找 (1)具典型的线性单向延伸,AS1综合异常 矿靶区的一个很好的实例.1:2.5万水系沉积物地 呈条带状东西向延伸. 球化学测量综合异常特征表现在以下几个方面: (2)异常组分变化大,常是热液作用、地球 (1)Au异常在3.0×10—9,Ag异常在0.1× 化学作用的典型组合.AS1综合异常元素组合具 10 背景带上,Au,Ag异常呈条带状与F 主断 有Au—Ag,Au—Ag—Cu—Pb—Zn组合特征. 裂带走向完全一致,异常范围完全落在寒武系中 (3)异常的复合形态清楚地反映了断裂的复 一上统结晶灰岩、硅化灰岩、角砾状硅化灰岩及 合,线型特征被破坏,AS1综合异常在矿区东端 泥质板岩之上;Au异常在6.0×10-9 Ag异常在 清晰地反映r F ,F3断裂的复合特征. 0.2×10 高背景带上,异常范围则基本在F ,F3 (4)在断裂构造的两端,异常发育的强弱具 断裂交汇部位,灰岩硅化增强、构造角砾岩更发 有不均匀性,AS1综合异常在矿区东端的强度明 育,形成硅化灰岩及角砾状硅化灰岩,岩石及构 显高于西端. 造裂隙面上硫化物蚀变增强,异常范围直接显示 综上所述,南泉银金矿具有岩浆热液成矿的 矿(化)体的赋存位置,说明寒武系中上统结晶 特点,寒武系中一上统西双鹰山群结晶灰岩、硅 灰岩、硅化灰岩、角砾状硅化灰岩既是Ag,Au矿 化灰岩、角砾状硅化灰岩为Ag,Au成矿的矿源 体的矿源层,又是Ag,Au矿体的赋存部位.综合 层,也是矿体的赋存部位.具长期活动特点的花 异常编号为AP1(图2(V一Ⅵ)). 牛山一察客尔呼都格压扭性断裂为成矿提供 良 (2)Au,Ag,Cu,Pb,Zn综合异常显示 好的矿液和矿液运移的通道及动力,次一级断裂 一定的水平分带特征,Au,Ag为内带、Cu,Pb, F ,F2则控制了矿体的规模和空间位置. Zn为外带,即:Au,Ag—Cu,Pb,Zn.与1:5 水系沉积物测量异常水平分带特征基本一致. 3 R型聚类分析 (3)构造地球化学异常特征.AP1,AS1综 矿区采集的104件原生晕样品,经R型聚类 合异常基本反映了南泉背斜和F ,F2断裂的复合 分析,在0.5相关水平上可分为4组:Ni,Co 特征,表现在异常具多个浓集中心、规模大、组 (Cr);Bi,Sn;Cu,Zn,Pb,Au;Ag,Sb, . 分复杂、异常复合部位峰值高;异常总体呈条带 而Mo,Mn,W与Au,Ag不相关或负相关 状展布,受F】主断裂的影响,在F】,F3交汇部位 .结合地质特征分析表明,Ni,CO(Cr)元素组 异常线型特征被破坏,异常呈椭圆形,显示 背 合显然与深部岩浆的侵人有关,属幔源元素组合, 斜与断裂的复合特征. 这些元素的异常一般在酸性侵人岩或基性超基性 F1为主控矿断裂构造,其元素组合为Au, 岩脉出露的地段有显示,当1:2.5万水系沉积物 Ag,Cu,Pb,Zn,以亲硫元素为主,夹有亲氧元 地球测量异常范围进一步缩小,成矿元素异常范 素,元素异常特征与一般断裂构造剪切一挤压应 围落在寒武系中一上统西双鹰山群上时,这些元 维普资讯 http://www.cqvip.com 第22卷第3期 林森等:甘肃南泉银金矿地球化学异常特征及找矿标志 353 素的异常则基本不发育.Mo,Mn,W与Au, 因,Ag的成矿规模远远大于Au的成矿规模.该区 组合均不相关或负相关,反映在矿区中银与菱锰 寻找Ag—Au,Ag—Sb型[ ]独立银矿床潜力巨大. 矿为负相关,化学分析结果表明,w(Mn)一般为 0.05%~0.08%,最高为0.1%,而w(Ag)低于10 4地球化学异常找矿标志 g/t.W为高温元素,在矿体的前缘晕中则不发育. (1)Au异常在3.0×10-9,Ag异常在0.1× 与Au相关的元素组合为Au,Cu,Zn,Pb. 10一 高背景带上,是寻找Au,Ag矿体的远景地 与Ag相关的元素组合为Ag,Sb,As.Au组合与 段;Au异常在6.0×10-9,Ag异常在0.2×10-6 Ag组合基本不相关.说明Au,Ag不是同期成矿 以上。异常范围基本显示矿(化)体的产出位置. 的产物,其成矿物质的来源也不一样,表现在矿 (2)水系沉积物地球化学测量寻找Au,Ag 区有金时必定有银,有银时却未必有金【3』,银的 的指示元素为Au—Ag,Au—Ag—Cu—Pb—Zn;原 成矿规模远远大于金的成矿规模.同时Au,Ag的 生晕指示元素为Au,Ag,Cu,Pb,Zn, ,Sb. 赋存状态也说明了其不同的来源,银矿物以自然 银为主,显微它形粒状,粒径0.003~0.007 mn1. 5结束语 主要赋存于方解石、白云石、石英等非金属矿物 南泉银金矿是北山地区运用化探方法发现的 粒晶间,这是Ag与碳酸盐岩同沉积时被其吸附、 典型矿床之一。用同样的方法在北山地区发现的 掳夺而形成的粒间银,少数赋存于岩石裂隙中; 矿床还有东海金矿、七O三金矿、观音山金矿, 金矿物以自然金为主,显微它形粒状,粒径0.002 显然,该方法是一种行之有效的找矿方法,研究 -0.007 rnlTl,主要赋存于岩石裂隙中,为岩浆期 矿床的地球化学异常特征,对以后的地质找矿具 后在层间裂隙及构造脆弱部位充填或交代作用而 有一定的现实意义. 富集形成的裂隙金.总之,自然银,自然金分布 在成文过程中司雪峰、何养珍高级工程师提出 在岩石受力强的部位,即裂隙发育的部位及各组 了许多宝贵的修改意见,在此表示感谢, 裂隙交汇的部位. 参考文献: 地层微量元素特征表明,Cu,Pb,Zn为岩浆 [1]施俊法,向运川.地球化学异常标度不变性与超密度地球 热液深部来源,Au与这些元素成紧密相关关系, 化学填图[J].地质与勘探,2000,(1):68--70. [2]杨国清.构造地球化学[M].桂林:广西师范大学出版 说明Au是岩浆热液来源;Ag组合中 ,Sb为 社,1990.22--23. 中、低温元素,它是矿体的前缘晕,说明矿体的 [3]司雪峰。周继强,林森,等.甘肃北山柳园金矿化集中 剥蚀程度较低,具有很好的找矿前景,且Ag,Sb 区金矿床类型及典型金矿床简介[J].西北地质,2000。 (1):20--21. 浓集系数在120以上,高度浓集,Ag既有与岩石 [4]刘铁庚,叶霖.寻找紧缺的银矿资源——地质工作者的 同沉积来源成因,又有岩浆热液期后活化富集成 紧迫使命[『].地质地球化学,l999,(3):59~60. The characteristics of geochemical abnormities and the symbols for prospecting in Nanquan gold—silver deposit LIN Sen,LI Jie,D0NG Jian-xing,ZHANG Quan (Team 4,Gansu Exploration Bureau of CNNE.Zhangye 734012,China) Abstract:The research is a preliminary analysis about the relationship betwee geochemical abnormities and imneralization.Au and Ag abnormities are brought by mineraliaztion,the resource of Au is ftom deep mag— ITta,and the resource of Ag is from the mineralization which is formed at the same time with the rock sedi— ment.Moreover,with the repetitious addition of mineralizing materials of subsequent magma,the scale of Ag imnerlaiaztion is larger than the scale of Au mineraliaztion.Carbonate rocks are selective to Au and Ag imneraliaztion.And the deposit has characteristics of stratum-controlling.The characteristics of geochemical abnormities and the symbols for prospecting in Nanquan gold—silver deposit are concluded. Key words:gold—silver detxxsit;characteristics of geochemical abnormities;symbols for prospectign;Nanquan