1. 引言
金牙乡地区的水系沉积物地球化学特征及找矿前景研究,旨在分析水系沉积物的地球化学数据,探索和预测矿产资源分布。自上世纪80年代起,该区已经发现丰富的黄金、锑、雄黄、硫磺等矿产,显示出良好的经济开发潜力。具体而言,境内内郎、那元地区的超微粒型黄金储量已经探明约16~18吨,显示了该地区潜在的经济价值[1]。
自20世纪80年代初以来,地质单位在该区域内进行了大量的地质找矿研究工作,如:1983年,桂林冶金地质学院物探系为寻找广西地区附近的锡多金属矿,对西北地区约14万平方公里面积进行了多元统计分析,为后续开采提供了充足的地质矿产资料[2]。1993年,中国地质科学院团队在桂北地区使用了特征分析法,对其中19种成矿元素进行资源定性评估,其中Pb和Zn元素潜力较大[3]。2009年,桂林工学院团队在广西全州越城岭花岗岩体东部地区发现,除少数矿点的勘探程度较高外,大部分矿点仅限于地表勘查,仅具备地方工业价值的小型矿床,其余皆为矿化点[4]。2011年,广西地质勘查总院结合该区域的成矿特点和已存在的矿床研究,整体概括了广西铝土矿的成矿特征以及影响因素,对广西铝土矿进一步勘查开发具有重要的指导意义[5]。2021年,广西壮族自治区地质调查院对广西全区60,767个地球化学样品中的Au、Ag、Mn、Cu、Pb、Zn、Sn、Sb等主要成矿单元素及组合元素的空间分布特征进行了分析,利用模糊证据权模型编制了成矿后验概率图,圈定了Au成矿的有利地段[6]。在以往的地质勘查和综合研究中,我们主要聚焦于已知矿点或明显的物化探异常区域。然而,对于那些具有潜力但异常不明显的地区,我们的研究还不够深入。为了解决上述问题,本文基于已有的化学探测资料(水系沉积物)进行分析,对测试区进行了1:50000的水系沉积物测量,并对地球化学异常特征进行了多元统计分析。通过这些分析,筛选出了成矿有利地段并划分了找矿靶区,从而为下一步的地质找矿工作提供了重要依据。
2. 研究区成矿地质条件
金牙金矿位于扬子准地台的西南边缘,在桂西的右江盆地内(右江裂谷系),该盆地形成于泥盆纪,呈菱形结构。自三叠纪时代起,右江地区自南向北遭受了显著的沉降作用[7]。随后在印支运动时期,该区域经历了剧烈的构造变动,主要表现为褶皱的重新隆起与回返,这一过程塑造了右江印支造山带独特的褶皱构造格局[8]。
从构造角度看,该地区可分为隆起区与拗陷区两大构造单元。隆起区由一系列碳酸盐岩组成,显示出较强的刚性特征。相较于凌云隆起区的坚硬岩层组合,其周边的拗陷区则主要由陆源碎屑岩所主导。由于岩性差异,隆起区可能更多地保留了原始构造的刚性特征,如直线状或近于直线状的构造线,以及较为规则的褶皱和断裂形态。而拗陷区则可能因泥质岩层的柔塑性而表现出更为复杂的构造线方向,如弧形、曲线状等,同时其构造形态也可能更为宽缓、不规则[9]。
该地区的地层结构复杂多样,除了之前提到的泥盆系至三叠系的主要地层外,还分布有少量的上侵入岩。这些侵入岩主要集中在凌云隆起区的西侧和西南侧,以及明山金矿区的北东侧,其形成时代多为燕山晚期,岩性以石英斑岩为主。此外,在凤山县杭东南侧,还发现有花岗闪长岩的出露。这些花岗闪长岩呈层状侵入于罗楼群的灰岩层间,形成了独特的岩性接触关系。区域内的喷出岩以二叠纪峨眉山玄武岩为主,多为零星分布,这些地质特征对于金牙金矿及周边地区的地质勘查和资源评估提供了关键的信息,见图1。
Figure 1. Geological and mineral map of Jinya Township
图1. 金牙乡地质矿产图
3. 水系沉积物样品采集和测试
采样区位于广西壮族自治区凤山县西北部,云贵高原南部边缘,属于亚热带地区。海拔大约900米,地势从西北向东南逐渐降低,相对高度差约为700米。这里气候为典型的亚热带季风气候,季节变化明显,夏季炎热,冬季较冷。地形主要由峰丛洼地构成,地势起伏较大,但无大河流经,属于水源头地区,水系较发达[10]。
本研究采取1:50000比例尺尺度的水系沉积物采样,遵循《地球化学普查规范》要求,采样点主要布置在一级水系中,采集面积1880 km2,平均采样密度5.37个km2,通过科学采样,对淤泥和粉砂介质进行元素分析,排除了碎石、草根、树皮等杂质干扰,旨在揭示元素分布规律,为找矿提供理论支撑。
本区共采集9765件水系沉积物样品,测试包括Ag,As,Au,Ba,Bi,Cd,Co,Cr,Cu,Hg,Mo,Ni,Pb,Sb,Sn,V,W,Zn共18种化学元素,为了进一步圈定异常,将对水系沉积物样品中的所有成矿元素进行了研究分析,从而为在该地区进行异常处理和找矿预测提供新的理论依据。
4. 水系沉积物地球化学特征
4.1. 单元素特征分析
为了分析金牙地区水系沉积物的地球化学特性及其潜在的成矿规律,我们采用了Excel和SPSS26软件对采集的数据进行了详尽的统计分析。这些数据涵盖了元素含量的最大值、平均值、标准离差、变异系数以及浓集系数等关键指标[11] [12]。其中,变异系数作为衡量数据离散程度的重要参数,通过计算标准离差与平均值的比值得出,对于揭示元素分布的均匀性具有重要意义[13]。浓集系数则通过比较研究区元素平均值与背景值来评估元素的富集程度,是判断成矿潜力的关键依据[14]。
Figure 2. Dispersion degree of ore-forming elements in Jinya Township
图2. 金牙乡地区成矿元素离散程度图
通过对统计结果的分析,见表1。我们发现金牙地区的Au、Sb、As元素具有较高的浓集系数,这表明这些元素在研究区内发生了显著的局部富集现象。相反,Bi、Cd、Co、Cu、Hg等元素则相对缺乏,浓集系数较低。其中Au和As元素的变异系数分别高达4.48和4.25,显示出极强的分异性,表明它们的分布极不均匀,断层和裂隙系统可以作为热液流体的通道,导致元素在断层附近或沿断层带富集,Au和As是典型的与热液活动相关的元素,热液流体在岩石裂隙中上升时,可以携带并沉积这些元素,形成高度富集的矿脉。为了更直观地展示这些元素的成矿性,我们利用变异系数与浓度系数的比值制作了成矿元素离散程度图,见图2。图中清晰地显示了Au和As元素含量的大幅度变化以及数据的集中,进一步证实了它们在该地区的成矿优势。
结合区域成矿地质条件和已发现的矿床类型,我们可以推断Au、As、Sb等元素是金牙地区的主要成矿元素,其成矿作用明显受到后期地质活动的叠加影响。这些元素在研究区内的富集矿化现象为研究区的矿产勘查提供了重要线索和依据。
Table 1. Statistics of geochemical parameters of stream sediments in Jinya Township
表1. 金牙乡地区水系沉积物地球化学参数统计
类别/元素 |
Zn |
W |
V |
Sn |
Sb |
Pb |
Ni |
Mo |
Hg |
Cu |
Cr |
Co |
Cd |
Bi |
Ba |
Au |
As |
Ag |
原 始 值 |
样品数 |
9765 |
9765 |
9765 |
9765 |
9765 |
9765 |
9765 |
9765 |
9765 |
9765 |
9765 |
9765 |
9765 |
9765 |
9765 |
9765 |
9765 |
9765 |
平均值 |
267.68 |
3.47 |
169.22 |
6.30 |
16.23 |
53.04 |
60.80 |
1.99 |
190.60 |
47.28 |
194.27 |
27.53 |
6.38 |
0.87 |
350.47 |
0.005 |
40.06 |
0.09 |
最大值 |
1161 |
263 |
736 |
55.1 |
8779 |
141 |
236 |
153 |
5154 |
195 |
1783 |
101 |
144 |
4.83 |
3674 |
0.73 |
10754 |
2.26 |
中位数 |
219 |
3.05 |
150 |
6.11 |
8.98 |
50.4 |
55.5 |
1.09 |
30.5 |
41.9 |
133 |
26.6 |
3.17 |
0.82 |
358 |
0.002 |
25.4 |
0.08 |
标准离差 |
175.43 |
3.18 |
62.73 |
2.73 |
93.68 |
22.77 |
31.72 |
4.57 |
319.76 |
18.21 |
154.90 |
8.27 |
7.19 |
0.38 |
96.12 |
0.02 |
170.34 |
0.06 |
变异系数 |
0.66 |
0.92 |
0.37 |
0.43 |
5.77 |
0.43 |
0.52 |
2.30 |
1.68 |
0.39 |
0.80 |
0.30 |
1.13 |
0.43 |
0.27 |
4.48 |
4.25 |
0.64 |
循 环 剔 除 高 、 低 值 |
样品数 |
9736 |
9628 |
9409 |
9661 |
9208 |
9759 |
9725 |
8987 |
9376 |
9624 |
9491 |
9657 |
9695 |
9744 |
9547 |
8986 |
9281 |
9347 |
平均值 |
265.91 |
3.34 |
161.70 |
6.17 |
10.87 |
52.99 |
60.36 |
1.20 |
148.43 |
46.34 |
179.96 |
27.25 |
6.20 |
0.87 |
348.3 |
0.002 |
26.16 |
0.09 |
最大值 |
783 |
8.08 |
311 |
12.8 |
47.4 |
121 |
153 |
4.29 |
855 |
95.5 |
573 |
50.1 |
26.5 |
1.97 |
575 |
0.01 |
80.8 |
0.18 |
中位数 |
217 |
2.98 |
146 |
6.08 |
7.89 |
50.3 |
55 |
1.01 |
1.34 |
41.5 |
126 |
26.5 |
3.01 |
0.81 |
357 |
0.002 |
24 |
0.08 |
标准离差 |
172.61 |
1.57 |
49.26 |
2.23 |
10.86 |
22.68 |
31.03 |
0.90 |
230.86 |
16.44 |
129.72 |
7.64 |
6.78 |
0.37 |
75.97 |
0.002 |
16.96 |
0.03 |
变异系数 |
0.65 |
0.47 |
0.30 |
0.36 |
1.00 |
0.43 |
0.51 |
0.75 |
1.56 |
0.35 |
0.72 |
0.28 |
1.09 |
0.42 |
0.22 |
0.69 |
0.65 |
0.38 |
浓集系数 |
1.01 |
1.95 |
1.22 |
1.2 |
5.78 |
1 |
1.02 |
3.06 |
1.08 |
1.09 |
1.11 |
1.07 |
1.03 |
1.02 |
1.26 |
6.46 |
6.56 |
1.68 |
4.2. 多元素组合特征分析
为了更深入地剖析元素间的内在联系,特别是那些能够映射其源岩成分或反映不同沉积环境对沉积物形态与分布影响的元素组合,我们认识到单一元素的孤立分析往往难以全面揭示其在地质成矿背景中的综合特征。于是对金牙乡地区的18种关键元素进行了系统性的组合统计分析,这一分析不仅涵盖了相关性分析,以量化元素间的相互依赖程度,还引入了R型系统聚类,旨在将具有相似地球化学行为的元素归并为不同的群组,从而揭示它们潜在的成因联系,此外,还实施了R型因子分析,进一步剖析了元素组合背后潜在的控制因素,这对于深化理解该区域元素组合关系及成矿特征具有不可估量的价值[11] [15] [16]。通过这些多维度的统计分析手段,期望能够更全面地描绘出金牙乡地区复杂而多样的地质图景,为后续的矿产资源勘探与开发提供坚实的科学依据。
相关性分析旨在深入探究元素间相互关系的紧密程度。通过计算原始数据中两两元素间的相关系数,我们能够直观地了解元素间的关联状况[12],见图3。具体来看,Zn元素与Bi、Cd、Co、Cr、Ni、Cu、Pb、Sn、V等多种元素均表现出显著的正相关关系,其相关系数均超过0.5的阈值,表明这些元素在地质过程中可能存在共同的来源或经历了相似的地球化学过程。特别是Zn与Ni之间的相关系数高达0.91,这强烈提示了两者之间的紧密联系。相比之下,Zn与Ag、As、Au、Ba、Hg、Mo、Sb、W等元素的相关性则显得较为微弱,特别是与As、Au、Ba、Mo、Sb等元素的相关性几乎可以忽略不计,这表明这些元素在地质行为上与Zn存在显著差异。值得注意的是,As元素与Au之间呈现出一定的正相关关系,尽管相关性并不强,但这仍为探讨热液矿床的形成提供了重要线索。同时,As与包括Ag、Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Hg、Mo、Ni、Pb、Sb、Zn、V、W在内的多种元素也均显示正相关,但相关性普遍较弱,这反映了As在地质过程中可能具有相对独立的地球化学行为。此外,Sb与Ag元素之间的正相关关系也较为明显,但Sb与其他元素的关系则普遍不密切,这提示了Sb在特定地质条件下的特殊行为。至于Ba元素,其与其他元素的相关性普遍较差,这一现象可能归因于本区复杂的断裂构造及较厚的覆盖层对元素分布和迁移的影响。这些地质因素可能阻碍了Ba元素与其他元素的相互作用,从而导致了其相对孤立的地球化学特征。
R型系统聚类分析能够基于元素性质的相似性将它们归并为不同的群组,从而揭示元素间复杂的相互作用关系及其在区域成矿过程中的聚合趋势[13] [17]。选择相关距离系数为20作为分类标准,平衡了分类的细致程度与信息的完整性,既避免了因系数过高而导致的过度细分,也防止了因系数过低而遗漏关键分类信息。根据这一标准,元素被有效地划分为四个群组,每个群组都展现了独特的地球化学特征和成矿潜力,见图4:1) Bi-Cd-Co-Cr-Cu-Ni-Pb-Sn-Zn-V-W-Hg-Mo组合:这一多元化的元素群组强烈暗示了区域内多样化的成矿环境。这些元素在地质学和矿物学中常以多种形态共存,与热液活动、火山作用及变质过程紧密相关。它们可能共同参与了火山岩、热液脉等地质体的形成,为区域矿产资源的勘查提供了重要线索。2) Ag-Sb组合:此组合元素常见于硫化物矿石中,如黄银矿和锑矿,表明它们可能形成于低温热液系统或变质岩石环境中。这一发现对于理解区域内硫化物矿床的成因具有重要意义。3) As-Au组合:该组合元素与热液矿床的形成密切相关,常出现在低温至中温的热液系统中。As和Au的共生关系为寻找潜在的金矿资源提供了重要依据。4) 单元素Ba:Ba元素在沉积岩中主要以硫酸盐形式存在,其成矿环境多与沉积作用和火山喷发相关,反映了区域内复杂的地质演化历史。
R型因子分析旨在通过复杂的原始数据网络,提炼出少数几个综合变量(即因子),这些因子能够捕获并解释原始数据中的大部分信息[18] [19]。在正式进行因子分析前,我们对数据进行了KMO和Bartlett检验,以确保其适用性,见表2。结果表明,KMO度量值为0.89,远超Kaiser推荐的0.6门槛,而Bartlett球度检验的统计值高达129601.54,在153个自由度的条件下,显著性水平达到了极致(p = 0.000),远低于0.05的显著性标准,从而验证了数据的良好结构度和因子分析的适用性。为了优化因子载荷矩阵的解释力,我们采用了最大方差旋转法和主成分分析法,设定特征值大于1且累计方差贡献率达到68.04%作为提取因子的标准。同时,我们仅考虑绝对值在0.5以上的因子载荷,以确保提取的因子具有实际意义。最终,我们成功提取了四组因子:F1、F2、F3和F4,见表3。F1因子由Bi、Cd、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、Sn、Zn、V等元素构成,其方差贡献率高达42.28%。这组元素普遍关联于中等至高温度下的热液和岩浆活动,可能涉及的成矿类型广泛,包括但不限于矽卡岩型、火山岩型及深部热液型等,揭示了区域内多样化的成矿环境。F2因子代表Au-As组合,方差贡献率为9.84%。Au与As的紧密关联广为人知,它们常与硫化物金属矿床的形成相关。值得注意的是,Ba元素虽未直接归入F2因子,但其在硫化物矿物中的高亲和力表明其潜在联系。F2因子主要反映了中等至高温度下,热液脉石型、矽卡岩型和硫化物型矿床的成矿条件,为硫化物金属矿物的形成提供了重要的物源和热源。F3因子为单一Ba元素,方差贡献率为8.47%。Ba元素常与硫化物、硫酸盐等矿物共生,其出现可能指示与热液活动紧密相关的成矿环境。特别是在火山喷发和热液系统中,Ba元素往往能够富集并形成有价值的矿物。F4因子由Sb-Ag组成,方差贡献率为7.44%。这一组合可能指向中等到高温条件下的热液成矿环境,特别是与硫化物矿床的形成密切相关。这些矿床通常与复杂的热液系统相关联,进一步证明了区域内成矿作用的多样性和复杂性。
综上所述,通过R型因子分析,我们不仅验证了先前R型聚类和相关性分析的结果,还进一步细化了元素组合与成矿环境之间的关系。这些发现为金牙乡地区的矿产勘查和资源评价提供了重要的科学依据。
Figure 3. Thermal map of correlation between stream sediment elements
图3. 水系沉积物元素相关性热力图
Figure 4. R-type cluster analysis spectrum of stream sediment elements
图4. 水系沉积物元素R型聚类分析谱系图
Table 2. KMO and Bartlett test
表2. KMO和巴特利特检验
KMO取样适切性量数 |
0.89 |
巴特利特球形度检验近似卡方 |
129601.54 |
巴特利特球形度检验自由度 |
153 |
巴特利特球形度检验显著性 |
0 |
Table 3. Orthogonal rotation factor loading matrix and factor variance contribution accumulation
表3. 正交旋转因子载荷矩阵及因子方差贡献累计
元素 |
F1 |
F2 |
F3 |
F4 |
Au |
0.031 |
0.760 |
0.213 |
−0.426 |
Ba |
−0.377 |
−0.109 |
0.409 |
0.016 |
As |
0.038 |
0.743 |
0.213 |
−0.456 |
Ag |
0.396 |
0.362 |
0.360 |
0.564 |
Bi |
0.911 |
−0.111 |
0.002 |
−0.105 |
Cd |
0.790 |
−0.083 |
0.233 |
0.056 |
Co |
0.684 |
−0.249 |
0.297 |
−0.204 |
Cr |
0.778 |
0.070 |
−0.420 |
−0.044 |
Cu |
0.768 |
−0.049 |
0.083 |
−0.074 |
Hg |
0.379 |
0.414 |
−0.336 |
0.366 |
Mo |
0.243 |
0.274 |
−0.652 |
0.033 |
Ni |
0.932 |
−0.049 |
0.068 |
−0.042 |
Pb |
0.931 |
−0.075 |
0.096 |
−0.002 |
Sb |
0.158 |
0.374 |
0.247 |
0.633 |
Sn |
0.714 |
0.005 |
−0.065 |
0.084 |
Zn |
0.900 |
−0.115 |
0.221 |
−0.031 |
V |
0.832 |
0.036 |
−0.332 |
−0.112 |
W |
0.467 |
−0.029 |
0.189 |
−0.105 |
特征值 |
7.61 |
1.77 |
1.53 |
1.34 |
方差贡献 |
42.28 |
9.84 |
8.47 |
7.44 |
累计方差贡献率 |
42.28 |
52.13 |
60.60 |
68.04 |
5. 元素及元素组合异常圈定
在探讨金牙乡地区的地质特征时,我们依据F1、F2、F3、F4这四个复合因子以及单独的Au、As、Sb元素编制了因子得分异常图,见图5,旨在深入分析异常分布的内在规律[16]。首先,通过对原始土壤地球化学数据进行标准化处理,消除了不同元素间数值量级的差异,处理后的数据能够直接且准确地映射出各成矿要素的潜力,将标准化数据整理并存储在Excel表格中,利用Surfer12软件进行图形绘制。
我们分对F1至F4这四个复合因子以及Au、As、Sb三个单一元素进行了异常图绘制。F1因子,作为一个多元金属元素的集合体,其异常区域的广泛分布可能暗示了该地区复杂多样的地质活动。其异常区域不仅面积广阔,而且浓度梯度明显,核心富集区尤为显著,主要集中在区域东部,揭示了该区域可能经历了复杂的地质演化过程。F2因子则展现出与中低温热液成矿作用紧密相连的特征。其异常区域同样具有显著的面积和清晰的浓度分带,且富集中心明确,位置偏向区域中心并呈现出向西北部延伸的趋势。这一特征与已知矿点的高度吻合,进一步强调了热液流体在该地区成矿过程中的重要作用。F3因子作为独立因子,其异常分布可能指向特定类型的地质热液活动及其相关的矿床类型。而F4因子,与高温岩浆热液成矿作用紧密相关,其异常虽相对集中且面积较小,却与单元素特征高度一致,暗示了岩浆活动和热液作用在该地区成矿过程中的关键作用。
此外,元素组合异常分布的特征性还表明,金牙乡地区的Au、As元素富集模式与现有矿点之间存在着紧密的联系,这进一步验证了单元素异常分析的有效性。
Figure 5. Factor score anomaly map (1—Triassic; 2—Permian; 3—Lead mineralization point; 4—Carboniferous; 5—Devonian; 6—Quaternary; 7—Strike reverse fault; 8—Strike normal fault; 9—Fault; 11—Anticline; 12—Syncline; 13—Ore deposit)
图5. 因子得分异常图(1——三叠系;2——二叠系;3——铅矿化点;4——石炭系;5——泥盆系;6——第四系;7——平移逆断层;8——平移正断层;9——断层;11——背斜;12——向斜;13——矿床)
6. 靶区预测分析
在1:5万比例尺的水系沉积物地球化学数据中,我们分析了元素分布、地质背景和矿产特性。基于这些分析,我们将那些元素聚集、规模大、元素间关联好,并且地质环境相似的区域划分为成矿远景区[20],见图6。具体来说,我们确定了四个主要的成矿远景区:1) 海亭–巴叶区域,这里元素集中,地质条件有利于成矿,可能是矿产资源的富集区。2) 莱家坪–金牙区域,其地球化学特征和地质背景表明,这里具有较好的成矿潜力。3) 坡心–谋屯区域,元素分布密集,相互关联,且地质环境复杂,可能形成多种矿产资源。4) 响拉区域,地球化学异常显著,与地质环境相匹配,是潜在的矿产勘查目标。
6.1. 海亭–巴叶成矿远景区
该远景区位于平乐瑶族乡海亭村至谋爱村一带。该地位于逆冲断层系统前缘,这些断层系统对地层的叠加、岩石的变形及矿物质的聚集起着决定性作用。该断裂系统包括多条次级断裂,这些断裂构造带来了地壳的不稳定性,也为岩浆侵入和热液流动提供了通道。出露地层包括新元古界的变质沉积岩和火成岩。这些岩石经历了不同程度的变质作用,形成了片麻状结构和灰岩相交的复杂岩石组合。此外,该区还出露有较年轻的中生代红层,这些红层主要由陆相碎屑岩组成,显示出沉积环境的变迁。区内侵入岩体主要包括不同时期的花岗岩和闪长岩。这些侵入体通常沿断裂带侵入,与区域的构造活动密切相关。历史勘探显示,区内可能存在铜、铅、锌等基本金属矿床,同时也可能蕴藏有贵金属如Au和Ag。
高温元素异常主要由Cr和Ni构成,这些元素异常中心位于主侵入岩体的内部和接触带区域,此类高温异常与区域内发现的某些镍铬矿床关联。向外扩展至侵入岩体的外围区域,可以观察到由Cu、Zn、Pb和Sn构成的中温元素组合异常。这些中温异常区域与周围的多金属硫化物矿床相联系,如该区域已知的铜锌铅矿床。
在岩体的更远外围,Au和As元素显示出明显的低温异常分布。这些异常通常沿着岩体的外边缘或断裂带展开,直至该区域的更外围如逆冲推覆前缘,已在此发现Au矿和砷矿点。此外,区域内还观察到由Cd、Co和V构成的其他元素异常,这些元素可能与特定的地质环境和成矿过程相关,如某些地区的超基性岩体可能富含Co和V。整体来看,平乐瑶族乡海亭村至谋爱村一带的地质远景区显示出由岩浆热液矿化所形成的复杂元素异常和分带特征,是寻找多金属矿的有利地段。
6.2. 莱家坪–金牙成矿远景区
该远景区位于中亭乡和金牙瑶族乡一带,该地位于大型的构造交接带上,受多期构造活动影响明显。这些构造活动导致了复杂的断裂系统和褶皱结构的发展,为矿物质的聚集和矿床的形成提供了有利条件。主要的构造线是逆冲断层和走滑断层,它们在地表形成了显著的地貌特征。该区地层复杂,主要由古生代到中生代的变质岩和沉积岩构成。岩石类型包括变质砂岩、板岩、灰岩和片麻岩等。此外,区内也广泛分布有新生代的火山岩和侵入岩,这些岩石在地质历史上经历了多次岩浆活动。莱家坪–金牙区域内部分地区分布有晚期侵入的花岗岩体,这些岩体常与区域内的金属矿化现象关联。该成矿远景区被认为是寻找多种金属矿产的有利地区,主要的矿产包括Cu、Pb、Zn、Au、Ag等。矿化主要沿断裂带和侵入岩体周围发育,显示出与区域构造活动密切相关的成矿特征。
该远景区以中低温的Au-As元素组合异常为主,异常中心有2处。在该区域,Au和As的异常往往沿断裂带集中,特别是在侵入岩体的边缘和与周围岩石的接触区。这些地区的热液活动不仅促进了Au和Sb的沉积,而且可能与次生富集作用有关。
6.3. 坡心–谋屯成矿远景区
坡心–谋屯成矿远景区位于抱里乡附近,该地区位于重要的构造带上,主要受区域断裂控制,这些断裂包括主要的走滑断层和逆冲断层。这些复杂的构造活动为地壳物质的迁移和矿物的沉积创造了条件。特别是断层交汇区,常是成矿的有利地点。地层主要由变质岩系和沉积岩系组成,包括石灰岩、板岩、片麻岩以及较新的沉积层。此外,该区域也有较晚期的火山活动留下的火山岩及相关侵入岩体。区域内广泛分布有侵入的花岗岩和闪长岩,这些岩体通常与区域内的金属矿化现象有关。依据地质和地球化学特征,该远景区显示出多金属矿产的开发潜力,特别是Cu、Pb、Zn及贵金属如Au和Ag。成矿主要与区域断裂带相关,矿体沿断层或岩体接触带形成。
6.4. 响拉成矿远景区
该远景区位于江州璃族乡附近响拉一带,响拉地区位于主要的构造带交汇处,这些构造带包括重要的断裂和褶皱带。地区内的主要构造活动包括走滑断层和逆冲断层,这些构造活动造成了显著的地壳变形,为流体迁移和矿物沉积提供了通道和空间。该区的地层主要由古生代到中生代的变质岩和沉积岩组成,岩石类型包括石英岩、片麻岩、大理石和变质基性岩等。这些岩石经过长期的地质作用,形成了复杂的地层结构和岩石组合。响拉成矿远景区内部分地区有晚期侵入的花岗岩体和闪长岩体。该远景区因其独特的地质和地球化学特征,被认为是寻找铜、铅、锌以及贵金属如Au和银的有利地区。矿化过程主要与断裂带相关,矿体通常沿断层或侵入岩体的接触带发育,显示出与区域构造活动密切相关的成矿特征。该远景区以Ba异常为主,通常与低温至中温热液系统相关,但其成矿物质、成矿热液来源尚不清楚。
Figure 6. Target area prediction map of Jinya Township area (1—Triassic; 2—Permian; 3—Lead mineralization point; 4—Carboniferous; 5—Devonian; 6—Quaternary; 7—Strike reverse fault; 8—Strike normal fault; 9—Fault; 11—Anticline; 12—Syncline; 13—Ore deposit)
图6. 金牙乡地区靶区预测图(1——三叠系;2——二叠系;3——铅矿化点;4——石炭系;5——泥盆系;6——第四系;7——平移逆断层;8——平移正断层;9——断层;11——背斜;12——向斜;13——矿床)
7. 结论
1) 采用水系沉积物地球化学勘查技术,我们能够高效地缩小矿产勘探的搜索范围,精准定位潜在的矿产资源富集区。
2) 通过对金牙乡地区水系沉积物的地球化学特性进行深入剖析,我们发现了Au、As、Sb等元素在该区域成矿过程中的主要地位。
3) 综合地质构造、矿产分布特征等多维度信息,我们成功圈定了四个成矿远景区,分别是海亭–巴叶、莱家坪–金牙、坡心–谋屯以及响拉地区。
NOTES
*通讯作者。