广东省孔门山矿区土壤地球化学特征及找矿预测

黄 秋，王开朗，杜成额

（湖南省有色地质勘查局二四七队，湖南 长沙 410129）

1 研究区地质概况

区域上，研究区位于郴州—怀集断裂带内，北北东向寨岗向斜的西翼南部。区域上跨南岭岩浆带与罗霄岩浆带两个四级构造单元。白石门断裂穿越图区东部，构造复杂，褶皱、断裂发育，岩浆活动强烈[1]。区域内出露南华系—石炭系、少量白垩系—古近系和第四系地层。出露的岩体主要为大宁岩体和连阳岩体，大宁花岗闪长岩体为一北西向岩基，该岩体被连阳岩体侵入。研究区出露的地层主要为南华系正园岭组绿泥绢云化岩屑砂岩；出露的岩浆岩有加里东期花岗闪长岩分布于研究区南部，研究区褶皱构造较为普遍，以复式倒转背斜为主，发育多个小型背斜构造。断裂构造也发育，按平面分布主要有近南北向、北东向和北西向3组。

2 研究区土壤地球化学特征

2.1 样品的采集加工测试

根据土壤地球化学测量规范，本次工作按250m×50m网度进行了土壤地球化学测量，测线方向300°，基本垂直地层和主要构造，取样对象为土壤B层，共采集土壤次生晕样品617个，分 析W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn、Ag、Au、As、Sb、Cr、Mn13个元素的含量。

2.2 元素含量特征

对分析测试取得的元素含量原始数据进行统计分析（表1）。结果显示，Mo、Au、Sn、Sb、As、Pb、Ag等元素含量较高，分布较广。区内强烈富集的元素为As、Bi、Sb、Au、Pb（富集系数＞5），Mo、W、Sn、Cu、Ag、Cr为富集元素（1.5～5），Zn、Mn为高背景元素（＜1.5）；从变异系数上看，Mo强烈分异（变异系数＞2），Au、Bi分异（1.0～2.0），Sb、As、Ag、Pb、Mn、Sn、Cu弱分 异（0.5～1.0），W、Zn、Cr不均匀（0.25～0.5）。综合来看，其分布范围广且不均匀，参与了次生富集成晕作用及过程，易形成地球化学异常，成矿可能性很大。

表1 研究区土壤元素含量地球化学参数

2.3 元素组合特征

元素素的组合特征受地质背景、构造环境、成矿规律的影响显示不同的特征，因此，对元素组合特征科学合理的分析和提取对地球化学异常的解释、成矿预测起至关重要的知道作用[2，3]。

2.3.1 相关分析

通过研究元素之间相关系数的大小了解其关系亲疏程度，研究元素的组合特征进而确定成矿物质基础。运用中大比例尺化探数据一体化处理软件计算工作区内土壤样品各元素的相关性系数，从分析结果（表2）看，Ag与As、Sb、Pb、Bi的相关系数比较高，大于0.5，Pb与Ag、As、Bi、Zn的相关系数均大于0.4，而Au与As之间有明显的正相关，与其他元素的相关性都很低，反应金矿化的成矿物质来源比较复杂。

表2 研究区土壤地球化学测量元素相关性系数矩阵

2.3.2 因子分析

在地球化学找矿中，利用因子分析法可以把错综复杂关系的元素原始变量归结为少数几个综合因子，以最大因子载荷的阈值确定不同因子的元素组合，通过元素组合特征推算、解释成矿过程和成矿元素的迁移、富集规律，找出元素间相关关系特征，放大或者加强异常，以指示找矿。

对研究区土壤样品各元素数据基于主成分变量R型因子分析，结果分析表明，研究区内成矿元素来源复杂，矿化期次较多，所以矿化可能不太集中。按照累计方差贡献率64.6594得到4个主因子，其中F1因子：Ag、Sn、As、Sb、Bi、Pb；F2因子：Mo、Cu、Cr；F3因子：Zn、Mn；F4因子：W、Au。分别代表不同成矿温度条件下的成矿元素次生富集组合关系。

2.4 综合异常特征

根据元素地球化学特征确定的矿区主要成矿元素，结合研究区内各元素的地球化学特征及成矿地质条件，共圈定综合异常3处，其中以Ag为主的综合异常1处，以Au为主的异常处2处。各综合异常特征如下：

AP1异常：主要位于工作区西北部，主要展布在南华系正园岭组地层中，区内构造不发育。主要异常元素为Mo、As、Ag、Sb，异常面积大，强度高，Mo最大值达146.34×10-6，As为805×10-6，Ag为1.443×10-6，Sb为36.63×10-6。各元素异常吻合性较好，有一处很明显的浓集中心，位于铜铅锌银矿化体上方。从元素组合和地质概况来看，该异常与地层及铅锌铜矿化体关系密切，显示出较为明显矿致异常特征。物探的高磁也显示该异常区内有两处明显的高磁异常。该区继续扩大寻找中低温热液型银多金属矿有很好的前景。

AP2异常：位于工作区南部，主要展布在南华系正园岭组地层中，主要异常元素为Au、Mo、Sn、Pb、As、Ag，其中Au、Pb、Ag面积较大，Au、Mo、As强度高，Au最大值高达178×10-9，Mo达123.37×10-6，As达490×10-6，均具三级浓度。各元素局部异常吻合性较好，有一处很明显的浓集中心。综上所述，该异常具有寻找岩浆热液型金多金属矿前景。

AP3异常：异常主要位于工作区东南部，主要异常元素为W、Bi、Sn、Au、Pb、Zn，其中W、Au面积较大，Bi、Sn、Au、Pb强度高，Bi最大值达53.04×10-6，Sn为69.6×10-6，Au为31.3×10-9，Pb为885×10-6，均具三级浓度。各元素局部异常吻合性较好，有一处很明显的浓集中心，浓集中心位于铅锌金矿化体的上方。从元素组合和地质概况来看，该异常与构造及矿化体关系密切，显示出明显的矿致异常特征。物探的高磁也显示该异常区内有两处明显的高磁异常。综上所述，该异常具有寻找岩浆热液型铅锌金多金属矿前景。

3 结论

（1）研究区土壤元素含量特征表明，Mo、Au、Sn、Sb、As、Pb、Ag等元素含量较高，分布较广，富集系数及变异系数大，说明矿化不均匀，有后期成矿作用叠加，有较好的找矿前景。

（2）相关分析显示研究区内Ag与As、Sb、Pb、Bi，Pb与Ag、As、Bi、Zn，Au与As之间有明显的正相关；因子分析得到4个主因子，其中F1因子：Ag、Sn、As、Sb、Bi、Pb；F2因子：Mo、Cu、Cr；F3因子：Zn、Mn；F4因子：W、Au。分别代表不同成矿温度条件下的成矿元素次生富集组合关系。综合表明研究区内成矿元素来源复杂，矿化期次较多，矿化可能不太集中。

（3）研究区内Mo、Au、Sn、Sb、As、Pb、Ag等元素异常分布面积较大，连续性较好，强度高，均具三级浓度，异常主要呈线状北东向分布在南华系正园岭组地层中，浓集中心明显，显示出矿致异常特征。

（4）结合研究区地质及物探特征，元素综合异常特征显示：区内AP1、AP2、AP3具有良好的找矿前景，为矿区下一步勘查的重要找矿靶区。