邴明明

（甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 天水 741020）

1 概述

甘肅省廠壩礦集區(qū)位于西秦嶺南麓，隸屬甘肅省隴南市西和縣、成縣管轄，海拔一般為1500～2300m，相對(duì)高差500～800m，地形切割屬中等，溝谷發(fā)育，山勢(shì)險(xiǎn)峻，多為懸崖、峽谷及“Ⅴ”字形谷地，植被茂密，覆蓋廣厚。區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富，主要為鉛鋅礦。改革開放后，從事礦業(yè)開發(fā)人員較多，礦產(chǎn)資源勘查開發(fā)成為該地區(qū)的支柱產(chǎn)業(yè)，有力地促進(jìn)了當(dāng)?shù)亟?jīng)濟(jì)的穩(wěn)定增長(zhǎng)和快速發(fā)展。

2 甘肅省廠壩礦集區(qū)地球化學(xué)特征及其分布規(guī)律分析

2.1 元素地球化學(xué)特征

1）元素的集中和分異。第一，該區(qū)元素背景含量與地殼（黎彤）豐度比較，其濃集克拉克值大于1的 有 Bi、Pb、As、B、W、Au、Sb、Ag、Cd、Mo、Sn、Zn， 這些元素在該區(qū)富集；濃集克拉克值接近1的有Ba；濃集克拉克值小于 1 的有 Hg、Mn、Cr、Co、Cu、Ni，這些元素在該區(qū)貧化。

該區(qū)元素背景含量與隴南地區(qū)平均值比較，濃集系數(shù)大于 1 的有 Au、Pb、Mo、Cd、Ag、W、Sb、Hg、Zn；濃集系數(shù)接近1的Bi、As；濃集系數(shù)小于1的有Mn、Ba、Cu、Sn、Ni、Co、Cr、B，這些元素在該區(qū)貧化。元素疊加值D≥100表明元素具極強(qiáng)的后生疊加作用，成礦可能性較大，而D=10～100表明元素具強(qiáng)疊加，具有一定的成礦能力。因此，本區(qū)具成礦可能性的元素有 Pb、W、Au、Cd、Hg、Zn、Bi。

第二，元素的分異。元素含量標(biāo)準(zhǔn)離差、變異系數(shù)較大的有 Pb、Ba、Zn、Au、Hg 等， 反映了他們的含量變化的均勻性較差，在全區(qū)分布不均勻，在局部有利地段有可能富集成礦。構(gòu)造地球化學(xué)測(cè)量中分異強(qiáng)的元素（Cv≥2）有 Pb、W、Cd、Bi、Ba、Zn、Au、Ag、Hg、Cu、Ni，說明它們?cè)诘貙又蟹植紭O不均勻，成礦可能性較大；分異較強(qiáng)的元素（Cv＝1-2）有 Cr、As、B、Sn，它們?cè)诘貙又蟹植驾^不均勻，具有一定的成礦可能。顯然，元素含量分布愈不均勻的元素，局部富集成礦的可能性愈大；分布愈均勻的元素，反映受成巖作用控制愈明顯，富集成礦的可能性愈小。

2）成礦元素分析。元素富集系數(shù)反映了各區(qū)中各元素相對(duì)于全區(qū)的富集程度，濃集集系數(shù)越大說明元素背景豐度越高，成礦的物質(zhì)條件越有利。元素的變異系數(shù)反映了區(qū)中各元素相對(duì)的分異程度，變異系數(shù)越大說明元素分異越明顯，越易于局部富集，越利于成礦。

為了便于比較，給定一個(gè)新參數(shù)“元素地球化學(xué)成礦有利度(簡(jiǎn)稱成礦有利度)”，用它表示一個(gè)元素成礦可能性的大小。顯然根據(jù)元素濃集系數(shù)和變異系數(shù)的定義知道，成礦有利度與元素富集系數(shù)和元素變異系數(shù)均成正比，即：

成礦有利度（Z）=元素濃集系數(shù)（Kk）×元素變異系數(shù)（Cv）

依據(jù)以上公式計(jì)算出各區(qū)元素的成礦有利度并進(jìn)行排序，見表1，其數(shù)值越大成礦越有利。

表1 調(diào)查區(qū)元素成礦有利度表

3）元素組合特征。利用全區(qū)構(gòu)造地球化學(xué)測(cè)量19種元素分析值作R型因子分析。由于正交旋轉(zhuǎn)因子負(fù)載矩陣比初始因子負(fù)載矩陣所反映的元素組合更具合理性和可解釋性，因此采用了正交旋轉(zhuǎn)因子負(fù)載矩陣來劃分元素組合，可以認(rèn)為這6個(gè)因子分別代表了工作區(qū)的6種元素組合類型。

F1 因子：由 Ba、Pb、Hg、Zn、Cd 元素組成，為噴流沉積型鉛鋅礦的產(chǎn)物，表明Pb、Zn礦化與Ba、Hg、Cd 密切相關(guān)。

F2 因子：由 As、Sb、Ag、Au 元素組成，為一次巖漿期后熱液活動(dòng)的產(chǎn)物，表明Au礦化As、Sb、Ag關(guān)系密切。

F3 因子：由 Co、Cr、Ni元素組成，為高溫?zé)嵋夯顒?dòng)階段產(chǎn)物，地質(zhì)成因上Co、Cr、Ni異常為巖漿活動(dòng)所引起。

從上述結(jié)果與地質(zhì)條件結(jié)合，可以推測(cè)該區(qū)Pb（Zn）、Au等元素主要與地層、構(gòu)造關(guān)系密切。巖漿或構(gòu)造熱液在擴(kuò)散或滲透過程中，使上述元素遷移進(jìn)入有利地質(zhì)體及有利構(gòu)造部位富集，從而形成礦（化）體或異常。

4）元素的空間展布。元素的空間展布總體與區(qū)域構(gòu)造線有密切的關(guān)系，局部與巖體基本一致。

第一，吳家山背斜北廠壩-黃渚關(guān)-曬經(jīng)鄉(xiāng)一帶：分布元素為 Ag、Au、B、Bi、Cd、Cu、Mn、Mo、Pb、Zn等，形態(tài)大致呈長(zhǎng)條帶狀分布，展布方向?yàn)楸蔽鳎蠔|向。與區(qū)域構(gòu)造線一致，可能反映一組與噴流沉積型鉛鋅礦有關(guān)的元素組合。

第二，吳家山背斜軸部官店-安家岔一帶：分布元素為 Ag、Au、B、Ba、Cd、Cu、Mo、Zn 等，形態(tài)大致呈長(zhǎng)條帶狀分布，展布方向?yàn)楸蔽魑飨?。與區(qū)域構(gòu)造線基本一致，可能反映一組與巖漿期后熱液型金礦有關(guān)的元素組合。

第三，吳家山背斜南畢家山-青陽峽一帶：分布元素為 Ag、As、Au、B、Cd、Cu、Hg、Mn、Pb、Sb、Zn 等，形態(tài)大致呈長(zhǎng)條帶狀分布，展布方向?yàn)闁|西向。與區(qū)域構(gòu)造線大致一致，可能反映一組與噴流沉積型鉛鋅礦及巖漿期后熱液型金礦有關(guān)的元素組合。

第四，黃渚關(guān)巖體外接觸帶：分布元素為As、Au、B、Ba、Bi、Co、Cr、Cu、Mo、Ni、Pb、Sn、W、Zn 等，反映一組與高、中、低溫?zé)嵋河嘘P(guān)的元素組合，形態(tài)上呈環(huán)繞弧形沿黃渚關(guān)巖體分布。

第五，草關(guān)巖體外接觸帶：分布元素為Ag、As、Au、B、Ba、Bi、Co、Cr、Cu、Mo、Ni、Pb、Sb、Sn、W、Zn 等 ，反映一組與高、中、低溫?zé)嵋河嘘P(guān)的元素組合，元素基本沿巖體接觸帶分布，形態(tài)上呈環(huán)繞弧形。

2.2 地層地球化學(xué)特征

對(duì)區(qū)內(nèi)11個(gè)地質(zhì)單元進(jìn)行參數(shù)統(tǒng)計(jì)，變異系數(shù)Cv≥2，表示元素分異性極強(qiáng)，Cv=1～2表明元素具強(qiáng)分異；富集系數(shù)K>2表明元素有不同程度的富集（K＝地層剔除前均值/全域剔除后均值）；元素迭加值D≥100表明元素具極強(qiáng)的后生疊加作用，成礦可能性較大，而D=10～100表明元素具強(qiáng)疊加，具有一定的成礦能力。

2.3 地球化學(xué)推斷解釋

用本次構(gòu)造地球化學(xué)測(cè)量工作的As、Sb、Au等元素的地球化學(xué)圖來推測(cè)本區(qū)隱伏斷裂構(gòu)造，以濃度梯度帶作為劃分?jǐn)嗔训闹饕罁?jù)，結(jié)合建造構(gòu)造圖來劃分。用W、Sn、Mo等元素的地球化學(xué)圖結(jié)合建造構(gòu)造圖來推斷本區(qū)的隱伏巖體。共推測(cè)隱伏斷裂18條，隱伏巖體6個(gè)（如圖1所示）。

2.4 異常剝蝕程度判斷

利用均一化后的 Sb/Bi、（As+Sb+Hg）/（W+Sn+Mo）制作地球化學(xué)圖，對(duì)該項(xiàng)區(qū)的鉛鋅礦（如圖2所示）、金礦（如圖3所示）的剝蝕程度進(jìn)初步判斷，取得了一定的效果。均一化處理是用各樣品的元素含量值除以該區(qū)各元素的平均值。剝蝕程度估算圖顏色從深藍(lán)一淺藍(lán)一黃一淺紅一深紅，表示元素的比值由小到大。

根據(jù)圖2可以看出，本區(qū)內(nèi)廠壩鉛鋅礦及畢家山鉛鋅礦地表剝蝕程度較高，青陽峽鉛鋅礦及鄧家山鉛鋅礦地表剝蝕程度較低，找礦潛力較大。

根據(jù)圖3可看出，本區(qū)的北部有一條北西向的低值帶，反映該帶剝蝕較深，對(duì)應(yīng)的地質(zhì)現(xiàn)象為黃渚關(guān)隱伏斷裂帶，有黃渚關(guān)巖體、草關(guān)巖休等巖漿巖出露，說明該區(qū)由于黃渚關(guān)隱伏斷裂的影響，巖漿向上侵位，致使地層上升而遭受剝蝕，這一帶應(yīng)以尋找高溫礦物為主。由低值帶向西南，元素的比值變大，說明向西南剝蝕程度降低，出現(xiàn)了大范圍的 Ag、Zn異常，Au、Cu 異常也零星出露， 而 Bi、Mo異常沒有出露。

圖2 十里鋪－黃渚關(guān)地區(qū)鉛鋅礦剝蝕程度估算圖

圖3 十里鋪－黃渚關(guān)地區(qū)金礦剝蝕程度估算圖

3 結(jié)束語

本文主要以甘肅省廠壩礦集區(qū)為例分析地球化學(xué)特征及其分布規(guī)律，通過本文的介紹能夠?qū)︻愃茀^(qū)域地球化學(xué)特征和成礦規(guī)律分析提供一定參考和幫助，對(duì)于推動(dòng)礦產(chǎn)資源發(fā)展具有非?，F(xiàn)實(shí)的意義。