王巧玲 ，李山坡，陳春景 ，余智慧 ，王良，李玉芹

（1.河南省有色金屬礦產探測工程技術研究中心，河南 鄭州 450016；2.河南省有色金屬地質礦產局第七地質大隊，河南 鄭州 450016；3.河南省地質調查院，河南 鄭州 450001）

0 引言

河南省新縣南地區(qū)地質工作始于二十年代，自五十年代始，涉及本區(qū)的系統(tǒng)地質找礦工作有序開展，近十幾年來，地質工作不斷向縱深方向發(fā)展。隨著新技術、新方法、新理論的陸續(xù)引進和應用，地質研究逐漸深入，并取得了寶貴的研究成果。研究區(qū)位于河南省新縣境內，地理坐標為東經(jīng)114°34′30″～114°52′24″，北 緯31°29′48″～31°42′04″。2006—2008年河南省地質礦產勘查開發(fā)局第三地質調查隊和河南省地質調查院先后在新縣南地區(qū)開展了1∶5萬“千斤河棚幅”、“新縣幅”區(qū)域礦產遠景調查工作，發(fā)現(xiàn)了具有進一步工作價值的鉬礦（化）點10多處，為研究區(qū)礦產資源及基礎地質提供了可靠的基礎化學資料。水系沉積物地球化學測量是區(qū)域化探的主要方法，是一種效率較高的化探找礦方法，特別在尋找銅、金等多金屬礦產方面效果顯著，為我國地質找礦及調查研究工作提供大量的基礎資料（肖霞等，2016；王磊等，2016；張永強等，2018；柳坤峰等，2019）。新縣南地區(qū)位于大別山北麓，水系發(fā)育，在新縣南地區(qū)運用水系沉積物地球化學測量快速縮小了找礦范圍，有效確定了找礦方向，為工作區(qū)地質找礦提供重要基礎依據(jù)。

1 地質概況

河南省新縣南大地構造處于秦祁昆造山系，大別-蘇魯?shù)貕K的大別高壓—超高壓變質雜巖帶。屬大陸型溫潤季風氣候，地形相對高差200～500 m，呈中低山地貌，地勢南高北低，區(qū)內水系比較發(fā)育，適合進行水系沉積物測量。

該區(qū)位于東秦嶺桐柏-大別造山帶核部，該造山帶在漫長的構造演化中，經(jīng)歷了多期次的伸展裂解、會聚拼貼，直到印支期陸內俯沖作用的全面造山，形成了結構復雜的復合型造山帶。工作區(qū)構造相對簡單，總體顯示為一帶狀片麻巖穹窿。斷裂主要分為北東向和北西向兩組斷裂（圖1）（貢二辰和王巧玲，2013；楊繼兵等，2016）。

圖1 河南省新縣南地區(qū)地質簡圖

該區(qū)出露的地層主要為太古宇變質表殼巖（ArDb）、中—新元古界滸灣組（Pt2+3h）及第四系（Q）。變質表殼巖系常被花崗質片麻巖系侵入或零星分布于花崗質片麻巖系中，呈包體形式產出，巖性為角閃黑云二長片麻巖、斜長角閃片麻巖、白云石英片巖、磁鐵石英巖等。滸灣巖組為一構造巖石單位，由高壓變質巖塊（HPB）和中壓變質巖塊（MPB）兩部分組成。高壓變質巖塊為榴輝（閃）巖；中壓變質巖塊為一套經(jīng)歷角閃巖相變質的白云母（二云母）二長片麻巖、含石榴石白云母斜長片麻巖和構造片巖、片麻巖等中基性火山巖—陸源碎屑巖沉積建造（李肖龍等，2017）。第四系為更新統(tǒng)洪沖積相（Qpapl），主要為河床沖積物和洪積物，分布于山體邊緣及Ⅲ級階地之間，上部為黃褐色粉砂質粘土、中粗粒砂；下部為紫紅色砂礫層（李肖龍等，2017）。

區(qū)內巖漿活動極為頻繁，各個地質時期均有不同程度的巖漿活動，其中酸性侵入巖最為發(fā)育，次為基性巖。巖石類型主要為晚古生代含石榴石混合花崗巖（γPz2）、晚侏羅世細粒二長花崗巖（ηγJ3）、白堊紀花崗巖（γK1）、二長花崗巖（ηγK1）、花崗斑巖（ηπK1）、二長花崗巖（ηγK2）、新縣巖體（ηγK1：細粒二長花崗巖－中粒二長花崗巖－（中）粗粒二長花崗巖）（羅正傳，2013）。

2 地球化學特征

采用元素含量最高值（Max）、最低值（Mix）、平均值（X）、離差（S）、富集系數(shù)（K1、K2）、變異系數(shù)（Cv）等地球化學參數(shù)來闡明和討論1∶5萬水系沉積物地球化學特征及規(guī)律（李玉芹等，2011；楊寶榮等，2019；田滔等，2019）。K1為該地區(qū)元素含量平均值與區(qū)域水系沉積物元素含量平均值之比：K1＝X/X1；K2為該地區(qū)元素含量平均值與全國水系沉積物元素含量平均值之比：K2＝X/X2，可評價測區(qū)主要成礦元素的遷移富集規(guī)律。Cv＝S/X，可衡量元素含量的離散程度，用來評價富集成礦的幾率（王子騰等，2019；丁吉順等，2019；王磊等，2020），其劃分標準見表1。

表1 元素分布、富集劃分準則表

2.1 元素的含量特征

與全國水系沉積物平均含量相比，測區(qū)Pb、Zn、Y呈正常背景分布，Au、As、Sb呈貧乏分布，其它元素呈低背景分布。與區(qū)域背景相比，Cd呈高背景分布，Au、W、Mo、Bi、As、La呈低背景分布，Th呈貧乏分布，其它元素呈正常背景分布（表2）。

表2 新縣南測區(qū)地球化學特征值

Mo元素的變異系數(shù)為1.08，在1.0～1.5之間，呈強分異分布；Au、Cu元素的變異系數(shù)分別為0.830、0.780，在0.75～1.0之間，呈分異型分布；Pb、W、As、Cd、La、Th元素的變異系數(shù)在0.45～0.75之間，呈不均勻分布；Ag、Zn、Sn、Bi、Sb、Y元素的變異系數(shù)在0.25～0.45之間，呈基本均勻分布（李崴崴等，2015；祝大偉等，2017；許強等，2019）。

Mo、Au、Cu數(shù)據(jù)離散程度較大，存在局部富集現(xiàn)象，說明該區(qū)對尋找Mo、Au、Cu等多金屬為有利，對尋找Pb、La、Th等礦產相對有利。在該區(qū)以后的地質勘查工作中有利于開展鉬金銅鉛、鑭、釷多金屬礦的找礦工作。

2.2 元素的分布特征

與測區(qū)水系沉積物背景含量相比，新元古界片麻巖中所有元素均呈正常背景分布，Mo呈強分異型分布；Au、Cu分異型分布，Pb、W、Cd、As、La、Th呈不均勻分布；其它元素呈基本均勻分布。由元素分布特征看，該巖體是尋找Mo、Au、Cu的極有利地區(qū)。晚古生代混合花崗巖中Au、Cu呈低背景分布；其它元素均呈正常背景分布；Cu、Pb、W、Bi、As、Cd、La、Th呈不均勻分布，其他元素呈基本均勻分布。由元素分布特征看，該巖體是尋找Pb、W、La、Th等礦產的相對有利地區(qū)。中生代晚侏羅世花崗巖中La呈富集分布，Cd呈低背景分布，其他元素均呈正常背景分布；Au呈強分異型分布，Mo呈分異型分布，La呈不均勻分布其他元素呈基本均勻或均勻分布。由元素分布特征看，該巖體是尋找La、Au、Mo等多金屬礦產的有利地區(qū)。

測區(qū)Au元素高背景區(qū)主要分布在卡房—棗林山、陳家河—黃家崗地區(qū)（圖2）；Ag高背景區(qū)分布在彭家灣—棗林山—鐵寺寨一帶；Pb高背景區(qū)與Ag、Cd相似，在劉家畈—鐵寺寨一帶多有交集；Cu、Zn、Y在鐵寺寨—鯽魚嶺、黃家崗—曹家灣地區(qū)等地區(qū)有高背景區(qū)重疊；W在彭家灣—棗林山—鯽魚嶺一帶，Mo在卡房—金堂崗—宋家灣—許家灣一線，Sn在棗林山—打油尖一帶，Bi在金堂崗—簸箕山、鄧家灣—胡家灣地區(qū)，As、Sb在竹林灣—馮家灣、雷家河—宏家灣地區(qū)，La、Th在鐘家灣—白沙關—帽云山、胡家灣—棗林山—鐵寺寨地區(qū)等有部分元素高背景區(qū)分布。

圖2 新縣南地區(qū)1∶5萬水系沉積物異常

2.3 元素的相關特征

將該區(qū)15種元素進行R型聚類分析和因子分析，得出R型聚類分析圖（圖3）和初始因子矩陣結果（表3）。

表3 新縣南測區(qū)初始因子矩陣結果

圖3 新縣南地區(qū)元素R型聚類分析譜系圖

以相關系數(shù)R=0.26為界，可將15種元素分為4類。

第一類為Au、Ag、Cd、Cu、Zn、Y組，其異常多與新元古代片麻狀花崗閃長巖有關，為中低溫熱液成礦元素組合。

第二類為Bi、Mo組，該類反映了高溫熱液作用相關的礦化信息。

第三類為Sn、Th、La、Pb、W組，屬于高溫熱液成礦元素組合。

第四類為As、Sb組，圖中可見兩者之間關系比較密切，與其他元素相關性較差。

從表2可得出，15種元素大致可分四種組合，其特征如下：第一組因子代表的元素組合為La、W、Pb、Th等元素，第二組因子代表的元素組合是Cu、Zn、Y元素，第三組則是As、Sb元素組合，第四組為Au、Ag、Mo、Cd、Bi元素組合。

2.4 單元素異常特征

利用中國地質調查局發(fā)展研究中心GeoExpl軟件對該區(qū)水系沉積物樣品分析結果進行數(shù)據(jù)處理，采用剔除異常點的正態(tài)分布異常下限的方法，求出該區(qū)各元素地球化學背景值與異常下限（戴慧敏等，2010；李玉芹等，2011；張猛和羅茂金，2019；楊育振等，2019）。初步選擇下列數(shù)值為各元素異常下限（表4），并以異常下限的1倍、2倍、4倍對全區(qū)不同元素異常進行外、中、內濃度帶勾繪，制得單元素異常圖。

表4 新縣南地區(qū)元素地球化學異常下限使用值

根據(jù)異常下限值在區(qū)內共圈出單元素異常125個，其中Mo、Cu、Pb、Au、W、Th、La元素異常面積較大，元素異常數(shù)量較多，具內、中、外濃度帶且內帶范圍較大；其次為Ag、Cd元素；As、Bi、Sb、Sn、Zn、Y元素異常面積較小、數(shù)量較少。

其中異常規(guī)模較大且具有一定找礦意義的有：鉬異常4個，銅異常4個，鉛異常3個，金異常3個（表5，圖2）。

表5 新縣南地區(qū)水系沉積物單元素異常特征

鉬異常數(shù)量較多，異常規(guī)模大、強度高，多具有內、中、外三級濃度分帶?？傮w呈東西向展布于研究區(qū)中北部，串珠狀分布于卡房—許家灣一線。東、中部出露巖石為新元代鉀長花崗質片麻巖，西部位晚古生帶含榴混合花崗巖。

銅異常主要分布在研究區(qū)西南部鐵寺寨—牛坳坡一帶，規(guī)模較大，多具中、外二級濃度帶，出露巖石有榴輝（閃）巖包體、新元古界鉀長花崗質片麻巖、花崗質片麻巖、晚古生代含石榴石混合花崗巖，其中夾有石英脈和花崗巖脈。

鉛異常數(shù)量較多，總體處于分散狀態(tài)。其中研究區(qū)西南部李家墩—樓子灣一帶鉛異常近南北展布，規(guī)模較大，具有內、中、外三級濃度分帶，出露巖石與銅異常相似。研究區(qū)西北部劉家畈一帶鉛異常具有中、外二級濃度帶，有新元古界鉀長花崗質片麻巖出露。

金異常主要分布在研究區(qū)西中部卡房一下家譚、中部關山坳及中東部黃家灣附近，規(guī)模較大、強度較高，多具有內、中、外三級濃度分帶。出露巖石有新元古代鉀長花崗質片麻巖（白云鉀長、二長片麻巖）、新元古代片麻狀花崗閃長巖及晚侏羅世細粒二長花崗巖。

3 找礦遠景區(qū)劃分

工作區(qū)圈出水系沉積物地球化學綜合異常18處，其中12處乙類異常，6處丙類異常，多數(shù)綜合異常具一定規(guī)模，組合較復雜，有一定濃集中心。在對水系沉積物地球化學異常圈定、綜合異常解釋及查證的基礎上，結合區(qū)域成礦地質條件、區(qū)內礦產地質特征，在工作區(qū)優(yōu)選出3處多金屬找礦遠景區(qū)（圖2）：（1）AS15：新縣卡房鄉(xiāng)李家墩村—尚福寺一帶Cu、Pb、Au、Ag、Zn、Cd、Th、Y元素富集區(qū)，分布在工作區(qū)的南西部；（2）AS9：新縣卡房鄉(xiāng)楊家坳村—胡家村一帶Au、Mo、Ag、Pb、Zn、W、Cd、Sn、Th元素富集區(qū)，分布在工作區(qū)的西部；（3）AS7：新縣陡山河鄉(xiāng)青山崗村—羅家沖村一帶Mo、La、Th、Au、Ag、Sn、As、Sb元素富集區(qū)，分布在工作區(qū)的北東部。此3處化探異常類型均為乙3。

3.1 As15水系沉積物綜合異常區(qū)

出露巖石主要有榴輝（閃）巖包體，新元古界鉀長花崗質片麻巖（ξγPt3），花崗質片麻巖（γPt3），晚古生代含石榴石混合花崗巖（γPz2）；并有石英脈和花崗巖脈分布。異常區(qū)內新發(fā)現(xiàn)2個金礦點、2個鎢礦化點、1個鉛鋅礦點，成因類型為熱液型。異常元素以Cu、Pb、Au、Ag、Zn為主，伴生有Cd、Th、Y、Bi異常，異常特征見表5。

表5 AS15地球化學異常特征組合基本地球化學參數(shù)參數(shù)統(tǒng)計表

該異常強度較高、規(guī)模較大，元素套合較好，近北西向展布，異常形態(tài)較不規(guī)整，南側未封閉，面積約10.67 km2（圖4）。Cu、Pb、Zn、Cd、Y異常呈不規(guī)則狀，南部未封閉，Au、Ag、Th等其他元素呈近橢圓狀。銅具內、中、外三級濃度分帶，金、鎘、釷具濃度分帶的中、外帶；銅最高含量達430.4×10-6。

圖4 新縣南測區(qū)AS15綜合異常剖析圖

該異?？赡転榈V致異常，主要由構造熱液作用引起，由異常形態(tài)、面積、元素組合并結合該區(qū)地質礦產分布特征，該區(qū)存在Cu、Pb、Zn等多金屬礦化現(xiàn)象，是尋找Cu、Pb、Zn等多金屬礦產的有利地段。

3.2 As9水系沉積物綜合異常區(qū)

該異常區(qū)出露巖石主要有變質表殼巖，新元古界鉀長花崗質片麻巖（ξγPt3），花崗質片麻巖（γPt3），并有花崗巖脈出露；異常西部發(fā)育有北北東向斷層。異常元素以Au、Mo、Ag、Pb、Zn為主，伴生有W、Cu、Cd、Sn、Th異常，異常呈不規(guī)則帶狀，金、銀、鉛、鋅、鎘、鎢、錫、釷呈近橢圓狀，鉬呈帶狀，西側未封閉，面積6.31 km2，該異常元素套合較好，規(guī)模大，強度高，元素齊全；，金、鉬具濃度分帶的內、中、外帶，銀、鋅、鎢、鎘具濃度分帶的中、外帶。該異常為礦致異常；主要由構造熱液作用引起；由異常形態(tài)、面積、元素組合，結合該區(qū)地質礦產分布特征，該異常區(qū)應存在Au、Mo、Ag、Pb等多金屬礦化現(xiàn)象，是尋找Au、Mo、Ag、Pb等多金屬礦產的有利地區(qū)。

3.3 As7水系沉積物綜合異常區(qū)

該異常區(qū)地層不發(fā)育；出露巖石主要為新元古界鉀長花崗質片麻巖（ξγPt3），花崗質片麻巖（γPt3），晚古生代含石榴石混合花崗巖（γPz2），晚侏羅世細粒二長花崗巖（ηγJ）；并有花崗巖脈出露。異常元素以Mo、La、Th為主，伴生有Au、Ag、Sn、As、Sb異常，異常形態(tài)及規(guī)模：異常呈近橢圓狀；Mu、Au、Ag、Sn、As、Sb異常呈近橢圓狀，La、Th村北西向帶狀。異常面積5.82 km2。該異常強度高規(guī)模大，元素套合較好；鉬、錫具濃度分帶的內、中、外帶，鑭、釷、金、砷、銻具濃度分帶的中、外帶。該異?？赡苡蓸嬙鞜嵋鹤饔靡穑辉摦惓Ｌ幵趲r體外接觸帶上，結合異常元素組合特征，判定該區(qū)是尋找鉬多金屬及鑭的有利地區(qū)。

4 結論

（1）通過對新縣南地區(qū)1∶5萬水系沉積物測量，基本查明了該區(qū)Au、Ag、Cu、Pb等15種元素的分布特征和富集規(guī)律，共圈定12處乙類異常，6處丙類異常，為該區(qū)地質找礦奠定了基礎。

（2）經(jīng)綜合異常分析、查證及成礦條件研究，劃定出成礦遠景區(qū)3處：新縣卡房鄉(xiāng)李家墩村—尚福寺找礦遠景區(qū)（As15）、新縣卡房鄉(xiāng)楊家坳村—胡家村礦遠景區(qū)（As9）和新縣陡山河鄉(xiāng)青山崗村—羅家沖村礦遠景區(qū)（As7），指明了該區(qū)下一步找礦工作方向。