王 帅，张 男

(中陕核工业集团二一一大队有限公司)

引 言

马蹄沟—王家台地区处于南秦岭铅-锌-银-金-汞-铜成矿带，属于秦岭—大别山成矿省南秦岭成矿带中的凤县—太白贵金属有色金属成矿亚带，成矿地质条件有利，并且已先后发现了庞家河、佐家庄、八卦庙等多个金矿床[1-2]。

前人在陇宝地区开展过1 ∶10万金矿化探扫面工作，将凤县马蹄沟—王家台地区确定为金成矿Ⅱ类远景区，并发现多个Au水系沉积物异常[3]；但当时由于取样密度有限，分析元素单一，导致获得的找矿信息有限，制约了综合找矿的发展。近年来，在陕西省地质勘查基金项目的支持下，针对马蹄沟—王家台地区开展了1 ∶2.5万水系沉积物测量工作，通过分析测试Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn、Hg、Co、Ni、W、Mo等12种元素，采用相关性分析、聚类分析等多元统计方法，研究水系沉积物地球化学单元素异常、组合异常等特征，探讨了找矿潜力，并对异常进行了查证，可进一步指导勘查找矿工作。

1 地质背景

研究区大地构造位置位于南秦岭礼县—柞水华力西褶皱带，唐藏—丹凤—商南断裂以南，礼县—凤县—山阳断裂以北(见图1)，属于秦祁昆地层区东昆仑—南秦岭分区[4]。研究区出露地层有下元古界秦岭群、上元古界罗汉寺岩群、下古生界丹凤岩群、泥盆系大草滩组、石炭系草凉驿组、白垩系下统东河群、第四系等。研究区构造发育，褶皱主要为荆稍湾背斜，断裂主要为碾子湾—套坝断裂。研究区岩浆活动较为强烈，岩浆岩主要以小岩株形式产出，岩性为二长花岗岩、石英闪长岩(见图2)。

图1 区域构造单元划分略图

1—第四系 2—东河群 3—草凉驿组 4—大草滩组 5—丹凤群 6—罗汉寺岩群第一岩性段 7—罗汉寺岩群第二岩性段 8—罗汉寺岩群第三岩性段 9—秦岭群 10—花岗闪长岩 11—二长花岗岩 12—石英闪长岩 13—地质界线 14—角度不整合界线 15—韧性断裂 16—断裂 17—水系 18—研究区图2 研究区地质简图

2 样品采集与分析

在研究区内开展了66 km2的1 ∶2.5万水系沉积物测量工作，采集水系沉积物样品1 538件，平均采样密度为23.3件/km2。样品的分析测试工作由中陕核工业集团综合分析测试有限公司承担，分析测试了Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn、Hg、Co、Ni、W、Mo等12种元素，各元素分析测试方法及检出限见表1。测试结果合格率超过95 %，符合测试要求。

表1 各分析测试方法及检出限

3 元素地球化学特征

3.1 元素含量特征

元素在特定地质环境中的活化、迁移、沉淀、富集程度，反映了该元素的成矿能力，变异系数的大小能反映元素分布的离散和均匀程度。矿致系数=10×元素最大值/边界品位。

研究区水系沉积物地球化学元素参数特征见表2。 由表2可知，Au、Hg、W变异系数大于1.00。其中，Au变异系数最高，成矿能力较强；矿致系数由大到小为Au→W→Hg→As→Sb→Mo→Ag→Pb→Zn→Cu→Ni→Co。综合分析认为，Au成矿能力强，为研究区主要成矿元素。

表2 研究区水系沉积物地球化学元素参数特征

3.2 元素相关性

通过对12种元素进行相关性分析，获得了研究区水系沉积物地球化学元素相关分析系数矩阵，结果见表3。由表3可知，与Au元素相关的Ag、As、Sb等元素间相关系数均不小于0.34，具有一定的相关性，表明在富集过程中，Au元素与Ag、As、Sb等元素在来源及成因上具有相似性。

表3 研究区水系沉积物地球化学元素相关分析系数矩阵

针对12种元素分析测试结果，采用R型聚类分析，结果见图3。由图3可知，元素可分为4大类：第一类包括Cu、Pb、Zn、Ni、Hg等元素，为一套中温元素组合；第二类包括Au、Ag、As、Sb等元素，为一套以亲硫元素为主的中低温元素组合，其中As和Sb关系紧密；第三类包括Co、W元素，为一套以亲氧元素为主的中高温元素组合；第四类只有Mo元素。

图3 研究区R型聚类分析谱系图

3.3 单元素异常

在研究区各元素都有异常出现，但各元素出现异常的频率不同，规模不一，强度有别(见表4、图4)。本文对较为强烈的9种元素(Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn、Hg、Ni)异常进行了统计分析。

表4 研究区元素异常统计结果

a—Au异常 b—Ag异常 c—As异常 d—Sb异常 e—Cu异常 f—Pb异常 g—Zn异常 h—Hg异常 i—Ni异常图4 单元素异常图

Au异常共有132个异常点，异常率8.58 %，平均值为3.00×10-9，最大值为256.00×10-9；Au有2条 异常带，第一条呈北西向展布，位于庙沟中上段，长3.25 km；第二条不连续，呈近东西向展布，位于吉昌沟地段。

Ag异常共有61个异常点，异常率3.97 %，平均值为94.40×10-9，最大值为922.00×10-9，Ag有2条 异常带，一条分布在庙沟中上段，呈北西向展布，长3.25 km；另一条分布在吉昌沟地段，呈东西向展布；Ag异常与Au异常套合较好，分布位置基本吻合；处于研究区西部的上元古界罗汉寺岩群中。

As异常共有77个异常点，异常率5.01 %，平均值为13.94×10-6，最大值为105.00×10-6。As有1条异常带，呈北西向展布，长约3.25 km，处于庙沟中上段。

Sb异常共有49个异常点，异常率3.19 %，平均值为1.21×10-6，最大值为17.70×10-6。Sb有1条异常带，呈北西向展布，长约3.30 km，主要处于庙沟中上段。

Cu异常共有41个异常点，异常率2.67 %，平均值为28.02×10-6，最大值为94.10×10-6。Cu有1条异常带，呈北西向展布，长约3.30 km，主要处于庙沟中上段。

Pb异常共有75个异常点，异常率4.88 %，平均值为29.40×10-6，最大值为271.00×10-6，Pb异常分布相对比较分散。

Zn异常共有17个异常点，异常率1.11 %，平均值为82.31×10-6，最大值为490.40×10-6；Zn异常主要有2条异常带，一条呈东西向展布，另一条不连续；异常面积均较小。

Hg异常共有66个异常点，异常率4.29 %，平均值为62.32×10-9，最大值为2 716.00×10-9，Hg异常主要分布在研究区中部、嘉陵江流域两侧，其余少量分布在研究区东西两侧。

Ni异常共有31个异常点，异常率2.02 %，平均值为33.36×10-6，最大值为113.30×10-6，Ni异常分布稀少且比较分散，无明显的异常分带及异常浓集中心。

3.4 组合异常

根据相关性分析可知，Ag、As、Sb元素与Au元素相关系数不小于0.34，Pb、Zn元素与Cu元素相关系数不小于0.33；表明Au、Ag、As、Sb 4种元素具有成因联系，Cu、Pb、Zn 3种元素在富集过程中，成因及来源也具有相似性。R型聚类分析结果显示，Au、Ag、As、Sb 4种元素以一套亲硫元素为主的中低温元素组合为一类，Cu、Pb、Zn、Ni、Hg 5种元素以一套中温元素组合为一类(本文未将Hg、Ni 2种元素圈定在异常范围内)。因此,Au元素与Ag、As、Sb元素为一类元素异常组合，Cu元素与Pb、Zn元素为一类元素异常组合。在研究区内共圈定了7处Au-Ag-As-Sb组合异常(HS1～HS7) 、7处Cu-Pb-Zn组合异常(HS8～HS14)(见图5、表5)。

1—Au异常 2—Ag异常 3—As异常 4—Sb异常5—Cu异常 6—Pb异常 7—Zn异常 8—组合异常及编号 9—找矿靶区及编号图5 研究区组合异常及找矿靶区图

表5 组合异常评序分级结果

4 找矿前景

4.1 地层与成矿的关系

研究区赋矿地层为一套浅变质、强变形、有层无序的火山-沉积岩系[5]，岩性为上元古界罗汉寺岩群碎屑岩段的灰绿色粉砂质千枚岩、碳质千枚岩及构造角砾岩等；围岩蚀变主要为黄铁矿化(褐铁矿化)、硅化、绿泥石化、绢云母化。

4.2 构造与成矿的关系

研究区构造发育，主要控矿构造为燕山期形成的荆稍湾背斜[6]，矿化蚀变带主要分布在荆稍湾背斜的翼部，受庙沟断裂伴生形成的一组北西西向逆冲断裂控制[7]；矿化蚀变带经受构造作用的叠加、改造，多期次构造为成矿流体和热液提供充足的导流通道和沉淀场所。

4.3 岩浆岩与成矿的关系

研究区岩浆岩较为发育，主要分布在马蹄沟以西到赵家沟一带，为何家庄肉红色中细粒二长花岗岩[8]，岩体内外接触带中脉岩发育，其中与矿化带关系密切的是花岗斑岩脉和英安斑岩脉；岩浆活动除了可以提供部分成矿物质外，还可为成矿提供热源，使成矿物质在构造有利部位富集成矿[9-10]。

4.4 找矿靶区

依据水系沉积物异常分布和富集特征、元素组合及成矿作用分析，结合元素背景和分布特征与地层、构造、岩浆岩的关系，在研究区内圈定了3处找矿靶区(见图5)。

Ⅰ号找矿靶区：分布于庙沟江家山—余家梁一带，由HS5及HS13 2处组合异常构成，主要有Au、Ag、As、Sb等异常，该找矿靶区综合异常规模大、强度高，浓集中心突出；该找矿靶区内地层主要为罗汉寺岩群第三岩性段及大草滩组，受构造控制，围岩蚀变主要为黄铁矿化(褐铁矿化)、硅化、绿泥石化、绢云母化；多期次岩浆岩侵入，岩浆活动可提供充足的矿质和热液。针对Ⅰ号找矿靶区开展普查工作，经地表探槽及深部钻探工程验证，在庙沟地段发现了1条长约1 700 m、宽度12 m的矿化蚀变带，受北西向断裂控制，产状为22°～42°∠2°～38°；由此认为，该找矿靶区具有较好的金找矿潜力。

Ⅱ号找矿靶区：分布于吉昌沟—马蹄沟一带，由HS1、HS2、HS8、HS9及HS10 5处组合异常构成，主要有Au、Ag、Cu等异常。该找矿靶区受罗汉寺岩群第三岩性段、大草滩组及F2断裂控制；围岩蚀变主要为黄铁矿化(褐铁矿化)、硅化、绿泥石化、绢云母化,靶区内同样有多期次的岩浆岩侵入；初步针对Ⅱ号找矿靶区开展查证工作，经地表探槽工程验证，在吉昌沟地段发现了多个金矿化点；由此认为，该找矿靶区具有较好的金找矿潜力。

Ⅲ号找矿靶区：分布于马蹄沟一带，由HS3、HS4、HS6及HS11 4处组合异常构成，主要有Au、Ag、Pb等异常。Ⅲ号找矿靶区与Ⅰ号、Ⅱ号找矿靶区地质特征一致，受罗汉寺岩群第一岩性段、第二岩性段及岩性段间的早期层间断裂控制，结合Ⅲ号找矿靶区水系沉积物地球化学异常特征，认为该找矿靶区具有较好的找矿前景，有望在该找矿靶区内发现新的金矿化线索。

5 结 论

1)马蹄沟—王家台地区分析的12种元素平均值均高于背景值，可能与岩浆岩侵入有关，认为该地区具有较好的找矿前景。

2)马蹄沟—王家台地区圈定了7处Au-Ag-As-Sb组合异常(HS1～HS7)及7处Cu-Pb-Zn组合异常(HS8～HS14)。其中，甲级异常1处(HS5)，乙级异常 5 处(HS1、HS3、HS4、HS6、HS7)，显示该区具有较大的找矿潜力。

3)马蹄沟—王家台地区圈定了3处找矿靶区，通过异常查证、地表探槽及深部钻探工程验证，在Ⅰ号 找矿靶区内发现了1条矿化蚀变带，在Ⅱ号找矿靶区内发现了多个金矿化点，表明水系沉积物测量工作所取得的成果对该地区找矿工作具有很好的指示作用。