1976～1998年西北有色地质勘查局物化探总队先后在该区开展了1:5万水系沉积物测量,并对区内二台子、冷水沟、牛耳川、穆家庄、元子街、板板山-中村等多处水系沉积物异常进行了1:2.5万沟系次生晕测量,均取得了较好的地质找矿效果。
1.区域元素的相关性
对该区1:5万水系沉积物中Au、Ag、Pb、As、Hg、Sb、Cd、Ti、Be、Cu、Co、Mo、Bi、Zn、Mn、Cr、N和V等18个元素进行了R型聚类分析,结果显示尽管这些元素的相关性不是很明显,但不同的群体也基本反映了元素组合的相关性。此次分析出3个相关群,即Ag、Pb为一群,Au、As、Hg、Sb、Cd、Ti、Be为一群,Cu、Co、Mo、Bi、Zn、Mn、Cr、Ni、V为一群体(图4-2)。这些元素的相关性为后期找矿提供了一定的指示作用。
2.元素地球化学场及元素异常分类
(1)元素地球化学背景
柞-山矿集区水系沉积物测量面积累计7380km2,与沉积岩丰度相比(表4-8),该区的As、Ag、Pb、Mn等处于富集状态,分别高出沉积岩丰度1倍至10余倍,而其他元素背景值偏低; 局部地段Au、Cu、Zn、Hg、Mo等元素丰度较高,常常产生高背景浓集场或高值区; Au、As、Ag、Cu、Pb、Zn的高背景地球化学场往往成区(成带)分布,并具有明显的地球化学专属性,或与断裂有关,或与岩浆岩有关。
表4-8 柞-山矿集区元素地球化学背景值 (wB)
注:Au、Hg单位为10-9;其他元素为10-6; *为黎彤(1994)沉积岩丰度
图4-2 柞-山矿集区1:5万水系沉积物测量元素地球化学相关性R型聚类分析谱系图
(2)元素地球化学场特征
对区内1:5万水系沉积物测量和1:2.5万沟系次生晕测量结果进行分析,分析出Cu、Au、As、Pb-Zn和Ba-B等5类元素地球化学场组合,现将主要元素地球化学场变化特征归纳如下:
1)Cu:Cu在西部柞水-镇安表现为高背景地球化学场,局部如二台子、下梁、板仓沟、西干沟等地出现高浓度地球化学异常(Cu>50×10-6)。中部在大西沟-穆家庄、凤镇-山阳断裂两侧,Cu亦表现出高背景地球化学场。在大西沟-银洞子、两岔河、西沟指、冷水沟、洋芋沟、童家坡、土地沟、双元沟等地,为高值异常区。在测区北部、东部及大岩体附近,Cu则表现出低背景或低值特征。
从全区看,Cu的地球化学变化特征为:①中西部高、东部低,南部高、北部低;②无论是高值场,还是低值场,东、西部展布方向以EW向和SN向为主,中部则以NW向展布为主,兼有NE向特征; ③高值场与低值场相间出现,场值梯度变化较大。
2)Au:Au在西部二台子-野猪坪-松林沟、二台子-西干沟、镇安县城-元子街、广洞山-天地梁为高背景场; 中部皂河、凤镇-古佛山、穆家庄、大牛槽沟、小牛槽沟、凤镇-山阳断裂、冷水沟-楼房沟、双元沟-东沟等地也表现出高背景场; 东部仅在吃水沟、下官场等表现出高背景场; 北部工作区边界的曹坪、金盆山、砚池河、严家村、上官场等为高背景场,其余地区均为低值及低背景场。
从全区分析,Au的地球化学场特征为:①地球化学变异性很大,梯度变化大; ②高值区与低值区相间出现,具格子状骨架; ③无论是高值场还是低值场,其展布具一定特征,西部以EW向和SN向为主,中部以NE向和NW向展布为主,而东部以NE向展布为主。
3)As:As在区内普遍含量较高。相对而言,在北部曹坪-上官坊,中部袁家沟-下官场、大西沟-穆家庄、凤镇-山阳断裂、冷水沟-板板山岩体,西部二台子-下梁、镇安县-元子街,均表现为高背景场,局部形成高值地球化学异常。在柞水、黑山、曹坪大岩体内部,As则表现为相对低背景或低值区。
4)Pb、Zn:Pb和Zn相对凤-太矿集区明显偏低,仅在纸房沟-银洞子-穆家庄-鸡冠寨、双元沟-土地沟-陆家湾、马家坪-金盆、二台子-光头山、广洞山-玉皇顶等地表现为高背景地球化学场,其余广大地区均表现为低背景场。
5)Ba、B:Ba和B在大西沟-黑沟、玉皇顶-冷水沟、二台子-板仓沟、二台子-西干沟、双元沟-东沟等,均表现为高背景场。
(3)地球化学异常分类
通过对区内5个元素(Au、Ag、Cu、Pb、Zn)成果的重新圈定,圈出编号异常27个。依据异常元素组合类型,异常所处地层、构造单元、矿化元素特征等将其划分为四大类:
1)以Au(Ag)为主的异常:此类异常元素组合简单,一般以Au为主,伴有Ag、As或Cu、Pb等,如北部老林-营盘街-丰北河异常带及中南部以Au为主的异常(如24、25、26、27号异常)。该类异常多与酸性岩体或断裂带有关,是寻找金矿的有利标志。
2)以Cu为主的异常:此类异常元素组合相对较复杂,以Cu为主,伴有Mo、As、Ag、Au或Pb、Zn异常。其异常主要与中酸性小岩体及断裂带关系密切,如13 、15、17、19、21号等异常。
3)Ag-Pb多金属组合异常:主要分布于大西沟-黑沟层控菱铁矿多金属矿带,以Pb-Ag为主,异常较小,如11-1和12号等异常。
4)以Pb为主的异常:多沿断裂带分布,规模较小,未编号,但成带分布,如马家台9号异常东侧的Pb异常带。