南区东段构造地球化学数据处理方法新探索

2025-03-15 05:25:21
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1.数据来源及特征

本项工作采用了凤凰山铜矿南区东段的样品98件。在新屋里岩体南部接触带附近约1.0km2的范围内布置东西向测线,线距100m,采样点根据实际情况不规则布置,控制平均点距为100m。每个测点在4m2范围内采集未风化的构造裂隙填充物(通常为含方铅矿、黄铁矿的方解石脉体,或为碎屑填充物)、蚀变岩石小样5~10件,组合成一个样品。采样时避开与后期正长岩脉和辉绿岩脉。样品质量在1000g左右,全样粉碎筛分,留100g破碎到200目,部分送测试,尾样存留。

全部样品98件,测试了Cu、Pb、Zn、Ag、Au等多元素。数据统计结果见表6-5,各元素的均值和中值偏离很远,且为明显的左偏(均值大于中值),不具正态分布特征。

表6-5 构造地球化学含量资料统计结果

注:元素含量值由桂林矿产地质研究院分析测试中心测试,测试方法除Au为化学光谱法,其余元素为直读光谱法。少量数据超过检出限,按边界值参加统计。含量单位10-6,Au为10-9

对测试数据取对数进行观察。图6-14、6-15分别为Cu以μg/g(即10-6)为单位取常用对数后按照全部样品(98件)、花岗闪长岩(43件)、大理岩(56件)分别作的统计直方图和概率累积曲线图。图6-14表明,全部样品明显呈双峰态分布,可能包含两个以上对数正态总体;岩体样品基本呈对数正态分布;大理岩则显得比较复杂,似有双峰态。概率累积曲线图上,全岩样品构成一条近似直线,但在lgCu(/10-6)=1.606~1.886的范围内有一个明显的间断(图6-15A)。这一间断基本上是花岗岩样品的下限(图6-15B),而在大理岩样品中也能明显观察到(图6-15C)。花岗岩样品除了头尾翘起以外,中部的线性较好,符合正态分布,累积概率50%处lgCu(/10-6)的中值M=2.22,即MCu=166×10-6;拟合直线在累积概率为84.1%处lgCu(/10-6)为2.54,即标准差σ=0.32。若以lgCu(/10-6)的M+1.654σ=2.75或Cu含量为562×10-6作为花岗闪长岩体的异常下限尚可接受,但作为全区的异常下限显然是不合理的。

图6-14 构造地球化学Cu的分布直方图A—全部样品;B—岩体;C—大理岩

图6-15 构造地球化学Cu的概率累积分布图A—全部样品;B—岩体;C—大理岩

2.数据分析

大理岩样品以lgCu(/10-6)=1.606~1.886的间断分为两部分(图6-15C),概率累积曲线各呈近似的直线段,但斜率相差较大,低值段明显陡于高值段,分界点大致位于累积概率70%处。采用辛克莱(1981)的方法,按照两个总体7∶3的比例,可以分解出图上的两条直线段,分别代表两个基本上不重叠的对数正态总体。低值总体为受岩浆接触热变质作用而未受明显的热液蚀变的大理岩,基本上代表背景值。该总体的lgCu(/10-6)中值M=1.26,σ=0.27,异常下限定为M+1.654σ=1.71(即Cu含量51×10-6)。高值总体样品分析值与花岗闪长岩体样品分析值的分布范围几乎完全吻合,空间上样品分布的范围位于岩体的周围,是岩浆活动热液蚀变矿化的结果,应代表异常的主体。

将样品的Cu测试值取常用对数绘成等值线图,叠加在地质图上(图6-16)。从图上可见,出现大范围的高值区,基本上贯穿整个岩体及其接触带。这种高值区并不能反映Cu的异常,而只是由岩体中高背景值引起的。

图6-16 研究区Cu对数等值线图(Cu含量以10-6为单位取常用对数值绘制等值线,底图为矿区地质图简化)

3.处理方法和结果

根据以上考虑,我们认为研究区内的化探背景和异常的确定不可遵循统一的标准,即在岩体分布区和大理岩分布区应该有不同的标准。岩体区按照花岗闪长岩的M+1.654σ为异常下限(累积概率95%),大理岩区以未受明显的热液蚀变的岩石(低值总体)的M+1.654σ作为异常下限。为了统一标准,引进一个标准化参数S:

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式中:Xi为样品的Cu分析值,以μg/g为单位取常用对数;Mr为不同岩石类型的中值,岩体取2.22,大理岩取1.26;σr为不同岩石类型的标准差,岩体取0.32,大理岩取0.27。以标准化参数S做等值线图(图6-17),取S=1.654为异常下限,可圈定三个Cu标准化异常区。采用类似的方法,做出Pb、Zn、Ag、Au的标准化参数S等值线图(图6-18)。

图6-17 研究区Cu标准化等值线及异常分布图(图例同图6-16,Cu等值线为分岩性的标准化值,以粗等值线1.654为边界圈定异常范围,实心圆点为样品位置)

对比图6-17与图6-18,5种主要成矿元素的异常位置大体相当,与Cu相比,Pb、Zn范围显大,而Ag、Au显小。根据凤凰山铜矿区矿体原生晕元素分带序列,Pb、Zn位于Cu的顶部,而Ag、Au位于底部,说明这种异常型式反映Cu矿体的前缘晕。

Cu异常包含北、中、南三个异常区(图6-17),其中北部异常区由两个异常体组成,位于江家冲铜矿区,地表有硅化和矽卡岩,但在图6-18中未见相应的异常显示。该异常区与已知的江家冲小型矽卡岩型铜矿床非常吻合。

中部Cu异常区是一个连续范围较大的异常,东西向延伸近千米,南北宽100~200m,最宽处达400余米(图6-17)。该异常区是一个组合异常,伴随着不同程度的Pb、Zn、Ag、Au异常(图6-18),尤其Pb、Zn异常范围广,幅值高。异常由北西西向和北北东向两个构造组合而成,中西段受北西西向接触带控制,沿新屋里花岗闪长岩体与三叠系碳酸盐岩(变质为大理岩)接触带的外带分布;东段受北北东向断裂构造控制。由于风化强烈,地表未见岩体与大理岩的接触带露头,无法判断接触带的倾向和倾角,但可见沿接触带分布的角砾岩带。内带岩体中可见硅化、钾化和黄铁绢英岩化;外带大理岩中常见石英硫化物(黄铁矿、方铅矿等)细脉和孔雀石化。另一方面,异常区的地表为南陵湖组上部纯的碳酸盐岩,对成矿不利;但深部大约400m处即出现南陵湖组下部的不纯碳酸盐岩,是矿田内主要的含矿层位。因此,从地层、构造和岩浆活动等角度分析,本异常区具有很好的成矿地质条件和矿化显示,可以推断深部有良好的找矿空间,值得进一步解剖和验证。

南部异常区是单线异常,各种元素均有所显示,但异常点较分散,尚无法做出评价。附近地表有小岩体出露,应作进一步的研究。

图6-18 研究区Pb、Zn、Ag、Au标准化等值线图

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