墨墨 ！： 长春工程学院学报（自然科学版）２０１３年第１４卷第３期 Ｊ．Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ Ｉｎｓｔ．Ｔｅｃｈ．（Ｎａｔ．Ｓｃｉ．Ｅｄｉ．），２０１３，Ｖｏ１．１４，Ｎｏ．３ １７／３５ ５７・６Ｏ ＣＮ ２２—１３２３／Ｎ 河南省槐树坪金矿土壤地球化学分带模式研究 张参辉 ，庞绪成 ，梅修杰 ，杨荣芳。 （１河南理工大学资源环境学院，河南焦作４５４０００；２河南省地矿局第二地质矿产调查院，郑州４５０００１） 摘 要：槐树坪金矿区土壤地球化学元素研究表明，该区金矿体的前缘指示元素指标为（Ａｓ×Ｓｂ）／（Ａｕ× Ａｇ）一０．１～１且Ａｕ＋１００Ａｇ＋Ｐｂ４－Ｚｎ＝３００ １ ０００；矿体中部（Ａｓ×Ｓｂ）／（Ａｕ×Ａｇ）＜Ｏ．１，Ａｕ＋ｌＯＯＡｇ＋ Ｐｂ＋Ｚｎ＞１０００；矿体尾缘１＜（Ａｓ×Ｓｂ）／（Ｃｏ×Ｎｉ）＜１０且Ａｕ＋ｌＯＯＡｇ＋Ｐｂ＋Ｚｎ＜３００。金矿床前缘晕的特 征元素组合为Ｈｇ、Ａｓ、Ｓｂ、Ｐｂ、Ｂｉ、Ｃｕ，矿中元素组合为Ａｕ、Ａｇ、Ｐｂ、Ａｓ、Ｂｉ、Ｓｂ、Ｃｕ、Ｗ，尾缘晕元素组合为 Ｍｏ、Ｚｎ、Ｃｏ、Ｎｉ。确定金矿体水平分带序列为Ｈｇ—Ａｓ—Ｓｂ—Ｐｂ—Ｂｉ－－Ｃｕ～Ａｕ—Ａｇ—Ｗ—Ｍｏ—Ｚｎ—Ｃｏ —Ｎｉ。 关键词：土壤地球化学；分带模式；槐树坪金矿；嵩县；河南 中图分类号：Ｐ６１８．５１ 文献标志码：Ａ 文章编号：１００９—８９８４（２０１３）０３—００５７—０４ １ 地质背景 槐树坪金矿位于华北地台南缘华熊台隆之熊耳 山隆断区（图１）。区域上，由多个不同时代、不同建 造、不同构造背景下形成的构造岩块（岩片），经过多 期断裂构造控制。据不完全统计，本区内具有不同 程度蚀变的构造占总数的８０ 以上，其中有超过 ５Ｏ 的蚀变构造已发现工业金矿体或金矿化体。 ２矿区土壤元素地球化学特征 ２．１元素丰度特征 期复杂的构造演化，纵向上堆垛叠置、横向上镶嵌拼 合而成Ⅲ。不同时期不同性质的构造活动为各类矿 产的成矿作用提供了有利条件。频繁的岩浆活动为 成矿提供了热源和成矿物质来源。 出露地层主要为中元古界熊耳群鸡蛋坪组的安 山岩，英安岩，流纹岩及少量凝灰岩。构造以断裂为 主，北西、北东和近东西向断裂发育，也是区内的主 要含金构造蚀变带。区内已在北西向的Ｆ２。断裂带 内发现工业矿体，矿体长度逾２ ０００ ｍ，平均品位 ３．１×１０～；近东西向的Ｆ 断裂带内也已发现矿 据统计，矿区内Ａｕ背景值较高（１．９１×ＩＯ ）， 高于谢学锦的１．０×１０ （１９８９）、马东升的１．８Ｏ× １０ （１９９０）、戴向天的（１．０—１。５）×１０ （１９９１）克 拉克值和王志坤等的河南省Ａｕ背景值１．４９× １Ｏ～，属Ａｕ高背景值区。 与地球克拉克值（维氏，１９６２）比较，区内马家河 组地层明显富集Ａｕ、Ｃｏ，鸡蛋坪组地层Ｐｂ，Ａｓ，Ｓｂ， Ｍｏ富集特征明显，太华群地层富集ｐｂ［引。 与熊耳山地区的鸡蛋坪组各元素平均值相比， 槐树坪金矿区的土壤元素具有以下特征：（１）除 体，矿体长度约２ ５００ １ＴＩ，平均品位１．９８×ｌＯ ；北 东向的Ｆ 断裂带内也发现了金矿化体，矿体长度大 于５００ ｍ。 Ｈｇ、Ｍｎ、Ｎｉ外，其余元素均高于基岩；（２）与金矿成 矿密切相关的伴生元素Ａｕ、Ａｇ、Ａｓ、Ｐｂ、Ｓｂ等含量 明显偏高，其中Ａｕ、Ａｇ背景含量略低于区域鸡蛋 坪组的平均值，但高于区域平均值数倍；Ａｓ、Ｐｂ、Ｓｂ 背景值较区域平均值高出数倍，富集明显；（３）与成 岩关系密切的Ｃｏ、Ｃｕ、Ｎｉ等元素背景含量与世界同 本区内Ａｕ元素异常明显受燕山期花岗岩和各 收稿日期：２０１３—０７一ｚ７ 基金项目：２００６年矿产资源补偿费项目（豫国土资函［２００７］２０４） 河南理工大学博士基金资助（６４８５１０） 作者简介；张参辉（１９８２一），男（汉），河南郏州，工程师 主要研究国土资源调查、固体矿产勘查。 类岩石大致相当［卜。 （表１）。 ５８ 长春工程学院学报（自然科学版） 图１ 嵩县槐树坪金矿区大地构造位置略图 １地层区界线；２地层分区界线；３地层小区界线； Ｉ华北地层区；Ｉ １山西分区；１ １太行小区；Ｉ ２豫西一豫东南分区；Ｉ ｊ嵩箕小区；Ｉ ｌ渑池小区（渑池一确山）； Ｉ ｌ卢明小区（卢氏一明港）；Ｉ。北秦岭分区；Ｉ ｊ南召小区；Ｉ ｉ信商小区（信阳一商城）；Ｉ 华北平原分区； Ⅱ扬子地层区；ＩＩ１南秦岭分区；ＩＩ｝西大小区（西峡一大别山）；Ⅱ｝淅川小区；Ｑ第四系；Ｐｔ２ｇ中元古界高山河群； Ｐｔ２Ｘｌ中元古界熊耳群下段；Ｐｔｚｘｚ中元古界熊耳群中段；Ｐｔ２Ｘ３中元古界熊耳群上段；Ａｒｔｈ太古界太华群；７ｉ燕山晚期花岗岩 表１槐树坪地区土壤元素含量 Ｗｔ／１０一 ；Ｗｔ／Ａｕ／Ｈｇ／１０一。 项目 Ａｇ Ｗ Ｍｏ Ａｓ Ｓｂ 矿区内土壤元素平均值矿区内土壤元素背景值区域上鸡蛋坪组平均值克拉克值（维氏，１９６２）项目 ０．２３ ０．０２ ０．０３ ０．０７ Ｃｏ ８．４８ ７．０ ６．６７ １．３ Ｃｕ ６．８６ １．４ １．４３ １．１１ Ｍｎ ９６９．２９ ９３０．４ ５Ｏ８１ １ＯＯ０ １０．０３ ９．２９ ０．８９ １．５０ Ｎｉ １．２２ １．２ ０．５１ ０．２６ Ｚｎ Ｐｂ ７９．２８ ５２．６ Ｚ５ Ａｕ 矿区内土壤各元素平均值 矿区内土壤各元素背景值 区域上鸡蛋坪组平均值 克拉克值（维氏，１９６２） １６ ２．２元素离散序列 散元素是槐树坪矿区土壤地球化学的主要找矿指示 元素，显示成矿时间的多期性。 ２．３元素相关性 对一个地质体或者地层中的元素含量偏差的测 量，可以得知该元素分布的均匀程度。元素分布的 均匀程度受多种因素影响，通常认为，分布极不均匀 的元素是由矿化热液叠加活动引起的［５ ］。对矿区 经对矿区土壤元素数据进行整理，得到各元素的 相关系数（表２），并进行Ｒ型聚类分析图（图２）。由图 可知，在信度ｒ－－０．３的情况下，所有元素分为４组，其 中第一组包含Ａｇ、Ａｕ、Ｐｂ和Ｈｇ两个亚组，表明Ａｕ与 Ａｇ关系密切，同Ｐｂ的硫化物有较强的联系，同时显示 Ｈｇ作为与Ａｕ的前缘晕元素在本区有较强的指示作 用；第二组包括Ｗ、Ｍｏ、Ｂｉ、Ｃｕ，显示该地区Ａｕ形成过 土壤各元素含量取对数后进行偏差分析，得出离散 程度自大至小依次为Ａｕ、Ｍｏ、Ｂｉ、Ａｇ、Ｃｕ、Ｗ、ＰＢ、 Ｍｎ、Ａｓ、Ｈｇ、Ｓｂ、Ｚｎ、Ｎｉ、Ｃｏ，其中，Ａｕ、Ｍｏ、Ｂｉ、Ａｇ 离散系数在０．４～０．６之间属中等离散，Ｃｕ、Ｗ、Ｐｂ、 Ｍｎ离散系数在０．２～Ｏ．４之间属弱离散，其余元素 离散系数均小于０．２属分布较均匀的元素。中等离 程中含矿热液的包含组分；第三组为Ａｓ、Ｓｂ元素，显示 ６０ 长春工程学院学报（自然科学版） ２０１３。１４（３） 注：样品数为逐步剔除含量值大于 ＋３ｓ后的剩余样品数；Ａｕ、Ｈｇ／１０—９ 用表３中的标准，在矿区内圈出１Ｏ个土壤地球 参考文献 化学综合异常区，其中Ｍｏ土壤地球化学异常２个、 ［１］河南省地质矿产局．河南省区域地质志［Ｍ］．北京：地质 Ａｕ异常区８个，多数Ａｕ异常区得到验证并发现金 出版社，１９８９：１３—１４． ［２］庞振山，燕建设．华北陆块南缘熊耳期次火山岩地质地球化 矿体。 学特征Ｄ］．地质调查与研究，２００４，２７（４）：２３４－－２３６． ５ 结语 ［３］蒋敬业．应用地球化学［Ｍ］．武汉：中国地质大学出版 社，２００６：４５—６６． 槐树坪矿区土壤地球化学异常与区金矿形成和 ［４］庞振山，赵春和，付法凯，等．河南省庙岭金矿床地球化 学特征口］．物探与化探，２００５，１０（５）：３８８—３９２． 发育关系密切，Ａｕ、Ａｇ是成矿和找矿最直接的标 ［５］黄守民，崔燮祥．河南省熊耳山地区金矿地球化学特征 志，与之相关的为Ｐｂ、Ｃｕ、Ｍｏ等元素，Ｈｇ作为金矿 ［Ｊ］．河南地质，１９９９（１）：１—８． 的前缘晕元素具有指示作用。经过后来钻探施工成 ［６］刘英俊，马东升．金的地球化学［Ｍ］．北京：科学出版社， １９９１：１３５—１８８． 果表明，土壤异常的存在对金矿隐伏矿体找矿具有 ［７］崔来运，李世华，丁汉铎，等．嵩县小南沟金矿床地球化 较强的指示意义，可以作为寻找隐伏金矿体的依据。 学异常模式［Ｊ］．物探与化探，２００５，２９（４）：３１２—３１４． Ｓｔｕｄｙ ｏｆ Ｓｏｉｌ Ｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｚｏｎｉｎｇ Ｍｏｄｅ ｉｎ Ｈｕａｉｓｈｕｐｉｎｇ Ｇｏｌｄｍｉｎｅ Ｈｅｎａｎ Ｃｈｉｎａ ＺＨＡＮＧ Ｃａｎ—ｈｕｉ，ｅｔｃ． （Ｉｎｓｔｉｔｕｔｅ ｏｆ Ｒｅｓｏｕｒｃｅｓ＆Ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ，Ｈｅｎａｎ Ｐｏｌｙｔｅｃｈｎｉｃ Ｕｎｉｖｅｒｓｉｔｙ，Ｊｉａｏｚｕｏ Ｈｅｎａｎ ４５４０００，Ｃｈｉｎａ） Ａｂｓｔｒａｃｔ：Ｓｔｕｄｙ ｏｆ ｓｏｉｌ ｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｉｎ Ｈｕａｉｓｈｕｐｉｎｇ ｇｏｌｄｍｉｎｅ ｓｈｏｗｓ ｔｈａｔ ｔｈｅ ｇｏｌｄ ｏｒｅ ｂｏｄｙ ｉｎｄｅｘ ｏｆ ｆｒｏｎｔ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｉｓ（Ａｓ×Ｓｂ）／（Ａｕ×Ａｇ）一０．１～ｌａｎｄ（Ａｕ＋１００Ａｇ＋Ｐｂ＋Ｚｎ）一３００～１ ０００；ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ ｐａｒｔ ｏｆ ｏｒｅ ｂｏｄｙ ｉｓ（ＡｓＸＳｂ）／（Ａｕ×Ａｇ）＜Ｏ．１，Ａｕ＋ｌＯＯＡｇ＋Ｐｂ＋Ｚｎｉｓ￣１ ０００；ｔｈｅ ｔａｉｌ ｏｆ ｏｒｅ ｂｏｄｙ ｉｓ １＜ （Ａｓ×Ｓｂ）／（ＣｏＸＮｉ）＜１０，ａｎｄ Ａｕ＋１００Ａｇ＋Ｐｂ＋Ｚｎ＜３００．Ｔｈｅ ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃ ｔｏ ｆｒｏｎｔ ｈａｌｏ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｃｏｍ— ｂｉｎａｔｉｏｎ ｉｎ ｇｏｌｄｍｉｎｅ ａｒｅ Ｈｇ，Ａｓ，Ｓｂ，Ｐｂ，Ｂｉ，Ｃｕ；ｔｈｅ ｍｉｄｄｌｅ ｈａｌｏ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ａｒｅ Ａｕ，Ａｇ，Ｐｂ，Ａｓ， Ｂｉ，Ｓｂ，Ｃｕ，Ｗ；ａｎｄ ｔｈｅ ｔａｉｌ ｈａｌｏ ｅｌｅｍｅｎｔｓ ｃｏｍｂｉｎａｔｉｏｎ ａｒｅ Ｍｏ，Ｚｎ，Ｃｏ，Ｎｉ．Ｆｉｎａｌｌｙ，ｔｈｅ ｈｏｒｉｚｏｎｔａ１ ｚｏｎｉｎｇ ｓｅ－ ｑｕｅｎｃｅ ｉｎ ｔｈｅ ｇｏｌｄｍｉｎｅ ｉｓ Ｈｇ—Ａｓ—Ｓｂ—Ｐｂ—Ｂｉ—Ｃｕ—Ａｕ—Ａｇ—Ｗ—Ｍｏ—Ｚｎ—Ｃｏ—Ｎｉ． Ｋｅｙ ｗｏｒｄｓ：ｓｏｉ１ ｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ；ｚｏｎｉｎｇ ｍｏｄｅ；Ｈｕａｉｓｈｕｐｉｎｇ ｇｏｌｄ ｄｅｐｏｓｉｔ；Ｓｏｎｇｘｉａｎ Ｃｏｕｎｔｙ；Ｈｅｎｎａｎ