21世纪以来，随着国民经济的快速发展，对矿产资源的需求量也与日俱增，部分矿种已出现严重短缺。近些年来，随着中国矿产资源供应的日益短缺，寻找新的资源也是“十二五”规划的主要任务之一(陈毓川，2011； 汪民，2011； 龙宝林等，2013)。在近些年所取得的一些找矿突破中，危机矿山的攻深找盲效果尤为显著，如老矿区深部和外围找矿已成为当前成矿学和成矿预测学的科学前沿和研究重点(吕古贤等，2004； 赵鹏大等，2004； 宋学峰，2014)。

南岭是全球最重要的钨锡锑铋钼多金属成矿区，拥有西华山钨矿、盘古山钨铋矿、凡口铅锌矿等一批世界知名的(超)大型矿床，一直是中国地质勘查与地质研究的重点场所(王登红等，2007； 陈毓川等，2013)。

银坑矿田位于南岭东段的于山成矿带北段，是赣南最重要的金银贵多金属找矿远景区(曾载淋，2012)。矿田内主要有3种矿床类型： ①蚀变破碎带型银金多金属矿床，广泛分布于银坑矿田中部，包括柳木坑、松山背、桥背坑、秀田排、牛形坝等矿区，是矿田内找矿重点； ②层控型矿床，受特定的地层、岩性条件控制，仅有限产于相关层位，如与上施组硅质白云岩分布有关的铅锌(银金)矿床和与二叠纪车头组含锰结核层分布有关的锰矿带(体)等； ③岩体蚀变岩型、接触交代矽卡岩型、石英脉型、隐爆角砾岩型等矿床，分布于岩体的内外接触带或隐爆机构中，是矿田内找矿突破的重点。已完成的国家深部探测南岭科学钻(SP-NLSD-1，2967.83m)位于研究区的牛形坝-柳木坑整合矿区内，钻探揭露的丰富地质找矿信息为该区深部找矿研究提供了重要依据。

传统的土壤地球化学是寻找浅覆盖区矿体的一种直接、快速、有效的勘查方法，在中国近半个世纪的运用中取得了巨大的成功，比如大范围的“1 ︰ 5万”土壤测量圈定出的异常区，经后期的异常查证工作，发现了一大批矿床。近些年来，地球化学方法在找矿预测方面越显重要，而针对厚覆盖区找矿方法的应用和推广，如汞蒸气测量法、地电化学法、元素活动态测量法等，为找盲矿提供了重要的方法和手段(罗先熔等，2002； 奚小环和李敏，2013； 张广平等，2014)。土壤汞气测量具有简便、易行、快速、实效等特点，适用于覆盖区隐伏热液矿床的找矿勘查工作(王国华等，2002； 王学求，2005； 朴星海等，2010)。针对研究区植被发育、浮土覆盖较厚的特点，此次研究采用地质-土壤地球化学-汞气的剖面测量方法，研究该区成矿特征，并对异常信息进行详细分析，提取成矿信息并进行找矿预测。

1 区域地质概况

区内出露地层有新元古代青白口系、南华系，晚古生代泥盆系、石炭系、二叠系，中生代侏罗系、白垩系及新生代第四系(图 1)。青白口系地层为区内基底岩系，以库里组为主，为一套浅变质岩系，大面积分布于矿田中部，是牛形坝矿区的主要赋矿围岩。南华系分为上施组(Nh₁s)和沙坝黄组(Nh₂s)2个单元，前者以含有硅质白云岩为特征，且硅质白云岩的顶、底界面有铅锌矿体产出； 后者以含砾岩性为主。泥盆系主要分布于矿田西部营脑矿区，与基底地层呈不整合或断层接触。石炭系(C)地层包括梓山组(C₁z)和胡天群(CH)2个单元，整合于泥盆系之上，为热液充填型锰银金铅锌铜矿的赋矿围岩。二叠系地层少量出露，零星分布于银坑盆地东缘，与上覆侏罗系呈断层接触。侏罗系地层为中生代断陷盆地湖泊相沉积，底部为砾岩，向上逐渐过渡为砂岩和紫红色粉砂质泥岩。

银坑矿田位于武夷山北北东向构造带与南岭东西向构造带的交接部位，受区内鹰潭-定南深断裂影响，构造变形强烈，褶皱、断裂发育。矿田内断裂以北东-北北东向为主(F₁、F₂、F₅)，其次北西-北西西向(F₃、F₇、F₈)，具有多期性和继承性特点。F₁断裂为区内主要断裂，继承鹰潭-定南深大断裂的特性，表现为北东-北北东向逆冲推覆构造(曾载淋，2012)。区内褶皱分为基底褶皱和盖层褶皱2类： 基底褶皱是由晚元古界地层构成的一些列复式褶皱，盖层褶皱以由古生界地层构成的向斜构造为主(施明兴和高贵荣，2006)。研究区构造表现为多期次活动的叠瓦式推覆作用，基底地层呈飞帽式岩片叠覆于褶皱盖层、断陷盆地之上，并广泛发育次级断裂-裂隙系统，包括F₁在内的北东-北北东向逆冲推覆构造控制着区内岩浆侵入和贵多金属成矿，为本区基本构造格架(王殿良，2013)。

区内岩浆活动频繁，南华纪为火山喷发，形成区内广泛发育的海底火山-沉积建造； 加里东期、印支期和燕山期以酸性-中酸性岩浆侵入为主，形成了一系列岩基、岩瘤和岩脉。根据产出形式，区内岩浆岩可分为面型和线性两类： 以线性产出小的岩瘤、岩脉为主，如燕山期高山角岩体和牛形坝矿区内大量发育的岩脉，岩性以花岗闪长岩为主； 面型产出的岩浆岩主要分布于F₁断裂以西，如加里东期长潭岩体，岩性以似斑状花岗岩为主。矿田内与岩浆岩有关的矿产主要分为两类： 与花岗岩有关的中高温钨多金属矿，多分布于面型产出的岩体边缘，如画眉坳钨铍矿(赵正等，2013； Feng et al.，2014)； 区内主要发育与花岗闪长岩脉有关的中低温矿床，矿体与花岗闪长斑岩脉关系密切，表现为平行或相互穿插关系，以牛形坝-柳木坑银金铅锌铜矿为代表(全淦，1995； 高贵荣等，2000； 范世祥等，2011)。

2 样品采集与测试

本次工作共布置了18条地质-化探-汞气剖面，其中100～320剖面以124°方位大致垂直于矿田北北东向主要断裂，主要目的是对研究区内地层、构造格架进行界定； A-A' 剖面垂直于B-B'和C-C' 剖面，以“井”型切穿樟树坳和井笔山隐爆角砾岩筒，主要目的为圈定隐爆角砾岩出露范围及判定其含矿性； 000～040剖面布置于矿田西南部，以115°方位垂直于营脑矿区含矿破碎带，研究构造展布及矿(化)带分布特征。

地质-化探-汞气剖面设计长度30km，化探和汞气测量以20m点距进行采样。土壤样品采样深度平均30～45cm，采样层位为原生分化层土壤(B₂)，每个样品由设计点周围3～5个样品组合而成，统一编号并过筛后送实验室分析。土壤化学样品大部分送至中国科学院地球化学研究所分析，少部分送至于赣南地质队中心实验室分析。分析元素Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Ag、Au、W、Sn、Mo等23个元素。

赣南地区属于亚热带东南季风气候，总体温暖潮湿，而土壤游离的赋存受天气影响较大，选在秋高气爽的10～12月进行野外采样测量。在预定的测点附近用铁锤将钢钎打人疏松覆盖层内0.5～0.7m，拔出钢钎后立即将螺纹采样器旋人孔内0.2～0.35m深处，用硅胶管依次将螺纹采样器、除尘过滤器、捕汞管和抽气筒连接好，并抽取最佳体积的气体样品。野外汞气采集使用金丝捕汞管，每支捕汞管使用半月或壤中气汞量测量采样30次后，要用稀硝酸进行活化处理以提高捕释汞能力。本次壤中气汞量测量采用廊坊迪远仪器有限公司的XG-7Z塞曼测汞仪(王志强等，2013)。

3 结果与讨论 3.1 土壤剖面地球化学特征

区内浮土覆盖较厚，除营脑矿区地表有锰矿化线索，破碎蚀变岩型矿体均呈隐伏状态。100～320剖面切穿区内主要断裂，浮土覆盖厚，岩性露头较差。泥盆系-二叠系盖层褶皱出露于逆冲推覆断裂F₁以西，侏罗系-白垩系断陷盆地沉积主要局限于F₁断裂以东。

土壤元素分析结果列于 表 1。从表中可以看出，研究区主成矿元素(Au、Ag、Cu、Pb、Zn)富集明显，均值均明显高于区域背景值。其中，贵金属元素Au、Ag异常凸显，背景值分别为6.7×10^-9、1.6×10^-6，分别为区域背景值的16.7倍和6.7倍，最大值分别为背景值的196倍、1402倍； 共伴生元素Pb、Zn异常明显，背景值分别为71.4×10^-6、104.9×10^-6，平均值为该区背景值的2～4倍，最大值为背景值的数百倍； 元素W、Sn、Mo、Bi异常不明显，平均值与背景值相近，异常值相对较少。

根据实测地质剖面实测内容，将土壤化探采样点位投于剖面，对应统计各地质单元的土壤元素地球化学特征(表 2)。从 表 2可以看出，上施组层位对应的土壤中，Au、Ag、Pb、Zn异常明显，平均值均高于背景值数倍，最大值为背景值的数百倍； 库里组层位所对应的土壤中，Au、Ag表现出异常，平均值为背景值的2～4倍，最大值远高于背景值； 而梓山组和云山组地层范围，Ag异常明显，均值和最大值分别为背景值的13.5倍和1420倍； 隐爆角砾岩区，土壤表现出富Au、Ag、Cu元素。

3.2 土壤汞气地球化学特征

汞气测量方法包括壤中气汞测量、土壤吸附汞测量，适用于隐伏构造和矿(化)体的研究。研究区内断裂构造发育，以破碎蚀变带型矿床为主，以顺构造破碎带充填的脉状矿体主。本次工作主要研究赋存于土壤各种孔隙的游离汞气晕，从而间接研究隐伏构造和矿体的展布规律，以达到预测矿体分布的目的。

从 表 1可以看出，汞气扫面工作所得到的Hg值普遍高于此次剖面测量，其平均值和背景值分别为280.0 ng/m³和167.7ng/m³，分别为后者的1.86倍和1.78倍。从 表 2可以看出，云山组和梓山组地层均表现出明显的Hg富集，其异常值突出，平均值和背景值均高于全区； 库里组地层壤中汞气均值和背景值均较低，分别为90.07ng/m³和78.38ng/m³，但其高值异常明显，最大值为背景值的17倍； 隐爆角砾岩壤中汞气背景值和平均值相对较高，而沙坝黄组地层所对应的壤中汞气异常不明显。根据剖面实测内容，梓山组和云山组地层的主要岩性为石英砾岩中，汞气高值与实测构造破碎带相对应； 此外，两者背景值也较高，这说明除去异常地质体的影响，石英砾岩易于汞气运移，形成土壤中的游离汞气的富集。汞气扫面工作范围主要集中于营脑矿区，区内主要出露地层有梓山组和云山组，汞气扫面所得汞气地球化学参数较高。

3.3 异常综合分析

从土壤元素地球化学特征可知(表 2)，各地质体所对应的元素异常差异较大。通过对比银坑矿田已知的成矿信息可知，土壤化探异常与实际较吻合。其中，上施组地层以Pb、Zn、Ag元素异常为主，与该地层中含矿层位(硅质白云岩)相对应； 库里组地层作为牛形坝金银铅锌多金属矿区的主要赋矿围岩，其土壤元素异常表现出明显的Au、Ag异常； 营脑银金多金属矿区中石炭系的梓山组与壶天灰岩的异性接触界面是矿体的主要赋存部位，土壤元素表现出Ag异常明显。在剖面中，成矿元素异常对矿带指示性较好。以020剖面为例(图 2)，Au、Ag、Pb、Zn异常主要集中于1100m以后，而根据最新矿区勘探成果，化探异常对应为①～⑥号矿体，其中①、④、⑥号矿体埋藏较浅，且峰值主要集中埋藏仅15～20m的①号矿体附近。通过对比分析可知，土壤元素异常在反映矿致异常方面效果良好，可有效的应用于该区的找矿预测工作。

Hg为亲硫元素，常以自然汞和汞化合物的形式存在于Cu、Pb、Zn、Au等硫化物中，或伴随挥发性组分扩散； 在表生条件下，渗滤到岩石和矿物的裂隙或包裹体中的Hg在氧化还原作用下，变为单质汞或汞的卤化物，并得到释放； 在温度和压力增高的情况下，Hg随水蒸气地下水沿裂隙向地表迁移； 气态汞穿透能力，最容易迁移至地表，再被围岩和土壤吸附(黏土、铁锰胶体、有机质等)，形成壤中汞气(董金秀等，2010)。壤中汞气有多种形成机制，但无论是来源于矿体、上地幔或地层断裂，汞气都是沿断裂构造破碎通道向上迁移的，最后被土壤所吸附。因此，壤中汞气的富集程度与迁移通道的规模有关，如断层的活动程度、宽度、倾向、倾角、埋藏深度及其填充物的孔隙度等因素都影响到汞气的运移，而覆盖层厚度也会影响到壤中汞气的富集程度(刘菁华等，2006)。研究区成矿元素主要为Ag、Au、Pb、Zn，主要为亲硫元素，最易形成汞气异常； 而研究区以破碎带蚀变岩型矿床为主，包括牛形坝-柳木坑破碎带蚀变岩型金银铅锌铜矿床和营脑破碎带型银多金属矿床，矿体的产出与构造关系密切，含矿构造也为Hg运移提供了良好的通道。因此，在研究区开展壤中汞气测量理论上可取得良好的效果。

从上述汞气地球化学特征可知，各主要地质单元所对应土壤中汞气含量差异较大，若以全区背景值进行比较，则会造成部分异常信息被忽略。以汞气峰值除以相应背景值得到对应的峰背比，这样可以消除背景值不一致的影响，峰背比高值仅为异常所致。将峰背对大于1.5的点投影至相应地质剖面，进行异常解析，结果见 表 3。

对壤中汞气异常分析可知，断层及其附近所对应的采样点大部分都表现出相应的汞气异常，对区域已知的断裂附近(如F₁)，汞气异常表现出异常呈“串”出现的特征，且峰值大体可代表断层位置，汞气异常值降低方向与断层倾向大体一致； 而对于(含矿)破碎带分布密集且相距较近的情况，20m的采样点距可能会造成相互影响，汞气高值仅能反映对应的(含矿)破碎带，而很难得知破碎带的倾向方向(图 2)。通过对比营脑矿区最新勘探成果，破碎蚀变带型矿体在地表土壤中表现出汞气异常高值，峰背比最大值可达到60.4，均值为13.4，异常明显； 牛形坝矿区中矿体所对应的土壤汞气也表现出异常，峰背比最大值可大17.0，平均3.8，较不含矿的破碎带高； 上施组地层对应土壤中汞气异常不明显，有少量的高值存在，且与其含矿层位的硅质白云岩呈对应关系； 隐爆角砾岩范围内，异常不明显。

综合对比地质-地球化学剖面可知，汞气异常与矿体、构造及地质界线有关，尤其峰背比高值与已知矿体的对应较好，具有良好的预测效果。营脑矿区汞气异常出现部分极高值，这与含矿破碎带埋藏较浅有极大的关系，且赋矿围岩岩性主要为砾岩、含砾砂岩，具有疏松多孔特点，更有利于汞蒸气向上迁移并富集； 相对牛形坝矿区而言，营脑矿区第四系覆盖相对较厚，其有机质含量较高，更利于汞蒸气富集于土壤中。对于F₁断层的北东段的壤中汞气异常相对南西段较不明显，这与F₁构造呈“S”形展布有关，走向由北西向变为北东向，倾角相对变缓，部分地段出露于地表，不利于汞蒸气储存，表现出异常相对不明显的特征。

4 找矿预测

国内外大量的找矿实践证明，汞气地球化学异常可以有效的反映隐伏构造带或矿(化)体发育的部位(李惠等，2006)，如广东厚婆坳多金属矿山外围覆盖区铅锌银的发现得益于汞气测量。通过对比分可知，壤中汞气异常能有效地反映隐伏构造和矿体的分布。根据汞气测量成果，在研究区范围进行汞气异常圈定。综合土壤元素地球化学特征与最新勘探成果，划分出4个找矿远景区(图 3)。

远景区Ⅰ： 位于营脑矿区西南角，壤中汞气异常极为明显，汞气异常浓集中心与土壤中Ag异常吻合较好，且异常中心主要集中于梓山组地层范围内，成矿背景良好。综合该区已有勘探成果(图 2)，矿体与汞气异常高值对应性极好，且矿区主要控矿构造为北北东向构造沿梓山组与壶天灰岩的异性接触界面外延至矿区范围外，因此，将该远景区范围外延致矿区外。综合分析认为，该远景区汞气和土壤地球化学异常明显，套合性较好，具有形成破碎带蚀变岩型银(金)铅锌多金属矿床的巨大潜力，是该区下一步找矿工作的重点。

远景区Ⅱ： 位于牛形坝勘查区的西北端与营脑矿区河子背区段的北东角相连部位，壤中汞气异常明显，土壤元素相对富集Au。该区段是F₁断层的“S”型展布的转折部位，发育大量与其近于垂直的北西西-南西西向张性断裂、裂隙，为区内贵多金属成矿提供了良好的容矿构造。据已有的勘查成果中，F₁推覆构造已被证实为含矿构造，且于该远景区以东范围内，发育有大量富矿体。综合分析成矿条件与异常信息，可推测牛形坝矿区的⑦和⑪ 号主矿脉具有向西延伸的趋势，并于F₁转折端附近富集； 该远景区是寻找破碎带蚀变岩型金银多金属矿产的重点区域。

远景区Ⅲ： 分布于牛形坝矿区外围的大山排区段，该区域以往工作相对较少，其壤中汞气在剖面上表现出“串”珠状的连续单点异常，且对应土壤表现出Ag、Au异常，与牛形坝矿区矿体所表现出异常特征相似，具良好的找矿潜力。

远景区Ⅳ： 位于牛形坝矿区中部，为隐爆角砾岩筒分布范围。该区域有简易民采金矿的记录，土壤元素和岩石光谱分析数据都表明角砾岩筒为低品位含金地质体，其中，角砾岩筒分带中的震碎角砾岩带含矿性最好。根据物探成果显示，隐爆角砾岩筒表现出低阻异常的特征，推测呈筒状向深部延伸。隐爆角砾岩为岩浆气液作用的结果，与牛形坝矿区成矿关系密切的花岗闪长斑岩脉应为同期岩浆活动的产物，这也预示着深部具有成为隐爆角砾岩型金矿的良好前景，是该区找矿突破的重点。

5 结论

(1) 土壤元素测量结果显示，土壤元素地球化学异常特征明显，贵金属元素Au、Ag异常凸显，且与矿田内主要成矿元素一致。其中，上施组对应土壤中Au、Ag、Pb、Zn异常明显； 梓山组地层所对应土壤中，Ag异常明显； 隐爆角砾岩区土壤表现为Au、Ag、Cu元素相对富集。

(2) 汞气异常综合分析表明，银坑矿田内汞气异常跟破碎带、矿脉、特定层位(硅质层)及侵入岩界限等有关，且能有效的反映隐伏构造的分布。破碎带蚀变岩型银金多金属矿体表现出异常特高值，具有明显的异常叠加作用。因此，可充分地利用壤中游离汞气晕对该区进行找矿预测工作。

(3) 根据壤中游离汞气与成矿元素异常分布特点，结合地质剖面测量及已有勘探成果，综合圈定4个找矿远景区。其中，远景区Ⅰ～Ⅲ为破碎带蚀变岩型银(金)铅锌多金属矿产的找矿远景区，分别位于营脑和牛形坝矿区的外围，已有勘探工作较少，是实现勘查区找矿勘查的重点； 隐爆角砾岩型矿产是银坑矿田新增找矿类型，角砾岩筒浅部已被证实为低品位金矿化体，有呈筒状向深部延伸的趋势，岩筒深部具有成为隐爆角砾岩型金矿的潜力，是研究区实现找矿突破的重点。