甘肅禮縣白家溝一帶金礦土壤地球化學(xué)異常特征及評價

都衛(wèi)東，魏錄山，魏永滿

（甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局蘭州礦產(chǎn)勘查院，甘肅 蘭州 730046）

2017年～2018年在西和-禮縣地區(qū)開展1：5萬礦產(chǎn)調(diào)查工作，在禮縣白家溝-宋家溝一帶發(fā)現(xiàn)3個金礦（化）點并圈定1處金找礦靶區(qū)，在靶區(qū)內(nèi)運用1：1萬土壤地球化學(xué)測量、1：1萬地質(zhì)填圖及地表槽探等找礦手段發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)金礦具有較好找礦潛力。

1 礦區(qū)地質(zhì)特征

研究區(qū)位于西秦嶺造山帶東段，橫跨中秦嶺陸緣盆地Ⅲ級構(gòu)造單元，地處西秦嶺Pb-Zn-Cu（Fe）-Au-Hg-SbⅢ級成礦帶（Ⅲ-28）中的臨潭-徽縣Pb-Zn-Cu（Fe）-Au-Hg-Sb-Ag-Mo-W-SnⅣ成礦亞帶（Ⅳ-28②），區(qū)域性北西向斷裂禮縣-麻沿河-高橋-山陽大斷裂[1]自西向東貫穿研究區(qū)，對區(qū)內(nèi)地層、侵入巖的空間分布及礦化體的走勢具有明顯的控制作用。

研究區(qū)出露地層由老至新依次為中上泥盆統(tǒng)西漢水群雙狼溝組、下石炭統(tǒng)麻沿河組、下白堊統(tǒng)麥積山組、新近系甘肅群下組等，受區(qū)域構(gòu)造作用地層總體呈東西向展布，其中中上泥盆統(tǒng)西漢水群雙狼溝組是區(qū)域上主要的鉛鋅、銅、銀、金等的賦礦層，區(qū)內(nèi)出露面積較小，主要位于南東部，巖性主要為灰色-淺紫紅色粉砂質(zhì)板巖、淺黃綠色泥鈣質(zhì)板巖。下石炭統(tǒng)麻沿河組是區(qū)內(nèi)主要地層，巖性主要為灰色-灰黑色（含炭）粉砂質(zhì)板巖、泥鈣質(zhì)板巖、石英砂巖及少量灰?guī)r，根據(jù)碎屑成分的不同分為上、中、下三個巖性段。下白堊統(tǒng)麥積山組巖性主要為紅褐色砂礫巖，新近系甘肅群組巖性為紅褐色泥巖。

受區(qū)域構(gòu)造作用，區(qū)內(nèi)褶皺、斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要呈近東西向展布，控制著區(qū)內(nèi)地層的展布與接觸關(guān)系、巖脈和礦（化）體的空間展布，其中泥盆系和石炭系接觸帶斷裂構(gòu)造是區(qū)內(nèi)主要的控礦構(gòu)造，閃長巖脈與金礦（化）體沿斷裂或次級斷裂平行分布。

區(qū)內(nèi)侵入巖主要為閃長巖，呈北西-南東向巖脈產(chǎn)出，沿北西向次級斷裂侵位于中上泥盆統(tǒng)西漢水群雙狼溝組，巖脈及圍巖礦化蝕變強烈，是成礦熱液的主要來源。

區(qū)內(nèi)礦化蝕變強烈，主要有碳酸鹽化、綠泥石化、絹云母化、褪色、毒砂化、硅化及黃鐵礦化等。近礦蝕變主要為硅化、褐鐵礦化、褪色及黃鐵礦化和毒砂化。與金礦化關(guān)系密切的圍巖蝕變有黃鐵礦化、毒砂化、硅化和鐵碳酸巖化。在侵入巖的外接觸帶可見硅化、黃鐵礦化、硅化、毒砂礦化。

2 地球化學(xué)特征

區(qū)內(nèi)樣品采集、加工、送檢等嚴(yán)格按照《土壤地球化學(xué)測量規(guī)程》（DZ T0145-2017），共采集土壤原樣2632件，采樣密度為256點/km2（符合規(guī)范200點/km2～500點/km2要求）。1：10000土壤地球測量采用規(guī)則測網(wǎng)法，網(wǎng)格為100×40m，測線基本垂直地層及主要構(gòu)造線方向，樣品采自基巖上部風(fēng)化碎石層，即土壤發(fā)生層中含有較多基巖風(fēng)化碎石的B、C層，采用多點組合樣，樣品重量過-40目篩不少于300g，樣品由甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局蘭州礦產(chǎn)勘查院中心實驗室分析，主要分析Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Hg、W、Sn、Mo等12種元素。樣品質(zhì)量應(yīng)用內(nèi)部質(zhì)量監(jiān)控和外部質(zhì)量監(jiān)控相結(jié)合的方法，通過對重采樣（85件）、重分析樣（134件）合格率進行計算，化探分析數(shù)據(jù)除Au的合格率為92%，其他元素數(shù)據(jù)合格率均接近或者為100%，因此化探分析數(shù)據(jù)可靠。

表1 研究區(qū)土壤地球化學(xué)特征參數(shù)統(tǒng)計

表2 研究區(qū)土壤元素變異系數(shù)及比值統(tǒng)計表

2.1 元素含量特征

數(shù)據(jù)處理應(yīng)用金維地學(xué)信息處理研究應(yīng)用系統(tǒng)（GeoIPAS 4.0）及武漢中地數(shù)碼科技有限公司研發(fā)的MapGis6.7等軟件在計算機上完成。應(yīng)用元素含量的平均值（X）、最大值（CMax）、標(biāo)準(zhǔn)離差（σ）、變異系數(shù)（Cv）、濃集系數(shù)（Kk）等參數(shù)（表1）來討論研究區(qū)土壤地球化學(xué)特征。其中元素平均值（X）反映研究區(qū)元素含量的背景值；變異系數(shù)（Cv）反映研究區(qū)元素的離散程度及局部的集中趨勢，采用土壤元素含量標(biāo)準(zhǔn)離差（σ）比平均值（X）；濃集系數(shù)（Kk）反映研究區(qū)元素的富集程度，采用土壤元素平均值（X）比1：5萬西和地區(qū)元素平均值（X西和）（水系沉積物）。

由表1數(shù)據(jù)統(tǒng)計可知，研究區(qū)與1：5萬西和地區(qū)元素背景值相比較，除Ag、Sn元素背景值較低，其余10種元素的背景值明顯高于西和地區(qū)元素背景值，說明研究區(qū)元素處于高背景分布區(qū)，Au、Cu、Zn、Mo、Pb、Bi、As、Sb、Hg等元素的濃集系數(shù)（Kk）大于1.00，元素在區(qū)內(nèi)富集程度較高，利于成礦。由表1知區(qū)內(nèi)Au、As、Sb、Hg元素變異系數(shù)（Cv）大于1，元素離散程度高，易于富集成礦。

2.2 元素分布特征

運用研究區(qū)土壤地球化學(xué)測量中各元素含量原始數(shù)據(jù)的變異系數(shù)（Cv1）與運用平均值加減3倍標(biāo)準(zhǔn)離差剔除后數(shù)據(jù)的變異系數(shù)（Cv2）的比值來研究數(shù)據(jù)的離散程度，其中Cv1/Cv2是數(shù)據(jù)擬合處理時離散值的削平程度的反映[2]。由表2數(shù)據(jù)可知，研究區(qū)Au、As含量變化程度較大、變異系數(shù)大，反映元素高含量數(shù)據(jù)較多，元素離散程度高，易在區(qū)內(nèi)富集成礦；Sb、Hg、Mo、Pb、Ag、Cu含量變化程度大，反映元素高含量數(shù)據(jù)多，有利于成礦；W、Zn、Bi、Sn含量變化程度低，變異系數(shù)小，成礦可能性較小。

2.3 元素組合特征

采用R型聚類分析[3]（圖1）對研究區(qū)內(nèi)元素之間的相關(guān)性進行研究，由R型聚類分析圖可知，以r=0.2為界元素分為3大類。

第一大類為Au、Ag、As、Mo等元素，屬與中-低溫?zé)嵋旱V化作用相關(guān)的元素，Au與As相關(guān)性較強，即rAu-As=0.57；Ag與Mo相關(guān)性較強，即rAg-Mo=0.38。

第二大類為Hg、Sb、W、Pb、Cu、Bi、Zn等元素，屬與中-高溫?zé)嵋旱V化作用相關(guān)的元素；其中Zn、Bi、Cu、Pb等中溫元素相關(guān)性較強，即rZn--Bi=0.54、rCu--Zn=0.40，W、Sb元素高溫元素相關(guān)性較強，即rw--Sb=0.42。

第三大類為Sn元素，與其他元素相關(guān)性較低。

2.4 地球化學(xué)異常特征

研究區(qū)1：1萬土壤地球化學(xué)測量圈定以Au、As、Sb元素為主的綜合異常有3個。

2.4.1 AP1綜合異常

圖1 研究區(qū)土壤元素R型聚類分析譜系圖

AP1綜合異常位于研究區(qū)西部，呈長條狀分布，面積有0.09km2。元素組合為AuAsWHgSbZnBiCuPb，Au、As元素異常發(fā)育，且異常規(guī)模大。其中Au-3異常為內(nèi)帶異常，面積0.035km2，有二個三級濃集中心區(qū)，平均值44.0×10-9，有異常點4個，最高值94.60×10-9。As-12異常面積有0.065km2，為中帶異常，有3個二級濃集中心區(qū)，平均值110.2×10-6，有異常點10個，最高值202×10-6。通過異常檢查在區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)陳家溝金礦化點。

2.4.2 AP2綜合異常

AP2綜合異常位于研究區(qū)中部，呈不規(guī)則狀分布，異常區(qū)南側(cè)未封閉，面積有0.07km2。元素組合為AuAsPbCuZnBi，Au、As、Pb元素異常發(fā)育，異常規(guī)模較大。其中Au-16異常為內(nèi)帶異常，面積0.058km2，有1個三級濃集中心區(qū)，平均值64.4×10-9，有異常點7個，最高值219.00×10-9；As-26異常為內(nèi)帶異常，面積0.058km2，有1個三級濃集中心區(qū)，平均值190.9×10-6，有異常點11個，最高值589.00×10-6。通過異常檢查在區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)宋家溝后金礦（化）點，初步發(fā)現(xiàn)2條金礦（化）體。

2.4.3 AP3綜合異常

AP3綜合異常位于研究區(qū)東部，呈不規(guī)則狀分布，面積有0.291km2。元素組合為AsSbAuCuPbHgMoWBiAgZn，As、Sb、Au 元 素 異常發(fā)育，異常強度高、規(guī)模大。其中As-22異常為內(nèi)帶異常，面積0.167km2，有1個三級濃集中心區(qū)和2個二級濃集中心區(qū)，平均值164.8×10-6，有異常點27個，最高值1232.00×10-6；Au-14異常為內(nèi)帶異常，面積0.086km2，有1個三級濃集中心區(qū)和2個二級濃集中心區(qū)，平均值27.9×10-9，有異常點11個，最高值65.10×10-9。通過異常檢查在區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)野韭梁金礦點、大溝河里金礦（化）點，初步發(fā)現(xiàn)2條金礦體、1條金礦（化）體。

3 結(jié)論

（1）研究區(qū)位于西秦嶺造山帶東段，異常與地層和斷裂構(gòu)造關(guān)系密切。異常主要分布在泥盆系和石炭系近東西向斷層接觸帶形成的次級斷裂內(nèi)，總體受禮縣-麻沿河-高橋-山陽區(qū)域性斷裂控制，同時異常區(qū)主要分布在區(qū)域金主要賦礦地層-中上泥盆統(tǒng)西漢水群雙狼溝組內(nèi)。成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，具有尋找Au、As、Sb等低溫?zé)嵋旱V床的良好潛力。

（2）通過對研究區(qū)1：1萬土壤物進行分析、統(tǒng)計，運用元素的濃集系數(shù)、變異系數(shù)、Cv1/Cv2離散程度等評價區(qū)內(nèi)12種元素的富集、分布特征，認(rèn)為Au、As、Sb等元素在區(qū)內(nèi)具有較大的成礦潛力。異常規(guī)模大、強度高、高值濃集中心套合好、異常分帶明顯，成礦類型主要為低溫?zé)嵋盒汀?/p>

（3）研究區(qū)1：1萬土壤地球化學(xué)測量圈定以Au、As、Sb元素為主的綜合異常有3處，通過初步異常檢查共發(fā)現(xiàn)2條金礦體3條金礦（化）體，認(rèn)為礦區(qū)具有較好的找礦潛力。