吉林省永吉縣倒木河地區地球化學特征及找礦前景

佟萌

吉林省地質科學研究所，吉林 長春 130012

0 引言

永吉縣倒木河工作區位于吉林中部中生代南樓山陸相火山巖斷陷盆地邊部，燕山期構造巖漿活動強烈，成礦地質條件良好。

本文旨在前人工作基礎上，對工作區內的大比例尺化探異常進行總結評價，以期實現找礦突破。

1 工作區成礦地質背景

區內出露的地層主要為下古生界頭道溝組上段(∈t2)和中生界侏羅系南樓山組(J1n)。區內巖漿活動頻繁，主要為晚二疊世超基性巖(P3Σ)、晚侏羅世黑云母花崗巖(J3γ)和晚侏羅世閃長巖(J3δ)[1]。本區見有三組方向構造，即北西向、北東向和東西向構造。

2 地球化學特征

根據區域化探測量資料，可知該處異常W、Mo、Cu、Ag元素呈高值分布。Ba、Ti、Nb、Rb、Li、F、La、Hg、Al2O3、U等元素呈低背景分布。Mo、W在燕山期花崗巖、斜長花崗巖中含量相對偏高，W、Mo離散程度較大，As、Bi、Ag、Cu有一定離散，含量分布不均勻或較不均勻，有明顯或較明顯的濃集趨勢。在二疊系一拉溪組中Au含量相對偏高，Au、Ag離散程度極大，Cu、As中度離散、含量分布極不均勻-不均勻，有極其明顯或有較明顯的濃集趨勢。在范家屯組中As、Sb、Bi、Ag含量相對偏高，離散程度較大。分布較不均勻，有較明顯的濃集趨勢(其中Ag極其明顯)。說明燕山期花崗巖、斜長花崗巖具備W、Mo成礦的地球化學條件，二疊系一拉溪組具備Ag、As、Sb、Bi及Au、Cu成礦的地球化學條件。

2.1 元素豐度特征

工作區1∶1萬土壤測量，主要查證編號為永吉-80-HS-48的1/20萬水系沉積物異常，該異常屬Ⅰ類異常，Mo礦化類型。元素組合復雜，由23種元素異常組成。空間分布可分為三套元素組合，第一套為Cr-Ni-Co-As-Au組合系列，呈同心狀套合，北東東向展布，構成了異常的主體，其分布范圍及形態與超基性巖群的分布范圍基本相當，由此認為其主要與超基性巖有關。第二套組合為Cu-W-Bi-Ag組合系列，分布于主異常東端，并與主體異常套合較好。

表1 各元素地球化學參數統計表

由表1可見，區內變化系數都<1，介于0.5～1.0的元素有As、Sb，分布不均勻，離散程度較大，有濃集趨勢。CR為富集系數，CR>1為相對富集，本區As、Sb元素分別為2.77和2.86；其次Cu、Zn、Cr、Ni、Co元素在1.15～1.34之間，說明這些元素富集程度較高，而易于形成礦體，具有良好的潛力，應引起足夠的重視。

2.2 元素相關性分析和聚類分析

對3 216個土壤樣品12種元素化驗數據，利用SPSS和Geoexpl軟件，采用對原始數據不取對數不做標準化變換的相關系數法進行統計和R型聚類分析，結果見聚類分析譜系圖1[2]。

圖1 R型聚類分析譜系圖Fig.1 R-type cluster analysis pedigree

各元素相關系數見表2。

表2 各元素相關系數矩陣

從圖1中可以看出，在0.6的相似水平下，分四組。

第一組元素組合為Au、Ag、As、Sb、Cu，其中Au與As相關性最好，相關系數分別為0.87、0.90。第二組元素組合為Pb、Zn，為親硫多金屬成礦元素組合。第三組元素為Mo，為單一元素組，呈相對獨立的地球化學行為。第四組元素組合為Cr、Ni、Co，為與基性、超基性巖石有關的礦化元素組合。

這些元素組合特征均與本區勘查發現礦(化)體的礦物共生組合特征基本吻合。前兩類礦物組合揭示了本區礦化元素分布變化和共生組合關系的內在規律，對今后找礦工作具有重要的指導意義[3]。

2.3 元素因子分析

在某一成礦地質背景下，地質成礦作用可以形成具有一定特點的元素組合異常，這些元素具有相同(相近)的地球化學行為，由于在時間和空間上的一致性，表現在元素間有較高的相關性，且這組成礦元素組合(異常)與成巖、表生作用具有一定的差異，通過因子分析可有效提取礦化因子，反映成礦信息的元素組合[4-5]。

對倒木河地區3 216個土壤樣品12種元素的土壤化探數據做因子分析，提取出四個因子，其因子旋轉負荷矩陣見表3。

表3 因子旋轉負荷矩陣

F1因子元素組合分為Au、Ag、As、Sb、Cu，為金多金屬礦化因子元素組合，主要分布在土壤測區西南，產于南樓山組中酸性火山巖與晚侏羅世的閃長巖的接觸部位，基本代表了本區主成礦成暈元素組合特征。F2因子為Cr、Ni、Co,是與基性、超基性巖石有關的礦化元素組合，主要分布在測區的東部與中部，與區內基性、超基性巖體的分布較為一致。F3因子為Pb、Zn，與F1因子一樣，為親硫的中低溫熱液成礦元素組合，主要集中分布在土壤測區的西南。F4因子為Mo，其異常的分布較為分散，與其他元素也沒有明顯的套合關系，在南樓山組中酸性火山巖中以及其與晚侏羅世的黑云母花崗巖的接觸部位有較強的顯示。

綜上所述，元素地球化學分布明顯受地質背景控制。

2.4 土壤綜合異常特征

本次1∶1萬土壤測量共圈定金多金屬綜合異常32處(編號Ht-1至Ht-32)，其中Ht-23、Ht-26、Ht-28、Ht-30、Ht-13為重點異常(見圖2)。Ht-23、Ht-26異常主要分布在南樓山組蝕變晶屑巖屑凝灰巖中。Ht-28、Ht-30異常分布在晚三疊世(石英)閃長巖體內。Ht-13異常分布于頭道溝組上段斜長角閃巖中。

圖2 重點異常分布圖Fig.2 Distribution map of key anomalies

Ht-23號異常位于測區的西南部，分布于侏羅系南樓山組中段巖屑晶屑凝灰巖中，受北西向倒木河斷裂帶控制，帶狀，異常帶長近700 m、 寬80 m，面積0.05 km2，呈近北西西向展布，異常組合元素為Au-Ag-Cu-Pb-Zn-As-Sb-Bi-Mo-Co，其中 Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Mo具內中外帶， Co具外帶。Au峰值為1 152.2×10-9，Ag峰值為11.6×10-6，Cu峰值為1 057×10-6，Pb峰值為458×10-6，Zn峰值為991×10-6。As峰值為13 741×10-6。

Ht-26號異常位于測區的西南部，緊鄰Ht-23號異常位于其北側，也分布于侏羅系南樓山組中段巖屑晶屑凝灰巖中，受北西向倒木河斷裂帶控制，近橢圓狀，面積0.02 km2，呈東西向展布，異常組合元素為Au-Ag-Cu-Pb-Zn-As-Sb-Bi-Mo-Co，其中Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi具內中外帶， Co具外帶。Au峰值為67.2×10-9，Ag峰值為2.53×10-6，Cu峰值為317×10-6，Pb峰值為670×10-6，Zn峰值為1 658×10-6。As峰值為1 026×10-6。

Ht-28號異常位于測區的南部，主要分布于晚侏羅世(石英)閃長巖體內。局部在早侏羅系南樓山組中段巖屑晶屑凝灰巖中。帶狀，異常帶長340 m、 寬120 m，面積0.04 km2，呈東西向展布，異常組合元素為Au-Ag-Cu-Zn-As，其中 Au、Ag、As具內中外帶，Cu具外帶，Zn具外帶。Au峰值為28.8×10-9，Ag峰值為6.4×10-6，Cu峰值為80.8×10-6，Zn峰值為228×10-6。As峰值為1 025.1×10-6。是本次工作重點查證異常之一。

Ht-30號異常位于測區的南部，緊鄰Ht-28號異常位于其南側，完全分布于晚侏羅世(石英)閃長巖體內。帶狀，異常帶長310 m、 寬65 m，面積0.02 km2，呈近東西向展布，異常組合元素為Au-Ag-Cu-Pb-Zn-As-Sb-Bi-Co，其中Au、 As、Sb、Bi具內中外帶，Pb、Zn具內外帶，Ag、Cu、Co具外帶。Au峰值為35.2×10-9，Ag峰值為0.72×10-6，Cu峰值為52.9×10-6，Pb峰值為122×10-6，Zn峰值為278×10-6，As峰值為888×10-6。

Ht-13號異常位于測區的中部，主要分布于頭道溝組上段斜長角閃巖中。帶狀，異常帶長320 m、 寬60 m，面積0.02 km2，呈東西向展布，異常組合元素為Au -Cu-As-Cr-Co-Ni，其中 Au、Ni具內中外帶，Cr、Co具中外帶，Cu、As具外帶。Au峰值為18.2×10-9，Cu峰值為63.97×10-6，As峰值為84.1×10-6，Cr峰值為2 138×10-6，Co峰值為139×10-6，Ni峰值為1 630×10-6，是本次普查重點查證異常之一。

3 工程驗證

2020年度，通過地表探槽揭露，在Ht-23號異常中發現了④號、⑤號砷金礦體；在Ht-26號異常中發現了⑥號砷金礦化體；在Ht-30號異常中發現了⑦、⑧號金礦化體。

4 結論

(1)As、Sb為Au的前緣元素，As、Sb、Cu、Zn、Cr、Ni、Co元素富集程度較高，預示本區深部尋找金多金屬盲礦體的潛力巨大。

(2)Ht-13、Ht-28號異常中所包含的單元素均具有較高峰值，進一步進行詳細的查證，有望尋找出新的金多金屬礦(化)體。

(3)在Ht-23、Ht-26、Ht-30異常中發現了2條金礦化體，3條砷金礦(化)體，預示了本區具有良好的找礦前景。