甘肅禮縣白家溝一帶金礦土壤地球化學(xué)異常特征及評(píng)價(jià)

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(gè)金礦（化）點(diǎn)并圈定1處金找礦靶區(qū)，在靶區(qū)內(nèi)運(yùn)用1：1萬土壤地球化學(xué)測(cè)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(jí)構(gòu)造單元，地處西秦嶺Pb-Zn-Cu（Fe）-Au-Hg-SbⅢ級(jí)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(duì)區(qū)內(nèi)地層、侵入巖的空間分布及礦化體的走勢(shì)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(gè)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?cái)嗔鸦虼渭?jí)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(jí)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(qiáng)烈，是成礦熱液的主要來源。

區(qū)內(nèi)礦化蝕變強(qiáng)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(cè)量規(guī)程》（DZ T0145-2017），共采集土壤原樣2632件，采樣密度為256點(diǎn)/km2（符合規(guī)范200點(diǎn)/km2～500點(diǎn)/km2要求）。1：10000土壤地球測(cè)量采用規(guī)則測(cè)網(wǎng)法，網(wǎng)格為100×40m，測(cè)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(diǎn)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(shí)驗(yàn)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(duì)重采樣（85件）、重分析樣（134件）合格率進(jìn)行計(jì)算，化探分析數(shù)據(jù)除Au的合格率為92%，其他元素?cái)?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(jì)

表2 研究區(qū)土壤元素變異系數(shù)及比值統(tǒng)計(jì)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?cái)?shù)碼科技有限公司研發(fā)的MapGis6.7等軟件在計(jì)算機(jī)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(shì)，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(jì)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(yùn)用研究區(qū)土壤地球化學(xué)測(cè)量中各元素含量原始數(shù)據(jù)的變異系數(shù)（Cv1）與運(yùn)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(shí)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(duì)研究區(qū)內(nèi)元素之間的相關(guān)性進(jìn)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(qiáng)，即rAu-As=0.57；Ag與Mo相關(guān)性較強(qiáng)，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(qiáng)，即rZn--Bi=0.54、rCu--Zn=0.40，W、Sb元素高溫元素相關(guān)性較強(qiáng)，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(cè)量圈定以Au、As、Sb元素為主的綜合異常有3個(gè)。

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(gè)三級(jí)濃集中心區(qū)，平均值44.0×10-9，有異常點(diǎn)4個(gè)，最高值94.60×10-9。As-12異常面積有0.065km2，為中帶異常，有3個(gè)二級(jí)濃集中心區(qū)，平均值110.2×10-6，有異常點(diǎn)10個(gè)，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(diǎn)。

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(gè)三級(jí)濃集中心區(qū)，平均值64.4×10-9，有異常點(diǎn)7個(gè)，最高值219.00×10-9；As-26異常為內(nèi)帶異常，面積0.058km2，有1個(gè)三級(jí)濃集中心區(qū)，平均值190.9×10-6，有異常點(diǎn)11個(gè)，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(diǎn)，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(qiáng)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(gè)三級(jí)濃集中心區(qū)和2個(gè)二級(jí)濃集中心區(qū)，平均值164.8×10-6，有異常點(diǎn)27個(gè)，最高值1232.00×10-6；Au-14異常為內(nèi)帶異常，面積0.086km2，有1個(gè)三級(jí)濃集中心區(qū)和2個(gè)二級(jí)濃集中心區(qū)，平均值27.9×10-9，有異常點(diǎn)11個(gè)，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(diǎn)、大溝河里金礦（化）點(diǎn)，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(jí)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(shí)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(duì)研究區(qū)1：1萬土壤物進(jìn)行分析、統(tǒng)計(jì)，運(yùn)用元素的濃集系數(shù)、變異系數(shù)、Cv1/Cv2離散程度等評(píng)價(jià)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(qiáng)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(cè)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。