土壤地球化學(xué)測(cè)量在剛果共和國(guó)西盆地省特徹爾地區(qū)金礦勘查中的應(yīng)用

鄧京，何霞，肖其鵬，肖諄

（湖南省有色地質(zhì)勘查研究院， 湖南長(zhǎng)沙 410015）

非洲大陸地域遼闊，礦產(chǎn)資源基礎(chǔ)條件豐厚，具有全球“礦產(chǎn)寶庫(kù)”之稱(chēng)。剛果共和國(guó)位于非洲大陸中西部，屬于中非成礦帶的一部分，金屬礦產(chǎn)、非金屬礦產(chǎn)、能源礦產(chǎn)資源均較為豐富［1］。剛果共和國(guó)西盆地省特徹爾地區(qū)地質(zhì)工作程度非常低，可利用的僅為1993-1995年間的1：100萬(wàn)礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查報(bào)告。湖南省有色地質(zhì)勘查研究院在特徹爾地區(qū)進(jìn)行了以找金為主的土壤地球化學(xué)測(cè)量地質(zhì)勘查工作。土壤地球化學(xué)測(cè)量方法具有很高的可信度［2］，是尋找隱伏有色金屬礦產(chǎn)的重要手段，通過(guò)化探掃面可以迅速縮小工作區(qū)范圍，圈定找礦靶區(qū)［3］。該方法在國(guó)內(nèi)外地質(zhì)勘查領(lǐng)域廣泛應(yīng)用［4-9］，尤其是金礦勘查［10-13］。通過(guò)1∶5萬(wàn)土壤地球化學(xué)測(cè)量工作，并對(duì)區(qū)內(nèi)元素分布特征等進(jìn)行分析，圈定了以Au為主的土壤地球化學(xué)異常，并進(jìn)行了異常查證，為下一步地質(zhì)找礦工作提供了一定的依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

圖1 區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖

特徹爾地區(qū)位于剛果共和國(guó)北部，區(qū)域上處于內(nèi)陸南北向構(gòu)造區(qū)12個(gè)礦帶中的V號(hào)金礦帶上（圖1）。出露地層為前寒武系和中生界到新生界，包括基底和蓋層兩部分，基底地層主要包括太古宙利溫都（Lvindo）結(jié)晶基底及元古宙賽姆勃-歐索（Sembe-Ouesso）結(jié)晶基底。太古宙利溫都結(jié)晶基底為一套混雜巖地層，為剛果布最古老的巖石地層，主要為花崗巖與綠片巖組合。元古宙賽姆勃—?dú)W索結(jié)晶基底包括石英片巖、砂頁(yè)巖、冰磧巖建造，三者呈假整合接觸關(guān)系。區(qū)域構(gòu)造主要包括①太古宇花崗巖穹隆帶，位于加蓬與剛果共和國(guó)交界處；②剛果共和國(guó)東部的西剛果盆地；褶皺為該區(qū)域最為明顯的構(gòu)造行跡，區(qū)域整體上表現(xiàn)為北北東向隆起褶皺帶，隆起帶核心為太古宙利溫都結(jié)晶地塊，往東依次為元古宇塞穆勃一歐叟向斜盆地、貝特克隆起、剛果向斜盆地。區(qū)域巖漿巖主要為北西西向展布的前寒武紀(jì)輝綠巖體和南北向中元古界結(jié)晶地塊混合巖化作用和深部重熔作用形成的花崗閃長(zhǎng)巖-鈣堿性花崗巖。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)位于Ⅴ號(hào)金礦帶南東部，在構(gòu)造上處于西部深熔花崗巖體向東南的舌狀伸出端與第三系-更新世接觸帶（圖2）。礦區(qū)地層包括基底和蓋層兩部分，基底地層為太古宙地層，自上而下可以劃分為片麻巖段和含鐵石英片巖—含鐵石英巖兩個(gè)巖性段。蓋層包括白堊系、第三系、第四系。礦區(qū)露頭十分不理想，構(gòu)造形跡不明顯。根據(jù)礦區(qū)基底及蓋層展布特征，結(jié)合區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)、區(qū)內(nèi)地球化學(xué)特征情況推斷北東向斷裂及褶皺可能為礦區(qū)主要構(gòu)造行跡方向。礦區(qū)巖漿巖發(fā)育，主要分布于西部，受第三系砂層覆蓋影響，多呈局部小范圍出露，巖性為中粗?；◢弾r。

3 礦區(qū)景觀地球化學(xué)特征

礦區(qū)屬熱帶雨林景觀地貌，熱帶植被極其發(fā)育，通視情況極為不佳。礦區(qū)整體呈平原-低緩丘陵地形，海拔377m～490m，最大高差113m，水系、溝系發(fā)育，多為小型溝系，沖溝一般呈“V”字型，雨季積水，旱季少水。礦區(qū)主干水系為L(zhǎng)ékoli河與Lessou河，分布于工作區(qū)東西兩側(cè)，均呈南北向流入，北東向流出。通過(guò)與主干水系的相對(duì)遠(yuǎn)近，一般呈現(xiàn)主干水系兩側(cè)沼澤區(qū)-草甸區(qū)-森林覆蓋區(qū)的景觀轉(zhuǎn)變，沼澤區(qū)有機(jī)腐殖物沉積最厚，草甸區(qū)次之，土壤不發(fā)育，腐植層下主要為白色粉砂-細(xì)砂層，深林覆蓋區(qū)則以飄落堆積物為主，其下局部有薄層風(fēng)化土，再往下為白色粉砂-細(xì)砂層。從巖性分布特征分析，礦區(qū)可以較為明顯的劃分為基底隆起區(qū)與蓋層覆蓋區(qū)，基底隆起區(qū)巖石出露稍多，多見(jiàn)花崗巖滾石以及殘留的綠片巖碎石，覆蓋區(qū)則以第三系未完全固結(jié)泥砂層廣泛覆蓋為主要特點(diǎn)，局部出露白堊系石英砂巖。

因此，表層物質(zhì)中地球化學(xué)元素的遷移應(yīng)以化學(xué)風(fēng)化作用、生物化學(xué)作用、微生物作用等化學(xué)遷移為主，多為殘坡積物覆蓋，土壤較為發(fā)育，適宜開(kāi)展土壤地球化學(xué)測(cè)量工作。

4 土壤(溝系)樣品采集、加工和測(cè)試

圖2 礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

根據(jù)地區(qū)土壤及溝系發(fā)育的特點(diǎn)，本次1∶5萬(wàn)土壤地球化學(xué)測(cè)量以土壤與溝系次生暈測(cè)量相結(jié)合的方法開(kāi)展。采用正方形格子布樣，在1∶2.5萬(wàn)地形圖上以4km2為一采樣大格，每大格平分為四個(gè)1km2的采樣小格；樣點(diǎn)以1、2級(jí)溝系為主要布樣位置，遠(yuǎn)離溝系部位大致均勻布置了土壤樣品，在實(shí)地開(kāi)展工作中，由于東側(cè)第三系蓋層覆蓋厚，土壤不發(fā)育，布點(diǎn)適當(dāng)放稀，平均布點(diǎn)密度為10點(diǎn)/km2。

采樣工作嚴(yán)格執(zhí)行地球化學(xué)普查規(guī)范及土壤地球化學(xué)測(cè)量規(guī)程的要求，采取距地表40cm～50cm土壤的B層砂土或粉砂土，樣重不小于500g。樣品野外經(jīng)過(guò)曬干、棒碎、過(guò)篩至-40目，篩下樣按正、副樣進(jìn)行分裝，保證每個(gè)樣重不小于100g。

加工好的樣品通過(guò)海運(yùn)送至具有測(cè)試甲級(jí)資質(zhì)的湖南省有色地質(zhì)勘查研究院測(cè)試中心進(jìn)行樣品分析測(cè)試，共 分 析Au、Ag、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Ag、Zn、W、Sn等10種元素。分析測(cè)試單位按《DZ0130-2006地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試質(zhì)量管理規(guī)范》對(duì)樣品進(jìn)行分析及質(zhì)量監(jiān)控，各項(xiàng)指標(biāo)均達(dá)到規(guī)范要求。

5 土壤測(cè)量結(jié)果及異常圈定

5.1 地球化學(xué)背景值和異常下限的確定

區(qū)內(nèi)共完成土壤測(cè)量面積607km2，采集土壤樣品6066件。利用Mapgis軟件，采用迭代法來(lái)計(jì)算確定元素的背景值。統(tǒng)一對(duì)基礎(chǔ)數(shù)據(jù)采用對(duì)數(shù)處理后進(jìn)行異常計(jì)算?？紤]到基底隆起區(qū)與蓋層覆蓋區(qū)不同地球化學(xué)背景，分別計(jì)算其異常下限（表1、表2）。

5.2 單元素異常圈定及特征

本次單元素異常是在基底花崗巖隆起區(qū)和蓋層覆蓋區(qū)分別進(jìn)行了圈定，異常濃度帶的劃分是以異常下限的單倍、兩倍、四倍進(jìn)行的。

表1 基底隆起區(qū)元素地球化學(xué)特征一覽表

表2 蓋層覆蓋區(qū)元素地球化學(xué)特征一覽表

基底花崗巖隆起區(qū)主要為Au異常，大體呈東西-北東東向展布，具三級(jí)濃度分帶，可以具體劃分為4個(gè)單獨(dú)金元素異常。其他元素基本呈局部異?；虿痪弋惓＃惓７秶?，濃集不明顯。

蓋層（覆蓋區(qū)）單元素異常以異常零散、異常值不高、濃集較差為主要特征，各元素中，以Au、Sb、Ag、Hg低溫前緣元素異常表現(xiàn)稍強(qiáng)，多呈一級(jí)濃集，局部小范圍見(jiàn)二級(jí)濃集，As、Cu、Pb、Zn、W、Sn 異常表現(xiàn)不明顯。

從各元素異常分布來(lái)看，其原因可以大體總結(jié)為兩點(diǎn)：①古老太古宙高金元素背景是基底隆起區(qū)較大面積異常出現(xiàn)的原因；②蓋層覆蓋區(qū)雖然異常強(qiáng)度不大，但是異常區(qū)域化分布特征較明顯，基本沿著花崗巖隆起區(qū)北東延伸端斷續(xù)分布，異常元素以Au、Sb、Ag、Hg等低溫前緣元素為主，大范圍覆蓋可能是低溫元素異常組合特征及異常不連續(xù)分布的原因。在地層接觸帶等地段表現(xiàn)了較明顯的線性異常特征，Ag、Hg元素甚至以北北東向、南北向-北東向線性串珠狀異常為主，可能指示異常區(qū)內(nèi)具備北東向及北東向、南北向構(gòu)造格局。

5.3 綜合異常圈定及特征

根據(jù)各元素異常疊合特征，本次共圈定綜合異常5處（表3、圖3），在基底花崗巖區(qū)4處，分別編號(hào)AS1、AS2、AS3，AS4，在蓋層覆蓋區(qū)1處，編號(hào)AS5。

6 靶區(qū)選擇及找礦效果

6.1 靶區(qū)選擇

根據(jù)地質(zhì)測(cè)量結(jié)果、土壤地球化學(xué)測(cè)量異常解釋與評(píng)價(jià)的原則，結(jié)合元素在區(qū)內(nèi)的成礦潛力、成礦地質(zhì)條件等因素進(jìn)行綜合分析，圈定出找礦靶區(qū)2個(gè)，分別編號(hào)靶區(qū)Ⅰ、靶區(qū)Ⅱ（圖3）。

靶區(qū)Ⅰ包括AS1、AS4、AS5，整體呈北東東向帶狀展布，自西側(cè)隆起區(qū)延伸至東部覆蓋區(qū)，西部隆起區(qū)主要表現(xiàn)為Au異常，發(fā)現(xiàn)有多個(gè)Au土壤地球化學(xué)綜合異常，并在異常區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)了含金石英脈組，靶區(qū)進(jìn)入覆蓋區(qū)后主要表現(xiàn)為Au、Sb、Ag、Hg前緣元素組合異常，異常大致呈北東東向?qū)ΨQ(chēng)展布，并在北—北北東向發(fā)育有線性串珠異常，推斷為北東東向區(qū)域構(gòu)造熱液活動(dòng)以及次一級(jí)的北～北北東向斷裂熱液活動(dòng)的證據(jù)，具備一定找礦意義。

表3 特徹爾地區(qū)綜合異常特征一覽表

圖3 礦區(qū)土壤地球化學(xué)測(cè)量找礦靶區(qū)圖

靶區(qū)Ⅱ包括AS2、AS3，分布于基底隆起區(qū)，整體呈北東東向帶狀展布，AS2的大面積金一級(jí)濃度異?？赡苁翘胖娴貙颖恢厝鄣臍堄嗟厍蚧瘜W(xué)背景異常的顯示。該區(qū)的找礦可能主要集中于巖體內(nèi)部的構(gòu)造找礦，構(gòu)造蝕變巖、蝕變花崗巖等為主要目標(biāo)找礦體。

6.2 找礦效果

本次通過(guò)地球化學(xué)測(cè)量、地質(zhì)測(cè)量、槽探等工作，在AS1綜合異常區(qū)發(fā)現(xiàn)了含金石英脈體一處，通過(guò)槽探揭露，顯示礦體走向長(zhǎng)250m，走向近東西，傾向190°，傾角70°，主要為含金石英細(xì)脈組，含金段厚度為0.65m～0.94m，Au品位0.8×10-6～1.0×10-6。

7 結(jié)論

通過(guò)本次地質(zhì)測(cè)量和土壤地球化學(xué)測(cè)量工作，在前人資料基礎(chǔ)上綜合分析研究，得出以下結(jié)論：

（1）本區(qū)各元素高異常主要分布于基底太古宙地層以及重熔花崗巖隆起區(qū)，與區(qū)域成礦地質(zhì)條件一致。

（2）通過(guò)土壤地球化學(xué)測(cè)量工作，在本區(qū)圈定了AS1～AS5共5處綜合異常并對(duì)異常進(jìn)行查證，這5處綜合異常對(duì)特徹爾地區(qū)的成礦分析及靶區(qū)圈定起到較好指示作用。

（3）以土壤地球化學(xué)測(cè)量為依據(jù)，結(jié)合地質(zhì)條件分析，可以更加快速有效地確定找礦靶區(qū)，提高地質(zhì)找礦的工作效率。