遼寧岫巖礦洞溝鉛鋅礦區(qū)土壤地球化學異常特征及指示意義

王文財

摘要： 礦洞溝鉛鋅礦床位于遼東早元古代裂谷南緣，區(qū)域內(nèi)斷裂發(fā)育，巖漿活動頻繁，礦產(chǎn)資源豐富，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。受地表大面積覆蓋的第四系和基巖影響，礦洞溝鉛鋅礦區(qū)內(nèi)槽探和鉆探等地質(zhì)工程缺乏有效指導，找礦工作未有較大突破。通過開展1 ∶ 1萬土壤地球化學測量，分析Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo和As 7種元素，圈定了綜合異常5處。在對5處綜合異常進行地質(zhì)踏勘基礎(chǔ)上，著重對找礦潛力最好的綜合異常HS-01和HS-02開展了槽探和鉆探工程，發(fā)現(xiàn)17處鉛鋅礦舊采點和4條鉛鋅礦（化）體。其中，綜合異常HS-01內(nèi)發(fā)現(xiàn)的I-1鉛鋅礦體估算礦石量5.43萬t，鉛鋅金屬量5 297.06 t，找礦效果良好。

關(guān)鍵詞： 土壤地球化學測量;綜合異常;異常查證;礦洞溝鉛鋅礦床;遼寧岫巖

中圖分類號：TD15 P596 文獻標志碼：A

文章編號：1001-1277（2020）11-0021-05 doi：10.11792/hj20201104

礦洞溝鉛鋅礦床位于遼東早元古代裂谷南緣，中朝準地臺膠遼臺隆營口—寬甸臺拱鳳城凸起的南西部[1-2]。區(qū)域內(nèi)北東向斷裂發(fā)育，燕山期和印支期巖漿活動頻繁，菱鎂礦、硼鐵礦、玉石礦、金礦、銅礦及鉛鋅銅等資源豐富[3-5]，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越[6-7]。但是，由于大面積覆蓋的第四系和基巖，礦洞溝鉛鋅礦區(qū)槽探和鉆探等地質(zhì)工程缺乏有效指導，地質(zhì)工作程度較低，找礦未有較大突破。2014年以來，通過在該礦區(qū)開展1 ∶ 1萬土壤地球化學測量，圈定了5處綜合異常，并取得了良好的異常查證效果，可為進一步探礦增儲提供有效指導。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

區(qū)域出露地層主要為古元古界遼河群蓋縣組，該組地層分為2段（見圖1），一段（Pt1gx1）巖性主要為片巖，二段（Pt1gx2）巖性主要為片巖、千枚巖，呈東西向展布;西南部分布中元古界榆樹砬子組（Pt2y）石英巖、新元古界青白口系永寧組（Qny）變質(zhì)長石石英砂巖;第四系（Q）分布于山間溝谷、山坡河床，由坡積、殘坡積礫、砂及沖積、洪沖積含礫砂土組成。區(qū)域構(gòu)造以斷裂為主[8]，走向主要為北東向25°～40°，規(guī)模較大，其次為小規(guī)模的北西向平移正斷裂。區(qū)域巖漿活動頻繁，出露大面積的巖漿巖，以印支期閃長巖、花崗巖和燕山期花崗巖為主;巖脈較發(fā)育，以閃長玢巖脈和流紋斑巖脈為主，多數(shù)沿構(gòu)造裂隙充填，走向以北東向、北西向為主[9]。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層和構(gòu)造

礦區(qū)出露地層較為簡單，除分布于溝谷及河床的第四系松散沉積物外，沒有其他地層出露（見圖2）。礦區(qū)構(gòu)造主要為分布于礦區(qū)中部的壓性斷裂，發(fā)育于印支期花崗閃長巖中，走向為北東向（約40°），傾角近于直立。與成礦關(guān)系密切的為F1斷裂，該斷裂為壓性斷裂，斷裂面上具有階步和擦痕，走向為北東向（35°～40°），傾向南東，傾角65°～75°，斷裂內(nèi)蝕變發(fā)育，為重要的控礦構(gòu)造[8-9]。

2.2 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育，以大規(guī)模侵入的印支期花崗閃長巖為主，約占礦區(qū)總面積的60 %，花崗閃長巖為塊狀構(gòu)造，半自形粒狀結(jié)構(gòu)，礦物組成成分以斜長石、石英和黑云母為主;其次為晚期侵入的一些小巖脈，主要為閃長玢巖脈、流紋斑巖脈及長英質(zhì)巖脈等，與成礦關(guān)系密切。

2.3 礦化特征

礦區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)2條鉛鋅礦體，即礦洞溝的Ⅰ-1鉛鋅礦體和松樹溝的Ⅱ-4鉛鋅礦體，同時還發(fā)現(xiàn)2條鉛鋅礦化體，均為鉛鋅礦化花崗閃長巖。鉛鋅礦（化）體呈透鏡狀產(chǎn)出，北東向展布，以侵染狀或細脈狀賦存于花崗閃長巖中。鉛鋅礦（化）體長500～1 500 m，厚約1.0～1.5 m，最大延深超過200 m。礦石結(jié)構(gòu)為斑狀結(jié)構(gòu)，礦石構(gòu)造主要為塊狀構(gòu)造，礦體圍巖為花崗閃長巖。主要礦石礦物為方鉛礦、閃鋅礦、黃鐵礦、磁鐵礦，脈石礦物為石英，礦石平均品位Pb 1.02 %、Zn 7.24 %。

2020年第11期/第41卷黃金地質(zhì)黃金地質(zhì)黃 金

3 土壤地球化學特征

3.1 樣品采集與測試

為了最大限度地控制各類巖石、主要構(gòu)造和次級構(gòu)造，以及成礦元素的分布和遷移，在礦洞溝鉛鋅礦區(qū)進行了1 ∶ 1萬土壤地球化學測量，采樣線基本垂直于主構(gòu)造線，網(wǎng)度采用100 m×20 m。利用GPS進行野外采樣定點與建立坐標，為便于質(zhì)檢和異常檢查，每條剖面起始點、終點均留有采樣點號。樣品主要為B層采集的砂質(zhì)土、細砂土、粉砂土和黏土等，每件樣品均為采樣點10 m范圍內(nèi)采集的3～5處土壤混合而成，以保證樣品的代表性，樣品干燥后，經(jīng)40目篩篩選，獲得質(zhì)量80 g的測試樣品。本次測量共采集樣品12 648件，采用直讀光譜法、極譜分析法和化學光譜法分析Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo和As7種元素。

3.2 元素含量特征

對7種元素特征參數(shù)進行統(tǒng)計，結(jié)果見表1。各元素中，濃度克拉克值大于1的元素為Ag、As、Pb和Zn，其中主成礦元素Pb變異系數(shù)為1.16，表明Pb含量高、分布極不均勻且活化強烈，形成鉛礦床的可能性比較大。

3.3 相關(guān)性分析

相關(guān)性分析是采用相關(guān)系數(shù)作為指標來度量連續(xù)變量之間線性相關(guān)程度和相關(guān)方向的統(tǒng)計分析方法[10]。對7種元素原始數(shù)據(jù)的相關(guān)性進行了分析，結(jié)果見表2。由表2可知：Pb和Zn的相關(guān)系數(shù)最高，高達0.760，與二者在自然狀態(tài)下的伴生狀態(tài)一致;此外，Pb和Zn 2種元素除與Ag和Cu等元素相關(guān)系數(shù)較高（0.402～0.525）外，與其他成礦元素相關(guān)性較差，在R型聚類分析譜系圖（見圖3）中表現(xiàn)明顯，Ag、Cu對Pb、Zn找礦具有一定的指示意義。

3.4 單元素異常特征

為客觀地反映礦區(qū)內(nèi)各元素地球化學分布特征，將原始數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)化為對數(shù)，再剔除特異值后使數(shù)據(jù)整體滿足正態(tài)分布，以平均值與1.5倍標準離差之和返真數(shù)確定異常下限（T）。經(jīng)計算，各元素異常下限依次為Pb80.00×10-6、Zn150.00×10-6、Au2.50×10-9、Ag0.30×10-6、As15.00×10-6、Cu25.00×10-6、Mo1.20×10-6。礦洞溝鉛鋅礦區(qū)單元素異常見圖4。

從圖4中可以看出：Pb、Zn、Ag、As元素異常較好，濃集中心明顯且異常規(guī)模較大，異常分帶清晰。其中，Pb、Zn元素異常多分布于礦區(qū)中部和東南部，Ag元素異常多分布于礦區(qū)中西部和東南部，As元素異常多分布于礦區(qū)中部和北部。Au和Mo元素異常外帶規(guī)模較大，但異常內(nèi)帶范圍較小，Au元素異常零星分布，不成規(guī)模;Mo元素異常在礦區(qū)中部和南部較為集中，但濃集中心面積較小，規(guī)模不大;Cu元素異常相對較弱，主要分布于礦區(qū)西南部。

3.5 綜合異常特征

根據(jù)單元素異常特征、元素相關(guān)性，結(jié)合區(qū)域成礦背景、礦區(qū)地質(zhì)特征等因素，在礦區(qū)內(nèi)共圈定綜合異常5處（HS-01～05）（見圖2）。

綜合異常HS-01：呈北東向條帶狀展布，位于礦區(qū)中部，長約2.1 km，寬約0.5 km，面積約0.77 km2。受斷裂影響，該綜合異常內(nèi)出露巖性主要為花崗閃長巖、流紋斑巖及閃長玢巖，主要成礦元素為Pb、Zn、Ag，其次為Au、Cu、Mo，其中主要成礦元素有多處濃集中心，且多位于斷裂附近。此外，該綜合異常的異常規(guī)模在礦區(qū)內(nèi)排首位，具有較好的找礦前景。

綜合異常HS-02：呈近東西向展布，位于礦區(qū)東部，面積約0.40 km2。該綜合異常內(nèi)出露巖性為花崗閃長巖，主要成礦元素為Pb、Zn、Au、Ag，其中Pb、Zn元素異常具有一定濃集中心，異常面積大，強度較高。

綜合異常HS-03：呈近東西向展布，位于礦區(qū)西南角，面積約0.24 km2。該綜合異常內(nèi)出露巖性主要為花崗閃長巖，主要成礦元素為Pb、Zn、Ag，其次為Au、Mo，異常分布范圍大，具有較好的找礦前景。

綜合異常HS-04：呈北東向條帶狀展布，位于綜合異常HS-01與HS-03之間，長約1.2 km，寬約0.5 km，面積約0.39 km2。受斷裂影響，該綜合異常內(nèi)出露巖性主要為花崗閃長巖、流紋斑巖及閃長玢巖，主要成礦元素為Pb、Zn、Ag，其次為Mo、As，其中主要元素有多處濃集中心，位于異常區(qū)下部，顯示該綜合異常具有較好的找礦前景。

綜合異常HS-05： 呈北東向條帶狀展布，位于礦區(qū)西部，長約2.1 km，寬約0.4 km，面積約1.0 km2。 該綜合異常主要受斷裂控制，出露巖性主要為花崗閃長巖，成礦元素主要為Pb、Zn、Au、Ag，其次為Mo、As。該綜合異?？蛇M一步劃分為3處異常，分別為上部、中部、下部異常，上部異常以Pb、Zn、Au、Ag、As元素異常為主，與其他2處異常具有一定的距離;中部異常主要以Au、Ag、As元素異常為特征，且呈北西向展布;下部異常以Au、Ag、Mo、As元素異常為主，呈條帶狀展布，分布較為集中。

4 異常查證

根據(jù)礦區(qū)內(nèi)各單元素異常的分布范圍、各綜合異常的找礦前景，結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)特征，對各綜合異常進行了查證。在地質(zhì)踏勘基礎(chǔ)上，對找礦潛力最好的綜合異常HS-01和HS-02開展了槽探和鉆探工程查證（見圖2），取得了較好的找礦效果。

在綜合異常HS-01內(nèi)，經(jīng)地表踏勘，發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦舊采點6處。通過鉆孔ZK101-1、ZK101-2、ZK1901-1、ZK2301-1，探槽TC101、TC01、TC1901和TC2301等工程，控制了具有一定規(guī)模的鉛鋅礦體1條（I-1）。該礦體沿走向延長約1 500 m，沿傾向延深約150 m，為總體呈南西向側(cè)伏的不規(guī)則透鏡體，地表產(chǎn)狀130°∠45°，深部有變緩趨勢，在101勘探線、501勘探線處厚度較小，在1901勘探線、2301勘探線出露地表，平均垂直厚度1.0 m，平均品位Pb1.00 %、Zn 8.76 %。估算礦石量5.43萬t，鉛鋅金屬量5 297.06 t，找礦前景良好。

在綜合異常HS-02內(nèi)，經(jīng)地表踏勘、鉆孔ZK401-1和探槽TC02工程控制，發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦舊采點5處，控制鉛鋅礦體1條（Ⅱ-4）。該礦體沿走向延長約500 m，沿傾向延深約100 m，地表產(chǎn)狀310°∠70°，為總體呈近東西向展布的脈狀體，平均垂直厚度1.5 m，平均品位Pb0.87 %、Zn3.28 %。

此外，在綜合異常HS-03內(nèi)發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦化體1條（Ⅲ-1），2處鉛鋅礦舊采點;在綜合異常HS-5內(nèi)發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦化體1條（V-1），4處鉛鋅礦舊采點;由于綜合異常HS-04內(nèi)第四系沉積物覆蓋嚴重，推斷該異常由下覆隱伏鉛鋅礦（化）體引起。

5 結(jié) 論

1）Ag、As、Pb和Zn元素濃度克拉克值大于1，且Pb元素變異系數(shù)為1.16，表明Pb含量高、分布極不均勻且活化強烈，在礦區(qū)內(nèi)成礦可能性較大。

2）Pb和Zn的相關(guān)系數(shù)最高，高達0.760，與二者在自然狀態(tài)下的伴生狀態(tài)一致;Ag、Cu對Pb、Zn找礦具有一定指示意義。

3）礦區(qū)內(nèi)共圈定5處綜合異常，結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)特征，認為綜合異常HS-01和HS-02找礦潛力最好，并開展了探槽和鉆探工程。最終發(fā)現(xiàn)了4條鉛鋅礦（化）體，17處鉛鋅礦舊采點，實現(xiàn)了找礦突破，可為后續(xù)找礦提供借鑒。

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Soil geochemical anomalies characteristics and indicative significance

of Kuangdonggou Lead-Zinc Mining District in Xiuyan，Liaoning

Wang Wencai

（ Liaoning Institute Co. ，Ltd.of Geology and Mineral Resources ）

Abstract： Kuangdonggou Lead-Zinc Deposit is located in the southern margin of the early Proterozoic rift in Eastern Liaoning.In the region，the faults develop，magmatic activities are frequent，and mineral resources are rich，displaying favorable metallogenic geological conditions.Affected by the Quaternary strata and bedrock covering a large area of the surface，there is no significant breakthrough in the prospecting work due to the lack of effective guidance for the geological projects of trenching and drilling in Kuangdonggou Lead-Zinc Deposit.By conducting 1 ∶ 10 000 soil geochemical survey and analyzing 7 elements，that is Au，Ag，Cu，Pb，Zn，Mo and As，5 comprehensive anomalies are delineated.Based on the geological survey of 5 comprehensive anomalies，the trenching and drilling projects are carriedout focusing on the comprehensive anomalies HS-01 and HS-02 with the best prospecting potential，and 17 old lead-zincmining sites and 4 lead-zinc ore（mineralized） bodies are found.Among them，the estimated ore amount of I-1 lead-zinc ore body found in the comprehensive anomaly HS-01 is 54 300 t，and the amount of lead-zinc metal is 5 297.06 t，indicating a favorable prospecting effect.

Keywords： soil geochemical survey;comprehensive anomaly;anomaly verification;Kuangdonggou Lead-Zinc Deposit;Xiuyan，Liaoning