冀北小梨樹(shù)溝地區(qū)土壤地球化學(xué)異常特征及其找礦預(yù)測(cè)

梁 鳴，羅先熔，劉永勝,2,王曉東，陳 皓,劉攀峰，楊青松,桑園林，竹 峰

(1.桂林理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院隱伏礦床預(yù)測(cè)研究所，廣西桂林 541006；2.甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局天水礦產(chǎn)勘查院，甘肅天水 741024；3.河北省地礦局第四地質(zhì)大隊(duì)，河北承德 067000)

0 引言

小梨樹(shù)溝研究區(qū)位于河北省圍場(chǎng)滿族蒙古族自治縣北部，屬于大陸性、季風(fēng)型山地氣候區(qū)。小梨樹(shù)溝地區(qū)地形總體西北高、東南低，西北部相對(duì)高差較小，地表第四系黃土風(fēng)成沙覆蓋較厚、地表基巖露頭少、水系不發(fā)育；東南部相對(duì)高差較大，溝谷發(fā)育，切割侵蝕強(qiáng)烈。近年來(lái)，在研究區(qū)周圍發(fā)現(xiàn)滿漢土-小扣花營(yíng)銀礦(李國(guó)興,1993;趙向奎等，2018)、五十六號(hào)銀多金屬礦化點(diǎn),表明了該地區(qū)具有較好的成礦潛力。

土壤地球化學(xué)測(cè)量通過(guò)系統(tǒng)采集地表疏松殘坡積物樣品，分析其中元素含量，總結(jié)元素間的聚合、分離規(guī)律，進(jìn)而發(fā)現(xiàn)異常并對(duì)異常進(jìn)行解釋與評(píng)價(jià)；該方法在尋找淺覆蓋區(qū)礦體時(shí)具有快速、有效的特點(diǎn)(羅先熔等，2007；張善明等,2011；楊笑笑等，2018；李超等，2020；袁和和許云鵬，2021)。前人在研究區(qū)及周邊已開(kāi)展過(guò)研究程度較高的地質(zhì)和化探工作，如：2012～2014年，河北省地礦局地質(zhì)調(diào)查院開(kāi)展了大喚起鹿場(chǎng)幅1:5萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查工作，對(duì)研究區(qū)的地層、構(gòu)造等特征進(jìn)行了劃分及描述，為本次土壤地球化學(xué)測(cè)量工作提供了基礎(chǔ)地質(zhì)信息；2017年，河北省地礦局第四地質(zhì)大隊(duì)開(kāi)展了大喚起鹿場(chǎng)幅1:5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量工作，顯示出研究區(qū)所在的水系沉積物異常區(qū)以Pb-Ag-Zn-Cd-Au組合異常為主，5種元素均具Ⅲ級(jí)濃度分帶，異常形態(tài)規(guī)則，套合較好，初步圈定了水系沉積物異常區(qū)范圍①。

本文工作在前人成果的基礎(chǔ)上，開(kāi)展1:1萬(wàn)土壤地球化學(xué)測(cè)量工作，運(yùn)用地球化學(xué)方法分析元素的分布特征、富集規(guī)律，劃定綜合異常帶，通過(guò)槽探工程對(duì)異常進(jìn)行驗(yàn)證。通過(guò)詳細(xì)查證，進(jìn)一步縮小找礦范圍，同時(shí)對(duì)研究區(qū)內(nèi)找礦潛力進(jìn)行評(píng)價(jià)，為下一步勘查工作指明方向。

1 地質(zhì)概況

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)大地構(gòu)造位置(圖1a)位于華北陸塊區(qū)北緣的冀北巖漿弧內(nèi)、額爾齊斯-西拉木倫對(duì)接帶的通遼巖漿弧的南側(cè)(潘桂棠和肖慶輝，2015)。區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)復(fù)雜，活動(dòng)具有多期性,以斷裂構(gòu)造為主(圖1b)，主要斷裂為姜家店斷裂(陳鴻沛，2019)。

圖1 小梨樹(shù)溝地區(qū)大地構(gòu)造位置圖(a，據(jù)潘桂棠和肖慶輝，2015修編)和區(qū)域地質(zhì)圖(b，據(jù)注釋①)

區(qū)域內(nèi)一般斷裂展布方向以北東向?yàn)橹鳌⒈蔽飨驗(yàn)檩o，同時(shí)在巖漿活動(dòng)過(guò)程中形成了圍繞火山噴發(fā)中心的環(huán)狀、放射狀火山斷裂。北東向斷裂主要有F1正斷層、F4正斷層和F10正斷層，控制著區(qū)域構(gòu)造格局；北西向小斷裂錯(cuò)位切割北東向斷裂，導(dǎo)致區(qū)域火山噴發(fā)和巖漿熱液活動(dòng)頻繁，是有利的成礦構(gòu)造。

1.2 研究區(qū)地層

研究區(qū)主要出露地層有下白堊統(tǒng)張家口組二段、中新統(tǒng)漢諾壩組以及第四系松散沉積物(圖2)。

圖2 研究區(qū)1:1萬(wàn)地質(zhì)草圖

下白堊統(tǒng)張家口組二段(K1z2)主要分布于研究區(qū)山腰部位。組內(nèi)巖性呈層狀分布，從下至上依次為火山角礫巖、粗安巖、安山巖、粗面巖。火山角礫巖多呈灰黑色，角礫狀構(gòu)造，巖石中角礫多為粗面巖、粗安巖等，呈棱角狀-次棱角狀，礫徑2～20 mm，膠結(jié)物為硅質(zhì)；粗安巖，新鮮面多呈紫灰色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶為斜長(zhǎng)石，含量較低，在3%～5%之間，基質(zhì)為隱晶質(zhì)；安山巖風(fēng)化面大多呈深灰-灰褐色，新鮮面多呈淺灰-淺紫灰色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶為斜長(zhǎng)石，在7%～8%之間，基質(zhì)為隱晶質(zhì)；粗面巖風(fēng)化面大多呈黃褐色，新鮮面多呈淺灰色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，斑晶為斜長(zhǎng)石，在3%～5%之間，基質(zhì)為隱晶質(zhì)。

中新統(tǒng)漢諾壩組地層(N1h)位于研究區(qū)西北部及東部地形較高的山頂處。主要巖性為橄欖玄武巖，灰黑色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造或氣孔構(gòu)造。斑晶為斜長(zhǎng)石、橄欖石和輝石；基質(zhì)主要為斜長(zhǎng)石，呈自形板條狀，分布雜亂，粒間充填橄欖石、輝石和磁鐵礦構(gòu)成間粒結(jié)構(gòu)，磁鐵礦呈半自形-它形晶粒狀充填在斑晶礦物顆粒之間。

2 樣品的采集與測(cè)試分析

在小梨樹(shù)溝研究區(qū)進(jìn)行1:1萬(wàn)土壤地球化學(xué)測(cè)量，按照《地球化學(xué)普查規(guī)范(1:50000)》(DZ/T0011-2015)和《土壤地球化學(xué)測(cè)量規(guī)程》(DZ/T0145-2017)要求，并結(jié)合研究區(qū)的實(shí)際情況，1:1萬(wàn)面積性土壤測(cè)量網(wǎng)度設(shè)置為100 m×40 m；土壤剖面測(cè)量測(cè)線垂直異常長(zhǎng)軸,且大致垂直地層、構(gòu)造線和礦化(蝕變帶)走向，點(diǎn)距設(shè)置為20 m。采樣物質(zhì)為原地殘積物或殘坡積物。采樣深度一般為30～60 cm，風(fēng)積物和腐殖層較厚時(shí)，則穿透風(fēng)積物和腐殖層取樣。在采樣點(diǎn)周圍5 m范圍內(nèi)多點(diǎn)取樣組合成1件樣品。經(jīng)粒級(jí)實(shí)驗(yàn)驗(yàn)證，采樣粒度為-10～+60目，并保證加工后可用樣品質(zhì)量在150 g以上。

研究區(qū)面積2.76 km2,本次工作共布設(shè)測(cè)線13條，采集面積性測(cè)量土壤樣品699件(圖3)，重復(fù)樣16件。樣品在河北省地礦局第四地質(zhì)大隊(duì)實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行測(cè)試分析；分析元素：Au、Ag、Bi、As、Cu、Pb、Zn、Mo、Mn共計(jì)9種。其中Au采用石墨爐原子吸收法；Ag采用發(fā)射光譜法；As采用原子熒光光譜法；Cu、Pb、Zn、Mo、Mn、Bi采用電感耦合等離子質(zhì)譜法。

圖3 研究區(qū)取樣點(diǎn)位圖

樣品分析測(cè)試的報(bào)出率以及一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)的準(zhǔn)確度、精密度等質(zhì)量控制指標(biāo)均滿足規(guī)范要求。

3 土壤地球化學(xué)特征

3.1 土壤地球化學(xué)參數(shù)統(tǒng)計(jì)

運(yùn)用Geochem Studio軟件對(duì)研究區(qū)采集的699件樣品的分析結(jié)果進(jìn)行參數(shù)統(tǒng)計(jì)(表1)。統(tǒng)計(jì)參數(shù)包括最大值、最小值、算術(shù)平均值、標(biāo)準(zhǔn)離差、變異系數(shù)(CV1)及迭代剔除特異值后的均值加減3倍標(biāo)準(zhǔn)離差后的算術(shù)平均值、變異系數(shù)(CV2)等。

3.2 富集系數(shù)、變異系數(shù)特征

將區(qū)內(nèi)各元素算術(shù)平均值與中國(guó)土壤豐度值(鄢明才等,1997)的比值，作為富集系數(shù)(X1/Cf1)，來(lái)反映其各元素相對(duì)富集貧化趨勢(shì)(翟玉林等，2015；羅恒等，2021)。由表1可見(jiàn)，元素Pb、Zn、Mo、Mn的富集系數(shù)大于1.2，表明這5類元素處于高背景場(chǎng)，局部富集；元素Au、As、Bi的富集系數(shù)小于0.8，表明這3類元素在研究區(qū)局部貧化；元素Ag、Cu富集系數(shù)介于二者之間，富集、貧化特征不明顯。

表1 小梨樹(shù)溝地區(qū)土壤地球化學(xué)參數(shù)Table 1 Geochemical parameters of soil in the Xiaolishugou area

研究區(qū)1:1萬(wàn)土壤地球化學(xué)原始數(shù)據(jù)變異系數(shù)(CV1)反映數(shù)據(jù)集的相對(duì)離散程度(臧金生等,2014)。變異系數(shù)(CV1)較大的元素有Pb(2.74)、Ag(2.18)、Bi(1.99)、As(1.36)，表明這4種元素在研究區(qū)內(nèi)分布不均勻,且具有顯著次生富集的地球化學(xué)特征，具備富集成礦的地球化學(xué)條件(陸偉彥等，2020)。迭代剔除特異值后，各元素的變異系數(shù)(CV2)均小于1，基本消除特異值對(duì)離散程度的影響。用CV1/CV2比值來(lái)反映背景擬合處理時(shí)對(duì)于極值的削平程度(袁和等，2017)。CV1/CV2數(shù)值大于2.5的元素有Ag(4.74)、Pb(4.03)、Zn(2.64)、Bi(2.93),說(shuō)明這4類元素被剔除的高值點(diǎn)較多，局部富集的可能性較高。運(yùn)用CV1與CV1/CV2數(shù)據(jù)的比值制作變異系數(shù)點(diǎn)位散圖(圖4)，從而評(píng)價(jià)元素的成礦性。Ag、Pb元素的高強(qiáng)數(shù)據(jù)占比大，分異程度高，變化幅度大，富集成礦潛力大；Bi、As、Zn元素高強(qiáng)數(shù)據(jù)較多，分異程度較高，富集成礦可能性較大；Cu、Mo、Mn、Au元素分異程度較弱，成礦潛力較小。

圖4 研究區(qū)變異系數(shù)點(diǎn)位散圖

3.3 多元素組合特征

為探究研究區(qū)內(nèi)各元素間的聯(lián)系，對(duì)9類元素進(jìn)行R型聚類分析、相關(guān)分析和因子分析，用以分析研究區(qū)的元素分布規(guī)律和成礦特征(姜海倫等，2020)。

3.3.1 R型聚類分析

運(yùn)用SPSS軟件獲得R型聚類分析譜系圖(圖5)，在R=11相關(guān)水平上，研究區(qū)土壤地球化學(xué)元素可以分為五組元素組合。第一組由Zn、Pb、Ag、Bi組成，Ag、Pb、Zn為中溫成礦元素、Bi為高溫成礦元素，表明元素間具有多期熱液活動(dòng)疊加的特征；第二組由As單獨(dú)組成，為低溫成礦元素；第三組由Au單獨(dú)組成，形成異常較弱，表明其相對(duì)獨(dú)立的地球化學(xué)行為；第四組由Mo單獨(dú)組成,為高溫成礦元素，形成的異常較弱，與其他因子關(guān)系不密切；第五組由Cu、Mn組成，反映為基性巖富集元素組合。

圖5 研究區(qū)R型聚類分析譜系圖

3.3.2 相關(guān)分析

運(yùn)用SPSS軟件對(duì)研究區(qū)元素原始數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)性分析(表2)，獲得元素間的相關(guān)系數(shù)，有助于確定研究區(qū)元素組合(王喬林等，2021；尹志剛等，2021)。由表2可見(jiàn)，研究區(qū)內(nèi)各元素相關(guān)性主要表現(xiàn)為：Pb與Zn、Ag與Bi、Cu與Mn的相關(guān)系數(shù)均大于0.6，屬于強(qiáng)相關(guān)關(guān)系，其中Pb與Zn相關(guān)系數(shù)最大(R=0.678)，表明這兩類元素在富集成礦過(guò)程中，具有來(lái)源和成因的相似性(魏浩等，2011；蘇藝懷等，2021)；Ag與Pb、Ag與Zn、Bi與Zn、Bi與As之間相關(guān)系數(shù)介于0.4～0.6，屬于中度相關(guān)；其余元素間相關(guān)系數(shù)均小于0.4，屬于弱相關(guān)關(guān)系或不相關(guān)。研究區(qū)內(nèi)主攻礦種Ag、Pb、Zn、Bi間呈明顯的正相關(guān)關(guān)系，可能為源自同一巖體或同一成礦階段元素組合(杜佰松等，2017)。

表2 研究區(qū)土壤地球化學(xué)測(cè)量各元素相關(guān)系數(shù)Table 2 Correlation coefficients of elements in soil geochemical survey in study area

3.3.3 因子分析

對(duì)研究區(qū)內(nèi)9種元素采用因子分析方法來(lái)研究元素組合的內(nèi)在聯(lián)系(劉曉玲和陳建平，2010；翁望飛等，2018；董一博等,2019)。運(yùn)用SPSS軟件檢查原始數(shù)據(jù)是否符合因子分析的條件，對(duì)其進(jìn)行KMO和巴特利特球形度檢驗(yàn)，得出：KMO值為0.647，大于判別標(biāo)準(zhǔn)值0.6；Sig值為0,小于顯著性水平值0.05，因此認(rèn)為研究區(qū)原始數(shù)據(jù)適合進(jìn)行因子分析(黃文斌等，2019；湯國(guó)棟等，2020)。按旋轉(zhuǎn)載荷平方和大于1，累積方差貢獻(xiàn)率為74.932%為基準(zhǔn)條件，得出四組因子分別代表研究區(qū)9種元素(表3)。

表3 正交旋轉(zhuǎn)因子矩陣及因子方差貢獻(xiàn)累計(jì)

F1因子代表Ag-Pb-Zn-Bi，方差貢獻(xiàn)率為29.442%，Pb與Zn關(guān)系最為密切，其次是Bi與Ag，四類元素相關(guān)系數(shù)表對(duì)應(yīng)較好，為一套多金屬成礦元素組合。F2因子代表Cu-Mn，方差貢獻(xiàn)率為20.129%，Cu與Mn在基性巖中相對(duì)富集，與研究區(qū)內(nèi)大面積出露漢諾壩組橄欖玄武巖相對(duì)應(yīng)，推測(cè)是由巖性引起的異常。F3因子代表As-Mo，方差貢獻(xiàn)率為14.082%，As為低溫?zé)嵋撼傻V元素，Mo為高溫?zé)嵋撼傻V元素，表明熱液活動(dòng)具有多期次的特征。F4因子代表Au,方差貢獻(xiàn)率為11.279%，Au與其他三類因子的相關(guān)關(guān)系較弱，表明研究區(qū)內(nèi)Au元素具有相對(duì)獨(dú)立的地球化學(xué)行為。

四組因子的累積方差貢獻(xiàn)率接近75%，且各因子間方差貢獻(xiàn)率收斂較快，反映了相對(duì)集中的元素信息(趙欣怡等，2020)。F1因子特征值和方差貢獻(xiàn)率均較大，且與R型聚類分析中的第一組套合，說(shuō)明元素組合的客觀存在，反映了物源一致性。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)特征和元素參數(shù)特征，認(rèn)為研究區(qū)內(nèi)Pb、Zn、Ag、Bi具有較好的成礦潛力。

4 土壤地球化學(xué)異常特征

4.1 異常下限的確定

對(duì)小梨樹(shù)溝研究區(qū)1:1萬(wàn)土壤地球化學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行特異值檢測(cè)時(shí)，發(fā)現(xiàn)除Cu以外的其他元素?cái)?shù)據(jù)既不符合正態(tài)分布，也不符合對(duì)數(shù)正態(tài)分布，故對(duì)各元素原始數(shù)據(jù)進(jìn)行迭代剔除(高艷芳等，2016)。以原始數(shù)據(jù)為依據(jù)，采用均值±3倍標(biāo)準(zhǔn)差的篩選準(zhǔn)則進(jìn)行剔除，直到無(wú)特異值的存在。再以迭代剔除后數(shù)據(jù)的均值+2倍標(biāo)準(zhǔn)差作為異常下限(表4)，最后結(jié)合研究區(qū)地質(zhì)背景及成圖效果確定實(shí)際異常下限(寫熹等，2021)。依據(jù)實(shí)際異常下限取值的1倍、2倍、4倍來(lái)確定異常的外帶、中帶、內(nèi)帶，并繪制單元素異常圖(圖6)。

圖6 Pb(a)、Zn(b)、Bi(c)和Ag(d)單元素異常圖Fig.6 Single element anomalies of Pb(a),Zn(b),Bi(c)and Ag(d)

表4 各元素迭代剔除后異常下限及實(shí)際異常下限Table 4 Anomaly threshold after iterative elimination and actual anomaly threshold of each element

4.2 單元素異常特征

研究區(qū)內(nèi)共圈定單元素異常65個(gè)，其中Au異常8個(gè)，Ag異常11個(gè)，Cu異常6個(gè)，Pb異常7個(gè)，Zn異常6個(gè)，As異常3個(gè)，Bi異常5個(gè)，Mo異常9個(gè)，Mn異常10個(gè)。異常主要分布在研究區(qū)的西北部與東南部，中部異常較弱。結(jié)合研究區(qū)實(shí)際取樣點(diǎn)位圖與1:1萬(wàn)地形地質(zhì)草圖(圖2、圖3)，認(rèn)為中部異常較弱與該區(qū)域第四紀(jì)沉積物覆蓋較厚以及道路附近、水系底部連續(xù)舍樣有一定的關(guān)系。

運(yùn)用Geochem Studio軟件對(duì)研究區(qū)單元素異常特征進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以規(guī)格化面金屬量(NAP)作為主要評(píng)序參數(shù)(龔鵬和馬振東，2013),規(guī)格化規(guī)模(NAD)作為輔助評(píng)序參數(shù)，確定65個(gè)單元素異常的排列序數(shù)(表5)。結(jié)合R型聚類分析及因子分析結(jié)果，參照研究區(qū)的有利成礦元素為Pb、Zn、Bi、Ag四種元素的單元素異常圖對(duì)其異常特征進(jìn)行描述。

表5 研究區(qū)單元素異常評(píng)序表(排序前十)Table 5 Sequence table of single element anomalies in study area(top ten)

研究區(qū)內(nèi)Pb異常共由7個(gè)小異常組成。Pb-1至Pb-5號(hào)異常和Pb-7號(hào)異常面積較小，主要分布于研究區(qū)的北部、中部和東南部，呈散點(diǎn)狀零星分布，異常強(qiáng)度較弱，有Ⅰ、Ⅱ級(jí)濃度分帶，多數(shù)為單點(diǎn)高值異常；Pb-6號(hào)異常面積0.51 km2，最大值為1502×10-6，均值為175.96×10-6，NAP值高達(dá)2.07，為研究區(qū)面積最大的單元素異常，分布于研究區(qū)的西南部，主要分布于下白堊統(tǒng)張家口組二段地層中，呈不規(guī)則狀，異常成帶性較好，具有多處濃集中心，高值區(qū)呈開(kāi)發(fā)放狀態(tài)，在研究區(qū)南部未封閉。

Zn異常共由6個(gè)小異常組成，異常分布較分散，濃集中心多集中在研究區(qū)的中南部。Zn-1至Zn-5號(hào)異常面積較小，Zn-1、Zn-3號(hào)異常具有Ⅱ級(jí)濃度分帶，其他異常均為Ⅰ級(jí)濃度分帶，多數(shù)為單點(diǎn)高值引起的弱異常；Zn-6號(hào)異常面積0.48 km2，最大值為941×10-6，均值為308.65×10-6，濃集中心主要集中于異常西側(cè)第四系覆蓋區(qū)和異常東側(cè)的張家口組二段地層中，高值點(diǎn)呈條帶狀分布，與破碎帶走向較為一致。異常形態(tài)不規(guī)則，在研究區(qū)南部高值區(qū)未封閉。

Bi異常共由5個(gè)小異常組成，主要集中在研究區(qū)的西北和東南部。Bi-1至Bi-4號(hào)異常位于研究區(qū)的西北部及中部，均具有Ⅱ級(jí)濃度分帶，Bi-1號(hào)異常面積為0.15 km2，Bi2-4號(hào)異常面積較小，為單點(diǎn)高值引起的Ⅱ級(jí)濃度分帶異常。Bi-5號(hào)異常面積0.20 km2，最大值為1.85×10-6，均值為0.39×10-6，多處具有Ⅲ級(jí)濃度分帶，異常形態(tài)不規(guī)則，在研究區(qū)南部高值區(qū)為封閉。

Ag異常共由11個(gè)小異常組成，小異常多呈散點(diǎn)狀分布于研究區(qū)內(nèi)。Ag-9號(hào)異常面積0.18 km2，最大值為3.03×10-6，均值為0.38×10-6，濃集中心與Bi5號(hào)異常重合，形態(tài)相似。Ag-10號(hào)異常面積0.05 km2，最大值為0.62×10-6，均值為0.36×10-6，具有一處濃集中心，Ⅲ級(jí)濃度分帶在研究區(qū)南部為封閉。

4.3 組合異常特征

在單元素異常特征的基礎(chǔ)上，將成因性質(zhì)相似、空間位置相關(guān)的單元素疊加在一起形成4類組合異常(圖7)。

圖7 研究區(qū)組合異常圖

F1組合異常由Pb、Zn、Ag、Bi四種元素組成，四種元素均具有Ⅲ級(jí)濃度分帶。從異常整體分布來(lái)看，Pb、Zn、Ag、Bi異常在研究區(qū)西南部套合較好，多處濃集中心重合。Pb與Zn異常分布形態(tài)相似，高值區(qū)相互套合，極值位置相近，主要分布在張家口組二段地層中。F2組合異常由Mn、Cu組成，僅Mn元素在研究區(qū)西南部存在單點(diǎn)高值引起的Ⅱ級(jí)濃度分帶。Mn、Cu異常主要疊加在漢諾壩組橄欖玄武巖蓋層中，該組合異常繼承了橄欖玄武巖的地球化學(xué)成巖成礦信息，推測(cè)為巖性引起的異常。F3組合異常由As、Mo組成，As元素具Ⅲ級(jí)濃度分帶，在研究區(qū)西北部與Mo元素疊合較好，表明在不同熱液期內(nèi)元素相互疊加。F4組合異常由Au單獨(dú)組成，形成異常較弱，在研究區(qū)西南部存在單點(diǎn)高值引起的Ⅲ級(jí)濃度分帶，推測(cè)其經(jīng)后期構(gòu)造變動(dòng)，零散分布于研究區(qū)。

4.4 綜合異常特征

根據(jù)組合異常的特征及異常所處的地質(zhì)背景，對(duì)研究區(qū)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，在研究區(qū)共圈定綜合異常3處(圖8)。綜合異常特征分述如下：

圖8 研究區(qū)綜合異常及工程布置圖

AP1綜合異常位于研究區(qū)西北部，呈不規(guī)則狀，異常北部未閉合，研究區(qū)內(nèi)面積0.20 km2。北部主要為全新統(tǒng)風(fēng)積殘積物，南部主要出露地層為張家口組二段，巖性為火山角礫巖。綜合異常主體由As、Bi、Ag、Mo、Pb等五種元素組成。其中As、Ag元素具有Ⅲ級(jí)濃度分帶；Bi元素具有Ⅱ級(jí)濃度分帶。其中Bi最高含量0.38×10-6；As最高含量68.9×10-6。

AP2綜合異常位于研究區(qū)西北部，異常西部未封閉，研究區(qū)內(nèi)面積為0.14 km2。主要出露地層為中新統(tǒng)漢諾壩組橄欖玄武巖。該異常主要由Cu、Mn、Zn元素組成，三類元素均為Ⅰ級(jí)濃度分帶，異常強(qiáng)度較弱。Cu、Mn元素在漢諾壩組地層內(nèi)呈明顯富集特征，推測(cè)該異常為橄欖玄武巖巖性引起的異常。

AP3綜合異常位于研究區(qū)南部，異常西南部未封閉，研究區(qū)內(nèi)面積為0.75 km2。西部為全新統(tǒng)風(fēng)積殘積物、沖洪積物；東部主要出露地層為張家口組二段，巖性為火山角礫巖、粗安巖、安山巖、粗面巖、熔結(jié)凝灰?guī)r。該異常主要由規(guī)模大、強(qiáng)度高的Pb、Zn、Ag、Bi異常，疊加Au、As、Mn、Mo等元素組成。其中Pb、Zn、Ag、Bi元素具有Ⅲ級(jí)濃度分帶；As、Mn具有Ⅱ級(jí)濃度分帶。該綜合異常元素組分齊全，濃集中心明顯。異常整體形態(tài)不規(guī)則，Pb、Zn、Ag、Bi四種元素高值區(qū)呈開(kāi)放狀態(tài)，未在研究區(qū)南部?jī)?nèi)封閉。其中Pb最高含量1502×10-6，Zn最高含量941×10-6，Pb、Zn高值區(qū)相互套合，主要富集在張家口組二段地層，并形成了相對(duì)明顯的異常濃集中心。

運(yùn)用AP3綜合異常中單個(gè)元素的NAP值除以該異常的NAP總，即礦化度(DOM)進(jìn)行排序(表6)，進(jìn)一步分析和判斷該異常區(qū)的主成礦元素和伴生元素。AP3綜合異常區(qū)NAP排序靠前的元素示蹤了研究區(qū)的主成礦元素(圖9)，Pb元素的DOM排名第一且大于50%，為主成礦元素；Ag、Zn、Bi元素的DOM介于10%～15%，為重要伴生元素；As、Mn、Au、Mo元素的DOM小于5%，為一般伴生元素。

表6 AP3綜合異常區(qū)NAP及DOM得分表Table 6 NAP and DOM scores in AP3 comprehensive anomaly area

圖9 AP3綜合異常區(qū)NAP百分率排序圖

5 異常查證及成礦潛力評(píng)價(jià)

5.1 工程驗(yàn)證

根據(jù)研究區(qū)土壤地球化學(xué)測(cè)量異常特征及成礦地質(zhì)條件，選擇在AP3綜合異常區(qū)開(kāi)展土壤剖面測(cè)量、槽探工程等查證工作(圖8)。

JC2土壤剖面測(cè)量中Pb、Zn、Ag形成連續(xù)的高值區(qū)，其中Pb最高含量1261×10-6；Zn最高含量598×10-6；Ag最高含量0.94×10-6。由于地表未發(fā)現(xiàn)明顯礦化蝕變及構(gòu)造破碎痕跡，所以在Pb、Zn異常突出的部位布設(shè)了TC05(圖10)。經(jīng)工程揭露及采樣結(jié)果分析，該探槽共見(jiàn)破碎帶兩條(F13、F14)和鉛礦體1層(Pb1)，礦體真厚度為0.88 m，Pb平均品位：0.35%。Pb1礦體產(chǎn)于構(gòu)造帶F14中，破碎帶巖性為構(gòu)造角礫巖，巖石呈黃褐色，角礫狀構(gòu)造，巖石中角礫為粗安巖，呈棱角-次棱角狀，礫徑2～20 mm，個(gè)別30～40 mm，巖屑晶屑少量，膠結(jié)物為硅質(zhì)。礦化體內(nèi)局部見(jiàn)少量方鉛礦，多已氧化，礦化程度一般，另見(jiàn)錳礦化、褐鐵礦化、螢石礦化(紫色和綠色)和硅化等蝕變作用。

圖10 探槽TC05見(jiàn)礦部位素描圖

JC4土壤剖面Ag、Pb、Zn元素曲線呈明顯的連續(xù)峰值分布，疊合較好。Ag最高含量9.3×10-6；Zn最高含量2368×10-6；Pb最高含量3770×10-6。在該剖面元素高值區(qū)西側(cè)布設(shè)槽探工程TC01(圖11)，經(jīng)工程揭露及采樣結(jié)果分析，該探槽共見(jiàn)破碎帶1條、鋅礦體2層(Zn1、Zn2)，其中Zn1真厚度為3.91 m，平均品位：Zn:0.51%；Zn2真厚度為1.69 m，平均品位：Zn:0.55%。礦體產(chǎn)于構(gòu)造帶F12中，破碎帶內(nèi)角礫巖成分為熔結(jié)凝灰?guī)r，巖石呈黃褐色，假流紋構(gòu)造，巖石受力破碎，沿裂隙面見(jiàn)有硅化細(xì)脈。礦化體內(nèi)金屬礦物見(jiàn)有零星的閃鋅礦，多已氧化，礦化程度一般，另見(jiàn)有較強(qiáng)的褐鐵礦化，局部呈姜黃色、蜂窩狀，蜂窩內(nèi)偶見(jiàn)微小石英晶簇充填，另沿裂隙見(jiàn)錳染、綠泥石化等。

圖11 探槽TC01見(jiàn)礦部位素描圖

5.2 成礦潛力分析

AP3綜合異常內(nèi)Pb、Zn、Bi、Ag異常套合較好，主成礦元素Pb、重要伴生元素Zn、Bi、Ag主要分布在張家口組二段地層中；槽探工程揭露，土壤剖面測(cè)量Pb、Zn元素異常突出的區(qū)域均存在斷裂破碎帶。斷裂構(gòu)造為礦液的運(yùn)移通道，張家口組二段地層內(nèi)的破碎帶為礦液富集的有利部位，因此將地層與構(gòu)造的疊合作用作為區(qū)域內(nèi)的找礦標(biāo)志。

研究區(qū)周邊區(qū)域已探明的斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，但地表第四系覆蓋較厚，細(xì)小破碎帶不易觀察。研究區(qū)南部Pb、Zn元素異常高值區(qū)未封閉，表明研究區(qū)周邊具有一定的成礦潛力。下一步可結(jié)合此類找礦標(biāo)志，選擇最佳成礦位置，利用鉆探工程對(duì)礦體深部進(jìn)行控制，查明特征，以求達(dá)到更大的找礦突破。

6 結(jié)論

(1)小梨樹(shù)溝研究區(qū)1:10000土壤地球化學(xué)測(cè)量和統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果統(tǒng)計(jì)顯示，Pb(2.74)、Ag(2.18)、Bi(1.99)、As(1.36)變異系數(shù)(CV1)較大，具有高富集的地球化學(xué)特征。Ag(4.74)、Pb(4.03)、Zn(2.64)、Bi(2.93)的CV1/CV2數(shù)值大于2.5，被剔除的高值點(diǎn)較多，局部富集的可能性較高。Ag、Pb、Bi、Zn、As元素在研究區(qū)土壤中的次生富集能力強(qiáng)，成礦可能性較大。

(2)研究區(qū)內(nèi)共圈定65個(gè)單元素異常、4類組合異常、3個(gè)綜合異常區(qū)。其中AP3綜合異常強(qiáng)度高，規(guī)模大，開(kāi)展了槽探工程驗(yàn)證。在AP3綜合異常西側(cè)施工探槽TC01見(jiàn)兩層鋅礦體，Zn1真厚度3.92 m,平均品位：Zn:0.51%；Zn2真厚度1.69 m,平均品位：Zn:0.55%；東側(cè)施工探槽TC05見(jiàn)一層鉛礦體，Pb1真厚度0.88 m,平均品位：Pb:0.35%。

(3)槽探工程揭露Pb、Zn礦體主要富集于張家口組二段地層，均受斷裂構(gòu)造控制，可作為該區(qū)域的找礦標(biāo)志。AP3綜合異常南部Pb、Zn高值區(qū)未封閉，表明研究區(qū)周邊區(qū)域具有較好的成礦潛力?？山Y(jié)合此類找礦標(biāo)志，在鄰區(qū)開(kāi)展土壤地球化學(xué)測(cè)量和槽探工程，確定最佳成礦位置，利用鉆探工程對(duì)礦體深部進(jìn)行控制，查明其特征，以求達(dá)到更大的找礦突破。

[注 釋]

① 河北省地礦局第四地質(zhì)大隊(duì).2019.河北省大喚起鹿場(chǎng)、新?lián)堋⒂诩业?:5萬(wàn)地球化學(xué)測(cè)量成果報(bào)告[R].