土壤地球化學(xué)測量在內(nèi)蒙古扎賚特旗一帶礦產(chǎn)勘查中的應(yīng)用

宮紅良 張偉東 王春宇

（1.白銀有色（北京）國際投資有限公司；2.黑龍江翔冠勘測設(shè)計有限公司；3.黑龍江科技大學(xué)礦業(yè)工程學(xué)院）

土壤地球化學(xué)測量是當(dāng)前礦產(chǎn)勘查中非常重要的找礦手段，應(yīng)用范圍極其廣泛，尤其是在淺覆蓋區(qū)，其良好的找礦預(yù)測效果近年來已得到了有效驗證［1-4］。本研究礦產(chǎn)勘查區(qū)位于大興安嶺中段興安盟烏蘭浩特市北約95 km，扎賚特旗（音德爾鎮(zhèn)）西95 km，勘查區(qū)天然露頭出露不佳，屬于典型的淺覆蓋區(qū)。通過對勘查區(qū)開展1∶5 萬土壤地球化學(xué)測量及大比例的異常查證等工作，在勘查區(qū)內(nèi)確定了4處礦（化）點，在勘查區(qū)內(nèi)劃分了成礦遠(yuǎn)景區(qū)及找礦靶區(qū)，對其中登吉屯銅礦點開展了普查工作，確定其成因類型為斑巖型礦床，為勘查區(qū)找礦指出了方向。

1 地質(zhì)概況

勘查區(qū)位于二連—賀根山—阿榮旗縫合帶南側(cè)，屬華北板塊北部大陸邊緣古生代陸緣增生帶，濱太平洋構(gòu)造域之大興安嶺中生代火山—巖漿巖帶中段［5-6］。

勘查區(qū)古生代地層僅見二疊系下統(tǒng)哲思組（P1zs）、上統(tǒng)林西組（P3l），中、新生代地層分布廣泛，主要有侏羅系中統(tǒng)萬寶組（J2w），上統(tǒng)滿克頭鄂博組（J3mk）、瑪尼吐組（J3mn），白堊系下統(tǒng)白音高老組（J3b）以及第四系全新統(tǒng)。測區(qū)內(nèi)燕山期火山—巖漿活動十分強烈，除了形成大面積的晚侏羅世火山巖外，還形成了較為廣泛的晚侏羅世侵入巖，侵入巖受NE 和NW 向斷裂控制明顯，多以小巖基或巖株的形式出露于NE 向和NW 向斷裂的交匯部位，少數(shù)巖體呈帶狀沿NW 向斷裂分布。區(qū)域上總體構(gòu)造線方向主要為NE 向及NEE 向，次之為NW 向，少量構(gòu)造近EW 向、近SN 向及NNE 向，其中NE 向構(gòu)造控制著地層和巖體的展布方向。斷裂構(gòu)造一般長數(shù)十余千米，小者數(shù)千米至幾百米，主要形成于古生代—中生代。區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造為NW向斷裂構(gòu)造。

2 1:5萬土壤地球化學(xué)異常特征

2.1 采樣方法

勘查區(qū)碎屑物質(zhì)豐富，本次1∶5萬土壤地球化學(xué)測量設(shè)計采樣介質(zhì)為殘積物、殘坡積物或坡積物，樣品粒級為-4～+20目。采樣點布置在山坡、山腳等有利于殘坡積物堆積的部位，第四系溝谷覆蓋相對較厚，不作為有效采樣范圍。樣品采集時，在采樣單元格內(nèi)選擇殘積層、殘坡積層或坡積層發(fā)育的地段，穿過腐植層和鈣積層，在采樣格內(nèi)距采樣點30～50 m 范圍內(nèi)3～5處多點取樣，組合成一個單點樣品，樣品質(zhì)量為150 g，共采集樣品7 699件。

2.2 主要成果

2.2.1 元素含量特征

本研究采用濃集系數(shù)C來衡量區(qū)內(nèi)元素的含量水平，其中，C=元素平均含量/區(qū)域背景值，如C值大于1.2，表示該元素相對富集；C值為0.8～1.2，表示該元素與背景值基本相當(dāng)；C值小于0.8，則表示該元素相對貧化?？辈閰^(qū)內(nèi)7 699 件樣品的濃集系數(shù)統(tǒng)計結(jié)果見表1。由表1可知：勘查區(qū)內(nèi)Au、Ag、As、Sb、Cu等元素與區(qū)域背景基本相當(dāng)，其中Cu 為略有富集；Pb、Zn、W、Sn、Mo、Bi、Hg等元素相對區(qū)域背景富集。

注：Au、Hg含量單位為（×10-9）。

2.2.2 元素組合特征

對勘查區(qū)內(nèi)12 種元素進行了R型聚類分析，分析結(jié)果如圖1所示。由圖1可知：區(qū)內(nèi)12種元素明顯分為2 組：一組為Au、As、Bi、Ag、Cu、Hg、Zn 元素組合，另一組為Pb、Sn、Mo、W 元素組合，兩組元素呈明顯的負(fù)相關(guān)。Sb 與Au、As、Bi、Ag、Cu、Hg、Zn 等元素在-0.06 水平呈負(fù)相關(guān)。Au、As、Bi、Ag、Cu、Hg、Zn 為一組中—低溫成礦及指示元素組合，其在0.3 水平下相關(guān)，其中，As、Bi 在0.6 水平下相關(guān)，并與Au 在0.46水平下相關(guān)，反映了As、Bi 與Au 之間較強的親合關(guān)系。Pb、Sn、Mo、W 為多金屬成礦元素組合，在0.24水平下相關(guān)，相關(guān)性較強。

2.2.3 單元素及組合元素異常特征

本研究采用各元素的背景值加上1～3 倍標(biāo)準(zhǔn)離差求出理論異常下限，確定異常下限后，根據(jù)勘查區(qū)的實際情況進行修正，按異常下限的1、2、8倍劃分異常的外、中、內(nèi)帶?？辈閰^(qū)圈定的單元素異常為Au 23 個、Ag 34 個、Cu 23 個、Pb 31 個、Zn 31 個、W 28 個、Sn 28 個、Mo 32 個、As 28 個、Sb 36 個、Bi 41 個、Hg 55個。

對勘查區(qū)內(nèi)12種單元素異常按套合程度（2個及2 個以上單元素異常相套合）確定為組合異常，并根據(jù)組合異常特征與所處的地質(zhì)背景，將組合異常劃分為甲、乙、丙、丁四大類，甲類異常又劃分出甲1和甲22 個亞類，乙類異常則劃分出乙1、乙2、乙33 個亞類?？辈閰^(qū)內(nèi)共圈定組合異常40 處，可劃分為甲2類1 個，乙1類4 個、乙2類2 個、乙3類8 個、丙類19 個、丁類6個，其中Ht-1、9、11、16、17、22、23、24、25、31、32、35、40組合異常具有進一步工作的價值。

2.2.4 Ht-32組合異常特征

該異常位于登吉屯西，異常整體呈橢圓形，主要由Cu、Ag、Mo、Pb、W、Zn、As、Bi 等8 個單元素異常組成，異常套合緊密，水平分帶明顯，由內(nèi)向外依次為Ag（As—Pb—Mo）—Bi（W、Zn）—Cu。異常規(guī)模大、強度高（表2）。

注：Au、Hg含量單位為（×10-9）。

3 異常查證

針對1∶5 萬土壤組合異常Ht-22-乙1、Ht-32-甲2、Ht-17-乙3、Ht-1-乙1、Ht-25-乙1、Ht-30-乙3、Ht-4-丙、Ht-8-丙、Ht-27-丙、HT-34-丙等，本研究主要采用1∶5 000 綜合剖面、1∶1 萬地質(zhì)填圖、1∶1 萬土壤地球化學(xué)測量、1∶1 萬激電中梯及槽探工程等方法進行異常查證。最終，確定勘查區(qū)內(nèi)新發(fā)現(xiàn)礦（化）點4處，分別為登吉屯銅礦點、浩勞包鉛鋅礦點、前烏蘭毛都西北銻礦（化）點、烏蘭沼鉛礦點。

3.1 登吉屯銅礦區(qū)1:1萬土壤地球化學(xué)特征

對勘查區(qū)Ht-32 組合異常（登吉屯礦區(qū)）開展了1∶1 萬土壤地球化學(xué)測量工作，由測量結(jié)果分析可知，礦區(qū)內(nèi)Cu、As、Sb、W、Bi這5種元素含量明顯大于勘查區(qū)的背景平均值，處于地球化學(xué)高背景場，說明元素富集。特別是Cu 的背景平均值達到80×10-6，遠(yuǎn)遠(yuǎn)大于勘查區(qū)基巖中Cu 的平均值，異常強度及礦化度極高。Ag、Hg、Mo、Sn 相差不大，說明處于正常的地球化學(xué)場中。Au、Pb、Zn、Mo 含量低于勘查區(qū)的背景平均值，處于地球化學(xué)低背景場，說明元素有一定的虧損。

礦區(qū)內(nèi)根據(jù)Cu 單元素異常的分布形態(tài)，將Cu 異常劃分為西異常帶和東異常帶（圖2）。Cu 西異常帶中，Cu 異常最寬600 m，最窄350 m，平均寬度500 m左右，長度約1 200 m，走向NW 310°左右，面積0.6 km2，呈不規(guī)則帶狀。該異常帶內(nèi)土壤樣品148 個，最高值為3 740×10-6，最低值大于100×10-6，平均值為238×10-6。Cu 東異常帶中，異常最寬500 m，最窄350 m，平均寬度約400 m，長度1 100 m，走向NW310°左右，面積0.44 km2，異常內(nèi)采集了土壤樣品106 件，最高值為3 262×10-6，平均值為210×10-6。

3.2 登吉屯銅礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)內(nèi)出露的地層主要有下二疊統(tǒng)大石寨組、上二疊統(tǒng)林西組上段及第四系全新統(tǒng)，侵入巖主要為花崗閃長斑巖，其次為花崗斑巖、流紋斑巖和少量閃長玢巖。礦區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造極其發(fā)育，主要包括NE向及NW 向2 組，NE 向斷裂較發(fā)育，多被后期脈巖充填，兩組斷裂均為成礦后斷裂。

經(jīng)過后期開展的礦區(qū)普查，工作發(fā)現(xiàn)銅礦（化）體171條［7］，主要分布在花崗閃長斑巖體內(nèi)。銅品位主要為0.2%～1.0%，個別礦石可達2.0%～10%，最高為13.59%，并伴生有銀礦及鉬礦。礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變主要綠泥石化、綠簾石化、硅化、絹云母化、碳酸鹽化、伊利石化等，其次還可見黃鐵礦化、磁鐵礦化、褐鐵礦化、鉀長石化及高嶺石化等。礦區(qū)內(nèi)礦化蝕變具有一定的分帶特征，與典型的斑巖型Cu礦床蝕變分帶具有相似性，因此，綜合判斷該礦床為斑巖型銅礦床。

4 成礦遠(yuǎn)景區(qū)及找礦靶區(qū)劃分

根據(jù)地球化學(xué)異常的強度、規(guī)模及分布特征，結(jié)合異常所處的地球化學(xué)背景和地質(zhì)背景，參照區(qū)域成礦作用特點，通過綜合研究分析，對比較有遠(yuǎn)景的礦種及靶區(qū)進行了預(yù)測。首先，在勘查區(qū)內(nèi)劃出2個Ⅰ級成礦遠(yuǎn)景區(qū)和1個Ⅱ級成礦遠(yuǎn)景區(qū)，分別為浩勞包—巴彥哈拉銀、鉛、鋅多金屬Ⅰ級遠(yuǎn)景區(qū)，烏蘭沼—登吉屯銅、鉛、鋅多金屬Ⅰ級遠(yuǎn)景區(qū)，巴彥敖瑞—巴彥套海金、銻、鐵多金屬Ⅱ級成礦遠(yuǎn)景區(qū)。其次，在成礦遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)進一步確定了找礦靶區(qū)4 處，分別為登吉屯銅多金屬找礦靶區(qū)，浩勞包一帶鉛鋅多金屬找礦靶區(qū)，烏蘭沼一帶鉛多金屬找礦靶區(qū)，前烏蘭毛都金、銻多金屬找礦靶區(qū)。

5 結(jié) 論

（1）勘查區(qū)內(nèi)Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Bi、Hg 等元素相對富集，有利于成礦；勘查區(qū)內(nèi)存在2 組相關(guān)性元素，一組為Au、As、Bi、Ag、Cu、Hg、Zn 等，另一組為Pb、Sn、Mo、W等，兩組之間呈負(fù)相關(guān)。

（2）在勘查區(qū)內(nèi)圈定了Au、Cu、Zn、Sn、Ag、Mo、As、Pb、Hg、W、Bi、Sb 等12 種單元素異常390 處，圈定了多元素組合異常40處。

（3）通過對勘查區(qū)內(nèi)1∶5萬重點組合異常進行異常查證發(fā)現(xiàn)了4處礦點及礦化點，分別為登吉屯銅礦點、浩勞包鉛鋅礦點、前烏蘭毛都西北銻礦（化）點、烏蘭沼鉛礦點。

（4）登吉屯銅礦區(qū)1∶1 萬土壤地球化學(xué)顯示，礦區(qū)內(nèi)存在南、北2 處Cu 異常帶，Cu 異常最高值為3 740×10-6，經(jīng)過后期普查發(fā)現(xiàn)銅礦（化）體171 條，銅品位主要為0.2%～1.0%，根據(jù)其地層、構(gòu)造、礦化及蝕變分帶特征綜合判斷其為斑巖型銅礦床。

（5）勘查區(qū)內(nèi)劃出2 個Ⅰ級成礦遠(yuǎn)景區(qū)和1 個Ⅱ級成礦遠(yuǎn)景區(qū)，并在成礦遠(yuǎn)景區(qū)進一步確定找礦靶區(qū)4處。