甘肅省禮縣三峪地區(qū)土壤地球化學(xué)特征及找礦預(yù)測

劉永勝 ，羅先熔 ，曹佰迪 ，劉秀娟 ，劉攀峰 ，梁鳴 ，郭家欣 ，楊青松 ，石佳磊

（1. 桂林理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，廣西 桂林 541004；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. 中國地質(zhì)調(diào)查局西安地質(zhì)調(diào)查中心，陜西 西安 710119；4. 華北地質(zhì)勘查局五一四地質(zhì)大隊(duì)，河北 承德 067000；5. 河南省地質(zhì)局礦產(chǎn)資源勘查中心，河南 鄭州 450000）

研究區(qū)位于甘肅崖灣-大橋金銻礦帶，屬于國家級(jí)整裝勘查區(qū)，該勘查區(qū)具有金、銻、銅、砷、鐵多金屬成礦條件及找礦潛力，是西秦嶺地區(qū)主要的金礦集中區(qū)，同時(shí)也是陜甘川“金三角”的重要組成部分（彭素霞等，2007；張翔等，2009；孫則朋等，2016）。近二三十年來，先后在該地區(qū)發(fā)現(xiàn)了具有工業(yè)價(jià)值的大橋金礦、崖灣大型銻礦、坪定金砷礦、白草壩銻砷礦、白崖溝銻金礦、甘江頭金礦、河畔溝金銻礦、范家壩銅礦、張家溝鉛鋅礦等大中型金、銻礦床（姜寒冰等，2023），充分顯示在該地區(qū)找礦潛力十分優(yōu)越。

土壤地球化學(xué)測量是通過采集地表風(fēng)化疏松物質(zhì)下方的殘積物樣品，分析元素的含量與集中規(guī)律，通過發(fā)現(xiàn)土壤中的異常，并進(jìn)行找礦的一種勘查手法（羅先熔等，2008）。作為勘查地球化學(xué)的勘查方法之一，被常規(guī)運(yùn)用于尋找不同類型礦床及礦產(chǎn)評(píng)價(jià)（謝學(xué)錦，2002）。隨著地表找礦難度的逐漸增大，尤其地表覆蓋層厚，基巖出露較少，水系不發(fā)育，地形條件差等因素下，運(yùn)用土壤地球化學(xué)測量來直觀指示其與下伏巖層礦化線索，對(duì)尋找隱伏礦體是一種更直觀的找礦方法（Cohen et al.，2010；李天虎等，2022）。

研究區(qū)屬于南北秦嶺之間的高山丘陵區(qū)，地形陡峻，切割強(qiáng)烈，森林覆蓋區(qū)大，且第四系覆蓋物厚，因此選用土壤地球化學(xué)測量作為勘查區(qū)找礦方法。前人先后在該區(qū)帶做過相關(guān)地質(zhì)調(diào)查工作（段曉華等，2008；張鶴啟等，2020；楊明莉等，2021），但對(duì)該地區(qū)地球化學(xué)異常信息研究較少，區(qū)內(nèi)開展的地質(zhì)工作程度較低。為了進(jìn)一步加強(qiáng)在研究區(qū)地質(zhì)調(diào)查工作，明確地化異常和優(yōu)選找礦遠(yuǎn)景區(qū)，對(duì)研究區(qū)開展了1∶2.5萬土壤地球化學(xué)測量，運(yùn)用分形及因子分析和相關(guān)性分析等多元統(tǒng)計(jì)方法，確定研究區(qū)各元素之間的時(shí)空分布，運(yùn)用異常襯值，圈定異常遠(yuǎn)景區(qū)，為開展下一步地質(zhì)找礦工作，提供找礦依據(jù)。

1 成礦地質(zhì)背景

甘肅崖灣-大橋地區(qū)金銻礦成礦帶，位于秦嶺-大別新元古代—古生代造山帶之白龍江隆起帶與阿尼瑪卿裂陷沉積區(qū)東段（張家瑞等，2020）（圖1a），成礦區(qū)帶屬夏河-崖灣印支期—燕山期金、銻、汞成礦帶。區(qū)域內(nèi)出露地層廣泛，主要為泥盆系、石炭系、二疊系、三疊系、侏羅系及古近系和第四系。其中，三疊系最為發(fā)育，為復(fù)理石建造；泥盆系、石炭系及二疊系以淺海相碳酸鹽建造為主；古近系為紅色砂礫巖、砂巖、粉砂巖。

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置示意圖（a）（據(jù)張家瑞等，2020修改）及區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)圖（b）（據(jù)劉開君等，2016修改）Fig. 1 (a) Schematic diagram of the geotectonic location in the study area and (b) regional geology and mineral resources map

泥盆系主要由泥盆統(tǒng)吳家山組（D1w2）：碳質(zhì)千枚巖、大理巖、結(jié)晶灰?guī)r及白云巖、變砂礫巖。中泥盆統(tǒng)西漢水組（D2x）：絹云母方解石千枚巖、粉砂質(zhì)條帶千枚巖及鈣質(zhì)細(xì)砂巖夾中厚層生物碎屑灰?guī)r、薄-厚層粉晶灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r夾方解石千枚巖、鈣質(zhì)板巖、棕褐色砂巖、砂板巖。安家岔組（D2a）、洞山組（D3d）：絹云母千枚巖、粉砂質(zhì)千枚巖夾粉晶灰?guī)r、生物碎屑灰?guī)r、大理巖、白云巖等組成。石炭系主要由下石炭統(tǒng)（C1）：灰色中厚層灰?guī)r灰紅色塊狀灰?guī)r、板巖、粉砂巖、頁巖、石英砂巖。中上石炭統(tǒng)（C2-3）：灰、灰白色中厚層致密純灰?guī)r組成。二疊系主要由大關(guān)山群（P1dg）：灰—暗灰色中厚層灰?guī)r組成。三疊系主要由下三疊統(tǒng)隆務(wù)河組（T1l）、中三疊統(tǒng)古浪堤組（T2g）：砂巖、灰黑色板巖、灰色灰?guī)r互層、礫巖、泥巖組成、該層已發(fā)現(xiàn)崖灣銻礦、大橋金礦、上壩銅礦等礦（床）點(diǎn)分布。侏羅系為中下侏羅統(tǒng)（J1-2）：分別不整合于中上石炭統(tǒng)、三疊系之上。主要為沉積巖系組成。古近系為一套陸相紅色碎屑巖沉積。巖性以紅色礫巖為主，夾少量砂巖、粉砂巖和砂質(zhì)黏土。第四系較發(fā)育，主要為沖、殘、坡積物。

區(qū)內(nèi)巖漿巖較為發(fā)育，主要出露印支期趙家溝石英閃長巖體（δΟ52）、申家莊黑云母花崗閃長巖（γδ51）、石英斑巖（λπ）、?；鋷r（β52）等巖脈。

該區(qū)位于秦嶺東西構(gòu)造帶的西延部分與武都山子型構(gòu)造西翼復(fù)合部位，地質(zhì)構(gòu)造極其復(fù)雜。主要構(gòu)造線為北西向。褶皺受晚期斷層破壞明顯。褶皺構(gòu)造發(fā)育，構(gòu)造線呈NW向，向東轉(zhuǎn)為EW向。最大的褶皺構(gòu)造為白龍江復(fù)背斜、石家河復(fù)式向斜。區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造主要有NW、NE、近SN向3組斷裂，其中NW向斷層最為發(fā)育。

區(qū)帶上多金屬礦床（點(diǎn)）及異常星羅棋布、成群成帶分布，周邊有Au、Cu、Sb、Fe礦（化）點(diǎn)20余處（圖1b）。研究區(qū)出露地層主要為下三疊統(tǒng)隆務(wù)河組（T1l），主要為灰綠—灰色砂巖、灰黑色板巖、灰色灰?guī)r互層，含礫灰?guī)r夾灰?guī)r透鏡體，尚夾流紋巖、英安巖及火山碎屑巖。三疊系為尋找銻金礦的重點(diǎn)層位，該層為區(qū)域上主要的含礦層位，崖灣大型銻礦就賦存與此層中（劉開君，2016；謝世強(qiáng)，2018；周葉澤，2020）。

2 地球化學(xué)元素的采集與分析

研究區(qū)工作方法主要遵循《土壤地球化學(xué)測量規(guī)程》（DZ/T0145-2017）規(guī)范，根據(jù)研究區(qū)地形地質(zhì)條件情況，開展1∶2.5萬土壤地球化學(xué)測量，按250 m×50 m網(wǎng)度布設(shè)土壤地球化學(xué)采樣點(diǎn)，通過野外實(shí)際踏勘情況，來布設(shè)測線，測線應(yīng)垂直或大致垂直于巖層走向及構(gòu)造線方向，方位40°，并在其測線上按照50 m的間距來布設(shè)測點(diǎn)。因此樣品采集B層位一般為距地表15～50 cm，但研究區(qū)森林范圍大且覆蓋較厚，為盡量避開其附近的污染源，采樣深度一般多為30 cm以下，有時(shí)可能40～50 cm，采如遇于大于1 m的覆層時(shí)，可將采樣點(diǎn)移動(dòng)至覆蓋厚度較小的地段，一般移動(dòng)距離不大于50 cm，避免采集腐植物（A層）。根據(jù)該研究區(qū)及其外圍以往工作經(jīng)驗(yàn)，取100網(wǎng)目以下粒度為采集對(duì)象，樣品重量為150～200 g。要嚴(yán)格按照規(guī)范，對(duì)其采樣點(diǎn)及周圍地質(zhì)特征做好詳細(xì)的記錄，要求保證采樣物質(zhì)一致，避免巖屑樣品混雜現(xiàn)象。

表1 甘肅省禮縣三峪地區(qū)地球化學(xué)元素含量參數(shù)統(tǒng)計(jì)特征表Tab. 1 Statistical characteristics of geochemical element content parameters in Sanyu area, Lixian County, Gansu Province

本次野外工作共采集到土壤樣品1 200件，樣品分析由甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局天水礦產(chǎn)勘查院實(shí)驗(yàn)室來完成，分析元素為Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Ni、Sb、Bi、Hg共9種元素。其中，Au運(yùn)用石墨爐原子吸收法測定，Ag采用原子吸收測定，Cu、Pb和Zn采用X射線熒光測定，As、Hg、Sb、Bi和Sn采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜測定，各樣品分析元素的檢測率均大于95%。

3 分形特征

元素在空間的結(jié)構(gòu)及各方向的變化趨勢，具有明顯的空間屬性即分形特征（成秋明，2012）。分形主要表現(xiàn)為局部與整體具有相似性（申維，2007；龔晶晶等，2020），由于成礦過程表現(xiàn)為復(fù)雜的多期次元素疊加，往往表現(xiàn)出元素富集或虧損，使地球化學(xué)背景值和異常形成各自獨(dú)立的冪指數(shù)關(guān)系，服從多重分形規(guī)律（Wang et al.，2017；Liu et al.，2020）。本次對(duì)研究區(qū)采用含量-面積求和法模型，其特點(diǎn)主要是元素含量r和與該含量等值線所圈定之和N（r）服從冪律關(guān)系。

將公式（1）兩邊取對(duì)數(shù)，得到一元性回歸方程，即lgN（r）=-Dlgr+lgC，通過在對(duì)對(duì)數(shù)圖及散點(diǎn)圖中，用最小平方法（最小二乘法）直線擬合，根據(jù)擬合直線斜率的絕對(duì)值求出分維數(shù)D。

通過對(duì)研究區(qū)9種元素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分形，得到以橫坐標(biāo)為元素含量和以縱坐標(biāo)為和數(shù)之間的對(duì)數(shù)散點(diǎn)圖（圖2），根據(jù)圖2可以看到，元素含量分布體現(xiàn)在空間中有不同的無標(biāo)度區(qū)域，且有不同的直線斜率，及分維數(shù)D，為使更加合理確定分維數(shù)，即在區(qū)間內(nèi)對(duì)最小平方法（最小二乘法）進(jìn)行回歸，對(duì)通過對(duì)各個(gè)分區(qū)間的擬合直線與原始值之間的剩余平和Ei（i=1，2）在兩區(qū)間總和最小（張焱等，2011；施海鵬等，2015；趙欣怡等，2020），主要檢驗(yàn)公式如下。

圖2 元素分形含量-求和雙對(duì)數(shù)散點(diǎn)圖Fig. 2 Element fractal content-sum double logarithmic scatter plot

式中：ri擬合直線交點(diǎn)；D1、D2為擬合直線斜率及分維數(shù)。

從圖2可知，9種元素?cái)M合出不同的直線方程，且呈先慢后快的趨勢，表現(xiàn)為右傾，代表了元素在土壤中的具有多重分形特點(diǎn)，D1表示為擬合直線較平緩，都近似成水平，且D1值基本較小，表現(xiàn)為元素含量的背景分布；D2表示擬合直線傾斜，且斜率大小不均一，反映元素不均一，可能由元素在空間表示有元素異常變化引起，擬合值越小，元素引起異常特征顯著，富集成礦規(guī)律越明顯。面積-求和法確定土壤化學(xué)元素含量對(duì)研究區(qū)分組界線，根據(jù)對(duì)各元素直線方程回歸擬合，且通過顯著性檢驗(yàn)（申維等，2007）。將研究區(qū)9種元素以D等于4為界，可劃分為2類：①Au、Ag、Zn、Sb元素斜率較小，表明元素其成礦可能潛力大，與研究區(qū)三疊系成礦特征相吻合，可作為研究區(qū)主要關(guān)注對(duì)象。②Cu、Pb、Ni、Bi、Hg元素斜率較大，異常值可能與區(qū)域地層有關(guān)，對(duì)比研究區(qū)地層分布，但高值點(diǎn)較少，元素密集程度較低，其成礦的可能性較小。

4 地球化學(xué)特征

4.1 土壤地球化學(xué)元素參數(shù)統(tǒng)計(jì)

①依據(jù)研究區(qū)9種元素的原始數(shù)據(jù)分析表，對(duì)元素的最大值、算術(shù)平均值、標(biāo)準(zhǔn)離差、變異系數(shù)等地球化學(xué)參數(shù)來分析和闡明1∶2.5萬土壤地球化學(xué)元素的分布規(guī)律及特征。②通過對(duì)原始數(shù)據(jù)處理，按照X+3S和X-3S的標(biāo)準(zhǔn)，循環(huán)剔除其中的離群數(shù)據(jù)（黃學(xué)強(qiáng)等，2013）。③求得剔除后的各元素算術(shù)平均值、標(biāo)準(zhǔn)離差、變異系數(shù)等地球化學(xué)參數(shù)（表1）。從表1可知，原始Sb變異系數(shù)大于0.5，表明元素離散程度高，Au、Ag、Bi和Zn元素變異系數(shù)相當(dāng)，元素離散程度中等，Cu、Pb、Ni和Hg變異系數(shù)較低，元素離散程度低。濃度系數(shù)主要用來描述其元素在化學(xué)異常中所反映的富集程度，為元素算術(shù)平均值與隴南地區(qū)背景值比值得到（黎彤，1976；劉建宏等，2015；李超等，2020）。結(jié)果顯示，Sb（2.20）、Pb（1.69）、Ni（1.52）的濃度系數(shù)大于1.5，說明在該區(qū)元素分布不均勻，有強(qiáng)的富集程度，元素的遷移程度明顯。Cu（1.23）、Zn（1.29）、Bi（1.30）元素濃度系數(shù)相差不大；但有較高的富集程度和明顯的富集特征，有形成地球化學(xué)異常的可能。Hg的濃度系數(shù)相對(duì)較低。研究區(qū)Au、Sb、Pb、Ni、Cu、Zn、Bi元素呈富集狀態(tài)，易形成地球化學(xué)異常。而Hg元素表明元素在研究區(qū)內(nèi)分布較均勻，且在局部地段元素富集的趨勢較小，則不易于形成地球化學(xué)異常（施海鵬等，2015；王發(fā)明等，2015；王會(huì)敏等，2016）。

4.2 研究區(qū)元素組合分析

4.2.1 R型聚類分析

R型聚類分析主要對(duì)各個(gè)元素之間相關(guān)性大小按其分類，及各元素和元素之間的親疏程度。便于了解在地質(zhì)條件各成礦作用下于元素間的各種成因聚類（袁和等，2017；何旺等，2019；蘇藝懷等，2021）。得出R型聚類分析譜系圖（圖3），當(dāng)距離系數(shù)R取0.3時(shí)，將研究區(qū)9種元素歸為4類組合：第一類為Ag-Pb-Zn-Sb元素，主要為中低溫成礦元素；第二類為Bi-Ni-Cu元素，主要為中高溫成礦元素；第三類為Au元素，單獨(dú)元素，代表低溫元素；第四類為Hg元素，為低溫元素。

圖3 R型聚類分析譜系圖Fig. 3 R-type cluster analysis pedigree diagram

4.2.2 因子分析

為更深入清晰刻畫元素在空間共生組合之間的關(guān)系，在上述R型聚類分析的基礎(chǔ)上，運(yùn)用其因子分析來研究元素共生組合之間的關(guān)聯(lián)性。因子分析是把多個(gè)變量的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行整理、歸納、提煉，通過對(duì)數(shù)據(jù)降維方法，從變量中提取公用因子，來分析研究各元素地質(zhì)成因所獲得的共生組合關(guān)系（龔晶晶等，2020；李文明等，2021；王喬林等，2021；李天虎等，2022）。利用統(tǒng)計(jì)學(xué)軟件SPSS 25，對(duì)數(shù)據(jù)用巴特萊特（Bartlett）球度檢驗(yàn)和變量間偏相關(guān)性KMO（Kaiser-Meyer-Olkin）檢驗(yàn)（唐瑞等，2021；馮博鑫等，2023）（表2）。從表2可以看出，KMO值為0.655，符合Kaiser提出的判斷其標(biāo)準(zhǔn)（＞0.6），巴特萊特球形度檢驗(yàn)Sig（概率值）為0.000，不大于顯著性為0.05。因此，根據(jù)以上條件，認(rèn)為研究區(qū)數(shù)據(jù)適合做因子分析（樊會(huì)民等，2018；牟妮妮等，2020）。對(duì)數(shù)據(jù)的分析結(jié)果運(yùn)用其主成分分析法，采用正交旋轉(zhuǎn)因子載荷矩陣劃，按其特征值＞1和方差累計(jì)貢獻(xiàn)率65.796%的閾值，共提取3中因子成分（表3）。

4.3 研究區(qū)元素組合異常特征

4.3.1 元素組合異常下限

對(duì)上述研究區(qū)9種元素多元統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)合研究區(qū)成礦地質(zhì)背景、成礦規(guī)律，劃分3類元素組合，即F1（Ag-Pb-Zn-Sb）、F2（Au-Cu-Ni-Bi）、F3（Hg）組合元素，運(yùn)用其異常襯度（楊寶榮等，2019；黃文斌等，2020；李超等，2020），來確定元素組合異常下限。異常襯度法是指原始數(shù)值與背景值之比，來提高異常信息，加強(qiáng)弱異常、突出多種元素嵌套組合異常的特點(diǎn)，元素組合異常襯值為各單元素異常襯值之和。利用其襯度法，可以消除不同元素平均值之間的差異，消除元素間的量綱（袁和等，2017；王東等，2020）。運(yùn)用軟件SPSS 25箱圖法，按其各單元素襯值相加，通過箱圖上下方不出現(xiàn)異常點(diǎn)為止，同時(shí)配合直方圖，來得出組合元素的均值（背景值）及標(biāo)準(zhǔn)差。通過公式C=C1+Kσ（C：襯值異常下限；C1：襯值背景值；σ：標(biāo)準(zhǔn)差）來計(jì)算襯度異常下限。元素組合地球化學(xué)襯值內(nèi)、中、外帶值統(tǒng)計(jì)結(jié)果（表4）。根據(jù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果，利用軟件Surfer 13對(duì)研究區(qū)元素組合異常繪制因子得分異常圖（圖4）。

F1因子代表Ag-Pb-Zn-Sb元素組合，其方差貢獻(xiàn)率為28.655%，為中-低溫?zé)嵋撼傻V得元素組合形式，在3個(gè)因子中占比最大，反映其在研究區(qū)與構(gòu)造薄弱帶的運(yùn)移及沉積巖層有關(guān)，是主要的成礦元素，且從表4中可以看出，其因子的數(shù)值接近，可推斷為是本研究區(qū)銻多金屬礦的成礦元素組合。F2因子代表Au-Cu-Ni-Bi元素組合，其方差貢獻(xiàn)率為22.239%，為中高溫成礦元素組合。F3因子代表Hg元素。其方差貢獻(xiàn)率14.902%，為獨(dú)立元素，為低溫?zé)嵋涸亍谋?可以看出，F(xiàn)1因子中比例最大，綜合元素參數(shù)統(tǒng)計(jì)及研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)構(gòu)造及成礦規(guī)律，得出研究區(qū)Sb有具有良好的找礦潛力，結(jié)合元素聚類及因子分析，其得出的分析結(jié)果相吻合。

4.3.2 元素組合異常特征

F1因子（Ag-Pb-Zn-Sb）主要為中低溫?zé)嵋撼傻V元素組合，根據(jù)其地球化學(xué)中元素分類，Pb、Zn元素都為親硫元素，且Pb元素主要為親酸性元素、不易遷移，而Zn元素靈活性較強(qiáng)、遷移能力強(qiáng)，Sb元素為低溫元素，親銅，Ag元素親銅，且容易形成硫化物，因此，F(xiàn)1元素組合可認(rèn)為是一組有利于形成硫化物元素組合。研究區(qū)內(nèi)異常主要集中分布在構(gòu)造帶F1及附近，呈帶狀分布，其賦存在下三疊統(tǒng)隆務(wù)河組（T1l）灰?guī)r及泥鈣質(zhì)板巖夾灰?guī)r中，與巖層走向及F1構(gòu)造帶方向一致，且該地層為主要的含礦層位。從整體異常分布看，主要分布在研究區(qū)北部、中部及東南部，且南部異常未封閉，向外延伸。東南部元素組合異常長軸橫穿構(gòu)造線，呈帶狀分布。異常組合元素套合程度高、強(qiáng)度大、元素共生組合好，具有一定的組分分帶及濃集分帶。其形態(tài)呈不規(guī)則及近橢圓狀。通過與已知礦床成礦規(guī)律相結(jié)合，認(rèn)為研究區(qū)內(nèi)尋找Sb多金屬礦的潛力較大。

F2因子為（Au-Cu-Ni-Bi）為高低溫成礦元素元素組合，Au為低溫成礦元素，為親硫性，且Cu主要表現(xiàn)為親硫性，Ni、Bi主要為高溫元素。Bi元素通常富集在中酸性巖中，同時(shí)也會(huì)在常見的硫化礦物中富集，異常主要位于研究區(qū)北部及中部及南部，Au異常主要在分布于研究區(qū)西南部干溝子附近及中部蒲家灣，西南部異常與F1因子Sb元素異常套合程度較好，且異常未封閉，向南部延伸，其巖性主要為薄層灰?guī)r，有明顯的濃集分帶，呈不規(guī)則狀展布。中部Au主要分布在研究區(qū)蒲家灣，且分布范圍較小，且強(qiáng)度低，呈不規(guī)則狀分布，異常規(guī)模不大，其巖性主要為下三疊統(tǒng)隆務(wù)河組（T1l）灰?guī)r。研究區(qū)不僅有中高溫元素，而且低溫元素也參與，Au元素異?？赡苡芍懈邷亓蚧镌貐⑴c了金礦的形成。Cu-Ni-Bi元素主要出露在研究區(qū)北部，呈圓形分布，局部呈星點(diǎn)狀分布，元素強(qiáng)度較低，異常規(guī)模不大，中部異常位于小沿脈閃長玢巖中，異常中心穿過F1構(gòu)造帶，推測研究區(qū)異常由高溫元素為低溫元素成礦提供了熱源。

F3因子（Hg）為獨(dú)立元素，且Hg主要為熔點(diǎn)低的金屬元素，遷移能力較強(qiáng)，研究區(qū)異常分布小，強(qiáng)度低，且內(nèi)、外、中帶組分不明顯，呈橢圓狀，星點(diǎn)狀，研究區(qū)異常主要分布在F1構(gòu)造帶兩側(cè)，零星狀分布。因子異常對(duì)研究區(qū)成礦元素關(guān)聯(lián)較小。

5 遠(yuǎn)景區(qū)圈定及找礦前景分析

5.1 遠(yuǎn)景區(qū)圈定

對(duì)研究區(qū)原始數(shù)據(jù)計(jì)算得出因子分析，根據(jù)元素組合襯值異常，按照襯值法，結(jié)合研究區(qū)地質(zhì)成礦區(qū)域背景及成礦地質(zhì)特征及構(gòu)造等綜合因素，共圈定4處遠(yuǎn)景區(qū)，其編號(hào)分別為A、B、C、D（圖5）。

圖5 禮縣三峪地區(qū)找礦遠(yuǎn)景區(qū)預(yù)測圖Fig. 5 Forecast map of prospecting target area in Sanyu area, Li County

A遠(yuǎn)景區(qū)：主要在研究區(qū)東南部，主要為Ag、Pb、Zn、Sb元素異常組合，且Pb、Zn元素異常未封閉，向測區(qū)東南外延伸，面積約為0.34 km2，元素異常之間套合程度好，異常強(qiáng)度相對(duì)較高，濃集中心明顯，遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)出露主要地層為下三疊統(tǒng)隆務(wù)河組，巖性主要為深灰色灰?guī)r、灰白色-灰色泥質(zhì)、鈣質(zhì)板巖互層，角礫灰?guī)r夾板巖透鏡體，灰?guī)r硅化較強(qiáng)。研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造破碎帶F1穿過元素組合異常長軸中心，與構(gòu)造線方向大致相同，且破碎帶F1見有斷層角礫巖、泉水出露，見有方解石細(xì)脈相互交叉分布，且方解石脈有強(qiáng)的褐鐵礦化，沿方解石脈裂隙嵌入。從已知相鄰崖灣銻礦床成礦規(guī)律及成礦條件分析，主要受層位和構(gòu)造控制，成礦條件清晰，因此，預(yù)測遠(yuǎn)景區(qū)對(duì)尋找以Sb為主要礦種的多金屬礦找礦潛力較大。

B遠(yuǎn)景區(qū)：主要在研究區(qū)南家山西側(cè)附近分布，主要為Ag、Pb、Zn、Sb、Hg元素異常組成，Sb、Pb、Zn、元素套合密切，其異常分布面積約為0.97 km2，異常強(qiáng)度高、元素共生組合好，具有一定的組分分帶及濃集分帶。遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)出露主要地層為下三疊統(tǒng)隆務(wù)河組，主要巖性為深灰色薄-中層灰?guī)r，灰?guī)r硅化較強(qiáng)。研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造破碎帶F1穿過遠(yuǎn)景區(qū)組合異常中心，大致平行于異常長軸。遠(yuǎn)景區(qū)北部單元素Pb、Zn、Sb元素組合緊密套合，異常處于第四系殘坡積物中，應(yīng)重點(diǎn)檢查該遠(yuǎn)景區(qū)，異常是由隱伏多金屬礦導(dǎo)致還是與土壤樣品引起。因此，該遠(yuǎn)景區(qū)對(duì)于尋找Sb多金屬隱伏礦床意義重大。

C遠(yuǎn)景區(qū)：主要在研究區(qū)簡河里附近分布，且Pb、Zn、Sb、Au、Cu、Ni、Hg元素均有顯示，其異常分布面積為1.24 km2。Pb-Zn-Sb、Cu-Ni組合套合密切，異常元素共生組合好，具有濃集分帶。Au異常出露在簡河里及蒲家灣，異常面積小，分布范圍小，呈橢圓狀分布，且強(qiáng)度低，異常規(guī)模不大。遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)出露主要地層為下三疊統(tǒng)隆務(wù)河組，主要巖性為深灰色薄-中層灰?guī)r夾泥鈣質(zhì)板巖中，且圍巖蝕變主要為褐鐵礦化，灰?guī)r硅化較強(qiáng)。遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)有小沿脈煌斑巖侵入，為異常成礦物質(zhì)提供了熱液移動(dòng)及匯聚重要場所。遠(yuǎn)景區(qū)組合異常位于研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造破碎帶F1南側(cè)。該遠(yuǎn)景區(qū)對(duì)尋找Pb、Zn多金屬礦找礦潛力大。

D遠(yuǎn)景區(qū)：主要在研究區(qū)北部，主要為Ag、Pb、Zn、Sb、Au、Cu、Ni、Hg元素，Sb元素異常未封閉，向測區(qū)北部延伸，與Pb-Zn-Sb、Cu-Ni元素組合套合緊密，異常元素共生組合好，具有三級(jí)濃集中心。其異常分布面積為2.02 km2。其中，Ag-Pb-Zn-Sb元素組合規(guī)模最大。遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)出露主要地層為下三疊統(tǒng)隆務(wù)河組，主要巖性為深灰色薄-中層灰?guī)r，灰?guī)r硅化較強(qiáng)。遠(yuǎn)景區(qū)組合異常位于研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造破碎帶F1西側(cè)。該遠(yuǎn)景區(qū)對(duì)尋找隱伏Sb多金屬礦找礦前景潛力大。

5.2 找礦前景分析

研究區(qū)下三疊統(tǒng)隆務(wù)河組，根據(jù)前期野外現(xiàn)場踏勘，在研究區(qū)滴嘴里東約為100m處（踏勘位置見圖5），發(fā)現(xiàn)一構(gòu)造蝕變帶，該帶寬約為1 m，帶內(nèi)整體呈黃褐色，主要充填物為灰?guī)r碎塊、板巖碎塊及泥鈣質(zhì)膠結(jié)物組成，局部見有方解石脈，上盤主要為鈣質(zhì)板巖，下盤為薄層灰?guī)r，該帶與下盤接觸面產(chǎn)狀為30°∠72°。圍巖蝕變主要為褐鐵礦化、硅化。通過與相鄰崖灣銻礦床的成礦規(guī)律及控礦要素來看，其Sb主要受層位及斷裂控制。根據(jù)對(duì)研究區(qū)土壤地球化學(xué)元素分析，所得出研究區(qū)內(nèi)元素異常高值與層位及與構(gòu)造密切相關(guān)，且與異常元素組合特征吻合程度基本一致，對(duì)圈定的A、B、C、D遠(yuǎn)景區(qū)都在研究區(qū)下三疊統(tǒng)隆務(wù)河組及構(gòu)造帶F1中。因此，遵循從已知到未知的找礦思路，研究區(qū)內(nèi)Sb多金屬礦，可能受下三疊統(tǒng)隆務(wù)河組及構(gòu)造帶F1控制，通過對(duì)研究區(qū)現(xiàn)場踏勘，進(jìn)一步為縮小找礦遠(yuǎn)景區(qū)找礦指明了方向。研究區(qū)具有較好的成礦地質(zhì)背景及成礦條件，找礦潛力及前景優(yōu)越。

6 結(jié)論

（1）通過元素統(tǒng)計(jì)分析，定量分析Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Ni、Sb、Bi、Hg 9種元素，運(yùn)用變異系數(shù)、濃度系數(shù)及元素分形分布特征等方法，發(fā)現(xiàn)研究區(qū)內(nèi)Au、Pb、Zn、Sb元素找礦有一定潛力，元素異常分布與區(qū)域成礦地質(zhì)條件相吻合。Ag、Cu、Hg、Bi、Ni元素分異程度弱，找礦潛力較小，土壤地球化學(xué)在該研究區(qū)尋找銻多金屬礦有良好效果，對(duì)該區(qū)進(jìn)一步找礦有指導(dǎo)意義。

（2）根據(jù)聚類分析及因子得分分析，將研究區(qū)9種元素分為3類元素組合，即F1因子代表Ag-Pb-Zn-Sb元素組合為中-低溫?zé)嵋撼傻V得元素組合形式，反映其在研究區(qū)與構(gòu)造薄弱帶的運(yùn)移及沉積巖層有關(guān)，是主要的成礦元素。F2因子代表Au-Cu-Ni-Bi元素組合，為中高溫成礦元素組合。F3因子代表Hg元素，為低溫?zé)嵋涸亍?/p>

（3）通過對(duì)元素異常襯度計(jì)算，結(jié)合元素組合異常特征，在研究區(qū)共圈出4處找礦遠(yuǎn)景區(qū)，經(jīng)過系統(tǒng)全面綜合分析，結(jié)合已知礦床成礦背景及成礦規(guī)律特征，認(rèn)為圈定的4處遠(yuǎn)景區(qū)是以銻多金屬礦的有利部位，成礦前景廣闊，是尋找銻多金屬為主的重要遠(yuǎn)景區(qū)，為下一步地質(zhì)找礦工作指明了方向。