土壤地球化學(xué)測量在陜西石泉縣迎豐地區(qū)金礦勘查中的應(yīng)用

摘要：迎豐地區(qū)位于陜西石泉—旬陽國家級(jí)金礦整裝勘查區(qū)內(nèi)，成礦地質(zhì)條件和找礦前景良好。通過開展1∶2.5萬土壤地球化學(xué)測量，對(duì)10種元素進(jìn)行變異系數(shù)、相關(guān)性分析、聚類分析，結(jié)果顯示：Au異常分布不均勻，離散程度較大，為主要成礦元素。通過對(duì)Au異常和綜合異常的研究，結(jié)合成礦地質(zhì)條件和礦化特征，圈出金蝕變帶5條。通過地化剖面、槽探、鉆探工程驗(yàn)證，共圈出17條金礦（化）體，進(jìn)一步證實(shí)該地區(qū)找礦前景良好。

關(guān)鍵詞：土壤地球化學(xué)測量；異常特征；金蝕變帶；工程驗(yàn)證；金礦（化）體；迎豐地區(qū)

中圖分類號(hào)：TD15 P618.51 文章編號(hào)：1001-1277（2024）09-0081-06

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：Adoi：10.11792/hj20240915

引 言

迎豐地區(qū)位于陜西石泉—旬陽國家級(jí)金礦整裝勘查區(qū)內(nèi)，其內(nèi)的下志留統(tǒng)梅子埡組地層中的黑色巖系金含量較高［1］，是金礦的礦源層，已發(fā)現(xiàn)的黃龍、鹿鳴、酒店等金礦床（點(diǎn)）均位于該層位中，且各金礦床（點(diǎn)）與前人工作中圈定的化探異常套合較好，由此也可看出，化探異常是尋找原生金礦的重要依據(jù)。

土壤地球化學(xué)測量作為一種傳統(tǒng)的地球化學(xué)勘查手段，被廣泛應(yīng)用于地質(zhì)勘探找礦工作中，并且多數(shù)取得了較為顯著的效果［2-5］，同時(shí)也證明了這種方法對(duì)于指導(dǎo)找礦工作的有效性。2021—2022年，中國冶金地質(zhì)總局西北地質(zhì)勘查院在研究區(qū)開展了1∶2.5萬土壤地球化學(xué)測量工作，獲得了一批新的金礦化信息。經(jīng)地質(zhì)和工程控制，目前已圈定出17條金礦（化）體，取得了找礦新突破。

1 地質(zhì)概況

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)大地構(gòu)造位置為南秦嶺，屬南秦嶺印支褶皺帶白水江—白河褶皺帶中部［6-7］。區(qū)域地層出露主要為下志留統(tǒng)梅子埡組（S1m），其次為中泥盆統(tǒng)石家溝組下部（D2s）及第四系（Q）等。區(qū)域主要褶皺為青泥澗倒轉(zhuǎn)背斜，主要斷裂為白楊樹—藥王廟脆韌性逆沖推覆斷裂，受該斷裂影響，區(qū)域上發(fā)育一系列走向近290°的脆韌性剪切帶。區(qū)域巖漿巖不發(fā)育，小規(guī)模的巖漿活動(dòng)均以巖脈形式產(chǎn)出，主要為印支期巖脈，巖脈類型主要有花崗巖脈、煌斑巖脈。

1.2 研究區(qū)地質(zhì)特征

研究區(qū)地層屬徽縣—旬陽分區(qū)牛山地層小區(qū)，出露地層主要為下志留統(tǒng)梅子埡組（S1m）（見圖1）。研究區(qū)位于青泥澗倒轉(zhuǎn)背斜的北翼，基本為一單斜構(gòu)造，巖層呈北西向—南東向展布，傾向北東，傾角40°～70°。層間小褶曲十分發(fā)育，尤其是當(dāng)巖層的剛性、柔性程度差別較大時(shí)，會(huì)出現(xiàn)一系列緊閉的尖棱褶曲、平臥褶曲［8］。

白楊樹—藥王廟脆韌性逆沖推覆斷裂（F1）穿過研究區(qū)中南部，走向260°～300°，呈北西向弧形南凸，斷面產(chǎn)狀345°～30°∠40°～60°，在研究區(qū)內(nèi)出露長約5.6 km，寬20～200 m，為志留系地層中與褶皺相伴生的脆韌性斷裂。受該斷裂影響，斷裂兩側(cè)發(fā)育一系列走向近290°的脆韌性剪切帶。研究區(qū)內(nèi)的脆韌性剪切帶RF3、RF4為區(qū)域脆韌性剪切帶的一部分，走向290°～302°，主要表現(xiàn)為強(qiáng)片理化。RF3、RF4脆韌性剪切帶與F1斷裂關(guān)系密切，圍繞F1斷裂兩側(cè)，在這2條脆韌性剪切帶之間形成1條走向290°左右的金礦化帶，剪切作用在不同的區(qū)段構(gòu)造強(qiáng)度不同，在有金礦化的區(qū)段，剪切帶層間小尖棱褶曲、平臥褶曲、構(gòu)造透鏡體、無根彎勾發(fā)育。

研究區(qū)北部出露少量巖漿巖，主要為印支期巖體，巖體呈脈狀產(chǎn)出，沿著北西西向斷裂分布，主要為花崗巖脈，并有極少量云煌巖脈出露。

2 樣品采集及分析方法

本次1∶2.5萬土壤地球化學(xué)測量樣品采集采用網(wǎng)格化，地形底圖選用1∶1萬地形圖，首先將1∶1萬地形圖按1 km2的高斯坐標(biāo)網(wǎng)格在研究區(qū)劃分采樣大格，再將每個(gè)格子分成16個(gè)采樣小格，然后在采樣小格內(nèi)根據(jù)地質(zhì)、地形、交通等實(shí)際情況，兼顧合理性和均勻性采集樣品，每件樣品由采樣點(diǎn)周圍10 m范圍內(nèi)3～5點(diǎn)組合而成。土壤樣品一般采集在基巖上部風(fēng)化碎石層。原始樣品質(zhì)量均大于500 g，采樣避開了各種污染。

樣品測試由中國冶金地質(zhì)總局西北地質(zhì)勘查院酒泉測試中心承擔(dān)，分析元素為Au、Ag、Cu、Pb、Zn、W、Mo、As、Sb、Hg等10種。不同元素分析方法如下：Au采用泡沫塑料富集—電感耦合等離子體質(zhì)譜法；Ag采用原子發(fā)射光譜法；Cu、Pb、Zn、W、Mo采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法；As、Sb、Hg采用原子熒光光譜法。

3 土壤地球化學(xué)特征

3.1 元素含量特征

采用元素含量平均值（X）、標(biāo)準(zhǔn)離差（S）、變異系數(shù)（Cv）、富集系數(shù)等地球化學(xué)參數(shù)來闡明和討論土壤地球化學(xué)特征及規(guī)律。富集系數(shù)為原始數(shù)據(jù)平均值與秦巴地區(qū)元素背景值［9］的比值，變異系數(shù)為元素標(biāo)準(zhǔn)離差與平均值之比。

根據(jù)研究區(qū)土壤樣品分析結(jié)果，利用Excel和SPSS軟件循環(huán)剔除原始數(shù)據(jù)中大于X+3S和小于X－3S的離散數(shù)據(jù)［10-11］，最后計(jì)算出各元素?cái)?shù)據(jù)多次迭代后的平均值（X0）、標(biāo)準(zhǔn)離差（S0）、變異系數(shù)（Cv0）、異常下限等參數(shù)。研究區(qū)土壤地球化學(xué)元素參數(shù)特征見表1。

由表1可知：除Hg元素外，其余元素的富集系數(shù)均大于1.00，表明Hg元素趨于貧化，其余元素均具有一定的次生富集傾向，有利于成礦。變異系數(shù)大于1.00的元素有Au、Ag、Mo、As、Sb、Hg，表明這6種元素分布極不均勻，離散程度大，成礦可能性較大［12-16］。

Cv為原始數(shù)據(jù)的變異系數(shù)，Cv0為剔除離群極值后數(shù)據(jù)的變異系數(shù)，Cv/Cv0反映背景擬合處理時(shí)離散值的削平程度［17-20］。因此，可以利用Cv和Cv/Cv0作變異系數(shù)圖解，結(jié)果見圖2。由圖2可知：研究區(qū)內(nèi)Au、Sb的離散程度大，高值點(diǎn)多，分布極不均勻，成礦的可能性大，其他元素的離散程度較小，成礦的可能性較小。綜上認(rèn)為，Au為研究區(qū)的有利成礦元素。

3.2 元素相關(guān)性

為了解10種元素之間的相關(guān)性，運(yùn)用GeoIPAS軟件對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析，獲得了研究區(qū)土壤地球化學(xué)元素相關(guān)分析系數(shù)矩陣，結(jié)果見表2。由表2可以看出：Au除與Mo呈負(fù)相關(guān)外，均為正相關(guān)，但相關(guān)性極弱，表明本研究區(qū)的Au元素為獨(dú)立成因。

針對(duì)分析測試結(jié)果，采用R型聚類分析，結(jié)果見圖3。由圖3可以看出：分析的10種元素以相關(guān)系數(shù)0.6大體可以分為6類組合：第一類為Ag、Cu、Zn、Mo，主要反映了一套中高溫?zé)嵋涸亟M合；第二類為As、Sb，主要反映了一套低溫?zé)嵋涸亟M合；Hg、W、Pb、Au分別獨(dú)立成組，具有相對(duì)獨(dú)立的地球化學(xué)特征。

3.3 Au異常特征

采用異常下限值的1倍、2倍、4倍劃分異常的內(nèi)、中、外帶并圈定出各元素異常。本次對(duì)Au異常特征進(jìn)行重點(diǎn)分析，研究區(qū)Au異常圖見圖4。

研究區(qū)Au異常極為發(fā)育，大都具有內(nèi)、中、外三級(jí)濃度分帶，共圈定出Au異常19處，大致呈北西向斷續(xù)帶狀、塊狀、串珠狀分布，Au最大值為686.00×10-9，平均值為6.58×10-9。其中，異常規(guī)模最好的為Au-13、Au-11、Au-9，Au-10、Au-1、Au-6，主要分布于梅子埡組第三巖性段和第八巖性段內(nèi)。

3.4 綜合異常特征

通過對(duì)10種元素的異常分布特征及規(guī)律的綜合研究，同時(shí)結(jié)合地質(zhì)條件，共圈出綜合異常9處（見圖5）。

YF1綜合異常位于研究區(qū)西北部，整體呈北西西向帶狀展布于梅子埡組地層第八巖性段內(nèi)，異常元素組合為Au-Cu-Zn-Ag-As-Sb-Hg-Mo-Pb，但Au與各元素套合性差。Au異常具有明顯的濃集中心及濃度分帶，最大值為72.51×10-9，異常分布在區(qū)域片理化帶上，明顯受韌性剪切帶控制，成礦地質(zhì)條件有利。

YF2綜合異常位于研究區(qū)東北部藥鋪灣一帶，整體呈橢圓狀出露于梅子埡組地層第八巖性段內(nèi)。元素組合為Au-Ag-Cu-Zn-W，其中Au異常強(qiáng)度高，最大值為435.50×10-9，具有明顯的濃集中心及濃度分帶，異常濃集中心附近石英脈發(fā)育，見褐鐵礦化，有輕微擠壓構(gòu)造現(xiàn)象，受韌性剪切帶控制明顯，成礦地質(zhì)條件有利。

YF3綜合異常位于研究區(qū)中北部，整體處于梅子埡組地層第八巖性段內(nèi)，呈北西向帶狀展布，異常元素組合為Au-Cu-Zn-Ag-Hg-Sb-As-Mo。Au異常具有明顯的濃集中心及濃度分帶，最大值為44.77×10-9，異常分布在區(qū)域片理化帶上，明顯受韌性剪切帶控制，成礦地質(zhì)條件有利。

YF4綜合異常位于研究區(qū)東北部唐家灣一帶，整體呈北西向不規(guī)則帶狀展布于梅子埡組地層第八巖性段內(nèi)。異常元素組合為Au-Cu，其中Au異常強(qiáng)度高，最大值為56.68×10-9，具有明顯的濃集中心及濃度分帶，異常濃集中心附近巖石普遍具褐鐵礦化，石英脈發(fā)育，受韌性剪切帶控制明顯，成礦地質(zhì)條件有利。

YF5綜合異常位于研究區(qū)東北部唐家灣一帶，整體呈北西向條帶狀出露于梅子埡組地層第八巖性段內(nèi)。元素組合為Au-Pb-As，其中Au異常具有明顯的濃集中心及濃度分帶，最大值為66.98×10-9，異常濃集中心巖石風(fēng)化強(qiáng)烈，普遍具褐鐵礦化，石英脈發(fā)育，受韌性剪切帶控制明顯，成礦地質(zhì)條件有利。

YF6綜合異常位于研究區(qū)西南部關(guān)王溝一帶，整體處于梅子埡組地層第三巖性段內(nèi)，呈北西向帶狀展布。元素組合為Au-Cu-Sb-As-Mo-Pb，其中Au異常具有明顯的濃集中心及濃度LRXAKclRR4nhhgav/WAwZg==分帶，最大值為59.10×10-9。Au異常濃集中心附近巖層具輕微擠壓變形，褐鐵礦化蝕變廣泛分布，石英脈發(fā)育，受韌性剪切帶控制明顯，成礦地質(zhì)條件有利。

YF7綜合異常位于研究區(qū)東南部龍洞梁，整體處于梅子埡組地層第三巖性段內(nèi)，呈不規(guī)則塊狀（向東未閉合）。元素組合為Au-Ag-Cu-As-W-Pb-Zn-Sb-Hg-Mo，元素套合性一般。該綜合異常中Au異常強(qiáng)度高，最大值為686.00×10-9，面積大，濃集中心及濃度分帶明顯。Au異常濃集中心附近巖層擠壓變形強(qiáng)烈，石英脈發(fā)育，褐鐵礦化發(fā)育，表明韌性剪切帶對(duì)Au等成礦元素有明顯的控制作用，為其富集、運(yùn)移提供了良好的通道及富礦空間，成礦地質(zhì)條件有利。

YF8綜合異常整體呈橢圓狀位于YF7綜合異常西側(cè)，成礦地質(zhì)條件與YF12綜合異常相似。元素組合為Au-Sb-Cu-W-Pb，其中Au最大值為18.40×10-9，具有一定的找礦前景。

YF9綜合異常位于研究區(qū)東南角，整體呈橢圓狀處于梅子埡組地層第三巖性段內(nèi)。元素組合為Au-W，其中Au最大值為115.82×10-9，具有一定的找礦前景。

4 找礦效果

4.1 金蝕變帶圈定

事實(shí)上，Au異常濃集部位是最直接有利的找礦部位?？臻g上看，受F1斷裂及區(qū)域韌性剪切帶RF3控制，Au異常大致呈北西向斷續(xù)帶狀分布于其中。因此，依據(jù)Au異常和綜合異常所在的位置，結(jié)合地質(zhì)背景，在研究區(qū)共圈出5條金蝕變帶（見圖6）。

1號(hào)金蝕變帶：分布于藥鋪灣一帶，由YF2綜合異常構(gòu)成。出露巖性為二云母片巖，構(gòu)造特征表現(xiàn)為強(qiáng)片理化，礦化蝕變特征主要表現(xiàn)為較強(qiáng)的褐鐵礦化。地表出露巖石風(fēng)化較強(qiáng)，部分片理面可見沿片理面發(fā)育1～2 mm的細(xì)小石英脈。

2號(hào)金蝕變帶：分布于唐家灣一帶，由YF4綜合異常構(gòu)成。出露巖性為二云母片巖、絹云母石英片巖，構(gòu)造特征表現(xiàn)為強(qiáng)片理化，礦化蝕變特征主要表現(xiàn)為較強(qiáng)的褐鐵礦化。

3號(hào)金蝕變帶：分布于弓箭溝至唐家灣，由YF1、YF3、YF5綜合異常構(gòu)成。出露巖性為二云母片巖、絹云母石英片巖、含黑云母聚斑絹云母石英片巖，構(gòu)造特征表現(xiàn)為強(qiáng)片理化、層間揉皺較發(fā)育，礦化蝕變特征表現(xiàn)為強(qiáng)褐鐵礦化及局部強(qiáng)硅化。

4號(hào)金蝕變帶：分布于龍洞梁一帶，由YF7、YF8綜合異常構(gòu)成。出露巖性為絹云母石英片巖、薄層含碳絹云母石英片巖、含黑云母聚斑絹云母片巖，構(gòu)造特征表現(xiàn)為強(qiáng)片理化、層間揉皺較發(fā)育，礦化蝕變特征表現(xiàn)為強(qiáng)褐鐵礦化及局部強(qiáng)硅化。

5號(hào)金蝕變帶：分布于關(guān)王溝至龍洞梁南側(cè)，由YF6、YF9綜合異常構(gòu)成。出露巖性為含黑云母聚斑絹云母片巖、絹云母石英片巖、薄層狀灰?guī)r、薄層狀硅質(zhì)巖，構(gòu)造特征表現(xiàn)為強(qiáng)片理化、層間揉皺較發(fā)育，礦化蝕變特征表現(xiàn)為強(qiáng)褐鐵礦化及局部強(qiáng)硅化，部分硅化較強(qiáng)的片巖片理面中多可見1～2 mm沿片理面發(fā)育的細(xì)小石英脈。

4.2 工程驗(yàn)證情況

在5條金蝕變帶內(nèi)通過地化剖面、探槽及鉆探工程對(duì)異常進(jìn)行了驗(yàn)證，共發(fā)現(xiàn)了17條金礦（化）體。含礦巖性為一套變質(zhì)細(xì)碎屑巖，主要為絹云母石英片巖、黑云母變斑晶絹云母石英片巖和二云母片巖。巖石片理化強(qiáng)烈，揉皺發(fā)育，以脆韌性剪切帶為主的斷裂對(duì)金礦化起著重要的控制作用；近礦圍巖蝕變較為發(fā)育，有硅化、黃鐵礦化、絹云母化、綠泥石化等多種蝕變。其中，硅化、黃鐵礦化、絹云母化等與金礦化關(guān)系密切，為尋找金礦（化）體的直接找礦標(biāo)志。

1號(hào)金蝕變帶的YF2綜合異常內(nèi)，地表圈定出YAu1金礦（化）體（見圖7）。2號(hào)金蝕變帶的YF4綜合異常內(nèi)，地表圈定出TAu4金礦（化）體。3號(hào)金蝕變帶西段的YF1綜合異常內(nèi)，地表圈定出CAu1金礦（化）體；東段YF5綜合異常內(nèi)，地表圈定出TAu1、TAu2、TAu3共3條金礦（化）體。4號(hào)金蝕變帶的YF7綜合異常內(nèi)，地表圈定出LAu1、LAu2、LAu5、LAu6共4條金礦（化）體，鉆孔深部驗(yàn)證還發(fā)現(xiàn)LAu3、LAu4共2條金礦（化）體。5號(hào)金蝕變帶西段的YF6綜合異常內(nèi)，地表圈定出GAu1、GAu2、GAu3、GAu4共4條金礦（化）體；東段YF9綜合異常內(nèi)，地表圈定出LAu7金礦（化）體。

5 結(jié) 論

1）迎豐地區(qū)土壤地球化學(xué)樣品分析的10種元素含量平均值除Hg外，均高于秦巴地區(qū)元素背景值，趨于富集，有利于成礦；其中，Au變異系數(shù)最大，有強(qiáng)分異性，離散程度大，成礦潛力極大。

2）通過對(duì)10種元素異常分布特征及規(guī)律的綜合研究，同時(shí)結(jié)合地質(zhì)背景，在迎豐地區(qū)共圈出9處綜合異常，異常展布方向與脆韌性剪切帶方向一致，說明元素的富集受韌性剪切帶控制明顯。

3）迎豐地區(qū)共圈出金蝕變帶5條，通過工程驗(yàn)證，共發(fā)現(xiàn)金礦（化）體17條，表明土壤地球化學(xué)測量方法是一種十分有效的找礦手段，對(duì)于縮小找礦范圍起到了重要的作用，同時(shí)證明該地區(qū)找礦前景良好。

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Application of soil geochemical survey in gold exploration

in Yingfeng Area，Shiquan County，Shaanxi Province

Li Tengfei1，Li Jin1，Liu Yonghong1，Meng Kai1，Wei Zixin2

（1.Northwest Geological Exploration Institute of China Metallurgical Geology Bureau;

2.Geophysical Exploration Academy of China Metallurgical Geology Bureau）

Abstract：Yingfeng Area is located within Shiquan-Xunyang National-level Gold Deposit Exploration Area in Shaanxi Province，characterized by favorable metallogenic geological conditions and promising prospecting potential.A 1∶25 000 soil geochemical survey was conducted，analyzing the variation coefficients，correlations，and cluster analysis of 10 elements.The results indicate that the distribution of Au is uneven，with a high degree of dispersion，identifying it as the primary ore-forming element.By studying Au anomalies and comprehensive anomalies in conjunction with metallogenic geological conditions and mineralization characteristics，5 gold alteration zones were delineated.Verification through geochemical profiles，trench exploration，and drilling projects resulted in the delineation of 17 gold ore （mineralized） bodies，further confirming the area’s promising prospecting potential.

Keywords：soil geochemical survey;anomaly characteristics;gold alteration zone;engineering verification;gold ore （mineralized） body;Yingfeng Area