肅北縣老堿井地區(qū)地球化學(xué)異常特征及找礦研究

關(guān)鍵詞：地球化學(xué)異常；找礦；地質(zhì)背景；多金屬礦化；肅北縣中圖分類號(hào)：P618.2 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1008-9500(2025)06-0044-03DOI: 10.3969/j.issn.1008-9500.2025.06.011

Research on Geochemical Anomaly Characteristics and Prospecting Research in Laojianjing Area of Subei County

PENG Xiangfeng (GansuNuclearGeology213Brigade，Tianshui ，China)

Abstract: Taking the Laojianjing area of Subei Mongolian Autonomous County (referred toas Subei county)as an example，thispaperanalyzes thegeologicalbackground，geochemicalanomalycharacteristics，geochemicalanomalies，and mineralization relationshipsof thearea.Combined with geochemical exploration，geophysical methods，andengineering verification，itexplores theprospectingpotentialand methodsof thearea.Theresearchresults indicatethatthereare significant geochemicalanomalies intheLaojianjingarea，whichare closelyrelated topolymetallicmineralizationand provide important basis for further exploration work.

Keywords: geochemical anomalies; prospecting; geological background; polymetalic mineralization;Subei county

隨著資源需求的增長(zhǎng)和勘探技術(shù)的進(jìn)步，傳統(tǒng)礦區(qū)外圍或深部隱伏礦體的探索變得日益重要。甘肅省酒泉市肅北蒙古族自治縣（簡(jiǎn)稱肅北縣）的老堿井地區(qū)位于北山造山帶與阿爾金山造山帶之間，屬于塔里木板塊敦煌地塊之柳園裂谷的一部分，經(jīng)歷復(fù)雜的構(gòu)造運(yùn)動(dòng)和多次巖漿活動(dòng)，形成獨(dú)特的地質(zhì)背景。然而，由于地形復(fù)雜、氣候條件惡劣等原因，對(duì)該區(qū)的系統(tǒng)性地球化學(xué)研究相對(duì)滯后，因此開展針對(duì)老堿井地區(qū)的地球化學(xué)異常特征及找礦潛力的研究，不僅有助于深人理解該區(qū)的成礦規(guī)律，而且能夠?yàn)楹罄m(xù)的勘查工作提供理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。

1肅北縣老堿井地區(qū)地質(zhì)背景

究意義重大。地層巖性分布復(fù)雜，主要出露寒武系下統(tǒng)雙鷹山組、泥盆系三個(gè)井組和上泥盆統(tǒng)墩墩山群。其中，寒武系下統(tǒng)雙鷹山組第二巖性段發(fā)現(xiàn)鐵錳礦化，且各巖性段有多種蝕變現(xiàn)象，為成礦提供物質(zhì)基礎(chǔ)。地質(zhì)構(gòu)造格局上，經(jīng)歷多次構(gòu)造疊加，北北東向和北西向斷裂構(gòu)造發(fā)育，如北北東向的斷層及夾持區(qū)域圈定土壤化探綜合異常，為熱液活動(dòng)提供通道。褶皺構(gòu)造也使地層分布和礦化定位更復(fù)雜。巖漿巖活動(dòng)顯著，酸性侵入體常見，二疊紀(jì)、三疊紀(jì)和侏羅紀(jì)均有發(fā)育，巖漿巖為成礦提供熱源和物質(zhì)源[1]。

2地球化學(xué)異常特征分析

肅北縣老堿井地區(qū)的地質(zhì)特征復(fù)雜，對(duì)找礦研

2.1元素含量分布規(guī)律

對(duì)肅北縣老堿井地區(qū)開展 1:1 萬土壤測(cè)量，采集2835件化探樣品并分析其中的Au、 Cu 、Cd、Mo、 Z_n 、Bi、Sb、As、Pb、 Ag 元素。通過對(duì)1916件樣品的分析結(jié)果進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì)，發(fā)現(xiàn)該地區(qū)的元素含量分布呈現(xiàn)出特定規(guī)律。從富集系數(shù)角度來看，一方面，Pb處于背景值區(qū)間，表明其在該地區(qū)的含量與區(qū)域背景水平基本一致；而Au、 Z_n 處于高背景區(qū)間，意味著這兩種元素在本地相對(duì)富集。另一方面，Ag、Cu、Bi雖處于富集區(qū)間，但靠近下限，富集程度有限；Cd、As、Sb處于富集區(qū)間且靠近上限，富集程度較高；Mo更是處于強(qiáng)富集區(qū)間，富集系數(shù)高達(dá)9.92，富集程度極高。這種富集系數(shù)分布差異反映出各元素在該地區(qū)地質(zhì)作用進(jìn)程中的參與程度和富集機(jī)制存在不同。就Au、 Z_n 等相對(duì)富集元素而言，后續(xù)找礦工作應(yīng)著重關(guān)注這些元素在不同地質(zhì)單元中的分布特征，以此確定潛在礦化區(qū)域。

2.2異常元素組合特征

肅北縣老堿井地區(qū)的異常元素組合特征突出。從區(qū)域?qū)用嬉罁?jù) 1:5 萬水系沉積物測(cè)量成果，存在老堿井綜合異常（HS-1）與老堿井東南綜合異常（HS-2）。HS-1異常涵蓋Au、Cu、Mo、Pb、Zn、Cd、Bi及 Ag 等元素，呈似圓狀，出露地層為寒武系下統(tǒng)雙鷹山組，侵入巖以侏羅紀(jì)花崗巖為主，附近有北西向斷裂發(fā)育。該異常內(nèi)圈定的Au-3異常與鉍元素異常高度吻合，且與鐵錳等多金屬礦化緊密相關(guān)，暗示該區(qū)域具備多金屬礦化潛力。老堿井東南綜合異常（HS-2）由Au、Cd、Mo、Pb、Zn、Sb、Bi及Ag等元素構(gòu)成，呈似橢圓狀，異常區(qū)出露多種地層巖性與侵入巖，斷裂構(gòu)造發(fā)育。在工作區(qū)內(nèi)，通過 1:1 萬土壤測(cè)量分析可知， Cu 、Mo、As、Sb及Bi元素相較于其他元素更易活化遷移，這些元素在成礦過程中或許相互關(guān)聯(lián)，形成特定異常元素組合，對(duì)指示潛在礦化區(qū)域意義重大。比如，依據(jù)這些元素組合特征，可縮小找礦靶區(qū)范圍，提升找礦效率。在HS-1異常區(qū)域，結(jié)合Au與Bi元素異常的緊密關(guān)系，可優(yōu)先在二者異常重合區(qū)域開展進(jìn)一步勘查工作[2]。

2.3異常形態(tài)與分帶性

肅北縣老堿井地區(qū)的地球化學(xué)異常形態(tài)與分帶性特征鮮明。從異常形態(tài)來看， 1:5 萬水系沉積物測(cè)量顯示，老堿井綜合異常（HS-1）呈似圓狀，在工作區(qū)北邊未封閉；老堿井東南綜合異常（HS-2）呈似橢圓狀，東邊未封閉。 1:1 萬土壤測(cè)量中，Au-3單元素異常內(nèi)中外三帶齊全，濃集中心明顯；Cd7、Mo5、As4等異常同樣內(nèi)、中、外帶發(fā)育，有明顯濃集中心；Sb5異常發(fā)育中、外帶，濃集中心明顯。

這種分帶現(xiàn)象表明，在成礦過程中，不同元素受地質(zhì)條件、熱液活動(dòng)等因素影響，在空間上呈現(xiàn)規(guī)律性分布[3]。例如，靠近濃集中心區(qū)域，可能是成礦作用更強(qiáng)烈部位，不同元素分帶特征差異，反映出各元素在成礦流體中遷移能力、沉淀?xiàng)l件等方面的不同。這為深入研究該地區(qū)成礦機(jī)制及精準(zhǔn)找礦提供了關(guān)鍵線索。例如，通過分析元素分帶特征，可推斷成礦流體運(yùn)移方向，進(jìn)而確定礦體可能分布位置，指導(dǎo)找礦工作精準(zhǔn)開展。以Au-3異常為例，通過研究其分帶特征，可分析出成礦流體從濃集中心向外擴(kuò)散的路徑，從而在其周邊可能的沉淀區(qū)域?qū)ふ医鸬V體。

3地球化學(xué)異常與成礦關(guān)系分析

3.1異常源追蹤

在肅北縣老堿井地區(qū)，異常源追蹤主要依賴地質(zhì)構(gòu)造、地層巖性和巖漿巖活動(dòng)的綜合分析。第一，通過對(duì) 1:1 萬土壤測(cè)量和 1:5 萬水系沉積物測(cè)量成果的對(duì)比分析，發(fā)現(xiàn)老堿井綜合異常（HS-1）和老堿井東南綜合異常（HS-2）與特定的地層和巖漿巖體密切相關(guān)。HS-1異常出露地層為寒武系下統(tǒng)雙鷹山組，侵入巖主要為侏羅紀(jì)花崗巖，附近有北西向斷裂發(fā)育，表明異常源可能與寒武系地層中的鐵錳礦化和侏羅紀(jì)花崗巖的熱液活動(dòng)有關(guān)。第二，HS-2異常區(qū)出露地層巖性為泥盆系中統(tǒng)三個(gè)井組石英雜砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖和泥盆系上統(tǒng)墩墩山群火山巖，主要出露侵入巖有閃長(zhǎng)玢巖、輝石正長(zhǎng)巖等，異常區(qū)斷裂構(gòu)造較發(fā)育，表明該異常源可能與泥盆系地層和侵入巖的相互作用及斷裂構(gòu)造的控制有關(guān)。第三，通過1:2000 高精度磁法剖面測(cè)量，對(duì)C52磁異常和鐵錳異常地段做了進(jìn)一步查證，發(fā)現(xiàn)位于墩墩山群中的C52異常真實(shí)存在，結(jié)合地質(zhì)特征分析，推測(cè)磁異常均由巖性差異引起，進(jìn)一步證實(shí)了異常源與特定巖性單元的關(guān)聯(lián)。

3.2成礦流體演化與異常形成

成礦流體演化與異常形成在肅北縣老堿井地區(qū)表現(xiàn)出明顯的特征[4。第一，區(qū)域的巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈而頻繁，侵入巖廣泛分布于全區(qū)，巖性以酸性侵入體分布最廣，超基性－基性－中酸性巖均有產(chǎn)出。巖體與地層以及巖體與巖體之間相互穿插，構(gòu)造建造復(fù)雜，這些巖漿活動(dòng)為成礦流體的生成提供熱源和物質(zhì)源。第二，變質(zhì)作用以區(qū)域變質(zhì)作用為主，然后為接觸變質(zhì)作用（熱液接觸變質(zhì)和接觸交代變質(zhì)）及熱液蝕變作用。變質(zhì)作用進(jìn)一步改造巖漿巖和地層的物理化學(xué)性質(zhì)，促進(jìn)成礦元素的富集和礦體的形成。第三，通過異常查證，發(fā)現(xiàn)單工程控制的金礦化體1條，厚度為 0.7m ，金品位為 0.6g/t ，金礦化賦存于寒武系下統(tǒng)雙鷹組第一巖性段中，受斷層控制；發(fā)現(xiàn)單工程控制的鋅礦化線索1處，厚度為 0.8m ，鋅含量為0.3% ；發(fā)現(xiàn)鐵礦體1條，長(zhǎng)度為 520m ，寬度為 0.9～ 1.2m ，全鐵含量為 32%～44% 。這些礦化體的發(fā)現(xiàn)表明，成礦流體在特定的地質(zhì)構(gòu)造和巖性單元中發(fā)生演化和富集，形成明顯的地球化學(xué)異常。

4找礦方法和應(yīng)用

4.1地球化學(xué)勘查方法優(yōu)化

在肅北縣老堿井地區(qū)，地球化學(xué)勘查方法的優(yōu)化是提高找礦效率的關(guān)鍵[5。第一，采用高精度的1:1 萬土壤測(cè)量，結(jié)合 1:5 萬水系沉積物測(cè)量，能夠更細(xì)致地捕捉元素的分布特征。通過對(duì)2835件化探樣品的分析，發(fā)現(xiàn) Au 、 Z_n 等元素在該地區(qū)相對(duì)富集，而Mo元素的富集程度極高，富集系數(shù)高達(dá)9.92。這些數(shù)據(jù)表明，高精度測(cè)量能夠更準(zhǔn)確地識(shí)別潛在的礦化區(qū)域。第二，利用多元素分析技術(shù)，對(duì)Au、Cu、Cd、Mo、Zn、Bi、Sb、As、Pb、Ag等10種元素進(jìn)行系統(tǒng)分析，能夠揭示元素的相互關(guān)系和成礦潛力。例如，Cu、Mo、As、Sb、Bi元素在成礦過程中更易活化遷移，形成特定的異常元素組合，對(duì)于縮小找礦靶區(qū)范圍具有重要意義。第三，通過異常形態(tài)與分帶性的分析，可以進(jìn)一步確定成礦流體的運(yùn)移方向和礦體的可能分布位置。例如，Au-3異常的內(nèi)中外三帶齊全，濃集中心明顯，表明成礦流體從濃集中心向外擴(kuò)散，其周邊可能是礦體的沉淀區(qū)域。這些優(yōu)化措施不僅提高了數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，還為找礦工作提供了更明確的方向。

4.2 物探方法輔助找礦

物探方法在肅北縣老堿井地區(qū)的找礦工作中起到重要輔助作用。第一，高精度磁法剖面測(cè)量能夠識(shí)別巖性差異引起的磁異常。通過對(duì)C52磁異常和鐵錳異常地段的查證，發(fā)現(xiàn)這些異常與特定的巖性單元密切相關(guān)，進(jìn)一步證實(shí)異常源與地質(zhì)構(gòu)造的關(guān)聯(lián)。第二，利用重力測(cè)量可以識(shí)別地下密度差異，確定深部構(gòu)造和巖漿巖體的位置。重力異常的分布特征可以指示成礦流體的運(yùn)移路徑和富集區(qū)域。第三，電磁法測(cè)量能夠探測(cè)地下導(dǎo)電體，識(shí)別礦化體和含礦構(gòu)造。例如，通過電磁法測(cè)量可以發(fā)現(xiàn)隱伏的礦化體，尤其是在地層破碎帶和斷裂構(gòu)造附近。

4.3工程驗(yàn)證與礦體圈定

工程驗(yàn)證是找礦工作的重要環(huán)節(jié)，通過鉆探和坑探等手段，可以對(duì)地球化學(xué)異常和物探異常進(jìn)行驗(yàn)證，圈定礦體的具體位置和規(guī)模。第一，鉆探工程可以穿透地層，直接獲取礦化體的樣品，確定礦體的厚度、品位和形態(tài)，例如在老堿井地區(qū)發(fā)現(xiàn)的單工程控制的金礦化體，厚度為 0.7m ，金品位為 0.6g/t ，賦存于寒武系下統(tǒng)雙鷹組第一巖性段中，受斷層控制。第二，坑探工程可以直觀地觀察礦體的露頭和構(gòu)造特征，評(píng)估礦體的連續(xù)性和規(guī)模。借助坑探工程，可進(jìn)一步確定礦體的邊界和礦化強(qiáng)度，為資源量的估算提供依據(jù)。第三，結(jié)合地球化學(xué)和物探數(shù)據(jù)，可以建立三維地質(zhì)模型，預(yù)測(cè)礦體的延伸方向和深度。例如，通過分析Au-3異常的分帶特征，可以推斷成礦流體的運(yùn)移路徑，確定礦體的可能分布位置，指導(dǎo)鉆探和坑探工程的布置。

5結(jié)論

本研究通過系統(tǒng)分析肅北縣老堿井地區(qū)的地球化學(xué)異常特征及找礦方法，揭示該地區(qū)多金屬礦化的地球化學(xué)背景和找礦潛力。研究結(jié)果表明，老堿井地區(qū)存在顯著的地球化學(xué)異常，與金、銅鎳、鉛鋅等多金屬礦化關(guān)系密切，借助地球化學(xué)勘查、物探方法及工程驗(yàn)證等手段，可有效圈定潛在礦體位置。未來，建議進(jìn)一步開展深部地球物理探測(cè)，結(jié)合高精度遙感技術(shù)，深化對(duì)成礦機(jī)制的認(rèn)識(shí)，為老堿井地區(qū)的礦產(chǎn)勘查和開發(fā)提供更精確的理論指導(dǎo)和技術(shù)支持。

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