內蒙古烏拉特后旗德勒銅多金屬礦區土壤地球化學特征及找礦預測

肖其鵬， 劉 波

(湖南省有色地質勘查研究院，湖南 長沙 410000)

礦區在區域上位于霍各乞銅礦床南，成礦地質條件與霍各乞銅礦類似，類比條件好，但勘查工作水平低，缺少系統的實物工作量和相關研究。本文以本次在該區開展的1∶1萬土壤地球化學測量為依托，對礦區進行土壤地球化學研究，指出礦區元素的分布、富集規律，圈定找礦靶區，為該區找礦提供理論依據。

1 礦區地質背景

礦區出露地層為渣爾泰山群，主要有增隆昌組一段(Chz1)為灰黑色炭質千枚巖、淺灰色絹白云母石英片巖夾石英巖透鏡體；阿古魯溝組一段(Jxa1)為灰黑色炭質千枚巖；二段(Jxa2)為灰綠色綠簾石硅質板巖、灰黑色鈣質二云母石英片巖、灰黑色炭質千枚巖；三段(Jxa3)為灰黑色二云母石英片巖、灰黑色炭質二云母石英片巖、灰黑色炭質千枚巖，普遍見透鏡體狀灰色泥晶大理巖。礦區內主要發育北東向脆性斷裂構造F1和F2，均為逆斷層，北東走向。F1斷層斜穿礦區中部，斷層通過地段石英脈發育，硅化蝕變強，附近地表褐鐵礦化明顯；F2斷層位于礦區中東部偏南，阿古魯溝組三段(Jxa3)內。礦區巖漿活動強烈，侵入巖發育，為燕山期侏羅紀淺紅色中粗粒花崗巖(Jγ)，分布于礦區南東角。礦區主要脈巖為斜長角閃巖，分布于各地層中(見圖1)。

2 地球化學特征

2.1 元素含量特征

對礦區土壤地球化學測量數據進行了平均值、標準差、變異系數和疊加系數等計算(見表1)，其中Pb、Cu、Mo、Ag、As、Sb、Bi、Au的變異系數均大于1，表明上述元素含量在礦區分布不均勻，有利于成礦。從后期疊加作用來看，10種元素均有疊加，其中Pb、As、Sb、Au的疊加系數較高，表明區內Pb、As、Sb、Au元素受后期地球化學疊加作用明顯，礦化活動強，而Au的礦化活動最強。綜合元素變異系數和疊加系數特征認為Au、As、Sb、Pb的地球化學成礦條件較好，在測礦區易于成礦。

圖1 烏拉特后旗德勒銅多金屬礦區地質簡圖

2.2 元素組合分析

對礦區土壤地球化學測量數據進行相關分析及R型聚類分析。在相關系數r>0.17時，可將10種元素分成五類：Bi；Pb、Ag；Au、As、Sb、Mo；Cu、Zn；Hg。 這五類元素組合之間相關性較低，基本可以代表不同的成礦元素組合，較好地反應了礦區已知主要礦物的共生組合信息(見圖2)。

表1 烏拉特后旗德勒銅多金屬礦區土壤地球化學測量參數統計

注：Au，Hg元素含量單位為10-9；其他元素含量單位為10-6。

圖2 土壤元素R型聚類分析

2.3 背景值、異常下限和異常濃度分帶劃分

應用迭代法計算礦區地球化學背景值及異常下限值，結合經驗方法確定各元素異常下限及濃度分帶值(見表2)。

表2 烏拉特后旗德勒銅多金屬礦區土壤地球化學測量元素背景值、異常下限值及濃度分帶值表

類別背景值異常下限一級濃度值二級濃度值三級濃度值四級濃度值Ag0.050.120.120.240.480.96As21.0080.0080.00160.00320.00640.00Au0.702.002.004.008.0016.00Bi0.431.201.202.404.809.60Cu23.4070.0070.00140.00280.00560.00Hg10.8020.0020.0040.0080.00160.00Mo0.872.002.004.008.0016.00Pb21.8060.0060.00120.0240.0480.0Sb0.291.001.002.004.008.00Zn55.40150.00150.00300.00600.00

注：Au，Hg元素含量單位為10-9；其他元素含量單位為10-6。

2.4 單元素地球化異常特征

(1)Cu、Zn、Ag、Hg三個元素異常以二級濃度分帶為主，異常范圍小且分散。

(2)Pb元素異常主要位于礦區中部，呈條帶狀，北東走向，異常與斷層F1對應好，各異常均有較高強度，濃集中心和峰值較明顯，具四級濃度分帶特征。

(3)Au、As元素異常主要分布于兩個區域：①礦區中東部，走向北東，異常向東未封閉，對應斜長角閃巖脈與圍巖接觸部位，異常與斷層F1對應較好。②位于礦區南東部，走向近東西，異常分布于阿古魯溝組三段與花崗巖體接觸部位，斷層F2從異常北部邊緣穿過。各異常分帶較明顯，且均具四級濃度分帶。

(4)Sb、Mo、Bi元素異常主要分布于礦區中東部，呈條帶狀，走向北東。異常高值多分布在斜長角閃巖脈與圍巖接觸部位、阿古魯溝組三段與花崗巖體接觸部位。各元素異常連續性好，具四級濃度分帶。

2.5 綜合異常特征

根據各元素異常的空間展布特征，結合異常的地質成因等進行綜合異常圈定，共圈定綜合異常6處，分別為AP1、AP2、AP3、AP4、AP5、AP6(圖3)。

圖3 烏拉特后旗德勒銅多金屬礦區土壤地球化學測量單元素異常圖

(1)綜合異常AP1、AP2、AP4異常特征及分布范圍內地質特征相似，異常元素組合以Pb、Ag、Sb、Bi為主，Pb為主要成礦元素，這三個異常中見多個達1 000×10-6高值點，異常走向均為北東向，異常范圍內均出露增隆昌組一段巖性，且發現數處Pb礦化體，斷層F1通過各異常中心，認為該綜合異常具有較好的找Pb礦前景。

(2)綜合異常AP3分布于預查區中東部阿古魯組出露地段，異常組合元素為As、Zn、Au、Sb、Mo、Pb、Ag、Bi，主成礦元素As、Sb、Au異常面積大，套合性好，濃度分帶明顯，對應斜長角閃巖脈與圍巖接觸部位，接觸部位石英脈發育。對應地層為區域成礦有利地層阿古魯溝組二段，具有較好的找Sb、Au礦前景。

(3)AP5、AP6異常特征及分布范圍內地質特征相似，這兩個異常均分布于預查區南部阿古魯溝組三段與花崗巖體接觸部位，異常特征明顯，異常組合為As-Au-Cu-Mo-Bi-Hg-Ag，異常元素以As為主，其次為Bi和Au。巖體接觸部位Au、As、Hg、Mo、Bi異常明顯，Au最高值為16×10-9，As最高值為1 93.84×10-6，Bi最高值為6.60×10-6。推測該兩綜合異常與巖漿活動緊密有關，具有一定的Au、As、Bi礦找礦前景。

3 結論

(1)礦區土壤元素地球化學含量、分布特征表明，礦區 Au、As、Sb、Pb元素含量較高、變異系數大、分布范圍廣，元素受后期地球化學作用的疊加明顯，形成了明顯的地球化學異常，為礦區主攻礦種。

(2)元素組合分析表明，礦區 Pb、Ag及Au、As、Sb、Mo的相關系數比較高，表明Pb、Ag、Au、As、Sb、Mo為礦區找礦指示元素。

(3)單元素異常特征表明，Au、As、Sb、Pb元素異常主要分布于F1斷層、阿古魯溝組三段與花崗巖體接觸部位，且礦區發現的數處鉛、金礦化點就位于上述部位，表明礦區內斷層破碎帶、阿古魯溝組三段與花崗巖體接觸部位為找礦標志。

(4)圈出了6處綜合異常，其中AP1、AP2、AP4、AP5、AP6綜合異常地質成礦條件優越，各單元素異常規模大、強度高，疊合程度好，具有較好的找礦前景。