甘肅禮縣白家溝一帶金礦土壤地球化學異常特征及評價

都衛東，魏錄山，魏永滿

（甘肅省有色金屬地質勘查局蘭州礦產勘查院，甘肅 蘭州 730046）

2017年～2018年在西和-禮縣地區開展1：5萬礦產調查工作，在禮縣白家溝-宋家溝一帶發現3個金礦（化）點并圈定1處金找礦靶區，在靶區內運用1：1萬土壤地球化學測量、1：1萬地質填圖及地表槽探等找礦手段發現區內金礦具有較好找礦潛力。

1 礦區地質特征

研究區位于西秦嶺造山帶東段，橫跨中秦嶺陸緣盆地Ⅲ級構造單元，地處西秦嶺Pb-Zn-Cu（Fe）-Au-Hg-SbⅢ級成礦帶（Ⅲ-28）中的臨潭-徽縣Pb-Zn-Cu（Fe）-Au-Hg-Sb-Ag-Mo-W-SnⅣ成礦亞帶（Ⅳ-28②），區域性北西向斷裂禮縣-麻沿河-高橋-山陽大斷裂[1]自西向東貫穿研究區，對區內地層、侵入巖的空間分布及礦化體的走勢具有明顯的控制作用。

研究區出露地層由老至新依次為中上泥盆統西漢水群雙狼溝組、下石炭統麻沿河組、下白堊統麥積山組、新近系甘肅群下組等，受區域構造作用地層總體呈東西向展布，其中中上泥盆統西漢水群雙狼溝組是區域上主要的鉛鋅、銅、銀、金等的賦礦層，區內出露面積較小，主要位于南東部，巖性主要為灰色-淺紫紅色粉砂質板巖、淺黃綠色泥鈣質板巖。下石炭統麻沿河組是區內主要地層，巖性主要為灰色-灰黑色（含炭）粉砂質板巖、泥鈣質板巖、石英砂巖及少量灰巖，根據碎屑成分的不同分為上、中、下三個巖性段。下白堊統麥積山組巖性主要為紅褐色砂礫巖，新近系甘肅群組巖性為紅褐色泥巖。

受區域構造作用，區內褶皺、斷裂構造發育，主要呈近東西向展布，控制著區內地層的展布與接觸關系、巖脈和礦（化）體的空間展布，其中泥盆系和石炭系接觸帶斷裂構造是區內主要的控礦構造，閃長巖脈與金礦（化）體沿斷裂或次級斷裂平行分布。

區內侵入巖主要為閃長巖，呈北西-南東向巖脈產出，沿北西向次級斷裂侵位于中上泥盆統西漢水群雙狼溝組，巖脈及圍巖礦化蝕變強烈，是成礦熱液的主要來源。

區內礦化蝕變強烈，主要有碳酸鹽化、綠泥石化、絹云母化、褪色、毒砂化、硅化及黃鐵礦化等。近礦蝕變主要為硅化、褐鐵礦化、褪色及黃鐵礦化和毒砂化。與金礦化關系密切的圍巖蝕變有黃鐵礦化、毒砂化、硅化和鐵碳酸巖化。在侵入巖的外接觸帶可見硅化、黃鐵礦化、硅化、毒砂礦化。

2 地球化學特征

區內樣品采集、加工、送檢等嚴格按照《土壤地球化學測量規程》（DZ T0145-2017），共采集土壤原樣2632件，采樣密度為256點/km2（符合規范200點/km2～500點/km2要求）。1：10000土壤地球測量采用規則測網法，網格為100×40m，測線基本垂直地層及主要構造線方向，樣品采自基巖上部風化碎石層，即土壤發生層中含有較多基巖風化碎石的B、C層，采用多點組合樣，樣品重量過-40目篩不少于300g，樣品由甘肅省有色金屬地質勘查局蘭州礦產勘查院中心實驗室分析，主要分析Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Hg、W、Sn、Mo等12種元素。樣品質量應用內部質量監控和外部質量監控相結合的方法，通過對重采樣（85件）、重分析樣（134件）合格率進行計算，化探分析數據除Au的合格率為92%，其他元素數據合格率均接近或者為100%，因此化探分析數據可靠。

表1 研究區土壤地球化學特征參數統計

表2 研究區土壤元素變異系數及比值統計表

2.1 元素含量特征

數據處理應用金維地學信息處理研究應用系統（GeoIPAS 4.0）及武漢中地數碼科技有限公司研發的MapGis6.7等軟件在計算機上完成。應用元素含量的平均值（X）、最大值（CMax）、標準離差（σ）、變異系數（Cv）、濃集系數（Kk）等參數（表1）來討論研究區土壤地球化學特征。其中元素平均值（X）反映研究區元素含量的背景值；變異系數（Cv）反映研究區元素的離散程度及局部的集中趨勢，采用土壤元素含量標準離差（σ）比平均值（X）；濃集系數（Kk）反映研究區元素的富集程度，采用土壤元素平均值（X）比1：5萬西和地區元素平均值（X西和）（水系沉積物）。

由表1數據統計可知，研究區與1：5萬西和地區元素背景值相比較，除Ag、Sn元素背景值較低，其余10種元素的背景值明顯高于西和地區元素背景值，說明研究區元素處于高背景分布區，Au、Cu、Zn、Mo、Pb、Bi、As、Sb、Hg等元素的濃集系數（Kk）大于1.00，元素在區內富集程度較高，利于成礦。由表1知區內Au、As、Sb、Hg元素變異系數（Cv）大于1，元素離散程度高，易于富集成礦。

2.2 元素分布特征

運用研究區土壤地球化學測量中各元素含量原始數據的變異系數（Cv1）與運用平均值加減3倍標準離差剔除后數據的變異系數（Cv2）的比值來研究數據的離散程度，其中Cv1/Cv2是數據擬合處理時離散值的削平程度的反映[2]。由表2數據可知，研究區Au、As含量變化程度較大、變異系數大，反映元素高含量數據較多，元素離散程度高，易在區內富集成礦；Sb、Hg、Mo、Pb、Ag、Cu含量變化程度大，反映元素高含量數據多，有利于成礦；W、Zn、Bi、Sn含量變化程度低，變異系數小，成礦可能性較小。

2.3 元素組合特征

采用R型聚類分析[3]（圖1）對研究區內元素之間的相關性進行研究，由R型聚類分析圖可知，以r=0.2為界元素分為3大類。

第一大類為Au、Ag、As、Mo等元素，屬與中-低溫熱液礦化作用相關的元素，Au與As相關性較強，即rAu-As=0.57；Ag與Mo相關性較強，即rAg-Mo=0.38。

第二大類為Hg、Sb、W、Pb、Cu、Bi、Zn等元素，屬與中-高溫熱液礦化作用相關的元素；其中Zn、Bi、Cu、Pb等中溫元素相關性較強，即rZn--Bi=0.54、rCu--Zn=0.40，W、Sb元素高溫元素相關性較強，即rw--Sb=0.42。

第三大類為Sn元素，與其他元素相關性較低。

2.4 地球化學異常特征

研究區1：1萬土壤地球化學測量圈定以Au、As、Sb元素為主的綜合異常有3個。

2.4.1 AP1綜合異常

圖1 研究區土壤元素R型聚類分析譜系圖

AP1綜合異常位于研究區西部，呈長條狀分布，面積有0.09km2。元素組合為AuAsWHgSbZnBiCuPb，Au、As元素異常發育，且異常規模大。其中Au-3異常為內帶異常，面積0.035km2，有二個三級濃集中心區，平均值44.0×10-9，有異常點4個，最高值94.60×10-9。As-12異常面積有0.065km2，為中帶異常，有3個二級濃集中心區，平均值110.2×10-6，有異常點10個，最高值202×10-6。通過異常檢查在區內發現陳家溝金礦化點。

2.4.2 AP2綜合異常

AP2綜合異常位于研究區中部，呈不規則狀分布，異常區南側未封閉，面積有0.07km2。元素組合為AuAsPbCuZnBi，Au、As、Pb元素異常發育，異常規模較大。其中Au-16異常為內帶異常，面積0.058km2，有1個三級濃集中心區，平均值64.4×10-9，有異常點7個，最高值219.00×10-9；As-26異常為內帶異常，面積0.058km2，有1個三級濃集中心區，平均值190.9×10-6，有異常點11個，最高值589.00×10-6。通過異常檢查在區內發現宋家溝后金礦（化）點，初步發現2條金礦（化）體。

2.4.3 AP3綜合異常

AP3綜合異常位于研究區東部，呈不規則狀分布，面積有0.291km2。元素組合為AsSbAuCuPbHgMoWBiAgZn，As、Sb、Au 元 素 異常發育，異常強度高、規模大。其中As-22異常為內帶異常，面積0.167km2，有1個三級濃集中心區和2個二級濃集中心區，平均值164.8×10-6，有異常點27個，最高值1232.00×10-6；Au-14異常為內帶異常，面積0.086km2，有1個三級濃集中心區和2個二級濃集中心區，平均值27.9×10-9，有異常點11個，最高值65.10×10-9。通過異常檢查在區內發現野韭梁金礦點、大溝河里金礦（化）點，初步發現2條金礦體、1條金礦（化）體。

3 結論

（1）研究區位于西秦嶺造山帶東段，異常與地層和斷裂構造關系密切。異常主要分布在泥盆系和石炭系近東西向斷層接觸帶形成的次級斷裂內，總體受禮縣-麻沿河-高橋-山陽區域性斷裂控制，同時異常區主要分布在區域金主要賦礦地層-中上泥盆統西漢水群雙狼溝組內。成礦地質條件優越，具有尋找Au、As、Sb等低溫熱液礦床的良好潛力。

（2）通過對研究區1：1萬土壤物進行分析、統計，運用元素的濃集系數、變異系數、Cv1/Cv2離散程度等評價區內12種元素的富集、分布特征，認為Au、As、Sb等元素在區內具有較大的成礦潛力。異常規模大、強度高、高值濃集中心套合好、異常分帶明顯，成礦類型主要為低溫熱液型。

（3）研究區1：1萬土壤地球化學測量圈定以Au、As、Sb元素為主的綜合異常有3處，通過初步異常檢查共發現2條金礦體3條金礦（化）體，認為礦區具有較好的找礦潛力。