甘肅北山掃子山一帶土壤地球化學特征及找礦方向

陳 毅，徐永利

（甘肅省地質礦產勘查開發局第三地質礦產勘查院，甘肅 蘭州 730050）

現代地質勘查手段常用的有：地質填圖法、勘查地球化學法、地球物理法、地質遙感法等。就勘查地球化學法是礦產勘查的重要手段，主要用于解決礦產資源問題和全國乃至全球的整個環境生態系統的調查。通過開展國土資源大調查找礦工作，1 ∶20 萬區域化探掃面工作基本覆蓋了我國基巖裸露的山區和丘陵地區，取得了較好的找礦效果，使我國化探工作進入了一個新階段。但甘肅-新疆干旱荒漠戈壁覆蓋區其地表被風成沙或古風沙所覆蓋，這些地區區域化探掃面效果不太理想，通過前人開展的區域地質及化探異常查證工作，在研究區周圍已發現460 金礦、霍勒扎德蓋東金礦、掃子山金礦等礦點，表明該區成礦潛力較好。

1 區域地質特征

研究區位于甘肅省馬鬃山鎮北西掃子山一帶，地處西伯利亞板塊與哈薩克斯坦板塊的結合部位，康古爾塔格－紅石山板塊縫合帶東西向橫貫該區。出露地層主要為早石炭世掃子山組，是一套中酸性火山巖、碎屑巖夾硅質巖組合，屬于活動型沉積，地層中多發育脆韌性斷層，巖層多具揉皺變形。根據化探綜合異常分析，異常較好部位均位于千枚巖夾變玄武巖段中。再經地質手段查證，發現金礦（化）體多賦存于該套地層內。

2 地球化學特征

2.1 元素豐度特征

圖1 研究區12 種元素豐度與背景比值

綜上分析認為，研究區內顯著富集低溫熱液元素Au、As、Sb；同時熱液元素Au、As、Sb、W、Mo 含量在區內變化幅度比較大，高強度數據比較多，其富集成礦的可能性很大。因此，研究區主成礦元素為Au，兼顧As、Sb、W、Mo 等元素，具有較好的找礦潛力。

2.2 元素間聚類特征

為探討元素間組合關系，了解該區主要元素聚合趨勢和成因聯系，對全區土壤樣品12 種元素的原始數據集進行R 型聚類分析，揭示區內元素組合特征。

在γ=0.2 的相關水平上，分為四大簇類：

第一簇（I）：主要是中高溫元素組合，組合元素為Ag、Pb、Zn、Cu、Sn、Bi，推測該組合反映與中酸性侵入巖有關的構造熱液活動作用。Sn、Bi 相關性最為密切，相關系數為0.549，Pb 在γ= 0.429 相關水平上加入，Cu、Ag、Zn 等在γ=0.233 相關水平上加入。

第二簇（Ⅱ）：組合元素為Au、As、Sb、W，以低溫成礦元素為主，Au、As 關系密切，相關系數γ= 0.499。結合地質背景，認為該套元素組合與成礦構造熱液活動有關，屬于研究區主成礦元素。

第三簇（Ⅲ）：Hg 屬于低溫元素，結合地質背景，初步認為該元素反映北西西向區域構造的展布方向。

第四簇（IV）：Mo 屬于高溫元素，結合地質背景，初步認為該元素與區內花崗質侵入巖脈有關，反映高溫熱液活動。

通過以上元素聚類分析，第二簇（Au、As、Sb、W）元素在研究區內異常套合較好，與成礦構造熱液密切相關，屬于研究區主成礦元素。

2.3 綜合異常特征

在開展1 ∶1 萬土壤測量的基礎上，根據土壤測量區內異常分布和套合特征，在研究區內共圈出8 個綜合異常（圖2），查證總結認為HT-5、HT-6 找礦前景良好，可進行下一步地質找礦方向的研究，對地質找礦有重要指示意義。先對HT-5、HT-6 綜合異常簡要分析。

圖2 研究區綜合異常圖

HT-5 異常賦存地層主要為早石炭世掃子山組三段灰褐色千糜巖夾板巖，地層走向為北西西-南東東向，局部地層呈近東西向。異常元素組合為Au、As、Sb、Hg、Ag、Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Bi，組合元素多。主要異常元素為Au、As、Sb、W，都具外、中、內濃度分帶，濃集中心明顯，套合性好，異常點數多。其中Au 異常以Au-9 異常為主，Au 最高值1345×10-9，平均值51.47×10-9，襯度6.43，規模4.98。 結合地質背景來看，該異常區內構造活動作用強烈，同時帶入大量含礦構造熱液順構造裂隙運移直至富集沉淀，形成明顯的礦化蝕變和多金屬元素異常。在地質手段查證中，已揭露出金礦體和金礦化體各3 條，礦化蝕變帶多條。其中，Au1 礦體長約80m，Au2 礦化體長約80m，Au3礦體長約160m，礦（化）體Au 品位0.80×10-6～1.36×10-6，厚度0.80 ～3.59m，找礦前景良好。

HT-6異常賦存地層主要為早石炭世掃子山組三段灰褐色千糜巖夾板巖，區內構造、侵入巖發育。異常濃集中心及附近發育較強的次生石英巖化、赤鐵礦化、黃鐵礦化等礦化蝕變，局部發育黃鉀鐵礬化。異常元素組合為Au、As、Sb、Ag、Cu、W、Mo，主要異常元素為Au、As、Sb，都具外、中、內濃度分帶，濃集中心明顯，套合性好，異常點數多。其中Au異常以Au-11異常為主，Au最高值1347×10-9，平均值84.96×10-9，襯度10.62，規模5.39。 結合地質背景來看，該異常位于區域深大斷裂康古爾塔格-紅石山斷裂附近，區內構造活動作用強烈，同時帶入大量含礦構造熱液順構造裂隙運移直至富集沉淀，形成明顯的礦化蝕變和多金屬元素異常。該異常內發現多處礦化線索，Au品位可達1.58×10-6～3.68×10-6。后經地質工程驗證，已揭露出金礦體4條，金礦化體1條，礦化蝕變帶多條。其中，Au4礦體長約90m，Au5礦化體長約95m，Au6礦體長約80m，Au7礦體長約90m，礦（化）體Au品位0.50×10-6～1.40×10-6，厚度1.00m ～3.00m，找礦前景良好，為下一步地質找礦提供穩定依據。

對綜合異常HT-5、HT-6 進行綜合分析研究，從地球化學角度分析認為該區域元素異常清晰，異常點數較多，異常套合較好，在Au、As、Sb 礦方向可有所突破，為地質找礦提供了化探支撐；地質角度查證研究認為，研究區金礦主要賦存于掃子山組千枚巖夾變玄武巖中，與化探異常地層區相符合，強烈的構造活動為成礦提供了良好的運移通道及富礦層位。

3 結論及認識

（1）研究區內顯著富集低溫熱液元素Au、As、Sb；同時熱液元素Au、As、Sb、W、Mo 含量在區內變化幅度比較大，高強度數據比較多，其富集成礦的可能性很大，具有較好的找礦潛力。

（2）通過對HT-5、HT-6 等異常進行綜合分析研究，認為該區內元素異常規模較大，異常點數較多，Au、As、Sb 異常套合好且濃集分帶明顯，是尋找金礦的重要地段。

（3）甘肅北山荒漠戈壁地球化學景觀區運用勘查地球化學找礦，效果較顯著，通過對樣品數據分析研究，大致確定主礦種類型，通過地質手段查證，基本確定礦種類型。