化探綜合異常的圈定
——以安徽績溪青羅山地區1∶1萬土壤地球化學測量為例

寫 熹，魏國輝，郭泳杰，王克友，杜玉雕

(安徽省地質調查院，安徽 合肥 230001)

0 引言

安徽績溪縣青羅山地區位于江南地塊東段、績溪巧川-寧國大塢尖鎢(錫)鉬多金屬成礦區。該多金屬成礦區內鎢礦眾多，典型的有績溪上金山鎢鉬礦、績溪際下鎢礦、績溪逍遙鎢多金屬礦、寧國大塢尖鎢鉬礦、寧國蘭花嶺鎢鉬礦、寧國竹溪嶺鎢鉬礦等[1-7]，表明該成礦區具有較大的鎢鉬礦找礦潛力。前人先后在研究區及周邊地區開展過1∶20萬、1∶5萬水系沉積物測量，圈定了一批有意義的綜合異常，在異常內發現了多個鎢鉬礦(化)體，其規模較大、品位較富。對績溪青羅山地區開展1∶1萬土壤地球化學測量，用常規方法圈定了綜合異常，但圈定的綜合異常范圍較大，且研究區工作程度低，野外工作條件惡劣，在異常檢查時工作強度較大，能否更進一步縮小找礦范圍，減小野外工作強度，縮短找礦周期。本文以青羅山地區土壤地球化學測量數據為基礎，探討“平均襯度法”在圈定綜合異常時的優勢，對今后在土壤地球化學測量中應用該方法開展找礦工作具有重要的指導意義。

1 地質概況

研究區大地構造位置上位于江南隆起帶北東端。江南隆起帶位于揚子板塊東南緣，由揚子板塊的江南地塊及揚子與華夏板塊之間的江南過渡帶兩大構造單元構成[8]。江南隆起帶(安徽段)的構造線方向呈NNE向、NE向，主要的斷裂有高坦斷裂、周王斷裂、江南斷裂和天目山斷裂[9]。研究區處于唐川—許村斷裂和績溪—寧國斷裂之間，羊棧嶺疊加復背斜北西翼，旌德巖體南部(圖1)，在安徽省績溪縣上莊鎮旺川村北西一帶。

圖1 青羅山地區構造位置簡圖

1.1 地層

區內出露的地層由老至新主要有南華系休寧組上段(Nh1x3)和雷公塢組(Nh2l)、震旦系藍田組(Z1l)和皮園村組(Z2∈1p)、寒武系荷塘組(∈1-2h)，總體呈NE向展布(圖2)。區內與成礦有關的主要為南華系休寧組、雷公塢組和震旦系藍田組，其中南華系休寧組上段上部(Nh1x3-2)為區內主要賦礦地層，巖性為一套含錳質灰巖、含鈣質砂巖為主的地層，發育了較強烈的接觸交代變質作用——矽卡巖化。

圖2 青羅山地區地質簡圖

1.2 構造

區內褶皺構造和斷裂發育。褶皺主要為青羅山—鳳池灣背斜、黃會山向斜，前者為一寬緩的背斜，斜樞紐呈NE30°±，是區內重要的控礦構造，后者核部地層為荷塘組，南翼由皮園村組、藍田組及雷公塢組組成，北翼被旌德巖體侵入破壞。區內斷裂主要發育NE向、NW向兩組，其中NE向斷裂期次最早，NW向斷裂次之。NE向斷裂主要有F12、F10，F12為向北西陡傾的逆斷層，沿斷層面有清晰斷層面和斷層角礫巖；F10斷裂走向為40°～60°，傾向東南。NW向斷裂主要有F6、F7、F9，其中F6、F7斷裂長0.5～1.5 km，走向為310°～340°，產狀較陡，斷裂帶內發育硅化、石英脈等；F9斷裂長約1.5 km，呈NW320°±走向，傾向NE，傾角大于75°，斷裂帶內發育有硅化角礫巖，寬0.5～1.5 m，是區內對礦化體空間分布影響最大的斷裂之一。

1.3 巖漿巖

區內巖漿巖極為發育，均屬于旌德復式巖體，主要有花崗閃長巖(K1γδ)、黑云母花崗閃長巖(K1γδβ)，主要礦物有斜長石、石英、鉀長石、黑云母、角閃石等，還含少量的黃鐵礦、磁黃鐵礦、榍石、磷灰石、磁鐵礦等，在巖體不同部位礦物粒度、暗色礦物的含量等略有變化。此外區內還發育花崗巖、花崗閃長巖、輝綠玢巖等脈巖，脈巖走向不一，大多分布在旌德巖體中，少部分發育于圍巖內。

1.4 圍巖蝕變

區內構造、巖漿活動強烈，受旌德巖體的影響，變質作用極為發育，圍巖蝕變主要有矽卡巖化、硅化、大理巖化、角巖化、黃鐵礦化等。區內矽卡巖化發育，多發育于區內碳酸鹽巖地層與巖體接觸帶附近，形成矽卡巖。石英脈(硅化)與區內構造線走向較為一致，NE向為主，NW向次之。

1.5 礦體特征

區內礦體主要賦存于休寧組上段上部(Nh1x3-2)與侵入巖花崗閃長巖的接觸帶內，礦體的發育受地層層位和巖體接觸帶雙重因素控制，屬層控矽卡巖型鎢(鉬)礦床，圈定了白鎢礦體主礦體1層、次要礦體2層。礦體呈層狀、似層狀，產狀與地層產狀基本一致，礦體總體傾向NE20°～70°，傾角20°～35°。礦體厚度穩定，有用組分較均勻。其中主礦體厚1.03～6.69 m，平均厚3.07 m，礦體w(WO3)為0.154%～1.512%，平均值為0.772%。礦石結構主要有半自形—他形晶粒狀結構、自形粒狀結構、鱗片狀結構、填隙結構、包含結構、交代殘留結構等。礦石構造主要有稀疏浸染狀構造、稠密浸染狀構造、細脈浸染狀構造、團塊狀構造。礦石礦物主要為白鎢礦、輝鉬礦、黃鐵礦、磁黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦、軟錳礦、褐鐵礦等，其中有用礦物主要為白鎢礦、輝鉬礦。脈石礦物主要有石榴子石、石英、透輝石、透閃石、方解石、綠簾石、綠泥石、絹云母等，另含少量黑云母、斜長石等。

2 樣品采集與測試

本次在研究區開展1∶1萬土壤地球化學測量，測量面積10.45 km2，共采集土壤樣品2616件，野外按100 m×40 m的網度EW向采樣，采用手持GPS，輔以羅盤進行定點，并保存GPS航跡監控資料。野外工作正式開展前，對每臺GPS結合地形地物均進行誤差校準，統一參數，其誤差一般在2～10 m。樣品由采樣點附近點線距1/10范圍內取3～5個子樣組合而成，樣品采集于B～C層，深度為地表以下15～25 cm，成分以細粒的黏土、亞黏土、亞砂土、砂土為主。嚴格按照日照揉搓→曬干→木槌敲打→過40目不銹鋼篩→四角對折混勻→裝入紙袋→裝箱的工序加工和保存，在完全防止樣品交叉污染的情況下送實驗室分析，樣品送驗重量均大于150 g。

樣品分析項目為Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、W、Mo、Bi、Sn共計11種，分析測試由安徽省地礦局三一三實驗室承擔完成。采用電感耦合等離子體發射光譜法(ES)測定Cu、Pb、Zn；發射光譜法(ES)測定Ag、Sn；化學光譜法測定Au；原子熒光法(AFS)測定As、Sb、Bi；催化極譜法(POL)測定W、Mo。樣品分析結果的準確度和精密度、報出率、日常分析質量、實驗室外部質量監控均符合中華人民共和國地質礦產行業標準《地球化學普查規范(DZ/T 0011-2015)》的要求。

3 綜合異常的圈定

3.1 研究方法

3.1.1 常規方法

1∶1萬地球化學綜合異常圖圈定的常規方法主要是依據地球化學祥查規范，即綜合異常圖是在組合異常圖的基礎上，將空間上密切相伴、具有成因聯系的主成礦元素和指示元素異常，歸并為一個綜合異常編繪而成。其范圍應為具有相同成因聯系的異常的范圍或推斷礦化地質體的范圍，異常圈閉線標注主成礦元素及指示元素組合[10]。

3.1.2 平均襯度法

除常規方法外，很多學者都做了一些嘗試，如李歡等[11]提出襯度法繪制綜合異常的思路，并利用襯度法繪制了內蒙古錫林浩特某地區的化探綜合異常圖，具有一定的實用價值；楊利民等[12]以成礦能量的理論和方法，研究了青海阿爾茨托山主要成礦元素的地球化學特征，并圈定了化探綜合異常圖；李歡等[13]利用襯度法繪制綜合異常圖，利用綜合襯度值、累加襯度值、平均襯度值分別圈定綜合異常，通過比較，確認平均襯度值圈定的綜合異常效果更好，并選取內蒙古巴林右旗某地和黑龍江黑河某地兩種不同景觀區進行驗證和比較，認為“平均襯度法”圈定的綜合異常圖優勢較明顯。

襯度是指元素原始分析數據與該元素異常下限的比值，“平均襯度法”是根據平均襯度值來圈定綜合異常圖，平均襯度值是指每一采樣點的襯度異常值之和與異常元素數量的比值[13]，即：

(1)

平均襯度綜合異常圖數據處理的基本思路是以每個采樣點為單位，分別求取各元素的襯度值；挑選出其中≥1的所有襯度異常值，然后利用公式(1)計算出每個采樣點的平均襯度值[11]。本文根據計算的平均襯度值，以2、4、8圈定平均襯度綜合異常圖。

3.2 綜合異常的圈定

應用常規方法在研究區內共圈定綜合異常9個，由上至下、由左至右分別編號為AP1～AP9，用“平均襯度法”共圈定19個綜合異常，由上至下、由左至右分別編號為HT1～HT19(圖3)。由圖3可見，兩種方法圈定的綜合異常，所處的位置關系差別不大，但“平均襯度法”圈定的異常明顯較多，將一些弱小異常均反映出來，異常AP7、AP8與HT17、HT18對應關系最好，且HT17、HT18的濃集中心明顯，異常面積大，故分別以這兩個異常為研究對象，用兩種方法進行比較，進一步說明“平均襯度法”圈定綜合異常圖時的實用性。

圖3 青羅山地區綜合異常圖

3.2.1 青羅山異常(AP7)

3.2.1.1 異常特征

異常位于研究區南部青羅山一帶，異常呈不規則狀，異常南側為邊界，未封閉。元素組合以W、Bi元素為主，伴生Zn、Pb、Ag、Cu、Mo等元素。W、Bi元素濃集中心明顯，具外、中、內三級濃度分帶，套合較好，其異常規模大，強度高，W異常平均值為97.85×10-6；Zn、Pb、Sn、Ag、Cu、Mo具外、中帶，但多為單點異常(表1、圖4)。異常區出露地層為雷公塢組、休寧組，有花崗閃長巖巖株出露。異常區內發育F9、F10、F12斷層，其中F9斷層中角礫巖發育，硅質膠結，F10斷層中巖石破碎，見斷層泥，斷層內石英脈發育，F12斷層北側(上盤)休寧組逆沖在雷公塢組之上，沿斷層常見有清晰斷層面及斷層角礫巖，深部切割巖體。

表1 AP7異常元素特征參數

異常區內元素組合較為復雜，主要為中高溫元素，由于含鎢矽卡巖化地層分布在山脊或山坡上，礦化巖石滾落、元素遷移，導致異常分布范圍較大。

3.2.1.2 常規與平均襯度綜合異常圖對比研究

圖4a是用常規方法圈定的綜合異常，圖4b是用平均襯度法圈定的綜合異常。兩種方法圈定的綜合異常位置和形態總體一致，前者圈定的綜合異常面積約1.239 km2，后者圈定的綜合異常面積約1.144 km2，兩者的面積差別不大，但前者只是一個大的范圍，指示的找礦范圍大，元素彼此疊合的部分僅有2處，靶區不明顯，后者有明顯的異常濃集中心，且有5處異常濃集中心，圈定找礦靶區面積共約0.095 km2，靶區明確，圈定的找礦靶區面積比常規方法減少1.144 km2，大大縮小了找礦的范圍，且在面積較大的Ⅰ號、Ⅱ號、Ⅲ號異常濃集中心均發現了礦(化)體，這些礦(化)體均呈層狀、似層狀賦存在休寧組三段上部中，頂部發育矽卡巖，休寧組三段上部矽卡巖化的砂巖中局部亦有發育，礦石礦物主要為白鎢礦。

圖4 常規與平均襯度綜合異常對比(AP7)

在Ⅰ號異常濃集中心處，地表發現了長約730 m的礦化帶，布置了TC21、TC01、TC02、TC03、TC04探槽進行揭露，圈定出矽卡巖鎢礦體平均厚約4 m，w(WO3)≈1%。該異常濃集中心W元素最高含量值為809×10-6，受地形影響，最高含量值的點不在礦體的正上方，而是在礦體下坡方向10～40 m的位置。

在Ⅱ號、Ⅲ號異常濃集中心處，地表發現了長約600 m、寬40～160 m的礦化帶，布置了TC11、TC12、TC31、TC32、TC33、TC34、TC51、TC52探槽進行揭露，圈定矽卡巖鎢礦體，平均厚約2.7 m，w(WO3)≈0.5%。Ⅱ號異常濃集中心W的最高含量為1791×10-6，正好位于礦體上，Ⅲ號異常濃集中心W最高含量為739×10-6，受地形影響，最高含量值的點在礦體下坡方向約20 m處。

此外，在F12斷層西北部的異常處，地表發現了長約450 m、寬50～100 m的礦化帶，布置了LTC01、LTC02、LTC03、LTC04、LTC05探槽進行揭露，圈定矽卡巖鎢礦體平均厚約3 m，w(WO3)≈0.35%。該處W最高含量為96.9×10-6，最高含量值的點在礦體下坡方向約30 m處。

3.2.2 石鍋坑異常(AP8)

3.2.2.1 異常特征

異常位于研究區西南部青羅山的山脊上，呈近圓形，異常西側未封閉。元素組合以W、Bi、Ag、Pb、Zn元素為主。W元素濃集中心明顯，其異常中心與休寧組上段吻合，W、Bi、Ag具外、中、內三級濃度分帶，W異常均值為222.37×10-6；Pb、Zn具外、中帶，W、Bi、Ag、Pb、Zn間套合較好(表2、圖5)。異常近沿著山脊分布，山脊兩側為侵入體(花崗閃長巖)，處于休寧組與巖體的接觸帶上，休寧組中發育有矽卡巖化、白鎢礦化，特別是在休寧組頂部，形成了含鎢的石榴子石礦化體，發育NW向的F11斷層，硅化構造角礫巖發育。

表2 AP8異常元素特征參數

異常區內元素組合復雜，主要為中高溫元素，由于山脊上的礦化巖石向兩側滾落、元素遷移，該土壤異常順山脊向兩側范圍大于含礦地層的分布。

3.3.2.2 常規與平均襯度綜合異常圖對比研究

圖5a是用常規方法圈定的綜合異常，圖5b是用平均襯度法圈定的綜合異常。兩種方法圈定的綜合異常位置和形態總體一致，前者圈定的綜合異常面積約為0.316 km2，后者圈定的面積約為0.324 km2，兩者的面積亦差別不大，但前者只是一個大的范圍，指示的找礦范圍大，元素彼此疊合的部分僅有1處，靶區不明顯，后者圈定的異常濃集中心有2處，圈定找礦靶區面積共約0.045 km2，具有明顯的異常濃集中心，靶區明確，圈定的找礦靶區面積比常規方法減少0.271 km2，亦大大縮小了找礦的范圍。

圖5 常規與襯度綜合異常對比(AP8)

Ⅳ號異常濃集中心為單點異常，W元素值為209.8×10-6，無鎢礦體。在Ⅴ號異常濃集中心處布置了探槽TC81，圈定了真厚度為3.96 m白鎢礦體，w(WO3)平均為0.688%，該礦體延長130 m，延深0～75 m。Ⅴ號異常濃集中心W元素最高含量值為5059×10-6，受地形影響，最高含量值的點不在礦體的正上方，而是在礦體下坡方向30～50 m的位置。

綜上，通過AP7、AP8綜合異常中鎢礦體的位置可以看出，大部分鎢礦體均不在W元素最高含量值處，與最高值點有一點偏移距離，在地面工程布置時，若在最高含量值的點處進行工程揭露，并不能取得好的找礦效果，實際工作中，要考慮地形等多種因素，綜合判斷后，才能更好的布置地面工程。

4 結論

用常規方法和平均襯度法分別圈定綜合異常，經比較，兩種方法圈定的綜合異常，其位置、形態總體一致，但用平均襯度法圈定的綜合異常圖顯示出了明確的異常濃集中心，濃集中心面積較小，且與礦化體分布范圍相吻合。由于濃集中心范圍相對較小，異常查證更具有針對性，在野外工作環境惡劣、低工作程度區，能更準確、高效地指導布置相關勘查工作。同時，用平均襯度法圈定的綜合異常進行異常查證時，應注意地形等外在因素影響，在濃集中心上坡方向追索，以防遺漏礦化信息。