吉林省敦化市煙筒砬子地區(qū)土壤地球化學(xué)特征及找礦潛力

潘忠翠 石娜 邰彥德 叢智超 劉思宇

摘要：煙筒砬子地區(qū)位于延邊上疊盆地北部，兩江—明月金多金屬成礦帶的北東部，成礦條件良好。該地區(qū)主要發(fā)育金砷礦化，礦體主要產(chǎn)于二疊系廟嶺組中，受北東向斷裂及次級斷裂控制。1∶1萬土壤地球化學(xué)測量結(jié)果顯示，As、Au、Ag、Sb、Pb分布不均勻，離散程度較大，有濃集趨勢，表明其具有一定找礦潛力;共圈定Au異常18處，綜合異常6處。通過異常查證，確定由Au、Ag、Cu、Zn、As、Sb、Pb、W、Mo、Bi元素組成的HT-6綜合異常為礦致異常，探獲了3條礦體。對煙筒砬子地區(qū)找礦前景進(jìn)行了分析，認(rèn)為其具有良好的找礦前景，可以對該地區(qū)下一步找礦勘查及鄰區(qū)找礦勘查工作提供借鑒。

關(guān)鍵詞：土壤地球化學(xué)特征;找礦效果;找礦潛力;廟嶺組;煙筒砬子地區(qū)

中圖分類號：TD15 P632文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

文章編號：1001-1277（2022）06-0017-06doi：10.11792/hj20220604

煙筒砬子地區(qū)位于吉林省敦化市大石頭鎮(zhèn)東北59.5 km，處于哈爾巴嶺腹地，主要為林區(qū)，交通不便，以往地質(zhì)工作以區(qū)域性地質(zhì)調(diào)查為主，地質(zhì)工作及科研程度相對較低。2013—2017年，吉林省地質(zhì)科學(xué)研究所對該區(qū)進(jìn)行了地質(zhì)普查工作[1]。本文以煙筒砬子地區(qū)地質(zhì)特征及1∶1萬土壤地球化學(xué)測量為基礎(chǔ)，論述了土壤地球化學(xué)特征，并通過工程驗(yàn)證，探獲了礦體，分析了找礦前景，為進(jìn)一步找礦提供理論依據(jù)。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

研究區(qū)大地構(gòu)造位置處于敦密斷裂東側(cè)，佳木斯—興凱地塊南緣，吉黑造山帶，延邊上疊盆地北部（見圖1）。研究區(qū)中、新生代受到環(huán)太平洋構(gòu)造域的疊加與轉(zhuǎn)換[2-3]，是古亞洲構(gòu)造域與濱太平洋構(gòu)造域疊合部位[4-7]，經(jīng)歷了多期構(gòu)造巖漿成礦作用。研究區(qū)成礦區(qū)帶位于兩江—明月金多金屬成礦帶的東北部，成礦條件良好。

研究區(qū)地層主要有二疊系下統(tǒng)、三疊系上統(tǒng)、白堊系下統(tǒng)及第四系（Q）[8]（見圖2）。二疊系下統(tǒng)由廟嶺組（P 1m）、山谷旗組（P 1sg）和灘前組（P 1t）組成。其中，廟嶺組主要在研究區(qū)東部呈近條帶狀分布，總體走向北北東，巖性為凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖、碳質(zhì)板巖，局部地段夾有結(jié)晶灰?guī)r或大理巖等。山谷旗組分布在研究區(qū)東北部，呈北東向不規(guī)則帶狀分布，由一套含礫砂巖、紫色礫巖、雜砂巖和長石砂巖等構(gòu)成，呈整合或平行不整合分布于廟嶺組上。灘前組分布在研究區(qū)中西部，呈北東向展布，遭受區(qū)域淺變質(zhì)作用，組成巖石為雜色片理化凝灰質(zhì)砂巖、雜色千枚巖、片理化板巖、粉砂巖。三疊系上統(tǒng)主要為托盤溝組，其呈梨形覆蓋于研究區(qū)中北部，可細(xì)分為下段（T 3t 1）和上段（T 3t 2），底界以底礫巖不整合在花崗巖和二疊系地層上，巖性以底礫巖、砂巖、中酸性火山碎屑巖夾少量熔巖為主。白堊系下統(tǒng)主要為大砬子組（K 1d），其零星分布于研究區(qū)東南部，為一套含油頁巖陸相碎屑沉積建造。研究區(qū)巖漿巖主要出露晚二疊世花崗閃長巖（P 3γδ）和早侏羅世花崗斑巖（J 1γπ），小規(guī)模的閃長玢巖脈較為發(fā)育。區(qū)域構(gòu)造以斷裂為主，主要有北東向的F 101斷裂、F 102斷裂，以及北西向的F 201斷裂等韌脆性斷裂。其中，北西向斷裂形成較晚，切斷了北東向斷裂。

2 土壤地球化學(xué)特征

2.1 元素含量特征

對研究區(qū)北側(cè)6.4 km2進(jìn)行了1∶1萬土壤地球化學(xué)測量，采集土壤地球化學(xué)樣品3 149件，分析10種元素，分別為Au、Ag、As、Sb、Bi、Cu、Pb、Zn、W、Mo。土壤地球化學(xué)元素參數(shù)統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表1。

由表1可知：變異系數(shù)>1.00的元素僅有As，變異系數(shù)達(dá)3.40，分布極不均勻，離散程度大，容易產(chǎn)生濃集;變異系數(shù)為0.50～1.00的元素有Au、Ag、Sb、Pb，分布不均勻，離散程度較大，有濃集的趨勢。濃集系數(shù)≥1.20的元素有As、Sb、Bi、Pb，說明這些元素含量在研究區(qū)內(nèi)具有不同程度的偏高，與所發(fā)現(xiàn)的砷、金多金屬礦體吻合。

對不同地質(zhì)體風(fēng)化殘積形成的土壤地球化學(xué)樣品測試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)果見表2。

由表2可知：廟嶺組地層各元素含量較高，w（As）達(dá)48.97×10-6、w（Ag）達(dá)0.12×10-6，分別為研究區(qū)內(nèi)w（As）、w（Ag）的2.08倍和1.20倍，反映賦礦層位內(nèi)成礦元素富集的特點(diǎn)，與發(fā)現(xiàn)的多金屬礦體一致。

2.2 元素相關(guān)性分析

利用GeoExpl 2008軟件，對3 149件土壤地球化學(xué)樣品中10種元素的原始數(shù)據(jù)采用標(biāo)準(zhǔn)化變換相關(guān)系數(shù)法進(jìn)行統(tǒng)計(jì)和R型聚類分析，元素相關(guān)系數(shù)矩陣見表3，R型聚類分析譜系圖見圖3。

由表3及圖3可知，元素可大致分為3大群。

第一群有Au、Ag、As、Pb、Sb、Zn，為中低溫成礦元素組合，該群相關(guān)系數(shù)在0.200以上，可分為2個

亞群：①Ag、As、Pb、Sb、Zn。該亞群內(nèi)元素是與二疊系地層關(guān)系密切的中低溫成礦元素。其中，As、Pb相關(guān)性最好，相關(guān)系數(shù)達(dá)到0.859，Ag與As、Pb、Sb相關(guān)性較好，相關(guān)系數(shù)分別為0.709，0.775，0.643。②Au為單一元素組。

第二群有W、Bi、Mo，是高溫成礦元素組合，該群相關(guān)系數(shù)大于0.200，可分為2個亞群：①W、Bi為高溫成礦元素，相關(guān)性較好，相關(guān)系數(shù)為0.522。②Mo為單一元素組。

第三群為Cu的單一元素組，具有相對獨(dú)立的地球化學(xué)特征。

這些元素組合特征均與發(fā)現(xiàn)礦（化）體的礦物共生組合特征基本吻合。前2類礦物組合揭示了礦化元素分布和共生組合關(guān)系的內(nèi)在規(guī)律，對今后找礦工作具有重要的指導(dǎo)意義。

2.3 Au異常特征及綜合異常特征

在研究區(qū)內(nèi)圈定單元素異常149處。其中，Au異常18處（見表4、圖4）。由表4和圖4可知，Au18異常規(guī)模較大，異常面積約0.053 km2，Au最大值為6.50×10-9，平均值為1.86×10-9，與As、Sb、Ag、Pb、Zn等元素套合較好，地表出露二疊系礦源層廟嶺組下段凝灰?guī)r。經(jīng)地表槽探工程揭露，礦帶吻合度極高，見到Ⅰ-1、Ⅰ-2和Ⅰ-3 3條礦體，為單工程控制。

在組合異常的基礎(chǔ)上，研究區(qū)內(nèi)共圈定綜合異常6處（見圖5）。

1）HT-1號綜合異常：位于晚二疊世花崗閃長巖中，異常呈北西向橢圓形分布，長530 m，寬320 m，由Au、Ag、W、Bi、Mo、Zn元素組成，Au、Ag異常具有中外帶;包括2處Au異常，其走向近南北，Au最大值為2.90×10-9，Ag最大值為0.38×10-6。

2）HT-2號綜合異常：位于晚二疊世花崗閃長巖中，異常呈北東向長條形分布，長約1 000 m，寬約200 m，由Au、Ag、Pb、As、Sb、Mo元素組成;包括1處Au異常，具中、外帶，Au最大值為2.80×10-9，As最大值為53.68×10-6。

3）HT-3號綜合異常：位于灘前組與托盤溝組接觸帶附近，呈南北向梨形分布，長約800 m，寬750 m，由Au、Ag、Pb、As、Sb、Cu、Zn、Mo元素組成，Au、Ag、Sb異常具有中、外帶;包括1處Au異常，Au最大值為2.50×10-9，As最大值為75.40×10-6，Cu最大值為40.74×10-6，As、Sb為Au的前緣暈元素，且As、Sb異常套合極為密切。

4）HT-4號綜合異常：位于托盤溝組內(nèi)，呈北東向長條形分布，長910 m，寬290 m，由Au、Ag、Pb、As、Sb、W、Mo、Bi元素組成，As、Sb異常具中、外帶;包括1處Au異常，Au最大值為2.00×10-9，Au的前緣暈元素As、Sb異常強(qiáng)度較高，As最大值為122.85×10-6，Sb最大值為4.78×10-6。

5）HT-5號綜合異常：位于托盤溝組與廟嶺組接觸帶附近，呈北東向長條形分布，長1 465 m，寬480 m，由Au、Ag、Cu、As、Sb、Pb、W、Mo、Bi、Zn元素組成，Au、Ag、Mo、As、Sb、Pb異常具中、外帶;包括1處Au異常，Au最大值為2.60×10-9，As最大值為203.30×10-6，Sb最大值為2.46×10-6，Pb最大值為162.49×10-6，呈現(xiàn)高As、低Sb的地球化學(xué)特征。

6）HT-6號綜合異常：位于托盤溝組與廟嶺組接觸帶附近，呈北東向不規(guī)則的多軸形分布，長2 000 m，寬580 m，由Au、Ag、Cu、Zn、As、Sb、Pb、W、Mo、Bi元素組成，Au、Ag、As、Sb、Pb、Zn、Bi、Mo異常在研究區(qū)東南角套合較好，除Pb異常外，其余異常均具有內(nèi)、中、外帶;包括1處Au異常，呈東西向分布，異常面積約為0.053 km2，Au最大值為6.50×10-9，As最大值為2 594.00×10-6，Sb最大值為8.98×10-6，Pb最大值為550.02×10-6，Au的前緣暈元素As、Sb異常強(qiáng)度較高。As異常規(guī)模最大，經(jīng)地表槽探工程揭露，見到Ⅰ-1、Ⅰ-2和Ⅰ-3 3條礦體，均為單工程控制。

3 探礦效果及找礦前景

3.1 探礦效果

通過對HT-6綜合異常及Au18異常進(jìn)行檢查及槽探驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)3條礦體（編號Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3）（見圖6）。礦體賦存于廟嶺組中，圍巖為流紋質(zhì)晶屑巖屑凝灰?guī)r。

Ⅰ-1礦體為金多金屬礦體，品位Au 2.34×10-6、Ag 11.50×10-6、As 6.23×10-2，真厚度0.39 m。Ⅰ-2礦體為砷多金屬礦體，品位As 5.34×10-2、Pb 0.72×10-2、Au 1.33×10-6、Ag 41.60×10-6，真厚度0.39 m。Ⅰ-3礦體為砷多金屬礦體，品位As 4.61×10-2、Pb 0.21×10-2、Au 0.35×10-6、Ag 15.54×10-6，真厚度6.19 m。

礦體與圍巖呈漸變關(guān)系，走向大致呈北東30°，傾向120°，傾角70°;礦石類型為蝕變巖型，含礦巖石為流紋質(zhì)晶屑巖屑凝灰?guī)r，礦石結(jié)構(gòu)為自形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)、他形粒狀結(jié)構(gòu)等，礦石構(gòu)造主要為細(xì)脈狀構(gòu)造、稀疏浸染狀構(gòu)造。金屬礦物主要為毒砂，次為黃鐵礦，還有極少量的黃銅礦、方鉛礦和閃鋅礦等;脈石礦物為硅化石英。蝕變類型主要有硅化、絹云母化、綠泥石化、綠簾石化等。

3.2 找礦前景

煙筒砬子地區(qū)分布于兩江—明月金多金屬成礦帶的北東部，受區(qū)域北東向斷裂及次級斷裂控制。其內(nèi)已發(fā)現(xiàn)礦體受北東向F 102斷裂或次級斷裂控制。華力西晚期—燕山早期中酸性巖漿活動強(qiáng)烈，區(qū)域上受控于鴨綠江斷裂，與構(gòu)造活動相伴、成分復(fù)雜的巖漿熱液是金多金屬礦床成礦的熱源和物源。已發(fā)現(xiàn)金多金屬礦床的賦礦層位為廟嶺組。初步認(rèn)為礦床成因類型屬于受構(gòu)造控制的熱液蝕變巖型，礦石工業(yè)類型為硅化蝕變巖型。

二疊系地層分布廣泛，其內(nèi)Au、As等元素豐度較高，具有成礦元素富集的特點(diǎn)。北東向斷裂貫穿整個煙筒砬子地區(qū)，華力西期花崗閃長巖、燕山期花崗斑巖均有出露。土壤地球化學(xué)測量結(jié)果顯示，各元素異常重現(xiàn)性較好，已驗(yàn)證的綜合異常（HT-6）及Au18異常內(nèi)發(fā)現(xiàn)了3條單工程控制的礦體，其他土壤地球化學(xué)異常尚未驗(yàn)證，具有取得較大找礦突破的潛力。以上諸多成礦條件及找礦依據(jù)均預(yù)示煙筒砬子地區(qū)具有良好的找礦前景。

4 結(jié) 論

1）1∶1萬土壤地球化學(xué)測量結(jié)果顯示，As、Au、Ag、Sb、Pb分布不均勻，離散程度較大，有濃集趨勢，表明其具有一定找礦潛力。

2）初步認(rèn)為廟嶺組為金多金屬礦床的主要賦礦層位，北東向斷裂及次級斷裂為主要控礦構(gòu)造，礦床成因類型屬于受構(gòu)造控制的熱液蝕變巖型，礦石工業(yè)類型為硅化蝕變巖型。

3）煙筒砬子地區(qū)共圈定Au異常18處，綜合異常6處。通過異常查證，確定由Au、Ag、Cu、Zn、As、Sb、Pb、W、Mo、Bi元素組成的HT-6綜合異常為礦致異常，探獲了3條礦體。其他土壤地球化學(xué)異常尚未驗(yàn)證，具有取得較大找礦突破的潛力。綜合分析認(rèn)為，煙筒砬子地區(qū)具有良好的找礦前景。

[參 考 文 獻(xiàn)]

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Soil geochemical characteristics and prospecting potential

in Yantonglazi District，Dunhua City，Jilin Province

Pan Zhongcui1，Shi Na1，Tai Yande1，Cong Zhichao2，Liu Siyu1

（1.Jilin Institute of Geological Sciences; 2.Journalism & Communication College of Jilin Normal University）

Abstract：Yantonglazi District is located in north of the Yanbian superimposed basin，the northeastern part of Liangjiang-Mingyue gold polymetallic metallogenic belt with good ore-forming conditions.Gold arsenic mineralization is mainly developed in this area，and the ore bodies mainly occur in the Permian Miaoling Formation and are controlled by NE-trending faults and secondary faults.The results of 1∶10 000 soil geochemical survey show that As，Au，Ag，Sb and Pb are unevenly distributed and highly dispersed with concentration trend，indicating that they have certain prospecting potential，and 18 Au anomalies and 6 comprehensive anomalies are delineated.Through anomaly verification，it is determined that the HT-6 comprehensive anomaly composed of Au，Ag，Cu，Zn，As，Sb，Pb，W， Mo and Bi elements is ore-induced anomaly，and 3 ore bodies have been discovered.Based on the analysis of the prospecting prospect in Yantonglazi District，it is considered that it has good prospecting prospects，which can be used as a reference for the next-step ore prospecting and exploration in this area and its neighboring areas.

Keywords：soil geochemical characteristics;prospecting effect;prospecting potential;Miaoling Formation;Yantong-lazi District

收稿日期：2021-10-17; 修回日期：2022-03-29

基金項(xiàng)目：國家自然科學(xué)基金項(xiàng)目（41772062）;吉林省地質(zhì)勘查基金項(xiàng)目（2012-5）

作者簡介：潘忠翠（1988—），女，吉林長春人，工程師，碩士，從事地質(zhì)礦產(chǎn)及巖礦鑒定等工作;長春市永新路1451號，吉林省地質(zhì)科學(xué)研究所，130015;E-mail：842696920@qq.com