大興安嶺北部腰站林場地區(qū)土壤地球化學(xué)特征及找礦方向

吳云柱 李向文 商宇航 王冠 趙建華 王鍵

摘要：腰站林場地區(qū)位于大興安嶺北部漠河盆地北端，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。為實(shí)現(xiàn)找礦突破，在1∶5萬水系沉積物測量成果基礎(chǔ)上，開展了1∶1萬土壤地球化學(xué)測量。結(jié)果表明：腰站林場地區(qū)Au元素豐度高，變異系數(shù)大，為主成礦元素，As、Sb元素可作為指示元素，以中低溫?zé)嵋撼傻V作用為主，找尋金礦床潛力較大;綜合異常元素多、規(guī)模大、強(qiáng)度高。在部分綜合異常區(qū)地表槽探查證中發(fā)現(xiàn)2條礦化體，礦化特征與寶興溝金礦床具有一定的類似性，認(rèn)為該地區(qū)具有良好的找礦前景。

關(guān)鍵詞：土壤測量;地球化學(xué)特征;綜合異常;找礦方向;腰站林場;大興安嶺

中圖分類號(hào)：TD15 P632文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

文章編號(hào)：1001-1277（2023）04-0069-06doi：10.11792/hj20230415

大興安嶺北部漠河盆地內(nèi)巖漿巖活動(dòng)頻繁，構(gòu)造發(fā)育，礦化蝕變作用較強(qiáng)，成礦地質(zhì)條件有利，先后發(fā)現(xiàn)了砂寶斯、三十二站、砂寶斯林場、寶興溝、十五里橋等多處金礦床^［1-2］。上述金礦床均是在小比例尺化探工作基礎(chǔ)上，利用大比例尺土壤地球化學(xué)測量及少量槽探開展查證工作發(fā)現(xiàn)的，可以說大比例尺土壤地球化學(xué)測量工作在大興安嶺北部淺覆蓋區(qū)前期找礦工作中取得了較好的找礦成果^［3-5］。在1∶5萬水系沉積物測量成果基礎(chǔ)上，在腰站林場地區(qū)開展1∶1萬土壤地球化學(xué)測量，初步統(tǒng)計(jì)分析成礦元素地球化學(xué)特征，評(píng)價(jià)、查證異常，并為該地區(qū)進(jìn)一步找礦指明方向。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

腰站林場地區(qū)位于大興安嶺北部漠河盆地北端（見圖1-A），寶興溝大型金礦床外圍南側(cè)、十五里橋小型金礦床東側(cè)，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。

區(qū)域地層分布廣泛，主要有上侏羅統(tǒng)額木爾河群陸源碎屑巖地層和下白堊統(tǒng)火山巖地層。額木爾河群依次為上侏羅統(tǒng)二十二站組（J₃er）、漠河組（J₃m）（見圖1-B）^［6］。二十二站組以灰綠色、灰黑色細(xì)砂巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖為主，局部夾含礫砂巖及砂礫巖;漠河組以灰黃色粗中粒巖屑長石砂巖、細(xì)砂巖、粉砂巖為主，局部夾礫巖^［7］。下白堊統(tǒng)火山巖地層包括龍江組（K₁l）、光華組（K₁gn）。其中，龍江組以中性熔巖及凝灰?guī)r為主，夾少量酸性熔巖;光華組主要為中性熔巖及凝灰?guī)r。

區(qū)域內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，以斷裂為主，主要有東西向、北西向、北東向、南北向等斷裂。其中，北東向斷裂與成礦關(guān)系密切。區(qū)域內(nèi)脈巖發(fā)育，巖性主要有安山玢巖、閃長巖、石英粗安巖、玄武安山巖、流紋巖、花崗斑巖、花崗閃長巖等，走向一般為北東向、北西向，多形成于早白堊世，以花崗質(zhì)巖石為主，主要侵入中生代地層中，巖石不易被風(fēng)化。

2023年第4期/第44卷黃金地質(zhì)黃金地質(zhì)黃 金

區(qū)域礦產(chǎn)以巖金礦床為主，主要為寶興溝金礦床和十五里橋金礦床。寶興溝金礦床礦體產(chǎn)于二十二站組砂巖及與閃長巖脈接觸部位，受北東向斷裂控制，成因類型為中低溫巖漿熱液型^［8］;十五里橋金礦床礦體產(chǎn)于以龍江組安山巖為主的火山巖地層內(nèi)，受北東向斷裂控制，金礦化與石英脈關(guān)系較為密切^［9］。二者屬同一成礦熱液系統(tǒng)，受漠河前陸盆地和早白堊世火山-巖漿活動(dòng)控制，形成于活動(dòng)大陸邊緣構(gòu)造環(huán)境^［10］。

2 研究區(qū)概況

2.1 地質(zhì)特征

研究區(qū)位于腰站林場及其北部區(qū)域，寶興溝金礦床南側(cè)，面積共13.2 km²。研究區(qū)內(nèi)地質(zhì)特征較為簡單，地層主要為二十二站組二段（J₃er²）（見圖2）中厚層淺黃色中細(xì)粒巖屑長石砂巖和二十二站組一段（J₃er¹）厚層灰黃色粗中粒巖屑長石砂巖。研究區(qū)內(nèi)未見大面積侵入巖出露，地表僅見閃長玢巖脈出露，呈脈狀產(chǎn)出，走向北東，傾向南東，傾角約40°，寬3～4 m。研究區(qū)內(nèi)構(gòu)造較為發(fā)育，主要為近南北向、北西向、北東向斷裂，其中北東向斷裂廣泛發(fā)育，多表現(xiàn)為破碎帶，最寬可達(dá)4.80 m，其內(nèi)巖石較為破碎，原巖多為細(xì)砂巖，巖石具高嶺土化，偶見亮白色星點(diǎn)狀黃鐵礦化。

2.2 水系沉積物異常特征

區(qū)域內(nèi)開展了1∶5萬水系沉積物測量工作，圈定了多處水系沉積物綜合異常，其中HS-24水系沉積物綜合異常位于研究區(qū)內(nèi)。該綜合異常由Au、Ag、Cu、As等4種元素組成，組合元素以Au、Ag為主，由Au-30、Ag-38、Ag-44等異常組成。其中，Au-30異常面積5.17 km²，Au平均值為31.22×10^-9，最大值為157.00×10^-9;Ag-38異常面積0.82 km²，Ag平均值為0.10×10^-6，最大值為0.12×10^-6;Ag-44異常面積1.40 km²，平均值為0.20×10^-6，最大值為0.33×10^-6，元素間套合較好，異常規(guī)模大，具有明顯的濃集中心及濃度分帶（見圖3）。Cu、As雖然異常強(qiáng)度高，但規(guī)模小，濃集中心不明顯，為伴生元素。通過對(duì)地球化學(xué)特征的研究及已有礦產(chǎn)特征的分析，研究區(qū)Au、Ag找礦潛力較大，有望發(fā)現(xiàn)寶興溝式金礦床，應(yīng)進(jìn)一步開展異常查證工作。

3 土壤地球化學(xué)特征

在1∶5萬水系沉積物測量成果基礎(chǔ)上，開展了1∶1萬土壤地球化學(xué)測量工作，面積為13.2 km²，測線26條，采樣網(wǎng)度200 m×20 m，測線方位135°，采樣層位B下+C上，多點(diǎn)組合采樣，采樣介質(zhì)主要為砂土，初加工粒度為10目至60目;共采集樣品3 169件，分析元素為Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn。

3.1 元素含量特征

研究區(qū)土壤地球化學(xué)元素參數(shù)特征見表1。由表1可知：①Au、As、Cu、Sb含量高于區(qū)域平均值，表明處于區(qū)域高背景場;而Ag、Pb、Zn含量低于區(qū)域平均值，表明研究區(qū)二十二站組各粒級(jí)砂巖中這幾種元素具有較高的豐度值。②平均值與中位數(shù)可以反映后期疊加或負(fù)變特征，Au、As、Cu、Sb的平均值遠(yuǎn)大于中位數(shù)，表明這些元素具有局部活化富集或疊加富集特征^［11］。③成礦元素離散程度（見圖4）表明各元素變異特征具有明顯的叢聚性，總體呈近北東向展布。Au元素變異系數(shù)較大、離散程度高，獨(dú)立為一組，顯示其存在較強(qiáng)的后期疊加富集特征，高值數(shù)據(jù)多，最大值為53.00×10^-9，反映研究區(qū)成礦作用以金成礦為主^［12-13］，金富集成礦幾率大;As、Sb次之，可能有一定的疊加作用，可以作為找金的指示元素;其他元素變異系數(shù)較小，分布較為均勻，各元素異常應(yīng)顯示較弱。綜上，結(jié)合成礦地質(zhì)條件及礦化特征，可以確定Au為研究區(qū)主要成礦元素，As、Sb次之，并可以形成實(shí)質(zhì)性的地球化學(xué)異常。

3.2 元素相關(guān)性

對(duì)Au、Ag、As、Sb、Cu、Zn、Pb等7種元素進(jìn)行相關(guān)性分析，結(jié)果見圖5、表2。研究區(qū)內(nèi)各元素間相關(guān)性一般，相關(guān)性最好的2種元素為As和Sb，相關(guān)系數(shù)為0.858，而Pb元素與其他元素相關(guān)性差;As、Sb元素與Cu、Zn元素呈負(fù)相關(guān);Au元素與As、Sb元素相關(guān)性好，相關(guān)系數(shù)分別為0.342，0.323;Au與Zn元素呈弱負(fù)相關(guān)，即在Au元素富集的同時(shí)有少量Zn元素的“帶出”。從元素組合上看，大致可以分為2個(gè)組合：第一個(gè)組合為Au、As、Sb，為低溫元素組合，推測其成礦作用為以金為主，且為與早白堊世巖漿活動(dòng)密切相關(guān)的中低溫?zé)嵋撼傻V作用，As、Sb元素異常對(duì)Au元素找礦具有一定指示作用，可作為指示元素;第二個(gè)組合為Cu、Zn、Ag、Pb，為中低溫元素組合，結(jié)合元素豐度與分異特征，反映其可能為二十二站組砂巖特征組合，元素組合受后期熱液作用較弱，或其物質(zhì)來源較為單一^［14-15］。綜上，初步認(rèn)為研究區(qū)成礦作用以中低溫?zé)嵋撼傻V作用為主，找尋金礦床希望較大，As、Sb元素可作為指示元素。

3.3 元素分布特征

元素對(duì)數(shù)含量分布直方圖見圖6。由圖6可知：除Au元素外，其他元素均呈對(duì)數(shù)正態(tài)或近似正態(tài)分布。其中，Cu、Zn、As、Sb、Pb呈單峰分布，分布范圍

比較窄，離散度相對(duì)較小，疊加富集作用較弱，不易產(chǎn)生地球化學(xué)異常。Au呈顯著的多峰分布，離散度大，疊加富集趨勢強(qiáng)烈，其低含量峰值反映了Au的背景分布，高含量峰值反映了Au異常分布。Au、Ag、Sb的分布均呈正向傾斜，分布范圍較廣，離散度較大，反映了這些元素富集趨勢較強(qiáng)烈，在表生作用下易形成明顯的地球化學(xué)異常^［16］。

4 綜合異常特征及查證情況

根據(jù)元素地球化學(xué)特征及相關(guān)規(guī)范^［17-18］要求，研究區(qū)共圈定單元素異常73處，綜合異常7處（見圖2）。經(jīng)評(píng)價(jià)，HT-1、HT-6、HT-5綜合異常為礦致綜合異常，排序比較靠前。本次主要查證了HT-5、HT-6綜合異常，其異常特征及查證情況如下。

4.1 HT-5綜合異常

該綜合異常位于寶興溝金礦床南部，出露地層為二十二站組一段，巖性為薄層灰綠色粉砂巖，夾各粒級(jí)巖屑長石砂巖，富含動(dòng)植物化石;查證過程中發(fā)現(xiàn)閃長玢巖脈1條，走向北東，傾向南東。該綜合異常整體呈條帶狀北東向展布，異常面積0.27 km²，由Au、Ag、As、Sb等4種單元素異常組成（見表3）。其中，Au元素為主成礦元素，由1處異常組成，即Au-4異常，異常面積0.109 km²，Au平均值3.10×10^-9，最大值8.90×10^-9;元素套合關(guān)系好，規(guī)模較大、強(qiáng)度高，濃集中心和濃度分帶明顯。由地質(zhì)、地球化學(xué)特征推測，該綜合異常內(nèi)有望發(fā)現(xiàn)寶興溝式金礦床或礦化體^［4］。

利用槽探工程對(duì)HT-5綜合異常進(jìn)行了地表查證，發(fā)現(xiàn)礦化體1條，即Ⅱ-1礦化體。該礦化體由2個(gè)槽探工程控制，兩側(cè)未封閉，控制長度210 m，總體走向北東，傾向南東，厚度0.40～1.00 m，金平均品位0.36×10^-6，最高品位0.51×10^-6，賦存于二十二站組與閃長玢巖接觸部位，蝕變帶北側(cè)石英脈發(fā)育，脈寬0.40 m，產(chǎn)狀160°∠65°。圍巖蝕變主要為硅化、碳酸鹽化、絹云母化、綠泥石化等，金屬礦化可見黃鐵礦化，呈半自形—他形。

4.2 HT-6綜合異常

該綜合異常位于腰站林場北部，出露地層為二十二站組一段，巖性主要為薄層灰綠色粉砂巖，夾各粒級(jí)巖屑長石砂巖，富含動(dòng)物化石。該綜合異常整體呈北東向條帶狀展布，異常面積0.42 km²，由Au、As、Ag、Sb、Cu、Pb、Zn等7 種元素11個(gè)單元素異常組成（見表4）。其中，Au、Ag為主成礦元素，由Au-9、Ag-11、Ag-15、Ag-16異常組成。Au-9異常面積0.087 km²，平均值3.70×10^-9，最大值9.70×10^-9;Ag-16異常面積0.014 km²，平均值0.19×10^-6，最大值0.22×10^-6。該綜合異常內(nèi)各元素套合關(guān)系好，元素多、規(guī)模大、強(qiáng)度高，濃集中心和濃度分帶明顯，具有較好的找礦潛力。

利用槽探工程對(duì)HT-6綜合異常進(jìn)行了地表查證，發(fā)現(xiàn)礦化體1條，即Ⅰ-1礦化體。該礦化體由2個(gè)槽探工程控制，兩側(cè)未封閉，控制長度90 m，走向北北東，傾向南東，厚度3.50～4.50 m，金平均品位0.15×10^-6，最高品位0.20×10^-6;礦化體伴生銀，銀最高品位4.80×10^-6，平均品位1.87×10^-6～2.74×10^-6。賦礦巖石為強(qiáng)硅化細(xì)—中粒砂巖屑長石砂巖，實(shí)測層理產(chǎn)狀310°～318°∠41°～45°。其內(nèi)可見石英脈1條，脈寬0.8 m，產(chǎn)狀168°～175°∠40°～45°，可見晶洞，大小不一，2～10 mm，石英脈內(nèi)偶見星點(diǎn)狀黃鐵礦化。圍巖蝕變主要為硅化、碳酸巖化、絹云母化、綠泥石化等。金屬礦化可見亮白色星點(diǎn)狀、團(tuán)塊狀黃鐵礦化，多呈半自形—他形晶。該礦化體賦存于二十二站組砂巖內(nèi)，具有較強(qiáng)的硅化，石英脈較為發(fā)育，并伴生銀元素，成礦地質(zhì)條件、礦化特征均與寶興溝金礦床金礦體類似，具有一定的找礦潛力。

5 找礦方向

1）研究區(qū)內(nèi)Au元素豐度高、變異系數(shù)大，是主成礦元素，As、Sb元素可作為指示元素，以中低溫?zé)嵋撼傻V作用為主，找尋金礦床希望較大。

2）Ⅰ-1、Ⅱ-1礦化體賦存于二十二站組砂巖內(nèi)，雖品位低、礦化蝕變一般，但具有一定規(guī)模。礦化體兩端均未封閉、深部未控制，仍顯示具有較好的找礦潛力，在下一步找礦工作中應(yīng)加大勘查力度，可適當(dāng)開展大比例尺物探、深部鉆探等工作。

3）研究區(qū)內(nèi)尚有多處具有較好找礦潛力的土壤異常未進(jìn)行查證，下一步工作中應(yīng)適當(dāng)開展查證工作?？梢詢?yōu)先查證HT-1綜合異常，該綜合異常內(nèi)各元素套合關(guān)系好，規(guī)模較大，強(qiáng)度高，濃集中心和濃度分帶明顯，顯示具有較好的找礦前景。

6 結(jié) 語

傳統(tǒng)化探工作方法在大興安嶺北部森林沼澤景觀區(qū)金礦找礦中得到了較好的應(yīng)用，并取得了較好的效果，腰站林場金礦點(diǎn)的發(fā)現(xiàn)進(jìn)一步佐證化探找礦方法是行之有效的。即在以往小比例尺化探工作的基礎(chǔ)上，開展大比例尺土壤地球化學(xué)測量工作，通過對(duì)成礦元素分析可以進(jìn)一步總結(jié)分析勘查區(qū)地球化學(xué)特征，指出主攻礦種、評(píng)價(jià)找礦潛力;圈定土壤測量異常并利用地表工程查證以發(fā)現(xiàn)礦體;發(fā)現(xiàn)礦體后再利用物探、探礦工程等綜合方法追索礦體并擴(kuò)大礦區(qū)找礦遠(yuǎn)景。土壤地球化學(xué)測量方法的運(yùn)用在大興安嶺北部中低山森林沼澤亞景觀區(qū)找礦中已趨于成熟，圈定礦體位置準(zhǔn)確，找礦效果明顯，工作效率高，節(jié)省資金，可以在同類地區(qū)加以推廣。

［參 考 文 獻(xiàn)］

［1］ 武廣，孫豐月，朱群，等.上黑龍江盆地金礦床地質(zhì)特征及成因探討［J］.礦床地質(zhì)，2006，25（3）：215-230.

［2］ 李向文.上黑龍江成礦帶金礦床成礦規(guī)律與找礦預(yù)測研究［D］.長春：吉林大學(xué)，2015.

［3］ 公維國，李向文，魏海峰，等.黑龍江十五里橋金礦區(qū)土壤地球化學(xué)特征及找礦方向［J］.黃金，2013，34（4）：19-23.

［4］ 趙炳新，徐倫先，公維國，等.黑龍江寶興溝金礦床化探異常特征及控礦因素分析［J］.黃金科學(xué)技術(shù)，2010，18（2）：6-11.

［5］ 趙丕忠，程正發(fā)，周二斌，等.大興安嶺成礦帶北段化探方法組合與找礦突破［J］.物探與化探，2014，38（3）：471-477.

［6］ 中國人民武裝警察部隊(duì)黃金第三支隊(duì).黑龍江大興安嶺十五里橋等9幅1∶5萬綜合地質(zhì)調(diào)查報(bào)告［R］.哈爾濱：中國人民武裝警察部隊(duì)黃金第三支隊(duì)，2018.

［7］ 徐沛斌，范宗福，董國祥，等.甘肅北山大紅山—西澗泉地區(qū)水系沉積物地球化學(xué)特征及找礦遠(yuǎn)景［J］.黃金，2021，42（9）：18-24.

［8］ 李向文，張志國，王可勇，等.大興安嶺北段寶興溝金礦床成礦流體特征及礦床成因［J］.吉林大學(xué)學(xué)報(bào)（地球科學(xué)版），2018，48（4）：1 071-1 084.

［9］ 李向文，楊言辰，葉松青，等.黑龍江省塔河縣十五里橋金礦床地質(zhì)特征及控礦因素［J］.地質(zhì)與勘探，2014，50（1）：77-87.

［10］ 武廣，王國瑞，劉軍，等.大興安嶺北部主要金屬礦床成礦系列和區(qū)域礦床成礦譜系［J］.礦床地質(zhì)，2014，33（6）：1 127-1 150.

［11］ 潘忠翠，石娜，邰彥德，等.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［J］.黃金，2022，43（6）：17-22.

［12］ 崔曉亮，劉婷婷，王文恒，等.東昆侖布青山地區(qū)水系沉積物測量地球化學(xué)特征及找礦方向［J］.物探與化探，2011，35（5）：573-578.

［13］ 秦丹鶴，郝晴，侯紅星.遼寧洼塘地區(qū)土壤地球化學(xué)特征及找礦意義［J］.黃金，2021，42（10）：30-34.

［14］ 吳文彬，王玉平，張妍，等.內(nèi)蒙古赤峰紅山地區(qū)水系沉積物異常評(píng)價(jià)及找礦方向［J］.黃金，2020，41（1）：4-10.

［15］ 申名國，盧彥達(dá)，蘇燕平，等.寶興溝金礦區(qū)土壤地球化學(xué)測量及其應(yīng)用效果［J］.黃金，2016，37（11）：5-8.

［16］ 曹勇，黃乃培，呂宇明.廣西昭平黃膽沖地區(qū)金多金屬礦床土壤地球化學(xué)研究與找礦［J］.黃金，2011，32（11）：16-23.

［17］ 中華人民共和國國土資源部.地球化學(xué)普查規(guī)范（1∶50 000）：DZ/T 0011—2015［S］.北京：地質(zhì)出版社，2015.

［18］ 中華人民共和國國土資源部.土壤地球化學(xué)測量規(guī)程：DZ/T 0145—2017［S］.北京：地質(zhì)出版社，2017.

Soil geochemical characteristics of Yaozhan Forest Farm area in the north of? the Greater Khingan Ranges and its prospecting direction

Wu Yunzhu^1，2，Li Xiangwen¹，Shang Yuhang¹，Wang Guan¹，Zhao Jianhua¹，Wang Jian¹

（1.School of Mining Engineering，Heilongjiang University of Science & Technology; 2.School of Earth Resources，China University of Geosciences（Wuhan））

Abstract：The Yaozhan Forest Farm area is located at the north end of the Mohe Basin in the north of the Greater Khingan Ranges，featuring favorable geological conditions for mineralization.To achieve prospecting breakthroughs，a 1∶10 000 soil geochemical survey has been carried out based on the results of a 1∶50 000 stream sediment survey.The results show that the Au element in the Yaozhan Forest Farm area has a high abundance value and a large coefficient of variation，and is the main ore-forming element，while As and Sb can be used as indicator elements.Besides，medium-low ore-forming hydrothermal fluids dominate the area，implying great potential to seek gold deposits.What's more，there are many comprehensive anomalous elements in the soil with large scale and high intensity in the area.Two gold mineralized bodies have been found by trenching on the surface of part of comprehensive anomalous areas.The mineralization characteristics are similar to those of the Baoxinggou Gold Deposit.The study takes that it has promising prospecting prospects in this area.

Keywords：soil survey;geochemical characteristics;comprehensive anomaly;prospecting direction;Yaozhan Forest Farm;the Greater Khingan Ranges