張朋朋

(山東省物化探勘查院，山東 濟(jì)南 250013)

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土壤地球化學(xué)測量在文登青莊地區(qū)金礦勘查中的應(yīng)用

張朋朋

(山東省物化探勘查院，山東 濟(jì)南 250013)

為有效、準(zhǔn)確的尋找金礦床，結(jié)合文登青莊地區(qū)基巖出露情況，選擇開展了1∶1萬土壤地球化學(xué)測量。該次工作測網(wǎng)選擇100m×40m，局部加密至100m×20m，采集20～30cm深處的BC層土壤，過40目樣篩，過篩后樣品重量均大于150g，分析Au，Ag，Cu，Pb，Zn，As，Bi，Mo等8種元素。通過對各元素分析結(jié)果進(jìn)行R型聚類分析，認(rèn)為將As，Sb元素作為尋找Au礦的主要指示元素在該區(qū)不適用，該區(qū)Au與Bi的相關(guān)性較好。通過合理確定各元素的背景值和異常下限，圈定單元素異常190處，根據(jù)元素組合特征圈定綜合異常19處，其中AP7，AP19成礦條件較好，劃分為乙1類異常，重點(diǎn)開展異常查證工作。通過探槽施工、化驗(yàn)分析等異常查證工作，在兩個(gè)異常內(nèi)均發(fā)現(xiàn)金礦(化)體，樣品中金品位(0.30～3.64)×10-6，確定了土壤地球化學(xué)測量在該區(qū)找礦工作中的適用性和有效性。區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的金(礦)化體賦存于蝕變破碎帶內(nèi)，礦化蝕變主要有黃鐵礦化、硅化、綠泥石化，與鄰近的西院下金礦相似，初步確定區(qū)內(nèi)尋找的金礦床類型應(yīng)為構(gòu)造角礫巖-碎裂巖型金礦床。

土壤地球化學(xué)測量；異常下限；金礦床；文登青莊

土壤地球化學(xué)測量在地表覆蓋區(qū)開展有色金屬、貴金屬等礦產(chǎn)的找礦工作中是比較傳統(tǒng)且比較成功的方法[1-4]。文登青莊地區(qū)為低山丘陵區(qū)，地表第四系覆蓋面積廣，樣品采集區(qū)厚度<1.5m，采樣部位BC層(土壤發(fā)生層中含有較多基巖風(fēng)化碎石的層位)埋藏深度適中，適宜開展土壤地球化學(xué)測量工作。

1 研究區(qū)地質(zhì)特征

文登青莊地區(qū)位于膠東隆起地塊東部,昆崳山花崗巖體東緣與荊山群變質(zhì)巖接觸帶附近[5-6],大地構(gòu)造位置位于秦嶺-大別-蘇魯造山帶(Ⅰ)膠南-威海隆起區(qū)(Ⅱ)威海隆起(Ⅲ)乳山-榮成斷隆(Ⅳ)威海-榮成凸起(Ⅴ)[7]。

研究區(qū)內(nèi)出露地層主要為新生代第四系殘坡積物、陸相沉積物、河流相沉積物。斷裂構(gòu)造發(fā)育，區(qū)域性米山斷裂在研究區(qū)東部穿過(圖1)，伴生的斷裂以近SN向脆性斷裂構(gòu)造為主，斷裂帶內(nèi)主要為花崗質(zhì)碎裂巖，可見硅化、黃鐵礦化、綠泥石化、鉀化等，為金礦的形成提供了有利空間[8]，該次工作發(fā)現(xiàn)的金礦(化)體賦存于斷裂F1，F(xiàn)2中；區(qū)內(nèi)巖漿巖極為發(fā)育，主要有晚元古代榮成序列邱家單元片麻狀細(xì)粒二長花崗巖、中生代文登序列姑娘墳單元細(xì)粒二長花崗巖、玲瓏序列九曲單元弱片麻狀中粒含石榴石二長花崗巖、郭家店單元弱片麻狀含斑粗中粒二長花崗巖、筆架山單元二長花崗質(zhì)偉晶巖[9-10]。

研究區(qū)位于米山成礦遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)，元素組合尚好，雖然Au，Ag，Cu為低背景值；但多家地質(zhì)隊(duì)在該區(qū)發(fā)現(xiàn)有金礦化和金礦床存在，說明Au在局部地段仍可富集成礦，成礦條件較好。研究區(qū)北約1km為文登西院下金礦，是受脆性剪切帶控制的典型的構(gòu)造角礫巖-碎裂巖型金礦床[11-12]。該礦床為在該區(qū)開展金礦勘查工作提供了依據(jù)，并指明了該區(qū)找金的方向。

1--第四系殘坡積物；2--弱片麻狀細(xì)中粒含石榴子石二長花崗巖；3--不等粒偉晶花崗巖；4--中粗粒二長花崗巖；5--細(xì)粒二長花崗巖；6--片麻狀細(xì)粒含黑云二長花崗巖；7--斷裂位置及編號；8--研究區(qū)范圍邊界圖1 研究區(qū)地質(zhì)簡圖

2 樣品的采集與測試

2.1 樣品采集

土壤地球化學(xué)測量比例尺為1∶1萬，測網(wǎng)100m×40m，局部地段加密至100m×20m。分析的元素在深層土壤(>1.50m)與表層土壤(<0.30m)中的含量基本一致[13]，因此采集距地表20～30cm深處的土壤BC層。樣品采集時(shí)避免了各種污染，樣品重量均大于500g，晾曬后過40目樣篩，過篩后重量均大于150g。樣品加工過程中始終保持加工工具的清潔，防止樣品污染。

2.2 分析測試

該次土壤樣品分析Au，Ag，Cu，Pb，Zn，Mo，As，Bi等8種元素，樣品由山東省物化探勘查院巖礦測試中心進(jìn)行分析：石墨爐原子吸收光譜儀測定Au；GBZ-Ⅲ光譜相板測光儀測定Ag；電感耦合等離子體發(fā)射光譜儀測定Cu，Pb，Zn；極譜儀測定Mo；原子熒光分光光度計(jì)測定As，Bi；各元素分析檢出限見表1。各元素檢出限、報(bào)出率、合格率均滿足規(guī)范要求[14]。

表1 元素分析檢出限

注：Au，Ag單位為ng/g；其他元素為ug/g。

3 土壤地球化學(xué)特征

3.1 背景值及異常下限的確定

表2 元素土壤地球化學(xué)特征參數(shù)

注:含量單位Au10-9，其余為10-6。

從表2可以看出，研究區(qū)中Pb元素的含量高于山東東部地區(qū)的平均含量，各元素的變化系數(shù)均較小(Cv<1)，富集能力弱。主成礦元素Au變化系數(shù)稍大，富集能力較強(qiáng)，標(biāo)準(zhǔn)離差偏小，富集強(qiáng)度一般。

按不同地質(zhì)單元對研究區(qū)內(nèi)土壤中元素的分布特征值進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，結(jié)果顯示，Au元素在九曲單元、姑娘墳單元、邱家單元中的平均值、標(biāo)準(zhǔn)離差及變異系數(shù)大，有可能在地質(zhì)成礦有利部位成礦。

3.2 分析元素相關(guān)特征

異常元素組合是識別異常性質(zhì)，區(qū)別礦與非礦異常的依據(jù)之一，對指導(dǎo)找礦起著關(guān)鍵作用[18]。根據(jù)研究區(qū)土壤化探數(shù)據(jù)結(jié)果，對分析的8種元素進(jìn)行R型聚類分析，R型聚類分析圖譜，如圖2所示。由圖譜可見，當(dāng)取0．20相似水平時(shí)，可將8種元素劃分成4個(gè)點(diǎn)群：①As,Cu；②Au,Mo,Bi,Ag；③Pb；④Zn。主成礦元素Au與As為不同期成礦元素，將As,Sb元素作為尋找Au礦的主要指示元素在該區(qū)不適用，Au與Bi的相關(guān)性較好。

圖2 R型聚類分析圖譜

3.3 異常的圈定和分類

全區(qū)共圈出單元素異常190處，其中Au元素異常34處，Ag元素異常35處，Cu元素異常25處，Pb元素異常16處，Zn元素異常27處,Mo元素異常14處,Bi元素異常18處,As元素異常21處。

按照《物探、化探異常及查證工作管理辦法》中對物化探異常的分類標(biāo)準(zhǔn)，根據(jù)元素套合性及與地質(zhì)體分布的相關(guān)性，選擇性的剔除低值單點(diǎn)異常及套合性差的低緩異常[19]。以套合好、元素組合與地質(zhì)體關(guān)系密切的多個(gè)單元素異常進(jìn)行重疊，構(gòu)成綜合異常。研究區(qū)內(nèi)共圈定綜合異常19處，編號AP1-AP19。結(jié)合異常所處的成礦地質(zhì)構(gòu)造條件和野外異常查證情況，將該區(qū)內(nèi)土壤測量綜合異常分為乙1、乙3、丙2三類，其中乙1類異常有AP7，AP19；找礦效果突出，該文以這兩個(gè)異常為例，闡述該區(qū)找礦效果。

4 綜合異常查證與解釋

4.1 AP7異常

異常位于研究區(qū)西南部的F1斷裂破碎帶處，是以Au為主的Au，Ag，Cu，Zn，Bi元素組合異常。由表3及圖3可以看出，該綜合異常呈條帶狀、似橢圓狀、不規(guī)則狀，各元素異常相互套合較好。其中Au元素異常強(qiáng)度高，規(guī)模較大，最高值298.7×10-9，面積0.121km2，襯度9.90，具外、中、內(nèi)三濃度分帶；Ag元素異常強(qiáng)度較高，最高值210.4×10-9，面積0.038km2，襯度1.68，具外、中、內(nèi)三濃度分帶；Bi元素異常強(qiáng)度較高、規(guī)模較小，最高值1.65×10-6，面積0.010km2，襯度3.33，具外、中、內(nèi)三濃度分帶。

表3 AP7綜合異常特征參數(shù)

注:最高值、平均值單位Au，Ag10-9；其余為10-6。

圖3 AP7綜合異常剖析圖

通過1∶1萬地質(zhì)測量，大致查明了異常區(qū)的地質(zhì)特征，出露的巖性主要為上侏羅世玲瓏序列九曲單元弱片麻狀細(xì)中粒含石榴子石二長花崗巖；發(fā)育NWW向F1構(gòu)造破碎帶，帶內(nèi)為綠泥石化、鉀化二長花崗巖質(zhì)碎裂巖。

為驗(yàn)證該破碎蝕變帶與化探異常的關(guān)系及其含礦性，在破碎帶上施工了探槽TC22，TC17，TC27；初步圈定金礦體1個(gè)，走向340°～345°，傾向SEE，傾角75°～81°，沿走向控制長度約200m，寬1.00～10.56m，金品位(1.04～3.64)×10-6。

通過異常檢查工作，判定AP7綜合異常由F1構(gòu)造破碎帶內(nèi)的金礦(化)體引起。

4.2 AP19異常

AP19異常位于研究區(qū)發(fā)現(xiàn)的F2斷裂破碎帶處，呈似橢圓狀，長軸方向與斷裂F2的走向一致。由圖4及表4可以看出，異常區(qū)內(nèi)3元素相互套合好，其中Au元素異常強(qiáng)度高，規(guī)模較大，最高值113.6×10-9，面積0.26km2，襯度4.68，具外、中、內(nèi)三濃度分帶；Ag元素異常強(qiáng)度高、規(guī)模較大，最高值472.4×10-9，面積0.18km2，襯度1.91，具外、中、內(nèi)三濃度分帶；Mo元素異常強(qiáng)度高、規(guī)模大，最高值12.60×10-6，面積0.33km2，襯度3.31，具外、中、內(nèi)三濃度分帶。

圖4 AP19綜合異常剖析圖

通過1∶1萬地質(zhì)測量，大致查明了異常區(qū)的地質(zhì)特征，出露的巖性主要為中侏羅世文登序列姑娘墳單元弱片麻狀細(xì)粒二長花崗巖，巖體內(nèi)發(fā)現(xiàn)F2構(gòu)造破碎帶，帶內(nèi)發(fā)育綠泥石化、鉀化二長花崗巖質(zhì)碎裂巖。

表4 AP19綜合異常特征參數(shù)

注:最高值、平均值單位Au，Ag10-9；其余為10-6。

為驗(yàn)證該破碎蝕變帶與化探異常的關(guān)系及其含礦性，在破碎帶上施工了探槽TC03，TC08，TC09，TC10，TC31，探槽中均見到金礦化，初步在構(gòu)造帶內(nèi)圈定金礦化蝕變帶1個(gè)，沿走向控制長約0.40km，寬2.0～4.0m，呈近SN向展布，走向355°～5°，傾向E，傾角45°～65°，金品位(0.30～0.86)×10-6。

通過異常檢查工作，判定AP19綜合異常由F2構(gòu)造破碎帶內(nèi)的金礦化體引起。

5 結(jié)論

(1)研究區(qū)圈定的化探異常與圈定的多條金礦化蝕變帶套合較好，對找礦起到了重要的指示意義，證明開展土壤地球化學(xué)測量在該區(qū)尋找金礦是可行且有效的。

(2)研究區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的金(礦)化體礦化好、連續(xù)，具有一定規(guī)模，賦存于蝕變破碎帶內(nèi)，金礦(化)體蝕變、礦化類型與鄰近的西院下金礦類似，應(yīng)進(jìn)一步開展地質(zhì)勘查工作，以期發(fā)現(xiàn)1～2處金礦床，礦床類型為構(gòu)造角礫巖-碎裂巖型金礦床。

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Application of Soil Geochemical Survey in Exploration of Gold Deposit in Qingzhuang Area of Shandong Province

ZHANG Pengpeng

(Shandong Geophysical and Geochemical Exploration Institute, Shandong Jinan 250013, China)

In order to find gold mineralization, combining with outcropped condition of basic rocks in studying area, soil geochemical survey with the scale of 1∶10000 has been carried out. Observation network is 100m×40m and local refinement is 100m×20m. After collectting BC layer soil in 20～30cm deep and passing 40 mesh sieve, the weight of samples is more than 150, and 8 elements as Au, Ag, Cu, Pb, Zn, As, Bi, Mo have been analyzed. Through type R cluster analysis, it is known that it is not suitable to regard As and Sb elements as the main indicator elements for searching Au ores in this area. The correlation of Au and Bi in this area is good. Though calculating and choosing reasonnable background value and the threshold of each element, 190 element anomalies have been circled. According to element combination, 19 comprehensive anomalies have been circled. Among them, AP7, AP19 have good metallogenic conditions and are divided into 1 class. Abnormal verification work should be carried out in this area firstly. Through abnormal verification work ,such as exploratory trench and laboratory analysis，gold (mineralization) have been found in two abnorma areas. Au grade is 0.30 x 10-6～3.64x10-6. It is proved that soil geochemical survey is suitable and effective in ore prospecting. Gold (mineralization) body occured in altered fracture zone in this area. Mineralization mainly include pyritization, silicification and chloritization. It is similar to Xiyuanxia gold deposit. The type of gold deposit is determined as alteration structural breccias-cataclastic rock type gold deposit.

Soil geochemical survey; threshold; gold deposit; Qingzhuang area in Wendeng city

2016-09-02；

2017-01-12；編輯：王敏 基金項(xiàng)目：山東省地質(zhì)勘查項(xiàng)目“山東省文登市青莊地區(qū)金礦普查”[魯勘字(2013)24號] 作者簡介：張朋朋(1986—)，男，山東肥城人，工程師，主要從事地質(zhì)、地球化學(xué)勘查工作；E-mail：dzgczp@163.com

P595

A

張朋朋.土壤地球化學(xué)測量在文登青莊地區(qū)金礦勘查中的應(yīng)用[J].山東國土資源，2017,33(4)：19-23. ZHANG Pengpeng. Application of Soil Geochemical Survey in Exploration of Gold Deposit in Qingzhuang Area of Shandong Province[J].Shandong Land and Resources, 2017,33(4)：19-23.