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        土壤地球化學(xué)測(cè)量在彭家溝重點(diǎn)工作區(qū)的應(yīng)用效果

        2019-05-11 03:00:08閆曉輝孫萬林宋絢臻
        世界有色金屬 2019年4期
        關(guān)鍵詞:赤城縣變帶品位

        郭 江,閆曉輝,孫萬林,宋絢臻

        (華北地質(zhì)勘查局五一九大隊(duì),河北 保定 071000)

        彭家溝重點(diǎn)工作區(qū)位于河北省赤城縣的西北部,隸屬于張家口市赤城縣馬營(yíng)鄉(xiāng)管轄(圖1),處于赤城縣彭家溝銀礦床的延伸地段[1]。之前的一些地勘單位在該地區(qū)進(jìn)行了不少地質(zhì)工作,但基本都是針對(duì)彭家溝銀礦床的研究[2]-[4],而對(duì)礦區(qū)外圍的研究較少。2015年華北地質(zhì)勘查局五一九大隊(duì)在張家口地區(qū)進(jìn)行了“河北省獨(dú)石口、平頭壤、馬營(yíng)、云州1∶5萬地球化學(xué)測(cè)量”工作,其中彭家溝重點(diǎn)工作區(qū)位于該1∶5萬水系沉積物測(cè)量的AS-25-甲1異常內(nèi)。本次工作為異常查證階段,采用1∶1萬土壤地球化學(xué)測(cè)量,并結(jié)合地物化綜合剖面測(cè)量、槽探工程等方法對(duì)本工作區(qū)的找礦前景進(jìn)行評(píng)價(jià),以期為今后的找礦工作提供依據(jù)和參考。

        1 區(qū)域地質(zhì)背景

        彭家溝重點(diǎn)工作區(qū)地處華北地臺(tái)(中朝準(zhǔn)地臺(tái)Ⅰ2)北緣中段的內(nèi)蒙臺(tái)背斜(Ⅱ21),冀北陷斷束(Ⅲ22),驛馬圖-貓峪臺(tái)凸(Ⅳ24)大地構(gòu)造單元[5],崇禮-赤城區(qū)域性深大斷裂北側(cè)[2]。

        區(qū)域出露地層分別為上太古界單塔子群(Ardn)、中生界上侏羅統(tǒng)張家口組(J3z)和新生界第四系全新統(tǒng)沖洪積層(Q)。其中,上太古界單塔子群巖性主要為黑云變粒巖,原巖為一套海相的火山碎屑沉積巖,其中除形成沉積變質(zhì)型鐵礦床外,Cu、Pb、Zn、Au、Ag等成礦元素含量也比較高,如若其他條件具備,可為成礦提供部分成礦物質(zhì);上侏羅統(tǒng)張家口組巖性以酸性-亞堿性火山熔巖、火山碎屑巖為主,間夾河流相碎屑沉積巖,巖性巖相橫向變化大,賦存于該組地層中的礦床有彭家溝銀礦床等[1]。

        該地區(qū)經(jīng)歷了多次構(gòu)造變動(dòng),形成了復(fù)雜的構(gòu)造格局。近EW向的尚義-平泉深斷裂西段(尚義-赤城)和NNE向的烏龍溝-上黃旗深斷裂赤城以北區(qū)段分別從工作區(qū)以南和以東穿過,均為區(qū)域主要的控巖控礦構(gòu)造[6]。前者沿線主要為太古界分布區(qū),顯示出多次活動(dòng)的復(fù)雜性,后者則為晚侏羅世中酸性巖漿上涌的主要通道[1]。

        圖1 彭家溝重點(diǎn)工作區(qū)區(qū)域地質(zhì)圖

        區(qū)域巖漿活動(dòng)主要發(fā)生于華力西晚期、燕山期的晚侏羅世和早白堊世。以中性和酸性巖漿活動(dòng)為主,巖性主要有花崗巖、花崗斑巖、正長(zhǎng)斑巖。

        2 工作區(qū)地質(zhì)特征

        本區(qū)出露地層簡(jiǎn)單,為中生界上侏羅統(tǒng)張家口組和新生界第四系(圖2)。區(qū)內(nèi)大面積為侏羅統(tǒng)張家口組覆蓋,巖性為流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、流紋質(zhì)含角礫晶屑凝灰?guī)r、流紋巖。第四系主要分布于河床、溝谷和緩坡處。

        本區(qū)構(gòu)造以斷裂為主,見有NW向、NE向及近南北向斷裂,其中NW向斷裂為區(qū)內(nèi)主要控礦構(gòu)造,沿NW向斷裂內(nèi)見有多條構(gòu)造蝕變帶,近平行側(cè)列產(chǎn)出。

        區(qū)內(nèi)巖漿巖較發(fā)育,在區(qū)外SW側(cè)大面積出露燕山期花崗斑巖,呈巖株?duì)罘植迹浯螀^(qū)內(nèi)可見有兩條輝綠巖脈出露。

        本區(qū)蝕變帶以NW向?yàn)橹鳎ㄒ妶D2)。區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)10條走向310° ~ 320°,傾向南西的蝕變帶,傾角上緩下陡,其中四條蝕變帶近平行側(cè)列產(chǎn)出,為本區(qū)主要的控礦構(gòu)造。同時(shí)在工作區(qū)西部(AP1異常)出露4條走向北東,傾向南東的蝕變帶,也近平行側(cè)列產(chǎn)出。蝕變帶內(nèi)巖石破碎,主要蝕變?yōu)槿豕杌?、高嶺土化,沿節(jié)理、裂隙面巖石具褐鐵礦化及軟錳礦化蝕變,地表蝕變較強(qiáng)處呈明顯的鐵、錳帽特征。

        3 工作區(qū)土壤地球化學(xué)特征

        3.1 土壤地球化學(xué)測(cè)量

        3.1.1 方法選擇確定

        本區(qū)屬于淺切割中山區(qū),海拔標(biāo)高960~1 429m,相對(duì)高差469m。地勢(shì)相對(duì)較緩,溝谷較為寬闊平緩,水系沉積物分選性差,殘坡積物較發(fā)育。根據(jù)這一特點(diǎn),本次化探工作采用土壤地球化學(xué)測(cè)量方法。

        3.1.2 測(cè)量基本參數(shù)選擇確定

        野外工作開展之前,根據(jù)收集的控制點(diǎn)坐標(biāo),在實(shí)地進(jìn)行了GPS三參校正及儀器的一致性檢驗(yàn),本區(qū)GPS所用坐標(biāo)系統(tǒng)為西安80坐標(biāo)系,6度帶。試驗(yàn)表明,所有GPS均滿足野外生產(chǎn)的需要。

        工作區(qū)面積為5.83km2,測(cè)線方向40°,比例尺1∶1萬,按照100m×40m網(wǎng)度采樣,共取樣1 412件。采樣時(shí)在點(diǎn)線距1/10范圍內(nèi)進(jìn)行多處刨坑取樣,采樣粒級(jí)為-10目~+60目。采樣深度一般在地表以下20~50cm,以C層或B+C層為主;對(duì)于覆蓋較厚地區(qū),深挖超過50cm,穿過腐殖層,采集代表基巖成分的物質(zhì)[7];對(duì)于區(qū)內(nèi)第四系覆蓋區(qū)域,尤其是寬緩的河床及溝系,因物質(zhì)來源不明,進(jìn)行棄點(diǎn)處理。樣品的加工在駐地完成,加工過程嚴(yán)格按設(shè)計(jì)和規(guī)范流程進(jìn)行,完全過篩后重量不少于150g[8]。野外工作嚴(yán)格執(zhí)行三級(jí)質(zhì)量檢查制度,即臺(tái)組自互檢、項(xiàng)目檢查及隊(duì)院抽查。

        樣品分析測(cè)試由華北有色地質(zhì)勘查局燕郊中心實(shí)驗(yàn)室完成,分析Au、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn、Ag、W、Sn、Mo、Bi共12種元素。各元素分析方法、檢出限見表1。12種元素報(bào)出率均大于90%,滿足報(bào)出率控制要求[8]。所測(cè)12種元素分析數(shù)據(jù)真實(shí)、可靠,完全可以作為編制各類地球化學(xué)圖件及進(jìn)行異常評(píng)價(jià)的依據(jù)。

        3.2 元素含量及分布特征

        通過對(duì)本次全區(qū)1∶1萬土壤地球化學(xué)測(cè)量分析結(jié)果進(jìn)行數(shù)理統(tǒng)計(jì),結(jié)合河北北部地區(qū)元素含量平均值[7]進(jìn)行分析,工作區(qū)元素含量及分布特征如表2。

        由表2可以看出,相對(duì)于河北北部元素含量平均值,工作區(qū)土壤地球化學(xué)測(cè)量中元素含量偏高的是As、Sb、Mo、Bi、Ag、Pb、W、Hg(K>1.2),其余元素含量與河北北部元素含量平均值相當(dāng)。

        通過測(cè)量元素的變異系數(shù)分析,變異系數(shù)相對(duì)較大,具一定分異能力(Cv>0.8)的元素是Ag、Mo,在本工作區(qū)分布不均勻;其余元素的變異系數(shù)相對(duì)較?。–v<0.8),分布相對(duì)均勻[9]。

        3.3 地球化學(xué)異常特征

        通過1∶1萬土壤地球化學(xué)測(cè)量工作,我們?cè)诒竟ぷ鲄^(qū)內(nèi)共圈出8處綜合異常,其中乙類異常3處,丙類異常5處(AP1,AP2,AP7為乙類;其余為丙類)(圖2)。根據(jù)成礦地質(zhì)條件綜合分析,認(rèn)為效果較好的異常為AP7。

        AP7異常位于工作區(qū)東南處,元素組合以Ag-Pb-Zn-Mo等為主,各異常套合較好,有多個(gè)明顯的濃集中心,總體呈條帶狀沿北西向展布(圖3)。其中Ag、Pb、Zn、Mo、Cu、Au、Sn異常達(dá)3級(jí)濃度帶,W、As、Sb異常達(dá)2級(jí)濃度帶。Ag極大值20×10-6,平均值0.68×10-6;Pb極大值2 000×10-6,平均值94.3×10-6;Zn極大值2 000×10-6,平均值189.4×10-6;Mo極大值51.1×10-6,平均值4.3×10-6。異常點(diǎn)數(shù)較多的元素有Ag、Pb、Zn、W、Cu等(表3)。

        表1 分析方法、檢出限一覽表

        表2 1∶1萬土壤地球化學(xué)測(cè)量元素含量特征

        圖2 彭家溝重點(diǎn)工作區(qū)綜合異常圖

        表3 彭家溝AP7綜合異常參數(shù)統(tǒng)計(jì)

        4 異常檢查

        本次在1∶1萬土壤地球化學(xué)測(cè)量基礎(chǔ)上,通過1∶1萬地質(zhì)草測(cè),區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)多條具有一定規(guī)模的構(gòu)造蝕變帶,且經(jīng)研究分析認(rèn)為,NW向蝕變帶主要以Ag異常為主,NE向蝕變帶主要以Mo異常為主(圖2)。AP7異常處在流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r覆蓋區(qū)中,蝕變破碎帶較發(fā)育,兩條NW向蝕變帶近平行側(cè)列產(chǎn)出,在異常區(qū)北部可見一條近南北向蝕變破碎帶和一條NW向展布的輝綠巖脈(圖3)。

        圖3 彭家溝AP7綜合異常剖析圖

        查證過程中,根據(jù)化探異常特征及地表踏勘成果,布置了多條1∶1萬地物化綜合剖面。地物化綜合剖面ZH25-4測(cè)量顯示(圖4),在地表蝕變帶較發(fā)育地段,Ag-Pb-Zn-Mo等組合異常較明顯,且與蝕變帶的位置吻合較好,另外電法剖面上也有相對(duì)低阻高極化異常顯示,推測(cè)應(yīng)是金屬硫化物的反映[7],[10]。

        圖4 彭家溝重點(diǎn)工作區(qū)ZH25-4地物化綜合剖面圖

        槽探結(jié)果顯示(圖3),TC3中的Ag品位最高為9.5×10-6,Pb品位最高為0.340×10-2,Zn品位最高為0.090×10-2,Mo品位最高為0.001×10-2;TC4中的Ag品位最高為1.2×10-6,Pb品位最高為0.006×10-2,Zn品位最高為0.035×10-2,Mo品位最高為0.001×10-2。表明蝕變帶是引起該異常的直接原因。推測(cè)該異常為礦致異常。

        綜合分析,該處Ag-Pb-Zn-Mo等組合異常顯示較好,蝕變帶較發(fā)育,是進(jìn)一步找礦的有利地段。另外,本工作區(qū)處在赤城縣彭家溝銀礦床的延伸地段[1],巖漿活動(dòng)頻繁,線性構(gòu)造發(fā)育,蝕變礦化強(qiáng)烈,是尋找銀鉛多金屬礦、鉬多金屬礦的有利的地段。

        5 結(jié)語

        (1)通過對(duì)工作區(qū)土壤測(cè)量結(jié)果統(tǒng)計(jì)分析,Ag、Mo等元素具一定高背景,且有一定的分異能力,在本工作區(qū)內(nèi)具有局部富集趨勢(shì)。對(duì)AP7綜合異常進(jìn)行地物化綜合剖面和槽探揭露,顯示異常與蝕變帶吻合較好,與其中的礦化關(guān)系密切。說明土壤地球化學(xué)方法在本地區(qū)是行之有效的。

        (2)結(jié)合土壤地球化學(xué)測(cè)量和異常查證成果,該地區(qū)成礦條件優(yōu)越,在赤城縣彭家溝銀礦床外圍及深部找礦潛力較大,前景較佳,可開展進(jìn)一步的找礦評(píng)價(jià)工作。

        (3)本次工作沒有對(duì)重點(diǎn)地段投入鉆探工程進(jìn)行深部驗(yàn)證,勘查程度較低,建議進(jìn)一步加大工作投入。另一方面,化探方法需要與地質(zhì)、物探、鉆探等方法有機(jī)結(jié)合,找礦效果才更理想[10]。

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