丁汝福，潘東，王穎維 ，游軍

（1.有色金屬礦產(chǎn)地質調查中心，北京 100012；2.陜西省礦產(chǎn)地質調查中心，陜西 西安 710068；3.陜西省地質調查院，陜西 西安 710054）

0 引言

為了尋找掩埋礦或隱伏礦，前人開展了多種化探方法技術試驗與應用。土壤熱釋汞、壤中汞氣測量（楊岳衡等，2002；王桂琴等，2003；余陽先等，2004；李赟等，2007；周子俁等，2018）、植物地球化學測量（劉英俊和程承旗，1985；高平，1987；江振洋和劉金成，1989；楊永德，1989；丁矢勇，1989；劉玉民，1990；季峻峰和崔衛(wèi)東，1992；張景榮等，1992；孔令韶和高平，1992；胡西順和劉金成，1993；王平等，1995；宋慈安和雷良奇，2009）和土壤偏提取地球化學測量等方法為比較有效的化探方法。本文選擇荒漠草原景觀區(qū)新疆富蘊縣阿克塔斯金礦（Cui et al.,2019；丁汝福和張西平，1996；丁汝福，1999；王京彬等，1999；王登紅等，2002；陳毓川等，2007；劉猛，2010；宋慈安等，2017；崔世超等，2019）開展土壤（巖屑）地球化學、植物地球化學和土壤偏提取等化探方法試驗與找礦應用。

1 區(qū)域地質背景與礦區(qū)地質

1.1 區(qū)域地質背景

新疆阿克塔塔斯金礦位于西伯利亞板塊與哈薩克斯坦-準噶爾板塊結合部位的額爾齊斯聚礦帶東段喀拉通克—沙爾布拉克銅鎳金礦集區(qū)，喀拉通克東10 km。區(qū)域出露地層主要有中泥盆統(tǒng)北塔山組（D2b）、蘊都喀拉組（D2y）以及下石炭統(tǒng)姜巴斯套（C1j）。巖漿巖主要有輝綠巖、閃長巖等巖體（脈）和石炭紀中基性巖體和酸性巖體（脈）。區(qū)域典型礦床包括薩爾布拉克金礦、喀拉通克銅鎳礦、希勒庫都克銅鉬礦和喬夏哈拉鐵銅礦等。

1.2 地形地貌與地表植被

研究區(qū)屬典型大陸性干旱半干旱氣候。該區(qū)屬山前平原荒漠地貌，地形相對平坦，海拔高度為900～980 m。區(qū)內無常年性地表水體和地下水露頭，殘山丘陵發(fā)育有干溝，春季冰雪消融或夏季暴雨時，有短暫性的流水。地勢平坦的戈壁荒漠廣泛分布第四系松散堆積覆蓋物，主要由風積沙土、沖洪積砂礫或二者混合組成，呈半膠結狀。風積沙土通常為粉砂質；砂礫石從細砂到粒徑大于20 cm的漂石均有，呈次棱角狀，磨圓度及分選性差。疏松覆蓋物最大厚度超過100 m，一般厚度3～5 m。覆蓋較厚處形成孔隙潛水，其礦化度0.25 g/L，水化學類型為SO4-K+Na·Ca型水或CO3-K+Na·Ca型。

研究區(qū)植被屬土礫質荒漠植被類型，具有植物群落種屬組成少、覆蓋度低及旱生的特征。廣泛分布占優(yōu)勢的植物群落為白莖絹蒿（Seriphidium terrae-albae（Krasch.）Poljak.），其覆蓋度為20%～25%。白莖絹蒿屬菊科，絹蒿屬，多年生小半灌木。主根粗，木質，根狀莖粗大；直立或斜向上生長，高10～35 cm；其根系發(fā)達，葉片細小，遍體柔毛，是典型超旱生沙生植物，具有極強的抗旱、耐熱、抗風沙和耐土壤瘠薄的能力。

1.3 礦區(qū)地質特征

礦區(qū)地層主要為中泥盆統(tǒng)北塔山組第三巖性段（D2b3）火山碎屑巖、沉積巖，下部巖性主要為片理化凝灰?guī)r、鈣質砂巖、綠泥絹云千枚巖夾透鏡狀灰?guī)r，上部巖性主要為安山質火山角礫巖、集塊巖和安山巖、次火山巖安山玢巖。下石炭統(tǒng)姜巴斯套組（C1j）火山碎屑巖、沉積巖，巖性主要為粉砂巖、砂巖、炭質砂巖。礦區(qū)侵入巖呈巖株狀復式巖體，出露面積約為0.1～0.3 km2，巖性主要為二長花崗巖、黑云母花崗巖。礦區(qū)構造變形形跡主要為斷裂和節(jié)理，斷裂主要呈北西向、北東向和近東西向三組方向。

礦化帶總體呈NE→EW→NW呈“S”型展布。礦體單體控制長度一般40～100 m，最長 480 m；延深一般100～200 m，最深350 m；厚度一般1～2 m，最厚4.0 m。為受構造破碎蝕變帶控制的巖漿期后熱液石英脈型金礦床。

2 樣品采集與處理分析

1∶1萬土壤（巖屑）地球化學測量采樣線距100 m，點距40 m，采集 30 cm以下粒度4～40目之間的土壤（巖屑）。

植物地球化學測量主要采集植物為優(yōu)勢建群植物白莖絹蒿，在采樣點周圍2～10 m2范圍內取數(shù)株植物不同部位組合為1個樣，采集時除去泥沙，樣重0.25 kg。本區(qū)白莖絹蒿既是主要植物，又是優(yōu)勢植物，易于采樣。植物樣品采集后，適當截斷，送加工房；清洗、晾干、烘干（60℃）、粉碎（至0.2 mm）、送樣至分析室。

土壤偏提取就是將土壤樣品加弱酸、弱酸鹽提取劑浸泡，離心機分離提取劑，提取劑測試相關元素。樣品經(jīng)加工處理后分析測試Au、Ag、Cu、Pb、Zn、W、Mo、Bi、As和Sb等元素。

3 地球化學異常特征

3.1 地球化學綜合異常與壤中汞氣異常

3.1.1 土壤（巖屑）地球化學異常

礦區(qū)1∶1萬土壤（巖屑）地球化學測量，圈定出H-1號、H-2號兩處地球化學綜合異常（圖1）。H-1號綜合異常位于礦區(qū)西北側，綜合異常規(guī)模較小，呈面狀延展，異常元素組合為Cu、Co、As、Ag、Zn和Pb元素，各元素異常濃集中心重合，異常濃度分帶較明顯。H-2號綜合異常位于礦區(qū)中西側，為規(guī)模較大的多元素綜合異常，呈近似面狀，異常元素組合為Au、Cu、Co、As、Ag和Sb元素，異常元素峰值較高，異常三級濃度分帶明顯，Au異常內帶區(qū)偏東側，Cu異常內帶偏西側，分別形成了以Cu和Au為主的兩處異常濃集中心區(qū)。

圖1 阿克塔斯土壤地球化學綜合異常圖

3.1.2 壤中氣汞異常

前人在阿克塔斯金礦開展了壤中氣汞測量，以20～40 m為點距，用螺旋錐形采樣器和大氣采樣器在50 cm深的土壤坑內抽氣2分鐘，抽取氣體1 L，用捕汞管富集汞，用XG-4型測汞儀測試。壤中氣汞測量顯示，壤中氣汞按內帶≥0.20 ng/L、中帶0.10～0.20 ng/L、外帶0.05～0.10 ng/L圈定異常，壤中氣汞異常東西長約2.5 km，南北寬0.6～1.0 km，呈帶狀展布。異常的濃度分帶清晰，共圈出4條異常帶，經(jīng)前期工作，已經(jīng)查明一條異常帶與礦化帶基本吻合，說明壤中氣汞測量在礦區(qū)有效（圖2，王福同等，1992；芮行健等，1993）。

圖2 阿克塔斯壤中氣汞異常圖（據(jù)王福同等，1992修改）

3.2 地球化學異常剖面

3.2.1 15線地球化學異常

（1）土壤地球化學異常

15線土壤地球化學異常（圖3a）顯示，在金礦體上方及南側發(fā)育多元素土壤地球化學高值異常，異常元素組合為Au、Cu、Mo、Bi、W、As、Ag和Sb等元素，異常清晰，襯度較高。Zn元素異常不明顯。

（2）土壤偏提取地球化學異常

15線土壤偏提取地球化學異常顯示（圖3b），在金礦體及其南側上部發(fā)育土壤偏提取多元素地球化學高值異常，在礦體上方和南側顯示2 處異常，呈現(xiàn)出雙峰特征。異常元素組合為Au、Cu、As、Zn、Ag、Sb和W，異常清晰，異常襯度高。Pb和Ag元素異常不明顯。

圖3 阿克塔斯金礦15線土壤地球化學異常（a）和土壤偏提取異常剖面圖（b）

（3）植物地球化學異常

阿克塔斯金礦15線的蝕變帶及其南側附近上部發(fā)育兩處植物地球化學綜合異常（圖4），異常元素組合為Au、Cu、Hg、Mo、Zn、As、Sb和Ag。綜合異常在空間上分為北側和南側兩處，異常寬度分別約75 m和60 m。北側異常為與金礦體有關的異常反映，Au、Cu、Hg和Mo異常強度較高，異常清晰度和連續(xù)性也較好；而Zn、As、Sb和Ag異常強度較低（宋慈安等，2017）。

圖4 阿克塔斯金礦15線植物（白莖絹蒿）地球化學異常剖面圖（宋慈安等，2017）

3.2.2 27線地球化學異常

（1）土壤地球化學異常

27 線土壤地球化學異常顯示，在金礦體上方形成土壤地球化學綜合異常，異常元素組合為Au、As、Ag、Mo、Zn 和Sb 等元素，異常較寬，呈現(xiàn)出多峰特征。其中Au、Cu、Zn、Sb 和As 強度較高，異常較清晰，而Mo、W、Bi 和Cu 異常襯度較低（圖5a）。

（2）土壤偏提取地球化學異常

27線土壤偏提取地球化學異常（圖5b）顯示，在金礦體上方異常元素Au、Zn、Sb、As和W強度較高，清晰度和連續(xù)性也較好，綜合異常寬度較大。Cu和Pb元素異常不明顯。

圖5 阿克塔斯金礦27線土壤地球化學（a）和土壤偏提取異常剖面圖（b）

（3）植物地球化學異常

27線植物地球化學綜合異常元素組合主要為Au、As、Sb、Bi、Ag、Zn和W等元素，呈現(xiàn)出多峰特征，多個異常峰值對應多條金礦脈，元素Au、As、Sb和Bi異常襯度高，異常清晰（圖6）。Mo元素異常不明顯。

圖6 阿克塔斯金礦27線植物（白莖絹蒿）地球化學異常剖面圖

4 試驗與找礦效果

通過阿克塔斯金礦區(qū)1：1萬土壤（巖屑）地球化學測量、壤中汞氣測量、土壤偏提取地球化學測量、植物地球化學測量等多種化探綜合異常研究，結合地質物探成果研究，對綜合異常進行了槽探、鉆探工程驗證。目前圈定金礦化蝕變帶寬約800 m，長約2000 m，發(fā)現(xiàn)多條金礦體。值得注意的是，在27線南部發(fā)現(xiàn)的隱伏金礦體與其上方土壤、植物、偏提取地球化學異常對應。

5 結論

（1）針對干旱荒漠景觀的阿克塔斯金礦區(qū)，開展1∶1萬土壤（巖屑）地球化學測量、壤中氣汞測量、土壤偏提取地球化學測量、植物地球化學測量等多種化探工作方法的綜合運用研究，發(fā)現(xiàn)與圈定了金礦體，表明這幾種化探方法能用于定位找礦預測，對勘探工作有著重要的指導意義。

（2）通過15、27線土壤、植物和土壤偏提取地球化學剖面試驗，土壤、植物、土壤偏提取地球化學異常范圍與礦體的位置相吻合，反映土壤地球化學、植物（白莖絹蒿）和土壤偏提取地球化學方法在干旱荒漠區(qū)進行找礦是可行的。