左玉山，龔慶杰，江 彪，張 通，吳 軒，嚴(yán)桃桃

(1.內(nèi)蒙古自治區(qū)巖漿活動成礦與找礦重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，內(nèi)蒙古 呼和浩特 010020；2.中國地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院，北京 100083；3.中國地質(zhì)科學(xué)院 礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037；4.西安地球環(huán)境創(chuàng)新研究院，陜西 西安 710061；5.中國地質(zhì)調(diào)查局 發(fā)展研究中心，北京 100037；6.中國地質(zhì)科學(xué)院 地球物理地球化學(xué)勘查研究所，河北 廊坊 065000)

0 引 言

內(nèi)蒙古雙尖子山銀多金屬礦床行政區(qū)劃隸屬于內(nèi)蒙古赤峰市巴林左旗富河鎮(zhèn)，在成礦帶劃分上位于大興安嶺成礦省突泉—翁牛特成礦帶[1]中段黃崗—甘珠爾廟亞帶白音諾爾—雙尖子山—浩布高礦集區(qū)[2-5]，在地球化學(xué)省劃分上位于大興安嶺地球化學(xué)省[6]，是迄今為止中國乃至亞洲找到的最大規(guī)模的銀多金屬礦床[7-9]。

雙尖子山銀多金屬礦床及外圍的區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和找礦勘查工作始于1984年，內(nèi)蒙古第二區(qū)域地質(zhì)調(diào)查隊(duì)在開展1:5萬烏爾吉幅(L-50-131-C)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作過程中，在本區(qū)發(fā)現(xiàn)了多處礦點(diǎn)、礦化點(diǎn)，并做了初步踏勘[7,10]。由此，部分專家認(rèn)為雙尖子山礦床初次發(fā)現(xiàn)于1984年[11]。1990 年內(nèi)蒙古第三地質(zhì)大隊(duì)在乃林壩—富山地區(qū)開展多金屬礦普查時(shí)，曾對該區(qū)進(jìn)行了資源遠(yuǎn)景評價(jià)，但未進(jìn)行礦體資源儲量估算[3,7]。

自2004年起赤峰天通地質(zhì)勘查有限公司受赤峰宇邦礦業(yè)公司委托在雙尖子山地區(qū)開展了綜合性地質(zhì)找礦勘查工作。2004年至 2006 年在雙尖子山南部進(jìn)行井下探礦，控制了2條鉛鋅礦體，但其規(guī)模小、品位低[3]。隨后通過1:10 000比例尺地質(zhì)填圖在礦區(qū)東部地表發(fā)現(xiàn)有小面積的礦化蝕變基巖露頭，據(jù)此開展了1:10 000 物探激電中梯測量，圈定物探異常10個(gè)，通過對4個(gè)物探異常鉆探驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)了銀多金屬礦體，對已發(fā)現(xiàn)的46條礦化體中的21條礦體估算了資源儲量。在2010年提交且經(jīng)組織評審的《內(nèi)蒙古自治區(qū)巴林左旗雙尖子山礦區(qū)銀鉛礦勘探報(bào)告》中指出，截至2010年4月30日，礦區(qū)資源量估算鉛為176 171.52 t、銀為570.75 t、伴生鋅24 086.55 t[12]，其中鉛和銀均屬于中型規(guī)模的礦床，鋅屬于伴生小型礦床。隨后經(jīng)找礦突破行動，于2013年提交的《內(nèi)蒙古自治區(qū)巴林左旗雙尖子山礦區(qū)銀鉛礦勘探報(bào)告》中礦區(qū)121b+122b+333類礦石中銀為21 665.17 t，屬于超大型銀礦床，是迄今為止中國乃至亞洲找到的最大規(guī)模的銀多金屬礦床[7,13-14]。由此，部分專家認(rèn)為雙尖子山礦床初次發(fā)現(xiàn)于2013年[15-16]。

2015年8月內(nèi)蒙古泰達(dá)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)有限公司編制的《內(nèi)蒙古自治區(qū)巴林左旗雙尖子山礦區(qū)銀鋅鉛礦補(bǔ)充勘探報(bào)告》中指出，礦區(qū)估算銀為19 797.02 t、鋅為1 068 256.15 t、鉛為1 807 941.08 t，其規(guī)模刷新亞洲銀礦規(guī)模紀(jì)錄[17]，在礦床規(guī)模分類中銀屬于超大型礦床，鉛和鋅均為大型礦床。2017年有色金屬礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查中心提交了《內(nèi)蒙古自治區(qū)巴林左旗雙尖子山礦區(qū)銀鉛鋅礦生產(chǎn)勘探報(bào)告》，總結(jié)了礦區(qū)近幾年最新的勘探結(jié)果后指出，截至2017年3月31日礦區(qū)121b+122b+333類礦石中銀15 129.29 t、鋅為1 500 462 t、鉛為389 119 t，伴生銀3 110.09 t、鋅388 170 t、鉛461 905 t，該找礦成果被評為“中國地質(zhì)學(xué)會2018年度十大地質(zhì)找礦成果”之一[18-20]。

在礦區(qū)今后勘查方面，目前的文獻(xiàn)報(bào)道主要側(cè)重綜合地質(zhì)地球物理研究，如物探激電異常和三維精細(xì)電性結(jié)構(gòu)等方面，以尋找火山機(jī)構(gòu)、隱伏巖體、錫銅礦體等信息為主[21-23]，尚未見開展礦區(qū)原生暈地球化學(xué)勘查方面的研究。

在上述礦床發(fā)現(xiàn)歷程中，對勘查地球化學(xué)的成果報(bào)道相對較少。雙尖子山礦區(qū)1:20萬區(qū)域化探工作起止于1986年至1990年間[24]，其成果為1990年之后的多金屬礦產(chǎn)普查提供了參考。雙尖子山礦區(qū)1:5萬化探涉及烏尓吉幅(L50E022021)和上段幅(L50E021021)，其中烏尓吉幅1:5萬礦產(chǎn)調(diào)查工作(含化探普查工作)起止時(shí)間為2005年至2007年[25]、上段幅1:5萬礦產(chǎn)調(diào)查工作(含化探普查工作)起止年限為2009年至2012年[26]，這些化探成果為礦區(qū)同時(shí)期的勘探工作提供了參考。本文按照全國礦產(chǎn)資源潛力評價(jià)典型礦床地球化學(xué)建模中對區(qū)域化探數(shù)據(jù)的處理方法[27-30]，對雙尖子山礦床區(qū)域化探數(shù)據(jù)進(jìn)行再處理，同時(shí)利用地球化學(xué)基因礦化相似度的新技術(shù)[31-33]繪制地球化學(xué)綜合異常，進(jìn)而分析區(qū)域化探成果在雙尖子山礦床勘查中的作用。

1 區(qū)域地質(zhì)特征

按照全國礦產(chǎn)資源潛力評價(jià)典型礦床地球化學(xué)建模方法，本文確定的研究區(qū)范圍是以雙尖子山礦床為中心的東西和南北方向均為30 km的范圍，具體坐標(biāo)范圍是西安80坐標(biāo)系高斯6度帶中第20帶的東西向653～683 km，南北向4 918～4 948 km。研究區(qū)涉及1:20萬圖幅兩幅，分別是L5035白塔子廟幅和L5036協(xié)里府幅。白塔子廟幅和協(xié)里府幅的1:20萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)報(bào)告由遼寧省第二區(qū)測隊(duì)于1971年完成，報(bào)告中劃分出了白音諾—興隆莊鐵銅多金屬成礦帶，內(nèi)蒙古地質(zhì)調(diào)查院于2001年對這兩幅1:20萬地質(zhì)圖進(jìn)行了修測[34]。研究區(qū)位于1:25萬建造構(gòu)造圖L50C004003昆都幅內(nèi)，該幅圖由內(nèi)蒙古自治區(qū)第十地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院于2010年12月編制完成[35]。本文依據(jù)L50C004003昆都幅(公開版)修編雙尖子山礦床區(qū)域地質(zhì)圖(圖1)。

研究區(qū)主要出露晚古生代二疊系基底巖系、中生代侏羅紀(jì)火山-沉積巖系和新生代第四紀(jì)沖積砂土等(圖1)。晚古生代二疊系基底巖系主要為中二疊統(tǒng)大石寨組上段、中二疊統(tǒng)哲斯組和上二疊統(tǒng)林西組。侏羅系地層主要為中侏羅統(tǒng)新民組、上侏羅統(tǒng)滿克頭鄂博組、瑪尼吐組和白音高老組。各組巖性簡單描述可參考圖1中圖注。中二疊統(tǒng)大石寨組上段巖性主要為灰褐色玄武安山巖、中性凝灰?guī)r、流紋斑巖、粉砂巖、粉砂質(zhì)板巖，該組是雙尖子山銀多金屬礦床的主要賦礦建造[7-8,30,36-37]，盡管目前對賦礦建造的時(shí)代尚存在爭議[38]。

研究區(qū)侵入巖比較發(fā)育，主要分布在西北部和東南部(圖1)。研究區(qū)中西部發(fā)育晚三疊世乃林壩巖體，巖性主要為淺灰色中粗?；◢忛W長巖和灰白色片麻狀粗中粒黑云母二長花崗巖[5]。研究區(qū)西北部出露的侵入巖體屬于白音諾爾巖體的一部分，總體呈北東向展布，侵入時(shí)代為早侏羅世和早白堊世，巖性主要為淺灰色-淺肉紅色含斑不等粒黑云母二長花崗巖、肉紅色-粉白色粗粒斑狀花崗巖、淺灰色粗粒黑云母花崗巖、肉紅色花崗斑巖[3,39]。研究區(qū)東南部和中東部也發(fā)育有早白堊世淺灰色粗粒黑云母花崗巖，在研究區(qū)東北部發(fā)育烏蘭壩花崗巖體[40]。此外，中酸性脈巖在研究區(qū)內(nèi)普遍發(fā)育，巖性主要有花崗斑巖、石英斑巖、閃長玢巖、正長斑巖以及偉晶巖脈和石英脈等(圖1)。

在雙尖子山礦區(qū)侵入巖不發(fā)育，在地表僅見閃長玢巖脈和花崗巖脈[41-42]；在井下勘探可見一套長英質(zhì)脈巖，主要有二長花崗斑巖脈、花崗閃長玢巖脈、石英斑巖脈[5,11,43]；在礦區(qū)中部和北部通過鉆孔揭露隱伏花崗斑巖、正長花崗巖、似斑狀花崗巖等[4,16,42,44-46 ]。

研究區(qū)褶皺和斷層均比較發(fā)育。區(qū)內(nèi)軸向北東的要爾亞—太平屯背斜為區(qū)域上林西—哲斯復(fù)向斜的次一級構(gòu)造[3]。區(qū)內(nèi)斷裂以北東向?yàn)橹?，北東東向、近南北向、北西向斷裂次之(圖1)。研究區(qū)北東向要爾亞—太平屯斷裂為區(qū)域上黃崗梁—甘珠爾廟斷裂帶的一部分[47]。由于受褶皺和斷裂影響，礦區(qū)地層、巖體大體呈北東向展布，局部呈北東東向或近南北向展布(圖1)。

研究區(qū)金屬礦床除位于中部的雙尖子山超大型銀多金屬礦床外，在雙尖子山礦床西部發(fā)育有乃林壩銅鉛鋅銀多金屬礦床和乃林壩鐵鉛鋅銀礦床[3]。研究區(qū)東北部發(fā)育浩布高大型鉛鋅多金屬矽卡巖礦床[40,48-49]，該礦床于1977年檢查航磁異常時(shí)被發(fā)現(xiàn)[50]，在1:20萬水系沉積物測量[50-51]和1:5萬土壤測量[52]中礦區(qū)均存在顯著異常。在研究區(qū)之外的西南部發(fā)育有白音諾爾大型鉛鋅矽卡巖礦床[53-55]，該礦床于20世紀(jì)70年代被當(dāng)?shù)啬撩癜l(fā)現(xiàn)[56]。白音諾爾礦床與雙尖子山礦床和浩布高礦床一起形成白音諾爾—雙尖子山—浩布高礦集區(qū)[2-3]。

2 樣品信息及測試方法

研究區(qū)涉及1:20萬L5035白塔子廟幅和L5036協(xié)里府幅的區(qū)域化探數(shù)據(jù)。1986年地礦部第二綜合物探大隊(duì)在該區(qū)開展1:20萬水系沉積物測量，于1990年4月提交了兩幅圖聯(lián)測的1:20萬區(qū)域化探報(bào)告及相關(guān)圖件。野外采樣工作在1986年5月至8月完成，采樣介質(zhì)以水系沉積物為主、以土壤為輔，為避免風(fēng)成砂干擾，采用的采樣粒級為-5～0.45 mm(即-5～40目)，采樣密度為1～2個(gè)點(diǎn)/km2，每4 km2組合成1個(gè)組合樣進(jìn)行測試分析[24]。

每個(gè)組合樣定量分析39種元素或氧化物，分別由地礦部第二綜合物探大隊(duì)、長春地院直讀光譜室、陜西省地礦局西安測試中心測試，分析報(bào)告從1986年12月至1989年11陸續(xù)報(bào)出。Au采用化學(xué)光譜法，As、Sb、Bi、Hg采用原子熒光法，Ag、Cd、K、Na、Li、Pb、Co采用原子吸收法，W、Mo采用極譜法，F(xiàn)采用離子選擇電極法，B、Sn選擇發(fā)射光譜法，Zr、V、Be采用電弧濃縮法，U采用激光測鈾法，Ba、Cu、Mn、Ni、P、Sr、Ti、Y、Zn、Al2O3、Fe2O3(即TFe2O3)、CaO、MgO采用等離子體光譜法，SiO2、Th、La、Nb、Cr采用X射線熒光光譜法。

各元素或氧化物的分析檢出限與目前區(qū)域化探行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中的要求相一致或基本一致。針對Cu、Ni兩元素，對于低于等離子體光譜法檢出限(均為5 μg/g)的樣品采用原子吸收法進(jìn)行補(bǔ)充測試(其檢出限分別為1 μg/g和2 μg/g)。各元素報(bào)出率均達(dá)90%以上?；冖窦墭?biāo)樣的合格率，白塔子廟幅除B準(zhǔn)確度合格率為98.4%，Na、W、Sn為99.5%外，其余元素均為100%；協(xié)里府幅除Be準(zhǔn)確度合格率為96.7%外，其余均為100%。Ⅱ級標(biāo)樣的合格率均為100%。分析質(zhì)量符合當(dāng)時(shí)《區(qū)域化探掃面工作方法若干規(guī)定》的要求，測試分析評審為優(yōu)秀級[24]。

本次研究區(qū)共涉及兩幅圖中的260個(gè)組合樣，由全國區(qū)域化探數(shù)據(jù)庫中檢索獲得[57]。

3 結(jié) 果

3.1 描述統(tǒng)計(jì)

針對區(qū)域化探數(shù)據(jù)庫檢索出的260條記錄，采用Excel軟件數(shù)據(jù)分析中的描述統(tǒng)計(jì)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)參數(shù)計(jì)算，統(tǒng)計(jì)結(jié)果如表1所示。

表1 研究區(qū)區(qū)域化探元素含量統(tǒng)計(jì)參數(shù)Table 1 Statistical description parameters of the elemental concentrations on regional geochemical survey in the study area

根據(jù)中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)區(qū)域地球化學(xué)勘查規(guī)范(DZ/T0167—2006)，研究區(qū)39種元素或氧化物含量的最小值部分低于所要求的分析方法的檢出限。可能的原因是相對于所采用的分析方法，其方法檢出限的確低于所要求的含量檢出限，如在中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查規(guī)范(1:250 000)(DZ/T0258—2014)中對部分元素的檢出限值有所降低。在數(shù)據(jù)驗(yàn)收或入庫時(shí)將低于實(shí)際采用方法檢出限的值按照其檢出限或1/2檢出限記錄[29]。研究區(qū)39種元素或氧化物含量的最小值不大于所要求的檢出限的有19種：As、Au、B、Bi、Cd、Co、Cr、F、La、Mo、Nb、Ni、P、Sb、Sn、V、W、Zn、Zr，其中As、Sn、Zr計(jì)3種的最小值為檢出限，Bi的最小值為1/2檢出限，Au、B、Cd、La、Mo、Sb、V計(jì)7種的最小值低于1/2檢出限，Co、Cr、F、Nb、Ni、P、W、Zn計(jì)8種的最小值介于檢出限和1/2檢出限之間。

依據(jù)全國礦產(chǎn)資源潛力評價(jià)化探資料應(yīng)用研究中所建議的29種微量元素邊界品位值[29,58]，研究區(qū)29種微量元素含量最大值大于其邊界品位的有Zn，這表明區(qū)域化探水系沉積物樣品中存在樣品的Zn含量已達(dá)到其邊界品位(5 000 μg/g)的情況，指示該區(qū)至少存在鋅礦化現(xiàn)象。其他28種微量元素含量的最大值均低于其邊界品位值。

雙尖子山礦床為銀鉛鋅多金屬礦床，Zn的最大值高達(dá)8 975 μg/g，但Ag和Pb的最大值僅為2 000 ng/g(其邊界品位為40 000 ng/g)和424 μg/g(其邊界品位為3 000 μg/g)，即區(qū)域化探水系沉積物樣品中并未直接出現(xiàn)Ag和Pb的礦化樣品。

變異系數(shù)是反映數(shù)據(jù)離散程度的重要指標(biāo)。在39種元素或氧化物中，變異系數(shù)明顯較大的兩元素為Cd和Zn，其值分別為10.00和4.96；其他元素或氧化物的變異系數(shù)介于0.06～2.06之間。由于不同元素在常見地質(zhì)體中的含量、變化范圍以及成礦所需的最低濃集系數(shù)均存在顯著不同，變異系數(shù)只是反映數(shù)據(jù)集含量的離散程度，因此無法進(jìn)行不同元素之間含量離散程度的比較，但針對同一種元素在不同地區(qū)可以進(jìn)行比較。此處僅列舉出研究區(qū)元素的變異系數(shù)，不做進(jìn)一步討論。

3.2 地球化學(xué)特征

在行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)中，地球化學(xué)圖的制作通常采用累積頻率法和含量對數(shù)差間隔法。采用含量對數(shù)差間隔法制作的地球化學(xué)圖便于同一元素在不同區(qū)域的比較，但在同一區(qū)域內(nèi)由于不同元素含量及含量變化范圍均存在明顯差異而導(dǎo)致不同元素之間不便于整體分布的比較。采用累積頻率法制作的地球化學(xué)圖雖然不便于不同區(qū)域的比較，但在同一區(qū)域可從整體角度來比較不同元素的分布情況。本文采用中華人民共和國地質(zhì)礦產(chǎn)行業(yè)標(biāo)準(zhǔn)土壤地球化學(xué)測量規(guī)程(DZ/T0145—2017)中推薦的19級累積頻率方法(中國地質(zhì)調(diào)查局發(fā)展研究中心開發(fā)的GeoExpl軟件中默認(rèn)為該方法)來制作研究區(qū)的地球化學(xué)圖。

在GeoExpl軟件中，首相將檢索樣品的經(jīng)緯度地理坐標(biāo)轉(zhuǎn)換成西安80坐標(biāo)系高斯6度帶公里網(wǎng)坐標(biāo)。離散數(shù)據(jù)網(wǎng)格化采用最近點(diǎn)插值方法，網(wǎng)格間距為2 km，搜索半徑為1.5 km，共計(jì)16行與16列，即256個(gè)網(wǎng)格點(diǎn)。網(wǎng)格數(shù)據(jù)等值線制作時(shí)，采用GeoExpl軟件默認(rèn)的19級累積頻率方法及其配色方案繪制等值區(qū)。

3.2.1 主量成分

在區(qū)域化探39種元素或氧化物分析項(xiàng)中，將SiO2、Al2O3、Fe2O3、K2O、Na2O、CaO、MgO、Ti、P、Mn這10種稱為主量成分[59]，其19級累積頻率地球化學(xué)剖析圖如圖2所示，其地質(zhì)圖內(nèi)容與圖1中相一致。

圖2 雙尖子山礦區(qū)主量成分的地球化學(xué)剖析圖(色標(biāo)示累積頻率,%;下文同)Fig.2 Regional geochemical maps of major components in Shuangjianzishan deposit area

在雙尖子山礦區(qū)范圍內(nèi)，出現(xiàn)明顯高值的成分為MgO、CaO、Fe2O3、Ti、P、Mn，出現(xiàn)明顯低值的成分為SiO2和K2O，而Al2O3和Na2O在礦區(qū)范圍內(nèi)并未表現(xiàn)出明顯的高值或低值特征，即礦區(qū)明顯富集基性造巖成分而明顯貧化酸性造巖成分。這種主量成分的地球化學(xué)分布特征與雙尖子山礦區(qū)巖性成分為中二疊統(tǒng)大石寨組上段灰褐色玄武安山巖、中性凝灰?guī)r的成分特征相一致，即主量成分的地球化學(xué)分布特征明顯受控于研究區(qū)的母巖巖性分布特征。

在研究區(qū)東北部浩布高礦區(qū)，出現(xiàn)高值的成分為CaO、Fe2O3、Mn，出現(xiàn)低值的成分為SiO2、Al2O3、Na2O、K2O，而MgO、Ti、P在礦區(qū)范圍內(nèi)并未表現(xiàn)出明顯的高值或低值特征。

3.2.2 熱液成礦及運(yùn)礦元素

在區(qū)域化探所分析的除10種主量成分外的29種微量元素中，將W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn、Cd、Au、Ag、As、Sb、Hg這13種稱為熱液成礦元素，將B和F這2種稱為熱液運(yùn)礦元素[28，60]。這15種微量元素的19級累積頻率地球化學(xué)剖析圖如圖3所示，其地質(zhì)圖內(nèi)容與圖1中相一致。

圖3 雙尖子山礦區(qū)熱液成礦及運(yùn)礦元素的地球化學(xué)剖析圖Fig.3 Regional geochemical maps of indicator and path elements in Shuangjianzishan deposit area

在雙尖子山礦區(qū)及其附近，出現(xiàn)明顯高值的微量元素有W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn、Cd、Ag、As、Sb計(jì)11種，出現(xiàn)相對高值的微量元素有Au、Hg、F計(jì)3種，而B在礦區(qū)及其附近并未表現(xiàn)出明顯的高值或低值特征，即礦區(qū)及其附近明顯富集除Au、Hg以外的其他11種熱液成礦元素，而熱液運(yùn)礦元素并未表現(xiàn)出明顯的富集特征。這11種熱液成礦元素明顯富集的特征可能由成礦作用所致，亦可能受礦區(qū)及其附近母巖巖性與風(fēng)化程度等因素所控，這有待對地球化學(xué)異常圖的進(jìn)一步剖析。

在研究區(qū)東北部浩布高礦區(qū)，出現(xiàn)明顯高值的微量元素有W、Sn、Mo、Cu、Pb、Zn、Cd、Au、Ag、As、Sb、F計(jì)12種，出現(xiàn)相對高值的微量元素有Bi和Hg，而B出現(xiàn)相對低值特征。這種熱液成礦元素及運(yùn)礦元素明顯富集的特征與浩布高礦區(qū)的礦化特征相一致，但是否受該區(qū)母巖巖性及其風(fēng)化程度等因素影響尚有待對地球化學(xué)異常圖的進(jìn)一步剖析。

3.2.3 其他微量元素

此處其他微量元素是指在區(qū)域化探所分析的39種元素或氧化物中除10種主量成分和15種熱液成礦和運(yùn)礦元素之外的14種微量元素，具體包含在基性巖漿巖中富集的基性微量元素V、Cr、Co、Ni計(jì)4種，在酸性巖漿巖中富集的酸性微量元素Zr、Nb、La、Y、Th、U計(jì)6種和造巖微量元素Li、Be、Sr、Ba計(jì)4種[28,60]。這14種微量元素的19級累積頻率地球化學(xué)剖析圖如圖4所示，其地質(zhì)圖內(nèi)容與圖1中相一致。

圖4 雙尖子山礦區(qū)微量元素的地球化學(xué)剖析圖Fig.4 Regional geochemical maps of trace elements in Shuangjianzishan deposit area

在雙尖子山礦區(qū)及其附近，出現(xiàn)明顯高值的微量元素有V、Cr、Co、Ni、Nb計(jì)5種，出現(xiàn)相對高值的微量元素有Li、Sr、Ba，出現(xiàn)明顯低值的微量元素有Th、U、Be，而Zr、La、Y在礦區(qū)及其附近并未表現(xiàn)出明顯的高值或低值特征。礦區(qū)及其附近V、Cr、Co、Ni、Nb等元素的明顯富集可能由成礦作用所致，亦可能受礦區(qū)及其附近母巖巖性及其風(fēng)化程度等因素所控，這有待地球化學(xué)異常圖的進(jìn)一步剖析。

在研究區(qū)東北部浩布高礦區(qū)，出現(xiàn)相對高值的微量元素有Th和U，而其他微量元素并未表現(xiàn)出明顯的高值或低值特征。

綜上所述，在雙尖子山礦區(qū)范圍內(nèi)出現(xiàn)明顯高值的成分有MgO、CaO、Fe2O3、Ti、P、Mn計(jì)6種主量成分，W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn、Cd、Ag、As、Sb計(jì)11種熱液成礦元素，V、Cr、Co、Ni、Nb計(jì)5種其他微量元素。主量成分的地球化學(xué)明顯富集特征可能受控于研究區(qū)的母巖巖性分布情況，而微量元素明顯富集特征可能由成礦作用所致，亦可能受礦區(qū)及其附近母巖巖性及其風(fēng)化程度等因素所控。

4 討 論

4.1 地球化學(xué)異常

繪制地球化學(xué)異常圖的關(guān)鍵是確定元素的地球化學(xué)異常下限，而地球化學(xué)異常下限的確定是勘查地球化學(xué)的一個(gè)基本問題，也是勘查地球化學(xué)應(yīng)用于礦產(chǎn)勘查時(shí)決定性的一個(gè)關(guān)鍵環(huán)節(jié)[61]。目前單元素異常下限的確定可劃分為定值異常下限和變值異常下限兩種[29,62]。

對于定值異常下限的異常圖，其異常區(qū)在19級累積頻率地球化學(xué)圖中可以找到類似區(qū)域，因此在19級累積頻率地球化學(xué)圖的基礎(chǔ)上不需要制作定值異常下限的地球化學(xué)異常圖。但從上文地球化學(xué)圖中明顯高值的元素分布情況來看，定值異常下限圈定的異常區(qū)既可能是由礦化作用或分散礦化所致，又有可能是由成巖作用(或母巖巖性)及其風(fēng)化程度所致，因此需要繪制基于變值異常下限的地球化學(xué)異常圖。

對于變值異常下限，目前常用方法主要有分區(qū)定值法、滑動定值法、插值背景法、機(jī)器學(xué)習(xí)法、風(fēng)化背景法等[62]，其目的主要是為了消除母巖巖性(內(nèi)因)和風(fēng)化差異(外因)的影響。變值七級異常劃分方案是由龔慶杰等為了消除母巖巖性和風(fēng)化差異影響而提出的基于變化背景值[59]和元素邊界品位的異常劃分方法[28-29,58]。該方法不僅是客觀的、多變量的、變值的、無需考慮數(shù)據(jù)分布形式的異常確定方法，而且也綜合考慮了巖性、元素的風(fēng)化行為及其邊界品位，因此是一種真正意義上的“地球化學(xué)數(shù)據(jù)”異常確定和分級方法[62]。該方法已從礦區(qū)→礦田→礦集區(qū)→成礦亞帶[28-29]以及在南嶺中南部礦集區(qū)[58]、云南蘭坪盆地多金屬礦集區(qū)[63]、江西于都鐵山垅鎢礦區(qū)[32]得到了檢驗(yàn)，效果顯著。本次采用變值七級異常方法來繪制研究區(qū)的單元素地球化學(xué)異常圖，具體計(jì)算方法可參考文獻(xiàn)[29,58,63]。

龔慶杰等[58]于2018年報(bào)道了所開發(fā)的GBAL(Geochemical Background and Anomaly Levels)軟件，可計(jì)算27種微量元素的地球化學(xué)異常分級值。隨后，該軟件又補(bǔ)充了Au、Ag、Se的七級異常地球化學(xué)分級值計(jì)算方法[29,64-65]。此處采用GBAL軟件計(jì)算29種微量元素在研究區(qū)的地球化學(xué)異常分級值。

4.1.1 熱液成礦及運(yùn)礦元素

研究區(qū)13種熱液成礦元素及2種熱液運(yùn)礦元素的七級地球化學(xué)異常分級剖析圖如圖5所示，其地質(zhì)圖內(nèi)容與圖1中相一致。

圖5 雙尖子山礦區(qū)熱液成礦及運(yùn)礦元素的地球化學(xué)異常分級剖析圖Fig.5 Anomaly maps of regional geochemical survey of indicator and path elements in Shuangjianzishan deposit area

在雙尖子山礦區(qū)及其附近存在異常的元素有W、Sn、Mo、Bi、Pb、Zn、Ag、As、Sb計(jì)9種，且均為熱液成礦元素，而Cu、Cd、Au、Hg、B、F計(jì)6種微量元素在雙尖子山礦區(qū)及其附近幾乎不存在異常(圖5)。對照單元素地球化學(xué)圖(圖3)，在雙尖子山礦區(qū)及其附近出現(xiàn)明顯高值的Cu和Cd，出現(xiàn)相對高值的Au、Hg、F以及未表現(xiàn)出明顯高值或低值特征的B，這6種元素均不發(fā)育異常，因此可以認(rèn)為Cu、Cd、Au、Hg、F的高值可能由雙尖子山礦區(qū)及其附近母巖巖性及其風(fēng)化程度所致。

在研究區(qū)東北部浩布高礦區(qū)，存在異常的元素有W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn、Cd、Ag、As、Sb計(jì)11種(圖5)，這與浩布高礦區(qū)1:20萬水系沉積物測量的化探異常在元素組成上相一致[50-52]。相對于雙尖子山礦區(qū)及其附近的異常元素而言則多了Cu和Cd，而Au、Hg、B、F這4種微量元素在研究區(qū)東北部浩布高礦區(qū)也幾乎不存在異常。對照單元素地球化學(xué)圖(圖3)，在浩布高礦區(qū)出現(xiàn)明顯高值的Au和F以及出現(xiàn)相對高值的Hg均不發(fā)育異常，因此可以認(rèn)為Au、Hg、F的高值可能由浩布高礦區(qū)的母巖巖性及其風(fēng)化程度所致。

4.1.2 其他微量元素

研究區(qū)14種其他微量元素的七級地球化學(xué)異常分級剖析圖如圖6所示，其地質(zhì)圖內(nèi)容與圖1中相一致。

圖6 雙尖子山礦區(qū)微量元素的地球化學(xué)異常分級剖析圖Fig.6 Anomaly maps of regional geochemical survey of trace elements in Shuangjianzishan deposit area

在雙尖子山礦區(qū)及其附近14種其他微量元素幾乎不存在異常(圖6)。對照單元素地球化學(xué)圖(圖4)，在雙尖子山礦區(qū)及其附近出現(xiàn)明顯高值的V、Cr、Co、Ni、Nb以及出現(xiàn)相對高值的Li、Sr、Ba均不發(fā)育異常，因此可以認(rèn)為這些微量元素的高值可能由雙尖子山礦區(qū)及其附近的母巖巖性及其風(fēng)化程度所致。

在研究區(qū)東北部浩布高礦區(qū)，除Be、Y、Th、U存在異常外，其他10種微量元素幾乎不存在異常(圖6)。對照單元素地球化學(xué)圖(圖4)，在研究區(qū)東北部浩布高礦區(qū)出現(xiàn)相對高值的Th和U在異常圖中表現(xiàn)為一級異常；但并未表現(xiàn)出明顯高值或低值特征的Be和Y卻出現(xiàn)一級或二級異常。

綜上所述，在雙尖子山礦區(qū)及其附近存在異常的元素有W、Sn、Mo、Bi、Pb、Zn、Ag、As、Sb計(jì)9種熱液成礦元素，而其他微量元素在雙尖子山礦區(qū)及其附近幾乎不存在異常。對照單元素地球化學(xué)圖中Cu、Cd、V、Cr、Co、Ni、Nb計(jì)7種微量元素在雙尖子山礦區(qū)及其附近存在明顯富集的情況，可以認(rèn)為這7種微量元素的富集特征可能是由雙尖子山礦區(qū)及其附近母巖巖性及其風(fēng)化程度所致。

4.2 礦化基因相似度分析

在地球化學(xué)異常分類中，除單元素地球化學(xué)異常外便是綜合地球化學(xué)異常，而綜合地球化學(xué)異常的關(guān)鍵環(huán)節(jié)是如何構(gòu)建綜合指標(biāo)[62]。將基于上述七級異常方法的異常分級值進(jìn)行累加即可形成綜合地球化學(xué)異常指標(biāo)，這種綜合指標(biāo)的結(jié)果基本可由單元素異常的結(jié)果推斷出來，因此此處不再構(gòu)建這種基于單指標(biāo)累加的綜合指標(biāo)。此處采用基于元素之間相互關(guān)系構(gòu)建的一種新的綜合找礦指標(biāo)——礦化相似度來繪制研究區(qū)的綜合地球化學(xué)異常圖。

礦化相似度是指地球化學(xué)基因中樣品的礦化地球化學(xué)基因與理想礦石的礦化地球化學(xué)基因的相似程度[31-32]。地球化學(xué)基因是近年來提出的新技術(shù)[66-69]，目前針對礦化地球化學(xué)基因已提出金礦化地球化學(xué)基因(MGAu)[31]和鎢地球化學(xué)基因(MGW)[32]。金礦化地球化學(xué)基因的元素序列為Ti→Sb→Th→Bi→Nb→Au→Zr→Ag→La→Pb→Y，鎢礦化地球化學(xué)基因的元素序列為Ti→Cu→Th→W→Nb→Sn→Zr→Zn→La→Mo→Y，其實(shí)質(zhì)是基于6種不活動元素Ti、Zr、Nb、Th、La、Y與5種金礦指示元素Au、Ag、Sb、Bi、Pb和5種鎢礦指示元素W、Sn、Mo、Cu、Zn來分別交叉構(gòu)建金礦化基因和鎢礦化基因，具體構(gòu)建方法、基因編碼、相似度計(jì)算可參考文獻(xiàn)[31-32,70]。樣品的基因編碼相對于理想礦石的基因編碼的相似度被稱為礦化相似度，理想背景區(qū)樣品的礦化相似度為0，理想礦石的礦化相似度為100。按照文獻(xiàn)[31-32,70]的建議，可將礦化相似度0～20稱為正常背景值，20～40稱為高背景區(qū)，40以上稱為異常區(qū)，其中40～60稱為異常外帶，60～80稱為異常中帶，80～100稱為異常內(nèi)帶。

龔慶杰等[68]于2020年報(bào)道了所開發(fā)的GGC(Geochemical Gene Coding)軟件，可計(jì)算3種巖性地球化學(xué)基因、2種稀土元素地球化學(xué)基因和2種礦化地球化學(xué)基因。此處采用GGC軟件計(jì)算金礦化地球化學(xué)基因和鎢礦化地球化學(xué)基因各自的礦化相似度并制作礦化相似度地球化學(xué)圖如圖7所示，其地質(zhì)圖內(nèi)容與圖1中相一致。

圖7 雙尖子山礦區(qū)礦化相似度地球化學(xué)剖析圖Fig.7 Geochemical maps of mineralization similarities of gold and tungsten metallogenes in Shuangjianzishan deposit area

在雙尖子山礦區(qū)及其附近，金礦化基因的礦化相似度(MGAu_R礦)發(fā)育二級異常(圖7)，即出現(xiàn)異常外帶和異常中帶，指示該區(qū)存在Au(和/或Ag、Sb、Bi、Pb)的礦化可能。鎢礦化基因的礦化相似度(MGW_R礦)僅發(fā)育一級異常，反映該區(qū)可能存在W(或Sn、Mo、Cu、Zn)的礦化情況。

在研究區(qū)東北部浩布高礦區(qū)，金礦化基因和鎢礦化基因的礦化相似度(MGAu_R礦和MGW_R礦)均發(fā)育三級異常(圖7)，即均出現(xiàn)內(nèi)、中、外異常分帶，指示該區(qū)存在Au(和Ag、Sb、Bi、Pb)、W(和Sn、Mo、Cu、Zn)的礦化可能。

綜合上述礦化相似度的異常特征并結(jié)合研究區(qū)發(fā)育浩布高鉛鋅錫銅多金屬礦床和雙尖子山銀鉛鋅多金屬礦床的地質(zhì)事實(shí)，可以認(rèn)為基于元素之間相互關(guān)系構(gòu)建的地球化學(xué)基因的礦化相似度可以作為該區(qū)金屬礦產(chǎn)勘查的一種有效的綜合地球化學(xué)指標(biāo)，同時(shí)也可以認(rèn)為區(qū)域化探工作在該區(qū)金屬礦產(chǎn)勘查中具有很好的參考價(jià)值。

5 結(jié) 論

(1)采用19級累積頻率法制作研究區(qū)39種元素或氧化物的地球化學(xué)圖，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在雙尖子山礦區(qū)范圍內(nèi)出現(xiàn)明顯高值的成分有MgO、CaO、Fe2O3、Ti、P、Mn、W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Zn、Cd、Ag、As、Sb、V、Cr、Co、Ni、Nb計(jì)22種，主量成分的明顯富集特征可能受控于研究區(qū)的母巖巖性分布情況，而微量元素明顯富集特征可能由成礦作用所致，亦可能受礦區(qū)及其附近母巖巖性等因素所控。

(2)采用七級異常分類法制作研究區(qū)29種微量元素的地球化學(xué)異常圖，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在雙尖子山礦區(qū)及其附近存在W、Sn、Mo、Bi、Pb、Zn、Ag、As、Sb計(jì)9種熱液成礦元素的異常區(qū)，而其他微量元素在雙尖子山礦區(qū)及其附近幾乎不存在異常。在地球化學(xué)圖中Cu、Cd、V、Cr、Co、Ni、Nb計(jì)7種微量元素的明顯富集情況可能是由雙尖子山礦區(qū)及其附近母巖巖性及其風(fēng)化程度所致。

(3)基于地球化學(xué)基因技術(shù)制作了研究區(qū)金礦化基因和鎢礦化基因的礦化相似度地球化學(xué)圖，結(jié)果發(fā)現(xiàn)在雙尖子山礦區(qū)及其附近以及研究區(qū)東北部浩布高礦區(qū)均存在金礦化相似度和鎢礦化相似度的異常區(qū)，表明礦化相似度可以作為該區(qū)金屬礦產(chǎn)勘查的一種有效的綜合地球化學(xué)指標(biāo)，認(rèn)為區(qū)域化探工作在該區(qū)金屬礦產(chǎn)勘查中具有很好的參考價(jià)值。