馬江水，龐雪嬌

1.黑龍江省自然資源調查院，黑龍江 哈爾濱 150036；2.中國地質調查局沈陽地質調查中心，遼寧 沈陽 110034

0 引言

硒（Se）是一種典型稀有分散元素，同時又是人類和動物生命中不可缺少的微量元素，在自然界分布很廣，但在地殼中豐度很低，常以共、伴生礦種產(chǎn)出.

硒礦床分為獨立硒礦床和伴生硒礦床兩大類.根據(jù)硒的主要來源將伴生硒礦床又劃分為以下幾種工業(yè)類型：巖漿型（Cu-Ni硫化物礦床）、斑巖型（Cu礦床和Cu-Mo礦床）、夕卡巖型（Cu、Fe礦床）、海底噴流型（硫化物礦床）、火山沉積型（黃鐵礦礦床）、熱液型（U-Hg-Mo-V多金屬礦床、Cu礦床、Pb-Zn礦床、金礦床）、沉積型（黑色頁巖、碳質硅質頁巖、煤、磷塊巖等礦床）［1］.

硒礦伴生于金礦床、銀礦床、銅礦床、汞礦、鈾礦等多種礦床中［2］.典型金礦床如西秦嶺寒武系中的拉爾瑪、邛莫層控金礦床，礦床中廣泛存在硒的獨立礦物和硒以類質同象形式進入硫化物晶格的現(xiàn)象，說明金以硒絡合物形式遷移，并導致了金、硒的共同富集［3］；硒還以類質同象賦存于黃鐵礦、方鉛礦、紫硫鎳礦等硫化物中或者被有機物所吸附.

湖北恩施漁塘壩硒礦是目前我國發(fā)現(xiàn)的唯一硒品位高達8 590×10-6的小型獨立硒礦床，屬沉積-再造型層控礦床，除主要富集Se元素外，其他如Mo、Cd、V、Co等也有較高的富集，稀土元素總量低，輕稀土略顯富集［4］.

黑龍江省礦產(chǎn)資源豐富，包括斑巖型、巖漿熱液型、夕卡巖型、火山熱液型、蝕變巖型、變質改造型、沉積型等.目前，伴生有硒礦床4處，已查明伴生硒總儲量為1 684 t，儲量居全國前4位①黑龍江省地質調查研究總院.黑龍江省礦產(chǎn)資源潛力評價報告.2013..因此，對硒礦資源潛力預測意義重大.

1 黑龍江省與硒礦相關的礦床篩選

1.1 硒元素的遷移富集和成礦類型

硒是一種典型的半金屬元素，在地球陸殼中豐度為0.05×10-6～0.09×10-6［5］，通常極難形成工業(yè)富集.硒的賦存狀態(tài)大體可分為3類：一以獨立礦物形式存在，二是以類質同像形式存在，三以黏土礦物吸附形式存在［6］.硒與硫結晶化學和某些地球化學性質頗為相似，屬強親銅元素.硒廣泛分布于地殼中，硒的元素豐度不及硫豐度的千分之一，故硒易取代硫化物中的硫而不易形成硒化物［1，3，7-9］；硒的獨立礦物在自然界中分布極少，主要呈類質同象分布于硫化物或硫酸鹽礦物中［1］.非富硒表層土壤有機碳、CaO含量與硒含量呈正相關性，反映了高硒層區(qū)的多因素富集特征，pH值與硒含量無明顯關系［10］.硒在金屬硫化物中可以類質同象形式存在，亦可以微細粒的硒礦物包裹體存在［11］.硒在地表的各類巖石中分布極不均勻.據(jù)統(tǒng)計，變質巖硒的含量最高，約為0.031×10-6～0.131×10-6；其次為沉積巖，約為0.028×10-6～0.118×10-6；最低為巖漿巖，為0.059×10-6～0.0108×10-6.在三大巖類中，不同巖石類型硒的含量也不相同［2］.

綜合世界、中國和黑龍江省硒礦資源遷移富集特征、成礦地質條件、成因類型等因素，將黑龍江省與硒礦相關的礦床預測類型分為7類：火山熱液-巖漿型銅（鎳）礦、夕卡巖型鉛鋅（鉬）多金屬礦、（層控型構造蝕變巖型）巖金礦、（低硫型）煤礦、（硫）鐵礦、熱液型鈾（汞金銀）礦、（碳質硅質）沉積碎屑型獨立硒礦.可根據(jù)礦床預測類型不同，總結硒礦資源預測條件、重要控礦因素和成礦期，并對黑龍江省目前可統(tǒng)計的礦產(chǎn)資源進行分類篩選.

1.2 獨立硒礦預測的必要條件

中國的濱海相碳質建造，從下震旦統(tǒng)—下二疊統(tǒng)可分為4個層位的碳質巖系（黑色巖系），其不但是硒的礦源層，而且是硒的初始富集層或工業(yè)富集層.它們與有機質及炭質對硒吸附富集作用有關.現(xiàn)已知秦嶺、新疆和南方諸省的石煤中有較高的含硒量，這些地區(qū)可能找到沉積類型的獨立硒礦床及沉積改造型伴生礦床［12］.因此，結合硒礦的遷移富集和國內獨立改造型硒礦特點，將濱海碳質巖建造的碳質硅（質）巖、碳質頁巖、碳質板巖等黑色巖系作為獨立硒礦預測的必要條件.

1.3 伴生硒礦資源預測的重要條件

中國夕卡巖類礦床，尤其是銅礦床，在其形成階段常可形成伴生硒（屬強親銅元素）礦床.因此，在開發(fā)夕卡巖型金屬礦產(chǎn)時，務必測試硒元素，這應成為尋找大批硒礦床的重要步驟［12］.另據(jù)劉家軍等［13］對層控金礦床中金-硒共生機理的研究成果：礦床中廣泛存在硒的獨立礦物和硒以類質同象形式進入硫化物晶格的現(xiàn)象，說明金以硒絡合物形式遷移，并導致了金、硒的共同富集.由此，夕卡巖類金屬礦床、層控型金礦、構造蝕變型金礦作為伴生硒礦預測的重要條件是合理的.

1.4 硒成礦預測的重要控礦因素及成礦期

無論在地塊區(qū)或造山帶，均有伴生硒礦床的形成，并與中國的銅、鎳、鉬、鉛鋅、鎢、鉍、鈷、銻、汞、鈾、鎵、銦、鎘、金等共生［12］.主要分布在華北板塊邊緣、揚子板塊邊緣、喀喇昆侖-三江成礦帶等地［14］.成礦空間定位于古亞洲構造系與濱海太平洋構造系的復合疊加部位.

伴生硒礦具多期性成礦的特點，始于加里東期，而后經(jīng)歷華力西期、印支期，止于燕山期；沉積型硒礦床成生于二疊紀中期；硒礦泉水形成于喜馬拉雅期.

1.5 礦床篩選

據(jù)以上條件，采用黑龍江省礦產(chǎn)資源潛力評價成果對全省目前可統(tǒng)計的礦產(chǎn)資源進行分類篩選.共篩選出285處礦床、礦點，其中夕卡巖型金屬礦床31處（大型3處、中型5處）；銅（鎳）礦18處（大型特大型各1處、中型1處）；（硫）鐵礦32處（大型1處、中型6處）；熱液型鈾（汞銀）礦2處（小型）；（低硫）煤礦106處；巖金礦66處（大型5處、中型6處）；鉬鉛鋅多金屬礦28處（特大型1處、大型1處、中型4處）.

2 黑龍江省伴生硒礦資源預測及潛力分析

2.1 伴生硒礦預測方法

借鑒池順都等應用GIS進行礦產(chǎn)資源潛力研究［15］和大興安嶺呼中地區(qū)礦產(chǎn)資源開發(fā)利用潛力分析方法［16］，篩選和確定符合黑龍江省伴生硒礦找礦潛力的相關礦床，分別賦予其權重值；綜合分析確定權重值高的填圖單元為基本預測單位，應用GIS技術在相應地質礦產(chǎn)圖中篩選和圈定其潛力區(qū)面積；在此基礎上對已發(fā)現(xiàn)伴生硒礦的礦區(qū)外圍按預測面積和相應的成礦條對其儲量進行計算和預測，未發(fā)現(xiàn)硒礦的不進行儲量預測，可作為中大比例尺礦調或預查區(qū)部署的重要參考依據(jù).

2.2 預測權重賦值

伴生硒礦權重值除考慮相關礦種、成礦規(guī)模、成因類型外，增加含硫特征、硒礦化權重值、地質因素（巖性組合）、化探因素.其權重值如下.

相關礦種：最高10分，其中銅10分、鎳9分、巖金9分、鎢9分、鉬8分、鉛鋅7分、銻錫6分、硫鐵10分、鐵8分、鈾7分、汞銀6分、獨立硒礦10分.

礦產(chǎn)規(guī)模：最高5分，其中特大型5分、大型4分、中型3分、小型2分、礦點1分.

成因類型：最高15分，其中夕卡巖型15分、沉積變質型10分、構造蝕變巖型10分、斑巖型8分、其他類型5分.

硫含量特征：高硫0分，低硫5分，不確定1分.

礦物特征：相關礦物以類質同象的主要礦物組合的最高為5分，如常見含硒的黃鐵礦、輝鉬礦、硫鐵礦、硫鈷礦、方鉛礦、輝鉍礦、黃銅礦、重晶石、赤鐵礦、玉髓、石英、水云母及褐鐵礦等，出現(xiàn)1種為0.5分.

有無硒礦礦化：見硒礦達到工業(yè)品位的20分，礦化品位的18分，不確定的5分.

地質因素：包括巖性組合與硒礦的關系（有利的5分、較有利的3分、不確定的1分），地質構造是否有利（有利15分、較有利10分、不確定5分）.

化探因素：有無硒土壤異常（附近有化探資料且經(jīng)初步分析與成礦相關的20分，可能相關的15分，不確定的5分，作過相關化探工作無異常的0分）①崔玉軍，等.黑龍江省三江平原土壤碳庫分布規(guī)律研究報告.2012.①崔玉軍，等.黑龍江省多目標區(qū)域地球化學調查報告（賓縣-延壽地區(qū)）.2010.③崔玉軍，等.黑龍江省區(qū)域生態(tài)地球化學評價報告（松嫩平原南部）.2010.④崔玉軍，等.黑龍江省多目標區(qū)域地球化學調查報告（海倫-慶安地區(qū)）.2014..

2.3 伴生硒礦礦產(chǎn)地找礦潛力分析

結合硒的遷移富集特征，依據(jù)國內外伴生硒礦的成礦地質條件及成礦預測的必要條件、重要條件等將已發(fā)現(xiàn)的相關礦床進行綜合評價，將其劃分為硒礦找礦的高潛力礦床、中潛力礦床、低潛力礦床.依據(jù)實踐經(jīng)驗“大型、中型礦床外圍具有較大的找礦潛力，小型礦床次之，礦點礦化點更小”［15］及其他相關條件確定伴生硒礦和獨立硒礦的潛力分析評價權重值.

據(jù)全國礦產(chǎn)資源評價結果，對黑龍江現(xiàn)已發(fā)現(xiàn)的與硒伴生的礦產(chǎn)地或可能伴生的礦產(chǎn)地進行綜合評分，總評分在55分以上（含55分）的為Ⅰ類高潛力伴生硒礦床，44～55分（不含55分）為Ⅱ類中潛力伴生硒礦床，30～43.5分的為Ⅲ類低潛力伴生硒礦床.對884處礦產(chǎn)地進行評價，共劃分Ⅰ類礦床57處、Ⅱ類礦床103處、Ⅲ類礦床125處.由表1可看出：Ⅰ類高潛力礦床占全省礦床總比例僅為6.45%，Ⅱ類、Ⅲ類分別占11.65%和14.14%.總體分析銅、金及多金屬礦所占比例較大，煤及非金屬礦受研究程度影響，其成礦潛力不確定性較大.

表1 黑龍江省伴生硒礦資源潛力評價分類表Table 1 Classification by potential evaluation of associated Se resources in Heilongjiang Province

2.4 伴生硒礦預測潛力區(qū)分布面積及硒資源量預測

依據(jù)黑龍江省礦產(chǎn)資源潛力評價結果⑤黑龍江省地質調查研究總院.黑龍江省礦產(chǎn)資源潛力評價報告.2013.，分別選?、耦?、Ⅱ類典型伴生硒礦8處和7處進行硒礦資源潛力區(qū)預測.Ⅰ類中已發(fā)現(xiàn)硒礦化的5處礦床可信度為1，未發(fā)現(xiàn)硒礦化或未進行硒礦勘查工作的可信度為0.7；Ⅱ類典型礦床預測區(qū)可信度均為0.5.由預測面積數(shù)乘以可信度得到可信面積，預測黑龍江省伴生硒礦分布面積為74 097.91 km2.預測增加資源量為1 106.2 t.詳見表2.

表2 黑龍江省預測伴生硒礦潛力區(qū)及硒資源量預測結果Table 2 Predicted associated Se potential areas and resources prediction in Heilongjiang Province

綜合來看，伴生硒礦預測潛力區(qū)面積較大，其下游多發(fā)現(xiàn)有大面積分布的硒高值區(qū)（或異常區(qū)）.

3 黑龍江省獨立硒礦資源潛力區(qū)分析

3.1 獨立硒礦資源潛力區(qū)確定及預測方法

結合國內外獨立硒礦的成礦必要條件、控礦因素、控礦構造等特征綜合分析，黑龍江省獨立硒礦資源具有較大的潛力.形成獨立硒礦的控礦地質體和必要條件為“含有黑色巖系的地層”，如湖北漁塘壩、雙河硒礦與碳酸鹽臺地海盆淺部沼澤環(huán)境的黑色碳質硅質相帶關系密切［2，17］.據(jù)劉家軍等［1］介紹，伴生硒礦中的沉積型（黑色頁巖、碳質硅巖、煤、磷塊巖等礦床）與低硫煤礦相關.黑龍江省煤炭資源豐富，且多為低硫型，在特殊地質條件下硒能否獨立成礦也值得研究，也可以將其作為硒獨立成礦的必要條件來分析.遲鳳琴等［18］研究成果表明，小興安嶺黑河地區(qū)土壤中硒含量最高，變異系數(shù)較高.黑龍江省松嫩平原南部多目標區(qū)域地球化學圖集表明，松嫩平原的邊緣地帶深層富硒土壤大面積分布①崔玉軍，等.黑龍江省區(qū)域生態(tài)地球化學報告（松嫩平原南部）.2010.，這也進一步說明松嫩平原的山前地帶及上游山區(qū)發(fā)現(xiàn)硒礦的可能性較大.土壤化探異常可作為獨立硒礦預測的附加條件.

依據(jù)上述必要條件和附加條件在地質圖上篩選附合條件的基本潛力預測單元——含有黑色巖系組合填圖單位，計算其面積；再依據(jù)土壤化探異常分布對其可信度進行評價.將可信度高的潛力區(qū)作為中大比例尺礦調或預查區(qū)部署的重要參考依據(jù).作者在綏化北部從事富硒異常源追蹤工作時，在富硒異常區(qū)上游嫩江組沉積地層中發(fā)現(xiàn)有富硒層位，富硒土壤與其關系密切②黑龍江省兩大平原土壤環(huán)境調查綏化地區(qū)富硒異常追蹤工作總結.2016-2017.，也進一步說明利用有無富硒土壤分布作為其可信度評價是合理的.

3.2 獨立硒礦資源潛力預測

依據(jù)《黑龍江省巖石地層》［19］資料對黑龍江省黑色巖系進行了初步統(tǒng)計（表3）.由表3可以看出：共有35個填圖單位見有黑色巖系，結合地質與化探圖分析，其中19個填圖單位分布區(qū)下游均出現(xiàn)富硒土壤化探異常，因此將其可信度確定為0.55.據(jù)黑龍江省潛力評價相關圖件，應用GIS軟件進行分類統(tǒng)計，35個與獨立硒礦相關的黑色巖系總面積6 352.8 km2，可信面積為3 494.04 km2；煤系地層總面積為30 732.4 km2，可信面積因目前所取煤炭樣品中未發(fā)現(xiàn)有硒礦化而難以確定.按可信面積預測，黑龍江省硒資源量（已探明資源量1 680 t［20］）增幅較大.

4 結論

1）經(jīng)初步評價，黑龍江省伴生硒礦資源預測潛力區(qū)面積74 097.2 km2，獨立硒礦預測潛力區(qū)面積6 352.8 km2（不含煤系地層，可信面積為3 494.04 km2）.

2）從相關構造單元分析，小興安嶺和完達山地區(qū)是尋找伴生硒礦的首選，地塊接合部、構造拼貼帶、混雜巖帶、裂谷帶等構造活動地帶是尋找伴生硒礦的重要部位.找礦靶區(qū)或重點找礦工作區(qū)應放在這些構造單元中巖漿活動邊緣與黑色巖系接觸帶附近.

3）獨立硒礦控礦地質體主要為含黑色巖系的地層，控礦巖性為黑色碳質硅質巖、黑色碳質板巖.黑龍江省大面積的黑色巖系與富硒化探異常分布相關的地區(qū)是尋找獨立硒礦的重要潛力區(qū).在富硒化探異常區(qū)布置地質工作時，應增加硒礦的調查.