會(huì)澤酒房土壤地球化學(xué)測(cè)量及找礦潛力分析

楊昌平，董光林

（1．四川省冶金地質(zhì)勘查局六○一大隊(duì)，四川 攀枝花617027；2．云南楚雄礦冶股份有限公司，云南 楚雄675400）

土壤地球化學(xué)測(cè)量作為一種成本低、見效快、效果好的找礦方法已被人們廣泛應(yīng)用。特別是在金礦的地球化學(xué)勘查中應(yīng)用土壤地球化學(xué)測(cè)量的報(bào)道很多［1－3］。近幾年，應(yīng)用土壤地球化學(xué)測(cè)量尋找鉛鋅礦也不乏實(shí)例［4－5］，特別是熊亮［6］等在距研究區(qū)西南方向3km的金牛廠鉛鋅礦應(yīng)用土壤地球化學(xué)測(cè)量取得了良好的地質(zhì)找礦效果，并發(fā)現(xiàn)了滇東北鉛鋅礦新的含礦層位［7］。

會(huì)澤酒房位于滇東北地區(qū)，該區(qū)是我國鉛、鋅、銀的重要產(chǎn)地之一，區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)大型礦床4處、中型礦床5處、小型礦床14處、礦點(diǎn)63處，礦化點(diǎn)129處［8］，其中會(huì)澤有礦床（點(diǎn)）30余處。滇東北地區(qū)同時(shí)也是云南重要的產(chǎn)磷基地。工作區(qū)內(nèi)有一鉛鋅礦點(diǎn)，滇東下寒武統(tǒng)梅樹村組主要磷礦床分布圖［9］顯示酒房地區(qū)有一磷礦點(diǎn)，野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)一采銀老硐。本次土壤地球化學(xué)測(cè)量工作目的在于縮小找礦靶區(qū)，為探礦工程布置提供依據(jù)。

1 區(qū)域成礦背景

研究區(qū)位于揚(yáng)子地臺(tái)西南緣的川－滇－黔多金屬成礦區(qū)的南部，區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主導(dǎo)斷裂為南北向的小江斷裂帶和昭通—曲靖隱伏深斷裂帶，東西向的巧家—蓮峰斷裂、大寶廠—長(zhǎng)發(fā)硐斷裂。五星—迤車迅斷裂、金牛廠—礦山廠斷裂、尋甸—德澤—雙河斷裂等次級(jí)斷裂間于兩斷裂帶之間。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈、跨越時(shí)間長(zhǎng)，形成的巖漿系列復(fù)雜、巖石類型繁多，但是在研究區(qū)內(nèi)未見出露。據(jù)王峰［10］研究，研究區(qū)屬礦山廠—金牛廠斷裂構(gòu)造成礦帶，東川—五星廠—礦山廠鉛鋅多金屬找礦遠(yuǎn)景區(qū)。

2 研究區(qū)地質(zhì)概況

工作區(qū)為一背斜構(gòu)造，核部為震旦系（Z）地層，兩翼為寒武系（∈）地層，背斜軸線北東向。出露主要地層有上震旦統(tǒng)燈影組（Zz2dn）、下寒武統(tǒng)漁戶村組（∈1y）、下寒武統(tǒng)筇竹寺組（∈1q）、下寒武統(tǒng)滄浪鋪組紅井哨段（∈1ch）、上泥盆系宰格組（D3zg）。各組巖性：燈影組（Zz2dn）以塊狀白云巖為主，漁戶村組（∈1y）為灰色白云巖夾磷塊巖、硅質(zhì)巖，筇竹寺組（∈1q）為頁巖夾薄層砂巖，滄浪鋪組紅井哨段（∈1ch）為粉砂質(zhì)頁巖與長(zhǎng)石石英砂巖互層，宰格組（D3zg）為白云質(zhì)、鈣質(zhì)復(fù)礦礫巖。

研究區(qū)內(nèi)有三條斷裂（圖1），分別為東西向的F1、近東西向的F2和北東向的F3。三條斷層均為逆斷層。斷裂表現(xiàn)為斷面陡直且延伸較遠(yuǎn)，斷裂帶內(nèi)不規(guī)則網(wǎng)狀石英細(xì)脈發(fā)育，并發(fā)育后期方解石脈，具褐鐵礦化、黃鐵礦化、方鉛礦化，偶見孔雀石化，普遍具硅化，地貌上表現(xiàn)為負(fù)地。

3 土壤地球化學(xué)特征及異常特征

3．1 樣品采集及元素組合特征

按照土壤地球化學(xué)取樣標(biāo)準(zhǔn)［11］，在研究區(qū)內(nèi)每平方千米均勻地采集40～50件殘積層土壤樣，采樣層位位于B層底部與C層上部之間。取樣時(shí)，剔除角礫及植物根系，只取粉末土壤。樣品晾干后過80目篩，對(duì)Cu、Pb、Zn、Ag、Au、Sb、As、Fe、Co、P等元素進(jìn)行測(cè)試分析。

對(duì)采集的240件樣品中Cu、Pb、Zn、Ag、Au、As等十種元素進(jìn)行測(cè)試分析，數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)分析表明，Ag、P、Sb、Pb、Zn元素的變化系數(shù)相對(duì)較大，在工作區(qū)分布相對(duì)不均勻且富集系數(shù)大于1，發(fā)生了相對(duì)的富集。同時(shí)，應(yīng)用統(tǒng)計(jì)軟件SPSS對(duì)原始土壤地球化學(xué)數(shù)據(jù)標(biāo)準(zhǔn)化后進(jìn)行R型聚類分析（圖2）表明，取相關(guān)系數(shù)為0．35時(shí)可將這十種元素分為三組：其中Co、Fe、Zn、Au為第一組，Co、Fe的相關(guān)性較高；Cu、Sb、As、Ag、Pb為第二組，Cu、Sb的相關(guān)性較高，對(duì)Ag、Pb礦的尋找具有指示作用；P與其它的元素的相關(guān)性較差，單獨(dú)成一組。

3．2 背景值和異常下限的確定

圖1 酒房礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig．1 Geological sketch map of the Jiufang Mining Area

圖2 酒房地區(qū)土壤測(cè)試元素R型聚類分析譜系圖Fig．2 Spectrum from R cluster analysis of soil samples test from Jiufang Area

一般地，元素含量相對(duì)于地殼的平均豐度比值越大，其成礦的可能性越高，對(duì)測(cè)試的10種元素含量平均值與地殼豐度比較，其中Ag、P、Sb、Pb四種元素的濃度克拉克值介于2．5～5．2，其余六種元素的濃度克拉克值均小于1；結(jié)合上述R型聚類分析，Cu、Sb相關(guān)性較高且對(duì)Ag和Pb有較好的指示作用。因此僅對(duì)成礦可能性較高的元素Ag、P、Sb、Pb和具有較好指示作用的元素Cu的背景值和異常下限進(jìn)行計(jì)算。

確定地球化學(xué)背景值和異常下限的方法主要有剖面圖解法、直方圖解法、概率格紙圖解法、計(jì)算法［11］。計(jì)算法實(shí)用性強(qiáng)，易操作，確定的背景值及異常下限較低，更有利于突出弱異常，本文選用計(jì)算法確定背景值和異常下限。首先，對(duì)原始數(shù)據(jù)取對(duì)數(shù)，對(duì)單元素的對(duì)數(shù)值應(yīng)用逐步剔除法剔除特異值并進(jìn)行正態(tài)分布式檢驗(yàn)，直至各元素服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布。最終求得各個(gè)元素的背景值的對(duì)數(shù)lg（Co）和對(duì)數(shù)均方差值lg（δ），由異常下限對(duì)數(shù)值lg（Ca）＝lg（Co）＋Klg（δ）（一般系數(shù)K＝2或3［11］，為突出異常本文采用K＝2計(jì)算異常下限）計(jì)算得出異常下限Ca，礦區(qū)主要測(cè)試元素的異常特征值如表1。

表1 主要元素異常特征值Table1 Main elements anomaly characteristic values

3．3 異常圈定及特征

本次工作采用襯度（測(cè)量值與元素異常下限的比值）表示各元素的異常，并采用異常下限值的l、2、4倍異常下限來劃分異常外帶、中帶、內(nèi)帶。用Surfer進(jìn)行數(shù)據(jù)網(wǎng)格化后圈出各元素等值線圖，最終將各元素等值線導(dǎo)入Mapgis完成綜合異常圖（圖3）。

通過區(qū)內(nèi)土壤測(cè)量圈定出Ag、P、Cu、Pb、Sb異常強(qiáng)度高、分布面積廣、元素組合較為齊全的綜合異常4處。綜合異常Ⅰ位于工作區(qū)的西北部上震旦統(tǒng)燈影組（Zz2dn）地層中，F(xiàn)3斷層北側(cè)，面積0．2km2。該異常Sb、Cu、Ag、Pb元素之間套合性較好，其中Sb、Cu異常襯度較高，對(duì)Ag、Pb礦的尋找具有較好的指示作用。綜合異常Ⅱ位于工作區(qū)的東部下寒武統(tǒng)漁戶村組（∈1y）與筇竹寺組（∈1q）地層接觸帶，F(xiàn)3斷層南側(cè)，面積0．12km2。該異常Sb、Cu、Ag呈現(xiàn)良好的疊加且Ag異常較好。綜合異常Ⅲ位于F3斷層南側(cè)的下寒武統(tǒng)漁戶村組（∈1y）地層中，面積0．45km2。該異常Sb、Ag呈現(xiàn)良好的疊加，Ag異常較好，同時(shí)P異常襯度和規(guī)模（襯度與面積的乘積）較大，也是尋找磷礦的有利地段。綜合異常Ⅳ位于工作區(qū)西南部的下寒武統(tǒng)漁戶村組（∈1y）地層中，面積0．4km2。該異常由P、Ag元素組合而成，P、Ag異常襯度較高、異常范圍和規(guī)模大，是本區(qū)找礦的重點(diǎn)地段。

從土壤異常綜合圖可以看出，金屬元素Ag、Cu、Pb、Sb異常主要沿F3斷層兩側(cè)分布，分布地層主要集中于下寒武統(tǒng)筇竹寺組（∈1q）、漁戶村組（∈1y）及上震旦統(tǒng)燈影組（Zz2dn）。P異常主要集中在下寒武統(tǒng)漁戶村組（∈1y）地層中，呈現(xiàn)出分布面積廣、異常襯度高的特點(diǎn)。

圖3 酒房礦區(qū)化探綜合異常圖Fig．3 Integrated anomalies of geochemical prospecting map in the Jiufang Mining Area

4 找礦潛力分析

滇東北地區(qū)鉛、鋅、銀主要的含礦層位為震旦系燈影組中部、下寒武統(tǒng)漁戶村組、上泥盆統(tǒng)宰格組、下石炭統(tǒng)擺佐組、二疊統(tǒng)棲霞—茅口組、奧陶統(tǒng)大箐組、前震旦系［10］。含礦巖性主要為碳酸鹽巖，但近年在會(huì)澤金牛廠筇竹寺組泥質(zhì)粉砂巖中已發(fā)現(xiàn)了鉛鋅礦體［7］。陳啟良將漁戶村組富鉛鋅礦的找礦標(biāo)志概括為深斷裂旁側(cè)漁戶村組地層出露地帶，硅質(zhì)巖、硅化白云巖、結(jié)晶白云巖常為賦礦巖層，走向逆斷層附近的次級(jí)斷裂部位、層間破碎帶及滑脫部位、牽引褶皺的軸部是良好的賦礦部位［12］。從綜合異常圖可以看出，鉛、銀異常主要分布在漁戶村組與筇竹寺組地層接觸帶、F3斷層南部。F3斷層為區(qū)域駕車灣斷層的次級(jí)斷裂，駕車灣斷層是深部熱液活動(dòng)的主要通道。熱液沿漁戶村組碳酸鹽巖地層層間虛脫部位上升至筇竹寺組頁巖層，被隔擋后在漁戶村組與筇竹寺組地層接觸帶有利部位沉淀，風(fēng)化剝蝕后形成了次生暈異常。野外調(diào)查中，在銀槽子北部發(fā)現(xiàn)一處鐵帽，這可能與銀鉛礦的表生遷移有關(guān)。綜上所述，工作區(qū)鉛、銀找礦的重點(diǎn)為漁戶村組與筇竹寺組地層的層間虛脫部位、褶皺的轉(zhuǎn)彎處、構(gòu)造疊加部位、斷層破碎帶，銀礦或銀鉛礦的找礦潛力較大。

滇東北地區(qū)磷礦的最主要含礦層位為上寒武統(tǒng)漁戶村組［9］（梅樹村組），筇竹寺組地層中也有分布。綜觀研究區(qū)異常，磷異常襯度高、規(guī)模大，主要分布于下寒武統(tǒng)漁戶村組（∈1y）地層中，這與滇東北地區(qū)磷礦的賦礦層位一致。工作區(qū)下寒武統(tǒng)漁戶村組白云巖中夾磷塊巖，磷異?？赡芘c磷塊巖風(fēng)化有關(guān)和本次土壤地球化學(xué)測(cè)量圈定的磷異常范圍相符。對(duì)工作內(nèi)采自不同巖性殘積層中的土壤元素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)顯示，取自硅質(zhì)巖殘積物中18件樣品磷平均含量高達(dá)4．4%，遠(yuǎn)高于其它巖性風(fēng)化土壤中磷的含量。綜上所述，工作區(qū)尋找磷礦的指示層位是下寒武統(tǒng)漁戶村組硅質(zhì)巖出露帶。

5 結(jié)論

1）研究區(qū)位于小江斷裂帶之尋甸—德澤—雙河斷裂夾持的三角形地帶，構(gòu)造復(fù)雜，次級(jí)斷裂發(fā)育，新生代地殼運(yùn)動(dòng)頻繁，具備良好的成礦地質(zhì)條件，找礦潛力巨大。

2）通過土壤地球化學(xué)測(cè)量，圈定異常強(qiáng)度高、分布面積廣、元素組合較為齊全的綜合異常4處。工作區(qū)銀礦或銀鉛礦的找礦重點(diǎn)為漁戶村組與筇竹寺組地層的層間虛脫部位、褶皺的轉(zhuǎn)彎處、構(gòu)造疊加部位、斷層破碎帶。磷礦的指示層位是下寒武統(tǒng)漁戶村組硅質(zhì)巖出露帶。

［1］ 張萬平，劉忠明 ．湖北紅石地區(qū)Au，Ag土壤地球化學(xué)特征及找礦前景［J］．華南地質(zhì)與礦產(chǎn)，2002（1）：45－50．

［2］ 蘇信明，陳 智，牟 軍，等 ．雄武背斜東南翼巖石土壤地球化學(xué)特征及金礦找礦方向探討［J］．貴州地質(zhì)，2006，23（3）：192－196．

［3］ 汪校鋒，矯東風(fēng)，秦雅東，等 ．海南嶺頭地區(qū)金土壤地球化學(xué)特征及找礦潛力分析［J］．地質(zhì)與勘探，2011，47（3）：406－413．

［4］ 王秋印，程華生，朱梅花，等 ．土壤地球化學(xué)測(cè)量在內(nèi)蒙古東烏旗查干楚魯銀鉛鋅多金屬礦區(qū)的找礦效果［J］．物探與化探，2009，33（6）：652－656．

［5］ 蒙 勇，文件生，呂宇明，等 ．廣西貴港銀山嶺鉛鋅礦土壤地球化學(xué)找礦研究［J］．現(xiàn)代地質(zhì)，2011，25（5）：1013－1020．

［6］ 熊 亮，朱杰勇，朱林生，等 ．土壤地球化學(xué)測(cè)量在揚(yáng)子地臺(tái)西緣會(huì)澤鉛鋅礦帶筇竹寺組中的應(yīng)用［J］．物探與化探，2010，34（4）：467－472．

［7］ 熊 亮，朱杰勇，朱林生，等 ．滇東北鉛鋅成礦帶會(huì)澤金牛廠筇竹寺組含礦層的發(fā)現(xiàn)及意義［J］．礦產(chǎn)與地質(zhì)，2010，24（6）：507－512．

［8］ 柳賀昌，林文達(dá) ．滇東北鉛鋅銀礦床規(guī)律研究［M］．昆明：云南大學(xué)出版社，1999：135－158．

［9］ 常蘇娟，朱杰勇，劉 益，等 ．云南的含磷層位［J］．中國非金屬礦工業(yè)導(dǎo)刊，2011，87（1）：44－47，62．

［10］ 王 峰 ．滇東北鉛鋅多金屬礦區(qū)成礦規(guī)律與資源潛力分析［J］．云南冶金，2010，39（4）：3－8，49．

［11］ 蔣敬業(yè) ．應(yīng)用地球化學(xué)［M］．武漢：中國地質(zhì)大學(xué)出版社，2006：118－132．

［12］ 陳啟良．滇東北漁戶村組富鉛鋅礦成礦地質(zhì)特征及找礦標(biāo)志［J］．地質(zhì)與勘探，2002，38（1）：22－26．