陜西省青泥河地區(qū)土壤化探異常圈定與評(píng)價(jià)*

劉渭，王海崗，蔡琳博，李爭(zhēng)，張娜

(1.陜西延長(zhǎng)石油礦業(yè)有限責(zé)任公司，陜西 西安 710061；2.中陜核工業(yè)集團(tuán)地質(zhì)調(diào)查院有限公司，陜西 西安 710199；3.榆林市自然資源和規(guī)劃局，陜西 榆林市 719000)

溝系土壤地球化學(xué)測(cè)量是一種非正規(guī)網(wǎng)度的土壤地球化學(xué)測(cè)量方法，在尋找金、銀、銅、銻等礦床時(shí)，具有工作效率高、成本低、可操作性強(qiáng)的優(yōu)點(diǎn)[1-5]。在陜西省略陽(yáng)縣白水江鎮(zhèn)青泥河一帶開展了1∶25 000 溝系土壤地球化學(xué)測(cè)量工作，圈定出以Au 等元素為主的綜合異常29 處，并在異常查證過程中發(fā)現(xiàn)了多處礦（化）體，取得了較好的找礦效果。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)處于揚(yáng)子板塊，大地構(gòu)造單元屬于揚(yáng)子準(zhǔn)地臺(tái)大巴山褶皺帶北緣，秦嶺褶皺系南緣[6-7]，康縣—略陽(yáng)華力西褶皺帶的白水江—光頭山?jīng)_褶帶南緣（見圖1），區(qū)域大地構(gòu)造位置是成礦的有利地段。地層主要為志留系白龍江巖群、上奧陶統(tǒng)大堡巖組、志留系白龍江巖群、泥盆系大河店組、大楓溝組和第三系貴德組。區(qū)內(nèi)白龍江巖群分為下志留統(tǒng)迭部巖組、中志留統(tǒng)舟曲巖組、上奧陶統(tǒng)大堡巖組、泥盆系大河店組和大楓溝組，各巖組間皆為連續(xù)沉積過渡。地質(zhì)構(gòu)造上受白水江—光頭山逆沖—構(gòu)造褶皺體系控制和影響。侵入巖屬于南秦嶺構(gòu)造巖漿巖帶的迷壩－光頭山構(gòu)造巖漿巖亞帶[8-9]。區(qū)域地質(zhì)如圖1 所示。

圖1 區(qū)域地質(zhì)簡(jiǎn)圖

2 景觀地球化學(xué)特征

秦嶺山脈南麓，山高坡陡，風(fēng)化剝蝕強(qiáng)烈，山脊多呈魚脊?fàn)睿焦染省癡”字形，地勢(shì)總體呈北高南低，海拔標(biāo)高734～1735.9 m，絕對(duì)高差1002 m[5]，一般相對(duì)高差在500 m 左右。地形相對(duì)較為陡峻，坡度一般為30°～45°。嘉陵江從北向南流過，主要支流有青泥河、洛河，其支流呈樹枝狀分布，水資源豐富。因水流落差大，夏秋兩季常常有山洪暴發(fā)，造成農(nóng)田被毀，房屋倒塌，公路、鐵路中斷。區(qū)內(nèi)植被茂盛，林、灌、草覆蓋率為76.7%，河谷及兩岸第四系覆蓋較厚。沿溝谷兩邊，坡地、山頂平緩地段主要分布?xì)埰路e層、覆土、砂土、黏土，植被發(fā)育，部分為耕地，厚度在0.2～8 m 之間，具有土壤化探條件。采樣點(diǎn)均可取B 層土樣。在表生作用下，成礦元素及伴生元素主要以機(jī)械分散暈形成存在于土壤中，對(duì)土壤地球化學(xué)測(cè)量十分有利。結(jié)合研究區(qū)屬中高山區(qū)，溝系發(fā)育，地形切割深、風(fēng)化強(qiáng)烈、通行困難的自然景觀條件，該區(qū)適宜開展溝系土壤地球化學(xué)測(cè)量工作。

3 礦區(qū)地質(zhì)特征

研究區(qū)主要出露地層為志留系白龍江巖群卓烏闊巖組和舟曲巖組，舟曲巖組為一套陸源碎屑巖沉積，下部以中厚層狀變砂巖為主，上部主要為板巖。卓烏闊巖組為深灰色薄、中層狀含硅質(zhì)條帶，團(tuán)塊細(xì)晶灰?guī)r夾黑色含黃鐵礦條帶、晶粒炭質(zhì)板巖、深灰色板巖及硅質(zhì)巖。

褶皺由北向南總體上表現(xiàn)為一系列緊閉的背斜和向斜構(gòu)造，由舟曲巖組的上巖段構(gòu)成背斜的核部，下巖段構(gòu)成背斜的翼部。斷裂構(gòu)造較發(fā)育，按構(gòu)造層次分為韌性剪切斷層、脆-韌性斷層和脆性斷層，規(guī)模較大斷裂為東西或近東西向；小規(guī)模斷裂以北東向、北北東為主。

巖漿巖主要有一些脈巖、細(xì)粒石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)玢巖，脈巖主要為近東西向，規(guī)模較小。

4 地球化學(xué)特征

4.1 地層中元素分布特征

南秦嶺志留系是地槽發(fā)育早期強(qiáng)烈沉降階段的產(chǎn)物，在古生代、中生代金鉛鋅鐵汞銻藍(lán)石棉重晶石三級(jí)成礦帶的中部，前人對(duì)區(qū)內(nèi)各地層、巖體進(jìn)行過有益成礦元素統(tǒng)計(jì)(見表1)，其主要元素富集特征有：

表1 研究區(qū)微量元素含量平均值/（×10-6）

（1）Au、Sb、As、Ag 元素在區(qū)內(nèi)志留系舟曲巖組和泥盆系中均表現(xiàn)為強(qiáng)富集、強(qiáng)分異、強(qiáng)疊加，呈現(xiàn)出明顯的成礦優(yōu)勢(shì)；

（2）Hg 在區(qū)內(nèi)地層中一般為低背景分布，但各地層分異作用和后生疊加強(qiáng)度不盡一致，志留系舟曲巖組表現(xiàn)為強(qiáng)分異和極強(qiáng)后生疊加，泥盆系中表現(xiàn)為弱分異和強(qiáng)疊加；

（3）Cu 在志留系舟巖組中表現(xiàn)為弱富集強(qiáng)分異和極強(qiáng)的后生疊加，反映了一定的成礦作用，在泥盆系中表現(xiàn)為背景分布和強(qiáng)分異、強(qiáng)疊加；

4.2 元素在巖漿巖中的富集特征

（4）Zn 在區(qū)內(nèi)一般為背景分布，分異和后生疊加都較弱，唯獨(dú)在泥盆系中表現(xiàn)為強(qiáng)異和極強(qiáng)的后生疊加[8-9]。

本地區(qū)花崗巖中Au、Sb、As、Ag、Zn、Cu、Hg 元素為低背景分布。Lu 貧乏，不均勻—弱分異，中—強(qiáng)疊加。只有Hg 為弱分異、強(qiáng)疊加。Ag 為強(qiáng)分異、強(qiáng)疊加[3,9]。

5 溝系土壤地球化學(xué)測(cè)量技術(shù)方法

5.1 采樣布局

依據(jù)現(xiàn)有地質(zhì)、物探、化探、礦產(chǎn)等成果資料，開展全區(qū)1∶25 000 土壤化探測(cè)量，采用自由網(wǎng)格（大單元/km2）采樣法縮小找礦范圍、發(fā)現(xiàn)礦化線索[10-16]，以卓烏闊巖組為控礦層位。樣品在基巖上部是由殘坡積物組成的風(fēng)化碎石層。采樣點(diǎn)主要布置在溝谷及面坡上，以能在地表或覆蓋較薄部位采集到殘（坡）積物為原則，兼顧均勻，采樣點(diǎn)平均密度為44 個(gè)/km2。

5.2 采樣方法

使用研究區(qū)最新測(cè)量的1∶1 000 地形圖作為工作手圖，結(jié)合手持GPS 定點(diǎn)。定點(diǎn)偏差小于5 m，野外工作中要求保存航跡及各采樣點(diǎn)坐標(biāo)信息。

定點(diǎn)時(shí)詳細(xì)觀察周圍地貌，避開工礦企業(yè)、建筑、水域、垃圾等干擾地段，一般可在采樣單元約2/3 范圍內(nèi)取樣，并詳細(xì)備注。利用野外GPS 導(dǎo)航，并結(jié)合1∶5000 地形圖確定點(diǎn)位。采樣員在布設(shè)點(diǎn)位附近2～3 m 范圍，等間距取3 處以上B 層細(xì)粒物質(zhì)組合成一個(gè)樣品，取樣深度一般大于20 cm，樣重350～500 g，同時(shí)按要求進(jìn)行記錄。

5.3 樣品加工分析

待樣品自然干燥后，揉搓、過-20～+80 目不銹鋼篩，過篩后的樣品沿對(duì)角線對(duì)折混勻，取其150 g裝入紙袋，送交化驗(yàn)室細(xì)磨至200 目進(jìn)行分析測(cè)試。分析測(cè)試項(xiàng)目為Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg、W、Mo、Bi、Sn、Ni 13 種元素。

6 樣品分析及異常剖析

6.1 背景及異常下限確定

全區(qū)背景值及異常下限的計(jì)算采用逐步剔除法，將研究區(qū)13 種元素的原始分析數(shù)據(jù)，剔除特高值和特低值后，求出各元素的算術(shù)平均值、標(biāo)準(zhǔn)離差、變異系數(shù)，作為研究區(qū)各元素的背景平均值。同時(shí)結(jié)合研究區(qū)地質(zhì)特征，最后確定各元素的異常下限、背景值及異常下限結(jié)果，見表2。

表2 元素特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)

6.2 單元素異常

單元素異常參數(shù)根據(jù)各元素異常下限的2 倍均方差，由技術(shù)人員利用MAPGIS 軟件在計(jì)算機(jī)上直接對(duì)13 種元素異常進(jìn)行繪制圈定，并按異常下限值的2、4、8 倍分3 個(gè)濃度帶，并著以粉紅、紅、深紅3 種面色，分別表示異常的外、中、內(nèi)帶范圍，并標(biāo)明異常濃集中心位置和含量值（極值）。共計(jì)圈定13 種元素異常暈圈850 個(gè)，其單元素異常統(tǒng)計(jì)見表3。從表3 可看出，單元素極值為Au 78×10-9，Ag＞5000×10-9，Cu＞1000×10-6，Pb 198×10-6，Zn＞1000×10-6，Mo 300×10-6，Sb100×10-6。

表3 單元素異常統(tǒng)計(jì)

單元素異常主要集中位于舟曲巖組地層中。北部主要以Au、Ag、Mo、Sb 異常為主，分布集中，異常面積大、異常值高；中部以Au、Ag、Mo、Zn異常為主，分布較分散，異常面積較小，異常值不高；南部以Mo、Zn、Ag 異常為主，分布于青泥河兩岸，面積較小，異常值較低。北部元素異常集中區(qū)Au、Ag、Mo、Sb 是目前最具找礦潛力的地段。

6.3 綜合異常特征

區(qū)內(nèi)29 個(gè)規(guī)模較大的以Au、Ag、Sb、Mo 等為主的綜合異常，大體可劃分為北部集中分布區(qū)，元素含量整體較高，面積較大，強(qiáng)度高；中部分散分布區(qū)元素含量整體較低，面積中等，強(qiáng)度分散；南部零散分布區(qū)，基本上是一些零散的點(diǎn)狀異?；蜓厍嗄嗪觾砂斗植嫉漠惓?，強(qiáng)度較低，面積較小。綜合異常分布特征具體見圖2。

圖2 綜合異常分布特征

單元素異常分布特征：按《地球化學(xué)普查規(guī)范》、面金屬量（NAP）大小、單元素異常的成礦度(DOM)、元素地球化學(xué)圖、組合異常圖、綜合異常圖、異常檢查結(jié)果、異常評(píng)價(jià)分類標(biāo)準(zhǔn)，以及地質(zhì)、礦產(chǎn)、物探、化探等資料綜合判斷地球化學(xué)異常與經(jīng)濟(jì)價(jià)值礦床的相關(guān)性，進(jìn)而建立多元信息找礦模型，對(duì)異常進(jìn)行篩選與評(píng)價(jià)[17-21]。對(duì)研究區(qū)內(nèi)圈定的29 個(gè)綜合異常按找礦意義劃分為B2、B3類和C1、C2 兩大類（見表4）。

表4 綜合異常及元素組合評(píng)序情況

開展1∶25 000 溝系土壤地球化學(xué)測(cè)量工作，圈定出次生暈綜合異常29 處，這些異常的發(fā)現(xiàn)極大地縮小了找礦范圍，為后續(xù)異常查證工作指明了方向。

7 結(jié)論

（1）溝系土壤地球化學(xué)測(cè)量成果顯示，青泥河地區(qū)Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo、Sb 單元素存在顯著化探異常，并圈定了以Au、Ag、Sb、Mo等為主的29 個(gè)規(guī)模較大的綜合異常帶。找礦潛力較大，有找到中型多金屬礦的可能。本文的研究成果為該區(qū)開展進(jìn)一步的化探異常檢查和勘查工作部署提供了科學(xué)依據(jù)。

（2）青泥河地區(qū)溝系土壤地球化學(xué)測(cè)量實(shí)踐表明：在地形切割強(qiáng)烈、溝系發(fā)育、厚層覆蓋區(qū)，利用1∶25 000 溝系土壤地球化學(xué)測(cè)量方法開展找礦工作，相對(duì)于其他地球化學(xué)測(cè)量方法，具有快速、經(jīng)濟(jì)和有效性的優(yōu)勢(shì)，能為迅速圈定礦化帶、評(píng)價(jià)礦化帶的含礦性提供科學(xué)依據(jù)和可靠信息。