内蒙古乌拉特后旗德勒铜多金属矿区土壤地球化学特征及找矿预测

肖其鹏， 刘 波

(湖南省有色地质勘查研究院，湖南 长沙 410000)

矿区在区域上位于霍各乞铜矿床南，成矿地质条件与霍各乞铜矿类似，类比条件好，但勘查工作水平低，缺少系统的实物工作量和相关研究。本文以本次在该区开展的1∶1万土壤地球化学测量为依托，对矿区进行土壤地球化学研究，指出矿区元素的分布、富集规律，圈定找矿靶区，为该区找矿提供理论依据。

1 矿区地质背景

矿区出露地层为渣尔泰山群，主要有增隆昌组一段(Chz1)为灰黑色炭质千枚岩、浅灰色绢白云母石英片岩夹石英岩透镜体；阿古鲁沟组一段(Jxa1)为灰黑色炭质千枚岩；二段(Jxa2)为灰绿色绿帘石硅质板岩、灰黑色钙质二云母石英片岩、灰黑色炭质千枚岩；三段(Jxa3)为灰黑色二云母石英片岩、灰黑色炭质二云母石英片岩、灰黑色炭质千枚岩，普遍见透镜体状灰色泥晶大理岩。矿区内主要发育北东向脆性断裂构造F1和F2，均为逆断层，北东走向。F1断层斜穿矿区中部，断层通过地段石英脉发育，硅化蚀变强，附近地表褐铁矿化明显；F2断层位于矿区中东部偏南，阿古鲁沟组三段(Jxa3)内。矿区岩浆活动强烈，侵入岩发育，为燕山期侏罗纪浅红色中粗粒花岗岩(Jγ)，分布于矿区南东角。矿区主要脉岩为斜长角闪岩，分布于各地层中(见图1)。

2 地球化学特征

2.1 元素含量特征

对矿区土壤地球化学测量数据进行了平均值、标准差、变异系数和叠加系数等计算(见表1)，其中Pb、Cu、Mo、Ag、As、Sb、Bi、Au的变异系数均大于1，表明上述元素含量在矿区分布不均匀，有利于成矿。从后期叠加作用来看，10种元素均有叠加，其中Pb、As、Sb、Au的叠加系数较高，表明区内Pb、As、Sb、Au元素受后期地球化学叠加作用明显，矿化活动强，而Au的矿化活动最强。综合元素变异系数和叠加系数特征认为Au、As、Sb、Pb的地球化学成矿条件较好，在测矿区易于成矿。

图1 乌拉特后旗德勒铜多金属矿区地质简图

2.2 元素组合分析

对矿区土壤地球化学测量数据进行相关分析及R型聚类分析。在相关系数r>0.17时，可将10种元素分成五类：Bi；Pb、Ag；Au、As、Sb、Mo；Cu、Zn；Hg。 这五类元素组合之间相关性较低，基本可以代表不同的成矿元素组合，较好地反应了矿区已知主要矿物的共生组合信息(见图2)。

表1 乌拉特后旗德勒铜多金属矿区土壤地球化学测量参数统计

注：Au，Hg元素含量单位为10-9；其他元素含量单位为10-6。

图2 土壤元素R型聚类分析

2.3 背景值、异常下限和异常浓度分带划分

应用迭代法计算矿区地球化学背景值及异常下限值，结合经验方法确定各元素异常下限及浓度分带值(见表2)。

表2 乌拉特后旗德勒铜多金属矿区土壤地球化学测量元素背景值、异常下限值及浓度分带值表

类别背景值异常下限一级浓度值二级浓度值三级浓度值四级浓度值Ag0.050.120.120.240.480.96As21.0080.0080.00160.00320.00640.00Au0.702.002.004.008.0016.00Bi0.431.201.202.404.809.60Cu23.4070.0070.00140.00280.00560.00Hg10.8020.0020.0040.0080.00160.00Mo0.872.002.004.008.0016.00Pb21.8060.0060.00120.0240.0480.0Sb0.291.001.002.004.008.00Zn55.40150.00150.00300.00600.00

注：Au，Hg元素含量单位为10-9；其他元素含量单位为10-6。

2.4 单元素地球化异常特征

(1)Cu、Zn、Ag、Hg三个元素异常以二级浓度分带为主，异常范围小且分散。

(2)Pb元素异常主要位于矿区中部，呈条带状，北东走向，异常与断层F1对应好，各异常均有较高强度，浓集中心和峰值较明显，具四级浓度分带特征。

(3)Au、As元素异常主要分布于两个区域：①矿区中东部，走向北东，异常向东未封闭，对应斜长角闪岩脉与围岩接触部位，异常与断层F1对应较好。②位于矿区南东部，走向近东西，异常分布于阿古鲁沟组三段与花岗岩体接触部位，断层F2从异常北部边缘穿过。各异常分带较明显，且均具四级浓度分带。

(4)Sb、Mo、Bi元素异常主要分布于矿区中东部，呈条带状，走向北东。异常高值多分布在斜长角闪岩脉与围岩接触部位、阿古鲁沟组三段与花岗岩体接触部位。各元素异常连续性好，具四级浓度分带。

2.5 综合异常特征

根据各元素异常的空间展布特征，结合异常的地质成因等进行综合异常圈定，共圈定综合异常6处，分别为AP1、AP2、AP3、AP4、AP5、AP6(图3)。

图3 乌拉特后旗德勒铜多金属矿区土壤地球化学测量单元素异常图

(1)综合异常AP1、AP2、AP4异常特征及分布范围内地质特征相似，异常元素组合以Pb、Ag、Sb、Bi为主，Pb为主要成矿元素，这三个异常中见多个达1 000×10-6高值点，异常走向均为北东向，异常范围内均出露增隆昌组一段岩性，且发现数处Pb矿化体，断层F1通过各异常中心，认为该综合异常具有较好的找Pb矿前景。

(2)综合异常AP3分布于预查区中东部阿古鲁组出露地段，异常组合元素为As、Zn、Au、Sb、Mo、Pb、Ag、Bi，主成矿元素As、Sb、Au异常面积大，套合性好，浓度分带明显，对应斜长角闪岩脉与围岩接触部位，接触部位石英脉发育。对应地层为区域成矿有利地层阿古鲁沟组二段，具有较好的找Sb、Au矿前景。

(3)AP5、AP6异常特征及分布范围内地质特征相似，这两个异常均分布于预查区南部阿古鲁沟组三段与花岗岩体接触部位，异常特征明显，异常组合为As-Au-Cu-Mo-Bi-Hg-Ag，异常元素以As为主，其次为Bi和Au。岩体接触部位Au、As、Hg、Mo、Bi异常明显，Au最高值为16×10-9，As最高值为1 93.84×10-6，Bi最高值为6.60×10-6。推测该两综合异常与岩浆活动紧密有关，具有一定的Au、As、Bi矿找矿前景。

3 结论

(1)矿区土壤元素地球化学含量、分布特征表明，矿区 Au、As、Sb、Pb元素含量较高、变异系数大、分布范围广，元素受后期地球化学作用的叠加明显，形成了明显的地球化学异常，为矿区主攻矿种。

(2)元素组合分析表明，矿区 Pb、Ag及Au、As、Sb、Mo的相关系数比较高，表明Pb、Ag、Au、As、Sb、Mo为矿区找矿指示元素。

(3)单元素异常特征表明，Au、As、Sb、Pb元素异常主要分布于F1断层、阿古鲁沟组三段与花岗岩体接触部位，且矿区发现的数处铅、金矿化点就位于上述部位，表明矿区内断层破碎带、阿古鲁沟组三段与花岗岩体接触部位为找矿标志。

(4)圈出了6处综合异常，其中AP1、AP2、AP4、AP5、AP6综合异常地质成矿条件优越，各单元素异常规模大、强度高，叠合程度好，具有较好的找矿前景。