大比例尺土壤地球化学测量在地质条件复杂地区多金属找矿中的应用

聂林强

（山东省煤田地质局第三勘探队，山东 泰安 271000）

沂沭断裂带中部为我国北方重要的金及多金属矿区，但由于断裂带内断裂及其大量的次生羽状断裂广泛发育，交叉于区内广泛分布的韧性剪切带、脉岩等，使得区内地质条件异常复杂。

与此同时，区内地形主要为低山丘陵，基岩出露相对较少，在进行传统的地质填图、踏勘找矿时很容易遗漏重要找矿线索，而开展化探工作，圈定有利靶区，为该区开展勘查工作的重要找矿方法。

区域内以往曾开展过小比例尺重砂测量、水系沉积物测量等工作，虽然对区域内地球化学特征进行了研究，但对所圈定异常查证详细程度有限。本次选取成矿有利地带，开展1：1万土壤地球化学测量，并辅以地质测量、激电中梯测量等工作，进行综合勘查。通过本次工作，确定了各元素的地球化学分布特征，并查证揭露了数处铜金矿体，取得了一定的找矿效果。

1 工作区概况

工作区位于鲁中低山丘陵区，出露中太古代沂水岩群以及新生代第四系。受沂沭断裂带影响，区域内构造较发育，主要为韧性剪切带及北北东向、北东向、近东西向断裂构造。

2 化探原始数据处理

由以往区域化探成果资料可知测区位于区域成矿高背景地区，通过原始化验数据直接求取的背景值与标准离差不能很好地反应测区的真实地球化学情况，因此本次在化探数据的处理中采用迭代剔除法，逐步对数据超出X±3S的进行剔除，使数据接近正态分布后，最后再计算全区10种所测元素的各异常下限值（T）、背景平均值（X）、变异系数（Cv）等，见表1。

表1 测区土壤地球化学元素参数特征表

3 测区地球化学特征

3.1 剔除比率特征

数据处理中剔除样本数量／总体样本数量得到的剔除比率，可以反映出全区样本高强数据的比率，进而进行研究区的成矿元素判断。成矿元素通常为剔除比率大于5%的元素（臧金生等，2014），本次测区大于10%的元素有Au（19.89%）、Ag（11.24%）、Cu（14.48%）、Mo（10.29%）、Bi（10.32%）、Hg（12.86%）。

3.2 元素富集系数特征

本次施测区域各元素与区域背景值数据相比，元素富集系数相对较高，其中Au、Cu元素富集系数最为明显，说明区内Au、Cu元素具备较好的找矿前景。

3.3 变异系数特征

Au、Cu、As、Bi元素明显较其它元素具有较高的离散分布特征，元素成矿潜力较大，其次Hg、Sb、Mo、Zn等元素离散程度中等，也具备一定的成矿潜力。

综上所述，研究区Au、Cu元素表现为强丰度背景拟合值、高剔除比率、高离散分布特征等，是区内主要的成矿元素。

4 异常评序及查证情况

本次共圈定Au、Ag、Cu等十元素各类单元素异常共179处，圈定综合异常6处（图1）。依据各综合异常的异常面积、异常平均值、异常衬度、异常元素组合特征、异常所处地质构造部位、异常地段矿化特征等制定异常评序准则表，对区内各异常进行综合评序并进行分类，共确定乙类异常3处，丙类异常2处，丁类异常1处。

图1 测区土壤地球化学测量综合异常图

工作后期对区内的异常进行了查证，根据查证情况结合异常的特征进行解释评价。现将主要异常AP1、AP2、AP6评价情况叙述如下。

4.1 AP1综合异常

AP1异常是一个以Au-Cu为主的综合异常，异常整体方向与周边发育的断裂及韧性剪切带走向相似，主要由1个Au元素异常、1个Cu元素异常、1个Hg元素、2个As元素异常、2个Bi元素异常、1个Sb元素异常组成。其中，Au元素异常呈椭圆状展布，为二级浓度带，双浓集中心，其极值为8.39×10-9，其异常面积为0.54km2；Cu异常呈椭圆状展布，为一级浓度带，单浓集中心。Hg、As、Bi、Sb异常零星分布于AP1综合异常带内，规模较小（图2）。

图2 AP1异常剖析图

从地质成矿环境来看，此综合异常中各成矿元素的浓集中心位于韧性剪切带与断裂交汇处，在对该异常进行查证时发现该韧性剪切带内岩石破碎，矿化蚀变发育，广泛发育硅化、孔雀石化、黄铁矿化、黄铜矿化等矿化蚀变现象，具有较好的成矿条件（图3）。后期继续进行工程查证，圈定铜金矿体一处，其内包含铜矿体一条，金矿体两条。其中，Cu-1矿体呈脉状，倾向160°，倾角68°～72°，平均真厚度8.41m。经取样化验铜品位ω（Cu）0.30～1.47×10-2。铜矿体内共生两条金矿体，矿体呈平行脉状分布于铜矿体中部，厚度1.23m，金品位ω（Au）1.21～1.47×10-6。AP1异常面积较大，衬度较高，与矿化蚀变带套合较好，但受勘查程度所限，仅进行少量工程查证，圈定的矿体规模相对较小，因此划分其为乙1类异常，具有一定的找矿前景。

图3 AP1异常蚀变带典型矿化蚀变特征

4.2 AP2异常

AP2异常是一个以Au为主的多金属异常，异常长轴方向与长家沟韧性剪切带走向基本一致，异常呈近椭圆形。在该异常区中，Au元素异常呈椭圆状展布，为二级浓度带，单浓集中心。Hg、Cu、Ag规模较小。Au异常面积较大，均为二级浓度带，强度高，且与长家沟韧性剪切带、F1断裂带套合较好。从地质成矿环境来看，该异常区位于长家沟韧性剪切带、F1断裂的交汇地带，区内岩体较为破碎，硅化发育。局部发育有黄铁矿化、褐铁矿化，具备一定的成矿条件。在异常圈定之后，对该异常进行踏勘查证，在AP2异常带内揭露矿化蚀变带一条，取样化验金品位ω(Au)1.45×10-6。但由于临近高速公路，因此未进一步施工工程。

4.3 AP6异常

AP6异常是一个以Au-Cu-Ag为主的综合异常，异常呈近东西向的长条带状，与雪山-马山断裂走向一致。在该异常区中，Au元素异常为二级浓度带，多浓集中心；Cu、Ag元素规模次之；Mo、Sb、Hg、Bi、Pb异常零星分布于AP6综合异常带外围。该异常区发育近东西向的雪山-马山断裂，与异常套合较好，在对该异常进行查证时在横岭断裂、雪山-马山断裂带附近各揭露金矿化点一处，规模较小。

5 结论

（1）依据本次1:1万土壤地球化学测量成果，研究测区地球化学特征，确定研究区Au、Cu元素是区内主要的成矿元素。

（2）通过对化探数据进行处理，圈定综合异常6处，并查证揭露铜金矿体1处，金矿（化）体3处。对该区今后的勘查工作有一定的指导意义。

（3）本次工作成功验证了大比例尺土壤地球化学测量在此类地质条件复杂地区具备较高的实用性及较好的勘查效果。对今后此类地质条件下的找矿工作，提供一定的借鉴。