中国东北森林沼泽区砂金分布对岩金找矿的指示意义

白万成

(武警黄金指挥部，北京 100055)

东北森林沼泽区涵盖黑龙江省东部、北部和内蒙古自治区东北部的广大地区(王学求等，2000)。该区是我国最重要的砂金集中产区。据《中国地质工作程度数据库》数据统计，该区分布有不同规模的砂金矿床296处、矿点132处、矿化点29处。由于该区大部分被森林沼泽覆盖，基岩露头稀少，基础地质工作程度相对较低，岩金找矿难度大，在20世纪很长一段时期内，岩金找矿进展缓慢。最近十几年来，随着找矿技术的进步和经验的积累，岩金找矿取得了一些新的突破。在早年发现嘉荫县团结沟、勃利县老柞山等矿床的基础上，先后又发现了嘉荫县平顶山、东宁县金厂、漠河县砂宝斯、逊克县东安、嫩江县争光等大型金矿床，昭示着东北森林沼泽区巨大的金矿找矿潜力。本文试图从东北森林沼泽区的岩金矿床与砂金矿床(点)的空间分布关系入手，借助于矿床位置预测系统(DPIS)(白万成等，2004)，通过数据统计分析来研究该区岩、砂金分布的位置关系，以期对本区岩金找矿选区有所裨益。

1 东北地区砂金分布及特征

如图1所示，东北地区的砂金集中分布于以下三个地区:①黑龙江省塔河县－漠河县及内蒙古自治区额尔古纳市北部地区;②黑龙江省黑河市－呼玛县以西地区;③黑龙江省嘉荫县－佳木斯市－牡丹江市一带。上述三个地区在全国岩金找矿区划图上分属于额尔古纳成矿带、北兴安成矿区和佳木斯成矿带(白万成等，2010)。

东北地区的砂金以河谷型砂金矿为主，一、二级阶地矿次之(中国人民武装警察部队黄金指挥部，1989)。东北森林沼泽区的地形地貌特点决定了形成砂金的大部分河谷宽缓，砂金近源补给特征显著。例如，从卫星影像上可以看出，内蒙古阿里亚河、狼狈河等砂金矿的采迹绵延长达16km以上，而且不少支流中也有砂金矿产出。很难设想这些砂金矿床是由小范围的物源补给而形成的。长期以来，关于东北地区砂金的成因和物质来源，不同的研究者从不同地区、不同视角得到的认识差异较大。刘福涛等(1995)认为，大小兴安岭地区的砂金来源除岩金矿床外，还有元古界含金地层、中－下元古界以及中生代中酸性火山岩、第三系砾岩、含金岩浆岩等。宋长春等(1997)认为黑龙江北部砂金矿的形成与第三纪风化壳有关，部分与第四纪以来形成的面状、带状含金碎屑有关。袁江洪(1996)、王治华等(2004)强调岩金矿对砂金形成的贡献，认为内蒙古东北部及黑龙江北部的砂金主要来源于岩金矿床、矿(化)点，其次来源于金丰度较高的地质体及含金砂砾岩。张振强(2001)则认为内蒙古东北部的砂金主要有两个来源:一是下元古界兴华渡口群千枚岩、板岩等浅变质岩;二是广泛分布于砂金矿上游的加里东－华力西期黑云母花岗岩。

综合来看，东北森林沼泽区的砂金具有多种来源，岩金矿只是补给源中的一种。这就带来一个问题，在该地区根据砂金的分布寻找岩金矿床是否还有意义?应当说，从战术角度，对于一个个具体的砂金矿床，在其上游寻找岩金矿床，以往的实践表明多数是不成功的。但这只是问题的一个侧面，从战略选区的角度，一定范围内大量砂金的出现毕竟显示出金的物质来源充足和前期一定程度富集的存在，而这也是岩金矿床形成的必要条件。找矿选区归根结底是不断缩小找矿的区域范围，发现最有可能形成工业矿床的地方。以寻找大型金矿床为目标，如何以砂金矿床、矿点为线索尽量缩小找矿的战略选区，是一个十分值得探讨的问题。

2 东北地区砂金与岩金关系的统计分析

为便于统计分析，根据东北地区砂金的主要分布特征，划定如图1所示的多边形区域为研究区，以50km×50km间距划分统计网格。之所以用50km间距划分网格，主要考虑该区地势平缓，通常一个砂金矿床绵延范围巨大，如前所述有的长达十几千米甚至更长，图1中砂金矿床的位置仅仅是其坐标范围的中心位置，用一个点来代替。如果网格间距过小，则有很多砂金矿床实际分布可能跨过两个以上的单元格，但统计时只能有一个单元格出现数据，从而造成统计的失真。适度加大网格间距，虽然难以完全避免投点在单元格边界附近的矿床出现跨单元格的情况，但可以大大减少这种情况的发生，以提高数据统计的可靠程度。统计区内分布大中型砂金矿床77处，小型砂金矿床215处，矿点123处、矿化点29处。砂金数据全部来自《中国地质工作程度数据库》，未作甄别和筛选。统计区内分布大中型岩金矿床13处，部分数据来自《中国地质工作程度数据库》，部分根据我部掌握的内部资料补充。

图1绘出了东北地区砂金矿床点分布的密度等值线，同时标出了岩金矿床的位置。砂金密度等值线最外一圈的密度值为 1，向内依次为 3、5、7、9、11等。不难看出，砂金分布密度有几个中心，按照密集程度依次为:① 嘉荫－鹤岗一带;② 黑河以西地区;③ 塔河－呼玛一带;④ 佳木斯－七台河一带;⑤鸡西－牡丹江一带;⑥ 漠河－额尔古纳北部一带;⑦额尔古纳市莫尔道嘎一带。从图上可以直观地看出，密集区①、②、⑥中已发现多个大中型岩金矿床，密集区③、④的边缘部位也发现有大中型岩金矿床，而密集区⑤中目前只有小型岩金矿床产出。同时也应当看到，另外一些大中型岩金矿床产出的地区虽然也有砂金矿床产出，但却不是砂金的密集分布区，如逊克县东安金矿、东宁县金厂金矿等。相反，在砂金密集区③、④、⑤、⑦的内部目前尚未发现大中型岩金矿床。因此，仅仅根据对应关系难以判断砂金密集程度与大中型岩金矿成矿的关系。下面让我们借助于矿床位置预测系统(DPIS)中提供的“找矿信息量法”，来定量分析砂金密集程度与大中型岩金矿成矿的关系。“找矿信息量法”是国内普及应用最早的矿床统计预测方法之一(赵鹏大等，1983)。信息量计算公式为:

其中:IAj→B——地质标志Aj指示B矿种矿床存在的信息量;

N——研究区内含矿单元总数;

Nj——矿床和地质标志 Aj同时出现的单元数;

S——研究区内单元总数;

Sj——有地质标志Aj的单元数。

这里不是用其进行多元变量的综合统计预测，而是用来分析单一地质变量(砂金密度)的不同状态(密度值大小)对找矿信息量的影响。本例中所指矿床为大中型岩金矿床，地质标志为砂金密度——每个单元格内的砂金矿床(点)数。

如同研究化探异常一样，以某一数值作为“异常下限”，大于该数值的数据分布区均为“异常区”。只是在本例中，目前尚不知道这个异常下限是多少。这就需要用不同的边界数值进行试算，通过对比研究，来确定以多大的砂金密度为下限圈定“异常”对寻找大中型岩金矿床有较好的指示意义。表1列出了不同边界值的试算结果，表中m代表砂金密度值。现在对表1分析如下:

表1 砂金密度指示大中型岩金矿找矿信息量对照表Table 1 Contrast between the placer gold distribution density and amount of information

(1)当砂金密度值m≥1时，Nj=14，表明目前发现大中型岩金矿床的14个单元全部有砂金“相伴”产出。就是说现有的大中型岩金矿床周围50km范围内，一定有砂金矿产出。而且信息量值达0.385，已属较高数值。这表明从区域范围来看，该区砂金矿无疑是寻找岩金矿床的重要标志。根据这一认识，大大缩小了找矿的范围。即在全区245个单元中，应当重点在101个具有砂金矿床点分布的单元内寻找岩金矿床。

(2)从信息量排序情况可以发现，随着砂金密度下限值的提高，信息量值持续增大，二者呈正相关关系，且信息量值高，表明砂金密度是岩金找矿的重要指示标志。

(3)砂金密度值m≥3的地区是主要的金矿找矿远景区。首先，这类地区面积占全区的21.2%，但目前全区已发现的大中型岩金矿床有71.4%产出于此区域。其次，这类地区的找矿信息量已经大于0.5，根据以往进行区域金矿床统计预测的经验，某种地质标志分布较广泛而且找矿信息量大于0.5，意味着该标志具有非常重要的找矿指示意义。

(4)砂金密度值m=7是一个重要的分界。m＜7时，信息量值均小于0.65，而 m≥7时，其找矿信息量值大于0.8，二者间有一个显著的“台阶”，而且此后再提高密度下限值，信息量值虽然也有所提高，但增幅不大。更重要的是，这类地区面积不到全区的8%，却包含了全区已发现的大中型岩金矿床的50%，因此是全区最有找矿价值的首选地区。符合该条件的地区有嘉荫－鹤岗一带、黑河以西地区、塔河－呼玛一带。但嘉荫－鹤岗一带已经发现了团结沟、平顶山、杜家河等大中型岩金矿床，黑河以西地区已经发现了争光、三道湾子等大中型岩金矿床，只有塔河－呼玛一带的砂金密集区目前尚未发现大中型岩金矿床。

3 结论

(1)砂金密度是岩金找矿的重要指示标志。砂金密度越大的地区，找到大中型岩金矿床的可能性越大。

(2)按照砂金密度分布，确定以下7个岩金矿成矿远景区:嘉荫－鹤岗一带;黑河以西地区;塔河－呼玛一带;佳木斯－七台河一带;鸡西－牡丹江一带;漠河－额尔古纳北部一带;额尔古纳市莫尔道嘎一带。

(3)塔河－呼玛一带，以韩家园镇为中心的砂金密集区，是东北岩金找矿中目前最有找矿潜力且工作程度又很低的地区。建议加大工作力度，早日实现找矿突破。

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