土壤地球化学测量在文登青庄地区金矿勘查中的应用

张朋朋

(山东省物化探勘查院，山东 济南 250013)



土壤地球化学测量在文登青庄地区金矿勘查中的应用

张朋朋

(山东省物化探勘查院，山东 济南 250013)

为有效、准确的寻找金矿床，结合文登青庄地区基岩出露情况，选择开展了1∶1万土壤地球化学测量。该次工作测网选择100m×40m，局部加密至100m×20m，采集20～30cm深处的BC层土壤，过40目样筛，过筛后样品重量均大于150g，分析Au，Ag，Cu，Pb，Zn，As，Bi，Mo等8种元素。通过对各元素分析结果进行R型聚类分析，认为将As，Sb元素作为寻找Au矿的主要指示元素在该区不适用，该区Au与Bi的相关性较好。通过合理确定各元素的背景值和异常下限，圈定单元素异常190处，根据元素组合特征圈定综合异常19处，其中AP7，AP19成矿条件较好，划分为乙1类异常，重点开展异常查证工作。通过探槽施工、化验分析等异常查证工作，在两个异常内均发现金矿(化)体，样品中金品位(0.30～3.64)×10-6，确定了土壤地球化学测量在该区找矿工作中的适用性和有效性。区内发现的金(矿)化体赋存于蚀变破碎带内，矿化蚀变主要有黄铁矿化、硅化、绿泥石化，与邻近的西院下金矿相似，初步确定区内寻找的金矿床类型应为构造角砾岩-碎裂岩型金矿床。

土壤地球化学测量；异常下限；金矿床；文登青庄

土壤地球化学测量在地表覆盖区开展有色金属、贵金属等矿产的找矿工作中是比较传统且比较成功的方法[1-4]。文登青庄地区为低山丘陵区，地表第四系覆盖面积广，样品采集区厚度<1.5m，采样部位BC层(土壤发生层中含有较多基岩风化碎石的层位)埋藏深度适中，适宜开展土壤地球化学测量工作。

1 研究区地质特征

文登青庄地区位于胶东隆起地块东部,昆嵛山花岗岩体东缘与荆山群变质岩接触带附近[5-6],大地构造位置位于秦岭-大别-苏鲁造山带(Ⅰ)胶南-威海隆起区(Ⅱ)威海隆起(Ⅲ)乳山-荣成断隆(Ⅳ)威海-荣成凸起(Ⅴ)[7]。

研究区内出露地层主要为新生代第四系残坡积物、陆相沉积物、河流相沉积物。断裂构造发育，区域性米山断裂在研究区东部穿过(图1)，伴生的断裂以近SN向脆性断裂构造为主，断裂带内主要为花岗质碎裂岩，可见硅化、黄铁矿化、绿泥石化、钾化等，为金矿的形成提供了有利空间[8]，该次工作发现的金矿(化)体赋存于断裂F1，F2中；区内岩浆岩极为发育，主要有晚元古代荣成序列邱家单元片麻状细粒二长花岗岩、中生代文登序列姑娘坟单元细粒二长花岗岩、玲珑序列九曲单元弱片麻状中粒含石榴石二长花岗岩、郭家店单元弱片麻状含斑粗中粒二长花岗岩、笔架山单元二长花岗质伟晶岩[9-10]。

研究区位于米山成矿远景区内，元素组合尚好，虽然Au，Ag，Cu为低背景值；但多家地质队在该区发现有金矿化和金矿床存在，说明Au在局部地段仍可富集成矿，成矿条件较好。研究区北约1km为文登西院下金矿，是受脆性剪切带控制的典型的构造角砾岩-碎裂岩型金矿床[11-12]。该矿床为在该区开展金矿勘查工作提供了依据，并指明了该区找金的方向。

1--第四系残坡积物；2--弱片麻状细中粒含石榴子石二长花岗岩；3--不等粒伟晶花岗岩；4--中粗粒二长花岗岩；5--细粒二长花岗岩；6--片麻状细粒含黑云二长花岗岩；7--断裂位置及编号；8--研究区范围边界图1 研究区地质简图

2 样品的采集与测试

2.1 样品采集

土壤地球化学测量比例尺为1∶1万，测网100m×40m，局部地段加密至100m×20m。分析的元素在深层土壤(>1.50m)与表层土壤(<0.30m)中的含量基本一致[13]，因此采集距地表20～30cm深处的土壤BC层。样品采集时避免了各种污染，样品重量均大于500g，晾晒后过40目样筛，过筛后重量均大于150g。样品加工过程中始终保持加工工具的清洁，防止样品污染。

2.2 分析测试

该次土壤样品分析Au，Ag，Cu，Pb，Zn，Mo，As，Bi等8种元素，样品由山东省物化探勘查院岩矿测试中心进行分析：石墨炉原子吸收光谱仪测定Au；GBZ-Ⅲ光谱相板测光仪测定Ag；电感耦合等离子体发射光谱仪测定Cu，Pb，Zn；极谱仪测定Mo；原子荧光分光光度计测定As，Bi；各元素分析检出限见表1。各元素检出限、报出率、合格率均满足规范要求[14]。

表1 元素分析检出限

注：Au，Ag单位为ng/g；其他元素为ug/g。

3 土壤地球化学特征

3.1 背景值及异常下限的确定

表2 元素土壤地球化学特征参数

注:含量单位Au10-9，其余为10-6。

从表2可以看出，研究区中Pb元素的含量高于山东东部地区的平均含量，各元素的变化系数均较小(Cv<1)，富集能力弱。主成矿元素Au变化系数稍大，富集能力较强，标准离差偏小，富集强度一般。

按不同地质单元对研究区内土壤中元素的分布特征值进行了统计，结果显示，Au元素在九曲单元、姑娘坟单元、邱家单元中的平均值、标准离差及变异系数大，有可能在地质成矿有利部位成矿。

3.2 分析元素相关特征

异常元素组合是识别异常性质，区别矿与非矿异常的依据之一，对指导找矿起着关键作用[18]。根据研究区土壤化探数据结果，对分析的8种元素进行R型聚类分析，R型聚类分析图谱，如图2所示。由图谱可见，当取0．20相似水平时，可将8种元素划分成4个点群：①As,Cu；②Au,Mo,Bi,Ag；③Pb；④Zn。主成矿元素Au与As为不同期成矿元素，将As,Sb元素作为寻找Au矿的主要指示元素在该区不适用，Au与Bi的相关性较好。

图2 R型聚类分析图谱

3.3 异常的圈定和分类

全区共圈出单元素异常190处，其中Au元素异常34处，Ag元素异常35处，Cu元素异常25处，Pb元素异常16处，Zn元素异常27处,Mo元素异常14处,Bi元素异常18处,As元素异常21处。

按照《物探、化探异常及查证工作管理办法》中对物化探异常的分类标准，根据元素套合性及与地质体分布的相关性，选择性的剔除低值单点异常及套合性差的低缓异常[19]。以套合好、元素组合与地质体关系密切的多个单元素异常进行重叠，构成综合异常。研究区内共圈定综合异常19处，编号AP1-AP19。结合异常所处的成矿地质构造条件和野外异常查证情况，将该区内土壤测量综合异常分为乙1、乙3、丙2三类，其中乙1类异常有AP7，AP19；找矿效果突出，该文以这两个异常为例，阐述该区找矿效果。

4 综合异常查证与解释

4.1 AP7异常

异常位于研究区西南部的F1断裂破碎带处，是以Au为主的Au，Ag，Cu，Zn，Bi元素组合异常。由表3及图3可以看出，该综合异常呈条带状、似椭圆状、不规则状，各元素异常相互套合较好。其中Au元素异常强度高，规模较大，最高值298.7×10-9，面积0.121km2，衬度9.90，具外、中、内三浓度分带；Ag元素异常强度较高，最高值210.4×10-9，面积0.038km2，衬度1.68，具外、中、内三浓度分带；Bi元素异常强度较高、规模较小，最高值1.65×10-6，面积0.010km2，衬度3.33，具外、中、内三浓度分带。

表3 AP7综合异常特征参数

注:最高值、平均值单位Au，Ag10-9；其余为10-6。

图3 AP7综合异常剖析图

通过1∶1万地质测量，大致查明了异常区的地质特征，出露的岩性主要为上侏罗世玲珑序列九曲单元弱片麻状细中粒含石榴子石二长花岗岩；发育NWW向F1构造破碎带，带内为绿泥石化、钾化二长花岗岩质碎裂岩。

为验证该破碎蚀变带与化探异常的关系及其含矿性，在破碎带上施工了探槽TC22，TC17，TC27；初步圈定金矿体1个，走向340°～345°，倾向SEE，倾角75°～81°，沿走向控制长度约200m，宽1.00～10.56m，金品位(1.04～3.64)×10-6。

通过异常检查工作，判定AP7综合异常由F1构造破碎带内的金矿(化)体引起。

4.2 AP19异常

AP19异常位于研究区发现的F2断裂破碎带处，呈似椭圆状，长轴方向与断裂F2的走向一致。由图4及表4可以看出，异常区内3元素相互套合好，其中Au元素异常强度高，规模较大，最高值113.6×10-9，面积0.26km2，衬度4.68，具外、中、内三浓度分带；Ag元素异常强度高、规模较大，最高值472.4×10-9，面积0.18km2，衬度1.91，具外、中、内三浓度分带；Mo元素异常强度高、规模大，最高值12.60×10-6，面积0.33km2，衬度3.31，具外、中、内三浓度分带。

图4 AP19综合异常剖析图

通过1∶1万地质测量，大致查明了异常区的地质特征，出露的岩性主要为中侏罗世文登序列姑娘坟单元弱片麻状细粒二长花岗岩，岩体内发现F2构造破碎带，带内发育绿泥石化、钾化二长花岗岩质碎裂岩。

表4 AP19综合异常特征参数

注:最高值、平均值单位Au，Ag10-9；其余为10-6。

为验证该破碎蚀变带与化探异常的关系及其含矿性，在破碎带上施工了探槽TC03，TC08，TC09，TC10，TC31，探槽中均见到金矿化，初步在构造带内圈定金矿化蚀变带1个，沿走向控制长约0.40km，宽2.0～4.0m，呈近SN向展布，走向355°～5°，倾向E，倾角45°～65°，金品位(0.30～0.86)×10-6。

通过异常检查工作，判定AP19综合异常由F2构造破碎带内的金矿化体引起。

5 结论

(1)研究区圈定的化探异常与圈定的多条金矿化蚀变带套合较好，对找矿起到了重要的指示意义，证明开展土壤地球化学测量在该区寻找金矿是可行且有效的。

(2)研究区内发现的金(矿)化体矿化好、连续，具有一定规模，赋存于蚀变破碎带内，金矿(化)体蚀变、矿化类型与邻近的西院下金矿类似，应进一步开展地质勘查工作，以期发现1～2处金矿床，矿床类型为构造角砾岩-碎裂岩型金矿床。

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Application of Soil Geochemical Survey in Exploration of Gold Deposit in Qingzhuang Area of Shandong Province

ZHANG Pengpeng

(Shandong Geophysical and Geochemical Exploration Institute, Shandong Jinan 250013, China)

In order to find gold mineralization, combining with outcropped condition of basic rocks in studying area, soil geochemical survey with the scale of 1∶10000 has been carried out. Observation network is 100m×40m and local refinement is 100m×20m. After collectting BC layer soil in 20～30cm deep and passing 40 mesh sieve, the weight of samples is more than 150, and 8 elements as Au, Ag, Cu, Pb, Zn, As, Bi, Mo have been analyzed. Through type R cluster analysis, it is known that it is not suitable to regard As and Sb elements as the main indicator elements for searching Au ores in this area. The correlation of Au and Bi in this area is good. Though calculating and choosing reasonnable background value and the threshold of each element, 190 element anomalies have been circled. According to element combination, 19 comprehensive anomalies have been circled. Among them, AP7, AP19 have good metallogenic conditions and are divided into 1 class. Abnormal verification work should be carried out in this area firstly. Through abnormal verification work ,such as exploratory trench and laboratory analysis，gold (mineralization) have been found in two abnorma areas. Au grade is 0.30 x 10-6～3.64x10-6. It is proved that soil geochemical survey is suitable and effective in ore prospecting. Gold (mineralization) body occured in altered fracture zone in this area. Mineralization mainly include pyritization, silicification and chloritization. It is similar to Xiyuanxia gold deposit. The type of gold deposit is determined as alteration structural breccias-cataclastic rock type gold deposit.

Soil geochemical survey; threshold; gold deposit; Qingzhuang area in Wendeng city

2016-09-02；

2017-01-12；编辑：王敏 基金项目：山东省地质勘查项目“山东省文登市青庄地区金矿普查”[鲁勘字(2013)24号] 作者简介：张朋朋(1986—)，男，山东肥城人，工程师，主要从事地质、地球化学勘查工作；E-mail：dzgczp@163.com

P595

A

张朋朋.土壤地球化学测量在文登青庄地区金矿勘查中的应用[J].山东国土资源，2017,33(4)：19-23. ZHANG Pengpeng. Application of Soil Geochemical Survey in Exploration of Gold Deposit in Qingzhuang Area of Shandong Province[J].Shandong Land and Resources, 2017,33(4)：19-23.