通过次生晕与原生晕元素含量对比探讨异常起因及异常源位置

杨 钦，孟祥坤

黑龙江省区域地质调查所，黑龙江 哈尔滨 150036

0 引言

黑龙江省山区—半山区属于浅掩盖区，实践证明化探先行的找矿方法在这些地区卓有成效，典型例证如争光、三道湾子、岔路口、塔源二支线等矿床。通过筛选1∶20万化探异常开展1∶5万区域化探工作，再经过筛选开展1∶2万～1∶1万化探工作，如此逐渐断缩小找矿范围，然后通过工程验证达到发现矿体的目的。

马林西地区位于黑龙江省塔河县境内，该区地貌属于大兴安岭山区，已完成土壤测量工作。土壤测量圈定出Ht-1至Ht-5等4处组合异常，这些异常无论是规模还是强度都优于省内一些已知矿床产生的土壤异常。但是对其进行初步查证工作，却没有取得预期的找矿成果。本文采用次生晕与原生晕对比方法追溯异常源，为本区今后找矿工作提供思路。

1 地质背景

矿区大地构造位置位于兴蒙地槽褶皱区，额尔古纳地块北部，上黑龙江拗陷南缘，二十一站--樟松顶东西向断裂带上。该带为Ⅳ级多金属成矿带，经过工作已陆续发现金铜矿点、矿化点三处。出露地层主要为中-下侏罗统绣峰组（J1-2X），为一套以砂岩为主的砂砾岩、粉砂岩、泥质岩等河湖相碎屑沉积建造，主要分布在工区南北两侧及工区中西部；区内侵入岩主体为早白垩世花岗闪长岩（K1γδ ），分布在工区东侧大半部，其次石英闪长岩(K1δo),呈小岩株状产出。脉岩见有花岗闪长斑岩体、闪长玢岩等，主要在钻孔中见到，这些脉岩以往钻探揭露证实为成矿地质体。

2 土壤异常特征

工作区经1/2万土壤测量圈出两种类型的组合异常，即Cu、Mo组合及Au、Ag、Pb、Zn组合，组合异常共有5个，兹将各组合异常特征列表说明如下：

上述异常的分布具有明显的规律性，即异常主要沿工作区东部花岗闪长岩体北、西、南内外接触带分布。Ht-2、Ht-3两个以Cu、Mo为主的组合异常分布在花岗闪长岩体内及其北部外接触带上，Ht-1、Ht-4两个以Au、Ag、Pb为主的组合异常分布在工作区北西部及南部外接触带上，在两种组合类型之间为一过渡型的Cu、Mo、Ag(Au)元素组合异常，即Ht-5异常，分布在花岗闪长岩体西侧外接触带上。各组合异常分布位置参见马林地区综合地质图1，表1。

图1 马 林 地 区 综 合 地 质 图Fig.1 Comprehensive geological map of Malin area

3 异常查证结果

3.1 Ht-2异常

对该异常进行了Ⅱ级查证及深部验证，按200 m线距施工了点槽、长槽，在异常浓集中心地段施工了四个钻孔。矿化种类以Cu、Mo为主，矿化赋存形式主要为细脉浸染状及裂隙浸染状。地表发现一条 Cu 矿化带（Cu∶0.08～0.20×10-2），宽度 30 米，ZK2钻孔控制到 1条 Cu矿体（Cu∶0.20×10-2），厚度达23 m，含矿地质体为花岗斑岩脉；钻孔控制Mo矿体2条，厚1 m左右，最高品位0.05×10-2。总体看Cu、Mo矿化十分普遍，规模大，但矿质集中地段少。（钻孔位置参见Cu元素数据异常图）。

表1 马林地区组合异常特征表Table 1 Feature list of the combination anomaly in Malin area

3.2 Ht-3 、Ht-5组合异常

两异常主要进行了地表工程揭露，为点槽、长槽的非系统控制，线距为200 m.地表工程揭露发现了大量的毛条状Cu矿化体，矿化品位0.08～0.2×10-2，最高 0.29×10-2，厚度 1.00～4.00m不等，矿化赋存形式为细脉浸染状。矿化普遍而又分散，同Ht-2异常相近，为低品位、大范围出现。

3.3 Ht-4组合异常

该异常工作程度更低，只几条剖面分布有稀疏点槽和短槽，由于工程揭露少，所见到的金矿化较弱，品位一般在0.2×10-2。

4 Ht-2次生晕异常源追索

4.1 钻孔在Ht-2次生晕异常中的位置

四个钻孔基本位于Ht-2异常中心地段，具体位置见马林Ht-2异常区铜元素数据异常图2。

ZK1、ZK2、ZK3、ZK4四 个 钻 孔 的 位 置所对应的Cu次生晕值分别为114、220、541、796×10，向北部仍有Cu次生晕内带异常，总体看，钻孔的位置偏于次生晕的南部上源。

4.2 原岩金属量变化

异常区有两个深孔、两个浅孔，基本施工在Ht-2异常浓集中心部位。两个深孔的全孔原岩金属量统计结果如下表2：

从上表可以看出，异常区自南向北（ZK3—ZK2—ZK1）,Cu含量迅速衰减到正常克拉克值水平，Mo与Au、Ag含量变化亦呈较明显的降低，表明自ZK2向北已不存在找Cu的前景了。

4.3 引起次生晕异常的地质因素分析

异常区次生晕异常显示以Cu、Mo为主，钻探查证结果主成矿元素亦以Cu、Mo为主，伴生Au，宏观上看，工作区异常由矿化引起是确定无疑的。

矿化引起异常的本质意义是：矿(化)体及其元素的扩散晕，被表生作用改造后，在矿化原地或异地的土壤层中造成元素的高含量场，异常场的强度取决于矿化程度和矿化体的埋藏深度；异常场的落位还受元素自身地球化学性质、地形条件、地表物化环境的控制。所以，一个异常现象的出现，乃是诸多因素共同作用的结果。

根据查证结果，异常区铜矿化特点是：低品位的矿（化）体多而薄（一般厚1.00～3.00 m），主要矿化集中在较深部位，最厚20 m，而达到边界品位的矿体仅有几个毛条。矿化埋藏深度较小（从地表-深170 m），上述特点说明异常区的矿化体系的矿头部分已进入了表生作用圈，因此已构成了异常元素来源之一是肯定无疑的。那么，次生晕异常完全是由异常区矿化引起呢？或部分由矿化引起？为解决这个问题，我们尝试用一种定量的方法，即利用异常区地表原岩金属含量与次生晕异常强度进行对比，一个基本原则是，前者强度大于后者时，可以认定异常由矿化（原地）引起，反之则认为异常的形成有迁移作用加入。其原理是地表原岩金属平均含量直接反映异常区矿化露头的含矿性，也是引起次生晕异常的直接根据，因为任何矿化引起异常的现象，总是通过地表基岩的元素含量来影响异常的，而无论深部的矿化如何。正是基于这个原理，我们论证了工区异常引起的原因。

表2 马林工区ZK1、ZK2全孔岩石金属量平均值表Table 2 Average of metal content in full-hole rocks of ZK1 and ZK2 in Malin area

图2 马林Ht-2异常区铜元素数据异常图Fig.2 Data anomaly figure of Cu element of Ht-2anomaly region in Malin area

4.4 Ht-2次生晕异常的引起原因

定量求证的方法是将异常区的地表原岩金属平均含量与次生晕异常平均含量进行比较，结合异常区地形条件，论证引起异常地质起因的。

根据原岩资料，我们统计了Ht-2异常区Cu、Mo、Au地表原岩金属平均含量,并与次生晕异常平均含量对比如下表3：

从上表可以看出：Cu、Mo地表原岩平均含量低于次生晕异常平均含量，这无疑有迁移因素的作用。那么Au在地表原岩中富集程度与Cu、Mo接近，却基本没有引起异常（仅有零星孤立点），这更说明了Cu、Mo异常形成中迁移作用很大，那么根据地形特点，不难看出异常源在异常南部上源花岗闪长岩体内接触带,由于异常源区与异常区矿化类型相同，所以迁移因素只增加Cu、Mo异常强度，而不增加新的组合元素。因此，迁移因素没有影响次生晕的矿种指示作用，但却“夸大了”强度指示作用。但毕竟异常区内地表基岩的Cu、Mo含量远大于区域背景值，是克拉克值的3倍，它虽然低于次生晕异常的平均值，若无迁移因素的影响，它可能和Au一样，只能形成面积小、零星或强度低缓的异常，所以该异常区的Cu、Mo矿化仍是引起次生晕异常的基础因素之一。

根据上述分析，得出如下结论：引起工作区Ht-2Cu、Mo次生晕异常的主要地质起因是异常区南部上源的Cu、Mo元素经表生作用迁移到异常区的结果，原地Cu、Mo矿化对异常的形成具有奠基作用。提供异常元素补给的南部上源 ，也就是异常源，确切地说是主要的异常源区。

表3 异常区地表原岩金属量和次生晕异常平均含量对比表Table 3 Comparison of average metal content in the protolith on the surface and secondary halo anomaly in the anomaly area

4.5 次生晕迁移距离及异常源的具体位置

既然ZK2和ZK1之间可作为Cu矿化的截止部位，也即相当于104点，表明该点向北再无Cu矿化，然而自该点向北至108点160 m距离内，五个数据点却基本处于异常浓集中心，且在内带异常范围，可见无Cu矿化或含Cu为正常背景地段仍在次生晕内带异常显示之列，足见次生晕搬迁距离之大，至少大于160米。接近元素正常背景地段若剔除迁移因素，应无异常反映，而此处不但有异常，而且还强度很高，这更确凿地说明了迁移因素对异常的形成和就位有着举足轻重的影响。

根据地形观察，该异常源恰好是工作区西南部555高地向东延伸的一条宽缓的山脊，自该山脊向东南及东部，到北部，再到北西部，构成一个环绕该山脊的向北凸出的半环形伸向谷底的坡地，整个Ht-2异常恰好沿着这个半环形坡地分布，因此可以推定，该北东向宽缓山脊是Ht-2的主要异常源。

5 其它各异常引起的原因和异常源位置

为了考察工作区其它几个化探异常的引起原因，现将各异常区内次生晕异常平均含量与地表基岩平均含量对比如下表4：

图3 马林工区次生晕迁移示意图Fig.3 Migration diagram of secondary halo in Malin area

表4 工作区Ht-3、Ht-5、Ht-4异常区次生晕与原岩平均含量对比表Table 4 Comparison of secondary halo and average metal content in the protolith in Ht-3, Ht-5,Ht-4 anomaly area within the Malin area

从上表可以看出：区内其它三个异常Ht-3、Ht-5、Ht-4的Cu、Au原岩含量均大于次生晕异常的平均含量，这表明上述各异常内的原地Cu、Au矿化引起了次生晕异常。

在Ht-4异常中Pb、Zn原岩平均含量低于次生晕异常之平均含量，以Zn最为显著，这表明该异常中Pb、Zn异常之形成有迁移因素的加入。那么异常源在什么地方呢？

从异常区的地形上观察，整个Ht-4组合异常位于丘里巴赤河沟谷以南，该异常被一北东向沟谷一分为东西两块，异常也被分作两个浓集中心，分别坐落在工作区西南角上的606～574高地的北东坡与工作区南563高地的北坡上，两个异常中心间虽然隔着一条沟谷，但异常元素的组成却完全相同，表明沟谷两侧的两个异常中心为同一成因、相同矿化所制约。根据元素分带规律，两个异常源地带是Ag、Zn、Au、Pb为主的矿化区（176线南缘点槽已证实），所以异常区的南部及西南高地，不仅构成了异常源的地形条件，同时又具备了矿化物源条件，因此可以认为异常区的Pb、Zn次生晕的异常源是工作区南及西南的高地。

6 区内各异常的找矿位置确定

根据前述工作区内Ht-1Au、Ag、Pb、Zn异常、Ht-3Cu、Mo异常Ht-5Cu、Mo、Ag(Au)异常为原地相应元素矿（化）引起，可在异常区原地继续开展找矿工作。Ht-2Cu、Mo异常是以迁移因素为主引起，继续找矿应在它的异常源区，即该异常南部上源，Ht-3异常的北部，找Cu、Mo矿床大的潜力很大。Ht-4Au、Ag、Pb、Zn异常的异常源以原地为主，迁移因素也增加了Pb、Zn异常的强度，因此可继续在异常原地找矿，其找金矿、伴生铅锌潜力很大。

7 结论

本方法对于黑龙江这种全掩盖区化探先行找矿应该是科学可行的，具有实用性和可操作性，其一，它提示我们不能单纯以异常强度和规模和附近已知矿异常对比来判断成矿可能性大小，异常有迁移作用的影响，可以夸大异常的强度与规模，甚至可以增加异常元素种类；其二，通过对异常区次生晕与原生晕元素含量的对比，结合地形条件，可以直观的判断异常是准原地形成还是迁移因素为主形成，以至可以推测迁移距离，从而有利于我们能够比较准确的判断异常的成矿意义以及较准确的定位异常，为今后找矿工作指明方向。