吉林省永吉县倒木河地区地球化学特征及找矿前景

佟萌

吉林省地质科学研究所，吉林 长春 130012

0 引言

永吉县倒木河工作区位于吉林中部中生代南楼山陆相火山岩断陷盆地边部，燕山期构造岩浆活动强烈，成矿地质条件良好。

本文旨在前人工作基础上，对工作区内的大比例尺化探异常进行总结评价，以期实现找矿突破。

1 工作区成矿地质背景

区内出露的地层主要为下古生界头道沟组上段(∈t2)和中生界侏罗系南楼山组(J1n)。区内岩浆活动频繁，主要为晚二叠世超基性岩(P3Σ)、晚侏罗世黑云母花岗岩(J3γ)和晚侏罗世闪长岩(J3δ)[1]。本区见有三组方向构造，即北西向、北东向和东西向构造。

2 地球化学特征

根据区域化探测量资料，可知该处异常W、Mo、Cu、Ag元素呈高值分布。Ba、Ti、Nb、Rb、Li、F、La、Hg、Al2O3、U等元素呈低背景分布。Mo、W在燕山期花岗岩、斜长花岗岩中含量相对偏高，W、Mo离散程度较大，As、Bi、Ag、Cu有一定离散，含量分布不均匀或较不均匀，有明显或较明显的浓集趋势。在二叠系一拉溪组中Au含量相对偏高，Au、Ag离散程度极大，Cu、As中度离散、含量分布极不均匀-不均匀，有极其明显或有较明显的浓集趋势。在范家屯组中As、Sb、Bi、Ag含量相对偏高，离散程度较大。分布较不均匀，有较明显的浓集趋势(其中Ag极其明显)。说明燕山期花岗岩、斜长花岗岩具备W、Mo成矿的地球化学条件，二叠系一拉溪组具备Ag、As、Sb、Bi及Au、Cu成矿的地球化学条件。

2.1 元素丰度特征

工作区1∶1万土壤测量，主要查证编号为永吉-80-HS-48的1/20万水系沉积物异常，该异常属Ⅰ类异常，Mo矿化类型。元素组合复杂，由23种元素异常组成。空间分布可分为三套元素组合，第一套为Cr-Ni-Co-As-Au组合系列，呈同心状套合，北东东向展布，构成了异常的主体，其分布范围及形态与超基性岩群的分布范围基本相当，由此认为其主要与超基性岩有关。第二套组合为Cu-W-Bi-Ag组合系列，分布于主异常东端，并与主体异常套合较好。

表1 各元素地球化学参数统计表

由表1可见，区内变化系数都<1，介于0.5～1.0的元素有As、Sb，分布不均匀，离散程度较大，有浓集趋势。CR为富集系数，CR>1为相对富集，本区As、Sb元素分别为2.77和2.86；其次Cu、Zn、Cr、Ni、Co元素在1.15～1.34之间，说明这些元素富集程度较高，而易于形成矿体，具有良好的潜力，应引起足够的重视。

2.2 元素相关性分析和聚类分析

对3 216个土壤样品12种元素化验数据，利用SPSS和Geoexpl软件，采用对原始数据不取对数不做标准化变换的相关系数法进行统计和R型聚类分析，结果见聚类分析谱系图1[2]。

图1 R型聚类分析谱系图Fig.1 R-type cluster analysis pedigree

各元素相关系数见表2。

表2 各元素相关系数矩阵

从图1中可以看出，在0.6的相似水平下，分四组。

第一组元素组合为Au、Ag、As、Sb、Cu，其中Au与As相关性最好，相关系数分别为0.87、0.90。第二组元素组合为Pb、Zn，为亲硫多金属成矿元素组合。第三组元素为Mo，为单一元素组，呈相对独立的地球化学行为。第四组元素组合为Cr、Ni、Co，为与基性、超基性岩石有关的矿化元素组合。

这些元素组合特征均与本区勘查发现矿(化)体的矿物共生组合特征基本吻合。前两类矿物组合揭示了本区矿化元素分布变化和共生组合关系的内在规律，对今后找矿工作具有重要的指导意义[3]。

2.3 元素因子分析

在某一成矿地质背景下，地质成矿作用可以形成具有一定特点的元素组合异常，这些元素具有相同(相近)的地球化学行为，由于在时间和空间上的一致性，表现在元素间有较高的相关性，且这组成矿元素组合(异常)与成岩、表生作用具有一定的差异，通过因子分析可有效提取矿化因子，反映成矿信息的元素组合[4-5]。

对倒木河地区3 216个土壤样品12种元素的土壤化探数据做因子分析，提取出四个因子，其因子旋转负荷矩阵见表3。

表3 因子旋转负荷矩阵

F1因子元素组合分为Au、Ag、As、Sb、Cu，为金多金属矿化因子元素组合，主要分布在土壤测区西南，产于南楼山组中酸性火山岩与晚侏罗世的闪长岩的接触部位，基本代表了本区主成矿成晕元素组合特征。F2因子为Cr、Ni、Co,是与基性、超基性岩石有关的矿化元素组合，主要分布在测区的东部与中部，与区内基性、超基性岩体的分布较为一致。F3因子为Pb、Zn，与F1因子一样，为亲硫的中低温热液成矿元素组合，主要集中分布在土壤测区的西南。F4因子为Mo，其异常的分布较为分散，与其他元素也没有明显的套合关系，在南楼山组中酸性火山岩中以及其与晚侏罗世的黑云母花岗岩的接触部位有较强的显示。

综上所述，元素地球化学分布明显受地质背景控制。

2.4 土壤综合异常特征

本次1∶1万土壤测量共圈定金多金属综合异常32处(编号Ht-1至Ht-32)，其中Ht-23、Ht-26、Ht-28、Ht-30、Ht-13为重点异常(见图2)。Ht-23、Ht-26异常主要分布在南楼山组蚀变晶屑岩屑凝灰岩中。Ht-28、Ht-30异常分布在晚三叠世(石英)闪长岩体内。Ht-13异常分布于头道沟组上段斜长角闪岩中。

图2 重点异常分布图Fig.2 Distribution map of key anomalies

Ht-23号异常位于测区的西南部，分布于侏罗系南楼山组中段岩屑晶屑凝灰岩中，受北西向倒木河断裂带控制，带状，异常带长近700 m、 宽80 m，面积0.05 km2，呈近北西西向展布，异常组合元素为Au-Ag-Cu-Pb-Zn-As-Sb-Bi-Mo-Co，其中 Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Mo具内中外带， Co具外带。Au峰值为1 152.2×10-9，Ag峰值为11.6×10-6，Cu峰值为1 057×10-6，Pb峰值为458×10-6，Zn峰值为991×10-6。As峰值为13 741×10-6。

Ht-26号异常位于测区的西南部，紧邻Ht-23号异常位于其北侧，也分布于侏罗系南楼山组中段岩屑晶屑凝灰岩中，受北西向倒木河断裂带控制，近椭圆状，面积0.02 km2，呈东西向展布，异常组合元素为Au-Ag-Cu-Pb-Zn-As-Sb-Bi-Mo-Co，其中Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi具内中外带， Co具外带。Au峰值为67.2×10-9，Ag峰值为2.53×10-6，Cu峰值为317×10-6，Pb峰值为670×10-6，Zn峰值为1 658×10-6。As峰值为1 026×10-6。

Ht-28号异常位于测区的南部，主要分布于晚侏罗世(石英)闪长岩体内。局部在早侏罗系南楼山组中段岩屑晶屑凝灰岩中。带状，异常带长340 m、 宽120 m，面积0.04 km2，呈东西向展布，异常组合元素为Au-Ag-Cu-Zn-As，其中 Au、Ag、As具内中外带，Cu具外带，Zn具外带。Au峰值为28.8×10-9，Ag峰值为6.4×10-6，Cu峰值为80.8×10-6，Zn峰值为228×10-6。As峰值为1 025.1×10-6。是本次工作重点查证异常之一。

Ht-30号异常位于测区的南部，紧邻Ht-28号异常位于其南侧，完全分布于晚侏罗世(石英)闪长岩体内。带状，异常带长310 m、 宽65 m，面积0.02 km2，呈近东西向展布，异常组合元素为Au-Ag-Cu-Pb-Zn-As-Sb-Bi-Co，其中Au、 As、Sb、Bi具内中外带，Pb、Zn具内外带，Ag、Cu、Co具外带。Au峰值为35.2×10-9，Ag峰值为0.72×10-6，Cu峰值为52.9×10-6，Pb峰值为122×10-6，Zn峰值为278×10-6，As峰值为888×10-6。

Ht-13号异常位于测区的中部，主要分布于头道沟组上段斜长角闪岩中。带状，异常带长320 m、 宽60 m，面积0.02 km2，呈东西向展布，异常组合元素为Au -Cu-As-Cr-Co-Ni，其中 Au、Ni具内中外带，Cr、Co具中外带，Cu、As具外带。Au峰值为18.2×10-9，Cu峰值为63.97×10-6，As峰值为84.1×10-6，Cr峰值为2 138×10-6，Co峰值为139×10-6，Ni峰值为1 630×10-6，是本次普查重点查证异常之一。

3 工程验证

2020年度，通过地表探槽揭露，在Ht-23号异常中发现了④号、⑤号砷金矿体；在Ht-26号异常中发现了⑥号砷金矿化体；在Ht-30号异常中发现了⑦、⑧号金矿化体。

4 结论

(1)As、Sb为Au的前缘元素，As、Sb、Cu、Zn、Cr、Ni、Co元素富集程度较高，预示本区深部寻找金多金属盲矿体的潜力巨大。

(2)Ht-13、Ht-28号异常中所包含的单元素均具有较高峰值，进一步进行详细的查证，有望寻找出新的金多金属矿(化)体。

(3)在Ht-23、Ht-26、Ht-30异常中发现了2条金矿化体，3条砷金矿(化)体，预示了本区具有良好的找矿前景。