内蒙古巴扬山银多金属矿土壤地球化学特征及找矿预测

时间：2024-09-03

刘东洋，代龙飞，赵力成，余泽章

（1.新巴尔虎右旗荣达矿业有限责任公司，内蒙古呼伦贝尔 021000；2.云南驰宏锌锗股份有限公司，云南曲靖 655000）

随着勘查地球化学的深入发展，土壤地球化学测量在我国综合找矿中得到广泛应用。土壤地球化学测量是传统的勘查手段，也是寻找隐伏矿体的一种有效方法。它通过研究土壤中元素的分布和变化规律，圈定与成矿有关的地球化学异常来达到找矿目标。巴扬山地区主要以银矿化为主，而且基岩出露较差，因此开展土壤地球化学找矿研究，能够更好地了解区内成矿元素的分布情况和富集规律，进一步圈定异常区，为下一步找矿工作提供线索和地球化学依据。巴扬山银多金属矿是甲乌拉铅锌矿外围西北侧的银多金属矿点，通过土壤地球化学矿区的矿化特征及找矿远景。

1 地质概况

矿区内的出露的地层主要有塔木兰沟组（J2tm）、满克头鄂博组（J3mk）、玛尼吐组（J3mn），其中塔木兰沟组为灰黑色、灰绿色气孔杏仁状玄武安山岩、安山岩等，满克头鄂博组主要为流纹岩、流纹质角砾晶屑凝灰岩、流纹质熔结凝灰岩、流纹质凝灰熔岩等，玛尼吐组主要为粗安质角砾凝灰岩、粗安岩等。矿区内大致查明断裂构造6条，按线性构造方向划分为NE向呼伦深断裂带之三级断裂构造2条，NW向木哈尔深断裂带之二级断裂构造2条，其它次级断裂构造2条。矿区岩浆岩主要为花岗闪长岩及正长斑岩。矿区内的蚀变主要有硅化、绢云母化、青磐岩化、黄铁矿化、阳起石化、碳酸盐化、绿泥石化、绿帘石化、钾长石化、钠长石化、高岭土化、伊利石化和萤石化等，为一套中低温热液蚀变组合。

2 元素组合特征

本次研究在矿区内采集了土壤样品3299件，样品分析元素定为Au、Ag、Hg、As、Sb、Pb、Zn、Cu、Bi、Mo 10种元素样品，分析测试由山东省物化探勘查院实验室完成。

2.1 变化系数特征

根据土壤样品分析结果，对各元素的最大值、最小值、平均值、标准差、变化系数等参数进行统计，如表1。

表1 元素地球化学特征参数及概率分布特征表

研究结果表明，Ag、Sb、Pb的富集系数K大于1.2，呈富集状态。Cu、Hg、Mo、Zn的富集系数K在0.8至1.2之间，与大兴安岭中南段元素丰度值相当。Au、As、Bi的富集系数K小于0.8，呈贫化状态。变异系数Cv看，Au、Ag、As、Hg、Pb、Sb的变化系数Cv大于1，表现出强分异特征，具有较大的成矿可能性，是区内的主要成矿指示元素与成矿元素，Bi、Zn的变化系数Cv大于0.5，表现出强分异特征，有成矿可能性，Cu、Mo的变化系数Cv小于0.5，分布较均匀。总体上，区内富集系数大于1.2，变异系数大于1的元素有Ag、Sb、Pb，表明元素在测区富集系数高，离散程度高，在局部地区成矿的可能最大或较明显的指示作用；区内富集系数介于0.8～1.2，变异系数大于1的元素有Hg，表明元素在本区有一定集散，有一定的指示作用；富集系数介于0.8～1.2，变异系数介于0.5～1的元素有Zn，表明元素在本区有一定集散，也有成矿的可能；富集系数介于0.8～1.2，变异系数小于0.5的元素有Cu、Mo，表明元素在测区分布比较均匀，成矿的可能性较小；富集系数小于0.8，变异系数大于1的元素有Au、As，表明元素的离散程度高，但相对贫乏，成矿的可能性较小；富集系数小于0.8，变异系数介于0.5～1的元素有Bi，表明元素分布较均匀且相对贫乏，成矿的可能性较小。

2.2 相关性特征

R型聚类分析能够揭示元素在成晕成矿过程中的聚合趋势、成因联系，从而了解元素及元素组合之间的亲疏关系。利用spss软件对土壤样品分析结果进行R型聚类分析，从R型聚类分析图（图1）中。按距离系数=0.4时，区内10种元素可分为四组，第一组为Au、Ag、As、Bi、Hg、Sb元素。第二组为Mo元素。第三组为Cu元素。第四组为Pb、Zn元素。

图1 聚类分析谱系图

3 土壤地球化学特征

3.1 异常下限

元素原始含量的对数平均值为，采用叠代剔除大于X±3S的计算方法并符合正态分布后计算出对数平均值和标准离差S，以+2S作为元素的理论异常下限。再以1倍异常下限、2倍异常下限、4倍异常下限、8倍异常下限分别圈出一至四级浓度带。根据计算结果，确定异常下限（表2）。

3.2 异常特征

根据主要异常元素与伴生元素组合及其空间套合关系、元素地球化学性质、元素相关性分析，单元素异常图，制作综合异常图，并对综合异常图中的异常进行编号做异常特征统计，圈定了AP1、AP2、AP3异常。

3.2.1 AP1异常

主要分布在满克头鄂博组二段的浅紫灰色流纹质熔结凝灰岩、流纹岩中，由一个异常浓集中心组成，沿北西向展布，异常组合元素为Ag、As、Au、Bi、Cu、Hg、Mo、Pb、Sb、Zn，异常浓度分带较明显，其中Ag、Au、Pb、Sb为四级异常，As、Bi、Hg为三级异常，Mo、Zn为二级异常，Au最高值为239.35×10-9，Ag最高值为4977×10-9，Pb最高值为1000×10-6，Zn最高值为512×10-6，其中Pb的最高值结果大于1000(方法分析上限)，异常区元素含量数据连续性好、强度高、规模大、分异性强。前缘元素As、Sb、Hg发育，As、Hg主要沿异常中心北西向展布，Sb的规模较大，反映可能有隐伏岩体或地层为异常的物质来源，Ag、Pb、Zn为主要成矿元素，主要富集在浓集中心富集，表现的异常特征明显，为矿致异常。推测异常形成的因素可能有两种，一可能与下伏隐伏地质体有关，另一可能是其细粒物质对物源区部分元素的吸附造成局部的富集。

3.2.2 AP2异常

分布在满克头鄂博组二段的浅紫灰色流纹质熔结凝灰岩、流纹岩以及塔木兰沟组的安山岩、玄武安山岩中，由两个异常浓集中心组成，沿北西向展布，异常组合元素为Ag、Bi、Hg、Mo、Pb、Zn、Au、Sb，异常浓度分带较明显，其中Pb为四级异常，Ag、Bi为三级异常，Hg、Zn、Au为二级异常，强度较高，Ag最高值为1971×10-9，Bi最高值为3.21×10-6，Pb最高值为1000×10-6，Zn最高值为613×10-6，Hg最高值为152×10-9，主成矿元素Ag、Pb、Zn主要分布在塔木兰沟组中，规模大，强度高，具有明显的矿化异常特征，沿北西向的断层破碎带分布，塔木兰沟组可能为其物质来源，推测引起异常的原因是区内的构造活动控制元素的迁移和沉淀，在异常的浓集部位具有很好的找矿意义。

表2 元素异常下限统计结果

表3 AP1异常特征表

3.2.3 AP3异常

分布在塔木兰沟组的安山岩、玄武安山岩及第四系中，面积0.18km2，由一个异常浓集中心组成，沿北西向展布，异常组合元素主要为Ag、As、Au、Bi、Cu、Mo、Pb、Sb、Zn，主成矿元素为Ag、Pb、Zn，异常浓度分带较明显，其中Au为四级异常，Ag、Pb为三级异常，As、Zn为二级异常，Ag最高值为3015×10-9，Au最高值为25.46×10-9，Pb最高值为396.3×10-6，该异常中前缘元素As、Sb及主成矿元素Ag、Pb、Zn主要分布在与塔木兰沟组接触的第四系中，说明异常成因来源于地下的潜伏地质体，同时塔木兰沟组中可见部分硅化，也可能是由于异常部分南移，异常形成的原因是塔木兰沟组为其提供物质来源，经过物理及化学作用，引起的元素沉淀与富集。

表4 AP2异常特征表

表5 AP3异常特征表

图2 圈定银多金属矿化带靶区图

4 成矿远景分析

通过研究圈定了2条银多金属矿化带（如图2），编号为Ⅰ、Ⅱ号；主要受NW向构造碎裂岩带控制，赋矿围岩为中侏罗统塔木兰沟组（J2tm）杏仁状安山岩及上侏罗统满克头鄂博组（J3mk）碎裂流纹岩，属燕山期岩浆活动的喷发产物。借鉴“甲乌拉式银多金属矿床”的赋矿围岩特征：即中侏罗统塔木兰沟组（J2tm）杏仁状安山岩发育青磐岩化地段，为后期构造应力作用形成NW向断裂破碎带，为脉状矿体提供了运移通道和赋存空间。因此，确认中侏罗统塔木兰沟组（J2tm）杏仁状安山岩层为赋矿层位。

4.1 Ⅰ号靶区

本区中北部的F4与F5之间构成地堑式断裂破碎带北段，规模长约1500m、宽350m～500m之间不等，岩性主要为上侏罗统满克头鄂博组（J3mk）流纹岩碎块呈棱角状、大小悬殊、排列杂乱无章，胶结物以岩粉、次生铁质、硅质和碳酸盐等组成；地表颜色呈浅黄灰白色，普遍发育硅化、褐铁矿化、绢云母化、绿泥石化、绿帘石化和高岭土化等蚀变。根据土壤地球化学扫面测量成果及地质化探综合剖面成果的统计分析：Pb平均含量324×10-6、Zn平均含量195×10-6、Ag平均含量432×10-9、Cu平均含量73×10-6。因此，初步确定AgⅠ号多金属矿化带，为今后工作重点找矿靶区。

4.2 Ⅱ号靶区

Ⅱ号带银多金属矿带位于测区中东部的山坡，F4与F5之间地堑式断裂破碎带中段。赋矿围岩为中侏罗统塔木兰沟组（J2tm）杏仁状安山岩，中心部位产出晚侏罗世花岗闪长岩体小岩枝。沿花岗闪长岩体周围发育青磐岩化蚀变，其蚀变范围呈NW向长约500m、NE宽约200m的椭圆形展布。根据土壤地球化学扫面测量成果及地化综合剖面成果的统计分析：Pb平均含量634×10-6、Zn平均含量375×10-6、Ag平均含量282×10-9、Cu平均含量147×10-6，其它元素均有偏高显示，为今后重点工作靶区。