甘蒙北山四道梁南钼矿土壤地球化学异常特征及找矿潜力分析.pdf

第 59 卷 第 4 期2023 年 7 月地质与勘探GEOLOGY AND EXPLORATIONVol.59 No.4July，2023甘蒙北山四道梁南钼矿土壤地球化学异常特征及找矿潜力分析郭小刚1，2，路万全2，周 宏1，3，王 秦2，杨镇熙4，郭东宝1，5，苟 瑞2（1.自然资源部黄河上游战略性矿产资源重点实验室，甘肃兰州 730046；2.甘肃省有色金属地质勘查局白银矿产勘查院，甘肃白银 730900；3.甘肃省有色金属地质勘查局，甘肃兰州 730030；4.甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院，甘肃酒泉 735000；5.甘肃省有色金属地质勘查局兰州矿产勘查院，甘肃兰州 730000）摘 要 甘蒙北山四道梁南地处东天山-北山中亚增生造山带南缘，早二叠世-三叠纪早期完成了俯冲增生体制到伸展构造体制动力转换过程，伸展背景下多期次的酸性岩浆活动为斑岩型和浅成低温热液型铜、金、银、钼矿床的形成提供了良好的地质条件。本文通过对区内土壤地球化学测量数据的多元统计分析，探讨了成矿元素及伴生元素异常组合、分布特征，结合成矿地质背景评价了找矿潜力。研究发现区内Bi、Mo、As等元素高强度数据占比大、分异程度高，是主要的成矿元素，异常主要分布在印支期中粗粒二长花岗岩与早二叠世双堡塘组英安岩的接触带附近；成矿元素组合与矿化蚀变分带具有从高温W、Mo、Bi中高温Pb、Zn、Ag中低温Hg、Sb、Cu低温As、Au演化的规律；结合矿床地质特征，认为其具有与斑岩型成矿系统相似的成矿元素组合和矿物分带特征，属于斑岩型钼矿床且具有较好的找矿前景。同时确定W-Mo-Bi元素组合异常是区内寻找Mo（W）矿床的有利指示元素或找矿标志，可有效地确定成矿部位并指导勘查工程布置。关键词土壤地球化学测量 元素异常 钼矿 矿床成因 找矿潜力 甘蒙北山 中图分类号P618.45 文献标识码A 文章编号0495-5331(2023)04-0774-17Guo Xiaogang,Lu Wanquan,Zhou Hong,Wang Qin,Yang Zhenxi,Guo Dongbao,Gou Rui.Soil geochemical anomaly characteristics and prospecting potential of the Sidaoliangnan molybdenum deposit in the Beishan area,Gansu and Inner MongoliaJ.Geology and Exploration,2023,59(4):0774-0790.0 引言中国钼矿具有规模大、类型多、伴生组分复杂的特征，是我国具有明显优势的矿产之一（黄凡等，2014；Huang et al.，2015）。具有一定规模的钼矿床集中分布在我国东部的河南（肖萍等，2011）、安徽（黄凡等，2011）、黑龙江（聂凤军等，2011）等地，及西部的内蒙古（聂凤军等，2012）、新疆（涂其军等，2012）等。按其成因类型可划分为斑岩型、矽卡岩型、热液脉型和沉积型等（黄凡等，2014；王京彬等，2014）。东天山-北山地处中亚造山带（CAOB）南缘（吴国炜，2022），是我国重要的多金属成矿带（杨建国等，2012）。其中北山地区有斑岩型中型流沙山钼金矿、小型红山井钼矿（边鹏，2015），热液脉型中型花黑滩钼矿、小型花南沟钨钼矿、花牛山金钼矿、斜沟铜（钼）矿、白山铼（钼）矿和流沙山金（钼）矿等（聂凤军等2001；朱江等，2014a）。其北西方向毗邻的东天山具有丰富的钼矿资源，发育有超大型doi:10.12134/j.dzykt.2023.04.007收稿日期 2022-11-16；改回日期 2023-06-06；责任编辑 陈伟军。基金项目 自然资源部黄河上游战略性矿产资源重点实验室开放课题资助项目（编号：YSMRKF202209）、甘肃省省级重点人才项目（甘肃北山南带韧性剪切带型金矿成矿机制、成矿规律及找矿方向研究）、甘肃省基础地质调查项目（编号：甘资勘发 2019 129、甘资勘发 2020 70）和甘肃省地质勘查基金项目（编号：202201-Y02）联合资助。第一作者 郭小刚（1989年-），男，2021年毕业于中国地质大学（武汉），地质工程专业，获硕士学位，地矿高级工程师，主要从事矿产资源综合勘查与评价工作。Email：。通讯作者 周 宏（1967年-），男，2012年毕业于中国地质大学（武汉），地质工程专业，获硕士学位，地矿高级工程师，主要从事地质勘查找矿工作。Email：。郭小刚774郭小刚等：甘蒙北山四道梁南钼矿土壤地球化学异常特征及找矿潜力分析第 4 期斑岩型东戈壁钼矿、白山大型钼矿、小狐狸山中型钼矿、东天山钼矿（涂其军等，2012；王中等，2014；王银宏等，2015；张达玉等，2020），同时还发育有矽卡岩型小白石头中型钨（钼）矿、斑岩型玉海铜（钼）矿等多金属矿床（刘帅杰等，2018；杨富全等，2019），因此东天山-北山地区钼矿资源丰富，并显示出较好的钼矿资源找矿前景，具有寻找大型-超大型钼矿床的潜力。研究区位于北山南带红柳园裂谷单元的南缘，通过1：1万土壤地球化学异常查证工作，初步圈出长约1.6 km的钼矿化带1条，圈定钼矿体11条，矿体主要产于二叠系火山岩与印支期中粗粒二长花岗岩的外接触带内，地表控制长度74-997 m，延深大于197 m，厚度在1.417.99 m之间，品位0.033%0.327%，显示出巨大的找矿前景。土壤地球化学测量是热液型金属矿床勘查过程中普遍使用的找矿方法和技术手段（韩振哲等，2009；刘鹤等，2014；张海洪等，2022），在成矿作用过程中，Mo、W、Au、Cu、Pb、Zn、Fe等比较活泼的金属元素以络合物的形式从岩浆中分离析出、运移富集成矿（Xu et al.，2001；左仁广，2019），在不同地质时期、构造背景、岩体形成和演化背景中形成不同矿物成分和化学成分（毛先成等，2022）、不同矿化类型、蚀变特征和地球化学元素含量分布形式（窦小雨等，2022）。本文在四道梁南钼矿床地质特征研究基础上，分析土壤地球化学测量成矿元素以及伴生元素的空间分布规律、矿致异常元素组合及其空间结构，探讨地球化学异常与成矿作用过程的关系、矿床成因和成矿潜力，为区内类似矿床的勘查提供科学的思路及依据。1 区域地质背景东天山-北山造山带位于与古亚洲洋闭合相关的中亚增生造山带南缘（Windley et al.，2001；蔡志慧等，2012），自新元古代以来由诸多地块汇聚-俯冲-增生-碰撞-拼合而成（许志琴等，2011；Li et al.，2020；辛后田等，2020），是中亚巨型成矿带的重要组成部分（杨建国等，2012；赵国斌等，2013），其中以斑岩型铜、金、钨、钼矿床及与其在空间上相伴生的浅成低温热液型金银矿床为主。区内地层从太古宇至第四系均有发育，但主要为古生界海陆相火山-沉积地层；主要构造形迹近EW向展布，局部呈NWW向，次级断裂有NW、NE和NNE向等。伴随板块运动形成大量的具有汇聚构造环境和板内环境特征的侵入岩，其中晚古生代以基性-超基性岩浆活动为特征，早古生代、晚古生代晚期及印支期早期均以大规模的酸性岩浆活动为特征（图1a）（郭小刚等，2021；薛胜超等，2022）；具有多期次活动特点，与岩浆作用相关的金属矿化广泛发育，是寻找斑岩型和浅成低温热液型铜、金、银、钼矿产的重要地区（张旗等，2004）。2 矿床地质特征四道梁南地处北山造山带南缘，大地构造位置上属塔里木陆块区（）敦煌地块（-2）柳园裂谷（-2-1）（郭小刚等，2021），成矿区带属-15 敦煌（地块）铁-铜-镍-金-银-钨-锡-铅-锌-砷-锰-钒-铀-磷-芒硝成矿区、-15-磁海-红柳园-白山堂铁-铜-镍-金-银-锑-铅-锌-砷成矿亚带（姜寒冰等，2012）。出露地层以早二叠纪双堡塘组（Ps）海相碎屑岩、中基性火山岩为主，同时也是区内主要的赋矿地层（许伟等，2019；郭小刚等，2021）。区内断裂构造较发育，按空间展布方向可分为 NWW 向、NW向和NE向。其中，NWW向正断层主要分布于研究区中部，规模、长度较大，NW、NE向断层不发育，NWW向断裂F1、F2与钼矿关系密切，既是控矿构造，也是容矿构造。区内岩浆岩活动强烈，出露的岩浆岩主要为印支期中细粒花岗闪长岩、中粗粒二长花岗岩，沿走向还发育早二叠世中细粒二长花岗岩，与早二叠世双堡塘组多呈断层接触，局部侵入接触；内接触带经同化混染呈斑状结构，外接触带常见角岩化和褪色边（图1b）。该矿床在预查阶段发现11个矿体（其中6、7号为钼钨矿体），产于印支期中粗粒二长花岗岩（图2a）与二叠系中酸性火山岩外接触带的破碎、褪色蚀变英安岩中（图2b、c）。岩体内尚未发现钼矿体，可能与围岩的性质、断裂构造有关（朱江等，2014b），矿体与围岩界线不明显。矿体近NW向呈带状展布，形态简单，呈似层状、透镜状、脉状，延伸较稳定。其中主矿体为1号钼矿体、7号钼钨矿体；1号钼矿体实际控制长度997 m，延深197 m，厚度1.445.59 m，平均厚度2.50 m；矿体品位0.033%0.368%，平均0.107%，受F1断裂控制，走向280310，向南倾斜，倾角6080。7号钼钨矿体实际控制长度511 m，厚度1.133.09 m，平均厚度2.08 m，钼品位0.076%0.482%，平均品位0.193%；局部伴有钨矿化，钨品位0.080%0.124%，受F2断裂控制，走向270300，向南倾斜，倾角6080。矿775地质与勘探2023 年石以蚀变英安岩为主（图2c），局部见烟灰色石英脉；金属矿物主要为辉钼矿、白钨矿、赤褐铁矿、黄铜矿、黄铁矿、方铅矿等，表生矿物为褐铁矿、钼华、孔雀石等；脉石矿物为石英、方解石、正长石、斜长石、绿泥石等。矿石呈它形粒状结构、交代假象结构；以微脉浸染状（图2d）、片状集合体构造为主，局部有半块状构造，辉钼矿呈星散浸染状分散在岩石中（图2e），以自形、半自形纤维状单晶、它形纤维状集合体的形式存在。热液蚀变强烈，由内往外呈钾硅酸盐化-硅化（石英、钾长石）、硅化-绢云母化-黏土化（高岭土化）、绢英岩化-绿泥石化-绿帘石化，钼矿化主要集中在硅化带内（图2f、g）；与西藏沙让、豫西雷门沟、内蒙古敖仑花等斑岩型独立钼矿床具有一定的相似性（王京彬等，2014）。3 土壤地球化学元素分布特征3.1 样品采集及测试方法样品采集及测试方法本次1 1万土壤地球化学测量主要针对1 5万水系沉积物Mo-Bi综合异常及矿化线索开展查证，采用规则网（100 m40 m）方式布设采样点，测线方图1 研究区地质简图（a，据苗来成等，2014；郭小刚等，2021修改）和四道梁南钼矿床地质图（b，据注释修改）Fig.1 Geological map of the study area（a，modified from Miao et al.，2014；Guo et al.，2021）and geological map of the Sidaoliangnan molybdenum deposit（b，modified from Note）1-第四系冲积物；2-二叠系双堡塘组下部；3-二叠系双堡塘组上部；4-前长城系敦煌岩群；5-古生代岩浆岩；6-三叠纪岩体；7-侏罗纪岩体；8-中细粒花岗闪长岩；9-中粗粒二长花岗岩；10-辉长岩；11-粗砂岩+细砂岩；12-石英安山岩；13-英安岩；14-十字石榴矽线二云石英片岩+黑云斜长片麻岩；15-地质界线；16-断层/推测断层；17-钼矿体/钼钨矿体；18-金矿床；19-铜矿床；20-钼矿床；21-钨（锡）矿床；22-铅锌矿床；23-钒钛磁铁矿床；24-研究区位置；25-土壤测量范围；26-省界；27-国界1-Quaternary loess；2-lower part of Permian Shuangbaotang Formation；3-upper part of Permian Shuangbaotang Formation；4-Pre-Changcheng System Dunhuang rock group；5-Paleozoic magmatic rock；6-Triassic pluton；7-Jurassic pluton；8-medium and fine-grained granodiorite；9-medium-coarse-grained monzonitic granite；10-gabbro；11-coarse sandstone+fine sandstone；12-quartz andesite；13-dacite；14-staurolite garnet sillimanite two-mica quartz schist+biotite plagioclase gneiss；15-geological boundary；16-measured/inferred fault；17-molybdenum orebody/molybdenum tungsten orebody；18-gold deposit；19-copper deposit；20-molybdenum deposit；21-tungsten（tin）deposits；22-lead-zinc deposits；23-vanadium titanomagnetite deposits；24-study area location；25-soil measurement range；26-provincial boundaries；27-national boundaries776郭小刚等：甘蒙北山四道梁南钼矿土壤地球化学异常特征及找矿潜力分析第 4 期位20，大致垂直于区内主要构造线方向和成矿地质体走向。采样部位为代表基岩风化形成的B层土壤或BC层土壤，采样深度1050 cm。为提高土壤样品的代表性，在采样点前后范围或采样单元2/3内35点采集组合样。采样粒度为-4目+20目，样品重量均200 g。完成采集面积8.7 km2，采样2113件（包含重复样63件），密度236件/km2。分析测试工作由甘肃省有色金属地质勘查局天水矿产勘查院实验室承担，共分析Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Hg、Bi、W、Mo等 11种元素。Au采用王水溶矿，泡沫塑料吸附富集、电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS）测试；Ag以锗为内标，石墨电极激发，全谱直读电弧发射光谱法（ES）测试；Cu、Pb、Zn、Bi、Mo、W采用四酸溶矿，等离子体质谱法测定（ICP-MS）测试；As、Sb、Hg采用王水溶矿，氢化物原子荧光光谱法（HG-AFS）测试，分析方法的准确度和精密度采用国家级标准物质（GBW）的方法进行检验，所测试元素检出限均符合 地球化学普查规范（1 5 万）（DZ/T0011-91）中分析元素的检出要求，分析误差5%，数据质量可靠。3.2 元素分布及组合特征元素分布及组合特征（1）元素参数特征元素的丰度及其组合特征可以反映成岩、成矿作用过程中的地球化学信息（王学求，2003；袁和等，2017；张宝一等，2018；窦小雨等，2022），其中，各元素在空间上的均匀性及离散程度可以用浓度克拉克图2 四道梁南钼矿床岩矿石特征Fig.2 Rock and ore characteristics of the Sidaoliangnan molybdenum deposita-中粗粒二长花岗岩；b-英安岩；c-蚀变英安岩；d-微脉浸染状矿石（辉钼矿呈细脉状分布于硅质条带两侧）；e-细脉浸染状矿石（辉钼矿呈片状集合体分布于构造裂隙内）；f-花岗斑岩；g-地表接触带特征a-medium-coarse-grained monzonitic granite；b-dacite；c-altered dacite；d-micro finedisseminated ore（molybdenite is distributed on both sides of siliceous strip as veinlets）；e-finedisseminated ore（molybdenite is distributed in structural fractures as a sheet aggregate）；f-granite porphyry；g-characteristics of surface contact zone777地质与勘探2023 年值（K）和变异系数（Cv）来反映（臧金生等，2014；袁和等，2019）。从表1可看出：研究区浓度克拉克值2（元素含量平均值与克拉克值的比值），相对地壳克拉克值（Taylor and McLennan，1985；下同）属强富集的元素有Mo、Bi、As、Sb；浓度克拉克值在1.22.0之间，相对克拉克值属富集的元素有W、Pb；浓度克拉克值在0.81.2之间，为背景元素的有Zn；浓度克拉克值0.8，相对克拉克值属贫化的元素有Au、Ag、Cu、Hg。一般情况下，具有明显次生富集特征的元素有形成矿床的地球化学条件（陆伟彦等，2020）。而元素的原始数据集变异系数Cv1、背景数据集变异系数Cv2能更好地刻画地球化学场和背景场的变化幅度特征（袁和等，2017；黄文斌等，2019；赵欣怡等，2020；汤国栋等，2020）。从表1可看出：研究区变异系数Cv1大于2的极强分异元素有Mo、W、Bi、As，表明其分布集中且后期地球化学叠加作用非常强烈，是最有利的成矿元素（黄文斌等，2019）；变异系数Cv1在1.02.0之间属强分异的元素有Au、Cu、Zn、Pb，为较有利于成矿的元素。Cv1/Cv2能反映背景场拟合过程中对极值的削平程度（袁和等，2017；汤国栋等，2020）。因此利用Cv1/Cv2-Cv1系数图可以定性地讨论元素成矿的可能性（图3），其中Bi、Mo、As等元素具有高强数据占比大、分异程度高的特征，进一步说明研究区内以Bi、Mo、As的成矿作用为主。表1 四道梁南地区土壤地球化学测量元素参数特征统计表Table 1 Statistical table of element parameter characteristics of soil geochemical survey in the Sidaoliangnan area元素最小值几何平均值算术平均值中位数最大值标准离差变异系数Cv1算术平均值标准离差Cv2Cv1/Cv2克拉克值浓度克拉克值Au0.30 0.80 1.40 0.60 49.70 2.50 1.85 0.75 0.39 0.52 3.57 3.00 0.47 Ag15.00 51.10 56.41 48.91 314.64 29.34 0.52 51.83 17.93 0.35 1.50 80.00 0.71 Cu0.70 8.80 13.00 9.40 288.30 14.10 1.09 11.20 8.37 0.75 1.46 75.00 0.17 Zn5.00 43.20 66.80 43.30 2287.70 127.10 1.90 46.02 24.70 0.54 3.54 80.00 0.84 Mo0.28 1.30 2.92 1.05 204.32 9.34 3.20 1.17 0.66 0.57 5.63 1.00 2.92 W0.46 1.28 1.68 1.27 139.89 3.40 2.02 1.37 0.70 0.51 3.96 1.00 1.68 Pb4.90 13.50 15.70 12.80 364.20 18.20 1.16 12.87 2.93 0.23 5.10 8.00 1.96 Bi0.02 0.22 0.53 0.20 159.59 4.13 7.75 0.22 0.12 0.54 14.380.06 8.83 As0.50 6.80 13.30 6.30 1282.00 44.30 3.34 7.96 5.69 0.72 4.67 1.00 13.30 Sb0.13 0.47 0.54 0.44 4.43 0.35 0.64 0.49 0.23 0.46 1.40 0.20 2.70 Hg3.00 6.00 8.00 6.00 81.00 6.00 0.82 5.91 2.39 0.40 2.03 40.00 0.20*注：样品数2050件，Au、Hg为10-9，其余元素为10-6；测试单位：甘肃省有色金属地质勘查局天水矿产勘查院实验室，2019年10月；克拉克值来自Taylor and McLennan，1985。图3 土壤地球化学测量元素变异系数散点图Fig.3 Scatter diagram of variation coefficients of soil geochemistry（2）元素共生组合规律成矿作用过程中各元素在萃取、迁移、富集沉淀的地球化学系统内存在着重要的联系（汤国栋等，2020；窦小雨等，2022），而通过降维处理土壤地球化学测量数据可以去除数据内蕴含的重叠信息，更加客观地提取有利的指示与成矿作用相关的地球化学信息（Cheng，2007；Zhang and Zuo，2014；左仁广等，2021）。其中，R型聚类分析可以基于计算机无监督地通过多个变量间的相关性将具有相同性质和特征的元素划分为一个代表研究区地球化学性质的特征元素组合（李超等，2020；连颖等，2022）。根据元778郭小刚等：甘蒙北山四道梁南钼矿土壤地球化学异常特征及找矿潜力分析第 4 期素在成矿地质过程中的亲疏关系有效地判断元素的共生组合、流体演化特征、成矿期次及矿床成因等（张海洪等，2022）。根据 R型聚类分析结果（图4），阈值取 0.7 时，可将 11 种元素划归 W-Bi-As-Mo-Au-Cu-Pb-Zn、Sb-Hg-Ag 两个组合，分别反映中高温、低温热液成矿元素组合，其中前者可进一步划分为与酸性岩浆活动有关的W-Bi-As-Mo-Au中高温热液元素组合，以及与酸性岩浆期后热液活动有关的Cu-Pb-Zn中低温热液元素组合。R型因子分析是实质与聚类分析相似的主成分分析方法的发展（苏为华，2000），通过研究变量相关关系矩阵内部的结构特征，将相关性较高的几个变量分为一组来表征大部分变量的信息，并保持该组与其他组之间具有较低的相关性（赵欣怡等，2020）。因此，每一组变量作为一个因子就能表征地球化学元素在活动过程中的重要地质意义（窦小雨等，2022）。利用Bartlett和KMO检验对研究区的土壤测量数据进行判别分析，其KMO值（0.74）0.6，Sig.（0.00）1和累积方差贡献率65.893%为阈值，选择主成分分析和最大方差旋转法可将11个变量划分为4个因子（表2）。其中，F1：Pb-Zn-Ag（Cu-Bi-As），Pb、Zn、Ag、Cu4种元素是分布最广泛的亲硫元素，其成矿作用多与气成热液活动相关，As能与多种金属元素伴生，尤其在岩浆演化的晚期和热液活动末期含量剧增（刘英俊等，1984）；因此，该组元素代表了与岩浆期后热液活动密切相关的中程中低温元素组合。F2：Hg-Sb-Cu（Ag-Au）；Hg在多数岩石中含量都很低，但能与 Cu、Ag、Au、Pb、Zn、Bi、Ba、Sr等元素形成广泛的类质同象，常富集在所有的热液矿物和脉石矿物中；Sb与Hg、As、Bi关系密切，在复杂的含贵金属硫化物中Sb与Au、Ag共生，在高温条件下Sb和As相溶，热液阶段Sb与As的地球化学行为相似（刘英俊等，1984）；总体上，该组元素代表了与岩浆期热液活动有关的一组中远程中低温元素组合。F3：As-Au（Sb）；自然界中金矿的生成主要与中酸性岩浆岩活动有关；同时在变质作用阶段，Au都有产生活化迁移再富集的趋势（刘英俊等，1984）；因此，该组元素代表了与热液活动末期有关的一组远程低温元素组合。F4：W-Mo-Bi；高温条件下Mo和W可与易形成挥发分的卤化物的Li、Be、Bi、Sn、As等伴生，还可类质同象替代Ti、V、Fe等，因此，该组元素整体上具有与高温岩浆热液有关的斑岩型钼矿床的元素组合特征（侯增谦，2004；曹铁宁等，2016）。图4 土壤地球化学测量聚类分析谱系图Fig.4 Cluster analysis pedigree of soil geochemical survey表2 土壤地球化学测量元素主成分分析统计Table 2 Principal component analysis and statistics of soil geochemistry旋转成分矩阵变量PbZnAgHgSbCuAsAuWMoBi特征值方差贡献(%)累计方差贡献(%)成分10.8350.7590.582-0.0480.1090.5020.222-0.106-0.0580.1970.2642.05118.64718.64720.0550.0730.5460.8730.6480.635-0.0620.3320.172-0.054-0.0312.03918.53237.1793-0.0750.1950.0310.0270.4950.1470.8800.7640.063-0.0170.0521.67715.24352.42140.0600.1680.0640.0060.0750.0480.117-0.0430.8220.8100.3011.48213.47265.893注：提取方法：主成分分析；旋转法：具有Kaiser标准化的正交旋转法。4 异常分布特征4.1 异常的圈定异常的圈定异常场提取的准确性与异常下限的计算方法和取值息息相关（张宝一等，2018；窦小雨等，2022）。传统的异常下限计算方法假设地球化学元素的含量服从正态分布或对数正态分布（De Mulder et al.，2016；左仁广等，2021），而近年来的779地质与勘探2023 年研究学者基于地球化学元素分布模式空间结构特征认为其具有奇异性和多重分形结构（Cheng，2007；成秋明等，2009；Zhang et al.，2016）。其中，EDA方法和分形分析方法不会过度依赖于数据的分布特征，基于其计算的异常下限具有突出弱小局部异常的明显优势。本文采用分形异常下限分析方法和EDA异常下限分析方法对比求取各元素的异常下限（表3）。表3 土壤地球化学测量异常下限计算统计表Table 3 Calculation statistical table of lower limit of soil geochemiscal measurement anomalies序号123456元素AuAgCuZnMoWEDA2.89105.7132.19137.224.293.78分形（维数）2.6686.7019.81113.203.924.66确定值2.7086.7019.80113.203.903.50序号7891011元素PbBiAsSbHgEDA21.930.6529.791.1715.99分形（维数）23.490.5545.340.7121.38确定值23.500.6045.300.7016.00注：Au、Hg计量单位为10-9，其余元素为10-6。4.2 元素组合异常及分带特征元素组合异常及分带特征钼多金属矿床的成因类型与矿化类型之间具有密切的联系，且不同矿种的矿体具有不同的矿化空间组合样式。而土壤地球化学测量元素的分布、组合及分带特征作为矿物空间分布的间接反映，分解研究组合异常的空间分布特征和元素的分带性可以定性地判断矿化蚀变类型、成矿期次、矿床空间特征及成矿元素组合特征（刘崇民等，2010；王京彬等，2014）。研究区内W、Mo、Bi中高温元素组合异常成串珠状、条带状分布在中部（单元素异常的外带、中带、内带采用成图异常下限值的2n（n=0，1，2）倍绘制而成，下同）；其中，Mo元素异常沿NW向呈条带状、串珠状展布，分布范围大致与二叠纪双堡塘组英安岩、印支期中粗粒二长花岗岩接触带相一致，异常中心明显且具有强烈的浓度分带特征，异常中心偏向与印支期中粗粒二长花岗岩，尤其是研究区西部，其极大值为204.3210-6，与已知钼矿化地段基本吻合。W元素异常在研究区中部呈明显的串珠状展布，北带呈串珠状分布于双堡塘组英安岩内，单个异常呈不规则面状展布，规模较大且具有明显的浓集中心，极大值介于7.8110-6139.8910-6；南带分布在双堡塘组底部的海相粗碎屑岩内，异常呈不规则椭圆状，规模小且浓集中心不明显，局部发育烟灰色石英细脉，可能受次级断裂构造控制。Bi元素异常分布特征与Mo元素异常基本相似，主要受双堡塘组英安岩控制，但其西部的异常规模要强于东部，西部异常呈条带状展布，极大值介于2.3410-688.7310-6；东部异常呈纺锤状，极大值为159.5910-6，强度高且分带明显。Pb、Zn、Ag作为中远程中低温元素组合；其中，Pb元素异常发育较差，主要呈串珠状分布在双堡塘组英安岩内，西部的异常具有明显的浓集中心和分带特征，极大值介于95.710-6364.210-6；其北部及南部仅发育零星的小规模椭圆状、不规则状异常，南部的异常规模小且浓集中心不发育；Zn元素异常发育也较差，其分布特征与Pb元素基本相似；Ag元素异常较发育，呈不规则状、椭圆状、团块状分布在研究区中南部，中部零星分布的异常与Pb、Zn套合较好。Hg、Sb、Cu元素异常整体不发育，主要呈不规则状、面状分布在研究区南西部双堡塘组底部的海相粗碎屑岩内，展布方向与NW向次级断裂构造基本一致，浓集中心不明显；但Cu元素在研究区中部双堡塘组英安岩内也较发育，主要呈椭圆状、不规则状展布，有较好的浓度分带特征，极大值介于65.310-6288.310-6，局部可见含孔雀石化的石英脉。As、Au元素异常发育较差，在研究区中部主要呈椭圆状、串珠状沿NW向、NE向展布，异常规模较小但具有明显的浓度分带；另外Au元素还在研究区南西部发育面状异常，浓集中心较明显且具有一定的分带特征（图5）。综上所述，从岩体接触带围岩，W、Mo、Bi元素含量具有先急剧增高再急剧降低的特征，Pb、Zn、Ag元素在接触带外侧含量升高，Hg、Sb、Cu、As、Au元素的含量在围岩中距离岩体一定范围内达到峰值；成矿元素组合具有从高温W、Mo、Bi中低温Pb、Zn、Ag中低温Hg、Sb、Cu低温As、Au的演化规律，与研究区内的矿化-蚀变分带现象具有一致性。780郭小刚等：甘蒙北山四道梁南钼矿土壤地球化学异常特征及找矿潜力分析第 4 期图5 四道梁南土壤地球化学测量组合异常图Fig.5 Combined anomaly maps of soil geochemical survey in the Sidaoliangnan areaa-W-Mo-Bi组合异常图；b-Pb-Zn-Ag组合异常图；c-Hg-Sb-Cu组合异常图；d-As-Au组合异常图；1-第四系冲积物；2-二叠系双堡塘组下部；3-二叠系双堡塘组上部；4-中细粒花岗闪长岩；5-中粗粒二长花岗岩；6-粗砂岩+细砂岩；7-石英安山岩；8-英安岩；9-地质界线；10-断层/推测断层；11-钼矿体/钼钨矿体；12-Au元素异常；13-Ag元素异常；14-Cu元素异常；15-Pb元素异常；16-Mo元素异常；17-W元素异常；18-Bi元素异常；19-Sb元素异常；20-Hg元素异常；21-As元素异常；22-Zn元素异常a-W-Mo-Bi combined anomaly；b-Pb-Zn-Ag combined anomaly；c-Hg-Sb-Cu combined anomaly；d-As-Au combined anomaly；1-Quaternary loess；2-lower part of Permian Shuangbaotang Formation；3-upper part of Permian Shuangbaotang Formation；4-medium and fine-grained granodiorite；5-medium and coarse-grained monzonitic granite；6-coarse sandstone+fine sandstone；7-quartz andesite；8-dacite；9-geological boundary；10-measured/inferred fault；11-molybdenum orebody/molybdenum tungsten orebody；12-Au element anomalies；13-Ag element anomalies；14-Cu element anomalies；15-Pb element anomalies；16-Mo element anomalies；17-W element anomalies；18-Bi element anomalies；19-Sb element anomalies；20-Hg element anomalies；21-As element anomalies；22-Zn element anomalies评价组合元素异常的组分分带、浓度分带是研究成矿元素、伴生元素空间分布规律及其空间结构的重要手段。元素比值作为一项重要的异常评价指标可有效地减少因热液多期次、多阶段活动而造成的干扰信息，有利于提取元素富集和变化规律。其中，高温元素（组合）与低温元素（组合）比值能降低温度较低的岩浆期后热液、变质热液阶段对中高温岩浆热液成矿阶段的干扰，能更好地评价岩浆演化侵位过程中元素的地球化学活动特征（刘崇民等，2010；陶琴等，2020；袁航等，2022）。W/Cu、Mo/Cu、W/Au、Mo/Au高值区一般指示高温矿化元素富集，研究区内主要分布在印支期中粗粒二长花岗岩岩体靠近英安岩一侧和英安岩中；英安岩中W/Cu、Mo/Cu、W/Au、Mo/Au比值较高，是由于岩体与英安岩外接触带内发育钼（钨）矿化，远离接触781地质与勘探2023 年带W/Cu、Mo/Cu、W/Au、Mo/Au比值急剧降低；（W+Bi+Mo）/（Au+As+Cu+Sb+Hg）比值从北往南呈低缓的高背景场叠加不规则状、椭圆状高值异常区急剧升高的高值异常区低缓的低背景场分布。总体上高温元素（组合）与低温元素（组合）比值特点表明钼硫化物更加靠近接触带及岩体，以此也可以推断岩体的隐伏（侧伏）情况。综上所述，从酸性岩体与英安岩外接触带到两侧围岩，表现为Mo（Bi、As、Cu、W）Cu（Pb、Bi、Mo、Zn）Au（As、Sb、Hg、Ag）的组合与分带特征，即矿化类型依次为高温热液型钼矿化中低温热液型脉型铜矿化中低温热液蚀变岩型金矿化，具有与斑岩型-浅成低温热液型成矿系统相似的成矿元素组合和矿物分带的典型特征，同时反映了热液演化的规律和迁移方向（韩振哲等，2009；陶琴等，2020；黄玺等，2021）。刘崇民等（2010）指出斑岩型钼矿w（Cu）/w（Mo）比值一般小于2，且W、Bi等伴生元素异常较发育。研究区内w（Cu）/w（Mo）比值为12.84，远远大于临界值2，与一般的斑岩型钼矿床不同，但已发现矿（化）体的区域w（Cu）/w（Mo）比值均小于2，进一步说明区内钼矿（化）成因属于斑岩型。4.3 综合异常特征及查证情况综合异常特征及查证情况根据成矿地质条件以及成矿元素和伴生元素异常的分布特征、浓度分带、规模、套合情况（宁建国等，2022），在研究区内圈定综合异常8处。各异常呈串珠状沿NWW向分布，北部均出露印支期中粗粒二长花岗岩，中部及南部出露早二叠世双堡塘组英安岩及海相粗碎屑岩，接触带呈波浪状、锯齿状沿NWW向展布，内接触带岩体因同化混染、侵位和快速冷却呈斑状结构，沿外接触带发育NWW向次级断裂构造，为岩浆演化后期的赋矿热液迁移、富集和沉淀提供了良好的空间。其中，HT4、HT6号综合异常位于研究区中西部，呈不规则椭圆状分布；HT7号综合异常位于研究区