岩屑地球化学测量方法在找矿中的应用——以甘肃省瓜州县906金矿为例.pdf

世界有色金属2023年6月上58找矿技术Prospecting technology岩屑地球化学测量方法在找矿中的应用以甘肃省瓜州县906金矿为例卢松辉，岳强，王子赫（甘肃省有色金属地质勘查局张掖矿产勘查院，甘肃 张掖 7 3 4 0 1 2）摘 要：甘肃北山地区属于中低山干旱戈壁丘陵荒漠区，地形北高南低，岩石裸露，植被不发育。选择-4+2 0 目粒级的风化岩屑样品可以有效地排除风尘砂干扰。以瓜州县9 0 6 金矿为例，介绍该地球化学景观条件下利用岩屑地球化学测量技术方法和应用效果。在此类景观区开展岩屑地球化学测量可以快速、准确地查明异常源，缩小找矿靶区，提高找矿效果，是行之有效的找矿方法。关键词：甘肃省瓜州县；岩屑地球化学测量；9 0 6 金矿中图分类号：P 6 1 8.5 1 文献标识码：A 文章编号：1 0 0 2-5 0 6 5（2 0 2 3）1 1-0 0 5 8-3Application of geochemical survey method of rock cuttings in ore prospectingTake 906 gold mine in Guazhou County,Gansu Province as an exampleLUSong-hui,YUEQiang,WANGZi-he(Z h a n g y e Mi n e r a l E x p l o r a t i o n I n s t i t u t e o f G a n s u No n f e r r o u s Me t a l s G e o l o g i c a l E x p l o r a t i o n B u r e a u,Z h a n g y e 7 3 4 0 1 2,C h i n a)Abstract:T h e 9 0 6 g o l d d e p o s i t i n G u a z h o u C o u n t y o f G a n s u p r o v i n c e h a s t h e T o p o g r a p h i c f e a t u r e s o f h i l l y a r e a o f mi d d l e l o w h i l l a n d G o b i d e s e r t，T h e t e r r a i n o f 9 0 6 i s h i g h i n t h e n o r t h a n d l o w i n t h e s o u t h，t h e v e g e t a t i o n i n t h i s a r e a i s n o t d e v e l o p e d a n d t h e r o c k s a r e e x p o s e d.S o w e C h o o s i n g -4+2 0 me s h e s o f c o a r s e g r a i n w e a t h e r i n g c u t t i n g s c a n e f f e c t i v e l y e l i mi n a t e t h e i n t e r f e r e n c e o f w i n d-d u s t s a n d.T a k e t h e d i s c o v e r y o f g o l d mi n e 9 0 6 a s a n e x a mp l e,t h i s p a p e r i n t r o d u c e s t h e t e c h n i q u e a n d a p p l i c a t i o n e f f e c t o f t h e g e o c h e mi c a l me a s u r e me n t me t h o d o f c u t t i n g s u n d e r t h e c o n d i t i o n o f t h e l a n d s c a p e,t h e g e o c h e mi c a l s u r v e y o f c u t t i n g s i n t h i s a r i d d e s e r t g e o c h e mi c a l l a n d s c a p e c a n q u i c k l y a n d a c c u r a t e l y d e l i n e a t e t h e a r e a o f mi n e r a l i z e d a l t e r a t i o n z o n e a n d i mp r o v e t h e p r o s p e c t i n g e f f e c t.Keywords:G u a z h o u c o u n t y,g a n s u p r o v i n c e;c u t t i n g s g e o c h e mi c a l s u r v e y;9 0 6 g o l d收稿日期：2 0 2 3-0 3作者简介：卢松辉，男，生于1 9 8 9 年，汉族，湖北咸宁人，本科，勘查地球化学工程师，研究方向：地球化学在地质找矿中的应用。研究区隶属甘肃省瓜州县管辖，区内交通较为方便，北东距辉铜山铜矿59km，南距瓜州县西湖乡65km。1986年张掖矿产勘查院在柳园一带开展了1 5万水系沉积物测量，圈定了一批化探综合异常，先后发现了新金厂、三峰山、东海、南泉等一批金（银）矿、金（银）、铜多金属矿床和全鑫铜金矿等，说明瓜州地区资源潜力较大。通过评价新金厂金矿、老金厂金矿、三峰山金矿、龙山金矿等一批金矿床的工作，对区内成矿带的划分，矿床类型、矿床成因、找矿标志、综合找矿模型、找矿方法等方面取得了一些成果和经验，同时也验证了化探异常可作为寻找金多金属矿的直接找矿线索，证明在瓜州地区开展地球化学测量寻找Au、Cu及多金属矿产不仅经济、快速，而且有效1。2017年在该研究区进行1 1万岩屑地球化学测量，获得近东西向三条异常带。通过异常查证，已经圈定多条金矿体。是甘肃北山干旱荒漠地球化学景观区实施岩屑测量找矿应用成功实例。1 区域地质背景研究区大地构造位置处于塔里木中朝板块（）北缘大陆边缘区（1）的柳园穿山驯前陆地带（11）西段。1.1 地层研究区出露地层主要为古元古界前长城系敦煌岩群（ArPtD）、石炭系（C）、二叠系（P)及第四系（Q）。地层出露不全是因为长期断裂构造活动影响，多为断层接触。前长城系敦煌岩群主要在图幅北部大面积出露，呈近东西向展布，该套地层是区域主要石英岩矿赋存层位；石炭系主要在图幅中部，是主要含矿地层；二叠系地层在区域上出露面积较大，分布范围广，目前已发现的全鑫铜矿点产于该套地层中2。图1北山地区板块构造图1.2 构造研究区主要受南部近东西向新-老金厂（F1）和北部古堡泉-音凹峡断裂（F29）控制，南北两组断裂产状变化较大，北侧古堡泉-音凹峡断裂（F29），贯穿整个研究区，此断裂带是形成最早、活动时间最长，总体走向约110，长约6km，倾向南，倾角在65 75之间，以该断裂为界，以北为前长城系敦煌岩群，以南为二叠系下统双堡塘组。其南侧新-老金厂断裂（F1）倾角较大，在78 82之间，局部近于直立，总体上呈舒缓波状，在勘查区出露规模较小。受该两组断裂挤压，研究区内地层、岩浆岩等分布明显2023年6月上 世界有色金属59找矿技术Prospecting technology受其控制，均呈近东西向展布。区内次级构造不甚发育，金矿体主要产在受两组断裂控制的构造破碎带中，透镜体状矿体在破碎带中呈“S”状展布，透镜体规模与含矿岩层的厚度有关系。构造破碎带呈北西西走向，与近东西向地层走向的夹角15，破碎带斜切地层，由于砂质板岩与泥质板岩是互层，且多数情况下泥质板岩层要厚一些，形成的砂质板岩透镜体要比泥质板岩透镜体要小一些3。因此，在构造破碎带中形成的透镜状金矿体呈“S”型波状连接。形成的机制是由于岩石粒度所决定的渗透性不同而导致的，热液在砂质板岩中渗透性好，金矿化程度强。1.3 火成岩下古生代地层中含有大面积的火山岩层位，研究区主要有石炭纪、二叠纪裂谷火山岩。岩浆岩发育，分布面积约占图幅的30%，加里东期印支-燕山期都有出露；类型从基性-酸性岩都有表现。华力西期和加里东期酸性岩浆活动都与金矿有直接关系。研究区脉岩有辉绿一辉长岩脉、辉绿玢岩脉、花岗岩一花岗斑岩脉、长英岩脉、石英脉等，金矿与石英脉密切相关。此外，新、老金厂金矿北部一带的花岗斑岩脉含金，最高可达1g/t，相互关系有待进一步工作。1.4 矿体金矿体主要发育在与黄褐色变质砂岩斜切的破碎带内，通过探槽工程揭露和控制，圈定金矿体1条，蚀变岩-石英脉型，矿体由2个探槽工程控制，矿体形态呈单脉状、不规则状，矿体长约210m，平均真厚0.89m，金平均品位1.92 g/t，产状175-19571-75，矿石矿物主要为褐铁矿，少量黄铁矿；蚀变主要为褐铁矿化、硅化。矿石中金属矿物主要为褐铁矿、赤铁矿、黄铁矿、白铁矿、磁铁矿及黄钾铁矾，金矿物为微细粒自然金。脉石矿物主要是石英、长石，其次为绢云母及粘土矿物，其脉石矿物还有方解石、白云石、蛇纹石、辉石、金红石等。矿石的主要结构为自形-半自形晶晶粒结构，溶蚀结构，残余结构，脉状及网脉状结构；矿石的主要构造为浸染状构造、蜂状构造、角砾状构造、网状-网脉状构造、松散状构造。2 区域地球化学异常特征区域内地球化学异常分布呈椭圆状的环形分布，这种规律性的分布状态与本区的断裂构造线行迹十分吻合。多数地球化学异常走向同各类大小不同的断裂构造走向线一致，表明区内的断裂构造对金属元素的迁移、富集提供了条件和环境。研究区金异常主要受古堡泉-音凹峡、老金厂-新金厂断裂控制，整体呈北西-南东向带状分布，异常元素组合为Ni、As、Zn、Mn、Au、Cu，其中Au含量变化范围64410-9，异常平均值13.7010-9，变化系数0.7606，异常面积5.75km2，衬度值13.1292。异常元素套和较好，Au、As的浓度分带和浓集中心明显。该异常区具有异常面积大，元素组合较多套和好，主要成矿元素异常连续、规则，浓度分带和浓集中心明显的特征。勘查区位于HS1异常内，区内构造发育，岩浆活动频繁。构造对金属元素的迁移、富集提供了条件和环境，岩浆为矿产的形成提供了较丰富的物质来源和热动力条件，故该勘查区找矿潜力巨大。3 岩屑地球化学测量方法甘肃北山干旱荒漠地球化学景观区开展岩屑地球化学测量，最主要的在于采样介质的层位选择和样品粒级的确定。本次采样粒级选择与1 5万地球化学测量相同。根据地球化学普查规范(DZ/T00112015)对该类景观条件，在采集土壤(岩屑)样的基本要求，并通过试验对比，最后选择粒级为-4+20目、采样深度5cm40cm。3.1 工作方法1 10000 岩 屑 测 量 测 区 面 积 18.92km2，测 线垂 直 于 工 作 区 内 1 50000 化 探 异 常 走 向 布 设，网 度100m40m。已经圈定的金矿化带属前人工作成果区，未布设样点，采集土壤样品4830件，每件样品在采样间距1/3范围内采集3-5点组合成一个样品，采样介质主要为残坡积物，采样粒级-4+20目（张华等，2017）。3.2 分析测试分 析 了 Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、W、Mo、Bi共计10元素，Au用电感耦合等离子体质谱法、Mo、W、Pb用电感耦合等离子体质谱法；Ag用垂直发射光谱法；As、Sb用氢化物发生原子荧光光谱法；Cu用电感耦合等离子体光谱法，数据分析精度符合土壤地球化学测量规范要求。4 研究区11万地球化学异常特征在保证化探数据可信的基础上，通过化探数据处理，圈定单元素异常212处，其中Au异常24处；综合异常4处，分 别 为 HT1AsAuSb、TH2AuAgAsSb、TH3AuAsSb、TH4SbAuAsAgW。4处综合异常均于近东西走向的断裂带内，与呈近东西向条带状展布的石炭系红柳园组等地层和中部斜长花岗斑岩岩体关系密切。研究区HT1AuAsSbW综合异常：异常出露岩性主要有砂质板岩、泥质板岩；岩脉主要有斜长花岗斑岩脉、石英脉；构造不太发育。元素异常套合较好，异常近东西向成带状分布。异常内主要有Au-2、Au-3号异常，；Au-2异常点数7，异常极大值10110-9，Au-3异常点数37，异常极大值31110-9。表1TH1AuAsSbW综合异常特征表单元素异常异常点数面积（km2）几 何均值异 常均值极大值异常衬度异常规模异常NAP浓度分带Au-270.1113.510.981011.450.480.17中外Au-3370.197.550.473110.810.330.15内中外Sb-170.071.1213.4618.11.680.360.11中外Sb-310.041.2819192.380.40.09中外W-7170.30.675.0113.31.670.60.49内中外W-9160.190.747.2943.22.430.790.45内中外As-670.161.9285.841251.725.790.28中外As-1230.042.14184.23493.684.710.13内中外研究区TH2AuAgAsSb综合异常：异常出露岩性为砂质板岩、构造破碎带、凝灰岩、斜长花岗斑岩脉，断裂发育。Au、As、Sb、Ag元素套合较好，对寻找Au矿有一定的指示作用，异常整体呈近东西向带状分布。异常内主要有Au-7、Au-8、Au-10号异常，Au-7异常最大值达到世界有色金属2023年6月上60找矿技术Prospecting technology37910-9，异常点数10，浓度梯度高，浓集中心突出。表2TH2AuAsSbAg综合异常特征表单元素异常异常点数面积（km2）几 何均值异常均值极大值异常衬度异常规模异 常NAP浓度分带Au-7100.11761.143798.177.310.9内中外Au-840.0313.530.861831.450.110.04内中外Au-1010.0125.61.4125.62.750.180.03中外Ag-410.032.432702702.75.310.08中外Ag-6130.152.141401801.45.960.21外As-1170.072.11132.431692.655.670.18中外As-1510.032.251771773.544.260.12中外As-1610.031.8469.669.61.390.60.04外Sb-530.051.3824.5732.73.070.790.15内中外Sb-930.051.2618.63242.330.570.13中外研究区TH3AuAsSb综合异常：异常内主要岩性为含炭泥质板岩、凝灰质板岩、花岗班岩脉、构造破碎带；异常近东西向成带状分布，与北面的构造破碎带延伸一致。Au、As、Sb元素异常套合较好，对寻找Au矿有一定的指示作用。该综合异常内主要有Au-13号单元素异常，异常最大值达到49210-9，异常点数2，浓度梯度高，浓集中心突出。表3TH3AuAsSb综合异常特征表单元素异常异常点数面积（km2）几何均值异 常均值极 大值异常衬度异常规模异 常NAP浓度分带Au-1620.043.420.514920.370.250.02外As-1450.021.65120.65002.141.130.04内中外Sb-1140.020.3622.2986.72.790.280.05内中外研究区TH4SbAuAsAgW综合异常：异常内主要岩性为含炭泥质板岩、凝灰质板岩、构造破碎带，石英脉十分发育。异常近东西向成带状分布，与构造破碎带延伸方向一致，为号金成矿带；Au、As、Sb、Ag、W元素异常套合较好，对寻找Au矿有一定的指示作用。综合异常内主要有Au-20、Au-21、Au-22、Au-19号元素异常，Au-20异常最大值达到278610-9，异常点数113，浓度梯度高，浓集中心突出。1范红科.岩屑地球化学测量方法在找矿中的应用以内蒙古白音查干银(金)多金属矿为例J.黄金科学技术,2010,18(01):32-35.2林森,陶超群,刘莉晖.甘肃明舒井南金矿床土壤地球化学异常特征及找矿潜力J.桂林理工大学学报,2021,41(02):267-276.3陈世明,杨镇熙,雷自强,康维良,张晶,赵青虎.甘肃北山前红泉地区水系沉积物地球化学特征及找矿方向J.现代地质,2022,36(06):1513-1524.表4TH4SbAuAsAgW综合异常特征表单元素异常异常点数面积（km2）几何均值异常均值极大值异常衬度异常规模异常NAP浓度分带Sb-171330.971.38147.961243218.5135.9317.96内中外Au-201130.76116.210.86278612.581.569.53内中外As-25560.752.32524.19521010.48356.87.89内中外Ag-131050.752.06129.914721.322.310.97内中外As-2250.072.28568.48233511.3737.130.81内中外W-16180.160.858.1920.72.730.850.45内中外As-2490.062.26233.395004.6711.220.29内中外W-1490.080.919.421.73.130.530.26内中外Sb-1450.031.4355.312006.911.440.21内中外Au-22100.0531.891.061633.431.040.16内中外Sb-1520.011.4547.4385.85.930.560.08内中外Au-2140.0231.270.771183.360.420.06内中外Sb-1630.021.2624.2550.33.030.250.05内中外Ag-1140.041.9182940.820.80.04外Au-1930.0121.020.8358.42.260.160.03内中外5 异常查证依据元素异常组合特征，研究区成矿元素有Au、Ag、Sb。矿体多赋存于石炭系下统红柳园组上亚组地层中的构造破碎带和石英脉中，产出受断裂控制明显，近东西向延伸、南西-北东向断裂控矿；矿脉带沿走向及倾向均有膨胀、收缩、分枝、尖灭等现象，从而影响异常呈带状分布。HT1综合异常：通过地化综合剖面a-a、b-b、c-c检查，异常为斜长花岗班岩脉和砂质板岩中石英脉引起的，验证了906金矿矿体成因类型均为含金石英脉-蚀变岩型。利用槽探揭露，在号成矿带中圈出金矿体1条、金矿化体2条。为矿致异常，寻找金矿潜力较大。HT2综合异常：通过地化综合剖面e-e、f-f、c-c和槽探工程的检查，异常为构造破碎带和砂质板岩中石英脉引起的，利用槽探揭露，在号成矿带中圈定金矿体5条，金矿化体3条，金主要赋矿层位砂质板岩，金主要产于石英脉和蚀变岩中。为矿致异常，寻找金矿潜力较大。HT3综合异常：利用地化综合剖面和探槽检查，圈定金矿体1条，金主要赋矿层位砂质板岩，金主要产于石英脉和蚀变岩中。为矿致异常，寻找金矿潜力好。HT4综合异常：通过地化综合剖面g-g、h-h、j-j和槽探工程的检查，异常为构造破碎带和含炭泥质板岩、凝灰质板岩中石英脉引起的。利用探槽揭露，在号成矿带中圈出金矿体8条，金矿化体1条。为矿致异常，寻找金矿潜力较大。6 总结（1）通过对甘肃省瓜州县906金矿的调查，证明了岩屑地球化学测量在甘肃干旱荒漠地球化学景观区开展大面积性地质找矿的有效性。在保证样品采集和分析合理有效的基础上，找矿方法适当，便可达到立竿见影的效果。（2）在此景观区开展大面积岩屑地球化学测量，选择-4+20目粒级，可以很好的减小风成沙的干扰，并且能有效的的提取成矿元素和成矿指示元素的地球化学特征，可以更好的提高找矿效果。（3）根据岩屑地球化学测量的异常特征，可以较为快速、准确的查明异常源，缩小找矿靶区，结合相关地物资料，可为进一步勘查评价提供依据。