1、第31卷第1期2023 年 2 月Vol.31 No.1Feb.，2023Gold Science and Technology37甘肃北山音凹峡地区水系沉积物测量地球化学特征及找矿靶区优选陈海云，龚振中，杨镇熙，任长旭，周兆明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摘 要：音凹峡地区位于北山南带，是甘肃北山地区重要的成矿带，目前地质工作程度较低。通过对音凹峡地区开展1/5万水系沉积物地球化学测量，初步总结了区域地球化学特征，圈定了地球化学异常，为下一步找矿工作部署和成矿规律研究提供了基础资料。运用多元素富集系数累加化探方法，圈定找矿靶区16个。通过对找矿靶区开展概
2、略检查和重点检查工作，在9个靶区中发现矿化线索。研究结果表明：在工作程度较低地区多元素富集系数累加化探方法可以快速缩小找矿范围，确定找矿目标，有助于提高找矿工作效率。关键词：水系沉积物；地球化学特征；多元素富集系数累加；找矿靶区；北山地区；甘肃省中图分类号：P596 文献标志码：A 文章编号：1005-2518（2023）01-0037-13 DOI：10.11872/j.issn.1005-2518.2023.01.150引用格式：CHEN Haiyun，GONG Zhenzhong，YANG Zhenxi，et al.Geochemical Characteristics of Strea
3、m Sediment Survey and Prospecting Target Selection in the Yinwaxia Area，Beishan，Gansu Province J.Gold Science and Technology，2023，31（1）：37-49.陈海云，龚振中，杨镇熙，等.甘肃北山音凹峡地区水系沉积物测量地球化学特征及找矿靶区优选 J.黄金科学技术，2023，31（1）：37-49.地球化学测量能够快速获取研究区内元素的富集与贫化特征，在寻找隐伏矿、难识别矿中取得了良好的找矿效果（李松涛等，2021；张玉鹏等，2022）。水系沉积物测量作为一种高效、经济的
4、地球化学测量方法，被广泛应用于矿产地质调查工作中（刘邦定等，2015；杜保峰等，2018；刘铭等，2020；曾凯等，2021）。针对甘肃北山南带干旱荒漠戈壁自然景观，前人运用水系沉积物测量方法快速有效地确定找矿靶区，进而指导找矿工作（柳坤峰等，2019；陈世明等，2022）。20世纪80年代，前人在音凹峡新场地区开展了1/5万岩石测量工作，圈定了多处综合异常，先后发现了金庙沟和小西弓等金矿，对区内地质找矿具有一定的指导作用（汤光中，1991；李奋其等，1994；李海林，1995）。然而，由于受采样方法、采样密度及样品测试水平的限制，加之甘肃北山地区特殊的自然景观条件，目前该区尚未取得较大的找矿
5、突破，无法满足新形势下找矿突破战略行动的要求。本研究主要对北山南带音凹峡新场一带开展了1/5万水系沉积物地球化学测量工作，涉及音凹峡幅（K47E018004）、窑洞沟福（K47E019004）、架子井幅（K47E019005）和新场幅（K47E019006）共4幅 1/5万国际图幅，测量面积约为 1 600 km2。通 收稿日期：2022-10-19；修订日期：2022-12-20基金项目：甘肃省基础地质调查项目“甘肃省肃北蒙古族自治县音凹峡新场地区1/5万矿产远景调查”（编号：甘国土资财发 2015 16号、甘国土资财发 2016 15号、甘财经二 2017 62号、甘财经二 2018 59
6、号）、甘肃省基础地质调查项目“甘肃省玉门市前红泉黑山北滩地区1/5万矿产远景调查”（编号：甘财经二 2017 105号、甘财经二 2018 59号、甘财经二 2019 39号）和甘肃省科技计划项目“甘肃北山成宣镁铁质超镁铁质杂岩体成因与找矿潜力研究”（21JR7RA787）、甘肃省科技计划项目“北祁连造山带东段埃达克岩成因及其对区域构造与成矿的制约”（22JR5RA819）联合资助作者简介：陈海云（1992-），男，甘肃定西人，工程师，从事矿产地质调查工作。Vol.31 No.1 Feb.，2023矿产勘查与资源评价38过水系沉积物地球化学测量工作，初步查明了主成矿元素及其伴生元素地球化学分布
7、特征，根据区域地质背景和地球化学测量成果，圈定并优选了找矿靶区。通过对靶区开展查证工作，发现了一批具有工业价值的矿点，显示出水系沉积物测量在北山南带干旱荒漠戈壁自然景观区具有良好的找矿效果，研究结果可为下一步找矿工作部署和成矿规律研究提供基础资料。1 区域地质概况音凹峡新场地区位于甘肃北山造山带南带，地处塔里木板块（级）、敦煌地块北缘（级）、敦煌基底杂岩隆起（级）与柳园裂谷（级）结合部位，大地构造位置特殊，构造变形复杂，是金、钨、铅和锌等多金属矿产成矿的有利地段（图1）（潘桂棠等，2009）。区内地层区划属于塔里木地层大区，敦煌地层区，罗雅楚山柳园地层分区和敦煌地层分区。区域出露地层有太古宇古
8、元古界、长城系、石炭系、二叠系、新近系和第四系。其中，太古宇古元古界、长城系和二叠系分布最为广泛，与研究区内成矿联系最为紧密（周济元等，2000；陈柏林等，2002；胡朋，2007；朱江，2013；龚振中等，2020）。区内地质构造复杂，断裂十分发育，主构造线走向与地层走向基本一致，呈近EW和NWW向展布。近EW向断裂多为压扭性，是区内的主要控岩控矿构造（杨建国等，2004；胡朋，2007；朱江，2013；龚振中等，2020）。岩浆活动在区内频繁且强烈，具有多期多阶段活动特征。岩浆岩以中酸性侵入岩为主，基性及超基性侵入岩均呈小岩枝、岩瘤和岩脉产出。侵入岩成岩时代主要为中元古代、石炭纪和二叠纪，
9、其中石炭纪和二叠纪侵入岩出露面积较大，且与区内的内生矿产成矿关系密切（胡朋，2007；朱江，2013；Zheng et al，2014；Zhu et al，2015；龚振中等，2020）。在中酸性岩体接触带及其附近的断裂带中发育有大规模的矽卡岩化、硅化、绿泥石化、绢云母化、高岭土化和碳酸盐化等热液蚀变带以及相关的金、图1北山南带岩石构造图（a）（修改自陈世明等，2022）及音凹峡地区地质简图（b）Fig.1Rock structure map of the southern Beishan belt（a）（modified after Chen et al.，2022）and geologic
10、al sketch map of the Yinwaxia area（b）1.第四系与新近系；2.二叠系方山口组；3.石炭系红柳园组；4.长城系铅炉子沟群；5.敦煌岩群B岩组；6.晚二叠世花岗岩；7.晚二叠世辉长岩；8.晚石炭世二长花岗岩；9.中元古代二长花岗岩；10.英安岩、流纹岩和英安质角砾凝灰岩；11.研究区范围锑、钨等矿化，局部形成不同类型矿床（点）。基性及超基性侵入岩多沿EW向断裂带发育，围岩蚀变强烈，见有蛇纹石化、褐铁矿化和绿泥石化等。研究区内尚未发现规模较大的矿床，仅发现一处金矿点，为咸水井东南金矿点，矿点赋存在中元古代二长花岗岩的蚀变破碎带中，矿石类型以石英脉型为主，蚀变岩型次
11、之，圈定出金矿体8条，长度为35230 m，厚度为0.81.2 m，平均金品位为1.410-613.410-6，最高品位为 75.9410-6。围岩蚀变主要为硅化、褐铁矿化和绢云母化（张昭，1991）。2 地球化学景观特征及样品采集2.1 地球化学景观研究区地处甘肃省北山南带东部，总体南高北低。海拔高程为 1 6002 300 m，相对高差一般为100300 m。水系河流由中部向南、北两侧扩散展布。研究区地球化学景观单一，主要为北山干旱荒漠戈壁残山区二级景观区，综合地形及自然地理特征可将研究区进一步划分为北山残山区和北山剥蚀戈壁区 2 个三级地球化学景观区（冯治汉等，2002；侯 云 生 等，
12、2005；徐 仁 廷，2006；王 磊 等，2016a）。区内土壤层不发育，地表为基岩经物理风化形成的残坡积物，混有少量风成砂（王磊等，2016b），水系较为发育，多为一、二级水系，呈树枝状或平行分布，水系普遍较短（顾娇杨等，2003；陈杰，2021），水系汇水面积较小，沉积物搬运距离较短，水系沉积物地球化学异常特征基本能够反映汇水面积内元素的地球化学特征（朱有光等，2001；戴慧敏等，2012）。2.2 样品采集根据研究区自然景观和水系发育特征，样品主要布置在一、二级水系中，采自有利于重矿物沉淀富集的地段，在采样点沿水系上下2030 m范围内进行多点取样组成一个样品。为了减少风成沙（杨少平等
13、，2006）、有机质和铁锰质物质的影响，避开表层物质，采样粒级选取-4+20目；样品质量大于300 g，采样密度为7.01个/km2，重复样比例为3.47%。2.3 样品分析样品分析工作由甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院实验室完成，分析Au、Ag、Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、As、Sb、Bi、Cr、Ni、Co、Ba和Hg共16种元素。样品加工及实验测试引用和执行 地质矿 产 实 验 室 测 试 质 量 管 理 规 范（DZ 0130.1-0130.13-2006）、地球化学普查规范（1 50 000）（DZ/T0011-2015）、区域地球化学勘查规范（DZ/T 0167-20
14、06）和 地球化学普查（比例尺1 50 000）规范样品分析技术要求补充规定（表1）。水系沉积物测量中被测元素的总报出率为99.49%；重复性检验总体合格率为 99.21%。样品异常检查样品总合格率为95.65%。国家一级标准物质测定值的lgC均在-0.0900.089以内，均在-0.0970.090以内；重复样三层套合方差分析经F检验，全部元素F1F2（66，132）0.05，表明误差主要是由地球化学变差引起，数据可用（冯伟华等，2007）。3 区域地球化学特征3.1 元素地球化学场和地球化学背景场特征地球化学场是由地质地球化学作用形成的各种地球化学指标的特征变化空间，反映地壳浅表不同地质体
15、、各种地质地球化学作用的演化过表 1水系沉积物样品分析方法及质量参数Table 1Analytical methods and quality parameter of stream sediment samples注：Au和Ag元素单位为10-9，其他元素单位为10-62023 年 2 月 第 31 卷 第 1 期39陈海云等：甘肃北山音凹峡地区水系沉积物测量地球化学特征及找矿靶区优选锑、钨等矿化，局部形成不同类型矿床（点）。基性及超基性侵入岩多沿EW向断裂带发育，围岩蚀变强烈，见有蛇纹石化、褐铁矿化和绿泥石化等。研究区内尚未发现规模较大的矿床，仅发现一处金矿点，为咸水井东南金矿点，矿点赋存
16、在中元古代二长花岗岩的蚀变破碎带中，矿石类型以石英脉型为主，蚀变岩型次之，圈定出金矿体8条，长度为35230 m，厚度为0.81.2 m，平均金品位为1.410-613.410-6，最高品位为 75.9410-6。围岩蚀变主要为硅化、褐铁矿化和绢云母化（张昭，1991）。2 地球化学景观特征及样品采集2.1 地球化学景观研究区地处甘肃省北山南带东部，总体南高北低。海拔高程为 1 6002 300 m，相对高差一般为100300 m。水系河流由中部向南、北两侧扩散展布。研究区地球化学景观单一，主要为北山干旱荒漠戈壁残山区二级景观区，综合地形及自然地理特征可将研究区进一步划分为北山残山区和北山剥蚀戈壁区 2 个三级地球化学景观区（冯治汉等，2002；侯 云 生 等，2005；徐 仁 廷，2006；王 磊 等，2016a）。区内土壤层不发育，地表为基岩经物理风化形成的残坡积物，混有少量风成砂（王磊等，2016b），水系较为发育，多为一、二级水系，呈树枝状或平行分布，水系普遍较短（顾娇杨等，2003；陈杰，2021），水系汇水面积较小，沉积物搬运距离较短，水系沉积物地球化学异常特征基本能够反映