廣西崇左市那渠地區(qū)土壤地球化學(xué)特征及找礦前景

羅海怡，羅先熔，劉攀峰，馬明亮，陸顯盛，蔣小明，鮑官桂，蔣羽雄

(1.桂林理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院隱伏礦床預(yù)測(cè)研究所，廣西 桂林 541004；2.廣西壯族自治區(qū)三○五核地質(zhì)大隊(duì)，廣西 柳州 545005)

0 引 言

廣西那渠地區(qū)位于西大明山地區(qū)南部，欽杭成礦帶的西南端，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越。區(qū)域礦產(chǎn)資源豐富，已發(fā)現(xiàn)有銀、鉛、鋅、金、鎢、鉍、鉬、磷、重晶石和水晶等共27處礦床(點(diǎn))，如矽卡巖-熱液脈復(fù)合型鎢-鉍礦床——以羅維鎢鉍礦床為代表[1]、熱液脈型鉛-鋅礦床——以弄屯和長(zhǎng)屯兩個(gè)鉛鋅礦床為代表[2-3]以及熱液脈型獨(dú)立銀礦床——以鳳凰山銀礦床為代表[4]，可見該地區(qū)找礦潛力巨大。

多年來，相關(guān)地質(zhì)單位對(duì)該地區(qū)開展了大量的地質(zhì)找礦及研究工作，均取得了一定的成果。1965年10月，廣西壯族自治區(qū)三○五核地質(zhì)大隊(duì)進(jìn)行了“西大明山普查會(huì)戰(zhàn)”，對(duì)那渠地區(qū)開展鈾礦普查找礦工作，發(fā)現(xiàn)了地表伽馬異常帶；1968—1969年，廣西壯族自治區(qū)測(cè)量隊(duì)對(duì)該地區(qū)開展了1:20萬地質(zhì)測(cè)量工作，對(duì)區(qū)域內(nèi)的地層、構(gòu)造、巖漿巖和礦產(chǎn)開展了系統(tǒng)的調(diào)查工作，圈定出了西大明山鎢鉍、鉛鋅Ⅰ級(jí)成礦遠(yuǎn)景區(qū)，釩、辰砂、鉛鋅異常區(qū)；1985—1989年，廣西壯族自治區(qū)三○五核地質(zhì)大隊(duì)對(duì)包括那渠在內(nèi)的那隆地區(qū)進(jìn)行了鈾礦普查工作，取得了較好的地質(zhì)找礦效果，發(fā)現(xiàn)了與鈾共生的鉬礦達(dá)到綜合利用價(jià)值，探明了那渠地區(qū)鈾遠(yuǎn)景儲(chǔ)量以及與鈾共生的鉬礦體資源儲(chǔ)量。盡管前人對(duì)西大明山地區(qū)開展了大量的地質(zhì)找礦及研究工作，并取得了一些成果，但由于受當(dāng)時(shí)條件以及認(rèn)識(shí)程度的制約，還存在一些不足之處，主要表現(xiàn)在兩個(gè)方面：(1)以往的找礦工作性質(zhì)多為小面積、單礦種的勘探工作，缺乏對(duì)礦區(qū)地層、構(gòu)造和找礦規(guī)律的綜合研究；(2)前人僅在礦區(qū)內(nèi)開展了鈾礦勘查工作，對(duì)發(fā)現(xiàn)的與鈾礦體伴生的鉬礦體，未進(jìn)行進(jìn)一步更加系統(tǒng)的勘查工作。為此，筆者團(tuán)隊(duì)在以往勘查研究工作的基礎(chǔ)上，結(jié)合已有的地物化資料進(jìn)行全面分析，對(duì)該地區(qū)開展了1:10000土壤地球化學(xué)測(cè)量工作，基于原始數(shù)據(jù)進(jìn)行關(guān)鍵元素含量異常的多元統(tǒng)計(jì)分析，結(jié)合礦區(qū)地層、構(gòu)造以及巖漿巖等地質(zhì)信息，對(duì)鉬礦的成礦有利地段進(jìn)行篩選并圈定找礦靶區(qū)，為該地區(qū)鉬礦的系統(tǒng)勘查提供新的基礎(chǔ)地球化學(xué)依據(jù)。

1 成礦地質(zhì)背景

那渠地區(qū)位于崇左北東35°方向50 km處，坐標(biāo)范圍為107°36′38″E—107°41′01″E、22°43′47″N—22°46′14″N，面積29.54 km2，大地構(gòu)造位置處于揚(yáng)子陸塊湘桂裂谷盆地的富寧—那坡被動(dòng)大陸邊緣盆地南緣，屬于西大明山復(fù)式背斜南翼(圖1(a))。區(qū)域上屬于華南板塊南華活動(dòng)帶右江褶皺系西大明山凸起，經(jīng)歷了加里東期、華力西—印支期和燕山—喜馬拉雅期三次構(gòu)造活動(dòng)，其中加里東運(yùn)動(dòng)最為強(qiáng)烈。

圖1 那渠地區(qū)大地構(gòu)造位置示意圖(a)和那渠地區(qū)地質(zhì)及土壤測(cè)量工程布置簡(jiǎn)圖(b)Fig.1 Geological map and arrangement of soil survey(a)and schematic structural map(b)of the Naqu area1.第四系望高組；2.上泥盆統(tǒng)五指山組；3.下中泥盆統(tǒng)平恩組上段；4.下中泥盆統(tǒng)平恩組下段.5.下泥盆統(tǒng)郁江組；6.下泥盆統(tǒng)那高嶺組；7.下泥盆統(tǒng)蓮花山組；8.正斷層及編號(hào)；9.推測(cè)正斷層；10.地質(zhì)界線；11.水系；12.土壤測(cè)量測(cè)線；13.土壤測(cè)量區(qū)域；14.地名；15.蛇綠巖混雜帶；16.古島弧、古地塊；17.板塊對(duì)接帶；Ⅱ.揚(yáng)子陸塊(或克拉通)；Ⅱ-1-6.上揚(yáng)子?xùn)|南緣被動(dòng)邊緣盆地；Ⅱ-1-7.雪峰山陸緣裂谷盆地；Ⅱ-1-8.上揚(yáng)子?xùn)|南緣古弧盆系；Ⅱ-3-1.湘中—桂中裂谷盆地；Ⅱ-3-2.湘東—桂北弧前盆地；Ⅱ-3-3.南盤江—右江裂谷盆地；Ⅱ-3-4.富寧—那坡被動(dòng)邊緣盆地；Ⅱ-3-5.十萬大山前陸盆地；Ⅲ.江紹—郴州—?dú)J防對(duì)接帶；Ⅳ.武夷—云開造山系；Ⅳ-1-1.羅霄巖漿弧；Ⅳ-1-3.六萬大山—大容山巖漿弧；Ⅳ-1-5.信宜—貴子蛇綠巖混雜巖帶；Ⅳ-1-6.云開島弧

那渠地區(qū)地處亞熱帶，屬亞熱帶濕潤(rùn)季風(fēng)型氣候區(qū)，具日照充足、氣候溫暖、雨量充沛、夏長(zhǎng)冬短以及無霜期長(zhǎng)的氣候特點(diǎn)。地貌類型以巖溶峰叢地貌為主，山體巖溶較發(fā)育，溝谷發(fā)育、淺切割，風(fēng)化作用劇烈，地表有新鮮基巖裸露，坡殘積層較薄。區(qū)內(nèi)植被發(fā)育，灌木植被覆蓋達(dá)到80%以上，在溶蝕谷地或低洼處充填有腐植土，內(nèi)部草叢、灌木發(fā)育。出露的地層由老至新為泥盆系蓮花山組(D1l)、那高嶺組(D1n)、郁江組(D1y)、平恩組(D1-2p)、五指山組(D3w)和第四系望高組(Qpw)。其中，蓮花山組主要出露在研究區(qū)北東邊緣地段，出露面積較小，巖性為紫紅色細(xì)砂巖和粉砂巖；那高嶺組主要出露在研究區(qū)北東邊緣地段，巖性主要為灰綠色泥質(zhì)粉砂巖、粉砂巖；郁江組主要出露在研究區(qū)中部及北東、東一帶，巖性為灰黃色石英細(xì)砂巖、雜色粉砂質(zhì)泥巖、泥巖和黑色碳質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖，黃鐵礦化發(fā)育；平恩組在研究區(qū)內(nèi)出露較為廣泛，分上下兩段：下段(D1-2p1)巖性為灰黑色薄-中層狀硅質(zhì)巖、灰?guī)r夾硅質(zhì)巖、灰黑色碳質(zhì)泥巖，黃鐵礦化和赤鐵礦化發(fā)育，上段(D1-2p2)巖性為灰色中厚層狀泥晶灰?guī)r；五指山組主要出露在研究區(qū)西北地段，巖性為淺灰、淺褐色、粉紅色扁豆?fàn)罨規(guī)r、泥質(zhì)條帶狀灰?guī)r(圖1(b))。

那渠地區(qū)斷裂構(gòu)造較為發(fā)育(圖1(b))，在中部存在北東、北西和東西向三組斷裂，其中北東向斷裂共有4條(F1、F2、F3和F4)，規(guī)模較大；北西向斷裂2 條(F5和F8)；東西向斷裂2 條(F6和F7)，規(guī)模較小，與北東向斷裂無切割關(guān)系，屬次級(jí)配套構(gòu)造，其共同特點(diǎn)是均錯(cuò)斷地層，斷層破碎帶內(nèi)充填構(gòu)造角礫巖或方解石脈。北東向F1斷裂既是控盆、控相構(gòu)造，也是盆地裂解期的導(dǎo)礦構(gòu)造，北西向斷裂切割北東向斷裂，對(duì)后期成礦作用也有一定的貢獻(xiàn)，兩組斷裂交匯處是后期熱液富集成礦的有利場(chǎng)所。

那渠地區(qū)未見巖漿巖出露，區(qū)域上巖漿活動(dòng)也比較弱，僅在西大明山復(fù)式背斜軸部見石英斑巖脈，北翼見基性巖脈，整體規(guī)模較小。1:100萬重力資料顯示，異常區(qū)內(nèi)存在明顯的局部重力低異常并伴有航片環(huán)狀影像特征，推測(cè)在西大明山隆起中心深部存在兩大磁性體，深部磁性體是隱伏花崗巖體的反映；而淺部磁性體大都位于不同斷裂帶交匯處附近，有規(guī)律地圍繞深部磁性體頂部邊緣分布，因此推測(cè)淺部磁性體主要由磁黃鐵礦化蝕變引起，局部可能有隱伏巖體邊緣蝕變疊加，是熱液成礦的有利部位。航磁測(cè)量資料(圖2)顯示，西大明山地區(qū)存在由淺源和深源磁性體綜合引起的8 處磁異常。此外，廣西壯族自治區(qū)測(cè)量隊(duì)野外調(diào)查發(fā)現(xiàn)，在西大明山背斜軸部發(fā)育石英斑巖脈和含鎢、鉍石英脈，且背斜核部至翼部存在從高溫到中低溫的成礦分帶，據(jù)此亦推測(cè)在復(fù)式背斜軸部有隱伏花崗巖體存在。

圖2 西大明山地區(qū)航磁ΔT等值線平面簡(jiǎn)圖(等值線單位：nT)Fig.2 Aeromagnetic ΔT contour map of the West Damingshan area

本次工作未收集到1:5萬化探資料，僅有的1:20萬化探資料(圖3)顯示，西大明山地區(qū)沿東西向斷裂存在鳳凰山、西大明山及小明山3 處綜合異常區(qū)，其中鳳凰山綜合異常區(qū)異常元素組合為As-Sb-Ag-Pb-W-Bi，各成礦元素異常重合較好，Ag異常面積最大，異常強(qiáng)度最高；西大明山綜合異常區(qū)異常元素組合為As-Zn-Cd-Ag-Pb-W-Bi，Pb出現(xiàn)了3 處異常，W、Bi異常面積最大，具有兩處明顯的濃集中心；小明山綜合異常區(qū)異常元素組合為Au-Zn-Cd-Ag-Pb-V-Mn-Ni-Cr-Bi，以Ag、Pb和Zn異常面積最大，具有明顯的濃集中心。

圖3 西大明山地區(qū)主要成礦元素1:20萬化探異常簡(jiǎn)圖Fig.3 Schematic geochemical anomaly map(1:200，000)of major metallogenic elements in the West Damingshan area

那渠地區(qū)地處西大明山復(fù)式背斜南翼，斷裂構(gòu)造發(fā)育，北西、北東向兩組斷裂是熱液運(yùn)移的主要通道，其交匯處為后期熱液富集沉淀成礦提供了有利場(chǎng)所。且經(jīng)歷了多次構(gòu)造活動(dòng)，深部有隱伏花崗巖體存在，可提供豐富的成礦物質(zhì)來源。1:20萬化探資料顯示，那渠地區(qū)位于西大明山化探綜合異常區(qū)南部，是多金屬富集成礦的有利地段。綜上認(rèn)為，那渠地區(qū)成礦地質(zhì)條件極為優(yōu)越。

2 土壤地球化學(xué)樣品采集和測(cè)試方法

根據(jù)《土壤地球化學(xué)測(cè)量規(guī)程》(DZ/T0145—2017)規(guī)范要求，結(jié)合研究區(qū)的地質(zhì)條件，以100 m×20 m網(wǎng)度為基準(zhǔn)布設(shè)土壤測(cè)量點(diǎn)位，共布設(shè)測(cè)線60 條、采樣點(diǎn)3295 個(gè)，土壤測(cè)量區(qū)域面積7.87 km2，平均采樣密度為418.68 個(gè)/km2。測(cè)線垂直研究區(qū)主要構(gòu)造走向(北東向)，方位310°，在測(cè)線上按照20 m間距布設(shè)測(cè)量點(diǎn)位。為保證采集到能夠反映原生地質(zhì)環(huán)境和找礦信息的物質(zhì)(B層土壤)，同時(shí)兼顧采樣物質(zhì)的一致性，經(jīng)過實(shí)地踏勘后，確定其采樣深度為20～40 cm，采樣粒級(jí)為10目至80 目。采樣前先剝?nèi)ド喜勘硗?、黏土質(zhì)、有機(jī)質(zhì)和風(fēng)積物，然后才開始采集樣品，取出樣品后，去除樣品中較大的碎石塊、草根、樹皮、鹽積顆粒和黏土膠結(jié)物等雜質(zhì)，以避免污染。野外原始樣品質(zhì)量大于500 g。

本次研究共采集3295 件土壤樣品，過篩后送至自然資源部昆明礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心實(shí)驗(yàn)室進(jìn)行分析測(cè)試。分析了Au、Ag、As、Bi、Hg、W、Mo、Cu、V和Ti共10 種元素。采用發(fā)射光譜法(ES)測(cè)定Ag含量，采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)測(cè)定Cu、Mo和W，采用電感耦合等離子體發(fā)射光譜法(ICP-OES)測(cè)定V和Ti，采用原子熒光光譜法(AFS)測(cè)定As、Bi和Hg，采用泡塑吸附電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)測(cè)定Au，上述分析測(cè)試方法嚴(yán)格按照《地質(zhì)礦產(chǎn)實(shí)驗(yàn)室測(cè)試質(zhì)量管理規(guī)范》和《1:5萬化探樣品分析質(zhì)量要求和檢查辦法》中的相關(guān)技術(shù)方法和要求執(zhí)行，多有項(xiàng)目均優(yōu)于規(guī)范要求。

表1 各元素分析方法的準(zhǔn)確度與精密度

3 土壤地球化學(xué)特征

3.1 單元素特征

采用Excel和SPSS軟件對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行參數(shù)統(tǒng)計(jì)，按照“平均值±3標(biāo)準(zhǔn)差”的原則對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行異常值的迭代循環(huán)剔除，用剔除后的算術(shù)平均值作為研究區(qū)各元素背景值的估計(jì)值(表2)。CV1和CV2分別表示剔除前后兩組數(shù)據(jù)的變異系數(shù)，表征前后兩組數(shù)據(jù)的離散程度。通過CV1/ CV2來實(shí)現(xiàn)背景擬合過程中對(duì)極大值、極小值的削平，綜合Cv1和Cv1/Cv2這兩個(gè)指標(biāo)(圖4)，可對(duì)研究區(qū)各元素的成礦潛力進(jìn)行評(píng)價(jià)[5-6]。以區(qū)內(nèi)各元素背景值與廣西區(qū)域背景值[7]之比(區(qū)域濃集系數(shù)，RCC)，來衡量研究區(qū)內(nèi)各成礦元素的富集程度以及含礦性，若RCC<1為貧化；1≤RCC<1.1為略有富集；1.1≤RCC <1.2為富集；1.2≤RCC<1.3為顯著富集；RCC≥1.3為強(qiáng)烈富集[8]。

表2 那渠地區(qū)土壤地球化學(xué)測(cè)量異常相關(guān)參數(shù)統(tǒng)計(jì)

圖4 那渠地區(qū)土壤元素離散程度圖(CV1表示剔除異常值前數(shù)據(jù)組的變異系數(shù)，CV2表示剔除異常值后數(shù)據(jù)組的變異系數(shù))Fig.4 Dispersion diagram of soil elements in the Naqu area

由圖4可知，那渠地區(qū)Hg、As、Mo、Ag、W、Au和V數(shù)據(jù)離散程度較大，分異性較強(qiáng)，高強(qiáng)數(shù)據(jù)較多，說明這些元素在土壤中發(fā)生較強(qiáng)的次生富集，其成礦潛力巨大。結(jié)合區(qū)域濃集系數(shù)(RCC)來看，Ag(4.14)、As(3.45)、V(3.04)、Au(2.62)、Mo(2.49)、Hg(2.35)、Cu(2.31)和W(1.96)的RCC顯著大于1.3，呈強(qiáng)烈富集；Bi(1.19)的RCC介于1.1～1.2之間，呈富集趨勢(shì)；Ti(0.82)的RCC小于1，呈貧化趨勢(shì)(表2)。綜上兩點(diǎn)，那渠地區(qū)Mo、Ag、W、Au和V成礦潛力較好，是區(qū)內(nèi)的主成礦元素。

3.2 元素組合特征

為進(jìn)一步了解那渠地區(qū)各元素共生組合之間的內(nèi)在聯(lián)系，利用SPSS軟件對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行R型聚類分析和R型因子分析。

3.2.1 R型聚類分析

R型聚類分析是根據(jù)各元素之間的多種特征在數(shù)值上可能存在的相似性程度或差異性指標(biāo)，將它們聚合為不同元素組合的一種多元統(tǒng)計(jì)分析方法[9]。通過R型聚類分析可以定量確定各元素之間的親疏關(guān)系，同時(shí)揭示其在成暈成礦作用下成因及來源之間的聯(lián)系[10]。運(yùn)用“最近鄰元素”聚類法繪制了聚類分析譜系圖(圖5)?？梢姡?dāng)相關(guān)距離系數(shù)為15時(shí)，元素可聚為5類：(1)Ag-V-Cu元素組合，反映了中低溫?zé)嵋撼傻V作用；(2)Bi-Ti-W元素組合，反映了高溫?zé)嵋撼傻V作用；(3)Mo-As元素組合，反映了低溫和高溫?zé)嵋撼傻V作用；(4)Au，為單獨(dú)一類，與其他元素關(guān)系不密切，反映了低溫成礦作用；(5)Hg，為單獨(dú)一類，起指示性作用。綜上可知，各組合內(nèi)元素關(guān)系密切，聚合趨勢(shì)顯著，在該地區(qū)具有相近或相關(guān)的地球化學(xué)行為。

3.2.2 R型因子分析

為了能夠進(jìn)一步了解研究區(qū)內(nèi)各元素之間的組合特征，揭示各元素之間的內(nèi)在聯(lián)系，在R型聚類分析的基礎(chǔ)上采用R型因子分析對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行分析。在進(jìn)行因子分析之前，需要對(duì)數(shù)據(jù)進(jìn)行KMO和Bartlett檢驗(yàn)，以確定數(shù)據(jù)是否適合進(jìn)行因子分析[11]。KMO檢驗(yàn)和Bartlett球形度檢驗(yàn)結(jié)果表明，KMO值為0.637，Bartlett卡方檢驗(yàn)值為13359.346，自由度45，p<0.05，結(jié)合Kaiser等人給出的判別標(biāo)準(zhǔn)[12]，認(rèn)為本次研究的數(shù)據(jù)適合進(jìn)行因子分析。

以累積方差貢獻(xiàn)率大于80%為基準(zhǔn)，按照因子載荷絕對(duì)值大于0.5為標(biāo)準(zhǔn)，共提取5個(gè)因子(表3)。F1因子代表Ag-Cu-V，方差貢獻(xiàn)率為26.647%，V是基性巖漿中的重要元素，Ag、Cu屬于中低溫?zé)嵋撼傻V元素，反映了礦區(qū)內(nèi)與基性侵入巖有關(guān)的巖漿熱液活動(dòng)；F2因子代表Bi-Ti-W，方差貢獻(xiàn)率為23.04%，Bi、W屬于高溫?zé)嵋撼傻V元素，在偉晶和高溫?zé)嵋弘A段共生非常普遍，成因上可能與基性巖漿作用及富含堿金屬的酸性分異物有關(guān)[13]；F3因子代表Mo-As，方差貢獻(xiàn)率為15.539%，As屬于低溫?zé)嵋撼傻V元素，較為活潑，是探途元素的一種，而Mo屬于高溫?zé)嵋撼傻V元素，二者在高溫條件下可伴生，在熱液交代作用下可產(chǎn)生Mo的沉淀和礦化[14]，故As常作為Mo礦床的重要指示元素。研究區(qū)深部存在隱伏花崗巖體，多期次的構(gòu)造活動(dòng)，導(dǎo)致形成了多組斷裂構(gòu)造，后期多期次的成礦熱液沿著構(gòu)造斷裂運(yùn)移導(dǎo)致了Mo的活化遷移，這可能為Mo的沉淀礦化提供了有利條件，同時(shí)也是As、Mo進(jìn)入同一主因子的重要原因；F4為獨(dú)立因子Au，屬于典型的低溫?zé)嵋撼傻V元素，可能與中酸性巖漿侵入巖(閃長(zhǎng)巖類)有關(guān)；F5為獨(dú)立因子Hg，為低溫指示元素，具有較強(qiáng)的遷移能力，對(duì)深部斷裂以及礦化具有較強(qiáng)的指示作用[15]。

表3 正交旋轉(zhuǎn)因子載荷矩陣及因子方差貢獻(xiàn)累計(jì)Table 3 Rotated orthogonal factors and cumulative variance contributions

可見，R型因子分析與R型聚類分析的結(jié)果一致，說明這些元素的組合客觀真實(shí)，對(duì)該地區(qū)內(nèi)地質(zhì)找礦勘查具有重要指示意義。

3.3 元素組合異常圈定

在地球化學(xué)數(shù)據(jù)處理當(dāng)中，各元素(變量)的單位(量綱)、數(shù)量級(jí)以及表征的意義往往存在巨大差異[16]，故為了消除這些影響，本文采用襯度異常法求取各元素的異常下限。所謂襯度異常法是基于變量轉(zhuǎn)換中“均勻化變換”的思想——均值標(biāo)準(zhǔn)化，即用剔除異常值后的算術(shù)平均值作為均勻化因子除各元素原始數(shù)據(jù)[17]。襯度異常法具有強(qiáng)化弱異常、突出多元素組合異常的優(yōu)點(diǎn)，但對(duì)高背景區(qū)異常的分解存在一定的局限性。因其能夠消除或削弱不同地球化學(xué)背景對(duì)異常的影響，故在地質(zhì)背景復(fù)雜的區(qū)域具有較好的應(yīng)用前景[18]。通過均值標(biāo)準(zhǔn)化得到各元素的襯度數(shù)據(jù)后，同樣按照“平均值±3倍標(biāo)準(zhǔn)差”的原則對(duì)該數(shù)據(jù)進(jìn)行異常值的迭代循環(huán)剔除，得到剔除異常值后的襯度平均值以及襯度標(biāo)準(zhǔn)差，并根據(jù)以下公式計(jì)算襯度異常下限：

T=C0+2S

式中：T為襯度異常下限；C0為襯度平均值；S為襯度標(biāo)準(zhǔn)差。按照襯度異常下限的1、2和4 倍分別計(jì)算出各元素以及組合因子的襯度外帶值、襯度中帶值和襯度內(nèi)帶值(表4)。采用“累加”的方法[19]，將F1(Ag-Cu-V)、F2(Bi-Ti-W)和F3(Mo-As)中相應(yīng)單元素的襯度值組合成多元素襯度數(shù)據(jù)集，然后按照同樣的方法求出各組合因子的襯度異常下限及其對(duì)應(yīng)的襯度外帶值、襯度中帶值和襯度內(nèi)帶值(表4)，利用Geochem Studio 3.5繪制各因子的襯度異常圖，同時(shí)結(jié)合因子分析的結(jié)果，繪制F3(Mo-As)因子得分異常圖(圖6至圖8)。

表4 那渠地區(qū)土壤地球化學(xué)襯度參數(shù)特征統(tǒng)計(jì)

圖6 那渠地區(qū)F1因子(a)和F2因子(b)襯度異常圖Fig.6 Contrast anomaly maps of F1(a)and F2(b)in the Naqu area1.第四系望高組；2.上泥盆統(tǒng)五指山組；3.下中泥盆統(tǒng)平恩組上段；4.下中泥盆統(tǒng)平恩組下段；5.下泥盆統(tǒng)郁江組；6.下泥盆統(tǒng)那高嶺組；7.下泥盆統(tǒng)蓮花山組；8.正斷層及編號(hào)；9.推測(cè)正斷層；10.地質(zhì)界線；11.土壤測(cè)量區(qū)域；12.地名；F1表示Ag-V-Cu元素組合，F(xiàn)2表示Bi-Ti-W元素組合

3.3.1F1(Ag-Cu-V)襯度異常特征

由圖6(a)可知，F(xiàn)1(Ag-Cu-V)襯度異常發(fā)育較好，三級(jí)濃度分帶較為清晰，濃集中心顯著。測(cè)區(qū)內(nèi)共有3 處異常，即近北西向的Ag-Cu-V-1號(hào)異常，三級(jí)濃度分帶最為清晰，呈不規(guī)則帶狀分布于平恩組下段，巖性主要為灰黑色薄-中層狀硅質(zhì)巖、灰?guī)r夾硅質(zhì)巖，且黃鐵礦化和赤鐵礦化發(fā)育。有明顯向測(cè)區(qū)南東外圍延伸趨勢(shì)，說明該異常主要受平恩組下段巖性的控制；近北東向的Ag-Cu-V-2號(hào)異常，三級(jí)濃度分帶明顯，呈不規(guī)則帶狀分布于測(cè)區(qū)的東北部，空間上與F1斷層的走向以及平恩組和郁江組的接觸帶分布一致，說明該異常主要受F1斷層及平恩組和郁江組接觸帶的控制；Ag-Cu-V-3號(hào)異常三級(jí)濃度分帶不明顯，外帶異常規(guī)模較大，呈不規(guī)則塊狀分布于F2斷層下盤平恩組下段巖層中，說明該異常主要受F2斷層及平恩組和郁江組接觸帶的控制。

3.3.2F2(Bi-Ti-W)襯度異常特征

由圖6(b)可知，F(xiàn)2(Bi-Ti-W)襯度異常發(fā)育較差，三級(jí)濃度分帶不明顯，僅外帶異常分布較大。測(cè)區(qū)內(nèi)共有2處異常，即Bi-Ti-W-1號(hào)異常，呈帶狀分布于第四系望高組中，且異常未閉合，有向南東側(cè)外圍延伸的趨勢(shì)；Bi-Ti-W-2號(hào)異常呈長(zhǎng)條帶狀分布于望高組和五指山組的接觸帶上，近北東向沿F2斷層分布，且異常未閉合，有向北西側(cè)外圍延伸的趨勢(shì)，受斷層和接觸帶的控制較為明顯。

3.3.3F3(Mo-As)因子得分異常和襯度異常特征

由圖7(a)可知，F(xiàn)3(Mo-As)因子得分異常發(fā)育較好，異常強(qiáng)度高、規(guī)模大，以內(nèi)帶異常為主，且分布面積較廣。測(cè)區(qū)內(nèi)共有5處異常，Mo-As-1號(hào)異常形態(tài)呈不規(guī)則的帶狀，異常長(zhǎng)軸方向?yàn)楸睎|向，空間上位于F1、F2和F8斷層構(gòu)造的交匯部位，受斷層控制明顯；Mo-As-2號(hào)異常形態(tài)呈不規(guī)則的條帶狀，異常長(zhǎng)軸方向?yàn)楸睎|向，分布于測(cè)區(qū)南西側(cè)第四系望高組中；Mo-As-3號(hào)異常呈不規(guī)則帶狀，空間上主要沿著平恩組和郁江組接觸帶分布，同時(shí)受F4斷層構(gòu)造的控制；Mo-As-4號(hào)異常呈不規(guī)則塊狀，空間上主要沿著平恩組和郁江組接觸帶分布，同時(shí)受F5斷層構(gòu)造的控制；Mo-As-5號(hào)異常呈串珠狀分布于測(cè)區(qū)北東側(cè)，三級(jí)濃度分帶清晰，但面積較小，空間上主要位于平恩組和郁江組接觸帶上，同時(shí)受到F1斷層構(gòu)造的控制。

圖7 那渠地區(qū)F3因子得分異常圖(a)和F3因子襯度異常圖(b)(1—12圖例注解同圖6；F3表示Mo-As元素組合)Fig.7 Anomaly of factor score for F3(a)and contrast anomaly map of F3(b)in the Naqu area

由圖7(b)可知，F(xiàn)3(Mo-As)襯度異常與因子得分異常相似，整體上發(fā)育較好，強(qiáng)度高、規(guī)模大，相比于因子得分異常來看，三級(jí)濃度分帶清晰，濃集中心更為顯著，且分布面積相對(duì)較小，找礦指示意義更明確。測(cè)區(qū)內(nèi)可明顯見5處異常，其中Mo-As-1號(hào)異常，內(nèi)帶異常顯著，三級(jí)濃度分帶最為清晰，形態(tài)呈不規(guī)則的帶狀，異常長(zhǎng)軸方向?yàn)楸睎|向，空間上位于F1、F2和F8斷層構(gòu)造的交匯部位，受斷層控制明顯，是鉬礦化最有利的部位。

3.3.4F4(Au)襯度異常特征

F4(Au)為獨(dú)立因子，其異常三級(jí)濃度分帶不顯著，異常強(qiáng)度低，整體以外帶為主，內(nèi)帶和中帶基本不發(fā)育，呈零星斑狀分布(圖8(a))。測(cè)區(qū)內(nèi)共有2處異常，Au-2號(hào)異常呈長(zhǎng)條帶狀分布于望高組和五指山組的接觸帶上，近北東向沿F2斷層分布，且異常未閉合，有向北西側(cè)外圍延伸的趨勢(shì)，受斷層和接觸帶的控制較為明顯，與Bi-Ti-W-2號(hào)異常具有較好的空間耦合性；Au-2號(hào)異常以外帶為主，形態(tài)呈不規(guī)則塊狀，分布于F2和F4斷層之間，與Ag-Cu-V-3號(hào)異?？臻g耦合性較好。

圖8 那渠地區(qū)F4因子(a)和F5因子(b)襯度異常圖(1—12圖例注解同圖6；F4表示Au元素，F(xiàn)5表示Hg元素)Fig.8 Contrast anomaly maps of F4(a)and F5(b)in the Naqu area

3.3.5F5(Hg)襯度異常特征

F5(Hg)為獨(dú)立因子，其異常三級(jí)濃度分帶清晰，強(qiáng)度高，規(guī)模大，濃集中心明顯(圖8(b))。測(cè)區(qū)內(nèi)共4處異常，Hg-1號(hào)異常強(qiáng)度高，以內(nèi)帶異常為主，呈不規(guī)則塊狀分布于F1、F2和F8斷層構(gòu)造的交匯部位，受斷層控制明顯，與Mo-As-1號(hào)異常具有較好的空間耦合性，說明該區(qū)域Mo成礦潛力較大；Hg-2號(hào)異常強(qiáng)度較弱，以中帶和外帶異常為主，呈不規(guī)則的條帶狀分布于測(cè)區(qū)西南角第四系望高組中；Hg-3號(hào)異常形態(tài)呈不規(guī)則塊狀，分布于測(cè)區(qū)東北角，且異常未封閉，有向北西側(cè)延伸的趨勢(shì)，空間上與F1斷層構(gòu)造分布一致，推測(cè)主要受到F1和F2斷層的控制；Hg-4號(hào)異常以外帶和中帶異常為主，形態(tài)呈不規(guī)則塊狀，產(chǎn)于平恩組地層中，且異常未閉合，有向北西側(cè)延伸的趨勢(shì)，推測(cè)受到F7斷層構(gòu)造的控制。

4 找礦靶區(qū)圈定及工程驗(yàn)證

4.1 找礦靶區(qū)圈定

找礦靶區(qū)的圈定應(yīng)著重考慮礦床產(chǎn)出的類型，因此在圈定找礦靶區(qū)之前，有必要對(duì)那渠地區(qū)可能產(chǎn)出的鉬礦類型進(jìn)行分析。首先，那渠地區(qū)的鉬礦主要與鈾礦伴生產(chǎn)出，成因上與鈾礦密切相關(guān)。其次，礦體主要受接觸帶(平恩組和郁江組)和斷裂構(gòu)造控制，賦存巖性主要為砂巖、硅質(zhì)巖、黑色頁巖、泥巖等碎屑巖。最后，那渠地區(qū)金屬元素異常組合以Mo-As-Ag-Cu-V為主。閆興虎等[20]對(duì)我國(guó)鉬礦床的類型進(jìn)行了劃分，依據(jù)其產(chǎn)出地質(zhì)體巖石性質(zhì)的不同，劃分出沉積型黑色頁巖型鉬礦床，認(rèn)為該類型鉬礦床具有以下特點(diǎn)：(1)鉬礦化與黑色頁巖、硅質(zhì)巖相關(guān)密切；(2)金屬礦物主要為黃鐵礦、輝鉬礦等；(3)金屬組合以Mo-Ni-V為主，伴生有益組分多(U、Cu和Zn等)，即與鈾礦化關(guān)系密切。綜合對(duì)比，認(rèn)為那渠地區(qū)鉬礦類型為沉積型鉬礦中的黑色頁巖型。

根據(jù)各因子襯度異常的分布特征，結(jié)合地質(zhì)構(gòu)造背景以及黑色頁巖型鉬礦地質(zhì)特征，按照成礦潛力大小預(yù)測(cè)劃分出A、B和C 3類找礦靶區(qū)(圖9)，其具體劃分依據(jù)如下。

圖9 那渠地區(qū)找礦靶區(qū)預(yù)測(cè)及工程驗(yàn)證圖Fig.9 Prospecting target area prediction and engineering verification map of the Naqu area1—11圖例注解同圖6；12.預(yù)測(cè)找礦靶區(qū)；13.鉆孔及編號(hào)；14.探槽及編號(hào)；15.地名

A類找礦靶區(qū)：(1)靶區(qū)位于含礦層位，即平恩組和郁江組接觸帶上；(2)靶區(qū)異常內(nèi)暈圈連續(xù)性好，規(guī)模大，長(zhǎng)×寬≥500 m×500 m，三級(jí)濃度分帶清晰，Mo、As和Hg元素異常套合較好；(3)靶區(qū)受斷裂及斷裂交匯膨大部位、褶皺轉(zhuǎn)折端控制。

B類找礦靶區(qū)：(1)靶區(qū)位于含礦層位，即平恩組和郁江組接觸帶上；(2)靶區(qū)異常內(nèi)暈圈連續(xù)性一般，規(guī)模不大，三級(jí)濃度分帶不顯著，外帶異常明顯，Mo、As和Hg元素異常套合一般；(3)靶區(qū)內(nèi)有單一構(gòu)造通過，構(gòu)造控制不明顯。

C類找礦靶區(qū)：(1)靶區(qū)位于非含礦層位；(2)靶區(qū)異常內(nèi)暈圈連續(xù)性好，規(guī)模大，長(zhǎng)×寬≥500 m×500 m，三級(jí)濃度分帶清晰，Mo、As和Hg元素異常套合較好；(3)靶區(qū)與斷裂構(gòu)造無關(guān)。

根據(jù)以上標(biāo)準(zhǔn)，在研究區(qū)內(nèi)共圈出A類找礦靶區(qū)1個(gè)(Ⅰ號(hào))、B類找礦靶區(qū)1個(gè)(Ⅱ號(hào))以及C類找礦靶區(qū)1個(gè)(Ⅲ號(hào))(圖9)。

Ⅰ號(hào)靶區(qū)位于研究區(qū)的中部，Mo-As-Hg-Au異常套合較好，F(xiàn)3(Mo-As)因子得分異常明顯，且襯度異常更為顯著，三級(jí)濃度分帶清晰，強(qiáng)度高，規(guī)模大，濃集中心顯著。出露的地層主要有平恩組和郁江組。平恩組分為上下兩段，下段巖性為灰色、灰黑色薄-中層狀硅質(zhì)巖、灰?guī)r夾硅質(zhì)巖；上段巖性為灰色中厚層狀泥晶灰?guī)r，產(chǎn)竹節(jié)石。該地層下段發(fā)育有一個(gè)破碎帶，帶內(nèi)充填灰?guī)r角礫巖，角礫為灰?guī)r，少量硅質(zhì)巖。帶內(nèi)蝕變?nèi)?，主要有黃鐵礦化、赤鐵礦化。推測(cè)該破碎帶是研究區(qū)內(nèi)重要的儲(chǔ)礦空間。郁江組巖性為灰黃色石英細(xì)砂巖、雜色粉砂質(zhì)泥巖、泥巖和黑色炭質(zhì)粉砂質(zhì)泥巖，巖石中黃鐵礦化發(fā)育，地表巖石呈褐鐵礦化，部分巖石可見浸染狀、細(xì)脈狀黃鐵礦。靶區(qū)內(nèi)北東、北西向兩組斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，其中北東向?yàn)镕1和F2斷裂，F(xiàn)1為區(qū)域性主干斷裂，F(xiàn)2為F1的次生斷裂；北西向斷裂為F5和F8，均屬于F1的次級(jí)斷裂?？梢姡摪袇^(qū)內(nèi)由于F1斷裂的存在，產(chǎn)生多條互相交錯(cuò)的次級(jí)斷裂，使得平恩組灰?guī)r、硅質(zhì)巖與郁江組碎屑巖形成層間破碎帶，為Mo成礦創(chuàng)造了有利地質(zhì)條件。綜上可見，該靶區(qū)內(nèi)Mo的找礦潛力大。

Ⅱ號(hào)靶區(qū)位于Ⅰ號(hào)靶區(qū)南側(cè)，出露地層為平恩組和郁江組，斷裂構(gòu)造主要為F4斷裂，走向北東，屬于F1斷裂的次級(jí)斷裂。靶區(qū)內(nèi)Mo-As異常沿著平恩組和郁江組接觸帶分布，在于F4交匯部位，濃集中心最為明顯。可見，該靶區(qū)內(nèi)Mo具有較好的找礦潛力。

Ⅲ號(hào)靶區(qū)位于研究區(qū)的西南角，出露的地層主要為第四系望高組，巖石組合特征為：下部為礫石層或砂礫層，上部為砂土層或砂質(zhì)粘土層。從元素異常分布來看，Mo-As-Hg異常套合較好，三級(jí)濃度分帶清晰，強(qiáng)度較高，規(guī)模較大，濃集中心明顯。靶區(qū)內(nèi)構(gòu)造不發(fā)育，且位于非含礦層位，故成礦的地質(zhì)條件一般。綜上分析，該靶區(qū)內(nèi)Mo的找礦潛力一般。

4.2 工程驗(yàn)證

通過探槽、鉆探工程對(duì)那渠礦區(qū)Ⅰ號(hào)和Ⅱ號(hào)靶區(qū)的異常進(jìn)行了查證。首先，在Ⅰ號(hào)靶區(qū)F2和F8斷裂的交匯處，施工探槽TC1901，經(jīng)探槽揭露發(fā)現(xiàn)在F8的構(gòu)造蝕變帶內(nèi)有褐鐵礦化斷續(xù)出現(xiàn)。經(jīng)刻槽取樣分析顯示，Mo品位0.049%～0.15%，平均品位0.08%(表5)。此外，施工了ZK001、ZK003、ZK1001和ZK411B進(jìn)行深部查證，發(fā)現(xiàn)了一個(gè)賦存于平恩組下段破碎帶灰?guī)r角礫或硅質(zhì)巖角礫中的鉬礦體(圖10)，其控制長(zhǎng)度170～190 m，厚度1.81～13.14 m，平均厚度7.48 m，品位0.11%～0.15%，平均品位0.112%，達(dá)到工業(yè)品位(0.08%)。

表5 那渠地區(qū)TC1901、TC1908和TC1910刻槽化學(xué)樣品分析結(jié)果

圖10 ZK001揭露的鉬礦體巖心Fig.10 ZK001 drilling cores of molybdenum orebody

其次對(duì)Ⅱ號(hào)靶區(qū)進(jìn)行異常查證，在平恩組下段和郁江組的接觸帶上以及該接觸帶與F4斷層交匯部位分別布設(shè)了TC1910和TC1908，經(jīng)刻槽取樣分析顯示，兩處均存在鉬礦化體，其中TC1908揭露的鉬礦化體厚1.00 m，品位0.019%，TC1910揭露的鉬礦化體厚0.80 m，品位0.028%(表5)。整體上Ⅱ號(hào)靶區(qū)存在較好的找礦潛力，下一步可布設(shè)鉆孔，對(duì)深部礦化特征進(jìn)行驗(yàn)證揭露。

綜合上述工程驗(yàn)證結(jié)果，Ⅰ號(hào)靶區(qū)鉬礦成礦潛力大，在地表及深部均發(fā)現(xiàn)了達(dá)到工業(yè)品位的鉬礦體。Ⅱ號(hào)靶區(qū)僅進(jìn)行了地表工程驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)了一些鉬礦化體，具有較好的鉬礦化潛力，有待下一步的深部驗(yàn)證。Ⅲ號(hào)靶區(qū)成礦的地質(zhì)條件一般，故未進(jìn)行工程驗(yàn)證，但其Mo-As-Hg異常套合較好，建議對(duì)其開展相關(guān)更加深入的研究工作。

5 結(jié) 論

(1)通過在那渠地區(qū)開展1:10000土壤地球化學(xué)測(cè)量，運(yùn)用元素的區(qū)域濃集系數(shù)和CV1-CV1/CV2元素離散程度圖評(píng)價(jià)區(qū)內(nèi)元素的分散、富集特征，認(rèn)為該地區(qū)內(nèi)鉬的成礦潛力大。

(2)根據(jù)元素組合特征，運(yùn)用“累加”組合襯度異常法圈定了元素組合異常，結(jié)合地質(zhì)和元素組合異常分布特征，劃分出了Ⅰ號(hào)、Ⅱ號(hào)和Ⅲ號(hào)三個(gè)鉬礦找礦靶區(qū)。

(3)經(jīng)過地表探槽和深部鉆孔驗(yàn)證，在Ⅰ號(hào)靶區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)鉬礦體，在Ⅱ號(hào)靶區(qū)地表發(fā)現(xiàn)了鉬礦化體。綜合分析認(rèn)為，運(yùn)用土壤地球化學(xué)測(cè)量方法在那渠地區(qū)尋找鉬礦是有效的。

(4)那渠地區(qū)成礦地質(zhì)條件較好，是尋找鉬礦的有利地段，鉬礦化主要受到接觸帶(平恩組和郁江組)和斷裂構(gòu)造的控制，其中北東向斷裂是重要的導(dǎo)礦、控礦構(gòu)造，北西向和北東向兩組斷裂交匯部位以及接觸帶與斷裂的交匯部位是鉬成礦的有利場(chǎng)所。