Characteristics of soil geochemical anomalies and metallogenic prediction in Liukuaidi South of Mulan County, Heilongjiang Province
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摘要:
黑龙江木兰县六块地南大地构造位置属于小兴安岭-张广才岭岩浆弧，成矿区带为伊春-延寿多金属成矿亚带的重要组成部分，成矿地质条件优越。为查明该区各成矿元素和矿（化）体的分布特征，实现找矿突破，开展了1：2万土壤地球化学测量及成矿预测工作。利用12种成矿元素进行相关性分析、聚类分析、因子分析、单元素异常分析和组合元素异常分析，圈定了元素异常区，优选了找矿靶区。结果表明，区内Au、As、Sb、Mo元素变异系数值高，成矿潜力较强；As、Sb元素的相关性较好，相关系数为0.73，R型聚类分析将成矿元素分为4类，因子分析将分析元素分为4组；结合区内成矿地质条件和土壤地球化学异常特征，共圈出单元素异常113处，组合异常3处；测区主攻矿种为Au和Zn，Au元素主要找矿靶区为Au-5和Au-7异常区，Zn元素主要找矿靶区为Zn-6异常区，As、Sb、Mo找矿前景非常好，可作为第一找矿目标元素。
Abstract:The study area Liukuaidi South is located in the central and eastern part of Heilongjiang Province.The tectonic position belongs to the Xiaoxinganling-Zhangguangcailing magmatic arc.The metallogenic zone is an important part of the Yichun-Yanshou polymetallic metallogenic subbelt, and the metallogenic geological conditions are superior.To find out the distribution characteristics of ore-forming elements and ore-forming bodies in the study area and achieve the ore-prospecting breakthrough, a 1:20000 soil geochemical survey and ore-forming prediction were carried out.The correlation analysis, cluster analysis, factor analysis, single element anomaly analysis, and combined element anomaly analysis of 12 metallogenic elements are used to delineate the element anomaly area and optimize the prospecting target area.The results show that the variation coefficients of Au, As, Sb, and Mo are high and the metallogenic potential is strong.The correlation coefficient of As and Sb elements was 0.73.The metallogenic elements were divided into four groups by R-type cluster analysis and four groups by factor analysis.Combined with the ore-forming geological conditions and soil geochemical anomaly characteristics, 113 single-element anomalies and 3 combined anomalies were identified.The main ore types in the test area are Au and Zn, the main Au prospecting target areas are Au-5 and Au-7 abnormal areas, and the main Zn prospecting target areas are Zn-6 abnormal areas.Sb and Mo have very good prospecting prospects and can be used as the first prospecting target elements.
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土壤地球化学找矿是在系统测量土壤中元素分布的基础上，研究元素分散、集中的规律及其与矿床表生破坏的联系，通过发现异常与解释评价异常进行找矿(曹园园等，2017)。土壤地球化学测量能有效获取隐伏矿床的成矿信息，为进一步开展地质勘查工作提供依据，因而在金属矿产资源勘查中发挥着越来越重要的作用(蒋敬业等，2006；王子正等，2007；王秋印等，2009；Zhang et al.，2013；DZ/T 0011-2015，2015；王磊等，2015；张国宾等，2017)。研究区位于黑龙江省哈尔滨市木兰县东兴镇六块地南，区域上位于小兴安岭-张广才岭多金属成矿带、伊春-延寿多金属成矿亚带内。该区早中生代岩浆作用发育，为多金属成矿提供了有利的热液活动，具有多金属找矿远景。因此，笔者在总结区域地质特征和成矿规律的基础上，从1︰2万土壤地球化学测量的数据入手，了解成矿元素在研究区的分布情况和富集规律，圈定找矿靶区及远景区，通过槽探工程对异常进行验证。经详细查证，进一步圈划、缩小异常区，根据异常查证结果和成矿条件，对其找矿潜力进行初步评价，为该区进一步找矿勘查工作提供了理论依据(蒋永健等，2010；臧金生等，2014；李飞，2015)。
1. 区域地质背景
研究区位于黑龙江省中东部小兴安岭南段，大地构造位置属于小兴安岭-张广才岭岩浆弧，经历了古亚洲洋扩张、萎缩、陆缘增生演化阶段，古太平洋板块活动阶段及滨太平洋大陆边缘活动阶段(陈会军等，2021；尹志刚等，2022)，多期次构造运动是本区成矿作用的主导因素(林强等，1998；杨继权等，2007)。研究区位于小兴安岭-张广才岭铁-铅-锌-铜-钼-钨成矿带，伊春-延寿铁-铅-锌-钼-钨-锡-铜-银成矿亚带内，主要发育印支晚期和燕山早期2期成矿作用。印支晚期成矿作用较强，主要形成一些石墨矿床及有色金属矿(矿化)点，如铁力市神树石墨矿床。燕山早期成矿作用强烈，主要形成了矽卡岩型铁多金属矿床、有色金属及钼矿(矿化)点，如铁力市二股西山铁多金属矿。该区断裂构造较发育，为主要控矿和容矿构造，以NE向、NW向、EW向及近SN向断裂为主，其中燕山期NE向断裂控制了成矿带的展布(谭红艳，2013)。断裂活动促使成矿物质进一步富集，各种破碎带往往是成矿物质富集的有利部位。
研究区出露的地层主要有上石炭统唐家屯组(C2t)和下泥盆统黑龙宫组(D1hl)。上石炭统唐家屯组(C2t)主要岩性为流纹岩、流纹质熔结凝灰岩、流纹质岩屑晶屑凝灰岩和安山质晶屑凝灰岩。下泥盆统黑龙宫组(D1hl)为单斜地层，倾向多为NE，倾角为43°~55°；被上石炭统唐家屯组下段角度不整合覆盖，被早侏罗世二长花岗岩侵入；主要岩性为变质细砂岩、条带状钙质粉砂岩、变粉砂岩、长石石英砂岩、砂砾岩等，黄铁矿化发育(图 1)。
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图 1 六块地南区域地质图1—现代河流冲积层；2—唐家屯组上段；3—唐家屯组下段；4—黑龙宫组；5—花岗斑岩；6—石英正长岩；7—正长花岗岩；8—石英闪长岩；9—角闪石岩；10—石英脉；11—闪长玢岩脉；12—安山岩脉；13—角岩化；14—不整合界线；15—推断性质不明断层；16—地质界线；17—岩相变化界线；18—层理产状；19—岩金矿矿(化)点Figure 1. Geological map of the Liukuaidi South区内早侏罗世侵入岩发育，岩石类型主要为早侏罗世正长花岗岩(ξγJ1)、石英正长岩(ξοJ1)、石英闪长岩(δoJ1)和花岗斑岩(γπJ1)；火山岩较发育，以陆相活动陆缘型钙碱性火山岩为主。
根据1︰5万水系沉积物地球化学测量结果，共圈定单元素异常419个，综合异常35个。其中，甲3-1类异常2个，乙3类异常11个，丙类异常14个，丁类异常7个。针对优选的水系异常进行异常查证，选取了最好的16Hs-18组合异常，进行1︰2万土壤地球化学测量。区域异常面积约51.682 km2，异常规模大，Au异常具有中带，Sb异常具有内带。
2. 样品采集与分析
根据土壤地球化学测量规范，本次研究按200 m×40 m网度布置土壤地球化学采样点，土壤剖面测线垂直异常长轴，且大致垂直地层、构造线和矿化(蚀变带)走向，点距设为20 m。采样主要是在B层下部—C层上部层位采集砂质土、细砂土、粉砂土、粘土等。为保证样品具有代表性，每个点都在采样点附近10 m范围内3~5点采集土壤组成混合样。样品干燥后过40目筛，采用混匀缩分法称取150 g过筛样品储存于纸质样品中，送实验室分析。
研究区面积为12 km2，测线方向为EW向，布设了16条测线，测线总长为64 km，测量物理点1617个，共采集了样品1471个。土壤地球化学元素检测单位为黑龙江省第四地质勘察院实验室。分析元素：Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、W、Mo、Sn、Hg共计12种。其中Au利用石墨炉原子吸收分光光度法；Cu、Pb、Zn、Co、Cr利用火焰原子吸收分光光度法；Ag、Pb、Sn、Mo利用发射光谱法；As、Sb、Bi利用原子荧光法；W利用示波极谱法。采用内部和外部质量监控相结合的测试分析质量监控方法，样品报出率为100%，各类指标分析的准确度与精密度合格率均为100%，异常抽查合格率均在96%以上，外部测试分析质量监控合格率均达到95%以上。综上所述，分析测试结果准确，均满足规范要求。
3. 元素地球化学特征
3.1 元素含量特征
本次从六块地南共采集样品1471个，迭代剔除特异值后，分析土壤样品测试数据，计算出各元素含量的均值、中位值、极大值、极小值、变异系数、浓集系数、异常下限等参数(表 1)。
表 1 六块地南土壤地球化学元素特征参数Table 1. Characteristic parameters of soil geochemical elements in the Liukuaidi South元素 均值 中位数 极大值 极小值 标准差 省均值 变异系数 浓集系数 异常下限 异常个数 Au 1.38 1.07 47.20 0.54 1.76 1.00 1.27 1.38 2.12 11 Ag 0.07 0.07 0.34 0.03 0.03 0.09 0.43 0.79 0.11 18 Cu 14.07 13.37 50.15 6.07 3.86 18.50 0.27 0.76 19.58 5 Pb 27.55 26.67 72.73 14.26 5.78 22.30 0.21 1.24 36.64 10 Zn 63.26 60.54 417.58 32.90 17.33 71.30 0.27 0.89 82.28 11 As 16.67 12.24 377.63 5.15 19.22 9.50 1.15 1.75 27.20 11 Sb 1.48 0.68 159.03 0.30 5.99 0.61 4.05 2.42 2.96 3 Bi 0.25 0.25 0.55 0.10 0.05 0.37 0.20 0.69 0.34 10 W 2.04 1.97 12.89 0.60 0.57 1.85 0.28 1.10 2.60 7 Mo 1.29 1.75 14.95 0.50 0.82 1.48 0.64 0.87 1.85 12 Sn 3.00 2.96 5.40 1.55 0.44 2.40 0.15 1.25 3.80 5 Hg 0.03 0.03 0.14 0.01 0.01 0.05 0.31 0.62 0.04 10 注：Au单位为10-9；其他元素单位为10-6 由表 1可知，该区Sb、As、Au元素具有一定的富集倾向，成矿潜力较大；Sn、Pb、W元素较为富集，成矿潜力一般；Ag、Cu、Zn、Bi、Mo、Hg元素的浓集系数小于1.00，表明这些元素在研究区内趋于贫化，成矿可能性较小。Sb元素变异系数大于1.5，呈极强分异性分布，说明富集成矿的可能性大；Au、As元素变异系数较大，富集成矿的可能性也较大。虽然Zn元素的浓集系数小于1，但与1接近，且与其相关的有色金属元素Pb较富集，因而Zn元素有可能富集成矿。因此，六块地南Sb、Au、As、Zn元素易富集成矿。
3.2 元素分布特征
统计分析六块地南的土壤样品数据，得到各元素的丰度直方图(图 2)。由图 2可知，Sb、Au、As、Zn元素标准偏差为5.99、1.76、19.22、17.33，变异系数为4.05、1.27、1.15、0.27，呈非正态分布，具有较强的成矿潜力(高艳芳等，2017)；Ag、W、Mo元素标准偏差为0.03、0.57、0.82，变异系数为0.43、0.28、0.64，呈非正态分布，成矿潜力较强；Hg、Cu、Pb元素标准偏差为0.01、3.86、5.78，变异系数为0.31、0.27、0.21，呈近似正态分布，具有一定的成矿潜力；Bi、Sn元素标准偏差为0.05、0.44，变异系数为0.20、0.15，呈正态分布，成矿潜力弱。
3.3 元素的相关性特征
3.3.1 聚类分析
运用SPSS软件对区内原始数据进行了相关性分析(史长义，1994；迟清华等，2007；蔡朝阳等，2010；Zuo et al.，2016；高艳芳等，2016)(表 2)。通过相关性分析，可以判断研究区内2个或多个元素间密切程度的大小，相关系数越接近1，表明2个元素的关联性就越强(李申等，2018)。由表 2可知，该区W与Cu、Hg相关性最密切，相关系数分别为0.83、0.80，呈显著正相关。此外，Au与Cu、Zn、W、Hg，As与Sb，Bi与Sn相关性也较好。这些相关关系有助于进一步了解元素间的共生组合规律和区域成矿特点(杨龙坤等，2015)。
表 2 六块地南土壤地球化学测试数据成矿元素相关系数矩阵Table 2. Mineralization element correlation coefficient matrix for soil geochemical test data of the Liukuaidi South元素 Au Ag Cu Pb Zn As Sb Bi W Mo Sn Hg Au 1.00 Ag 0.37 1.00 Cu 0.67 0.51 1.00 Pb 0.31 0.46 0.42 1.00 Zn 0.41 0.47 0.60 0.42 1.00 As 0.08 0.29 0.16 0.22 0.10 1.00 Sb 0.01 0.11 0.07 0.07 -0.03 0.73 1.00 Bi 0.44 0.33 0.73 0.51 0.49 0.04 -0.003 1.00 W 0.78 0.40 0.83 0.36 0.49 0.03 0.07 0.60 1.00 Mo 0.11 0.26 0.04 0.24 0.14 0.51 0.21 0.06 -0.04 1.00 Sn 0.10 0.13 0.36 0.43 0.28 -0.01 -0.02 0.72 0.23 0.03 1.00 Hg 0.59 0.44 0.79 0.44 0.49 0.17 0.21 0.78 0.80 0.06 0.47 1.00 R型聚类分析通过对变量进行分类处理，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(于俊博等，2014)。从R型聚类分析图(图 3)可知，在R=12.5的相关水平上，研究区土壤地球化学元素可分为4个元素组合。第一个为Cu、W、Hg、Au、Zn元素组合；第二个为Bi与Sn元素组合；第三个为As和Sb元素组合；第四个为Ag、Pb、Mo元素组合。
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图 3 六块地南土壤地球化学元素聚类分析谱系图Figure 3. Cluster analysis of soil geochemical elements of the Liukuaidi South3.3.2 因子分析
在SPSS软件中对研究区原始分析数据标准化处理后进行因子分析(肖霞等，2016)，得到Bartlett球度检验和KMO检验分析结果，Bartlett球度检验统计量为13346.977，KMO检验值为0.792，在自由度为66的条件下，概率P值为0，适合做因子分析。在因子分析时选择特征值大于1的组合，根据变量与公因子之间相关性系数大于0.55提取了前4个主要因子(表 3)，得出旋转前后的因子载荷矩阵(表 4)。
表 3 因子分析总方差解释Table 3. Factor analysis of the total variance interpretation table成分 初始特征值 提取平方和载入 旋转平方和载入 合计 方差的% 累积% 合计 方差的% 累积% 合计 方差的% 累积% 1 5.124 42.698 42.698 5.124 42.698 42.698 3.755 31.291 31.291 2 2.051 17.091 59.789 2.051 17.091 59.789 2.166 18.046 49.337 3 1.254 10.448 70.237 1.254 10.448 70.237 1.814 15.118 64.455 4 1.043 8.689 78.926 1.043 8.689 78.926 1.737 14.471 78.926 5 0.667 5.558 84.484 6 0.546 4.553 89.037 7 0.451 3.758 92.795 8 0.263 2.191 94.986 9 0.236 1.968 96.954 10 0.144 1.198 98.152 11 0.134 1.114 99.266 12 0.088 0.734 100.00 表 4 旋转前后的因子载荷矩阵Table 4. Factor load matrix before and after rotation元素 旋转后的成分矩阵因子 元素 旋转前的成分矩阵因子 成分 成分 1 2 3 4 1 2 3 4 Au 0.854 -0.042 -0.007 0.154 Au 0.714 -0.102 -0.482 -0.043 Ag 0.447 0.046 0.054 0.665 Ag 0.613 0.252 -0.105 -0.445 Cu 0.852 0.321 0.055 0.169 Cu 0.899 -0.107 -0.186 0.073 Pb 0.236 0.511 0.020 0.568 Pb 0.631 0.137 0.376 -0.285 Zn 0.528 0.244 -0.139 0.474 Zn 0.686 -0.052 -0.011 -0.330 As 0.027 -0.013 0.863 0.378 As 0.240 0.900 -0.003 0.144 Sb 0.064 0.010 0.943 -0.035 Sb 0.148 0.766 -0.076 0.528 Bi 0.532 0.769 -0.012 0.102 Bi 0.829 -0.212 0.349 0.175 W 0.934 0.170 0.018 0.018 W 0.836 -0.197 -0.378 0.144 Mo -0.117 -0.017 0.344 0.730 Mo 0.186 0.652 0.154 -0.426 Sn 0.071 0.940 -0.021 0.040 Sn 0.521 -0.186 0.734 0.214 Hg 0.766 0.484 0.190 0.062 Hg 0.888 -0.055 -0.029 0.263 F1因子方差贡献率为31.291%，元素组合为Au-Cu-Zn-W-Hg。其中，Au和W关系最密切，W为高温元素，代表了成矿阶段受到高温岩浆热液的影响，形成过程较复杂(吴彦彬，2021)。Cu-Zn-Hg属中温成矿带元素组合，反映了由中低温热液控制的铜矿床形成的成矿元素组合，并在有利部位可形成矿产；F2因子方差贡献率为18.046%，元素组合为Bi-Sn。其中，Bi、Sn相关系数达0.72，代表了高温成矿元素的富集过程；F3因子方差贡献率为15.118%，元素组合为As-Sb，反映了该区中低温成矿元素发育及构造发育；F4因子方差贡献率为14.471%，元素组合为Ag-Pb-Mo，Ag-Pb相关性系数较好，反映中低温热液成矿元素富集矿化过程，同时伴生Mo矿化。
四组因子的累积方差贡献率为78.926%，且各因子间方差贡献率收敛较快，反映了相对集中的元素信息(赵欣怡等，2020)。F1因子特征值和方差贡献率均较大，且与R型聚类分析中的第一组相近，说明元素组合的客观存在，反映了物源一致性。
从以上分析可以看出，区内Au、As、Sb元素变异系数值高，易富集成矿；由元素分布直方图可得，Sb具有非常强的成矿潜力，Au、As、Zn具有较强的成矿潜力；由相关性分析可知，Au与Cu、Zn、W、Hg，As与Sb，Bi与Sn元素的相关性较好；聚类分析和因子分析表明，研究区成矿元素组合分别为Au-Cu-Zn-W-Hg、Bi-Sn、As-Sb、Pb-Ag和Ag-Pb-Mo，其中Au、As、Sb、Zn可作为找矿指示元素。
4. 地球化学异常分析
本文异常下限由剔除高值后的算术平均值加2倍标准差之和求得，实际取值时综合考虑了矿区地球化学特征及地质矿产特征。圈定异常按异常下限T圈定，并利用2倍异常下限(2T)和4倍异常下限(4T)做单元素等值线及异常强度分级(表 5)(王建等，2019)，共圈定出单元素异常113个。其中，Au元素11个，Ag元素18个，Cu元素5个，Pb元素10个，Zn元素11个，As元素11个，Sb元素3个，Bi元素10个，W元素7个，Mo元素区12个，Sn元素5个，Hg元素10个。
表 5 六块地土壤异常下限、异常强度分级及单元素异常个数Table 5. Lower limit of soil anomaly, classification of anomaly intensity and number of single element anomaly in Liukuaidi元素 异常下限(T) 异常强度分级 单元素异常个数 一级 二级 三级 Au 2.12 2.12~4.24 4.24~8.48 >8.48 11 Ag 0.11 0.11~0.22 0.22~0.44 >0.44 18 Cu 19.58 19.58~39.16 39.16~78.32 >78.32 5 Pb 36.64 36.64~73.28 73.28~146.56 >146.56 10 Zn 82.28 82.28~164.56 164.56~329.12 >329.12 11 As 27.20 27.20~54.40 54.40~108.80 >108.80 11 Sb 2.96 2.96~5.92 5.92~11.84 >11.84 3 Bi 0.34 0.34~0.68 0.68~1.36 >1.36 10 W 2.60 2.60~5.20 5.20~10.40 >10.40 7 Mo 1.85 1.85~3.70 3.70~7.40 >7.40 12 Sn 3.80 3.80~7.60 7.60~15.20 >15.20 5 Hg 0.04 0.04~0.08 0.08~0.16 >0.16 10 注：Au含量单位为10-9, 其余为10-6 为了更好地评价异常信息，笔者根据单元素异常的套合情况及元素共生组合规律，绘制出多元素综合异常图，分析综合异常特征(彭中山等，2014)。在圈定综合异常图时，遵循各元素综合异常齐全、异常强度高、单元素异常套合好、存在多点的中带或内带异常等原则(Ahrens，1954；袁和等，2017；董一博等，2019)，共圈出3处综合异常(图 4)。
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图 4 测区组合异常图C2t2—唐家屯组上段；C2t1—唐家屯组下段；D1hl—黑龙宫组；γπJ1—花岗斑岩；ξγJ1—正长花岗岩；δοJ1—石英闪长岩；δμ—闪长玢岩脉Figure 4. The combination anomaly map of the survey areaL-Ht-1号综合异常位于测区东北部，为Ag-As-Au-Cu-Hg-Mo-Sb-Bi-W-Zn元素组合异常，异常套和一般，规模较大，强度中等，异常较好的元素分别为As、Sb、Au。其中，As-1为多点内带异常，异常面积大、衬度高，且该异常区最高值点As含量为378×10-6，具有重要的找矿指示意义，可能与隐伏Au矿床有关；As-2、As-3为多点中带异常，异常面积中等、衬度中等，具有一定的找矿指示意义。Sb-1为多点内带异常，异常面积大、衬度高，且该异常区最高值点Sb含量为159×10-6，具有重要的找矿指示意义，可作为找矿靶区；Sb-2为多点中带异常，异常面积中等、衬度中等，可作为找矿远景区。Au-3为多点内带异常，异常面积小、衬度高，可作为Au的重要找矿靶区；Au-4为多点中带异常，找矿意义一般。Ag-3、Cu-1、Cu-2、W-1及Hg-1为多点中带异常，Ag-3异常面积较小，衬度中等，找矿意义较差；Cu-1和Cu-2异常面积大、衬度中等，具有重要的找矿意义，是Cu的重要找矿靶区；W-1和Hg-1异常面积中等、衬度中等，具有一定的找矿前景。Zn-3为多点外带异常，找矿意义较差(图 5)。
L-Ht-2号综合异常位于测区西南部，为Ag-As-Au-Mo-Sb-Sn-W-Zn元素组合异常，异常套和极好，规模中等，异常强度中等，异常较好的元素分别为Au、Ag、As、Mo、Sb、Zn。其中，Au-5为多点内带异常，异常面积大、衬度高，具有重要的找矿意义，可作为Au的找矿靶区。Ag-6、Ag-13为多点中带异常，Ag-6异常面积较小、衬度较低，可作为找矿远景区，Ag-13异常面积较大、衬度中等，具有一定的找矿意义，可作为Ag找矿靶区。As-5为多点中带异常，异常面积中等、衬度中等，具有一定的找矿指示意义。Mo-7为多点中带异常，异常面积大、衬度高，可作为Mo的找矿靶区。Sb-3为多点中带异常，异常面积中等、衬度中等，可作为找矿远景区。Zn-6为多点中带异常，异常面积大、衬度高，且该异常区最高值点的Zn含量为417.58×10-6，具有重要的找矿意义，因此该异常区可作为Zn的重要找矿靶区(图 6)。
L-Ht-3号综合异常位于测区东南部，为Ag-As-Au-Mo-Zn元素组合异常，组合异常为乙类异常，异常套和较好，规模中等，异常强度中等。异常较好的元素分别为Au、As、Mo。其中，Au-7为多点内带异常，异常面积大、衬度高，具有重要的找矿意义，可作为Au的找矿靶区。Mo-12为多点中带异常，异常面积大、衬度值中等，具有较好的找矿前景，可作为Mo的找矿远景区。As-9为多点中带异常，异常面积中等、衬度中等，具有一定的找矿指示意义。Ag-12为多点中带异常，异常面积较大、衬度中等，具有一定的找矿意义。Zn-10为多点外带异常，找矿意义较差(图 7)。
综上所述，六块地南Au、As、Sb和Zn总体异常较好。其中Au-5和Au-7可作为Au的重要找矿靶区；区内As品位已达到矿化标准，具有重要的找矿指示意义，可能与隐伏金矿床有关；Sb也已达到矿化边界品位，找矿前景非常好；Zn最高值点接近其边界品位，具有重要的找矿意义。因此，Au、As、Sb和Zn在六块地南应作为第一找矿目标元素，开展地质找矿工作。
5. 异常查证
5.1 槽探工程验证
六块地南工程验证采用探槽揭露的方式，共布设探槽3个。根据化学分析样品和原岩光谱样品的测试分析结果，发现了1个金矿(化)点和1个金-钼矿点。
(1) 新村屯金矿点位于新村屯东北372高地南坡处L-Ht-2内，矿(化)体位于单元素异常Au-5内带、Mo-7中带和As-5中带内，由探槽TC1和探槽TC3控制(图 8)。工程验证结果表明，矿点内发现矿体1条，矿体宽1 m，品位为1.1629×10-6，矿化体6条，矿化体共宽11 m，品位0.30×106~0.83×10-6，均产于上石炭统唐家屯组(C2t)流纹质熔结凝灰岩中，局部硅化、绿泥石化、碳酸盐化，硅化多呈石英细脉产出，产状不规则，局部岩石较破碎，矿化体的形成与岩浆热液活动有关。矿点土壤化探结果显示，Au具有内带异常，面积大、衬度高，具有较高的异常值。通过探槽揭露，地表均发现金矿体和矿化体，矿(化)体较连续，地质、地球化学成矿条件优越，有进一步找矿潜力(邵军等，2004；马晓阳，2006)。
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图 8 六块地南查证区TC1内金矿体素描图(部分)1—腐殖土层；2—残坡积层；3—破碎带；4—流纹质熔结凝灰岩；5—化学样取样位置及编号；6—原岩光谱取样位置及编号；7—标本取样位置及编号；8—薄片取样位置及编号；9—光片取样位置及编号；10—矿体；11—矿化体；12—云英岩化Figure 8. Sketch of Au orebody in TC1 of the Liukuaidi South inspection areas(part)(2) 东胜三队金矿点位于东胜三队东北3 km处L-Ht-3内，矿(化)体位于单元素异常Au-7内带和Mo-12中带，由探槽TC2控制(图 9)。矿点内发现矿体1条，矿体宽1 m，品位为1.3147×10-6，矿化体2条，共宽4 m，矿化体品位为0.31×10-6~0.70×10-6。矿(化)体产于下泥盆统黑龙宫组(D1hl)变质岩内，岩石局部硅化、绢云母化，硅化多呈石英细脉产出，产状不规则，局部存在构造破碎带，其成矿作用与岩浆期后热液、断裂构造有关。矿点土壤化探结果显示，Au具有内带异常，面积大、衬度高，Mo有异常显示但达不到矿化标准。经探槽揭露地表发现金矿体和矿化体，矿(化)体较连续，地质、地球化学成矿条件优越，有进一步找矿潜力。
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图 9 六块地南查证区TC2内金矿体素描图(部分)1—腐殖土层；2—残坡积层；3—流纹质熔结凝灰岩；4—化学样取样位置及编号；5—原岩光谱取样位置及编号；6—标本取样位置及编号；7—薄片取样位置及编号；8—矿体；9—矿化体；10—硅化Figure 9. Sketch of Au orebody in TC2 of the Liukuaidi South inspection areas(part)5.2 找矿潜力评价
从地质背景、构造环境、蚀变矿化、化探等方面综合分析区内2处矿点，得出矿床成因应属于岩浆晚期热液型矿床(孙景贵等，2012；刘亚洲等，2018)。矿体的形成与早侏罗世岩浆活动关系密切相关，成矿物质来源于岩浆热液，并通过断裂构造对先存地层中的有用组分进行活化、迁移，最后在有利部位富集成矿。
(1) 地质背景：研究区内大面积出露的地层为上石炭统唐家屯组(C2t)火山岩和下泥盆统黑龙宫组(D1hl)变质岩。主要岩性为流纹岩、流纹质熔结凝灰岩、英安岩、安山岩、英安质熔结凝灰岩、钙质粉砂岩、变质细砂岩、炭质板岩等。出露的侵入岩主要为早侏罗世石英正长岩(εoJ1)和正长花岗岩(εγJ1)。正长花岗岩内黄铁矿化、硅化较发育，内部发育多个破碎带。
(2) 构造环境：研究区位于小兴安岭-内蒙地槽褶皱区(Ⅰ级)、小兴安岭-张广才岭岩浆弧(Ⅰ-3)、伊春-延寿岩浆弧(Ⅰ-3-3)。断裂构造较发育，层间脆弱，易受应力而产生层间断裂构造，为矿液运移和赋存提供空间。地层和岩体间接触带较多、岩浆活动和构造叠加作用较强烈，对成矿作用很有利。
(3) 蚀变矿化：通过探槽工程验证，在六块地南372高地TC1中发现一条金矿体，品位为1.16×10-6，金矿化体5条，品位为0.30×10-6~0.83×10-6；在TC2中发现金矿体1条，Au矿体品位为1.3147×10-6，金矿化体2条，Au矿(化)体品位为0.31×10-6~ 0.70×10-6，多处存在钼矿化，品位为0.01%~0.013%。
(4) 化探：区内发育16Hs-18水系异常。16Hs-18组合异常由Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Mo、W、Hg共11个元素48个异常组成，异常局部套合好，面积和规模较大，其中Au-23、Au-24、Au-27、Au-31、Au-42、As-6、Sb-6、Sb-8异常为中带，其他异常为外带。1︰2万土壤地球化学测量显示，Au、As、Sb等元素异常套合较好，具有一定的浓集中心，是有利的成矿元素。异常区最高值点Zn的含量为417.58×10-6，接近Zn的边界品位，具有重要的找矿意义。
综上所述，该区成矿地质、地球化学条件优越，应进一步加大勘查力度，有望发现具有工业价值的金、钼、锑和锌矿床。
6. 结论
(1) 六块地南1︰2万土壤地球化学测量数据和统计分析结果表明，区内Au、As、Sb元素浓集系数和变异系数值高，分布范围广，地质及地球化学条件优越，Zn元素标准偏差为17.33，呈非正态分布，成矿潜力较强，局部富集的可能性较大。Au、As、Sb、Zn元素易富集成矿。
(2) 研究区共圈出单元素异常113处，组合异常3处。其中L-Ht-2号和L-Ht-3号综合异常强度高、规模大，具有重要的找矿意义。开展了槽探工程验证，发现金矿体2条，品位为1.16×10-6~1.31×10-6，金矿化体7条，品位为0.30×10-6~0.83×10-6；多处具有钼矿化显示。
(3) 测区主攻矿种为金和锌，Au元素主要找矿靶区为Au-5和Au-7异常区，Zn元素主要找矿靶区为Zn-6异常区。工作区划分的远景区已发现具有一定规模的金、钼等矿(化)体、矿化线索，显示该区具有进一步找矿工作潜力。
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图 1 六块地南区域地质图
1—现代河流冲积层；2—唐家屯组上段；3—唐家屯组下段；4—黑龙宫组；5—花岗斑岩；6—石英正长岩；7—正长花岗岩；8—石英闪长岩；9—角闪石岩；10—石英脉；11—闪长玢岩脉；12—安山岩脉；13—角岩化；14—不整合界线；15—推断性质不明断层；16—地质界线；17—岩相变化界线；18—层理产状；19—岩金矿矿(化)点
Figure 1. Geological map of the Liukuaidi South
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图 3 六块地南土壤地球化学元素聚类分析谱系图
Figure 3. Cluster analysis of soil geochemical elements of the Liukuaidi South
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图 4 测区组合异常图
C2t2—唐家屯组上段；C2t1—唐家屯组下段；D1hl—黑龙宫组；γπJ1—花岗斑岩；ξγJ1—正长花岗岩；δοJ1—石英闪长岩；δμ—闪长玢岩脉
Figure 4. The combination anomaly map of the survey area
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图 8 六块地南查证区TC1内金矿体素描图(部分)
1—腐殖土层；2—残坡积层；3—破碎带；4—流纹质熔结凝灰岩；5—化学样取样位置及编号；6—原岩光谱取样位置及编号；7—标本取样位置及编号；8—薄片取样位置及编号；9—光片取样位置及编号；10—矿体；11—矿化体；12—云英岩化
Figure 8. Sketch of Au orebody in TC1 of the Liukuaidi South inspection areas(part)
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图 9 六块地南查证区TC2内金矿体素描图(部分)
1—腐殖土层；2—残坡积层；3—流纹质熔结凝灰岩；4—化学样取样位置及编号；5—原岩光谱取样位置及编号；6—标本取样位置及编号；7—薄片取样位置及编号；8—矿体；9—矿化体；10—硅化
Figure 9. Sketch of Au orebody in TC2 of the Liukuaidi South inspection areas(part)
表 1 六块地南土壤地球化学元素特征参数
Table 1 Characteristic parameters of soil geochemical elements in the Liukuaidi South
元素 均值 中位数 极大值 极小值 标准差 省均值 变异系数 浓集系数 异常下限 异常个数 Au 1.38 1.07 47.20 0.54 1.76 1.00 1.27 1.38 2.12 11 Ag 0.07 0.07 0.34 0.03 0.03 0.09 0.43 0.79 0.11 18 Cu 14.07 13.37 50.15 6.07 3.86 18.50 0.27 0.76 19.58 5 Pb 27.55 26.67 72.73 14.26 5.78 22.30 0.21 1.24 36.64 10 Zn 63.26 60.54 417.58 32.90 17.33 71.30 0.27 0.89 82.28 11 As 16.67 12.24 377.63 5.15 19.22 9.50 1.15 1.75 27.20 11 Sb 1.48 0.68 159.03 0.30 5.99 0.61 4.05 2.42 2.96 3 Bi 0.25 0.25 0.55 0.10 0.05 0.37 0.20 0.69 0.34 10 W 2.04 1.97 12.89 0.60 0.57 1.85 0.28 1.10 2.60 7 Mo 1.29 1.75 14.95 0.50 0.82 1.48 0.64 0.87 1.85 12 Sn 3.00 2.96 5.40 1.55 0.44 2.40 0.15 1.25 3.80 5 Hg 0.03 0.03 0.14 0.01 0.01 0.05 0.31 0.62 0.04 10 注：Au单位为10-9；其他元素单位为10-6 
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表 2 六块地南土壤地球化学测试数据成矿元素相关系数矩阵
Table 2 Mineralization element correlation coefficient matrix for soil geochemical test data of the Liukuaidi South
元素 Au Ag Cu Pb Zn As Sb Bi W Mo Sn Hg Au 1.00 Ag 0.37 1.00 Cu 0.67 0.51 1.00 Pb 0.31 0.46 0.42 1.00 Zn 0.41 0.47 0.60 0.42 1.00 As 0.08 0.29 0.16 0.22 0.10 1.00 Sb 0.01 0.11 0.07 0.07 -0.03 0.73 1.00 Bi 0.44 0.33 0.73 0.51 0.49 0.04 -0.003 1.00 W 0.78 0.40 0.83 0.36 0.49 0.03 0.07 0.60 1.00 Mo 0.11 0.26 0.04 0.24 0.14 0.51 0.21 0.06 -0.04 1.00 Sn 0.10 0.13 0.36 0.43 0.28 -0.01 -0.02 0.72 0.23 0.03 1.00 Hg 0.59 0.44 0.79 0.44 0.49 0.17 0.21 0.78 0.80 0.06 0.47 1.00
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表 3 因子分析总方差解释
Table 3 Factor analysis of the total variance interpretation table
成分 初始特征值 提取平方和载入 旋转平方和载入 合计 方差的% 累积% 合计 方差的% 累积% 合计 方差的% 累积% 1 5.124 42.698 42.698 5.124 42.698 42.698 3.755 31.291 31.291 2 2.051 17.091 59.789 2.051 17.091 59.789 2.166 18.046 49.337 3 1.254 10.448 70.237 1.254 10.448 70.237 1.814 15.118 64.455 4 1.043 8.689 78.926 1.043 8.689 78.926 1.737 14.471 78.926 5 0.667 5.558 84.484 6 0.546 4.553 89.037 7 0.451 3.758 92.795 8 0.263 2.191 94.986 9 0.236 1.968 96.954 10 0.144 1.198 98.152 11 0.134 1.114 99.266 12 0.088 0.734 100.00
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表 4 旋转前后的因子载荷矩阵
Table 4 Factor load matrix before and after rotation
元素 旋转后的成分矩阵因子 元素 旋转前的成分矩阵因子 成分 成分 1 2 3 4 1 2 3 4 Au 0.854 -0.042 -0.007 0.154 Au 0.714 -0.102 -0.482 -0.043 Ag 0.447 0.046 0.054 0.665 Ag 0.613 0.252 -0.105 -0.445 Cu 0.852 0.321 0.055 0.169 Cu 0.899 -0.107 -0.186 0.073 Pb 0.236 0.511 0.020 0.568 Pb 0.631 0.137 0.376 -0.285 Zn 0.528 0.244 -0.139 0.474 Zn 0.686 -0.052 -0.011 -0.330 As 0.027 -0.013 0.863 0.378 As 0.240 0.900 -0.003 0.144 Sb 0.064 0.010 0.943 -0.035 Sb 0.148 0.766 -0.076 0.528 Bi 0.532 0.769 -0.012 0.102 Bi 0.829 -0.212 0.349 0.175 W 0.934 0.170 0.018 0.018 W 0.836 -0.197 -0.378 0.144 Mo -0.117 -0.017 0.344 0.730 Mo 0.186 0.652 0.154 -0.426 Sn 0.071 0.940 -0.021 0.040 Sn 0.521 -0.186 0.734 0.214 Hg 0.766 0.484 0.190 0.062 Hg 0.888 -0.055 -0.029 0.263
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表 5 六块地土壤异常下限、异常强度分级及单元素异常个数
Table 5 Lower limit of soil anomaly, classification of anomaly intensity and number of single element anomaly in Liukuaidi
元素 异常下限(T) 异常强度分级 单元素异常个数 一级 二级 三级 Au 2.12 2.12~4.24 4.24~8.48 >8.48 11 Ag 0.11 0.11~0.22 0.22~0.44 >0.44 18 Cu 19.58 19.58~39.16 39.16~78.32 >78.32 5 Pb 36.64 36.64~73.28 73.28~146.56 >146.56 10 Zn 82.28 82.28~164.56 164.56~329.12 >329.12 11 As 27.20 27.20~54.40 54.40~108.80 >108.80 11 Sb 2.96 2.96~5.92 5.92~11.84 >11.84 3 Bi 0.34 0.34~0.68 0.68~1.36 >1.36 10 W 2.60 2.60~5.20 5.20~10.40 >10.40 7 Mo 1.85 1.85~3.70 3.70~7.40 >7.40 12 Sn 3.80 3.80~7.60 7.60~15.20 >15.20 5 Hg 0.04 0.04~0.08 0.08~0.16 >0.16 10 注：Au含量单位为10-9, 其余为10-6
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