李向文 ，張純歌 ，李慶錄 ，王獻(xiàn)忠 ，劉 濤 ，晉海濱

（1.武警黃金第三支隊(duì)，黑龍江哈爾濱150086；2.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，吉林長(zhǎng)春130061；

3.武警黃金第一總隊(duì)，黑龍江哈爾濱150086）

大興安嶺北部氣候寒冷，植被茂盛，水系發(fā)育，為典型森林沼澤景觀區(qū)，勘查地球化學(xué)找礦方法在這一特定的景觀區(qū)找礦工作中起到了重要作用，先后發(fā)現(xiàn)了砂寶斯、多寶山、老溝、旁開(kāi)門、爭(zhēng)光、三道灣子等大、中型金（銅）礦床，虎拉林、二十一站、瓦拉里、大楊樹(shù)等小型金礦床［1］.邵軍、金浚等［2-4］對(duì)該區(qū)勘查地球化學(xué)找礦方法進(jìn)行了總結(jié)，即地物化綜合異常與信息研究→1/5萬(wàn)水系沉積物（土壤）測(cè)量工作（提出有利成礦靶段與找礦礦種）→配合1/萬(wàn)-1/2萬(wàn)土壤（巖石）測(cè)量（分解異常、縮小靶區(qū)，發(fā)現(xiàn)礦體或礦化體）.但原始森林覆蓋區(qū)這一特定的景觀區(qū)內(nèi)大區(qū)自然環(huán)境相同，而局部地質(zhì)地貌條件、植被發(fā)育程度、凍土層厚度、風(fēng)化程度等各有差異，必將影響勘查地球化學(xué)工作方法的選擇及其應(yīng)用效果.要想獲得高質(zhì)量化探數(shù)據(jù)，必須對(duì)影響異常的采樣介質(zhì)、采樣層位、樣品初加工方法和粒級(jí)等方面進(jìn)行適當(dāng)?shù)倪x擇.本文以富克山地區(qū)1/5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量及后期查證工作為基礎(chǔ)，生產(chǎn)與試驗(yàn)相結(jié)合，探討富克山地區(qū)水系沉積物測(cè)量及后期查證土壤測(cè)量工作方法，以期為大興安嶺北部富克山地區(qū)及相似區(qū)域地球化學(xué)勘查工作方法的選擇提供幫助.

1 景觀地球化學(xué)特征

富克山地區(qū)大興位于大興安嶺北部，屬中低山森林沼澤亞景觀類型，寒溫帶大陸性季風(fēng)氣候，終年氣溫較低，晝夜溫差大，冬季漫長(zhǎng)而寒冷，夏季短暫而炎熱.地勢(shì)較平緩，東高西低，海拔標(biāo)高一般為600~1000m，最高為1166m，相對(duì)高差一般為200~400m，屬低—中山區(qū).覆蓋層較厚，植被茂密，樹(shù)木以落葉松、樟松、樺樹(shù)為主.區(qū)內(nèi)水系發(fā)育，溝谷縱橫，多構(gòu)成樹(shù)枝網(wǎng)狀水系，主要有老溝河、古蓮河、大林河、霍洛臺(tái)河等二級(jí)支流分別匯于額木爾河后，流入黑龍江.一、二級(jí)水系流水線不明顯，水系沉積物分選性差，其成分以粗碎屑、腐植質(zhì)和淤泥為主.在開(kāi)闊平坦的溝谷、低緩的山坡都不同程度的發(fā)育有永久凍土層或島狀多年凍土.地表發(fā)育兩種介質(zhì)系列［5］：其一是以石海、石流坡、巖塊、巖石碎屑、水系碎屑沉積物為代表的碎屑介質(zhì)系列，介質(zhì)物質(zhì)組分主要反映介質(zhì)物源原生狀態(tài)下的地質(zhì)特征和礦化特征；其二是以黏土、腐殖土、生物遺體形成的各種腐殖質(zhì)、水系沉積物中的軟泥、泥炭、腐泥為代表的富含水和有機(jī)質(zhì)的表生介質(zhì)系列.水系碎屑沉積物介質(zhì)的形成以物理風(fēng)化為主，居于森林沼澤景觀區(qū)主導(dǎo)地位，同時(shí)化學(xué)風(fēng)化、生物風(fēng)化作用也具有相當(dāng)規(guī)模.在較為干燥的陽(yáng)坡，以物理風(fēng)化作用為主，巖石裂隙或節(jié)理充填的水結(jié)冰后，由于冰脹作用和冰舉作用，體積膨脹，對(duì)巖石產(chǎn)生強(qiáng)大的壓力，導(dǎo)致巖石破碎、上隆，在地表形成大片的石?；虻故?年復(fù)一年的凍融作用和風(fēng)力、水力的沖刷磨蝕作用，使巖石進(jìn)一步破碎分解，匯水域上游基巖風(fēng)化碎石，進(jìn)入水系后主要為粗粒級(jí)，并逐漸變細(xì)，成為水系沉積物測(cè)量取樣介質(zhì)的主要來(lái)源.而大興安嶺森林沼澤景觀區(qū)的表生環(huán)境中，尤其在較為潮濕的陰坡，腐植酸幾乎無(wú)所不在，其中泥炭中腐植酸平均高達(dá)36.31%，其對(duì)金屬元素的影響一方面是起固定作用（即富集），另一方面卻能加速某些礦物元素的溶解（即遷移）.當(dāng)pH值低時(shí)，腐植酸纖維組合成細(xì)網(wǎng)絡(luò)，呈松散海綿狀結(jié)構(gòu)，內(nèi)有很多空穴可與金屬元素絡(luò)合.pH值大于7時(shí)腐植酸結(jié)構(gòu)定向排列、呈片狀，厚度逐漸加大，易發(fā)生聚合，因而使與腐植酸絡(luò)合的金屬元素發(fā)生富集.另外森林沼澤景觀的生物作用也較強(qiáng)，植物通過(guò)根尖分泌某些有機(jī)酸或生物觸媒，使結(jié)合在巖石或土壤中較穩(wěn)定的元素活化為能被植物吸收的形式［5］.總之，成礦元素在較為干燥的陽(yáng)坡多富集于粗粒級(jí)中，在較為潮濕的陰坡多富集于中細(xì)粒級(jí)中.另外地質(zhì)背景的不同，造成水系沉積物源物質(zhì)成分，主要是礦物組成的差異，從而影響元素的分布［6］.

區(qū)內(nèi)土壤發(fā)育較為完全，局部分布不連續(xù).在多種表生地球化學(xué)作用下形成了森林沼澤景觀特有的土壤地球化學(xué)分布特點(diǎn).土壤類型主要為棕色針葉林土、灰化土，局部土壤層很薄.A層為植被樹(shù)葉腐殖層，一般厚0.1～0.5m，山腳和溝谷邊緣可厚達(dá)1m左右，在沼澤地段發(fā)育為沼澤化黑色潛育土.B層為淋濾層，厚度0.2~0.6m，多為灰-棕-黃色砂質(zhì)黏土、亞黏土.C層為淀積層，以殘積碎石為主，與原巖有密切關(guān)系，厚度可達(dá)1.0m以上.B、C層主要為粉砂質(zhì)、砂礫質(zhì)土壤，黏土成分及植物根系向下層逐漸降低，碎屑顆粒逐漸變粗，厚度在1～2m間變化.土壤中各粒級(jí)礦物成分變化的基本規(guī)律是：+40目80%～95%以上為巖屑；-40～+60目，巖屑成分比例逐漸降低；-60目基本為石英、長(zhǎng)石及其他單礦物和黏土礦物所取代［7］.

綜上所述，大興安嶺森林沼澤景觀區(qū)各種風(fēng)化作用均很強(qiáng)烈，對(duì)元素遷移與富集的影響因素也很復(fù)雜.因此，大興安嶺森林沼澤景觀區(qū)開(kāi)展勘查地球化學(xué)工作，必須結(jié)合地質(zhì)、地貌、風(fēng)化程度等條件，選擇適當(dāng)?shù)牟蓸咏橘|(zhì)，粒級(jí)及樣品初加工方法等，才能客觀、真實(shí)地反映工作區(qū)的地球化學(xué)特征，取得較好的效果.

2 工作方法探索

富克山地區(qū)大興位于大興安嶺北部，為中低山森林沼澤亞景觀類型.區(qū)內(nèi)以大面積二長(zhǎng)花崗巖等侵入巖為主，地層零星出露，巖石風(fēng)化強(qiáng)烈?李向文，徐倫先.黑龍江省漠河縣富克山1/5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量報(bào)告.武警黃金第三支隊(duì)，2011..針對(duì)其特有的地質(zhì)、地貌條件，對(duì)富克山地區(qū)1/5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量及二級(jí)查證的土壤測(cè)量的樣品成分、粒級(jí)、初加工方法等工作方法進(jìn)行探討.

2.1 1/5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量

2.1.1 樣品初加工粒級(jí)選擇

大興安嶺北部1/5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量以往樣品初加工粒度一般選擇-40 目、-10～+40 目［8］和-10～+60目［3，5-6］.馬曉陽(yáng)等［5］對(duì)大興安嶺北部二根河、古利庫(kù)金礦區(qū)的水系沉積物測(cè)量粒度及元素富集粒度進(jìn)行了試驗(yàn)，結(jié)果表明，由一級(jí)水系到二級(jí)水系，水系沉積物樣品中-10～+60目粒級(jí)所占的比例逐漸增高，-60目粒級(jí)的沉積物含量所占比例有降低的趨勢(shì)，-10～+60目粒級(jí)的物質(zhì)為樣品的主要成分.Au、As、Sb、Pb等成礦元素及其伴生元素主要在-10～+60目粒級(jí)富集，表現(xiàn)為濃集中心明顯，異常清晰.富克山地區(qū)與其有相似的地貌、植被等條件，結(jié)合以往工作經(jīng)驗(yàn)，富克山地區(qū)水系沉積物測(cè)量工作采樣粒級(jí)采用-10～+60目.

2.1.2 樣品初加工方法及樣品成分的選擇

富克山地區(qū)多為中低山或丘陵區(qū)，一、二級(jí)水系流水線不明顯，上游的沉積物屬?zèng)_洪積物和坡積物的混雜堆積物，其性質(zhì)介于土壤和水系沉積物之間的成熟度較低的水系沉積物.這種混雜堆積物在一級(jí)水系上游分布極廣，在1/5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量中所占的比例也較大，其成分為風(fēng)化基巖碎屑、黏土、砂礫質(zhì)沉積物和少量的的腐植質(zhì)，分選性差.三級(jí)水系有較明顯的流水線，砂礫質(zhì)成分增多，在流水線兩邊發(fā)育腐殖質(zhì)、泥炭、淤泥等.砂礫質(zhì)在河床底部的卵石中，或在河床拐彎的內(nèi)側(cè).1/5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量取樣部位以往選擇在有利于含礦物質(zhì)沉積的部位，樣品成分以河底部沉積中的巖屑、細(xì)砂、粉砂和淤泥為主，常規(guī)初加工方法是樣品干燥處理后過(guò)篩，這種工作方法可以一定程度的減少有機(jī)質(zhì)的干擾，但仍不可以完全避免.另外在以往的工作中，為滿足采樣密度的要求，在水系不發(fā)育的地區(qū)往往以土壤樣品來(lái)代替水系沉積物樣品，雖然土壤樣品采自殘坡積層，也能有效地發(fā)現(xiàn)礦體或礦化體異常，但與水系沉積物樣品屬不同的采樣介質(zhì)，必然對(duì)異常的圈定和評(píng)價(jià)造成困難.因此，為避免或減少有機(jī)淤泥混入、防止膠結(jié)假粒級(jí)，克服采樣介質(zhì)的不同，結(jié)合富克山地質(zhì)、地球化學(xué)特征，富克山地區(qū)水系沉積物測(cè)量工作初加工方法采用水篩，樣品成分為巖屑、細(xì)砂和粉砂.

2.2 1/萬(wàn)土壤測(cè)量

1/萬(wàn)土壤地球化學(xué)測(cè)量等大比例尺化探測(cè)量的目的是進(jìn)一步縮小找礦靶區(qū)，發(fā)現(xiàn)和圈定與礦體有關(guān)的地球化學(xué)異常，對(duì)礦體進(jìn)行定位預(yù)測(cè).采樣中必須穿過(guò)腐殖層和灰化層，樣品采集應(yīng)根據(jù)土壤發(fā)育情況選擇合適的采樣層位、采樣介質(zhì)成分和初加工粒度，使樣品能夠代表測(cè)點(diǎn)附近基巖組分和蝕變礦化等特征，并注意盡量保證采樣層位和采樣介質(zhì)的一致性.本次工作利用1/萬(wàn)土壤測(cè)量主要對(duì)富克山1/5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量?jī)?yōu)選的Hs-4組合異常進(jìn)行了查證.富克山地區(qū)地表出露的巖性主要是二長(zhǎng)花崗巖等酸性巖漿巖.劉少明等［9］對(duì)金在大興安嶺北部各類巖石含量進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)（表1），發(fā)現(xiàn)金在巖漿巖中豐度值相對(duì)較低.本次1/5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量工作分析成果也驗(yàn)證了這一點(diǎn).為了使土壤測(cè)量得到較好的應(yīng)用效果，工作開(kāi)展前對(duì)土壤測(cè)量取樣的層位和樣品加工粒度進(jìn)行了方法實(shí)驗(yàn).根據(jù)揀塊樣品分析結(jié)果及水系沉積物測(cè)量異常特征確定Hs-4組合異常主成礦元素為金元素，因此方法試驗(yàn)只對(duì)金元素進(jìn)行了分析測(cè)試.結(jié)合該區(qū)土壤層性質(zhì)試驗(yàn)采樣層位選擇 A（腐殖層）、B（淋濾層）、C（淀積層）3層，采樣點(diǎn)距10m，共采取了10個(gè)點(diǎn)30件樣品，按-20～+40、-40～+60、-60～+80、-80～+100 和-100 目加工成150件樣品.由金元素層位-含量折線圖（圖1）可知，A層金元素隨粒度的增加而增加，而-100目元素含量值低、變化大，局部有跳躍（如第1、7點(diǎn)）.B層除-20～+40和-100目含量總體值低、變化大，其他粒級(jí)元素含量高，相對(duì)穩(wěn)定.C層總體元素含量變化大，尤以-20～+40和-100目表現(xiàn)明顯，且元素含量值低.由金元素粒級(jí)-含量折線圖（圖2）可知：-20～+40目表現(xiàn)為A層含量低，B、C層含量變化大；-40～+60目A層含量低，B、C含量高，B層穩(wěn)定，C層有跳躍（第6點(diǎn)位）；-60～+80目A層含量低、跳躍（第9點(diǎn)位），B、C層含量高，B層相對(duì)穩(wěn)定；-80～+100目A、B、C層總體變化不大，C層有減少趨勢(shì)；-100目A、B層含量變化大，C層含量低.綜上所述，從強(qiáng)度上A、B、C三層總體逐漸遞增，在-40～+100目之間含量相對(duì)較高，B層的含量變化相對(duì)穩(wěn)定，C層次之.結(jié)合以往土壤測(cè)量的實(shí)踐經(jīng)驗(yàn)，本次土壤測(cè)量工作選擇采樣層位為B層，采樣介質(zhì)以褐黃色、土黃色土壤為主.因-100目在樣品中含量較少，因此野外樣品加工粒級(jí)可采用-40目.初加工流程為干燥→揉碎→過(guò)篩等.

表1 金在各類巖性中的分布特征Table1 Distribution ofAu contentsby lithology

圖1 金元素層位-含量折線圖Fig.1 Au contentsbyhorizons

3 應(yīng)用效果

實(shí)踐證明，大興安嶺北部富克山地區(qū)開(kāi)展的1/5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量采用的工作方法能夠有效的避免有機(jī)質(zhì)的干擾和介質(zhì)不統(tǒng)一的問(wèn)題，使異常清晰度明顯增高，取得明顯的找礦效果.本次開(kāi)展了1/5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量912 km2，共圈定組合異常14處，其中金成礦遠(yuǎn)景區(qū)3處，多金屬成礦遠(yuǎn)景區(qū)3處.異常面積大，元素套合關(guān)系好，規(guī)模較大，強(qiáng)度高.Au高達(dá)153.30×10-9，Pb高達(dá)1825.20×10-6，具有明顯濃集中心及濃度分帶.如HS-8號(hào)組合異常（圖3），異常由5種元素6個(gè)單元素異常組成，套合好、規(guī)模大、強(qiáng)度高，濃集中心和濃度分帶明顯，異常呈近東西向展布，主成礦元素銅面積為 16.19 km2，平均值 108.39×10-6，極大值 469 ×10-6，具有較大的進(jìn)一步工作價(jià)值.利用1/萬(wàn)土壤測(cè)量，對(duì)水系沉積物優(yōu)選的以金為主成礦元素的Hs-4組合異常進(jìn)行了查證，結(jié)果證明，該土壤測(cè)量工作方法是行之有效的，土壤測(cè)量異常面積較大，強(qiáng)度較高，濃集中心明顯，共圈定土壤金異常8處.后經(jīng)槽探工程查證，在土壤Ⅳ（HT-4）號(hào)異常（圖4）內(nèi)發(fā)現(xiàn)金礦化體一條，單樣最高品位為4.48×10-6，礦石類型為石英脈型，表明Au異常是由一定規(guī)模的金礦體引起的，具有一定的找礦潛力.

圖2 金元素粒級(jí)-含量折線圖Fig.2 Au contentsbygrain-sizes

圖3 水系沉積物測(cè)量HS-8組合異常圖Fig.3 Integrated abnormalofstream sedimentsurveyatHS-8

圖4 土壤測(cè)量HT-4號(hào)異常平面示意圖Fig.4 GeochemicalabnormalofsoilsurveyatHT-41—金異常/10-9（Auabnormal）；2—砷異常/10-6（Asabnormal）；3—銻異常/10-6（Sbabnormal）

4 結(jié)論

（1）富克山地區(qū)為水系發(fā)育的中低山森林沼澤亞景觀類型，水系沉積物測(cè)量成礦元素及其伴生元素主要在-10～+60目粒級(jí)富集.

（2）區(qū)內(nèi)土壤發(fā)育較為完全，金元素含量強(qiáng)度上A、B、C三層總體逐漸遞增，在-40～+100目之間含量相對(duì)較高，B層的含量變化相對(duì)穩(wěn)定.

（3）水系沉積物測(cè)量樣品采樣粒級(jí)可采用-10～+60目，樣品初加工方法采用水篩，樣品成分為巖屑、粉砂、細(xì)砂，可以在較大程度上有效消除介質(zhì)中有機(jī)質(zhì)及介質(zhì)不統(tǒng)一的影響，使與成礦作用有關(guān)的異常信息得到明顯增強(qiáng).

（4）土壤測(cè)量工作選擇采樣層位以B層為主，采樣介質(zhì)為褐黃色、土黃色土壤為主，野外樣品初加工粒級(jí)為-40目，能夠有效地發(fā)現(xiàn)礦體或礦化體.

雖然本次工作方法在富克山地區(qū)取得了較好的應(yīng)用效果，但森林沼澤景觀區(qū)內(nèi)有著不同的亞景觀或微景觀，要結(jié)合工作區(qū)地質(zhì)、地貌等條件有針對(duì)性地選擇適宜的地球化學(xué)勘查工作方法，以取得較好的應(yīng)用效果.

［1］陳滿，周殿宇，李德新.大興安嶺森林景觀區(qū)金化探異常查證方法探討［J］.黃金科學(xué)技術(shù),2008,16（1）:24—27.

［2］邵軍，王世稱，張炯飛，等.大興安嶺原始森林覆蓋區(qū)化探異常查證方法研究與實(shí)踐［J］.地質(zhì)與勘探,2004,40（2）:66—70.

［3］金浚，陳偉民，丁汝福，等.森林沼澤區(qū)景觀地球化學(xué)特征與勘查方法［J］.地質(zhì)與勘探,2006,42（1）:51—57.

［4］曹金虎，賈林柱，張志祥，等.內(nèi)蒙古大興安嶺河源林場(chǎng)地區(qū)1/5萬(wàn)礦產(chǎn)地球化學(xué)普查方法試驗(yàn)［J］.地質(zhì)與資源,2003,12（3）:166—170.

［5］金浚，陳偉民，李占龍，等.中國(guó)東北地區(qū)森林沼澤景觀地球化學(xué)特征與勘查方法［J］.礦產(chǎn)勘查,2010,1（1）:60—67.

［6］馬曉陽(yáng)，崔玉軍，李祥佑.大興安嶺北部森林沼澤區(qū)1/5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量方法研究［J］.物探與化探,2002,26（6）:434—437.

［7］孔牧.東北森林沼澤景觀區(qū)表生地球化學(xué)特征及勘查地球化學(xué)技術(shù)方法研究［D］.北京：中國(guó)地質(zhì)大學(xué),2003.

［8］周向輝，侯光久.大興安嶺水系沉積物采樣介質(zhì)粒級(jí)段對(duì)圈定元素異常的影響［J］.資源環(huán)境與工程,2008,22（6）:569—576.

［9］劉少明，劉忠田.上黑龍江植被覆蓋區(qū)水系沉積物金異常評(píng)價(jià)［J］.黃金地質(zhì),2001,7（2）:36—41.