摘要：為解決江蘇侖山金礦區(qū)尋找深部隱伏礦體的問題，對(duì)礦區(qū)地電化學(xué)提取元素特征參數(shù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)并討論，通過計(jì)算各元素的背景值確定異常劃分標(biāo)準(zhǔn)，圈定了Au、Ag、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn等8種元素異常。聚類分析和因子分析表明，礦區(qū)內(nèi)Au成礦與多金屬硫化物關(guān)系密切，多以硫絡(luò)合物形式遷移、沉淀，Ag、Cu元素異?？勺鳛殚g接找礦標(biāo)志。以地電化學(xué)提取Au元素異常為主要依據(jù)，綜合考慮Au與其他元素異常套合情況，并結(jié)合地質(zhì)特征，圈定了3處成礦遠(yuǎn)景區(qū)，1號(hào)成礦遠(yuǎn)景區(qū)找礦潛力較大，具有發(fā)現(xiàn)隱伏礦體的可能，可作為重點(diǎn)找礦區(qū)域;2號(hào)、3號(hào)成礦遠(yuǎn)景區(qū)具有一定的找礦潛力。

關(guān)鍵詞：地電化學(xué)提取;異常特征;隱伏礦體;成礦遠(yuǎn)景;侖山金礦區(qū)

中圖分類號(hào)：TD11 P618.51文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

文章編號(hào)：1001-1277（2021）06-0020-06doi：10.11792/hj20210604

引 言

金礦作為綜合國(guó)力的重要衡量標(biāo)準(zhǔn)，一直備受世界各國(guó)重視[1]。中國(guó)的金礦開發(fā)利用歷史悠久，已經(jīng)步入全球產(chǎn)金大國(guó)行列[2-4]。如今，埋藏淺、近地表的金礦資源已被開發(fā)殆盡，探礦重心應(yīng)傾向埋藏較深的隱伏礦體[5]。常規(guī)地、物、化、遙方法對(duì)深部隱伏礦體的勘探效果有限，因此利用地電化學(xué)測(cè)量新方法，結(jié)合傳統(tǒng)地質(zhì)找礦方法，多角度研究尋找隱伏礦體的有效方法已勢(shì)在必行[6]。

陸邦成等[7-8]對(duì)侖山金礦床地質(zhì)特征、地球化學(xué)特征及礦床成因做了研究，認(rèn)為該金礦床為卡林型金礦床，并總結(jié)了找礦標(biāo)志;陸振裕等[9]通過對(duì)侖山金礦床地質(zhì)特征與礦床成因探討，認(rèn)為該礦床類型為淺成低溫?zé)嵋盒停赋觥肮ド钫颐ぁ笔墙窈髷U(kuò)大找礦的重要方向。從20世紀(jì)80年代初開始，羅先熔等[10-11]致力于地電化學(xué)測(cè)量在尋找隱伏礦體方面的研究，至今已在國(guó)內(nèi)外取得了很好的找礦效果。羅先熔科研團(tuán)隊(duì)與江蘇省地質(zhì)礦產(chǎn)局第三地質(zhì)大隊(duì)合作，在侖山金礦區(qū)開展了地電化學(xué)測(cè)量新方法找礦預(yù)測(cè)研究，取得了良好效果，為尋找深部隱伏礦體提供了新思路。本文通過對(duì)地電化學(xué)提取異常特征的研究，結(jié)合地質(zhì)特征，對(duì)侖山金礦區(qū)的成礦遠(yuǎn)景進(jìn)行評(píng)價(jià)，以期為該礦區(qū)的“攻深找盲”提供具有參考價(jià)值的新資料。

1 成礦地質(zhì)背景

侖山金礦床位于長(zhǎng)江三角洲附近的鐵、銅多金屬成礦帶東端，該成礦帶是江蘇省重要的成礦區(qū)域之一。區(qū)域內(nèi)地層具有揚(yáng)子區(qū)沉積類型特征，從系到組各級(jí)地層單元均可與大區(qū)對(duì)比，元古界—古生界地層以海相沉積為主，巖性多為砂巖、泥巖、灰?guī)r、頁(yè)巖等，自中生界三疊系中期開始轉(zhuǎn)為陸相河湖沉積和火山堆積，巖性以粉砂巖、頁(yè)巖和中酸性火山巖為主。區(qū)域內(nèi)巖漿巖出露面積可達(dá)700 km2，沿東西向分布，巖漿活動(dòng)多為燕山期，小部分為喜馬拉雅期，巖漿活動(dòng)中心自西向東逐步移動(dòng)，巖石類型從基性逐步變?yōu)橹兴嵝訹8]，與成礦關(guān)系密切的巖漿巖主要是花崗閃長(zhǎng)巖，其次為石英閃長(zhǎng)巖及二長(zhǎng)花崗巖等。區(qū)域內(nèi)構(gòu)造主要由3條復(fù)背斜、2條復(fù)向斜和北西向、北東向斷裂及多條縱向斷裂構(gòu)成，縱向斷裂多發(fā)育在復(fù)背斜兩翼，為逆沖斷裂，是主要控巖、控礦構(gòu)造;北東向斷裂多為導(dǎo)巖、儲(chǔ)巖構(gòu)造，而北西向張扭性斷裂多為儲(chǔ)巖構(gòu)造[7-9]。區(qū)域內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富，礦床類型多，較著名的有棲霞山鉛鋅礦床、安基山銅礦床、伏牛山銅礦床、韋崗鐵礦床及銅山鉬銅礦床等[7，12]，這些礦床的形成均與燕山晚期中酸性雜巖體在時(shí)空上有著密切關(guān)系，巖漿的侵入造成圍巖的變質(zhì)和蝕變，既提供了成礦的熱源，又為礦床的形成提供了成礦物質(zhì)來源。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

礦區(qū)地表出露地層僅可見泥盆系上統(tǒng)五通組（D3w）石英砂巖、白堊系下統(tǒng)上黨組（K1s）的一套陸相火山噴發(fā)巖（巖性以安山巖—英安巖類為主）及楊沖組（K1y）的一套陸相沉積巖（巖性以粉砂巖、碳質(zhì)泥巖和頁(yè)巖為主）（見圖1），深部鉆孔揭露地層還有寒武系觀音臺(tái)群（2-3gn），奧陶系侖山組（O1l）、紅花園組（O1h），志留系高家邊組（S1g）和泥盆系五通組（D3w），目前已發(fā)現(xiàn)礦（化）體主要賦存在楊沖組內(nèi)。礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造復(fù)雜，可分為上、下2個(gè)構(gòu)造層，下構(gòu)造層為楊沖組以前形成的地層，褶皺強(qiáng)烈、斷裂發(fā)育、產(chǎn)狀較陡;上構(gòu)造層為楊沖組和上黨組，地層產(chǎn)狀相對(duì)平緩，發(fā)育構(gòu)造以斷裂為主，斷裂以北東向和北西向?yàn)橹鳌５V區(qū)內(nèi)巖漿巖以早白堊世上黨旋回火山噴發(fā)巖（安山巖—英安巖類）為主，少量次火山巖（脈狀分布的次安山巖、次英安巖等），脈巖有輝綠巖、閃長(zhǎng)玢巖等。硅化、絹云母化、碳酸鹽化、螢石化、重晶石化及黃鐵礦化等低溫?zé)嵋何g變較為常見，以硅化最為發(fā)育，且與礦化關(guān)系密切[6-9]。

礦區(qū)內(nèi)現(xiàn)存7條礦體，主要礦體為1號(hào)礦體，賦存于楊沖組底部泥巖、泥質(zhì)粉砂巖、礫巖、角礫巖中，巖石多具有弱硅化現(xiàn)象，礦體形態(tài)為似層狀，單孔最大見礦厚度可達(dá)16.10 m，Au平均品位為2.06×10-6。礦石結(jié)構(gòu)以粒狀結(jié)構(gòu)、聚粒結(jié)構(gòu)和交代假象結(jié)構(gòu)為主，礦石構(gòu)造以稀疏浸染狀構(gòu)造及脈狀構(gòu)造為主，礦石中的金主要以微細(xì)粒狀單體或連生體狀態(tài)存在[7]。

3 地電提取異常特征

本次測(cè)量網(wǎng)度采用400 m×40 m，布設(shè)9條勘探線，共采集地電提取樣品339件，樣品測(cè)試采用電感耦合等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）法，分析了Au、Ag、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn等8種元素。

3.1 元素參數(shù)特征

侖山金礦區(qū)地電提取元素參數(shù)特征見表1。通過對(duì)其進(jìn)行討論，以了解礦區(qū)內(nèi)各元素的分布情況、富集程度和分異特征及其地質(zhì)找礦意義。變異系數(shù)主要用來表征元素的分異特征，若大于1，說明該元素分布、分配不均勻，離散程度高，分異性強(qiáng);若小于1，則說明該元素分布、分配相對(duì)均勻，離散程度低，分異性弱[13]。由表1可知，礦區(qū)內(nèi)Au、Ag、Cu 3種元素的變異系數(shù)分別為1.470，1.610，2.030，均大于1，說明此三者在地質(zhì)體中的分布相對(duì)分散，分配不均勻，通過遷移可在局部富集，形成較強(qiáng)的異常，進(jìn)而可能形成礦（化）體;其余元素的變異系數(shù)均小于1，表明分布比較均勻，分異性差，不利于富集成礦。

濃集系數(shù)主要用來表征元素的豐度特征，若大于1，說明該元素在該地區(qū)含量相對(duì)較高，相對(duì)富集;若小于1，則說明該元素含量較低，次生貧化[13]。研究區(qū)內(nèi)的Au元素濃集系數(shù)為24.500，遠(yuǎn)大于1，說明Au元素在該區(qū)的含量較高，經(jīng)歷了遷移聚集的過程，富集成礦的可能性較大。此外，除As元素濃集系數(shù)為1.790（略微富集）外，其余元素的濃集系數(shù)均小于1，含量相對(duì)較低，均表現(xiàn)出次生貧化特征。

3.2 異常的確定及其特征

Au、Ag、Cu 3種元素變異系數(shù)大于1，離散程度較高，為確定其背景值，先對(duì)其進(jìn)行正態(tài)分布驗(yàn)證。Au元素的原始數(shù)據(jù)直方圖近似服從正態(tài)分布，而其對(duì)數(shù)直方圖服從正態(tài)分布（見圖2），經(jīng)驗(yàn)證Ag、Cu元素同樣服從正態(tài)分布，因此可以采用傳統(tǒng)方法計(jì)算各元素的背景值，逐步剔除原始數(shù)據(jù)中Xi≥X+3δ和Xi≤X-3δ（Xi為原始數(shù)據(jù)值，X為平均值，δ為均方差）的數(shù)據(jù)，直到所有數(shù)據(jù)都滿足條件，最終剩余數(shù)據(jù)的平均值即為背景值[13]。本次異常圈定的外、中、內(nèi)帶劃分標(biāo)準(zhǔn)為α+0.5s、α+1.0s、α+1.5s（α為背景值，s為標(biāo)準(zhǔn)離差），各元素異常圈定參數(shù)見表2。

根據(jù)各元素異常圈定參數(shù)，采用MAPGIS軟件的克里格網(wǎng)格化模型繪制元素異常圖（見圖3）。各元素地電提取異常特征如下：

1）Au元素異常：主要分布在礦區(qū)東南部，呈花生狀、花瓣?duì)?，?1處異常（Au-1～11）。其中，異常規(guī)模最大、強(qiáng)度最大的是Au-1、Au-2異常，地表分布地質(zhì)體為第四系和少量上黨組，異常三級(jí)分帶明顯，異常峰值最大可達(dá)1.606×10-9。

2）Ag元素異常：主要分布在礦區(qū)東部及西南部，呈葫蘆狀、蝴蝶狀，共6處異常（Ag-1～6）。其中，異常規(guī)模最大、強(qiáng)度最大的是Ag-1、Ag-2異常，分布在上黨組及楊沖組地層中，巖性以安山巖、硅化泥質(zhì)粉砂巖、泥巖、含礫砂頁(yè)巖為主，異常分帶完整，異常峰值最大可達(dá)0.488×10-6。

3）As元素異常：主要分布在礦區(qū)東南部，呈不規(guī)則狀，共3處異常（As-1～3）。其中，異常規(guī)模最大、強(qiáng)度最大的是As-1異常，分布在上黨組安山巖中，異常三級(jí)分帶明顯，異常峰值最大可達(dá)7.57×10-6。

4）Sb元素異常：主要分布在礦區(qū)北部和西南部，呈花生狀、不規(guī)則狀，共6處異常（Sb-1～6）。其中，異常規(guī)模最大、強(qiáng)度最大的是Sb-1異常，分布在楊沖組泥質(zhì)粉砂巖、泥巖中，異常三級(jí)分帶明顯，異常峰值最大可達(dá)0.843×10-6。

5）Hg元素異常：主要分布在礦區(qū)北部和東部，呈蝴蝶狀、不規(guī)則狀，共7處異常（Hg-1～7）。其中，Hg-6異常規(guī)模相對(duì)較大，異常峰值最大可達(dá)0.089×10-6，分布于楊沖組地層內(nèi)。

6）Cu元素異常：主要分布在礦區(qū)中部及東部，呈花瓣?duì)罴安灰?guī)則狀，共8處異常（Cu-1～8）。其中，Cu-1、Cu-3和Cu-4異常規(guī)模較大，強(qiáng)度較大，Cu-1異常峰值最大可達(dá)258.190×10-6，異常三級(jí)分帶明顯，分布在上黨組及楊沖組地層內(nèi)。

7）Pb元素異常：主要分布在礦區(qū)東南部，呈不規(guī)則狀，共4處異常（Pb-1～4）。其中，Pb-1異常規(guī)模最大、強(qiáng)度最大，異常三級(jí)分帶明顯，異常峰值最大可達(dá)32.370×10-6，分布在上黨組安山巖中。

8）Zn元素異常：主要分布在礦區(qū)中部及東南部，多呈不規(guī)則狀，共7處異常（Zn-1～7）。其中，Zn-1、Zn-2和Zn-4異常規(guī)模較大，Zn-2異常峰值最大可達(dá)96.820×10-6，各異常分帶完整、明顯，分布在上黨組及楊沖組地層內(nèi)。

根據(jù)各元素異常特征，認(rèn)為礦區(qū)東南部異常套合最好，發(fā)育Au-As-Cu-Pb-Zn組合異常，各元素異常中心基本重合，異常外、中、內(nèi)帶完整，且主要分布在第四系中。礦區(qū)東北部楊沖組地層內(nèi)發(fā)育規(guī)模較小的Au-Ag-As-Hg-Zn組合異常，各元素異常內(nèi)帶均較小。此外，礦區(qū)中部Au、Ag異常套合較好，但其他元素異常反映不好，分布在上黨組及楊沖組地層中。

3.3 聚類分析

聚類分析是通過數(shù)學(xué)方法對(duì)變量（元素）之間的親疏關(guān)系進(jìn)行定量確定，以研究各元素之間的聚合關(guān)系[13-15]。通過對(duì)8種元素的地電化學(xué)提取數(shù)據(jù)進(jìn)行R型聚類分析，生成了聚類分析譜系圖（見圖4）。當(dāng)相關(guān)距離為16時(shí)，元素可分為2類，即Hg-Pb-Sb-Zn-Ag-Au-Cu和As，表明As具有很強(qiáng)的獨(dú)立性;當(dāng)相關(guān)距離為10時(shí)，元素可分為3類，即Hg-Pb-Sb-Zn、Ag-Au-Cu和As，表明Au和Ag、Cu相關(guān)性較強(qiáng)，這與元素異常的套合情況吻合。在巖漿演化分異過程中，Au元素多以絡(luò)合物的形式發(fā)生遷移，而Cu元素的遷移形式與Au元素相似[16]，可以在環(huán)境相近的情況下沉淀聚集。因此，Ag、Cu元素異?？梢宰鳛閷ふ医鸬V的指示。

3.4 因子分析

因子分析是通過數(shù)學(xué)方法把多個(gè)變量歸納為較少的幾個(gè)因子，用來表達(dá)原始數(shù)據(jù)所能體現(xiàn)出的大部分信息，從而對(duì)復(fù)雜的地質(zhì)現(xiàn)象進(jìn)行解釋[13，17]。KMO（Kaiser-Meyer-Olkin）和Bartlett的檢驗(yàn)結(jié)果見表3。由表3可知，Bartlett的球形度檢驗(yàn)得到的Sig為0，小于顯著性水平0.050，而KMO度量為0.718，明顯大于Kaiser給出的0.600的標(biāo)準(zhǔn)。因此，此次地電提取的數(shù)據(jù)適用于因子分析[13]。本次采用SPSS軟件對(duì)樣品測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行因子分析，以累積方差貢獻(xiàn)率68.937 %為界，提取4個(gè)因子，結(jié)果見表4。

F1因子中高負(fù)荷的元素組合為Hg-Cu-Pb-Zn，為親硫元素組合，代表多金屬硫化物的形成，而Au元素遷移過程中“硫絡(luò)合物”是一種重要形式，說明此階段可能有Au富集成礦作用。F2因子中Sb、Hg元素為高負(fù)荷元素，Au、Ag、As、Cu、Pb、Zn元素均為低負(fù)荷及超低負(fù)荷元素，Sb、Hg元素的活性較強(qiáng)，賦存于低溫?zé)嵋弘A段礦物中，代表了溫度逐漸升高，Sb、Hg元素大范圍活化遷移的環(huán)境[13，17]。F3因子中Ag為高負(fù)荷元素，As、Sb、Pb、Zn為低負(fù)荷元素，Au、Hg、Cu為極低負(fù)荷元素，表明此階段成礦熱液流體中富集的元素主要為Ag，伴隨少量的鉛、鋅礦化。F4因子中只有Au為高負(fù)荷元素，其他元素均為低負(fù)荷或極低負(fù)荷元素，說明此時(shí)溫度降低，金礦化大量出現(xiàn)[13]。

4 成礦遠(yuǎn)景

以地電提取Au元素異常的分布特征為主要依據(jù)，綜合考慮其他元素與Au元素的套合情況，再結(jié)合地質(zhì)特征，共圈定成礦遠(yuǎn)景區(qū)3處，由南至北依次為1號(hào)、2號(hào)、3號(hào)（見圖1）。

1號(hào)成礦遠(yuǎn)景區(qū)位于礦區(qū)東南部，Au元素異常規(guī)模大、強(qiáng)度大，異常內(nèi)帶面積較大，異常峰值最高可達(dá)1.606×10-9，與Ag、As、Hg、Cu、Pb、Zn元素異常套合較好，這些元素異常規(guī)模和強(qiáng)度均較大。地表巖性出露較少，多以第四系為主，而地電化學(xué)測(cè)量法在第四系沉積物覆蓋區(qū)尋找隱伏礦體是科學(xué)、有效的，可以有效定位礦（化）體[18]。因此，該成礦遠(yuǎn)景區(qū)找礦前景較好，值得進(jìn)一步開展找礦工作。

2號(hào)成礦遠(yuǎn)景區(qū)位于礦區(qū)中部偏東，Au元素異常規(guī)模中等，三級(jí)分帶完整，異常內(nèi)帶面積較小，異常峰值最高為1.109×10-9，與Ag元素異常套合較好。地表出露巖性為上黨組安山巖及楊沖組硅化泥質(zhì)粉砂巖、泥巖和含礫砂頁(yè)巖，地層、蝕變找礦標(biāo)志較為有利，具有一定的找礦前景。

3號(hào)成礦遠(yuǎn)景區(qū)位于礦區(qū)東北部，Au元素地電提取異常規(guī)模較小，三級(jí)分帶完整，異常內(nèi)帶面積小，異常峰值最高為0.227×10-9，相對(duì)較低，與Ag、As、Hg、Pb、Zn元素異常套合較好，各元素異常規(guī)模和強(qiáng)度均較小。地表出露巖性為楊沖組硅化泥質(zhì)粉砂巖、泥巖和含礫砂頁(yè)巖等，異常附近有北西向斷裂發(fā)育，為金礦的形成提供了有利的構(gòu)造條件，具有一定的找礦前景。

5 結(jié) 論

1）侖山金礦區(qū)Au元素變異系數(shù)為1.470，濃集系數(shù)為24.500，表明其離散程度高、分布不均勻，異常強(qiáng)度高，有利于富集成礦。

2）聚類分析結(jié)果表明：Au與Ag、Cu元素關(guān)系密切，尋找金礦時(shí)，Ag、Cu元素異?？勺鳛橹甘?。因子分析結(jié)果表明：Au元素的遷移和沉淀主要在中低溫環(huán)境下多金屬硫化物大量出現(xiàn)階段。

3）以地電提取Au元素異常與其他元素的套合情況為依據(jù)，結(jié)合地質(zhì)特征，圈定成礦遠(yuǎn)景區(qū)3處。

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Yan Wei

（Liaoning Provincial Geological Resources Research Institute Co.，Ltd.）

Abstract：In order to solve the problem of searching for deep concealed ore bodies in Lunshan Gold District，Jiangsu Province，the characteristics and parameters of geoelectric extraction elements in the mining area are counted and discussed.The anomaly classification criteria are determined by calculating the background value of each element，and 8 element anomalies including Au，Ag，As，Sb，Hg，Cu，Pb and Zn are delineated.Cluster analysis and factor analysis show that the mineralization of Au in the mining area is closely related to polymetallic sulphide and mainly migrates and precipitates in the form of sulfur complexes，and Ag，Cu element anomalies can be used as indirect prospecting indicators.Taking the Au element anomaly extracted by geoelectric txtraction as the main basis，based on comprehensive consideration of the fittings status of Au and other element anomalies and the geological features，3 mineralization prospects were delineated，No.1 prospect has greater prospecting potential of discovering concealed ore bodies and can be taken as the important prospecting area;No.2 and No.3 prospects have certain prospecting potential.

Keywords：geoelectric extraction;anomaly characteristic;concealed ore body;metallogenic prospect;Lunshan Gold District

收稿日期：2020-12-20;? 修回日期：2021-03-05

基金項(xiàng)目：國(guó)際科技合作項(xiàng)目（2007DFA20910）;廣西隱伏金屬礦產(chǎn)勘查重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室開放基金項(xiàng)目（11-031-20）

作者簡(jiǎn)介：閆 偉（1986—），女，遼寧沈陽(yáng)人，工程師，從事地質(zhì)礦產(chǎn)及實(shí)驗(yàn)測(cè)試相關(guān)工作;沈陽(yáng)市皇姑區(qū)北陵大街31號(hào)，遼寧省地質(zhì)礦產(chǎn)研究院有限責(zé)任公司，110032;E-mail：443769835@qq.com