岩屑测量在甘肃北山水系沉积物测量弱异常区的找矿效果:以盐池黑山南金矿的发现为例

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.06.08

现代地质 ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (06): 1525-1537.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.06.08

岩屑测量在甘肃北山水系沉积物测量弱异常区的找矿效果:以盐池黑山南金矿的发现为例

刘永彪(), 李省晔(), 赵吉昌, 樊新祥, 杨镇熙, 陈海云

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

收稿日期:2021-03-31 修回日期:2021-09-03 出版日期:2022-12-10 发布日期:2023-01-11
通讯作者: 李省晔
作者简介:李省晔,男,工程师,1992年出生,地质学专业,主要从事矿产地质调查及勘查工作。Email: 491249893@qq.com。
刘永彪,男,工程师,1992年出生,资源勘查工程专业,主要从事矿产地质调查及勘查工作。Email:840614630@qq.com。
基金资助:
甘肃省基础地质调查项目“甘肃省肃北县双井子—龙蛇头一带金铜多金属矿产调查评价”(甘财经二[2018]132号);甘肃省基础地质调查项目“甘肃省肃北县双井子—龙蛇头一带金铜多金属矿产调查评价”(甘财资环[2020]28号);“甘肃省玉门市前红泉—黑山北滩地区1∶5万矿产远景调查”(甘财经二[2017]105号);“甘肃省玉门市前红泉—黑山北滩地区1∶5万矿产远景调查”(甘财经二[2018]59号);“甘肃省玉门市前红泉—黑山北滩地区1∶5万矿产远景调查”(甘财经二[2019]39号)

Ore Prospecting Effect of Cuttage Survey in Weak Anomaly Area of Stream Sediment Survey in Beishan, Gansu Province:Taking the Discovery of Heishannan Gold Mine in Yanchi as An Example

LIU Yongbiao(), LI Shengye(), ZHAO Jichang, FAN Xinxiang, YANG Zhenxi, CHEN Haiyun

Fourth Institute of Geological and Mineral Exploration of Gansu Provincial Bureau of Geology and Mineral Resources, Jiuquan, Gansu 735000, China

Received:2021-03-31 Revised:2021-09-03 Online:2022-12-10 Published:2023-01-11
Contact: LI Shengye

摘要/Abstract

摘要：

研究区地球化学景观属于甘肃北山干旱荒漠戈壁残山区,通过1∶2.5万水系沉积物测量在北山盐池黑山一带圈定多处金弱异常。为突出成矿及指示元素的地球化学异常特征,提高找矿效果,优选水系沉积物测量金弱异常,开展1∶1万岩屑测量,利用相关性及R型聚类分析对元素组合特征进行分析、归纳,并圈定单元素异常和综合异常。对成矿前景较好的2处综合异常,采用踏勘追索、大比例尺地质填图及探槽等手段进行查证,发现了盐池黑山南金矿,实现了在水系沉积物弱异常区的找矿突破,研究成果充分证实岩屑测量在甘肃北山干旱荒漠戈壁残山区进行地质找矿的有效性,为北山水系沉积物测量弱异常区找矿提供了新的途径。

关键词: 地球化学勘查, 岩屑地球化学测量, 水系弱异常区, 金矿, 北山, 甘肃

Abstract:

The geochemical landscape of the study area belongs to the Gobi remnant mountain area of the arid desert in Beishan, Gansu, and several gold-weak anomalies were delineated in the area of Yanchi Heishan in Beishan by 1∶25 000 water system sediment measurement. In order to highlight the geochemical anomaly chara-cteristics of mineralization and indicator elements and improve the prospecting effect, 1∶10 000 cuttings measu-rement was carried out to achieve target area optimization of the gold weak anomaly of stream sediments, the characteristics of element combination are analyzed and summarized by correlation and R-type cluster analysis, and single element anomalies and comprehensive anomalies are circled. Two comprehensive anomalies with good metallogenic prospects are verified by means of reconnaissance and recourse, large-scale geological mapping and exploration troughs, and Heishannan gold mine in Yanchi is discovered, prospecting breakthrough in the weak anomaly area of the sediment of the stream system was achieved, which fully confirms the effectiveness of cuttings survey in geological prospecting in the arid desert Gobi remnant mountain area of Beishan river system in Gansu Province, and provides a new way for prospecting in the weak anomaly area of sediment survey in Bei-shan river system.

Key words: geochemical exploration, debris geochemical survey, weak anomalous area of river system, gold deposit, Beishan, Gansu

中图分类号:

P6223
P595

刘永彪, 李省晔, 赵吉昌, 樊新祥, 杨镇熙, 陈海云. 岩屑测量在甘肃北山水系沉积物测量弱异常区的找矿效果:以盐池黑山南金矿的发现为例[J]. 现代地质, 2022, 36(06): 1525-1537.

LIU Yongbiao, LI Shengye, ZHAO Jichang, FAN Xinxiang, YANG Zhenxi, CHEN Haiyun. Ore Prospecting Effect of Cuttage Survey in Weak Anomaly Area of Stream Sediment Survey in Beishan, Gansu Province:Taking the Discovery of Heishannan Gold Mine in Yanchi as An Example[J]. Geoscience, 2022, 36(06): 1525-1537.

图/表 18

图1 盐池黑山一带区域地质简图[5] 1.第四系冲洪积砾石、砂土层;2.新近系苦泉组;3.侏罗系水西沟组;4.三叠系珊瑚井组;5.二叠系双堡塘组/黄丘泉砂岩;6.石炭系白山组;7.志留系公婆泉组;8.奥陶系窑洞努如岩片;9.寒武系破城山组;10.蓟县系平头山组;11.长城系古硐井群上组;12.长城系古硐井群下组;13.太古宇—古元古界敦煌岩群;14.中二叠世英云闪长岩;15.晚石炭世石英闪长岩;16.晚石炭世二长花岗岩;17.晚志留世二长花岗岩;18.晚志留世花岗闪长岩;19.晚志留世石英二长质糜棱岩; 20.长城纪石英闪长岩;21.性质不明断层;22.正断层;23.逆断层;24.平移断层;25.地层产状;26.金矿床;27.图1a中研究区位置;28.图1b中1∶1万岩屑测量范围。

Fig.1 Regional geological map of Heishan in Yanchi[5]

图2 研究区地质简图 1.第四系冲洪积砾石、砂土层;2.三叠系珊瑚井组复成分砾岩;3.三叠系珊瑚井组含砾粗砂岩;4.三叠系珊瑚井组岩屑砂岩、长石砂岩;5.三叠系珊瑚井组粉砂岩;6.二叠系双堡塘组灰—灰绿色岩屑石英砂岩、石英砂岩;7.二叠系双堡塘组粉砂岩;8.二叠系双堡塘组深灰色灰岩;9.二叠系双堡塘组浅灰色粉砂质板岩;10.敦煌岩群二云石英片岩;11.敦煌岩群绢云母石英片岩;12.敦煌岩群大理岩;13.敦煌岩群碎裂化大理岩;14.敦煌岩群石英岩;15.晚志留世石英二长闪长岩;16.晚志留世黑云母二长花岗岩;17.闪长岩脉/辉绿岩脉;18.花岗岩脉/花岗闪长岩脉;19.蚀变破碎带、构造角砾岩;20.金矿体;21.整合界线;22.推测性质不明断层/性质不明断层;23.平推断层;24.逆断层;25.正断层;26.1∶1万岩屑测量范围。

Fig.2 Geological sketch of the study area

图3 金矿石露头照片

Fig.3 Photographs of gold ore outcrop

图4 研究区景观特征[5] 1.北山残山区;2.北山剥蚀戈壁区;3.北山冲积堆积戈壁区;4.研究区范围。

Fig.4 Landscape features of the study area[5]

图5 研究区1∶2.5万水系沉积物测量Au元素地球化学图[5]

Fig.5 Au geochemical map of 1∶25 000 stream sediments in the study area[5]

表1 研究区岩屑测量地球化学参数统计表

Table 1 Statistical table of cuttings geochemical parameters in the study area

元素	地球化学场				地球化学背景场				D	T	北山地区背景值^[16]
	地球化学场				$X ˉ 0$	S₀	C_v0	K_k0
	$X ˉ$	S	C_v	K_k	$X ˉ 0$	S₀	C_v0	K_k0
Au	5.90	40.81	6.92	1.44	1.00	1.52	0.76	0.49	79.20	4.0	1.23
Ag	58.64	59.16	1.01	1.17	52.73	4.97	0.09	1.06	13.23	63.0	51.4
As	56.18	160.9	2.86	29.57	15.54	15.32	0.99	8.18	37.97	50.0	3.62
Sb	6.41	51.66	8.06	42.72	1.26	1.22	0.97	8.37	215.42	4.2	0.41
Cu	28.41	45.11	1.59	0.75	19.08	12.43	0.65	0.50	5.40	49.0	17.0
Pb	37.33	140.2	3.76	2.49	22.59	8.64	0.38	1.51	26.81	46.0	13.8
Zn	71.09	108.2	1.52	0.83	52.92	25.85	0.49	0.62	5.62	115.0	42.3
W	5.70	42.92	7.53	2.37	1.45	1.22	0.84	0.60	138.30	4.1	0.90
Sn	1.02	0.32	0.31	0.25	0.96	0.10	0.10	0.23	3.40	1.2	1.85
Mo	7.03	25.74	3.66	3.52	2.41	2.21	0.92	1.21	33.97	7.2	0.77

表1 研究区岩屑测量地球化学参数统计表

Table 1 Statistical table of cuttings geochemical parameters in the study area

元素	地球化学场				地球化学背景场				D	T	北山地区背景值^[16]
	地球化学场				$X ˉ 0$	S₀	C_v0	K_k0
	$X ˉ$	S	C_v	K_k	$X ˉ 0$	S₀	C_v0	K_k0
Au	5.90	40.81	6.92	1.44	1.00	1.52	0.76	0.49	79.20	4.0	1.23
Ag	58.64	59.16	1.01	1.17	52.73	4.97	0.09	1.06	13.23	63.0	51.4
As	56.18	160.9	2.86	29.57	15.54	15.32	0.99	8.18	37.97	50.0	3.62
Sb	6.41	51.66	8.06	42.72	1.26	1.22	0.97	8.37	215.42	4.2	0.41
Cu	28.41	45.11	1.59	0.75	19.08	12.43	0.65	0.50	5.40	49.0	17.0
Pb	37.33	140.2	3.76	2.49	22.59	8.64	0.38	1.51	26.81	46.0	13.8
Zn	71.09	108.2	1.52	0.83	52.92	25.85	0.49	0.62	5.62	115.0	42.3
W	5.70	42.92	7.53	2.37	1.45	1.22	0.84	0.60	138.30	4.1	0.90
Sn	1.02	0.32	0.31	0.25	0.96	0.10	0.10	0.23	3.40	1.2	1.85
Mo	7.03	25.74	3.66	3.52	2.41	2.21	0.92	1.21	33.97	7.2	0.77

表2 研究区岩屑样品元素相关矩阵

Table 2 Element correlation matrix of cuttings samples in the study area

元素	Cu	Zn	Mo	W	Pb	As	Sb	Sn	Ag	Au
Cu	1.000
Zn	-0.004	1.000
Mo	0.053	0.275	1.000
W	0.156	0.409	0.388	1.000
Pb	0.238	0.063	0.389	0.199	1.000
As	-0.091	-0.003	0.598	0.197	0.211	1.000
Sb	0.106	0.338	0.375	0.299	0.307	0.329	1.000
Sn	0.118	0.416	0.013	0.132	-0.112	0.084	0.313	1.000
Ag	-0.042	-0.067	0.123	-0.045	-0.062	0.203	-0.074	0.181	1.000
Au	0.416	-0.032	0.170	0.120	0.231	0.278	0.178	0.160	0.097	1.000

图6 研究区元素R型聚类分析谱系图

Fig.6 Genealogy diagram of R-type cluster analysis of elements in the study area

表3 岩屑测量区Au单元素主要异常参数及排序

Table 3 Main abnormal parameters and sequence of Au single element in debris measurement area

元素	异常编号	异常点数		异常最大值/ 10^-9			异常平均值/ 10^-9				异常面积/km²			异常衬度		异常规模		浓度分带		综合排序
元素	异常编号	个数	排序	数值	排序		数值		排序		面积		排序	衬度	排序	规模	排序	分带	排序	得分	排序
Au	Au-1	17	5	23.9		1		13.05		1		0.38	7	2.92	1	3.42	4	内带、中带、外带	2	21	5
	Au-2	4	3	86.9		4		27.05		4		0.04	2	7.53	5	0.84	3	内带、中带、外带	2	23	4
	Au-4	36	7	290		6		29.68		5		0.31	6	7.52	5	7.94	6	内带、中带、外带	2	37	1
	Au-5	1	1	112		5		112		7		0.03	1	24.35	7	3.68	5	内带、中带、外带	2	28	3
	Au-6	10	4	63.4		3		14.3		2		0.06	3	3.93	4	0.61	2	内带、中带、外带	2	20	6
	Au-12	18	6	>1 000		7		68.76		6		0.15	4	3.28	3	9.67	7	内带、中带、外带	2	35	2
	Au-13	2	2	23.9		1		15.1		3		0.15	4	3.01	2	0.02	1	中带、外带	1	14	7

图7 研究区Au元素异常图图例说明同图2中1—26。

Fig.7 Anomalous diagram of Au element in the study area

图8 综合异常图 1.1∶1万岩屑测量范围;2.综合异常区域及编号。

Fig.8 The map of comprehensive anomaly

表4 研究区地球化学特征及地质特征赋值表[13]

Table 4 Assignment of geochemical characteristics and geological characteristics of the study area[13]

地球化学特征						地质特征
衬值	规模	异常套合程度	综合异常面积/km²	两个及其以上浓度分带的元素种类	异常元素种类	地层成矿条件	断裂构造或岩浆岩		地表矿化		赋值
≥15	≥40			>5	>5							5
10~<15	20~<40		>2.5	4~5	4~5							4
5~<10	10~<20	高	1.5~2.5	3~4	3~4							3
2.5~<5	5~<10	中	1~1.5	2~3	2~3	良好		发育				2
<2.5	<5	低	<1	≤2	≤2	一般		一般		矿(化)体		1
						较差		少或无		无		0

表5 研究区综合异常排序及分类表

Table 5 Comprehensive anomaly ranking and classification in the study area

异常编号	衬值	得分	规模	得分	套合程度	得分	面积/ km²	得分	浓度分带	得分	元素种类	得分	断裂或岩浆岩	得分	地表矿化	得分	地层	得分	总分	排序	异常分类
Ay-1	3.0	2	5.8	2	高	3	0.37	1	9	5	9	5	发育	2	矿化	1	中	1	22	1	乙₂
Ay-2	2.6	2	3.8	1	高	3	0.21	1	8	5	8	5	发育	2	矿化	1	中	1	21	2	乙₂
Ay-3	2.2	1	1.3	1	低	1	0.11	1	3	3	6	5	发育	2	无	0	中	0	14	5	丙₃
Ay-4	2.7	2	3.7	1	中	2	0.53	1	8	5	8	5	发育	2	无	0	低	0	18	3	丙₂
Ay-5	2.4	1	1.5	1	中	2	0.04	1	7	5	7	5	少	0	无	0	低	0	15	4	丙₃

表6 研究区Ay-1、Ay-2综合异常参数

Table 6 Comprehensive anomaly parameters of Ay-1 and Ay-2 in the study area

综合异常编号	异常编号	异常点数	异常强度		异常面积/ km²	衬度	异常规模	浓度分带
综合异常编号	异常编号	异常点数	平均值	极大值	异常面积/ km²	衬度	异常规模	浓度分带
Ay-1	Au-1	9	10.97	27.4	0.04	2.74	0.41	内带、中带、外带
	Au-4	45	19.58	290	0.16	4.90	3.20	内带、中带、外带
	W-1	1	0.43	0.43	0.002	0.10	0.001	内带、中带、外带
	Sb-6	51	40.54	719	0.18	9.65	7.19	内带、中带、外带
	Sb-2	11	13.04	37	0.05	3.10	0.64	内带、中带、外带
	As-1	24	255.71	1 000	0.08	5.11	21.47	内带、中带、外带
	As-4	28	177.41	1 000	0.10	3.55	17.52	内带、中带、外带
	As-5	6	190.70	1 000	0.02	3.81	4.35	内带、中带、外带
	Pb-5	17	236.12	3153	0.07	5.13	15.43	内带、中带、外带
	Pb-1	2	19.97	31.7	0.003	0.43	0.06	中带、外带
	Pb-7	6	76.47	214	0.01	1.66	0.97	外带
	Ag-2	15	121.77	1 060	0.05	1.93	6.28	内带、中带、外带
	Zn-3	26	250.06	1 694	0.10	2.17	23.88	内带、中带、外带
	Zn-4	3	338.07	784	0.009	2.94	3.01	中带、外带
	Zn-2	4	177.50	447	0.01	1.54	1.55	外带
	Zn-1	11	172.19	400	0.03	1.50	5.30	中带、外带
	Mo-2	15	19.30	112	0.06	2.68	1.11	内带、中带、外带
	Cu-5	4	101.43	253	0.01	2.07	1.08	外带
	Cu-4	3	114.90	206	0.008	2.34	0.97	中带、外带
	Cu-2	3	84.77	125	0.008	1.73	0.70	外带
Ay-2	Au-8	6	9.22	25.1	0.02	1.84	0.19	中带、外带
	Au-9	24	50.38	1 000	0.09	10.08	4.68	内带、中带、外带
	Sb-10	15	9.44	40.9	0.07	2.25	0.62	内带、中带、外带
	As-11	41	152.75	1 000	0.15	3.06	23.13	内带、中带、外带
	Pb-10	7	171.91	1 022	0.04	3.74	6.19	内带、中带、外带
	Pb-13	1	62.5	62.5	0.002	1.36	0.11	外带
	Pb-12	1	82	82	0.003	1.78	0.29	外带
	Mo-4	5	13.63	39.7	0.02	1.89	0.30	中带、外带
	Zn-5	9	213.06	869	0.04	1.85	7.35	中带、外带
	Ag-6	5	95.06	245	0.02	1.51	2.26	中带、外带
	Ag-10	2	91.9	135	0.003	1.46	0.30	外带
	Cu-8	1	37.9	37.9	0.003	0.77	0.11	中带、外带

表6 研究区Ay-1、Ay-2综合异常参数

Table 6 Comprehensive anomaly parameters of Ay-1 and Ay-2 in the study area

综合异常编号	异常编号	异常点数	异常强度		异常面积/ km²	衬度	异常规模	浓度分带
综合异常编号	异常编号	异常点数	平均值	极大值	异常面积/ km²	衬度	异常规模	浓度分带
Ay-1	Au-1	9	10.97	27.4	0.04	2.74	0.41	内带、中带、外带
	Au-4	45	19.58	290	0.16	4.90	3.20	内带、中带、外带
	W-1	1	0.43	0.43	0.002	0.10	0.001	内带、中带、外带
	Sb-6	51	40.54	719	0.18	9.65	7.19	内带、中带、外带
	Sb-2	11	13.04	37	0.05	3.10	0.64	内带、中带、外带
	As-1	24	255.71	1 000	0.08	5.11	21.47	内带、中带、外带
	As-4	28	177.41	1 000	0.10	3.55	17.52	内带、中带、外带
	As-5	6	190.70	1 000	0.02	3.81	4.35	内带、中带、外带
	Pb-5	17	236.12	3153	0.07	5.13	15.43	内带、中带、外带
	Pb-1	2	19.97	31.7	0.003	0.43	0.06	中带、外带
	Pb-7	6	76.47	214	0.01	1.66	0.97	外带
	Ag-2	15	121.77	1 060	0.05	1.93	6.28	内带、中带、外带
	Zn-3	26	250.06	1 694	0.10	2.17	23.88	内带、中带、外带
	Zn-4	3	338.07	784	0.009	2.94	3.01	中带、外带
	Zn-2	4	177.50	447	0.01	1.54	1.55	外带
	Zn-1	11	172.19	400	0.03	1.50	5.30	中带、外带
	Mo-2	15	19.30	112	0.06	2.68	1.11	内带、中带、外带
	Cu-5	4	101.43	253	0.01	2.07	1.08	外带
	Cu-4	3	114.90	206	0.008	2.34	0.97	中带、外带
	Cu-2	3	84.77	125	0.008	1.73	0.70	外带
Ay-2	Au-8	6	9.22	25.1	0.02	1.84	0.19	中带、外带
	Au-9	24	50.38	1 000	0.09	10.08	4.68	内带、中带、外带
	Sb-10	15	9.44	40.9	0.07	2.25	0.62	内带、中带、外带
	As-11	41	152.75	1 000	0.15	3.06	23.13	内带、中带、外带
	Pb-10	7	171.91	1 022	0.04	3.74	6.19	内带、中带、外带
	Pb-13	1	62.5	62.5	0.002	1.36	0.11	外带
	Pb-12	1	82	82	0.003	1.78	0.29	外带
	Mo-4	5	13.63	39.7	0.02	1.89	0.30	中带、外带
	Zn-5	9	213.06	869	0.04	1.85	7.35	中带、外带
	Ag-6	5	95.06	245	0.02	1.51	2.26	中带、外带
	Ag-10	2	91.9	135	0.003	1.46	0.30	外带
	Cu-8	1	37.9	37.9	0.003	0.77	0.11	中带、外带

图9 Ay-1异常剖析图 1.三叠系珊瑚井组复成分砾岩;2.三叠系珊瑚井组岩屑砂岩、长石砂岩; 3.二叠系双堡塘组灰—灰绿色岩屑石英砂岩、石英砂岩;4.敦煌岩群二云石英片岩;5.敦煌岩群绢云母石英片岩;6.敦煌岩群大理岩;7.晚志留世石英二长闪长岩;8.晚志留世黑云二长花岗岩;9.闪长岩脉/辉绿岩脉;10.花岗闪长岩脉;11.蚀变破碎带、构造角砾岩;12.整合界线;13.性质不明断层;14.平推断层;15.逆断层;16.正断层;17.综合异常区域及编号;18.金矿体;19.探槽位置及编号。

Fig.9 Anomaly diagram of Ay-1

图10 Ay-2异常剖析图 1.第四系冲洪积砾石、砂土层;2.三叠系珊瑚井组岩屑砂岩、长石砂岩;3.三叠系珊瑚井组粉砂岩;4.二叠系双堡塘组灰—灰绿色岩屑石英砂岩、石英砂岩;5.二叠系双堡塘组深灰色灰岩;6.二叠系双堡塘组浅灰色粉砂质板岩;7.敦煌岩群大理岩;8.敦煌岩群石英岩;9.石英脉;10.蚀变破碎带、构造角砾岩;11.整合界线;12.逆断层;13.正断层;14.综合异常区域及编号;15.金矿体;16.探槽位置及编号。

Fig.10 Anomaly diagram of Ay-2

图11 Au1矿体中TC01素描图 1.第四系残坡积;2.浅灰色大理岩;3.浅灰色硅化大理岩;4.构造角砾岩型工业品位金矿石;5.构造角砾岩型低品位金矿石;6.实测性质不明断层;7.化学样采样位置及编号;8.产状。

Fig.11 TC01 plain diagram of Au1 orebody

图12 Au2矿体中TC02素描图 1.第四系残坡积;2.细中粒岩屑砂岩;3.浅灰色大理岩;4.石英脉;5.构造角砾岩型低品位金矿石;6.含金构造角砾岩;7.实测性质不明断层;8.化学样采样位置及编号。

Fig.12 TC02 plain diagram of Au2 orebody

参考文献 23

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岩屑测量在甘肃北山水系沉积物测量弱异常区的找矿效果:以盐池黑山南金矿的发现为例

Ore Prospecting Effect of Cuttage Survey in Weak Anomaly Area of Stream Sediment Survey in Beishan, Gansu Province:Taking the Discovery of Heishannan Gold Mine in Yanchi as An Example

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