土壤地球化学测量在刚果共和国西盆地省特彻尔地区金矿勘查中的应用

2020-08-14邓京何霞肖其鹏肖谆

四川有色金属 2020年2期

邓京，何霞，肖其鹏，肖谆

（湖南省有色地质勘查研究院，湖南长沙 410015）

非洲大陆地域辽阔，矿产资源基础条件丰厚，具有全球“矿产宝库”之称。刚果共和国位于非洲大陆中西部，属于中非成矿带的一部分，金属矿产、非金属矿产、能源矿产资源均较为丰富［1］。刚果共和国西盆地省特彻尔地区地质工作程度非常低，可利用的仅为1993-1995年间的1：100万矿产地质调查报告。湖南省有色地质勘查研究院在特彻尔地区进行了以找金为主的土壤地球化学测量地质勘查工作。土壤地球化学测量方法具有很高的可信度［2］，是寻找隐伏有色金属矿产的重要手段，通过化探扫面可以迅速缩小工作区范围，圈定找矿靶区［3］。该方法在国内外地质勘查领域广泛应用［4-9］，尤其是金矿勘查［10-13］。通过1∶5万土壤地球化学测量工作，并对区内元素分布特征等进行分析，圈定了以Au为主的土壤地球化学异常，并进行了异常查证，为下一步地质找矿工作提供了一定的依据。

1 区域地质背景

图1 区域地质简图

特彻尔地区位于刚果共和国北部，区域上处于内陆南北向构造区12个矿带中的V号金矿带上（图1）。出露地层为前寒武系和中生界到新生界，包括基底和盖层两部分，基底地层主要包括太古宙利温都（Lvindo）结晶基底及元古宙赛姆勃-欧索（Sembe-Ouesso）结晶基底。太古宙利温都结晶基底为一套混杂岩地层，为刚果布最古老的岩石地层，主要为花岗岩与绿片岩组合。元古宙赛姆勃—欧索结晶基底包括石英片岩、砂页岩、冰碛岩建造，三者呈假整合接触关系。区域构造主要包括①太古宇花岗岩穹隆带，位于加蓬与刚果共和国交界处；②刚果共和国东部的西刚果盆地；褶皱为该区域最为明显的构造行迹，区域整体上表现为北北东向隆起褶皱带，隆起带核心为太古宙利温都结晶地块，往东依次为元古宇塞穆勃一欧叟向斜盆地、贝特克隆起、刚果向斜盆地。区域岩浆岩主要为北西西向展布的前寒武纪辉绿岩体和南北向中元古界结晶地块混合岩化作用和深部重熔作用形成的花岗闪长岩-钙碱性花岗岩。

2 矿区地质特征

矿区位于Ⅴ号金矿带南东部，在构造上处于西部深熔花岗岩体向东南的舌状伸出端与第三系-更新世接触带（图2）。矿区地层包括基底和盖层两部分，基底地层为太古宙地层，自上而下可以划分为片麻岩段和含铁石英片岩—含铁石英岩两个岩性段。盖层包括白垩系、第三系、第四系。矿区露头十分不理想，构造形迹不明显。根据矿区基底及盖层展布特征，结合区域构造活动、区内地球化学特征情况推断北东向断裂及褶皱可能为矿区主要构造行迹方向。矿区岩浆岩发育，主要分布于西部，受第三系砂层覆盖影响，多呈局部小范围出露，岩性为中粗粒花岗岩。

3 矿区景观地球化学特征

矿区属热带雨林景观地貌，热带植被极其发育，通视情况极为不佳。矿区整体呈平原-低缓丘陵地形，海拔377m～490m，最大高差113m，水系、沟系发育，多为小型沟系，冲沟一般呈“V”字型，雨季积水，旱季少水。矿区主干水系为Lékoli河与Lessou河，分布于工作区东西两侧，均呈南北向流入，北东向流出。通过与主干水系的相对远近，一般呈现主干水系两侧沼泽区-草甸区-森林覆盖区的景观转变，沼泽区有机腐殖物沉积最厚，草甸区次之，土壤不发育，腐植层下主要为白色粉砂-细砂层，深林覆盖区则以飘落堆积物为主，其下局部有薄层风化土，再往下为白色粉砂-细砂层。从岩性分布特征分析，矿区可以较为明显的划分为基底隆起区与盖层覆盖区，基底隆起区岩石出露稍多，多见花岗岩滚石以及残留的绿片岩碎石，覆盖区则以第三系未完全固结泥砂层广泛覆盖为主要特点，局部出露白垩系石英砂岩。

因此，表层物质中地球化学元素的迁移应以化学风化作用、生物化学作用、微生物作用等化学迁移为主，多为残坡积物覆盖，土壤较为发育，适宜开展土壤地球化学测量工作。

4 土壤(沟系)样品采集、加工和测试

图2 矿区地质简图

根据地区土壤及沟系发育的特点，本次1∶5万土壤地球化学测量以土壤与沟系次生晕测量相结合的方法开展。采用正方形格子布样，在1∶2.5万地形图上以4km2为一采样大格，每大格平分为四个1km2的采样小格；样点以1、2级沟系为主要布样位置，远离沟系部位大致均匀布置了土壤样品，在实地开展工作中，由于东侧第三系盖层覆盖厚，土壤不发育，布点适当放稀，平均布点密度为10点/km2。

采样工作严格执行地球化学普查规范及土壤地球化学测量规程的要求，采取距地表40cm～50cm土壤的B层砂土或粉砂土，样重不小于500g。样品野外经过晒干、棒碎、过筛至-40目，筛下样按正、副样进行分装，保证每个样重不小于100g。

加工好的样品通过海运送至具有测试甲级资质的湖南省有色地质勘查研究院测试中心进行样品分析测试，共分析Au、Ag、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Ag、Zn、W、Sn等10种元素。分析测试单位按《DZ0130-2006地质矿产实验室测试质量管理规范》对样品进行分析及质量监控，各项指标均达到规范要求。

5 土壤测量结果及异常圈定

5.1 地球化学背景值和异常下限的确定

区内共完成土壤测量面积607km2，采集土壤样品6066件。利用Mapgis软件，采用迭代法来计算确定元素的背景值。统一对基础数据采用对数处理后进行异常计算。考虑到基底隆起区与盖层覆盖区不同地球化学背景，分别计算其异常下限（表1、表2）。

5.2 单元素异常圈定及特征

本次单元素异常是在基底花岗岩隆起区和盖层覆盖区分别进行了圈定，异常浓度带的划分是以异常下限的单倍、两倍、四倍进行的。

表1 基底隆起区元素地球化学特征一览表

表2 盖层覆盖区元素地球化学特征一览表

基底花岗岩隆起区主要为Au异常，大体呈东西-北东东向展布，具三级浓度分带，可以具体划分为4个单独金元素异常。其他元素基本呈局部异常或不具异常，异常范围小，浓集不明显。

盖层（覆盖区）单元素异常以异常零散、异常值不高、浓集较差为主要特征，各元素中，以Au、Sb、Ag、Hg低温前缘元素异常表现稍强，多呈一级浓集，局部小范围见二级浓集，As、Cu、Pb、Zn、W、Sn 异常表现不明显。

从各元素异常分布来看，其原因可以大体总结为两点：①古老太古宙高金元素背景是基底隆起区较大面积异常出现的原因；②盖层覆盖区虽然异常强度不大，但是异常区域化分布特征较明显，基本沿着花岗岩隆起区北东延伸端断续分布，异常元素以Au、Sb、Ag、Hg等低温前缘元素为主，大范围覆盖可能是低温元素异常组合特征及异常不连续分布的原因。在地层接触带等地段表现了较明显的线性异常特征，Ag、Hg元素甚至以北北东向、南北向-北东向线性串珠状异常为主，可能指示异常区内具备北东向及北东向、南北向构造格局。

5.3 综合异常圈定及特征

根据各元素异常叠合特征，本次共圈定综合异常5处（表3、图3），在基底花岗岩区4处，分别编号AS1、AS2、AS3，AS4，在盖层覆盖区1处，编号AS5。

6 靶区选择及找矿效果

6.1 靶区选择

根据地质测量结果、土壤地球化学测量异常解释与评价的原则，结合元素在区内的成矿潜力、成矿地质条件等因素进行综合分析，圈定出找矿靶区2个，分别编号靶区Ⅰ、靶区Ⅱ（图3）。

靶区Ⅰ包括AS1、AS4、AS5，整体呈北东东向带状展布，自西侧隆起区延伸至东部覆盖区，西部隆起区主要表现为Au异常，发现有多个Au土壤地球化学综合异常，并在异常区内发现了含金石英脉组，靶区进入覆盖区后主要表现为Au、Sb、Ag、Hg前缘元素组合异常，异常大致呈北东东向对称展布，并在北—北北东向发育有线性串珠异常，推断为北东东向区域构造热液活动以及次一级的北～北北东向断裂热液活动的证据，具备一定找矿意义。