宁芜北段东带高台地区铜多金属普查区土壤地球化学特征

白 涛，费利东，陈 雪

（江苏省有色金属华东地质勘查局，江苏 南京 210007）

宁芜北段东带高台地区铜多金属普查区位于江苏省南京市江宁区横溪街道高台地区，大地构造上位于宁芜火山盆地东部，该火山盆地是我国陆相火山作用比较发育的典型地区，自晋宁期以来，该区受多次构造研究事件的影响，形成了断隆区和断陷区的次级构造及丰富的Fe、Cu、Au等内生金属矿床[1]。本次工作对普查区开展了土壤地球化学测量工作（点距20m），对土壤地球化学测量结果进行处理，初步证明该普查区具有一定的铜多金属找矿潜力。

1 地质背景

宁芜北段东带地区出露的地层呈北东-南西向展布，从老至新有中生界的三叠系周冲村组（T2z）、黄马青组（T2h），侏罗系象山群（J1-2xn）、西横山组（J3x）、龙王山组（J3l）、大王山组（J3d）、白垩系冯圩村组（K1f）、赤山组（K2c）及第四系等。侵入岩则主要分布于盆地的中西部及东部边缘地带，呈岩株、岩枝及不规则状产出。区域上断裂、褶皱构造发育，为岩浆活动及有用元素富集成矿提供了通道和空间（图1）。宁芜火山岩盆地以与火山-侵入有关的内生矿产为主，主要有铁、硫、铜、金、锰、铅锌等多种矿产。而宁芜北段成矿带内及附近矿点众多，除规模较大的玢岩铁矿外，也分布有一定数量的铜矿床，如铜井铜矿[2]、大平山铜矿[3]等。

2 普查区地质概况

普查区主要出露中生界中三叠统黄马青组上段（T2h2）、中-下侏罗统象山群下段（J1-2xn1）、上侏罗统龙王山组下段（J3l1）、龙王山组上段（J3l2）以及第四系（Q4）。

构造上，普查区位于云台山-乔麦山背斜的西翼，地层倾向北西，由南东向北西年代逐渐变新，核部主要由三叠系黄马青组组成，象山群由北西向核部方向产状有逐渐变陡的趋势。

研究区还发育多条断裂，区域上，陆郎-倪岗头断裂在研究区东部通过，方山-陶吴-南山逆掩断层呈北东向穿过本区的东南部。普查区地表可见白垩纪浅成侵入岩——闪长玢岩，呈岩株、岩枝侵入侏罗系象山群和龙王山组中。

3 土壤地球化学特征

根据前期及前人工作成果，按120°方位布置3条共8km的土壤地球化学剖面测量，采样线上点距20m，线距250m，共计448个样品，其中含8件重复样，40件重份分析样。根据粒度加工试验结果，所有样品晒干过筛取40目以下送国土资源部华东矿产资源监督检测中心（中国地质调查局南京地质调查中心），定量分析Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、W、Mo、Bi、V、Hg和Sn等12种元素。各元素分析方法、检出限、报出率及重采样、重份分析样等各项指标均符合规范要求。

3.1 背景值和异常下限的确定

本次采样SPSS软件对各元素测试分析数据进行处理，首先对每一种元素数据按从小到大排列，输入软件并检验是否符合正态分布规律，剔除不符合正态分布的极大值或极小值，再次检验是否符合正态分布规律，如有极值的话，将这些极值剔除后再重新检验，直到数据完全符合正态分布规律。最后计算剩余数据的平均值及标准偏差，平均值即为背景值，按“异常下限=背景值+2倍的标准偏差”计算出各元素的异常下限值。

图1 工作区区域地质图

3.2 多元统计分析

3.2.1 相关性分析

采样SPSS软件对土壤样品数据进行二元变量相关分析，结果显示：①作为探途元素的As和Hg分别与Pb、W、Mo、V等元素和Au、Cu、Pb、Zn、W、Mo、V等元素相关性均较好，说明普查区具有一定的找矿潜力；②Au-Cu元素为正相关（在0.1水平（双侧）上显著相关），且二者的相关系数为0.158，说明Au-Cu矿床常呈共生关系。

3.2.2 R型聚类分析

首先将元素的原始数据利用SPSS软件标准化处理，再利用SPSS软件中的分层聚类模块生成树型聚类图，在欧氏距离系数为19时～24时，12个元素可以明显的分为三组：①V-Zn-Cu-Sn-Hg-W元素组合；②Au元素；③Mo-Bi-Pb-Ag-As。

3.2.3 因子分析

对各元素数据进行主因子分析，结果发现没有一个主因子所占的方差贡献超过50%的，说明这12个元素的综合信息比较分散，很难找到一个综合主因子来表征，也说明在该区各元素的物质来源和成因比较复杂。其中F1、F2、F3作为主因子，其累计方差贡献为53.46%，Fl因子主要成分为V-Zn-Cu-Sn-Hg-W元素组合，F2因子主要成分为Au元素，F3因子主要成分为Mo-Bi-Pb-Ag-As元素组合。

综合多元统计分析结果，本区找矿指示元素组合为：①V-Zn-Cu-Sn-Hg-W；②Au；③Mo-Bi-Pb-Ag-As，对数据进行相关系数矩阵的KMO&Bartlett检验，结果表明本次因子分析的结果是可以接受的，即本次确定的找矿指示元素组合是正确的。

3.3 元素组合异常解释与评价

3.3.1 V-Zn-Cu-Sn-Hg-W元素组合

根据异常的分布特征看，该组合异常规模一般。该异常区位于普查区东南部，异常面积较小。但该异常东部和南部无数据控制，不排除该异常实际面积较大的可能。该异常总体形态呈不规则状，圈闭良好。从区域上看，该异常带与倪岗头Cu矿化点毗邻，该异带内可能有较好的Cu元素成矿前景。

3.3.2 Au元素

该异常规模较小，但仍可圈定异常带一处，该带内Au元素含量最大值23.77×10-9，从区域上看，该异常带距倪岗头铜矿300m左右，该带的Au异常可能与倪岗头铜矿的Au、Cu同源。

3.3.3 Mo-Bi-Pb-Ag-As元素组合

根据异常的分布特征看，该组合异常规模中等。该异常总体形态不规则状，圈闭良好，该异常区的Ag、As均为探途元素，指示该异常带具有一定的Cu等金属元素成矿前景。

3.4 靶区圈定

根据土壤地球化学分析结果，综合地质、物探等信息，圈定靶区2处。

3.4.1 靶区I

该预测靶区位于工作区东南部，异常面积较小，该靶区毗邻倪岗头Cu矿化点，说明该靶区具有一定的Cu找矿前景。

3.4.2 靶区Ⅱ

该预测靶区位于工作区西部，异常面积较小，该带尽管Au、Cu都不具有较明显的异常，但具有较明显的Ag、As异常。因为Ag、As在许多金属矿床四周具有大而且清晰的异常，所以，该靶区可以间接指示Cu、Au矿床，综上，该靶区也具有一定的Cu、Au找矿前景。

4 结论

通过对高台普查区土壤地球化学测量，圈定了多处多金属异常区，异常强度、规模不等。采用SPSS软件对Au、Cu、Pb、Zn、As、W、Mo、Bi、V、Hg、Sn和Ag等元素进行相关分析、聚类分析和因子分析，确定本矿区找矿指示元素组合为：①V-Zn-Cu-Sn-Hg-W元素组合；②Au元素组合；③Mo-Bi-Pb-Ag-As元素组合。同时圈定两处综合靶区。