吉林省敦化市烟筒砬子地区土壤地球化学特征及找矿潜力

潘忠翠 石娜 邰彦德 丛智超 刘思宇

摘要：烟筒砬子地区位于延边上叠盆地北部，两江—明月金多金属成矿带的北东部，成矿条件良好。该地区主要发育金砷矿化，矿体主要产于二叠系庙岭组中，受北东向断裂及次级断裂控制。1∶1万土壤地球化学测量结果显示，As、Au、Ag、Sb、Pb分布不均匀，离散程度较大，有浓集趋势，表明其具有一定找矿潜力;共圈定Au异常18处，综合异常6处。通过异常查证，确定由Au、Ag、Cu、Zn、As、Sb、Pb、W、Mo、Bi元素组成的HT-6综合异常为矿致异常，探获了3条矿体。对烟筒砬子地区找矿前景进行了分析，认为其具有良好的找矿前景，可以对该地区下一步找矿勘查及邻区找矿勘查工作提供借鉴。

关键词：土壤地球化学特征;找矿效果;找矿潜力;庙岭组;烟筒砬子地区

中图分类号：TD15 P632文献标志码：A

文章编号：1001-1277（2022）06-0017-06doi：10.11792/hj20220604

烟筒砬子地区位于吉林省敦化市大石头镇东北59.5 km，处于哈尔巴岭腹地，主要为林区，交通不便，以往地质工作以区域性地质调查为主，地质工作及科研程度相对较低。2013—2017年，吉林省地质科学研究所对该区进行了地质普查工作[1]。本文以烟筒砬子地区地质特征及1∶1万土壤地球化学测量为基础，论述了土壤地球化学特征，并通过工程验证，探获了矿体，分析了找矿前景，为进一步找矿提供理论依据。

1 研究区地质概况

研究区大地构造位置处于敦密断裂东侧，佳木斯—兴凯地块南缘，吉黑造山带，延边上叠盆地北部（见图1）。研究区中、新生代受到环太平洋构造域的叠加与转换[2-3]，是古亚洲构造域与滨太平洋构造域叠合部位[4-7]，经历了多期构造岩浆成矿作用。研究区成矿区带位于两江—明月金多金属成矿带的东北部，成矿条件良好。

研究区地层主要有二叠系下统、三叠系上统、白垩系下统及第四系（Q）[8]（见图2）。二叠系下统由庙岭组（P 1m）、山谷旗组（P 1sg）和滩前组（P 1t）组成。其中，庙岭组主要在研究区东部呈近条带状分布，总体走向北北东，岩性为凝灰岩、凝灰质砂岩、碳质板岩，局部地段夹有结晶灰岩或大理岩等。山谷旗组分布在研究区东北部，呈北东向不规则带状分布，由一套含砾砂岩、紫色砾岩、杂砂岩和长石砂岩等构成，呈整合或平行不整合分布于庙岭组上。滩前组分布在研究区中西部，呈北东向展布，遭受区域浅变质作用，组成岩石为杂色片理化凝灰质砂岩、杂色千枚岩、片理化板岩、粉砂岩。三叠系上统主要为托盘沟组，其呈梨形覆盖于研究区中北部，可细分为下段（T 3t 1）和上段（T 3t 2），底界以底砾岩不整合在花岗岩和二叠系地层上，岩性以底砾岩、砂岩、中酸性火山碎屑岩夹少量熔岩为主。白垩系下统主要为大砬子组（K 1d），其零星分布于研究区东南部，为一套含油页岩陆相碎屑沉积建造。研究区岩浆岩主要出露晚二叠世花岗闪长岩（P 3γδ）和早侏罗世花岗斑岩（J 1γπ），小规模的闪长玢岩脉较为发育。区域构造以断裂为主，主要有北东向的F 101断裂、F 102断裂，以及北西向的F 201断裂等韧脆性断裂。其中，北西向断裂形成较晚，切断了北东向断裂。

2 土壤地球化学特征

2.1 元素含量特征

对研究区北侧6.4 km2进行了1∶1万土壤地球化学测量，采集土壤地球化学样品3 149件，分析10种元素，分别为Au、Ag、As、Sb、Bi、Cu、Pb、Zn、W、Mo。土壤地球化学元素参数统计结果见表1。

由表1可知：变异系数>1.00的元素仅有As，变异系数达3.40，分布极不均匀，离散程度大，容易产生浓集;变异系数为0.50～1.00的元素有Au、Ag、Sb、Pb，分布不均匀，离散程度较大，有浓集的趋势。浓集系数≥1.20的元素有As、Sb、Bi、Pb，说明这些元素含量在研究区内具有不同程度的偏高，与所发现的砷、金多金属矿体吻合。

对不同地质体风化残积形成的土壤地球化学样品测试数据进行统计分析，结果见表2。

由表2可知：庙岭组地层各元素含量较高，w（As）达48.97×10-6、w（Ag）达0.12×10-6，分别为研究区内w（As）、w（Ag）的2.08倍和1.20倍，反映赋矿层位内成矿元素富集的特点，与发现的多金属矿体一致。

2.2 元素相关性分析

利用GeoExpl 2008软件，对3 149件土壤地球化学样品中10种元素的原始数据采用标准化变换相关系数法进行统计和R型聚类分析，元素相关系数矩阵见表3，R型聚类分析谱系图见图3。

由表3及图3可知，元素可大致分为3大群。

第一群有Au、Ag、As、Pb、Sb、Zn，为中低温成矿元素组合，该群相关系数在0.200以上，可分为2个

亚群：①Ag、As、Pb、Sb、Zn。该亚群内元素是与二叠系地层关系密切的中低温成矿元素。其中，As、Pb相关性最好，相关系数达到0.859，Ag与As、Pb、Sb相关性较好，相关系数分别为0.709，0.775，0.643。②Au为单一元素组。

第二群有W、Bi、Mo，是高温成矿元素组合，该群相关系数大于0.200，可分为2个亚群：①W、Bi为高温成矿元素，相关性较好，相关系数为0.522。②Mo为单一元素组。

第三群为Cu的单一元素组，具有相对独立的地球化学特征。

这些元素组合特征均与发现矿（化）体的矿物共生组合特征基本吻合。前2类矿物组合揭示了矿化元素分布和共生组合关系的内在规律，对今后找矿工作具有重要的指导意义。

2.3 Au异常特征及综合异常特征

在研究区内圈定单元素异常149处。其中，Au异常18处（见表4、图4）。由表4和图4可知，Au18异常规模较大，异常面积约0.053 km2，Au最大值为6.50×10-9，平均值为1.86×10-9，与As、Sb、Ag、Pb、Zn等元素套合较好，地表出露二叠系矿源层庙岭组下段凝灰岩。经地表槽探工程揭露，矿带吻合度极高，见到Ⅰ-1、Ⅰ-2和Ⅰ-3 3條矿体，为单工程控制。

在组合异常的基础上，研究区内共圈定综合异常6处（见图5）。

1）HT-1号综合异常：位于晚二叠世花岗闪长岩中，异常呈北西向椭圆形分布，长530 m，宽320 m，由Au、Ag、W、Bi、Mo、Zn元素组成，Au、Ag异常具有中外带;包括2处Au异常，其走向近南北，Au最大值为2.90×10-9，Ag最大值为0.38×10-6。

2）HT-2号综合异常：位于晚二叠世花岗闪长岩中，异常呈北东向长条形分布，长约1 000 m，宽约200 m，由Au、Ag、Pb、As、Sb、Mo元素组成;包括1处Au异常，具中、外带，Au最大值为2.80×10-9，As最大值为53.68×10-6。

3）HT-3号综合异常：位于滩前组与托盘沟组接触带附近，呈南北向梨形分布，长约800 m，宽750 m，由Au、Ag、Pb、As、Sb、Cu、Zn、Mo元素组成，Au、Ag、Sb异常具有中、外带;包括1处Au异常，Au最大值为2.50×10-9，As最大值为75.40×10-6，Cu最大值为40.74×10-6，As、Sb为Au的前缘晕元素，且As、Sb异常套合极为密切。

4）HT-4号综合异常：位于托盘沟组内，呈北东向长条形分布，长910 m，宽290 m，由Au、Ag、Pb、As、Sb、W、Mo、Bi元素组成，As、Sb异常具中、外带;包括1处Au异常，Au最大值为2.00×10-9，Au的前缘晕元素As、Sb异常强度较高，As最大值为122.85×10-6，Sb最大值为4.78×10-6。

5）HT-5号综合异常：位于托盘沟组与庙岭组接触带附近，呈北东向长条形分布，长1 465 m，宽480 m，由Au、Ag、Cu、As、Sb、Pb、W、Mo、Bi、Zn元素组成，Au、Ag、Mo、As、Sb、Pb异常具中、外带;包括1处Au异常，Au最大值为2.60×10-9，As最大值为203.30×10-6，Sb最大值为2.46×10-6，Pb最大值为162.49×10-6，呈现高As、低Sb的地球化学特征。

6）HT-6号综合异常：位于托盘沟组与庙岭组接触带附近，呈北东向不规则的多轴形分布，长2 000 m，宽580 m，由Au、Ag、Cu、Zn、As、Sb、Pb、W、Mo、Bi元素组成，Au、Ag、As、Sb、Pb、Zn、Bi、Mo异常在研究区东南角套合较好，除Pb异常外，其余异常均具有内、中、外带;包括1处Au异常，呈东西向分布，异常面积约为0.053 km2，Au最大值为6.50×10-9，As最大值为2 594.00×10-6，Sb最大值为8.98×10-6，Pb最大值为550.02×10-6，Au的前缘晕元素As、Sb异常强度较高。As异常规模最大，经地表槽探工程揭露，见到Ⅰ-1、Ⅰ-2和Ⅰ-3 3条矿体，均为单工程控制。

3 探矿效果及找矿前景

3.1 探矿效果

通过对HT-6综合异常及Au18异常进行检查及槽探验证，发现3条矿体（编号Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3）（见图6）。矿体赋存于庙岭组中，围岩为流纹质晶屑岩屑凝灰岩。

Ⅰ-1矿体为金多金属矿体，品位Au 2.34×10-6、Ag 11.50×10-6、As 6.23×10-2，真厚度0.39 m。Ⅰ-2矿体为砷多金属矿体，品位As 5.34×10-2、Pb 0.72×10-2、Au 1.33×10-6、Ag 41.60×10-6，真厚度0.39 m。Ⅰ-3矿体为砷多金属矿体，品位As 4.61×10-2、Pb 0.21×10-2、Au 0.35×10-6、Ag 15.54×10-6，真厚度6.19 m。

矿体与围岩呈渐变关系，走向大致呈北东30°，倾向120°，倾角70°;矿石类型为蚀变岩型，含矿岩石为流纹质晶屑岩屑凝灰岩，矿石结构为自形—半自形粒状结构、他形粒状结构等，矿石构造主要为细脉状构造、稀疏浸染状构造。金属矿物主要为毒砂，次为黄铁矿，还有极少量的黄铜矿、方铅矿和闪锌矿等;脉石矿物为硅化石英。蚀变类型主要有硅化、绢云母化、绿泥石化、绿帘石化等。

3.2 找矿前景

烟筒砬子地区分布于两江—明月金多金属成矿带的北东部，受区域北东向断裂及次级断裂控制。其内已发现矿体受北东向F 102断裂或次级断裂控制。华力西晚期—燕山早期中酸性岩浆活动强烈，区域上受控于鸭绿江断裂，与构造活动相伴、成分复杂的岩浆热液是金多金属矿床成矿的热源和物源。已发现金多金属矿床的赋矿层位为庙岭组。初步认为矿床成因类型属于受构造控制的热液蚀变岩型，矿石工业类型为硅化蚀变岩型。

二叠系地层分布广泛，其内Au、As等元素丰度较高，具有成矿元素富集的特点。北东向断裂贯穿整个烟筒砬子地区，华力西期花岗闪长岩、燕山期花岗斑岩均有出露。土壤地球化学测量结果显示，各元素异常重现性较好，已验证的综合异常（HT-6）及Au18异常内发现了3条单工程控制的矿体，其他土壤地球化学异常尚未验证，具有取得较大找矿突破的潜力。以上诸多成矿条件及找矿依据均预示烟筒砬子地区具有良好的找矿前景。

4 结 论

1）1∶1万土壤地球化学测量结果显示，As、Au、Ag、Sb、Pb分布不均匀，离散程度较大，有浓集趋势，表明其具有一定找矿潜力。

2）初步认为庙岭组为金多金属矿床的主要赋矿层位，北东向断裂及次级断裂为主要控矿构造，矿床成因类型属于受构造控制的热液蚀变岩型，矿石工业类型为硅化蚀变岩型。

3）烟筒砬子地区共圈定Au异常18处，综合异常6处。通过异常查证，确定由Au、Ag、Cu、Zn、As、Sb、Pb、W、Mo、Bi元素组成的HT-6综合异常为矿致异常，探获了3条矿体。其他土壤地球化学异常尚未验证，具有取得较大找矿突破的潜力。综合分析認为，烟筒砬子地区具有良好的找矿前景。

[参 考 文 献]

[1] 石娜，潘忠翠，刘思宇，等.吉林省敦化市烟筒砬子金多金属矿普查报告[R].长春：吉林省地质科学研究所，2017.

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Soil geochemical characteristics and prospecting potential

in Yantonglazi District，Dunhua City，Jilin Province

Pan Zhongcui1，Shi Na1，Tai Yande1，Cong Zhichao2，Liu Siyu1

（1.Jilin Institute of Geological Sciences; 2.Journalism & Communication College of Jilin Normal University）

Abstract：Yantonglazi District is located in north of the Yanbian superimposed basin，the northeastern part of Liangjiang-Mingyue gold polymetallic metallogenic belt with good ore-forming conditions.Gold arsenic mineralization is mainly developed in this area，and the ore bodies mainly occur in the Permian Miaoling Formation and are controlled by NE-trending faults and secondary faults.The results of 1∶10 000 soil geochemical survey show that As，Au，Ag，Sb and Pb are unevenly distributed and highly dispersed with concentration trend，indicating that they have certain prospecting potential，and 18 Au anomalies and 6 comprehensive anomalies are delineated.Through anomaly verification，it is determined that the HT-6 comprehensive anomaly composed of Au，Ag，Cu，Zn，As，Sb，Pb，W， Mo and Bi elements is ore-induced anomaly，and 3 ore bodies have been discovered.Based on the analysis of the prospecting prospect in Yantonglazi District，it is considered that it has good prospecting prospects，which can be used as a reference for the next-step ore prospecting and exploration in this area and its neighboring areas.

Keywords：soil geochemical characteristics;prospecting effect;prospecting potential;Miaoling Formation;Yantong-lazi District

收稿日期：2021-10-17; 修回日期：2022-03-29

基金项目：国家自然科学基金项目（41772062）;吉林省地质勘查基金项目（2012-5）

作者简介：潘忠翠（1988—），女，吉林长春人，工程师，硕士，从事地质矿产及岩矿鉴定等工作;长春市永新路1451号，吉林省地质科学研究所，130015;E-mail：842696920@qq.com