青海泥巴山一帶Sb地球化學(xué)特征及銻金礦找礦前景

白國典 裴中朝,2 王艷慧 方懷賓 呂際根 王 坤

(1.河南省地質(zhì)調(diào)查院，河南 鄭州 450001；2.河南省金屬礦產(chǎn)成礦地質(zhì)過程與資源利用重點實驗室，河南 鄭州 450001)

泥巴山位于青海格爾木市東南約120 km處的西藏大溝金礦區(qū)南緣，屬北巴顏喀拉—馬爾康A(chǔ)u、Sb、Fe、Ni、砂金、泥炭成礦帶[1-5]。大量學(xué)者曾先后對分布于該成礦帶中的東大灘銻金礦、大場金銻礦等開展過系統(tǒng)研究[6-15]。西藏大溝地處東大灘銻金礦與大場金銻礦之間，1989—2015年，青海省地球化學(xué)勘查隊、青海省柴達(dá)木綜合地質(zhì)勘查大隊、青海省地球物理勘查技術(shù)研究院、陜西省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局西安地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)院、河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查院等單位的技術(shù)人員曾先后在西藏大溝金礦區(qū)開展過不同比例尺的區(qū)域化探掃面和異常查證工作，在金礦成礦地質(zhì)條件、成礦規(guī)律及找礦前景等方面進(jìn)行了深入研究，成果豐碩[16-21]，但對于西藏大溝一帶銻礦的地球化學(xué)特征、成礦地質(zhì)條件的研究較為薄弱。2013—2015年，本研究通過開展青海省曲麻萊縣卡巴紐爾多地區(qū)I46E003021、I46E004021、I46E005021 3幅1∶5萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究工作，結(jié)合區(qū)域1∶5萬水系沉積物測量成果，在西藏大溝金礦區(qū)南緣泥巴山一帶圈定了規(guī)模較大、具有進(jìn)一步找礦意義的Sb異常，且伴生Au、Cu、Pb、Zn等元素組合。結(jié)合區(qū)域成礦地質(zhì)背景，在成礦有利部位通過開展1∶1萬土壤地球化學(xué)測量和槽探揭露工作進(jìn)行異常查證，發(fā)現(xiàn)銻礦體與金礦體各1條，Sb品位為0.48%～5.97%，平均3.23%；Au品位為1.2 g/t，找礦效果較理想。本研究結(jié)合上述成果，對青海泥巴山一帶Sb地球化學(xué)特征進(jìn)行詳細(xì)總結(jié)，并對該區(qū)銻金礦的找礦前景進(jìn)行探討，為該區(qū)后續(xù)找礦工作提供可靠參考。

1 區(qū)域成礦地質(zhì)背景

青海泥巴山一帶(研究區(qū))位于昆侖山中東段，大地構(gòu)造位置處于東昆南斷裂以南的華南板塊鯨魚湖—阿尼瑪卿晚古生代—早中生代縫合帶(圖1)[22]，區(qū)域地層區(qū)劃屬巴顏喀拉—羌北地層區(qū)之巴顏喀拉山分區(qū)，巴顏喀拉山群出露廣泛[23]。研究區(qū)巴顏喀拉山群包括中—下三疊統(tǒng)昌馬河組以及中三疊統(tǒng)甘德組，兩者呈斷層接觸關(guān)系。昌馬河組巖石組合為灰色、灰綠色粗—細(xì)粒雜砂質(zhì)長石砂巖、長石石英砂巖夾粉砂巖、板巖及少量灰?guī)r，偶見凝灰質(zhì)砂巖，下部局部出現(xiàn)礫巖，充填序列由復(fù)成分礫巖、雜砂巖、粉砂巖、板巖4種基本巖性組成，發(fā)育鮑馬序列，為濁流相沉積環(huán)境；甘德組巖石組合以雜砂巖為主夾少量板巖、泥晶灰?guī)r、火山(碎屑)巖，充填序列主要由砂巖、粉砂巖、板巖3種基本巖性組成，具有復(fù)理石沉積層系特征。砂巖中發(fā)育平行層理、楔狀交錯層理、波紋層理和沖刷構(gòu)造，并見有反映暴露標(biāo)志的龜裂構(gòu)造，總體表現(xiàn)為水體較淺的濱海相沉積環(huán)境。

研究區(qū)主體位于NW向崗切曲冒納鄒背斜南翼，斷裂構(gòu)造和次級褶皺均較發(fā)育。斷裂構(gòu)造走向以NW向為主，少量為NE向，且后者截切前者。在NW向斷裂構(gòu)造中發(fā)育寬度從數(shù)米至上百米不等的斷層破碎帶，破碎帶中多穿插有寬5～20 cm的石英細(xì)脈，并伴有不均勻褐鐵礦化和硅化、綠泥石化、綠簾石化蝕變現(xiàn)象。斷層附近巖石多呈肉紅色，且多發(fā)育與斷層一致的劈理。

研究區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育，僅見有零星的閃長巖脈，巖脈寬0.5～5 m，延伸十?dāng)?shù)米至數(shù)十米，巖脈走向多為NW向，與區(qū)域構(gòu)造線方向一致，少量巖脈呈NE向。閃長巖脈呈青灰色，風(fēng)化色為灰褐色，斑狀結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，兩側(cè)圍巖多具有片理化現(xiàn)象。局部巖石因接觸變質(zhì)發(fā)育斑點狀構(gòu)造，斑點呈圓形，直徑0.5～2 mm，斑點成分多為鐵質(zhì)，少數(shù)為變質(zhì)礦物雛晶集合體。此外，區(qū)內(nèi)還發(fā)育EW向、NWW向、NE向3組石英脈，多以網(wǎng)脈或單脈產(chǎn)出，且多順層或斜穿層理。石英脈寬度一般為數(shù)厘米至數(shù)十厘米，長數(shù)米至數(shù)十米，多數(shù)石英脈呈純白色，僅在脈體邊部和局部見有少量褐鐵礦化和黃鐵礦化。

2 Sb地球化學(xué)異常特征

2.1 1∶5萬水系沉積物Sb異常特征

本研究開展了1 060 km2的1∶5萬水系沉積物測量工作。由表1可知：與全國水系沉積物元素平均含量相比，研究區(qū)As呈富集分布，Sb呈高背景分布，Au、Cu、Zn、Ni、Co、Cr為背景分布，Ag、Bi、Hg、La、Mo、Nb、Pb、Sn、Th、U、Y呈低背景分布，W呈貧乏分布；與青海南部地區(qū)水系沉積物平均含量相比，研究區(qū)Sb呈強(qiáng)富集分布，Au呈富集分布，As、Cu、Co、Ni、Zn呈高背景分布，Bi、Cr、Mo、Hg 、Nb、Pb、Sn、U、Y等呈背景分布，Ag、La、Th、W呈低背景分布；Au、Sb、As、Hg呈分異—極強(qiáng)分異型，Mo、Bi、Co、Cu、La、Nb、Ni、Th、Y、Zn、W呈不均勻分布，Ag、Cr、Pb、Sn、U呈均勻分布，表明研究區(qū)內(nèi)Au、Sb、As、Hg、Cu、Co、Ni、Zn 8元素的成礦潛力較大，其中Au、Sb、As、Hg 4種元素可以作為研究區(qū)的主要成礦元素。

圖1 研究區(qū)及鄰區(qū)成礦帶劃分及礦產(chǎn)分布特征[1]Fig.1 Mineral Distribution characteristics and Metallogenic belt division of the study area and its adjacent area

綜合分析圖2、表2可知：HS19綜合異常元素以Sb為主，伴生Cu、Au、Hg、Y、Nb、Pb、Zn，異常強(qiáng)度較高的僅為Sb，規(guī)模較大和異常點個數(shù)較多的元素為Sb、Cu、Nb、Y；Sb異常東西長約7 km，南北平均寬約2 km，異常面積8.71 km2，Sb異常濃度分帶明顯，有3個濃集中心，具有2級濃度分帶；在空間分布上，Sb與Au、Cu異常套合較好；該綜合異常中Sb異常強(qiáng)度最高(最大值接近異常下限的7倍)、面積最大、異常點個數(shù)最多，具有良好的找礦前景。

表1 研究區(qū)水系沉積物元素地球化學(xué)特征參數(shù)Table 1 Characteristics parameters of the elementsof stream sediment in study area

注：KK1為X與X1的比值；KK2為X與X2的比值；Au、Ag、Hg含量單位為(×10-9)。

圖2 HS19綜合異常特征Fig.2 Characteristics of HS19 comprehensive abnormality

表2 HS19綜合異常特征參數(shù)Table 2 Characteristic parameters ofHS19 comprehensive abnormality

注：Au單位為(×10-9)。

2.2 1∶1萬土壤地球化學(xué)Sb異常特征

本研究采用1∶1萬土壤剖面測量方法對HS19綜合異常進(jìn)行了查證。采樣層位為C層，截取粒級為-10～+60目，分析項目為Au、Sb、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Hg、W、Mo含量，圈定了以Sb異常為主的綜合異常，異常重現(xiàn)性好，Sb異常規(guī)模大、強(qiáng)度高，濃集中心明顯，并伴有Au、As、Pb、Zn等異常(表3、圖3)。

分析表3、圖3可知：As、Sb為強(qiáng)富集元素，Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Hg、W、Mo為富集元素；從分異特征來看，Au為極強(qiáng)分異元素，Sb、As為強(qiáng)分異元素，Cu、Zn為弱分異元素，Ag、Pb、Hg、W、Mo為均勻元素；從研究區(qū)各元素平均值與區(qū)域平均值的比值(X/X1)來看，Sb、Cu、Au值最高，高背景區(qū)主要分布于NW向斷裂構(gòu)造帶中，斷裂構(gòu)造帶中Sb、Au強(qiáng)烈富集形成異常，為區(qū)內(nèi)找礦的有利地段；研究區(qū)內(nèi)Sb、Au、As具有極強(qiáng)的相關(guān)性，綜合分析可知，區(qū)內(nèi)銻、金成礦的可能性最大。

表3 研究區(qū)土壤地球化學(xué)測量元素特征參數(shù)Table 3 Characteristic value table of soil elements for Nibashan area

注：Au、Hg單位為(×10-9)；樣品總數(shù)585件。

圖3 研究區(qū)1∶1萬土壤地球化學(xué)異常分布Fig.3 Distribution of 1∶10 000 soil geochemical abnormity

經(jīng)過篩選，本研究選取經(jīng)過Sb高值點20.13 ×10-6和20.46×10-6的T4地質(zhì)、化探綜合剖面(圖4)作為研究對象。T4剖面全長1 520 m，由南至北共采集了77件土壤樣品。分析圖4可知：Sb異常較強(qiáng)地段位于17#～20#點，該區(qū)間內(nèi)w(Sb)為(17.45～20.13)×10-6，Sb異常最大值(20.46×10-6)卻出現(xiàn)于遠(yuǎn)離該區(qū)間的69#點；Au異常較強(qiáng)地段位于20#～24#點，該區(qū)間內(nèi)w(Au)為(3.1～4.9)×10-9，且異常較弱，異常點比較分散，Au異常最大值(97.7×10-9)出現(xiàn)于69#點，為一單點異常；As異常較強(qiáng)地段位于20#～24#點，異常最大值(158×10-6)也位于69#點；w(Hg)為(14.60～36.20)×10-9，異常最大值(44.3×10-9)位于72#點；w(Ag)為(0.046～0.085)×10-6，異常最大值(0.21×10-6)位于36#點。

進(jìn)一步分析圖4可知：T4剖面中Sb、Au、As等相關(guān)性較好，且三者異常最大值均位于69#點，因此該點則成為探槽施工的重點地段；該剖面上Ag含量普遍較低，且與Sb、Au、As等相關(guān)性較差，Cu、Pb、Zn、W、Mo等含量更低，異常不明顯；T4剖面涉及的地層為昌馬河組四段灰綠色長石石英砂巖夾灰色粉砂質(zhì)板巖，局部夾灰紅色細(xì)粒長石石英砂巖，構(gòu)成了1個軸面向NE向陡傾的復(fù)式背斜，69#點位于該復(fù)式背斜北段向斜與背斜的轉(zhuǎn)折部位，該點處發(fā)育一寬約10 m的NW向斷層破碎帶，斷層面向SW向傾斜，傾角為60°，斷層帶中發(fā)育斷層角礫巖、碎裂巖和劈理化帶，并穿插有石英細(xì)脈，經(jīng)探槽揭露，在構(gòu)造角礫巖中見有浸染狀銻礦化現(xiàn)象，由此推斷69#點處的異常應(yīng)由礦化引起，為礦致異常。

本研究通過施工探槽進(jìn)一步對T4剖面進(jìn)行揭露，在研究區(qū)東部成礦有利部位，即穿過T4剖面的69#點處施工了91 m探槽，共采集了刻槽樣品23件，發(fā)現(xiàn)了銻礦體及金礦體各1條(圖4)。

銻礦化見于破碎帶內(nèi)的構(gòu)造角礫巖以及碎裂巖中，為輝銻礦，礦脈產(chǎn)狀為250°∠58°，與斷層產(chǎn)狀一致，輝銻礦脈局部伴有綠簾石化，見網(wǎng)脈狀強(qiáng)硅化蝕變。在2件刻槽樣品中發(fā)現(xiàn)了銻礦化，其中刻槽樣品TC3-2H17取自硅質(zhì)斷層角礫巖，礦體頂板巖性為青灰色薄層細(xì)粒長石石英砂巖，底板巖性為青灰色薄層狀細(xì)粒長石石英砂巖夾粉砂質(zhì)板巖，樣長1.3 m，肉眼可見到明顯的輝銻礦化，Sb品位為5.97%，Au品位為0.12 g/t；刻槽樣品TC3-2H18取自碎裂巖，礦化體頂板巖性為斷層角礫巖，底板巖性為青灰色薄層細(xì)粒長石石英砂巖，樣長0.8 m，肉眼未見明顯礦化，Sb品位為0.48%，Au品位為0.19 g/t。

金礦化出現(xiàn)于距離銻礦體NE向不足10 m的青灰色碎裂巖化細(xì)粒長石石英砂巖中，礦體頂、底板巖性均為青灰色薄層細(xì)粒長石石英砂巖，圍巖蝕變主要為硅化，礦體產(chǎn)狀為240°∠56°。刻槽樣品TC3-2H17長1.1 m，Au品位為1.2 g/t。

總體上，69#點嚴(yán)格受NW向斷層控制，斷層面向SW向陡傾，具有正斷層性質(zhì)，綜合特征顯示礦床成因為構(gòu)造蝕變巖型。該礦化點出露的地層為昌馬河組，為區(qū)域上銻金礦的重要富集層位，礦化點內(nèi)發(fā)育NW向斷裂，其中，劈理化帶、次級斷層破碎帶和石英脈發(fā)育，有利于形成熱液石英脈型和構(gòu)造蝕變巖型礦床。研究區(qū)內(nèi)1∶1萬土壤剖面中有多處Sb異常值大于20.0×10-6，找礦潛力巨大。

3 控礦因素

(1)地層。昌馬河組所處的巴顏喀拉山群中下部為一套以濁流沉積作用為主的碎屑巖類，目前區(qū)域上的典型礦床如東大灘銻金礦、大場金銻礦等均分布于濁積巖較發(fā)育的巴顏喀拉山群中下部[13-15]，顯示了該層位對礦產(chǎn)的控制作用比較明顯。濁積巖與金礦密切相關(guān)，其中不少為大型—超大型金礦床，濁積巖金礦床是元古宙、古生代和中生代最重要的金成礦類型。研究區(qū)屬北巴顏喀拉—馬爾康A(chǔ)u、Sb、Fe、Ni、砂金、泥炭成礦帶，銻礦與金礦關(guān)系密切，區(qū)內(nèi)昌馬河組濁積巖十分發(fā)育，有利于銻礦、金礦形成，昌馬河組中的薄弱地段(如斷層破碎帶，劈理花帶等)為巖漿及熱液上升的有利部位，部分控制著區(qū)內(nèi)侵入巖脈及石英脈的分布，影響著區(qū)內(nèi)礦床(點)的形成。

(2)構(gòu)造。斷裂為巖漿和熱液提供了良好的上升通道，為富集成礦的理想場所，區(qū)內(nèi)NW向及NWW向斷裂嚴(yán)格控制著礦床(點)的分布。一般性斷裂主要對礦床起到改造作用，造成礦體被錯斷或錯失。褶皺構(gòu)造主要是對礦體規(guī)模進(jìn)行改造，表現(xiàn)為礦體加厚和減薄，背斜構(gòu)造核部有益于含礦熱液富集，為成礦有利部位。本研究發(fā)現(xiàn)的泥巴山銻礦化點(T4剖面的69#點)便位于背斜核部斷層破碎帶內(nèi)，是該區(qū)構(gòu)造控礦的典型實例。

(3)巖漿巖。區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育，僅見有零星的以閃長巖為代表的中性巖脈和石英細(xì)脈。巖脈多呈NW向展布，與區(qū)域構(gòu)造線方向一致。在泥巴山一帶金銻礦出露部位未見中性巖脈出露，但近礦圍巖普遍發(fā)育有反映接觸變質(zhì)特點的斑點狀構(gòu)造，顯示礦區(qū)應(yīng)存在隱伏巖體(脈)。接觸變質(zhì)作用的存在表明巖漿與圍巖之間存在物質(zhì)交換，而金銻礦的形成可能與深部巖漿所提供的有益組分密切相關(guān)。

4 找礦前景

4.1 找礦模型

綜合研究區(qū)地層、構(gòu)造特征以及物探成果，本研究構(gòu)建的銻金礦綜合找礦模型如表4所示。

4.2 找礦預(yù)測

根據(jù)本研究構(gòu)建的找礦模型(表4)并參照固體礦產(chǎn)預(yù)測評價方法及成礦地質(zhì)背景研究技術(shù)要求[24-26]，圈定了A、B、C 3處找礦靶區(qū)(圖5)。

表4 研究區(qū)銻金礦綜合找礦模型Table 4 Comprehensive prospecting model of Sb-Au deposit in the study area

找礦靶區(qū)A位于研究區(qū)西北部崗切曲冒納鄒(山)一帶，出露地層主要為中—下三疊統(tǒng)昌馬河組三段砂巖夾板巖，區(qū)內(nèi)無巖漿巖出露，北部發(fā)育1條NW向斷裂構(gòu)造，分布有1∶5萬水系沉積物HS19乙綜合異常和多處1∶1萬土壤綜合異常。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)1處銻礦(化)點、1處金礦化點，具有良好的銻礦、金礦成礦地質(zhì)條件和找礦前景。

找礦靶區(qū)B位于泥巴山東南約4 km處，出露地層為中—下三疊統(tǒng)昌馬河組三段砂巖夾板巖，1條NW向與1條NE向斷裂構(gòu)造在該靶區(qū)內(nèi)交匯。該區(qū)分布有1∶5萬水系沉積物HS21乙綜合異常和多處1∶1萬土壤綜合異常，Hg、Sb異常強(qiáng)度高、異常面積大。目前該區(qū)尚未發(fā)現(xiàn)礦(化)點。

圖5 研究區(qū)找礦靶區(qū)分布Fig.5 Distribution of the prospectingtarget areas in the study area

找礦靶區(qū)C位于多納凍宰貢瑪(山)以西，出露地層為中—下三疊統(tǒng)昌馬河組三段砂巖夾板巖，區(qū)內(nèi)無巖體出露，1條NW向斷裂構(gòu)造從該靶區(qū)中部斜穿而過。該區(qū)分布有1∶5萬水系沉積物HS22乙綜合異常和多處1∶1萬土壤綜合異常。Sb、Au異常強(qiáng)度高、異常面積大，且Sb與Au套合較好。目前該區(qū)尚未發(fā)現(xiàn)礦(化)點。

上述3處找礦靶區(qū)中，除了A區(qū)經(jīng)探槽揭露發(fā)現(xiàn)了金銻礦(化)體外，B、C靶區(qū)由于地處三江源自然保護(hù)區(qū)，未施工探槽，也尚未發(fā)現(xiàn)礦(化)體，鑒于該類靶區(qū)所處的良好成礦地質(zhì)條件，找礦前景均較好。

5 結(jié) 論

(1)在巴顏喀拉山群出露區(qū)采用 1∶5 萬水系沉積物測量→1∶1 萬土壤測量→地質(zhì)觀察→槽探工程揭露的研究方法尋找銻金礦效果明顯，1∶1萬土壤異常中w(Sb)大于20×10-6的地段均有可能發(fā)現(xiàn)銻礦(化)體。

(2)研究區(qū)昌馬河組濁積巖為金銻礦的成礦母巖，斷裂構(gòu)造為巖漿和熱液提供了良好的上升通道，從而嚴(yán)格控制著區(qū)內(nèi)金銻礦(化)體的分布。

(3)通過對研究區(qū)1∶5萬Sb、Au、Cu、Hg水系沉積物異常帶最西端的HS19異常進(jìn)行查證，并部署探槽工程進(jìn)行揭露，反映出區(qū)內(nèi)銻金礦找礦前景較好。

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