小園山—黑沙山地區(qū)地球化學(xué)異常分布特征及找礦指示意義

韓德義

(青海省核工業(yè)地質(zhì)局，西寧市 810016)

0 前 言

在找礦過程中勘察地球化學(xué)特征具有重要的意義，尤其是近年來通過地球化學(xué)的異常查證，發(fā)現(xiàn)了一批大中型的礦床，如東莫扎抓鉛鋅礦、納日貢瑪斑巖型鉬銅礦床等[1]，但是有異常而無礦或無異常而有礦的情況也十分常見，主要有以下兩方面的因素：一是，在對(duì)指示元素組合進(jìn)行選擇時(shí)缺乏客觀性，傳統(tǒng)的地球化學(xué)異常圈定多采用單元素或襯度[2-4]，通過不同元素的空間疊加來圈定綜合異常，雖然考慮了不同元素之間的相關(guān)性，但缺乏對(duì)相關(guān)性因素的定量反映，難以解釋異常與礦化之間的內(nèi)在聯(lián)系。二是，地球化學(xué)背景與異常劃分存在不合理性，可能會(huì)出現(xiàn)低背景區(qū)礦化信息被掩蓋，而高背景區(qū)出現(xiàn)了較多的非礦異常。

小園山—黑沙山成礦地區(qū)位于青海省格爾木市烏圖美仁鄉(xiāng)政府駐地南約20 km處，開木棋河下游東側(cè)，小灶火河以西。已經(jīng)開展的普查的包括黑沙山南多金屬礦、小灶火地區(qū)鈾礦、夏日阿銅多金屬礦、格爾木市尕羊溝鐵多金屬礦、小圓山地區(qū)鐵多金屬礦、格爾木市拉陵灶火溝口地區(qū)鐵多金屬礦、拉陵灶火鐵錳礦、拉陵灶火多金屬礦。本研究對(duì)1∶5萬水系沉積物測(cè)量圈定異常進(jìn)一步查證，在前人1∶20萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查成果基礎(chǔ)上圈定了異常區(qū)域，力求擴(kuò)大找礦成果。

1 成礦地質(zhì)背景

調(diào)查區(qū)大地構(gòu)造位置位于東昆侖祁漫塔格山北坡—夏日哈新元古代—早古生代巖漿弧帶(I9-2)西段，見圖1，成礦帶屬祁漫塔格—都蘭華力西鐵、鈷、銅、鉛、鋅、錫、硅灰石(銻、鉍)成礦帶之野馬泉—開木棋河華力西期鉛、鋅、鈷(金、錫、銻、鉍)成礦亞帶，地層區(qū)劃歸屬華北地層大區(qū)秦祁昆地層區(qū)之柴南緣地層小區(qū)。

區(qū)域上出露有元古界、奧陶系、石炭系、三疊系及第四系地層。主構(gòu)造線方向?yàn)楸蔽飨?，受南?cè)昆北斷裂的影響，區(qū)域構(gòu)造表現(xiàn)以斷裂為主。區(qū)域上巖漿巖出露分散，多數(shù)呈巖株?duì)町a(chǎn)出，巖體分布受北西向構(gòu)造控制，總體分為華力西期和印支期。

圖1 調(diào)查區(qū)大地構(gòu)造

區(qū)內(nèi)地層主要出露有古元古界金水口巖群(Pt1J)(主要巖性為條紋狀混合片麻巖、混合片麻巖夾大理巖等)；奧陶—志留系灘澗山群(OST)(主要巖性為粉砂巖、硅質(zhì)巖、玄武巖等)；泥盆系牦牛山組(主要巖性為灰綠、灰紫色復(fù)成分礫巖巖屑砂巖等)；石炭系依據(jù)巖性、巖相劃分為大干溝組(Cd)、石拐子組碳酸巖段(Csb)、石拐子組碎屑巖段(Csa)；三疊系鄂拉山組(主要巖性為灰—灰綠色中酸性凝灰?guī)r、熔巖凝灰?guī)r、熔巖夾凝灰質(zhì)砂巖、凝灰質(zhì)礫巖)；第四系(Q)，主要為洪積沙礫層、沖積、洪沖積、亞砂土等。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要以褶皺、斷裂為主，褶皺主要包括拉陵灶火下游背斜、拉陵灶火下游單斜。斷裂主要分布于圖區(qū)南部，北部由于大面積第四覆蓋無斷裂構(gòu)造出露，斷裂分為隆起帶北緣深大斷裂、東西—北西西向斷裂、北西向斷裂、北北東—北東向斷裂。

區(qū)內(nèi)巖漿侵入活動(dòng)較為頻繁，主要分為花崗閃長巖(γδD3)、石英閃長巖(δοD3)、淺肉紅色斑狀二長花崗巖(πηγP1)，花崗巖(γP1)、斑狀花崗巖(πγP1)和花崗閃長巖(γδP1)等。此外還包括火山巖主要為寒武—奧陶紀(jì)火山巖和泥盆紀(jì)火山巖。脈巖主要為輝長巖脈、玢巖脈、閃長巖脈、酸性巖脈、石英脈等。從各類脈巖的巖石特征看，石英脈的Cu、基性、中性脈巖的Pb、Zn；酸性脈巖的Pb、Ag，在本區(qū)成礦上和找礦上具有指示意義。

調(diào)查區(qū)內(nèi)經(jīng)歷了較復(fù)雜的構(gòu)造變動(dòng)及熱事件，至使礦區(qū)地層(包括礦層)巖石均遭到不同類型和程度的變質(zhì)和改造。從變質(zhì)巖石類型及變質(zhì)礦特組合特征來看，礦區(qū)所受變質(zhì)作用主要為區(qū)域變質(zhì)作用、接觸變質(zhì)作用，主要巖性為片麻巖、板巖、片巖、大理巖、角巖、矽卡巖等。

2 地球化學(xué)異常特征

2.1 1∶5萬水系沉積物異常特征

本研究對(duì)水系沉積物地球化學(xué)異常的圈定包括以下步驟：1)選定主要考查的異常元素并確定各元素在研究區(qū)的地球化學(xué)背景值及異常下限；2)制作研究區(qū)1∶5萬單元素異常剖析圖；3)對(duì)單元素異常進(jìn)行疊加并圈定各綜合異常區(qū)的范圍。調(diào)查評(píng)價(jià)區(qū)內(nèi)圈定地球化學(xué)異常見圖2。

圖2 小園山—黑沙山地區(qū)水系沉積物異常圖

調(diào)查評(píng)價(jià)區(qū)內(nèi)綜合異常9處描述如下：

Au、Ag、As元素均具明顯的三級(jí)濃度分帶，異常規(guī)模一般、強(qiáng)度高，其中Au元素峰值29×10-9，均值6.13×10-9。主要出露地層有第四紀(jì)沖洪積和二長花崗巖(ηγT3)、石英閃長巖(δοT3)體，1∶5萬礦調(diào)中對(duì)該異常區(qū)檢查時(shí)發(fā)現(xiàn)了褐鐵礦化蝕變帶一條，采化學(xué)揀塊樣分析，帶內(nèi)Au含量為0.96×10-9，初步認(rèn)為礦致異常。

具有明顯濃集中心，Ag、As、Cu元素均具明顯的三級(jí)濃度分帶，異常規(guī)模大、強(qiáng)度高，As最大值445×10-6，均值202×10-6。主要出露鄂拉山組英安質(zhì)凝灰熔巖、凝灰質(zhì)火山角礫巖夾流紋巖、凝灰質(zhì)砂巖，南部出露晚三疊世花崗閃長巖，少量基性巖脈出露，Ni、Co等異常與之有關(guān)，另該異常區(qū)內(nèi)Au元素異常較高，分布廣，異常位于小尖山附近。

Sb、Bi、As具有明顯具三級(jí)濃度分帶，異常規(guī)模較大、強(qiáng)度較高，其中Sb最大值258×10-6，均值69.2×10-6。As最大值522.39×10-6，均值210.25×10-6。主要出露地層為第四紀(jì)沖—洪積：砂礫石層夾不穩(wěn)定粉砂巖透鏡，石炭系大干溝組碳酸鹽段地層。異常區(qū)內(nèi)少量基性巖脈出露，Cr、Co、Ni異常與之有關(guān)，Au、W等元素較為富集，異常與出露地層有關(guān)。異常位于黑沙山南礦區(qū)在此取得了一定的找礦線索。

異常主元素為Ag，伴生組合元素有Pb、Bi、Sb等，異常近圓狀分布，元素套合較好，具明顯的濃度分帶及濃集中心，規(guī)模較小。其中Ag最大值175×10-9，特征組合元素平均襯度1.59。主要出露地層為第四紀(jì)沖—洪積，異常區(qū)南部有零星二長花崗巖(ηγT3)，北部有下石炭統(tǒng)大干溝組灰?guī)r出露，經(jīng)鉆孔揭露有石英砂巖，該異常位于黑沙山南礦區(qū)，通過普查工作發(fā)現(xiàn)鐵礦體，異常南部發(fā)現(xiàn)了Fe、Zn多金屬礦體(小尖山鐵多金屬礦點(diǎn))，為礦致異常。

異常主元素為Cu，伴生組合元素有Au、As、Ni、Sb等。近似等軸狀呈北西向展布，元素套合較一般，具明顯的濃集中心，Cu、As、Au具有明顯具三級(jí)濃度分帶，異常規(guī)模較大、強(qiáng)度較高，其中Cu最大值144×10-6，均值55.3×10-6。As最大值367×10-6，均值195.25×10-6。主要元素異常強(qiáng)度相對(duì)較低，Au和Sb元素異常峰值套合較好，異常位于金砷成礦有利地層。相關(guān)特征參數(shù)見表1。

表綜合異常特征參數(shù)

注：含量單位：Au為10-9，其余為10-6。

多數(shù)元素具三級(jí)濃度分帶，As元素峰值955×10-6，均值405.28×10-6；Ag元素峰值579×10-9，均值350.75×10-9。異常處于拉陵灶火多金屬礦普查區(qū)中部，區(qū)內(nèi)基性巖分布較廣，Co、Cr、Ni、V等元素富集與之相關(guān)。

Ni元素最大值524×10-6，均值98.5×10-6，Cu最大值343×10-6，均值117.4×10-6，Cr最大值185×10-6，均值132.11×10-6。另在異常北東部出露有沖—洪積層。異常南部處于拉陵灶火多金屬礦普查區(qū)內(nèi)，異常北部處于小圓山鐵多金屬礦普查區(qū)內(nèi)，附近有Pb、Zn等礦化帶或礦化點(diǎn)，為礦致異常。有可能擴(kuò)大遠(yuǎn)景或發(fā)現(xiàn)新礦種，目前針對(duì)該異常開展的工作程度較弱，具有進(jìn)一步工作意義。

Pb、Sb等元素均有三級(jí)濃度分帶，濃集中心明顯，規(guī)模較大，其中Pb最大值181×10-6，均值152.25×10-6，Sb最大值18×10-6，均值9.25×10-6。異常處于夏日阿普查區(qū)北側(cè)，已發(fā)現(xiàn)有Cu、Pb、Ag等多種金屬礦化，為礦致異常。

異常主元素為Cu，伴生組合元素有Ni、Au、Ti、Cr、Fe、Sb、As等。異常呈不規(guī)則狀近東西向展布，元素組合相對(duì)復(fù)雜、主要元素具二級(jí)濃度分帶，主要元素Cu、Ni、Ti、Sb、As峰值達(dá)到了1/4濃幅分位值，從異?？臻g分布特征看成礦元素Cu、Au、As、Fe套合較好，異常強(qiáng)度高，其中Cu最大值81×10-6，Au最大值5×10-9。異常位于本區(qū)尋找Au、Cu、Fe等礦種的目標(biāo)地層。

2.2 巖石地球化學(xué)異常特征

根據(jù)1/20萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查成果，在調(diào)查區(qū)北西部拉陵灶火下游—小灶火河下游一帶，圈定了Mn1、Cr2、Cu3號(hào)，在哈西亞圖一帶圈出Cu4、V5巖石地球化學(xué)異常5處，見表2。

3 地球化學(xué)異常及找礦意義

區(qū)域內(nèi)發(fā)現(xiàn)多鐵多金屬礦床(點(diǎn))，礦體成因多數(shù)為接觸交代型。礦體多產(chǎn)在巖體的外接觸帶矽卡巖中，與矽卡巖帶延伸一直，界線一般都比較模糊，多數(shù)呈不規(guī)則透鏡狀，少數(shù)呈似層狀、巢狀、串珠狀。區(qū)內(nèi)沒有有價(jià)值的沉積礦產(chǎn)，僅發(fā)現(xiàn)一些與碳酸鹽巖有關(guān)的礦化的線索。

表2 巖石地球化學(xué)異常特征

注：表中各元素的單位為×10-6

4 結(jié) 論

2)根據(jù)1/20萬區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查成果，在調(diào)查區(qū)北西部拉陵灶火下游—小灶火河下游一帶，圈定了Mn1、Cr2、Cu3號(hào)，在哈西亞圖一帶圈出Cu4、V5巖石地球化學(xué)異常5處，它們?cè)趨^(qū)內(nèi)有較好的找礦前景。