新疆富蘊縣庫馬蘇南地區(qū)地球化學(xué)特征及找礦預(yù)測

陳樹民

(河南省有色金屬地質(zhì)礦產(chǎn)局 第五地質(zhì)大隊，河南 鄭州 450016)

新疆庫馬蘇南地區(qū)位于忙代恰銅、金成礦帶與正格—烏里土爾根銅、鉛、鋅、鎢多金屬成礦帶的結(jié)合部位[1]。該區(qū)區(qū)域地質(zhì)背景復(fù)雜，巖漿活動強烈、構(gòu)造發(fā)育，成礦條件十分有利。自2000年以來，新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)大隊在1∶20萬化探資料的基礎(chǔ)上，在庫馬蘇一帶先后進行了1∶5萬水系沉積物測量和1∶2.5萬土壤地球化探測量等工作。通過化探掃面及異常檢查，在庫馬蘇一帶圈定出礦化蝕變帶3條，礦化點57處，綜合研究認為該區(qū)具有尋找大型—超大型金、鉛鋅多金屬礦的地質(zhì)、地球化學(xué)條件[2]。因此本文在庫馬蘇南通過1∶1萬巖石地球化學(xué)測量工作，對區(qū)內(nèi)地質(zhì)地球化學(xué)特征進行了分析和探討，并解釋評價地球化學(xué)異常，圈定找礦靶區(qū)，指導(dǎo)下一步找礦工作。

1 區(qū)域地質(zhì)

根據(jù)巖性、巖相建造、變質(zhì)程度、巖漿活動特點和構(gòu)造等特征，區(qū)內(nèi)地層可劃分為庫爾木圖和阿勒泰鎮(zhèn)兩個地層小區(qū)。庫爾木圖地層小區(qū)以紅山嘴斷裂(F1)的東部，出露中—上泥盆統(tǒng)忙代恰群(D2-3md)、上泥盆—下石炭統(tǒng)庫馬蘇群(D3-C1km)、下石炭統(tǒng)紅山嘴組(C1h)、第四系上更新統(tǒng)—全新統(tǒng)(Q3xm-Q3-4)，為一套濱—淺海相碎屑巖、火山碎屑巖建造，構(gòu)成軸向近東西向的忙代恰背斜[3-4]。阿勒泰鎮(zhèn)地層小區(qū)分布于紅山嘴斷裂(F1)的西部，出露中—上奧陶統(tǒng)哈巴河群上亞群(O2-3hb3)、中—上奧陶統(tǒng)哈巴河群中亞群(O2-3hb2)、志留系庫魯木提群(Skl)、第四系上更新統(tǒng)—全新統(tǒng)(Q3xm-Q3-4)。

區(qū)域內(nèi)構(gòu)造線展布方向為北西—南東向，發(fā)育褶皺一個，斷層多條。斷層總體以北西—南東向展布，個別呈北東—南西向延伸，區(qū)域內(nèi)規(guī)模較大的斷層有紅嘴山大斷層(F1)、沙美達拉斯斷裂(F2)，具多期活動的特點。

區(qū)域巖漿活動頻繁，侵入巖十分發(fā)育，受北西、北北西向區(qū)域性構(gòu)造控制，主要為海西期和燕山期花崗巖，呈上百平方千米的花崗巖巖基產(chǎn)出。次火山巖主要為華力西期的產(chǎn)物，巖性主要有花崗斑巖、石英斑巖、閃長斑巖、安山玢巖、輝綠巖等。大量的花崗偉晶巖脈沿NW-SE向展布，受區(qū)域構(gòu)造及花崗巖的制約。

2 區(qū)域地球化學(xué)特征

2.1 1∶20萬化探異常特征

1986-1988年，中國有色金屬工業(yè)總公司吉林地質(zhì)勘查公司六0八隊承擔(dān)的國家305項目《額爾齊斯成礦區(qū)L-45-(6)、(12)幅低密度化探方法應(yīng)用研究及成礦帶圈定與優(yōu)選》，在德柳、青河幅開展了1∶20萬區(qū)域水系沉積物測量工作。圈定單元素異常602處，綜合異常229處(含范圍大、強度高的單元素異常)。下石炭統(tǒng)地層中主要集中了As、Pb、Zn、Sb等元素的異常，表明本區(qū)Pb、Zn多金屬礦產(chǎn)與下石炭統(tǒng)地層關(guān)系密切，具有尋找Pb、Zn多金屬礦產(chǎn)的找礦前景。

2.2 1∶5萬化探異常特征

該異常位于庫馬蘇達坂一帶，異常呈北西—南東向長條形分布，具有異常面積大，強度高的特點。該異常元素復(fù)雜，規(guī)模大，Au、Pb、Zn、Ag、As、Sb元素異常濃集分帶明顯，該異常組合元素為：Au、As、Sb、Pb、Zn、Ag、Cu，其中Pb、Zn、Au、Ag元素異常套合較好，伴有As等元素異常，顯示中—低溫?zé)嵋鹤饔玫漠惓Ｔ亟M合，各元素異常具明顯水平分帶特征。異常形成與庫馬蘇斷裂、正格河斷裂及次級斷裂構(gòu)造、下石炭統(tǒng)紅山嘴組地層中火山巖及次火山巖有密切關(guān)系。異常區(qū)是尋找構(gòu)造期后火山熱液型中—低溫Au、Pb、Zn、Cu多金屬礦的有利部位。

3 研究區(qū)地質(zhì)特征

3.1 地層

研究區(qū)出露地層為上泥盆—下石炭統(tǒng)庫馬蘇群上亞群((D3-C1)km2)及下石炭統(tǒng)紅山嘴組第二段(C1h2)。上泥盆—下石炭統(tǒng)庫馬蘇群上亞群((D3-C1)km2)：出露于研究區(qū)北東部，向南與下石炭統(tǒng)紅山嘴組第二段(C1h2)斷層接觸。以正常沉積的碎屑巖為主，色調(diào)為灰—灰綠色，巖石受構(gòu)造作用影響，片理較為發(fā)育，巖層不清或較弱，單層厚度10～15 cm。該套地層形成于濱—淺海相沉積環(huán)境。

下石炭統(tǒng)紅山嘴組第二段(C1h2)：南西側(cè)與燕山期早期二長花崗巖侵入接觸。為一套中酸性火山巖、次火山巖，巖性為：英安斑巖、角礫晶屑玻屑凝灰?guī)r夾變質(zhì)粉砂質(zhì)泥質(zhì)巖、中細粒凝灰質(zhì)砂巖、蝕變英安巖夾霏細斑巖、變質(zhì)泥質(zhì)巖等。

3.2 構(gòu)造

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，主要為庫馬蘇南斷裂、沙美達拉斯斷裂，總體走向北西向。庫馬蘇南斷裂：出露于研究區(qū)北東部，走向北西向，沿斷裂褐鐵礦化顯著發(fā)育，在地表形成褐鐵礦化斷層破碎蝕變帶，沿斷層破碎帶有較多的石英細脈及碳酸鹽脈貫入。破碎帶內(nèi)巖石片理化十分發(fā)育，有斷層角礫巖，且多已糜棱巖化。斷層面南傾，傾角75(°)～80(°)，為南盤相對北西逆沖的壓扭性斷層。沙美達拉斯斷裂(北段部分)：出露于研究區(qū)中部，沿斷裂褐鐵礦化顯著發(fā)育，在地表形成一褐鐵礦化斷層破碎蝕變帶，沿斷層破碎帶有較多的石英細脈及碳酸鹽脈貫入。沿斷裂有數(shù)米至數(shù)十米寬的擠壓破碎帶，具糜棱巖化和赫石化。該斷層面南西傾，傾角50(°)～60(°)，為壓扭性斷層。

3.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿活動頻繁，侵入巖十分發(fā)育。研究區(qū)南西部巖漿巖發(fā)育，巖性為灰白色細?！写至６L花崗巖，向東與下石炭統(tǒng)紅山嘴組第二段(C1h2)侵入接觸。

4 研究區(qū)地球化學(xué)特征

4.1 巖石地球化學(xué)元素分布特征

對剔除低于實際檢出限之后元素分析成果進行統(tǒng)計計算，數(shù)據(jù)從大到小排序，當(dāng)某元素某一值大于次一小值的2倍(或接近2倍)時，該值不計入統(tǒng)計計算，依次類推，從而得到表1。從表1可知，與克拉克值相比，區(qū)內(nèi)As、Ag、Sb、Pb、Zn、W、Sn、Bi元素含量較高，而Au、Cu、Mo、Hg元素含量較低；Au、As、Cu、Ag、W、Pb、Bi元素均方差、變異系數(shù)較大，表明該區(qū)Au、Cu、W、Pb、Ag元素局部礦化富集特征明顯[5]。

4.2 地球化學(xué)異常場特征

區(qū)內(nèi)地球化學(xué)異常比較發(fā)育，異常場形態(tài)結(jié)構(gòu)明顯，主要呈現(xiàn)為由若干孤島斷續(xù)連接而成的北、中、南3條線狀異常場；異常主要為Pb、Ag、W、Cu、Au元素異常。

北線狀異常場：包括庫馬蘇2、庫馬蘇4、庫馬蘇5、庫馬蘇9綜合異常，元素組合以Pb為主，伴生Zn、Ag、Au等。Pb異常強度高，濃集中心、濃度分帶明顯；中線狀異常場：包括庫馬蘇6、庫馬蘇10綜合異常，元素組合以Pb為主，伴生W、Cu、Ag、Au、Bi等。Pb異常強度高，濃集中心、濃度分帶明顯。南線狀異常場：包括庫馬蘇11綜合異常，元素組合以W為主，伴生Bi、Au、Ag、Sn、Mo等。W異常強度高，濃集中心、濃度分帶明顯。

表1 研究區(qū)巖石地球化學(xué)元素分布特征一覽表

注：Au、Hg單位為10-9，其余元素為10-6。

5 異常解釋與評價

5.1 異常分類

本區(qū)異常分為甲3-2、乙3、丙、丁類異常。

1)甲類異常：為已知礦異常及工作和檢查中的見礦異常[6]。甲3-2類異常為推測可找到小型及其以下規(guī)模礦的異常。包括庫馬蘇6異常。

2)乙類異常：推斷的礦異常。乙3類異常為未見礦化但推斷可能發(fā)現(xiàn)小型礦的異常。包括庫馬蘇11、庫馬蘇2、庫馬蘇3、庫馬蘇4異常。

3)丙類異常：為性質(zhì)和前景不明的異常。包括庫馬蘇8、庫馬蘇10、庫馬蘇13異常

4)丁類異常：無找礦意義和前景的異常。包括庫馬蘇1、庫馬蘇5、庫馬蘇7、庫馬蘇9、庫馬蘇12異常。

5.2 異常解釋與評價

本次工作共圈定出13處綜合異常，其中庫馬蘇6、2、4號異常尋找鉛、銀礦前景較好，庫馬蘇11、3號異常尋找鎢礦前景較好。其異常特征見表2。

1)庫馬蘇6異常(圖1)：評序值32.835，評序值為1，異常類別為甲3-2。

圖1 庫馬蘇南6號綜合異常剖析圖

地質(zhì)概況：位于研究區(qū)的中部，異常區(qū)出露的巖石為紅山嘴組第二段絹云母變質(zhì)中細粒砂巖、黑云絹云變質(zhì)細粒砂巖、黑云母變質(zhì)細粒砂巖、綠泥黑云絹云千枚巖、綠泥絹云千枚巖、絹云千枚巖，兩北西向斷層通過異常區(qū)北部，異常區(qū)南部發(fā)育3條石英脈；異常區(qū)發(fā)現(xiàn)6條鉛鋅礦脈K302、K304～K308、1條銅礦化體K303。

表2 巖石測量地球化學(xué)異常特征

異常特征：異常呈北西向帶狀展布，異常元素組合極復(fù)雜，以Pb為主，伴生W、Ag、Cu、Bi、Au等。其中，Pb56異常Pb最高213 000.00×10-6，平均24 118.10×10-6，襯度241.18，面積0.027 1 km2。Pb元素異常規(guī)模特大、強度極高，濃集中心和濃度分帶明顯，有多個濃集中心，與W、Cu、Ag等元素異常吻合較好。

推斷解釋：該異常由鉛鋅銅礦脈引起，是尋找Pb、Ag等多金屬礦產(chǎn)的有利地區(qū)；對異常加大檢查力度，并進行鉆探工程驗證。

2)庫馬蘇11異常：評序值為8.713，評序為2，異常類別為乙3。

地質(zhì)概況：位于研究區(qū)的西南部，異常位于晚石炭世晚期中粗粒二長花崗巖體與紅山嘴組第二段絹云母變質(zhì)中細粒砂巖、黑云絹云變質(zhì)細粒砂巖接觸帶的內(nèi)接觸帶。

異常特征：異常呈北西向帶狀展布，異常元素組合復(fù)雜，以W為主，伴生Bi、Sn、Au、Ag、Mo等。W元素異常規(guī)模較大、強度較高，濃集中心和濃度分帶明顯，與Bi、Au、Ag等元素異常吻合性好。其中，W62異常W最高6 130×10-6，平均362.24×10-6，襯度36.22，面積0.125 1 km2。

推斷解釋：該異常為礦致異常，由巖體中W元素礦化引起；對異常進行檢查，進一步查明W礦化體的分布特征。

3)庫馬蘇2異常(圖2)：評序值為1.331，評序值為5，異常類別為乙3。

地質(zhì)概況：異常位于研究區(qū)的東北部，異常區(qū)出露上泥盆統(tǒng)—下石炭統(tǒng)庫馬蘇組絹云母變質(zhì)中粒長石砂巖、大理巖質(zhì)糜棱巖，北北西向斷層通過異常區(qū)南部。

異常特征：異常呈北西向面狀展布，異常元素組合復(fù)雜，以Pb為主，伴生Zn、Mo、Ag、As等。其中，Pb最高12 700×10-6，平均3 348.42×10-6，襯度33.48，面積0.009 0 km2。Pb元素異常規(guī)模大、強度高，濃集中心和濃度分帶明顯，與Zn、Ag等元素異常吻合好。

推斷解釋：該異常為礦致異常，由地層中Pb、Zn元素局部礦化引起。對異常進行檢查，進一步查明Pb、Zn礦化體的分布特征。

6 結(jié) 論

1)區(qū)內(nèi)地球化學(xué)異常場形態(tài)結(jié)構(gòu)明顯，主要呈現(xiàn)為由若干孤島斷續(xù)連接而成的北、中、南3條線狀異常場；異常主要為Pb、Ag、W、Cu、Au元素異常。

2)通過資料整理，共圈定出13處綜合異常，劃分為為甲3-2類異常1處、乙3類異常4處、丙類異常3處、丁類異常5處。其中庫馬蘇6、2、4號異常尋找鉛、銀礦前景較好，庫馬蘇11、3號異常尋找鎢礦前景較好。

圖2 庫馬蘇南11號綜合異常

北線狀異常場：包括庫馬蘇2、庫馬蘇4、庫馬蘇5、庫馬蘇9綜合異常，元素組合以Pb為主，伴生Zn、Ag、Au等；Pb異常強度高，濃集中心、濃度分帶明顯。中線狀異常場：包括庫馬蘇6、庫馬蘇10綜合異常，元素組合以Pb為主，伴生W、Cu、Ag、Au、Bi等；Pb異常強度高，濃集中心、濃度分帶明顯。南線狀異常場：包括庫馬蘇11綜合異常，元素組合以W為主，伴生Bi、Au、Ag、Sn、Mo等；W異常強度高，濃集中心、濃度分帶明顯。

3)與克拉克值相比，區(qū)內(nèi)As、Ag、Sb、Pb、Zn、W、Sn、Bi元素含量較高，呈現(xiàn)高背景場特征；而Au、Cu、Mo、Hg元素含量較低，呈現(xiàn)低背景場特征。Au、As、Cu、Ag、W、Pb、Bi元素均方差、變異系數(shù)較大，表明該區(qū)Au、Cu、W、Pb、Ag元素局部礦化富集特征明顯。