內(nèi)蒙古烏拉特后旗德勒銅多金屬礦區(qū)土壤地球化學(xué)特征及找礦預(yù)測(cè)

肖其鵬， 劉 波

(湖南省有色地質(zhì)勘查研究院，湖南 長(zhǎng)沙 410000)

礦區(qū)在區(qū)域上位于霍各乞銅礦床南，成礦地質(zhì)條件與霍各乞銅礦類似，類比條件好，但勘查工作水平低，缺少系統(tǒng)的實(shí)物工作量和相關(guān)研究。本文以本次在該區(qū)開展的1∶1萬(wàn)土壤地球化學(xué)測(cè)量為依托，對(duì)礦區(qū)進(jìn)行土壤地球化學(xué)研究，指出礦區(qū)元素的分布、富集規(guī)律，圈定找礦靶區(qū)，為該區(qū)找礦提供理論依據(jù)。

1 礦區(qū)地質(zhì)背景

礦區(qū)出露地層為渣爾泰山群，主要有增隆昌組一段(Chz1)為灰黑色炭質(zhì)千枚巖、淺灰色絹白云母石英片巖夾石英巖透鏡體；阿古魯溝組一段(Jxa1)為灰黑色炭質(zhì)千枚巖；二段(Jxa2)為灰綠色綠簾石硅質(zhì)板巖、灰黑色鈣質(zhì)二云母石英片巖、灰黑色炭質(zhì)千枚巖；三段(Jxa3)為灰黑色二云母石英片巖、灰黑色炭質(zhì)二云母石英片巖、灰黑色炭質(zhì)千枚巖，普遍見透鏡體狀灰色泥晶大理巖。礦區(qū)內(nèi)主要發(fā)育北東向脆性斷裂構(gòu)造F1和F2，均為逆斷層，北東走向。F1斷層斜穿礦區(qū)中部，斷層通過(guò)地段石英脈發(fā)育，硅化蝕變強(qiáng)，附近地表褐鐵礦化明顯；F2斷層位于礦區(qū)中東部偏南，阿古魯溝組三段(Jxa3)內(nèi)。礦區(qū)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，侵入巖發(fā)育，為燕山期侏羅紀(jì)淺紅色中粗?；◢弾r(Jγ)，分布于礦區(qū)南東角。礦區(qū)主要脈巖為斜長(zhǎng)角閃巖，分布于各地層中(見圖1)。

2 地球化學(xué)特征

2.1 元素含量特征

對(duì)礦區(qū)土壤地球化學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行了平均值、標(biāo)準(zhǔn)差、變異系數(shù)和疊加系數(shù)等計(jì)算(見表1)，其中Pb、Cu、Mo、Ag、As、Sb、Bi、Au的變異系數(shù)均大于1，表明上述元素含量在礦區(qū)分布不均勻，有利于成礦。從后期疊加作用來(lái)看，10種元素均有疊加，其中Pb、As、Sb、Au的疊加系數(shù)較高，表明區(qū)內(nèi)Pb、As、Sb、Au元素受后期地球化學(xué)疊加作用明顯，礦化活動(dòng)強(qiáng)，而Au的礦化活動(dòng)最強(qiáng)。綜合元素變異系數(shù)和疊加系數(shù)特征認(rèn)為Au、As、Sb、Pb的地球化學(xué)成礦條件較好，在測(cè)礦區(qū)易于成礦。

圖1 烏拉特后旗德勒銅多金屬礦區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

2.2 元素組合分析

對(duì)礦區(qū)土壤地球化學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析及R型聚類分析。在相關(guān)系數(shù)r>0.17時(shí)，可將10種元素分成五類：Bi；Pb、Ag；Au、As、Sb、Mo；Cu、Zn；Hg。 這五類元素組合之間相關(guān)性較低，基本可以代表不同的成礦元素組合，較好地反應(yīng)了礦區(qū)已知主要礦物的共生組合信息(見圖2)。

表1 烏拉特后旗德勒銅多金屬礦區(qū)土壤地球化學(xué)測(cè)量參數(shù)統(tǒng)計(jì)

注：Au，Hg元素含量單位為10-9；其他元素含量單位為10-6。

圖2 土壤元素R型聚類分析

2.3 背景值、異常下限和異常濃度分帶劃分

應(yīng)用迭代法計(jì)算礦區(qū)地球化學(xué)背景值及異常下限值，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)方法確定各元素異常下限及濃度分帶值(見表2)。

表2 烏拉特后旗德勒銅多金屬礦區(qū)土壤地球化學(xué)測(cè)量元素背景值、異常下限值及濃度分帶值表

類別背景值異常下限一級(jí)濃度值二級(jí)濃度值三級(jí)濃度值四級(jí)濃度值A(chǔ)g0.050.120.120.240.480.96As21.0080.0080.00160.00320.00640.00Au0.702.002.004.008.0016.00Bi0.431.201.202.404.809.60Cu23.4070.0070.00140.00280.00560.00Hg10.8020.0020.0040.0080.00160.00Mo0.872.002.004.008.0016.00Pb21.8060.0060.00120.0240.0480.0Sb0.291.001.002.004.008.00Zn55.40150.00150.00300.00600.00

注：Au，Hg元素含量單位為10-9；其他元素含量單位為10-6。

2.4 單元素地球化異常特征

(1)Cu、Zn、Ag、Hg三個(gè)元素異常以二級(jí)濃度分帶為主，異常范圍小且分散。

(2)Pb元素異常主要位于礦區(qū)中部，呈條帶狀，北東走向，異常與斷層F1對(duì)應(yīng)好，各異常均有較高強(qiáng)度，濃集中心和峰值較明顯，具四級(jí)濃度分帶特征。

(3)Au、As元素異常主要分布于兩個(gè)區(qū)域：①礦區(qū)中東部，走向北東，異常向東未封閉，對(duì)應(yīng)斜長(zhǎng)角閃巖脈與圍巖接觸部位，異常與斷層F1對(duì)應(yīng)較好。②位于礦區(qū)南東部，走向近東西，異常分布于阿古魯溝組三段與花崗巖體接觸部位，斷層F2從異常北部邊緣穿過(guò)。各異常分帶較明顯，且均具四級(jí)濃度分帶。

(4)Sb、Mo、Bi元素異常主要分布于礦區(qū)中東部，呈條帶狀，走向北東。異常高值多分布在斜長(zhǎng)角閃巖脈與圍巖接觸部位、阿古魯溝組三段與花崗巖體接觸部位。各元素異常連續(xù)性好，具四級(jí)濃度分帶。

2.5 綜合異常特征

根據(jù)各元素異常的空間展布特征，結(jié)合異常的地質(zhì)成因等進(jìn)行綜合異常圈定，共圈定綜合異常6處，分別為AP1、AP2、AP3、AP4、AP5、AP6(圖3)。

圖3 烏拉特后旗德勒銅多金屬礦區(qū)土壤地球化學(xué)測(cè)量單元素異常圖

(1)綜合異常AP1、AP2、AP4異常特征及分布范圍內(nèi)地質(zhì)特征相似，異常元素組合以Pb、Ag、Sb、Bi為主，Pb為主要成礦元素，這三個(gè)異常中見多個(gè)達(dá)1 000×10-6高值點(diǎn)，異常走向均為北東向，異常范圍內(nèi)均出露增隆昌組一段巖性，且發(fā)現(xiàn)數(shù)處Pb礦化體，斷層F1通過(guò)各異常中心，認(rèn)為該綜合異常具有較好的找Pb礦前景。

(2)綜合異常AP3分布于預(yù)查區(qū)中東部阿古魯組出露地段，異常組合元素為As、Zn、Au、Sb、Mo、Pb、Ag、Bi，主成礦元素As、Sb、Au異常面積大，套合性好，濃度分帶明顯，對(duì)應(yīng)斜長(zhǎng)角閃巖脈與圍巖接觸部位，接觸部位石英脈發(fā)育。對(duì)應(yīng)地層為區(qū)域成礦有利地層阿古魯溝組二段，具有較好的找Sb、Au礦前景。

(3)AP5、AP6異常特征及分布范圍內(nèi)地質(zhì)特征相似，這兩個(gè)異常均分布于預(yù)查區(qū)南部阿古魯溝組三段與花崗巖體接觸部位，異常特征明顯，異常組合為As-Au-Cu-Mo-Bi-Hg-Ag，異常元素以As為主，其次為Bi和Au。巖體接觸部位Au、As、Hg、Mo、Bi異常明顯，Au最高值為16×10-9，As最高值為1 93.84×10-6，Bi最高值為6.60×10-6。推測(cè)該兩綜合異常與巖漿活動(dòng)緊密有關(guān)，具有一定的Au、As、Bi礦找礦前景。

3 結(jié)論

(1)礦區(qū)土壤元素地球化學(xué)含量、分布特征表明，礦區(qū) Au、As、Sb、Pb元素含量較高、變異系數(shù)大、分布范圍廣，元素受后期地球化學(xué)作用的疊加明顯，形成了明顯的地球化學(xué)異常，為礦區(qū)主攻礦種。

(2)元素組合分析表明，礦區(qū) Pb、Ag及Au、As、Sb、Mo的相關(guān)系數(shù)比較高，表明Pb、Ag、Au、As、Sb、Mo為礦區(qū)找礦指示元素。

(3)單元素異常特征表明，Au、As、Sb、Pb元素異常主要分布于F1斷層、阿古魯溝組三段與花崗巖體接觸部位，且礦區(qū)發(fā)現(xiàn)的數(shù)處鉛、金礦化點(diǎn)就位于上述部位，表明礦區(qū)內(nèi)斷層破碎帶、阿古魯溝組三段與花崗巖體接觸部位為找礦標(biāo)志。

(4)圈出了6處綜合異常，其中AP1、AP2、AP4、AP5、AP6綜合異常地質(zhì)成礦條件優(yōu)越，各單元素異常規(guī)模大、強(qiáng)度高，疊合程度好，具有較好的找礦前景。