青海查肖瑪?shù)貐^(qū)1/5萬(wàn)水系沉積物地球化學(xué)特征及成礦預(yù)測(cè)

孫婷婷，李 戩，思積勇

(青海省第五地質(zhì)勘查院，青海 西寧 810099)

青海查肖瑪?shù)貐^(qū)位于唐古拉山北坡，屬高寒山區(qū)二級(jí)景觀區(qū)。區(qū)內(nèi)山脈較為短小，且山體較窄，長(zhǎng)度一般在3～8 km，其上部為裸露的基巖，下部巖屑坡、碎石流等發(fā)育，地勢(shì)西高東低，總體西部切割較大，東部相對(duì)平緩，區(qū)內(nèi)交通條件差，地質(zhì)工作程度低，礦產(chǎn)工作幾乎處于空白狀態(tài)。研究區(qū)北西方向有楚多曲鉛鋅礦、小唐古拉鐵鉛礦等礦床。楚多曲礦床成礦時(shí)代為晚燕山期—喜馬拉雅期，成礦地層為雀莫錯(cuò)組以及布曲組，成礦類型為中低溫?zé)嵋盒?；小唐古拉礦床成礦時(shí)代為燕山期，成礦地層主要為雀莫錯(cuò)組，成礦類型為火山—沉積類型。綜上所述，研究區(qū)內(nèi)礦種以鉛鋅鐵等為主，成因類型多樣，成礦具有多期次性，指示該區(qū)成礦條件較為優(yōu)越。

1 地質(zhì)概況

青海查肖瑪?shù)貐^(qū)位于西藏—三江造山系，羌北弧后前陸盆地中，主要出露中侏羅世雁石坪群雀莫錯(cuò)組、布曲組、夏里組及第四紀(jì)地層(見(jiàn)圖1)。

雀莫錯(cuò)組主要分布在日阿巴亞樓—龍亞一帶，呈條帶狀北西向展布，巖性主要為灰綠色中薄層狀細(xì)粒巖屑石英砂巖、巖屑砂巖、含粉砂質(zhì)泥巖、灰黑—灰褐色泥巖等[1]，地層中Pb、Ag、Zn元素含量遠(yuǎn)遠(yuǎn)高于地殼豐度值，說(shuō)明該地層局部有可能會(huì)富集成礦。布曲組主要分布在區(qū)內(nèi)中部，上覆夏里組地層，下覆雀莫錯(cuò)組地層，北西向展布，頂?shù)撞繛橐惶谆疑⒕Щ規(guī)r、細(xì)晶灰?guī)r、砂屑灰?guī)r等碳酸鹽地層，中部以泥鈣質(zhì)粉砂巖為主，夾長(zhǎng)石石英砂巖。長(zhǎng)石石英砂巖中見(jiàn)砂紋層理、對(duì)稱波痕等構(gòu)造，粉砂巖中見(jiàn)水平層理，地層中Pb、Ag、Cu、Sn等含量是地殼元素豐度值的2倍以上，楚多曲典型礦床中部分礦體產(chǎn)出于此地層，說(shuō)明該地層是成礦地層之一。夏里組地層主要分布在研究區(qū)北東部，是一套由細(xì)粒砂巖、粉砂巖、泥巖和少量灰?guī)r組成的粗細(xì)相間的旋回性沉積序列,地層中各元素含量略高于地殼豐度值，結(jié)合區(qū)域成礦事實(shí)，該地層成礦概率較低。

1 第四紀(jì)沼澤、沖擊物、冰磧物、冰水堆積物；2 中侏羅世夏里組巖屑石英砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖夾粉砂巖、灰?guī)r；3 中侏羅世布曲組灰?guī)r、粉砂巖、長(zhǎng)石石英砂巖；4 中侏羅世雀莫錯(cuò)組石英砂巖、粉砂巖；5 古新世花崗斑巖；6 古新世二長(zhǎng)花崗巖；7 地質(zhì)界線；8 逆斷層；9 平移斷層；10 向斜；11 水系異常；12 找礦遠(yuǎn)景區(qū)；Ⅰ 日龍瑪—日阿巴亞樓鎢錫遠(yuǎn)景區(qū)；Ⅱ 隴亞曲—沙賽日瑪樓鋅鉛遠(yuǎn)景區(qū)；① 日隴瑪亞樓綜合異常；② 沙賽日瑪樓綜合異常；③ 查肖瑪綜合異常

區(qū)內(nèi)斷裂、褶皺構(gòu)造較發(fā)育，線性構(gòu)造有NW、NE、EW向3組，NW向逆沖斷裂形成時(shí)間早，規(guī)模較大，為區(qū)內(nèi)主干構(gòu)造。NE向平移斷裂為區(qū)內(nèi)最晚構(gòu)造，其錯(cuò)切NW、EW向斷裂。褶皺構(gòu)造主要分布在中侏羅世地層中，以北西向向斜為主。

區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)發(fā)生在古近紀(jì)古新世，區(qū)內(nèi)侵入巖呈北西向巖株?duì)钫共?，巖石類型為酸性侵入巖，巖性為肉紅色中粗粒二長(zhǎng)花崗巖和淺灰色花崗斑巖，沿?cái)鄬咏佑|部位或裂隙侵入。

2 樣品采集與分析

本次水系沉積物測(cè)量采樣嚴(yán)格按照有關(guān)規(guī)范要求執(zhí)行，同時(shí)充分考慮研究區(qū)自然地理、景觀特點(diǎn)進(jìn)行布設(shè)，遵循最有效控制匯水域且大致均勻的原則，以有限的采樣點(diǎn)取得最佳效果。樣點(diǎn)布置視具體情況進(jìn)行了適當(dāng)?shù)恼{(diào)整，常年冰川覆蓋范圍內(nèi)不布樣；水系發(fā)育區(qū)、成礦遠(yuǎn)景區(qū)、遙感異常區(qū)布點(diǎn)密度相對(duì)加大；第四紀(jì)沖洪積覆蓋區(qū)、沼澤區(qū)放稀布點(diǎn)控制。采樣粒級(jí)為0.25～1.7 m(-10～+60目)，采樣平均密度4.21點(diǎn)/km2，共采樣1 538個(gè)，含重復(fù)樣36個(gè)，完成面積392 km2，其中51 km2為冰川、雪山等覆蓋的不可采區(qū)[2]。

查肖瑪位于楚多曲—日隴瑪成礦帶，根據(jù)成礦帶主要成礦元素、指示元素及區(qū)內(nèi)1/20萬(wàn)水系沉積物測(cè)量異常主要元素組合特征，針對(duì)區(qū)內(nèi)16種元素進(jìn)行分析，Cu、Pb、Zn、Cr采用X熒光光譜法(XRF)，Ag、Sn采用發(fā)射光譜法(ES)，As、Sb、Hg采用原子熒光光譜法(AFS)，Au、Bi、Mo、W、Cd、Co、Ni采用電感耦合等離子體質(zhì)譜法(ICP-MS)[2]，以上檢測(cè)方法均滿足數(shù)據(jù)質(zhì)量要求。

3 地球化學(xué)特征

3.1 水系沉積物地球化學(xué)參數(shù)特征

將查肖瑪區(qū)內(nèi)水系沉積物中16種元素的含量平均值作為豐度估計(jì)值與全省、雁石坪地區(qū)豐度值進(jìn)行比對(duì)[3](見(jiàn)表1)。與全省相比，Au、Hg元素豐度比全省低，Cu、Ag、Cr、Ni元素豐度與全省豐度大致相當(dāng)，Pb、Zn、Co、Cd元素豐度是全省元素豐度的1.17～1.69倍，W、Sn、Mo、Bi、As、Sb元素豐度是全省豐度的2.09～8.69倍，反映該區(qū)成礦元素以高溫?zé)嵋涸貫橹鳌Ｅc雁石坪地區(qū)相比，高溫元素含量是雁石坪地區(qū)的3倍以上，表明區(qū)內(nèi)W、Sn、Bi、Mo等元素呈富集狀態(tài)，預(yù)測(cè)可能富集成礦。

表1 查肖瑪?shù)貐^(qū)水系沉積物地球化學(xué)參數(shù)

3.2 元素在主要地質(zhì)體單元中的分布特征

統(tǒng)計(jì)查肖瑪區(qū)內(nèi)水系沉積物元素特征在不同地質(zhì)單元中的相對(duì)豐度值(見(jiàn)圖2)，對(duì)不同地質(zhì)單元的地球化學(xué)特征進(jìn)行研究分析，得知W、Sn、Mo、Bi高溫?zé)嵋涸卦谌改e(cuò)組上段及其緊鄰的第四紀(jì)地層中呈顯著的偏高態(tài)勢(shì)[4]，均超過(guò)全區(qū)平均值的1倍以上。Pb、Zn在中侏羅世雁石坪群夏里組和布曲組地層中偏高，與其伴隨的As、Sb、Ag、Cd、Au等元素也有明顯的偏高。第四紀(jì)冰水堆積物中元素含量相對(duì)全區(qū)偏低較明顯。侵入巖在查肖瑪西部有較小面積的出露，巖性為花崗巖，涉及的采樣點(diǎn)僅為15個(gè)。

圖2 元素在區(qū)內(nèi)各地質(zhì)單元相對(duì)豐度

3.3 元素統(tǒng)計(jì)分布特征

依據(jù)研究區(qū)內(nèi)水系沉積物樣品計(jì)算的平均值和離差(不剔除高含量數(shù)據(jù))，按Cp=X±3S值作為元素剔除界限，利用濃幅分位判斷測(cè)區(qū)各元素與背景的離散程度。統(tǒng)計(jì)各元素不同濃幅分位區(qū)間剔除高值點(diǎn)個(gè)數(shù)[5](見(jiàn)表2)。

表2 主要元素濃幅分位特征一覽

通過(guò)全區(qū)元素原始數(shù)據(jù)變化系數(shù)(CV1)和背景數(shù)據(jù)變化系數(shù)(CV2)，利用CV1和CV1/CV2(原始數(shù)據(jù)與背景數(shù)據(jù)離散程度)制作變化系數(shù)圖[6](見(jiàn)圖3)。

圖3 元素變化系數(shù)解釋圖

由表2、圖3分析得出如下結(jié)論：W、Sn、Mo元素高強(qiáng)數(shù)據(jù)非常多，剔除數(shù)據(jù)多，剔除值達(dá)到1/2濃幅分位值，成礦的可能性大。W超過(guò)1/2濃幅分位值的高強(qiáng)數(shù)據(jù)多，達(dá)75個(gè)，暗示區(qū)域內(nèi)W、Sn等元素富集與巖漿巖高溫?zé)嵋撼傻V作用有關(guān)。Hg元素離散程度大主要反映研究區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造相對(duì)發(fā)育[7]。

3.4 元素聚類分析

對(duì)區(qū)內(nèi)16種元素的原始數(shù)據(jù)取對(duì)數(shù)作聚類分析得到元素的相關(guān)性譜系圖(見(jiàn)圖4)，分析元素之間的共生組合關(guān)系[8-10]。在相關(guān)系數(shù)γ=0.4時(shí)，區(qū)內(nèi)元素可分為4類，第1類反映了區(qū)內(nèi)中低溫鉛、鋅、銅、銀等多金屬礦化，在γ=0.6時(shí)，又分為4個(gè)亞類：①是區(qū)內(nèi)的主要成礦元素，預(yù)示該區(qū)中—低溫?zé)嵋撼傻V作用，②為基性—超基性巖相關(guān)的元素組合；第2類是Au單元素，反映區(qū)內(nèi)金成礦的復(fù)雜性；第3類是Hg單元素，反映區(qū)內(nèi)較為發(fā)育的斷裂構(gòu)造活動(dòng)；第4類為W-Sn-Mo，是區(qū)內(nèi)的主要成礦元素，反映與巖漿有關(guān)的高溫?zé)嵋撼傻V作用[11]。

圖4 R型聚類分析元素譜系圖

3.5 單元素異常特征

表3 元素異常下限統(tǒng)計(jì)

3.6 綜合元素異常優(yōu)選及評(píng)價(jià)

結(jié)合16種元素相關(guān)性聚類分析特征以及分布特征，以W-Sn-Mo-Bi、Cu-Pb-Zn-Ag-Cd和Au-As-Sb-Hg元素組合圈定組合異常，以此為基礎(chǔ)，在全區(qū)內(nèi)圈定11處綜合異常，其中4處乙類異常，7處丙類異常，現(xiàn)優(yōu)選出3處異常推斷解釋如下。

異常區(qū)內(nèi)主要出露雀莫錯(cuò)組上段地層，區(qū)內(nèi)兩條北西向斷裂構(gòu)造穿過(guò)異常區(qū)，被后期北東向的斷裂截切。該異常主元素W，伴生Sn、Mo等元素異常，具有高溫?zé)嵋撼傻V元素組合特征。元素異常線套合較好，異常整體呈長(zhǎng)軸北東向的橢圓狀，異常具二級(jí)以上濃度分帶，異常濃集中心部位有斷裂構(gòu)造穿過(guò)，初步推斷異常的形成與區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造有關(guān)，特別是后期北東向的斷裂構(gòu)造。熱液來(lái)源推斷深部或者雪山覆蓋部位存在中酸性花崗巖巖體，后期的異常查證過(guò)程中，測(cè)制地化剖面3條，3條剖面樣品中均顯示出高含量的W、Sn異常，表明了W、Sn異常的存在。

異常位于日隴瑪亞樓HS6綜合異常東部，異常區(qū)北部出露布曲組地層，南部出露雀莫錯(cuò)組地層，二者呈斷層接觸關(guān)系。異常區(qū)東部還見(jiàn)小面積第四紀(jì)河流洪積物覆蓋。區(qū)內(nèi)見(jiàn)3條北西向的斷裂和1條北東向的斷裂，北東向的斷裂截切錯(cuò)動(dòng)北西向斷裂構(gòu)造。該異常主元素Zn，伴生Au、Bi、As、Sb、Pb等元素異常，具有中低溫?zé)嵋撼傻V元素組合特征。Zn異常線與伴生元素異常線局部套合良好，異常套合中心部位均有斷裂構(gòu)造穿過(guò)，異常均只具有一級(jí)濃度分帶，初步推斷反映的是斷裂活動(dòng)產(chǎn)生的中低溫?zé)嵋涸氐妮p微富集。后期查證工作中在該區(qū)域異常濃集中心部位發(fā)現(xiàn)破碎蝕變帶，并施工探槽，發(fā)現(xiàn)了Pb、Zn礦化，表明該異常是以鉛鋅為成礦元素的礦致異常，與區(qū)域內(nèi)斷裂構(gòu)造作用有關(guān)。

3.6.3 查肖瑪HS Sn(WMo)綜合異常

異常位于研究區(qū)西部，主要出露雀莫錯(cuò)組上段地層，異常區(qū)的南部和北部均存在小面積花崗巖巖體出露，異常濃極中心被斷裂貫穿。該異常主元素Sn與W、Mo套合良好，異常面長(zhǎng)軸北西向，斷裂帶方向與異常長(zhǎng)軸方向斜交，該異常元素含量非常高，主元素具有二級(jí)濃度分帶。

4 成礦預(yù)測(cè)

綜合考慮區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)背景、構(gòu)造、遙感、化探信息概況等因素，通過(guò)研究分析，在該區(qū)劃分了日龍瑪—日阿巴亞樓鎢錫找礦遠(yuǎn)景區(qū)和隴亞曲—沙賽日瑪樓鋅鉛找礦遠(yuǎn)景區(qū)。

4.1 日龍瑪—日阿巴亞樓鎢錫找礦遠(yuǎn)景區(qū)

4.2 隴亞曲—沙賽日瑪樓鋅鉛找礦遠(yuǎn)景區(qū)

5 結(jié) 論

1)依據(jù)元素組合特征，結(jié)合區(qū)內(nèi)地質(zhì)背景、控礦因素、巖漿作用以及區(qū)內(nèi)所發(fā)現(xiàn)的礦化點(diǎn)，研究區(qū)最終圈定了2處找礦遠(yuǎn)景區(qū)，作為今后的地質(zhì)找礦工作的重點(diǎn)區(qū)域。

2)根據(jù)異常分布特征、成礦類型和不同礦種，研究區(qū)成礦存在一定規(guī)律，研究區(qū)北東部形成諸多受斷裂構(gòu)造控制的巖漿期后中—低溫?zé)嵋盒豌U、鋅多金屬礦床，西南部形成與巖漿作用有關(guān)的高溫?zé)嵋盒玩u、錫等多金屬礦床，指導(dǎo)后期找礦。