青海東昆侖那更康切爾銀礦構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ窖芯颗c深部預(yù)測

秦 陽，謝萬洪，吳秉東，張 博，許遠(yuǎn)平

(四川省冶金地質(zhì)勘查局水文工程大隊，四川 成都 611730)

0 引言

那更康切爾銀多金屬礦床位于東昆侖造山帶東段，該造山帶位于柴達(dá)木地塊與巴顏喀拉造山帶之間，向東、西分別被溫泉斷裂阿爾金走滑斷裂截切[1-2]。該礦床探明333+334銀金屬儲量超過5000 t，是青海省近年來首次發(fā)現(xiàn)的主要受NW向、NE向及近SN向斷層控制的超大型獨立熱液脈型銀礦床。前人僅對此銀礦床作了礦床地質(zhì)特征、找礦遠(yuǎn)景、控礦因素、銀礦物特征及成礦元素沉淀機(jī)制方面的研究[3]。筆者選擇礦區(qū)內(nèi)具有代表性的ⅡAg-3礦體，對其構(gòu)造疊加暈特征進(jìn)行了系統(tǒng)的研究，精細(xì)解剖了原生暈軸向分帶疊加結(jié)構(gòu)，首次建立了該礦床構(gòu)造疊加暈理想模式，并對礦床深部盲礦延伸進(jìn)行了預(yù)測，這對深入認(rèn)識礦床成礦機(jī)理及東昆侖銀多金屬礦床找礦勘查部署具有重要指示意義。

1 礦床地質(zhì)特征

礦區(qū)出露地層較簡單(圖1)，主要有古元古界金水口巖群(Pt1J.)和上三疊統(tǒng)鄂拉山組(T3e)及第四系沖洪積物、殘坡積物等，礦體主要呈似層狀、囊狀，賦存于金水口巖群和鄂拉山組中，嚴(yán)格受NW向、NE向及近SN向斷層控制。古元古界金水口巖群主要分布于礦區(qū)西南部，主要巖性為黑云角閃片巖、黑云角閃斜長片麻巖、二云母石英片巖。上三疊統(tǒng)鄂拉山組分布于礦區(qū)北東部，主要巖性為流紋巖、英安巖、安山巖、玄武巖、火山角礫巖等[3]。區(qū)內(nèi)發(fā)育有NW向、NE向、近SN向三組斷裂構(gòu)造，NE向和近SN向斷裂對區(qū)內(nèi)礦化有改造或破壞作用。礦區(qū)出露侵入巖主要為華力西期花崗閃長巖和斑狀花崗巖，在鉆孔中見少量斜長花崗巖、花崗閃長巖及花崗細(xì)晶巖等巖脈。

2 礦床地球化學(xué)特征

2.1 樣品采集

為分析那更康切爾溝銀礦床構(gòu)造疊加暈特征，選擇在本區(qū)07號勘查線開展了主礦體ⅡAg-3構(gòu)造疊加暈特征研究。前人研究構(gòu)造疊加暈特征采樣方法為：當(dāng)構(gòu)造帶大于2 m時，垂直構(gòu)造帶每2 m采一件樣品，在采樣點2～5 m范圍內(nèi)多點采樣，樣品重300～400 g[2]。本次研究為對探礦工程分析結(jié)果進(jìn)行綜合利用，研究樣品分布于Ⅱ號礦帶07號勘查線剖面各鉆孔控制ⅡAg-3礦體的部位，每一個鉆孔取樣位置為從熱液蝕變漸強(qiáng)的位置往熱液蝕變最強(qiáng)的位置，再到熱液蝕變又漸弱的位置連續(xù)取樣，樣品長度為1.5～3 m，熱液蝕變較強(qiáng)的部位采集適當(dāng)加密，一般為1.5 m，熱液蝕變較弱的部位適當(dāng)放稀，最長為3 m，地表探槽中樣品采集原則同鉆孔巖心。共取樣15件，采樣點位見圖2，其分析結(jié)果見表1。

圖1 東昆侖大地構(gòu)造單元圖(a)(據(jù)文獻(xiàn)[1]修改)和那更康切爾溝銀礦區(qū)地質(zhì)簡圖(b)

Fig.1 Tectonic unit map of East Kunlun Mountains (a) and geological sketch map of Nagengkangqieergou silver deposit (b)

1—第四系沖洪積物 2—上三疊統(tǒng)鄂拉山組 3—中三疊統(tǒng)鬧倉堅溝組 4—古元古界金水口巖群 5—流紋巖 6—流紋質(zhì)火山角礫巖 7—英安斑巖 8—安山巖 9—玄武安山巖 10—片巖 11—片麻巖 12—斑狀花崗巖 13—花崗閃長巖 14—花崗細(xì)晶巖 15—銀礦帶及編號 16—銀礦體及編號 17—斷層及編號 18—褶皺及編號 19—角度不整合界線 20—鉆孔及勘查線編號

2.2 元素數(shù)據(jù)特征

參考前人構(gòu)造疊加暈研究成果[4-11]，結(jié)合本礦床以往測試分析結(jié)果及礦石礦物特征，選取測試元素包括Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Bi、F、Hg、Mn等14個元素，對數(shù)據(jù)計算統(tǒng)計情況見表2。

從表2中可以看出變化系數(shù)相對較大的元素包括F、W、Bi、Cu、Sb、Ag，說明其分布極不均勻，富集趨勢明顯，易形成礦化富集。其中Ag元素變化系數(shù)為1.74，品位最高值達(dá)874×10-6。

2.3 相關(guān)分析

從相關(guān)分析結(jié)果(表3)可以看出，和Ag元素相關(guān)性最強(qiáng)的元素為Sn(0.878)和Sb(0.885)，其次為Mn(0.475)和Mo(0.440)。相關(guān)系數(shù)大于0.8的元素組合有Bi-Cu-As、Ag-Sb-Sn、Pb-Zn(0.992)；相關(guān)系數(shù)大于0.7的元素組合有Bi-Cu-As、Ag-Sb-Sn、Hg-As(0.736)、Mn-Sb(0.739)、Pb-Zn(0.992)；相關(guān)系數(shù)大于0.6的元素組合有F-As(0.604)、Bi-Cu-As、Ag-Sb-Sn、Hg-As(0.736)、Sn-Mn(0.667)、Mn-Sb(0.739)。這些元素組合和手標(biāo)本及鏡下觀察到的信息一致，例如Ag-Sb-Sn元素組合與輝銀礦與黝錫礦交生的現(xiàn)象相吻合，Pb-Zn元素組合則反映了方鉛礦常與閃鋅礦共生的關(guān)系。Hg-As元素組合則反映了在熱液成礦過程中，兩者可共同作為前緣暈的指示元素，而與常見的前緣暈元素Sb則相關(guān)性不大。

2.4 聚類分析

“物以類聚”對變量進(jìn)行歸類是R型聚類分析主要遵循的原則，通過該原則將原生暈各指示元素進(jìn)行聚類分析[12]。從礦床構(gòu)造疊加暈研究樣品數(shù)據(jù)R型聚類分析譜系圖(圖3)可看出：若以距離5為界，可以得到3個組合，分別為Bi-Cu-As、Ag-Sn-Sb、Pb-Zn；若以距離10為界，仍得到3個組合：Bi-Cu-As-Hg、Ag-Sn-Sb-Mn、Pb-Zn；若以距離16為界，可以得到4個組合：Bi-Cu-As-Hg、W-Au、Ag-Sn-Sb-Mn-Mo、Pb-Zn-F。第三個組合中能形成有工業(yè)意義的礦體主要的成礦元素為Ag元素，其伴生成礦元素為Sn、Sb、Mn，伴生成礦元素和主要成礦元素的相關(guān)性強(qiáng)，是形成一定規(guī)模的形態(tài)完整的地球化學(xué)暈的基礎(chǔ)前提。

圖2 構(gòu)造疊加暈研究采樣位置圖

1—古元古界金水口巖群 2—片麻巖 3—片巖 4—花崗細(xì)晶巖5—斷層 6—采樣位置 7—鉆孔位置及編號 8—銀礦體 9—鉛鋅礦體

圖3 礦床原生暈R型聚類分析譜系圖

注：元素量單位為wB/10-6，其中w(Au，Hg)/10-9。

表2 各元素參數(shù)統(tǒng)計

注：元素量單位為wB/10-6，其中w(Au，Hg)/10-9。

表3 ⅡAg-3礦體元素相關(guān)系數(shù)

2.5 因子分析

在巖石地球化學(xué)測量(原生暈)中，因子分析主要反映了元素在不同期次巖漿活動或成礦階段中的組合特征，從而可以推斷成礦元素的遷移、富集變化，判定成礦巖漿侵入期次或成礦階段，進(jìn)而為礦床深部成礦預(yù)測提供理論依據(jù)[13]。

本文研究對原生暈樣品的14個元素進(jìn)行因子分析，得到了其特征值和方差貢獻(xiàn)率(表4)，第一因子的特征值最大(4.073)，其方差貢獻(xiàn)為29.091%，所占比例最大，其影響是最重要的。將前5個因子選取為主因子(特征值>1)，累計方差貢獻(xiàn)率為91.376%，因此前5個因子就可以較好地反映了14種元素的大部分信息。

本次利用方差極大旋轉(zhuǎn)——正交旋轉(zhuǎn)的一種方法對公共因子進(jìn)行旋轉(zhuǎn)，使典型變量更突出，得出旋轉(zhuǎn)因子載荷表和旋轉(zhuǎn)因子負(fù)荷三點圖(表5、圖4)，Ag元素在方差較大旋轉(zhuǎn)前，F(xiàn)1因子中載荷值為0.780。旋轉(zhuǎn)后，F(xiàn)1因子中載荷為0.936?？芍狝g元素向最大載荷的因子上聚合，由此能準(zhǔn)確反應(yīng)解釋因子[12]。由旋轉(zhuǎn)因子載荷表和旋轉(zhuǎn)因子負(fù)荷散點圖可看出，主要分為5個因子：

F1因子在Ag、Sn、Sb、Mn等元素上載荷較高，其中旋轉(zhuǎn)后的Sb、Sn、Ag的載荷值達(dá)0.93以上，表明第一個因子F1與銀銻錫礦化密切相關(guān)。結(jié)合野外地質(zhì)調(diào)查和室內(nèi)礦相學(xué)觀察，推測該因子組合代表了輝銀礦-黝錫礦-硫錳礦(地表氧化為軟錳礦)組合，其中銻以類質(zhì)同像的形式賦存于輝銀礦中。

表4 因子分析特征值與方差貢獻(xiàn)

表5 樣品中各元素主因子載荷矩陣

圖4 ⅡAg-3礦體因子旋轉(zhuǎn)負(fù)荷散點圖

F2因子主要為Bi-Cu-As，其中F2因子在三種元素上的旋轉(zhuǎn)后載荷值均高于0.93，推測該因子組合代表毒砂—黃銅礦組合，暫未發(fā)現(xiàn)與Bi有關(guān)的礦物，Bi的賦存狀態(tài)還有待研究等。

F3因子主要為Pb、Zn，旋轉(zhuǎn)后載荷值均高于0.93，推測該因子組合代表方鉛礦-閃鋅礦組合，主要賦存于ZK0705鉆孔的全巖鉛鋅礦化花崗閃長斑巖中。

F4因子主要為Ag、Zn，其中Zn載荷值最高為0.777，推測該因子組合代表了石英-黃鐵礦-閃鋅礦階段，此階段所形成礦石以閃鋅礦化為主，銀僅局部達(dá)到礦化。

F5因子主要為W、Mo，其載荷值分別為0.882和-0.783，表示兩種元素呈負(fù)相關(guān)，兩種元素在本礦床均不形成有工業(yè)價值礦體，賦存狀態(tài)也有待研究。

3 礦床構(gòu)造疊加暈特征

3.1 軸向分帶序列建立方法

構(gòu)造疊加暈最重要的特點之一就是元素濃度的分帶性。礦體受地質(zhì)構(gòu)造的影響，在不同高程上，其元素地球化學(xué)譜中的位置變化很大。從而決定了礦體與疊加暈的分帶性。礦體的外界與疊加暈的內(nèi)帶一致。

在含礦性較好的鉆孔樣品斷面取各鉆孔樣品的算數(shù)平均數(shù)，利用改良戈氏法建立軸向分帶序列[14-15]。

第一步、在控制ⅡAg-3礦體的4個高程，求得每一高程平均值(表6)。

第二步、將各高程樣品各元素含量轉(zhuǎn)化為0～1，采用極差變換法公式(1)：

(1)

式(1)中：xij為表6中的數(shù)據(jù)；xjmin為j變量的最小值；xjmax為j變量的最大值；x'ij為表6中極差變換后的數(shù)據(jù)；求得同一高程元素的總和(表7)。

第三步、求出分帶指數(shù)，找出每1個元素最大分帶指數(shù)Dj(表8)，可初步排出分帶序列(括號內(nèi)為重疊元素)：(Mo、Hg、Sn、Mn、As、Sb、Ag)-W-Au-(F、Bi、Cu、Pb、Zn)。

第四步、括號內(nèi)重疊元素進(jìn)一步計算變化梯度差ΔGj，變化梯度差值越小表示越向上富集。見計算公式(2)：

(2)

3.2 軸向分帶序列

根據(jù)本區(qū)07線剖面ⅡAg-3礦體測量數(shù)據(jù)，采用3.1改良戈氏法建立了軸向分帶序列。

表6 指示元素各高程的平均含量

注：元素量單位為wB/10-6，其中w(Au，Hg)/10-9。

表7 指示元素改良格里戈良法正規(guī)化數(shù)據(jù)

表8 指示元素改良格里戈良法分帶指數(shù)

由式(2)得：ΔGMo=1.445，ΔGHg=1.523，ΔGSn=0.645，ΔGMn=0.520，ΔGAs=0.862，ΔGSb=0.326，ΔGAg=0.413，ΔGF=-1.810，ΔGBi=-0.247，ΔGCu=-0.043，ΔGPb=-0.104，ΔGZn=-0.182，從而得出其分帶序列。最終確定由上至下的元素分帶序列：Sb-Ag-Mn-Sn-As-Mo-Hg-W-Au-F-Bi-Zn-Pb-Cu。

礦相學(xué)及電子探針分析等顯示常作為前緣暈元素的Sb在本礦床與Ag元素結(jié)合成硫鹽礦物或以類質(zhì)同像形式賦存于輝銀礦中，因此Sb在本礦床作為近礦暈指示元素，但前緣暈元素As、Hg、F位于分帶序列的中部，且與Mo、W、Bi等尾暈元素疊加在一起，指示成礦作用為多期次。分帶序列的下部主要為Cu、Pb、Zn等近礦暈元素，而并非為尾暈元素，指示礦體往深部還有一定延伸。

4 礦床構(gòu)造疊加暈?zāi)Ｊ?/h2>

一般認(rèn)為，高溫礦物組合為W、Sn、Mo、Bi等礦物組合，中溫礦物組合主要為Cu、Pb、Zn、Ag等礦物組合，低溫礦物組合主要為Hg、As、Sb等礦物組合[12]。多金屬礦床中As、Sb、Hg、F常發(fā)育于礦體前緣部分，Mo，Bi，Mn、W等常發(fā)育于礦體尾部，分帶序列出現(xiàn)“反分帶現(xiàn)象”，因此難以用一次成礦或一個主成礦作用形成的原生暈解釋，本文運用因子分析，分為5個成礦階段，與Ag礦物成礦相關(guān)的主要有前4個成礦階段，分別用Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ表示(圖5)。

根據(jù)前文分析，那更銀礦07線原生暈分帶序列可劃分為：成礦前緣指示元素為As、F、Hg，近礦指示元素為Pb、Zn、Ag、Sb、Cu、Au、Sn，尾暈指示元素為W、Mo、Bi、Mn。

根據(jù)分帶序列建立了那更康切爾銀礦床構(gòu)造疊加暈理想模式(圖5)。ⅡAg-3主礦體接近地表部分有較強(qiáng)的前緣暈異常，而且礦體比鉆孔控制的其他部位均要厚，反映了礦體已經(jīng)剝蝕了一部分。中部出現(xiàn)原生暈前緣指示元素、近礦元素、尾暈元素疊加現(xiàn)象，反映了礦床具多期次成礦特征。而目前工程控制的尾部主要為近礦暈，接近尾部的部位還有前緣暈異常，指示礦體往深部還有一定延伸。

5 盲礦預(yù)測的構(gòu)造疊加暈標(biāo)志

1)在有Ag、Sn、Sb異常的條件下，若有特征前緣暈指示元素As、Hg、F異常連續(xù)出現(xiàn)，尾暈元素Bi、W、Mo、Mn異常弱，指示深部有盲礦存在，若再有Pb、Zn、Cu強(qiáng)異常出現(xiàn)，指示盲礦可能較富。

2)當(dāng)Ag、Sn、Sb異常濃度較低，前緣暈指示元素As、Hg、F異常也很低，且異常較連續(xù)，則指示盲礦較深。

3)當(dāng)Ag、Sn、Sb異常較弱，Cu、Pb、Zn異常很弱，As、Hg、F無異?；蛑挥胁贿B續(xù)外帶弱異常，而Bi、W、Mo、Mn等尾暈指示元素異常強(qiáng)，則指示深部無礦存在。

圖5 那更康切爾溝銀礦床ⅡAg-3礦體構(gòu)造疊加暈理想模式圖

6 結(jié)論

1)那更銀礦床的原生暈軸向分帶由上至下元素分帶序列：Sb-Ag-Mn-Sn-As-Mo-Hg-W-Au-F-Bi-Zn-Pb-Cu。成礦前緣指示元素為As、F、Hg，近礦指示元素為Pb、Zn、Ag、Sb、Cu、Au、Sn，尾暈指示元素為W、Mo、Bi、Mn。

2)原生暈軸向分帶中，前緣暈元素As、Hg、F位于分帶序列的中部，且與Mo、W、Bi等尾暈元素疊加在一起，指示成礦作用為多期次。分帶序列的下部主要為Cu、Pb、Zn等近礦暈元素，而并非為尾暈元素，指示礦體往深部還有一定延伸，深部仍存在良好的找礦前景。

3)通過因子分析，主要分為5個因子：F1(Ag、Sn、Sb、Mn)、F2(Bi、Cu、As)、F3(Pb、Zn)、F4(Ag、Zn)、F5(W、Mo)；其中F1因子為銀的主礦化階段；其中F3因子為鉛鋅礦化階段。