阿爾金蘇吾什杰一帶地質(zhì)特征分析

范天甲，陳培偉，劉 曉，李 宇

（1.河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)勘查院，河南 鄭州 454000；2.河南豫礦資源開發(fā)集團(tuán)有限公司，河南 鄭州 454000）

1 物理特征分析

目前，收集到調(diào)查區(qū)及相鄰地區(qū)的地球物理資料主要有：布格重力異常、自由空間重力異常和航磁異常等[1]。

1.1 區(qū)域重力場(chǎng)特征

第一，1：20萬區(qū)域自由空間重力場(chǎng)特征。大范圍內(nèi)負(fù)的自由空間重力異常，表明地殼深部存在著相對(duì)的質(zhì)量虧損；反之，則有質(zhì)量盈余。調(diào)查區(qū)自由空間重力異常以正值為主，北東東向帶狀分布為主，重力異常呈現(xiàn)北東最高、西南最低的趨勢(shì)。自由空間重力場(chǎng)值變化在-15×10-5m/s2～+150×10-5m/s2間，最高值位于區(qū)內(nèi)北東。重力差達(dá)165×10-5m/s2，區(qū)內(nèi)自由空間重力從南部向北部逐漸增大，整個(gè)NEE向的梯度帶為一系列深大斷裂影響的綜合反映，反映了調(diào)查區(qū)受阿爾金造山帶的影響，該重力梯級(jí)帶反映了阿斯騰塔格斷裂帶。重力高與重力低明顯反映了隆起與凹陷。該異常帶與地層走向基本一致[2]。

第二，1：20萬區(qū)域布格重力場(chǎng)特征。調(diào)查區(qū)布格重力異常均為負(fù)值，重力異常呈現(xiàn)西北最高、南東最低的趨勢(shì)。重力場(chǎng)值變化在-339×10-5m/s2～-278×10-5m/s2間。布格重力異常帶分布主要以NEE向?yàn)橹?，反映了調(diào)查區(qū)受阿爾金造山帶的影響，NW向、近EW向和近SN向重力梯級(jí)帶較少，區(qū)域上分布在塔什大坂一紅柳溝南一帶呈NE向展布的重力梯級(jí)帶，重力值變化在-270×10-5m/s2～-340×10-5m/s2間，整個(gè)梯度帶為一系列深大斷裂影響的綜合反映。該梯級(jí)帶反映了阿斯騰塔格斷裂帶。調(diào)查區(qū)就位于該斷裂帶的西南部，是阿斯騰塔格重力高值區(qū)的一部分，其重力值從北向南向東南逐漸變小。

調(diào)查區(qū)內(nèi)主要出露地層為薊縣紀(jì)金雁山組以及長(zhǎng)城紀(jì)巴什庫爾干巖群。反映了該區(qū)基底的隆起特征。經(jīng)地表地質(zhì)與對(duì)應(yīng)剩余重力異常對(duì)比分析認(rèn)為：長(zhǎng)城紀(jì)巴什庫爾干巖群、薊縣紀(jì)金雁山組地層可引起正的10×10-5m/s2～20×10-5m/s2的重力異常；中～酸性侵入巖與元古界變質(zhì)巖老地層接觸時(shí)，引起的重力低異常幅值在負(fù)的5×10-5m/s2以上；中一酸性侵入巖在新生界沉積盆地中出露時(shí)可引起正的15×10-5m/s2的重力異常，中新生代沉積凹陷引起的重力低異常幅值在負(fù)的20×10-5m/s2以內(nèi)。重力場(chǎng)與地形在不同的構(gòu)造帶上所具有的不同特征，說明現(xiàn)代地形與深部構(gòu)造密切相關(guān)；深部是因、淺部是果?，F(xiàn)代地形特征正是歷史上多期、多次構(gòu)造運(yùn)動(dòng)結(jié)果的反映。布格重力異常主要反映了中新生代以來所形成的構(gòu)造地貌。

1.2 巖石密度特征

第一，地層的密度特征。巖石區(qū)的地殼自上到下大致可以分為三個(gè)密度層，第一層為新生界，主要是由松散物和新近系沉積共同組成的。第二層主要由奧陶系、長(zhǎng)城系構(gòu)成，密度變化范圍較大，平均值為2.68×103kg/m3，新生界和中生界之間存在的一定的密度差，這是第一個(gè)密度界面。第三層由薊縣系構(gòu)成，密度變化范圍大，平均值為2.78×103kg/m3，地層主要巖石是石英千枚巖和白云巖類等，其巖石結(jié)構(gòu)致密為特點(diǎn)，故該層為本區(qū)較高密度層。另外區(qū)內(nèi)各侵入巖體和雜巖體、巖石密度差異性大，對(duì)重力的異常表現(xiàn)有很大的不同之處。地層密度在地層由老到新的過程中，密度值由大變小。每一個(gè)密度值的大小和巖石的組合都有一定的聯(lián)系，在后期也會(huì)受到地質(zhì)作用的影響。按巖石大類分類，不同的沉積巖由于含有的礦物成分和具有不同的孔隙度，密度有較大的變化范圍，沉積巖密度從小到大的順序是：砂巖→泥巖→凝灰?guī)r→灰?guī)r→白云巖。其中砂巖的密度最小，為2.55×103kg/m3，白云密度最大，達(dá)到2.81×103kg/m3，時(shí)代較老的沉積巖比時(shí)代新的同類巖石密度大些[3]。

1.3 區(qū)域航磁特征

區(qū)內(nèi)各地層間磁化率存在著一定的差異，新近系以及奧陶系、薊縣系、長(zhǎng)城系等地層磁化率相對(duì)較小，在區(qū)內(nèi)基本引不起磁異常，而各侵入巖體磁化率較高。從以上地層和巖體的磁化率高低來看，區(qū)內(nèi)高磁化率主要是一些不同期次、不同類型的巖體，各地層磁化率相對(duì)較弱。高磁化率巖體在區(qū)內(nèi)與重力異常有一定的關(guān)系，這為重磁異常的解釋提供了必要的地球物理基礎(chǔ)。

在航磁ΔT化極異常等值線平面圖上，調(diào)查區(qū)全部為負(fù)異常，無正異常分布，磁場(chǎng)值變化幅度不大，范圍為-175.4nT～-80.5nT。整體負(fù)異常南側(cè)略高，北偏東部略低，成跨越全區(qū)的寬緩的近東西向條帶狀異常。航磁ΔT化極異常等值線平面圖上，調(diào)查區(qū)正南部。在調(diào)查區(qū)內(nèi)的北西、北東及正南三處形成了三個(gè)未圈閉的負(fù)異常區(qū)，北西角負(fù)異常區(qū)對(duì)應(yīng)的地層是長(zhǎng)城紀(jì)巴什庫爾干巖群第一巖組（ChB1），出露的巖石主要為二云石英片巖、方解黑云石英片巖和大理巖、變質(zhì)砂巖和粉砂巖等。該區(qū)長(zhǎng)城系巴什庫爾干巖群發(fā)生高綠片巖相局部低角閃巖相變質(zhì)，奧陶紀(jì)—泥盆紀(jì)中酸性巖體侵入，不同期次的斷裂活動(dòng)頻繁，是尋找非金屬礦產(chǎn)的有利地帶。在調(diào)查區(qū)北東部的負(fù)異常區(qū)對(duì)應(yīng)的地層是薊縣紀(jì)塔昔達(dá)坂群金雁山組，巖性組合主要是白云巖。在調(diào)查區(qū)正南部的負(fù)異常區(qū)對(duì)應(yīng)出露的地層是第四紀(jì)，主要是洪沖積的礫石、卵石、砂礫石和砂石等陸相粗碎屑沉積物。磁場(chǎng)強(qiáng)度和異常分布與巖石地層單位耦合關(guān)系較好。

2 地球化學(xué)特征

因?yàn)槌傻V的過程比較復(fù)雜且時(shí)間長(zhǎng)，這就會(huì)使得一部分元素會(huì)進(jìn)行富集，或者貧化。這種富集或者貧化都是在一定背景的基礎(chǔ)上進(jìn)行變化的，是地質(zhì)和地球共同作用的結(jié)果。地球的化學(xué)特征就是將元素在地質(zhì)體中進(jìn)行活化和富集，在多種成礦作用下進(jìn)行一定的結(jié)合，以1：5萬地球化學(xué)測(cè)量樣品分析結(jié)果為研究對(duì)象，對(duì)元素在區(qū)域上的分布規(guī)律進(jìn)行研究，主要包括元素在不同介質(zhì)中的分布與分配，與區(qū)域含量比較之后的相對(duì)高低變化規(guī)律、元素組合特征、元素地球化學(xué)場(chǎng)的空間分布，在此基礎(chǔ)上，劃分地球化學(xué)場(chǎng)區(qū)，明確找礦方向及找礦靶區(qū)。

在調(diào)查的過程中，相關(guān)工作人員對(duì)調(diào)查區(qū)元素含量變化特征進(jìn)行了一定的調(diào)查和分析。2015年～2018年，河南省的相關(guān)部門在新疆阿爾金塔一帶進(jìn)行了相關(guān)的調(diào)查。同時(shí)還對(duì)一些元素地球化學(xué)特征值就是基于全部樣品與地殼克拉克值、阿爾金-東昆侖一帶元素平均值含量進(jìn)行了對(duì)比分析。與上地殼克拉克值相比，Ag、As、Bi、Sb等元素含量偏高，尤其Sb、As相對(duì)濃集程度極高；Cr、La、Pb、Sn、W等元素接近東昆侖—阿爾金元素豐度值。其他元素為相對(duì)低背景。與東昆侖-阿爾金相比，As、Bi、Sb、Sn、W等元素高于東昆侖-阿爾金豐度值，呈現(xiàn)區(qū)域高背景特征；Ag、La、Nb、Th等元素的含量與東昆侖-阿爾金相近，屬于正常范疇；其他元素低于或遠(yuǎn)低于東昆侖-阿爾金豐度值。

根據(jù)調(diào)查區(qū)元素濃集程度和變異程度結(jié)合調(diào)查區(qū)地質(zhì)認(rèn)識(shí)認(rèn)為：第一，調(diào)查區(qū)主要富集元素為As、Bi、Sb、Sn、W，反應(yīng)調(diào)查區(qū)內(nèi)酸性巖漿活動(dòng)比較發(fā)育，As、Sb元素濃集程度極高反應(yīng)調(diào)查區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，區(qū)內(nèi)其他元素相對(duì)虧損反應(yīng)調(diào)查區(qū)部分地質(zhì)體熱液元素含量較低，結(jié)合調(diào)查區(qū)西北Cu、Cr、Co、Ni等異常及Cu礦點(diǎn)發(fā)育，反映該類熱液可能來源于調(diào)查區(qū)深部或區(qū)外偏基性巖漿活動(dòng)。

第二，同時(shí)，調(diào)查區(qū)內(nèi)元素變異程度普遍較高，反應(yīng)區(qū)內(nèi)構(gòu)造巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，各元素在調(diào)查區(qū)局部活化較強(qiáng)。同時(shí)反應(yīng)區(qū)內(nèi)不同地質(zhì)體之間元素含量特征差異性較大。

第三，區(qū)內(nèi)Sn、W、Sb、As富集程度及變異程度均較高，表明這幾種元素遷移富集能力較強(qiáng)，有利形成與巖漿活動(dòng)有關(guān)的Sn、W礦。

第四，Zn元素在調(diào)查區(qū)富集程度較低，但變異性極強(qiáng)，達(dá)4.24，表明Zn遷移活化程度較高，在局部地區(qū)活化成礦能力較強(qiáng)。下表是幾個(gè)地區(qū)元素富集情況。

表1 元素富集情況表

除此之外，還對(duì)不同地質(zhì)單元元素含量變化特征進(jìn)行了一定的研究。對(duì)不同地質(zhì)單元元素含量變化特征研究，結(jié)合地球化學(xué)圖，可以得出以下結(jié)論：在第四系中，元素普遍呈現(xiàn)虧損狀態(tài)，且變異普遍較弱，反應(yīng)第四系對(duì)熱液活動(dòng)的覆蓋遮蔽性較強(qiáng)。Sb在第四系富集，且有一定的變異性，表明Sb元素活性較強(qiáng)，構(gòu)造作用引起的含Sb熱液搬運(yùn)距離較遠(yuǎn)，在第四系沉積物中有一定的顯示。

3 遙感影像特征

3.1 遙感地質(zhì)的解譯

本次地質(zhì)解譯通過野外路線調(diào)查、實(shí)測(cè)地質(zhì)剖面研究，分析不同的巖石組合及其結(jié)構(gòu)構(gòu)造特征在遙感影像圖斑紋理結(jié)構(gòu)與色調(diào)中的差異建立遙感解譯標(biāo)志，在此基礎(chǔ)上對(duì)調(diào)查區(qū)尤其是人力難以到達(dá)區(qū)域進(jìn)行詳細(xì)的地質(zhì)解譯。本次地質(zhì)解譯過程中依據(jù)各類不同巖石類型的波譜特征，對(duì)第四系、奧陶系、青白口系、薊縣系、長(zhǎng)城系巴什庫爾干群、阿爾金巖群中的不同巖石組合按標(biāo)志特征，進(jìn)行了解譯。

3.2 蝕變異常提取

通過1：5萬遙感地質(zhì)解譯和遙感異常提取，能夠?qū)Ω鞯刭|(zhì)體的影像特征進(jìn)行確定，并很好地指導(dǎo)了區(qū)內(nèi)的地質(zhì)填圖工作。利用“去干擾-主成分分析-閾值處理技術(shù)”方法提取了羥基和鐵染遙感異常并作了分級(jí)處理。

第一，遙感羥基異常分布。遙感異常信息就是指利用各種蝕變信息在一定的數(shù)據(jù)波段上會(huì)存在一段明顯的特征譜帶。相關(guān)工作人員能夠從該地區(qū)的巖石上進(jìn)行鐵染異常信息和羥基異常信息的提取。礦元素在富集的過程中往往會(huì)存在一定的熱液蝕變的作用，或者在其表面也會(huì)發(fā)生一定的變化，這就說明蝕變作用和礦石的形成有一定的關(guān)系。遙感異常信息提取的目的就是要提取和圈定與成礦密切有關(guān)的蝕變巖帶和礦體表生氧化帶（鐵帽）等。

區(qū)內(nèi)羥基異常相對(duì)于鐵染而言，較為發(fā)育，圈定獨(dú)立分布的異常區(qū)34處。主要分布在調(diào)查區(qū)內(nèi)薊縣系金雁山組（Jxj）塊狀白云巖、薄-中層狀細(xì)晶灰?guī)r以及與古生代奧陶紀(jì)（O1δ）細(xì)粒石英閃長(zhǎng)巖、英云閃長(zhǎng)巖接觸帶兩側(cè)。

第二，遙感鐵染異常分布。區(qū)內(nèi)鐵染異常相對(duì)于羥基而言，不太發(fā)育，能圈定獨(dú)立分布的異常區(qū)20處。主要分布在調(diào)查區(qū)內(nèi)長(zhǎng)城系第四巖組（ChB）千枚巖、片巖、變粒巖和大理巖中級(jí)變質(zhì)巖系以及與早奧陶紀(jì)酸性侵入巖體接觸帶附近。少量分布在新太古-古元古界（Ar3-Pt1Aa）以片麻巖、變粒巖為主夾大理巖和斜長(zhǎng)角閃（片）巖中高級(jí)變質(zhì)巖系中。結(jié)合化探綜合異常查證情況，Tr01鐵染異常與15號(hào)鎢礦化點(diǎn)關(guān)系密切，其他鐵染蝕變異常多為表生第四系浮土引起假異常。綜合分析，調(diào)查區(qū)Qj01羥基異常、Tr01鐵染異常與中奧陶世粗粒二云二長(zhǎng)花崗巖與長(zhǎng)城系巴什庫爾干群接觸帶圍巖蝕變及鎢礦化關(guān)系密切；Qj13羥基異常與早奧陶世與早奧陶世中粗粒黑云二長(zhǎng)花崗巖接觸帶圍巖蝕變及接觸帶內(nèi)鎢錫礦化關(guān)系密切，其他羥基、鐵染蝕變異常多為表生第四系浮土引起假異常。

4 結(jié)語

綜上所述，阿爾金蘇吾什杰地區(qū)的地質(zhì)特征，化學(xué)特征以及遙感影像特征都具有很大的成礦優(yōu)勢(shì)，已發(fā)現(xiàn)一系列的多金屬礦點(diǎn)，綜合分析研究區(qū)具有較好的成礦前景，相關(guān)研究人員一定要對(duì)該地區(qū)的地質(zhì)特征進(jìn)行充分的研究。