新疆且末縣屈庫(kù)勒克金礦地球化學(xué)原生暈找礦預(yù)測(cè)

陳 威，藏 梅，扈景程，高健強(qiáng)，古麗格尼娜

（1.新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)，新疆 烏魯木齊830011；2.新疆工程學(xué)院，新疆烏魯木齊830091）

且末縣屈庫(kù)勒克金礦處于新疆且末縣西南約150km 東昆侖主峰以北的中高山地帶，是新疆東昆侖一帶重要的金礦床，新疆第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)于2009年發(fā)現(xiàn)并開(kāi)始評(píng)價(jià)。目前對(duì)該礦的評(píng)價(jià)工作已進(jìn)入尾聲，由于傳統(tǒng)地質(zhì)方法的局限性，深部找礦工作缺乏技術(shù)指導(dǎo)和理論依據(jù)，很難取得找礦突破。近年來(lái)原生暈（原生地球化學(xué)）找礦在勘查領(lǐng)域中得到了廣泛的應(yīng)用，并取得了顯著的找礦效果。原生暈特征找礦具有其自身的優(yōu)勢(shì)，通過(guò)總結(jié)成礦元素在空間上的組合分布規(guī)律，進(jìn)行找礦預(yù)測(cè)。筆者對(duì)本礦床開(kāi)展地球化學(xué)研究，了解成礦元素在成礦作用過(guò)程中的遷移和富集規(guī)律及其空間分帶特征,總結(jié)礦區(qū)原生暈控礦規(guī)律,結(jié)合成礦構(gòu)造、巖漿活動(dòng)和地球化學(xué)等方面資料的分析,為礦區(qū)深部找礦預(yù)測(cè)提供依據(jù)。

1 地質(zhì)概況

礦區(qū)位于塔里木陸塊南緣活動(dòng)帶喀拉米蘭晚古生代弧溝帶之中，北隔阿爾金深大斷裂與塔里木中央地塊相鄰，其南隔木孜塔格—鯨魚(yú)湖大斷裂與華南板塊之木孜塔格中生代陸內(nèi)裂陷盆地相鄰（圖1）。從區(qū)域上來(lái)看，礦區(qū)處于喀拉米蘭晚古生代弧溝系的哈拉米蘭河群上亞群，由多種成礦活動(dòng)共同作用，形成了該區(qū)種類繁多的各種礦產(chǎn)[1-2]。

1.1 礦區(qū)地質(zhì)

礦區(qū)位于屈庫(kù)勒克達(dá)坂以東，區(qū)內(nèi)構(gòu)造線呈近東西向，處于屈庫(kù)勒克復(fù)式向斜構(gòu)造之中，主要以碎屑巖、火山碎屑巖等沉積巖層，以及斷裂構(gòu)造發(fā)育為特征?？辈閰^(qū)出露地層主要有下石炭統(tǒng)托庫(kù)孜達(dá)坂群（C1Tk）、上石炭統(tǒng)哈拉米蘭河上亞群（C2H2）、中—下二疊統(tǒng)樹(shù)維門科組（P1-2s）。礦區(qū)內(nèi)侵入巖不發(fā)育（圖1）。主要發(fā)育有閃長(zhǎng)玢巖脈、石英脈、石英方解石脈，脈體規(guī)模較小，多沿?cái)嗔褬?gòu)造帶發(fā)育。周邊地區(qū)見(jiàn)有花崗閃長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖等出露。

圖1 屈庫(kù)勒克金礦礦區(qū)地質(zhì)圖

1.2 礦床地質(zhì)

礦床主要由一條近東西向的礦帶組成。產(chǎn)于哈拉米蘭河群上亞群第一巖性段(C2H2-1)地層之中，整體呈東西向帶狀分布。目前，屈庫(kù)勒克金礦區(qū)共圈出礦體9條，其中金礦體8 條，其中主礦體長(zhǎng)度595m，平均厚度3.43m，金平均品位3.80g/t。

礦床出露地層主要為深灰色粉砂巖、灰?guī)r、砂巖的不均勻互層，巖層呈高角度出露，并出露有灰白色大理巖，局部夾淺灰綠色火山角礫巖。礦區(qū)內(nèi)構(gòu)造控礦特征非常明顯，褶皺、斷裂和節(jié)理具有多級(jí)控礦作用，斷層的發(fā)育為礦體的形成提供了有利部位，層間斷裂控制了礦體的分布規(guī)律和大小，羽狀節(jié)理控制著網(wǎng)脈礦體的分布和規(guī)模。破碎蝕變帶是金礦賦存的最佳部位。礦床內(nèi)侵入巖不發(fā)育，

帶內(nèi)蝕變以硅化、角礫巖化、絹云母化、碳酸巖化等為主，局部高嶺土化；礦化以褐鐵礦化、黃鐵礦化、黃鉀鐵礬化為主，其中硅化、黃鉀鐵礬化、黃鐵礦化、褐鐵礦化與金礦化密切相關(guān)。礦石結(jié)構(gòu)主要為自形—他形的細(xì)粒結(jié)構(gòu)、充填結(jié)構(gòu)，其次有各種交代結(jié)構(gòu)以及后期應(yīng)力作用所形成的壓碎結(jié)構(gòu)等。礦石構(gòu)造以浸染狀、松散土狀、角礫狀、團(tuán)塊狀為主，其次有脈狀—網(wǎng)脈狀等。

2 礦床成因簡(jiǎn)述

屈庫(kù)勒克東金銻礦主要賦存于上石炭統(tǒng)哈拉米蘭河群上亞群（C2H2）地層中,在晚華力西—印支期的強(qiáng)烈俯沖及碰撞作用，不但形成了區(qū)域深斷裂、大型剪切帶及次一級(jí)的褶皺和斷裂—裂隙控礦構(gòu)造，而且還促使了成礦流體的活化和成礦物質(zhì)的富集。區(qū)內(nèi)大型剪切帶一般都經(jīng)歷過(guò)由韌性向韌—脆性和脆性的構(gòu)造演化，同時(shí)伴隨有相應(yīng)的金礦化作用。其形成機(jī)制為：與碰撞有關(guān)的熱事件(包括造山花崗巖的侵位)，不斷提高地?zé)崽荻?，?qū)使被加熱的建造水和大氣降水等熱液流體沿碰撞帶和大型剪切帶做遠(yuǎn)距離的運(yùn)移，并在途中不斷淋取圍巖的成礦元素，形成含金流體。當(dāng)這些流體進(jìn)入到礦床或礦體構(gòu)造后，由于構(gòu)造性質(zhì)的轉(zhuǎn)換(韌性—韌—脆性或脆性)，溫、壓等物理化學(xué)條件亦隨之改變，流體發(fā)生不混溶，于是含金成礦流體沉淀，形成金礦體。

3 礦床原生暈特征

利用典型剖面對(duì)整個(gè)礦床進(jìn)行研究，建立本礦床熱液礦床原生暈軸向分帶模型。熱液礦床原生暈具有明顯的組分分帶特征,特別是原生暈軸向分帶,即每個(gè)礦體都有自己的前緣暈、近礦暈和尾暈,其前緣暈在礦體前緣可達(dá)100～300m,為尋找盲礦提供了重要信息[3],這就是本礦床應(yīng)用原生暈找盲礦的最基本的依據(jù)。

KT03勘探線是屈庫(kù)勒克礦中最為典型的剖面，礦體向深部呈尖滅在現(xiàn)特征，累計(jì)控制礦體斜深近500m（圖2），控礦構(gòu)造比較穩(wěn)定，未出現(xiàn)礦體受后期構(gòu)造破壞的情況。目前勘探線后排ZK0303顯示礦體已尖滅，是否繼續(xù)向深部施工鉆孔缺乏依據(jù)，本文旨在利用原生暈軸向分帶特征為地質(zhì)探礦工作提供可供參考的資料。

圖2 KT03勘探線礦體分布示意圖

3.1 礦床元素富集特征

選擇礦床比較典型的KT03勘探線，對(duì)各類工程中的435 件光譜樣進(jìn)行分類統(tǒng)計(jì)，求得相關(guān)元素平均含量，將其與整個(gè)普查區(qū)的元素背景值進(jìn)行對(duì)比，可以反映礦床相關(guān)元素的富集特征（表1），樣品來(lái)源于新疆第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)屈庫(kù)勒克金礦詳查工作。

從表1可見(jiàn)，Au、Sb、As、W富集系數(shù)較高，是礦床主要的成礦元素和找礦指示元素，Cu、Ag、Mo 一般富集，具有一定的研究意義，而Pb、Bi、Sn富集系數(shù)較小，含量略高于普查區(qū)背景值，說(shuō)明這幾種元素對(duì)礦床的指示意義不大。由此推斷礦床熱液來(lái)源較為簡(jiǎn)單，成礦熱液中多以中低溫元素為主，攜帶少量的Zn、Mo、W等元素。因此，本礦床地球化學(xué)的主要研究對(duì)象為Cu、Au、Sb、As、W、Ag、Mo。

表1 礦床元素異常特征表

3.2 礦床原生暈軸向分帶規(guī)律

在確定了礦床指示元素以后，對(duì)KT03 號(hào)勘探線進(jìn)行原生暈分帶特征研究，主要根據(jù)鉆孔中光譜分析成果了解勘探線深部各相關(guān)元素大致的分布趨勢(shì)，并掌握元素軸向分帶序列，為原生暈預(yù)測(cè)盲礦體提供依據(jù)[4-5]。

屈庫(kù)勒克金礦體受東西向斷裂控制，礦體延深呈尖滅在現(xiàn)特征，形成的原生暈位于斷裂附近，并且異常形態(tài)呈串珠狀。礦床主成礦元素以Au 為主，以Au 分布特征為參考，判斷出各元素在空間上的相互關(guān)系（圖3）。

圖3 KT03勘探線剖面單元素地球化學(xué)圖

從勘探線ZK0304孔至近地表，存在Au、Sb、W、Cu等多元素異常，且異常濃度中心重合，無(wú)法確定原生暈分帶序列，且無(wú)As、Zn 元素異常，推測(cè)礦體存在剝蝕。因此主要通過(guò)深部礦體暈來(lái)分析各元素之間的關(guān)系

從ZK0305 孔至勘探線深部，存在兩個(gè)主要的礦暈，各元素均表現(xiàn)出濃度分帶，具體特征如下：

As、Au元素的異常強(qiáng)度高，異常范圍大，在整個(gè)圖面區(qū)域內(nèi)，大多數(shù)區(qū)域的異常值都要高于普查區(qū)背景值，多級(jí)濃度分帶特征明顯，各元素濃度中心和異常分布趨勢(shì)一致，顯示出這兩種元素化學(xué)性質(zhì)相似的特點(diǎn)。2 種元素的關(guān)系為，Au 的濃度中心位置最上，As的濃度中心位于Au之后。

Ag、Zn、Mo 的分布趨勢(shì)非常相似，Ag、Zn 異常強(qiáng)度一般，Mo 的異常強(qiáng)度較低，主要在勘探線下部形成濃度分帶，濃度中心位置重合，但Zn的一級(jí)、二級(jí)濃度分帶范圍要大，位置更靠上，判斷Zn的序列應(yīng)位于Ag、Mo 之上。Ag、Mo 的序列從單個(gè)礦暈中很難判斷，但從勘探線整體分布趨勢(shì)來(lái)看，其濃度中心位置要高于Mo，因此本組元素的從上向下的序列應(yīng)為Zn-Ag-Mo。其次Zn-Ag-Mo 各級(jí)濃度帶在向深部趨于封閉，沿水平向主斷裂南側(cè)敞開(kāi)。

由于地表礦體可能被剝蝕，W 的分布規(guī)律比較反常，主要ZK0304 孔至近地表出現(xiàn)異常，并形成多級(jí)濃度分帶。

Cu 和Sb 的分布趨勢(shì)較為相似，異常濃度低，異常范圍大，未見(jiàn)高濃度中心，其高異常區(qū)主要集中在深部ZK0303 孔，向深部大范圍敞開(kāi)，而Sb 的濃度系數(shù)要大于Cu，即Sb更為富集，其濃度中心位置要在Cu之上。

通過(guò)直觀法對(duì)KT03 勘探線各元素分布趨勢(shì)的對(duì)比，結(jié)合我國(guó)熱液型金礦床原生暈軸向分帶序列[4-5]，大致得出本礦礦床各指示元素的分帶序列有上到下依次為為Zn-Ag-Mo-As-Au-Sb-Cu-W。

根據(jù)元素特性以及各元素在勘探線的分布趨勢(shì)的相似性，大致對(duì)礦床指示元素劃分為前暈、礦中暈、礦下暈、尾暈四個(gè)類型。其中Au 為礦中暈元素，也具有礦下暈元素特征，Ag、Zn、Mo表現(xiàn)出密切的關(guān)系，總體分布趨勢(shì)比Au、As靠上，屬于前緣暈元素；Au、As則屬于礦中暈元素；Cu和Sb的分布趨勢(shì)較Au、As靠下，屬于尾暈元素；而W的分布趨勢(shì)在近地表和Au、As很相似，濃度中心重合，但沿軸向向深部未見(jiàn)異常，因此推測(cè)其深部濃度中心還未被揭露，其異常分布位置要較所有元素靠下。在本礦床中歸為尾暈元素，具有探礦指示作用。

整體來(lái)看，礦床成礦階段形成的原生暈分帶較為規(guī)律，原生暈疊加效應(yīng)不明顯，高異常元素主要為Au、As、Sb、W,礦床指示元素較少。這與礦床內(nèi)未見(jiàn)侵入巖活動(dòng)，成礦熱液來(lái)源較為單一、成礦階段所攜元素較少有關(guān)。

礦區(qū)成礦元素形成的礦暈沿軸向呈串珠狀，每個(gè)串珠狀礦暈都存在特定的原生暈分帶。由于近地表礦暈因?yàn)閯兾g被破壞，勘探線上部至近地表出現(xiàn)Sb、Au、Mo、W、Ag、Zn 多類元素異常，即有前緣暈元素高異常、也有尾暈元素高異常（圖4）。

在勘探線深部，主要表現(xiàn)為前緣暈暈元素和礦中暈元素的高異常，并形成多級(jí)濃度分帶；尾暈元素表現(xiàn)為低異常濃度分帶。各類元素異常強(qiáng)度的判斷基于研究部位與整個(gè)普查區(qū)相對(duì)比而產(chǎn)生的元素富集系數(shù)?？碧骄€整體表現(xiàn)出上部為多暈高異常，下部為前緣暈和礦中暈元素的高異常（表2）。

表2 KT03勘探線元素異常特征

需要特別說(shuō)明的是深部礦暈只存在前緣暈和礦中暈元素高異常，尾暈元素異常強(qiáng)度較低，部分尾暈元素如W 未見(jiàn)異常，而W 元素作為礦床主要的指示元素，其高異常主要為成礦熱液所攜帶而導(dǎo)致，正常情況下應(yīng)該與前緣暈元素相匹配而分布，因此W 在深部未見(jiàn)異常較為反常，反映了W 的高異常區(qū)域還未揭露和探知。

4 結(jié)論

從組合暈的分布特征來(lái)看，前緣暈和礦中暈向深部出現(xiàn)閉合，但尾暈元素的低異常反映了成礦熱液活動(dòng)形成的原生暈分帶現(xiàn)象還未探知，成礦熱液形成的原生暈向深部還會(huì)繼續(xù)存在。目前工程控制范圍內(nèi)的礦中暈向深部閉合，但不排除深部未探知部位繼續(xù)存在串珠狀礦暈的可能，指示深部仍具備探礦潛力。其次深部礦暈也表現(xiàn)出向南水平延伸的特征，說(shuō)明了深部礦體發(fā)育的復(fù)雜性，可能存在其他由主控礦斷裂發(fā)展而來(lái)的次級(jí)裂隙，預(yù)示著主礦體存在分支現(xiàn)象。同時(shí)對(duì)KT03 線淺部和深部礦暈中心的光譜樣品進(jìn)行整理，并對(duì)比研究，與淺部元素濃度值相比，以As、Au 為代表的前緣暈元素在深部礦暈中濃度相對(duì)高，而以Cu、W 為代表的尾暈元素相對(duì)較低（表2）。這種情況說(shuō)明與礦體相配套的原生暈結(jié)構(gòu)依然比較穩(wěn)定。指示深部未探測(cè)部位找礦前景較好。

圖4 KT03勘探線剖面組合暈特征示意圖

通過(guò)原生暈特征和深部元素異常綜合分析，Au礦體還會(huì)在深部繼續(xù)發(fā)育，而且規(guī)模、品位變化不大，具有較大的找礦潛力。