青海同德地區(qū)金礦地質(zhì)特征及找礦靶區(qū)選擇

許宜輝，毛學佳

（江蘇華東新能源勘探有限公司（江蘇省有色金屬華東地質(zhì)勘查局八一三隊），江蘇 南京 210000）

同德金礦位于青海省的中心部分，連同其周邊地區(qū)構(gòu)成了青藏高原北部的一處重要的地質(zhì)單元，并已成為一種重要的礦產(chǎn)資源基地[1]。

在中國，由于其豐富的金、銅、鐵和多金屬礦產(chǎn)資源，該地區(qū)目前已基本實現(xiàn)1：50萬、1：20萬、1：25萬地球化學數(shù)據(jù)的覆蓋。在此基礎(chǔ)上，利用傳統(tǒng)方法圈定了大量地球化學綜合異常，取得了良好的效果[2]。但仍然存在一些問題，在西部地區(qū)進行地球化學掃描是最有效的礦產(chǎn)勘查手段之一，新中國成立以來，經(jīng)過多輪地質(zhì)工作[3]。特別是近年來以西部地區(qū)找礦工作為重點，通過開展多輪地質(zhì)礦產(chǎn)資源大調(diào)查項目，青海同德地區(qū)實現(xiàn)了區(qū)域地球化學掃描基本覆蓋[4]。

在此基礎(chǔ)上開展了系統(tǒng)的地球化學數(shù)據(jù)處理工作，圈定了大量綜合地球化學異常，為青海同德地區(qū)金礦找礦突破提供了強有力的信息支持，指導了大量大中型礦區(qū)的找礦工作取得突出的勘探成果。

1 青海同德地區(qū)金礦地質(zhì)特征

青海同德地區(qū)金礦礦區(qū)內(nèi)砂、板巖組合，是區(qū)內(nèi)的主要含礦層，廣泛出露的地層為巴顏喀拉山群下統(tǒng)的下三疊統(tǒng)昌馬河組上段，呈復(fù)式褶皺產(chǎn)出，出露面積約占礦區(qū)92%。中三疊統(tǒng)甘德組屬于砂巖夾板，在礦區(qū)東北部，馬龍枝逆沖帶出露中二疊統(tǒng)步青山群[5]。石炭系中二疊統(tǒng)形成于同德礦區(qū)口沖斷帶，是一個北西朝北東向行進的狹長斷塊。各種巖石以厚層、塊狀或透鏡體的形式出現(xiàn)。礦區(qū)主體構(gòu)造為NWSSE向，區(qū)域深處穿過礦區(qū)東北部。主斷裂的裂縫寬度為100m～300m，形成復(fù)雜的構(gòu)造巖。該斷裂帶以夾持石炭中二疊統(tǒng)步青山群為特征。

斷裂帶具有黃鐵礦化、絹云母化、褐鐵礦化、黃銅礦化、孔雀礦化等特征。受其影響，兩側(cè)褶皺構(gòu)造相對發(fā)育，以青海同德地區(qū)金復(fù)合傾伏背斜為代表，軸向為NWSSE。更重要的是，巴利揚卡拉由昆侖群形成的埡口，多處發(fā)育區(qū)域性深斷裂衍生的次生斷裂，特別是昌標志群上次生斷裂的形成，層間斷裂帶發(fā)育很快，呈羽狀平行分布，向120°～135°，多向西南方向，少量北東，傾斜45°～70°，是主要的控礦構(gòu)造。含礦裂隙蝕變的寬度一般為3m～15m，長度大于1.5km。

金礦化主要在硅化毒砂礦化中形成，黃鐵礦含量與金礦品位對應(yīng)[6]。礦區(qū)NWS-SE滑動斷裂屬于礦后斷裂，對礦體具有破壞作用。

青海同德地區(qū)金礦床未見出露巖體，但根據(jù)遙感和航磁資料，大廠金礦床下部存在隱伏巖體。關(guān)鍵的主成分異常的分布來看，正負荷異常主要分布在南帶及南帶兩側(cè)，負負荷異常主要分布在南帶中北部，它們也分布在北帶山期巖體附近。以分布情況來觀察兩類礦床的地質(zhì)特征，與基性巖有關(guān)的礦床關(guān)鍵在正負荷異常周圍遍布，與中酸性巖有關(guān)的礦床主要分布在負負荷異常附近，這就側(cè)面反映了成礦與東西部位的地質(zhì)環(huán)境區(qū)別，西部與熱液活動密不可分，東段與巖漿活動息息相關(guān)[7]。

青海同德地區(qū)金礦床圍巖發(fā)育以硅化、絹云母、高嶺土化為主的蝕變巖。湖泊沉積分布在現(xiàn)代湖泊的外緣，下部為砂礫層，上部為灰色亞沙土層，多為沼澤沉積或沼澤沉積疊加。第三紀河流河谷沼澤沉積物發(fā)育于次級源區(qū)以及現(xiàn)代湖泊外緣等地，為灰黑色亞沙質(zhì)土、亞粘土及粉砂層、腐殖質(zhì)層等，不穩(wěn)定的泥炭層大面積覆蓋。大廠礦床無裸露巖體，但根據(jù)遙感和航磁資料，在大廠礦床下部存在隱伏巖體，風成沙堆積主要分布在黃河流域及其外緣，散布在湖以西的流動沙丘，普遍分為固定或半固定類型[8]。一條展布的狹長塊體石炭系中二疊統(tǒng)布青山組，該組圈閉于昆侖山口九支沖斷帶內(nèi)，巖性以中基性火山巖和碳酸鹽巖為主，碎屑巖次之?；鹕綆r主要為灰綠色全巖安山巖、玄武巖等，其次為灰紫色凝灰?guī)r。碳酸鹽巖主要為灰色或深灰色、玫瑰色大理巖、灰白色帶狀大理巖和礫質(zhì)灰?guī)r?；鹕剿樾紟r包括灰綠色安山質(zhì)熔巖角礫巖和灰紫色凝灰質(zhì)粉砂巖，各類巖石多為層狀厚塊體，彼此呈透鏡狀。它們的沿走向有波彎曲、伸縮、分支復(fù)合現(xiàn)象。礦體沿傾角波彎曲方向，傾角變化，礦體形態(tài)單一，大部分呈現(xiàn)薄層或板狀的形態(tài)。具體參見礦化階段介紹和礦化階段介紹，碳酸化作用一旦發(fā)生，一定規(guī)模下通常在硅化作用的最后階段一起形成精細的石英方解石脈巖屑，并在早期發(fā)生礦化和蝕變。

2 青海同德地區(qū)金礦找礦靶區(qū)選擇圈定

2.1 找礦靶區(qū)圈定路線

根據(jù)成礦預(yù)測方法的理論原理，圈定找礦靶區(qū)主要考慮地球化學信息，由于地球化學信息是最直接的找礦信息，其巖石元素組合反映了一定的地質(zhì)背景，成礦元素組合代表某一礦床形成的潛力，單元素異常結(jié)果的潛力指示特定礦物，元素含量的空間變化率指示某一礦物形成的有利位置，并且它們之間的信息是相互關(guān)聯(lián)的，目標是一致的。元素組合是指地質(zhì)事件引起的某些元素的特定組織關(guān)系，是元素在地質(zhì)體中與地質(zhì)環(huán)境相關(guān)的親和力的具體表現(xiàn)，對烴源巖來說，水系沉積物具有繼承性。微觀地球化學信息反映了一定地球化學元素含量的分布的宏觀地質(zhì)特征，總體上是元素以礦源為中心遷移、擴散、滲透而形成的元素空間運移場。成礦元素因遠離礦源而逐漸減弱，成礦過程具有多階段的多源性，相應(yīng)的成礦條件也多種多樣，許多復(fù)雜的地質(zhì)因素對地球化學元素的控制，其必須表現(xiàn)出元素群組合特征，不僅初生暈元素具有地質(zhì)環(huán)境共生的特征，次生暈中所包括的一些河流沉積物彌散流，也同樣具有這種共生的特征表象，但一般不存在一一對應(yīng)的關(guān)系之中[9]。也就是說，如果發(fā)生礦化，元素在空間中的含量必然發(fā)生變化，不同的礦化類型必然有不同的元素組合，而不同的元素組合也反映了不同的礦化類型。因此，從成礦元素以及一些指示元素之中，主成分分析中提取的主成分載荷必須與不同的成礦類型有所關(guān)聯(lián)。從整體上看，地球化學元素含量分布是元素以礦源為中心的遷移、擴散和滲透形成的元素空間遷移場，成礦元素隨著遠離礦源而逐漸減弱。也就是說，如果礦化發(fā)生，元素的含量必須呈現(xiàn)空間變化。此外，還應(yīng)考慮各種礦床的成礦元素和指示元素異常信息。

根據(jù)層次分析法，首先建立層次模型，如圖1所示。

圖1 青海同德地區(qū)金礦成礦找礦靶區(qū)層次模型

青海同德地區(qū)金礦床發(fā)育SEDEX型、VHMS型、巖漿解離型和沉積結(jié)晶分異型。Cu、Co、Cr、Ni、W和Zn的單元素異常對應(yīng)于元素組合。由于Cu和Co是與基性巖礦化有關(guān)的最具代表性的礦床，且具有一定的規(guī)模，所以Cu和Co主要考慮元素的空間變化率。根據(jù)目前可知的一些數(shù)據(jù)進行分析，所有的金礦披上的金色領(lǐng)域可能屬于造山型,這不僅是理論意義的總結(jié)，而且是區(qū)域性的成礦規(guī)律所得。建立一個統(tǒng)一的成礦模型需要指導該地區(qū)的進一步勘探工作,需要不斷對其進行加強指示[10]。以造山金礦成礦理論為指導，對剖析進行系統(tǒng)的造山金礦地質(zhì)地球化學特征分析，同德地區(qū)的金礦床流體包裹體特征及成因與成礦時代的確定，這有助于提高同德地區(qū)的金礦床理論研究水準，從而豐富熱液型金礦的成礦理論，根據(jù)層次分析法，建立層次模型，如圖2所示。

圖2 青海同德熱液型金礦找礦靶區(qū)層次模型

這些礦石破碎的蝕變帶寬一般為5m～35m，多在1000m左右。更重要的是，在山口坳陷巴利亞卡拉尤昆侖山組中發(fā)育的二級斷裂，一般會和區(qū)域深大斷裂，尤其是衍生長標志群形成的次生斷裂，層間斷裂帶十分發(fā)育后呈羽狀平行分布，分布角度至120°～165°之間。金礦化常形成于硅黃化和毒砂礦化之間，黃鐵礦和毒砂含量一般和金品位成正比存在，礦區(qū)內(nèi)的西向滑動斷層屬礦化后的斷層，會對礦體礦靶區(qū)圈定造成破壞。

2.2 礦區(qū)遠景找礦靶區(qū)圈定

青海同德地區(qū)賦存礦物類型分為熱液型、矽卡巖型、斑巖型等，其中熱液型礦物和斑巖型礦物出露規(guī)模較小，有零星分布礦化點。

從礦區(qū)的地球化學特征和成礦環(huán)境分析，該礦區(qū)具有一定開發(fā)潛力。矽卡巖型和斑巖型成礦物質(zhì)主要被認為是中酸性巖石，矽卡巖的類型是最重要的，對應(yīng)于鉛礦石，和斑巖型鉬鐵礦石主要相關(guān)。最重要的元素與矽卡巖型礦化鉛和鋅，Mo是與斑巖型成礦作用相關(guān)的最重要元素。銅也是斑巖型中重要的成礦元素，基性巖影響礦區(qū)內(nèi)銅的含量。Zn與Pb元素的空間變換率相似，直接體現(xiàn)出了金礦形成過程中的伴生作用，所以，在研究Pb和Mo的空間變化率同時，將中酸性礦物的成礦情況考慮進去。

由于各參數(shù)值之間的差異較大，所以沒有可加性。考慮各參數(shù)的顯著性，選取有利因子負載單元為1，其余均為0。兩種方法識別的組合元素異常和單元素異常值均為1，僅一種方法識別的異常值為0.5，兩種方法識別的異常值均為0。將元素空間內(nèi)容的變化值歸一化為變化絕對值，歸一化公式為：

經(jīng)過這個處理后，值在[0，1]之間。根據(jù)指標尺度構(gòu)造判斷矩陣，計算各指標的權(quán)重。結(jié)果如表1所示：

表1 青海同德地區(qū)金礦總權(quán)重系數(shù)表

在中小尺度統(tǒng)計預(yù)測中，一般采用等面積網(wǎng)格單元劃分方法。預(yù)測單元劃分的一般原則是反映成礦信息，最大限度地縮小面積。

根據(jù)研究區(qū)域內(nèi)開采點的數(shù)量和預(yù)測范圍的大小，有人提出經(jīng)驗最優(yōu)單位面積為：2x總面積/采點總數(shù)，并根據(jù)地質(zhì)圖比例尺大小提出劃分單元大小的參考數(shù)據(jù)區(qū)間，即以相應(yīng)地質(zhì)圖上的面積作為基本單元的大小。

總之，青海同德金礦總體剝蝕程度，結(jié)合目標異常強度和類型，認為大多數(shù)熱液型金礦勘探領(lǐng)域的潛在遠景區(qū)最北部地區(qū)，由于工作程度低，勘探突破較小，但從異常分布、信息價值等特點，在該領(lǐng)域具有良好的應(yīng)用前景。

3 結(jié)語

在充分研究青海成礦帶同德地區(qū)地球化學元素分布的基礎(chǔ)上，將統(tǒng)計數(shù)據(jù)和基本操作引入到處理過程中，貫穿整個過程?；趯哟畏治龇ù_定權(quán)重系數(shù)，構(gòu)建金礦找礦靶區(qū)層次模型，指標重要性的各種地球化學指標賦值并不完美，下一步是繼續(xù)學習，在自然保護區(qū)工作空間的部分結(jié)合的條件中，一些領(lǐng)域受到了影響，靶區(qū)驗證效果仍有待加強，未來也有很大的發(fā)展空間。