甘肅西部礦床的化探異常特征及其成礦規(guī)律

柴克然，李小霞，王小亮，魏學(xué)華

（甘肅礦業(yè)開發(fā)研究院，甘肅 蘭州 730000）

甘肅西部近些年來發(fā)現(xiàn)了大量有價(jià)值的礦床，對(duì)礦床的成因進(jìn)行分析并找到礦床形成的規(guī)律是加快找礦效率的必要手段。甘肅西部海西期的礦床主要多為金屬礦，以銅礦和鐵礦為主，還有少量的金礦和銀礦。銅礦中含有的主要礦體是英云閃長巖，由于斷裂構(gòu)造的影響，巖體呈現(xiàn)出弧形斷裂的特征。部分出露的礦體呈現(xiàn)巖枝狀，但該地區(qū)的出露礦區(qū)面積較小，總體面積在15 km2以下，地下斷裂帶的走向?yàn)槟媳弊呦?，斷裂帶的整體傾角35°~47°之間，礦脈的抽樣長度最大為16km，最短的只有0.52km。第四系覆蓋南北走向[1]。銅礦在斷裂構(gòu)造的最末端，斷裂帶寬在150m~276m之間。斷裂構(gòu)造在東側(cè)呈現(xiàn)塊狀分布。礦床主要分布于斷裂帶的交匯處，地表英云閃長巖有的出露。出露面積為3km2，帶狀脈體侵位在奧陶紀(jì)—志留群山之間，巖石中含有60.32%～75.11%的SiO2、0.37%～2.06%的Na2O。巖石在酸堿度上屬于堿度巖石。

甘肅西部礦床地下曾經(jīng)多次發(fā)生過巖漿活動(dòng)導(dǎo)致熱流體影響，熱流體在劇烈的活動(dòng)影響下發(fā)生硅化，形成黑云母、綠泥石、絹云母、和綠簾石，并由于巖漿侵蝕效應(yīng)的發(fā)生，會(huì)使該地區(qū)的土壤發(fā)生高嶺土化和葉蠟石化的變化。斑巖型銅礦床就是在這樣的蝕變作用下形成的，特征明顯并因巖漿流淌時(shí)間加長，產(chǎn)生溫度逐漸降低的結(jié)果，從礦體中心向外擴(kuò)張溫蝕變化，地表的巖石比地下更早礦化。

1 甘肅西部礦床的化探異常特征

在化學(xué)測(cè)量之間進(jìn)行采樣點(diǎn)的布置。歷史資料上顯示的該地區(qū)的異常特征形態(tài)規(guī)則且完整，異常梯度較為密集，負(fù)異常的區(qū)間在－345 nT～－756 nT之間，正異常在277 nT~1423 nT之間。該地區(qū)的異常處理結(jié)果在清晰的范圍之內(nèi)，上延1800m處的異常依舊清晰可見。但垂向?qū)?shù)據(jù)處理方式落后，數(shù)據(jù)的真實(shí)性較低。在1:5萬的地球化學(xué)異常的分析上呈現(xiàn)出知道找礦的意義。將原本1∶50000的比例圖進(jìn)行2倍放大[2]。在進(jìn)行采樣的時(shí)候進(jìn)行0.15 km采樣點(diǎn)設(shè)置，在采樣地區(qū)根據(jù)水系分布形態(tài)作為自然分界進(jìn)行采樣點(diǎn)區(qū)域劃分，要保證每個(gè)地區(qū)都有相應(yīng)的采樣點(diǎn)。水系口和分支水系口附近的采樣點(diǎn)間隔長度為300m。采樣的密度在18/km2，遙感異常區(qū)密度可以適當(dāng)降低，但也不能低于10個(gè)點(diǎn)/km2。

在布設(shè)點(diǎn)水系上下游地區(qū)進(jìn)行采樣是為了保證取樣的代表性，每個(gè)水系的取樣點(diǎn)不能少于3個(gè)?；綐颖驹谝巴庾灾黠L(fēng)干和稱重，每份樣品的重量不能少于150g。

1.1 1：5萬的地球化探異常特征

化探異常帶的形狀并不規(guī)律，甘肅西部礦床的異常帶總面積約為5.77 km2，異常具有三級(jí)濃度主要元素為W，峰值可達(dá)到97.5422×10-6。異常帶的均值為45.6327×10-6。主要的化學(xué)元素有Bi和Mo和少量的金屬銅。襯度為4.7206?；瘜W(xué)異常的規(guī)律比較好掌握，各元素間的和諧程度較高。從元素空間分布規(guī)律來看濃集特征顯著。異常的分布規(guī)律與甘肅西部地區(qū)礦床的斷裂構(gòu)造的南北走向有關(guān)。巖脈在斷裂結(jié)構(gòu)的區(qū)域范圍內(nèi)與周圍的小巖株結(jié)構(gòu)有一定的關(guān)系，該地區(qū)的化學(xué)元素參數(shù)如表1所示。

表1 化學(xué)元素的特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)

表1 中大部分的化學(xué)元素的含量單位為10-6，As和Hg的化學(xué)單位為10-9。斷裂構(gòu)造帶周圍的異常帶呈不規(guī)則塊狀。塊狀異常帶的面積約為0.58km2，襯度為1.47。如表1所示，特征元素組合包括U和W，主要元素為As、Cr、Hg。斷裂構(gòu)造的走向?yàn)闁|北方向發(fā)展，元素的峰值7.85×10-6，均值2.31×10-6，異常帶的規(guī)模適中，濃集中心顯著，表1中的各元素之間的和諧型在塊狀異常帶中不如帶狀異常帶和諧度高。成礦特征較明顯[3]，極易在多期次和高溫的條件下成礦，成礦元素通常在高溫的作用下更容易成礦，部分元素可在中低溫的情況修改成礦，元素空間分布較均勻，從以上的特征可看出甘肅西部的成礦時(shí)間可能為中早期，斷裂構(gòu)造產(chǎn)生東西走向的酸性脈體開始。

1.2 1:2.5萬巖石地球化探異常特征

甘肅西部礦床的化探異常在查證階段可以通過元素套合和規(guī)模制定檢測(cè)的線路制定方式：包括同區(qū)微量元素特征進(jìn)行劃分的地化綜合剖面，將剖面中的元素異常含量作為圈定標(biāo)準(zhǔn)分為1、2、3號(hào)帶：1號(hào)帶的脈帶寬為115m~175m，斷裂構(gòu)造的走向呈東南走向主要元素為W、Mo。斷裂帶的整體長度為1000m~1200m，元素的峰值為45.6327×10-6。2號(hào)帶的脈帶寬為100m~142m，斷裂構(gòu)造的走向呈東南走向主要元素為Cu、Ag、Sb、As。斷裂帶的整體長度為1050m~1388m，元素的峰值為78.5371×10-6，整體的結(jié)構(gòu)傾向角度為158°~164°，3號(hào)帶的脈帶寬為256m~377m，斷裂構(gòu)造的走向呈東南走向主要的元素為La、Nb、Zn、Hg。斷裂帶的整體長度為2654m~3147m，元素的峰值為116.9874×10-6，傾角為64°。

1:2.5萬巖石地球化探異常主要有礦化蝕變，蝕變的主要方向?yàn)楹骤F礦化、黃鐵礦化和硅化。部分地區(qū)由于元素結(jié)構(gòu)不同出現(xiàn)了輝鉬礦化和孔雀石化。其中甘肅西部地區(qū)的黃鐵礦居多，呈現(xiàn)浸染狀分布在巖層當(dāng)中。而輝鉬礦化在巖層中呈現(xiàn)薄片延伸狀態(tài)分布[4]，在花崗巖的石縫中蔓延，由于此處的花崗巖密度較高，因此蔓延的空間只能形成薄片狀。鐵礦在巖層中的分布狀態(tài)比較分散，呈點(diǎn)狀分布并在巖層的斷裂面，有部分鐵礦露出地表。在地面上可以看到清晰的帶狀脈絡(luò)，鎢礦在1:25000的坡面上屬于2號(hào)脈帶。屬于異常高含量帶內(nèi)，鎢礦的礦脈長500m，寬50m～80m。從樣品的石英脈碎塊中可以看出鎢礦的薄片狀分布脈絡(luò)。而鉬礦的分布方式比較平均，呈現(xiàn)塊狀分布。

2 甘肅西部礦床的成礦規(guī)律

甘肅西部礦床主要形成地層為第四系三疊統(tǒng)地層，是由陸地和海洋變遷時(shí)期的海相碎屑堆積而成的，區(qū)域構(gòu)造線方向和地層走向一致。地層的新老順序?yàn)橛衫系叫?，老地層為石炭系和三疊系，而新地層為二疊系。石炭系和三疊系的形成時(shí)間為侏羅紀(jì)左右，而二疊系在很久之后才形成。巖性分為石英砂巖和泥質(zhì)板巖，主要的產(chǎn)礦層為老礦層，含礦地層共有四次發(fā)育過程的礦石特征如表2所示。

表2 礦石的地表特征

花崗巖脈礦是造山運(yùn)動(dòng)的產(chǎn)物，通過對(duì)甘肅西部地區(qū)的研究可以看出，花崗巖脈礦在海西期就形成，具有早期礦床規(guī)模大，后期礦床規(guī)模較小的規(guī)律。在礦床元素的組合當(dāng)中。隨著時(shí)間的推移花崗巖脈礦的分布越來越完善，礦物組合越來越多，礦床從單純的超大型綜合性礦床演變?yōu)橛歇?dú)立特征的礦床，根據(jù)化探異常的研究:甘肅西部礦床的礦石主要為表2中的石英石脈礦、花崗巖脈礦和硅質(zhì)巖脈礦。主要的礦物為金屬礦，金屬礦的品質(zhì)較高為結(jié)晶狀。顆粒直徑大約為0.01mm~0.1mm，黃鐵礦的成色最高可達(dá)90，半自形的鐵礦呈現(xiàn)黃白色顆粒狀。粒徑在金屬礦中算較大的，最大可達(dá)到10mm，銻礦是除了鐵礦和金礦最常見的金屬礦，在地層中由于擠壓原因多為放射狀和葉片狀，硅質(zhì)巖脈礦的數(shù)量也有很多，蝕變類型除了硅化還有毒砂礦化、絹云母化、碳酸鹽化和褐鐵礦化等，通過對(duì)甘肅西部礦床的化探異常特征及其成礦規(guī)律的了解，分析其地層地質(zhì)特征和成礦原因，對(duì)該地區(qū)的成礦規(guī)律有新的了解對(duì)該地區(qū)的找礦方向具有一定的指導(dǎo)意義。

3 結(jié)語

本文通用甘肅西部礦床的化探異常特征的分析，結(jié)合歷史數(shù)據(jù)對(duì)甘肅西部礦床進(jìn)行進(jìn)一步了解。并通過成礦規(guī)律的總結(jié)明確日后甘肅西部的找礦方向，但本文的分析數(shù)據(jù)大多為歷史資料和網(wǎng)站上查詢的數(shù)據(jù)，希望在日后的研究中可以使用實(shí)時(shí)的采集數(shù)據(jù)，提高研究的準(zhǔn)確性。