新疆烏什北山水系沉積物地球化學(xué)特征及找礦方向

王威，柳獻(xiàn)軍，杜曉飛，張雅芳

摘? 要：西南天山是新疆南部重要的金、銻成礦遠(yuǎn)景區(qū)，成礦潛力大，是尋找金、銻礦的有利地區(qū)。目前僅發(fā)現(xiàn)1處大型金礦，勘查工作進(jìn)展緩慢。2016—2018年在新疆烏什北山烏魯克也拉克一帶開(kāi)展了1∶5萬(wàn)水系沉積物地球化學(xué)普查工作，詳細(xì)分析了地球化學(xué)參數(shù)、元素分布特征及元素相關(guān)性，圈定綜合異常16處，優(yōu)先出2處金銻、汞、鈾礦等不同類型的多金屬成礦遠(yuǎn)景區(qū)。地表圈出3條金礦體，發(fā)現(xiàn)了烏什北山金礦化點(diǎn)，為區(qū)內(nèi)下一步找礦工作指明了方向。

關(guān)鍵詞：烏什北山;金銻;地球化學(xué);綜合異常

新疆烏什北山位于西南天山與塔里木盆地接合部位、西南天山金銻成礦遠(yuǎn)景區(qū)中部，西南天山的金-汞-銻-稀有金屬成礦帶上，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，礦床、礦化點(diǎn)具集中帶狀分布特點(diǎn)，礦體呈層狀成群產(chǎn)出，礦化以金、銻、砷等低溫元素為主[1]。目前在西南天山發(fā)現(xiàn)的原生金、銻礦30多處，其中薩瓦亞爾頓金礦、大山口金礦和布隆金礦達(dá)到大型規(guī)模[2]。國(guó)內(nèi)學(xué)者先后在西南天山大地構(gòu)造格局、區(qū)域地質(zhì)背景及演化歷史[1、3、4]、構(gòu)造演化及其與成礦的關(guān)系[4、6]、成礦機(jī)制及礦床預(yù)測(cè)[1，6、7]、成礦條件、金礦床類型、金成礦規(guī)律等方面進(jìn)行系統(tǒng)研究[1，7]，為工作區(qū)金、銻礦勘查工作提供理論支撐。但烏什北山地區(qū)近年勘查進(jìn)展緩慢，勘查工作部署不明確。2016—2017年在該區(qū)通過(guò)開(kāi)展1∶5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量，優(yōu)選2處多金屬成礦遠(yuǎn)景區(qū)，新發(fā)現(xiàn)烏什北山金礦，為下一步找礦工作指明了方向。

1? 地質(zhì)特征

工作區(qū)位于西南天山與塔里木盆地接合部位的西南天山南緣，屬南天山晚古生代造山帶[8-10]。地層隸屬西南天山地層小區(qū)，由老到新依次為：上泥盆統(tǒng)坦蓋塔爾組、下石炭統(tǒng)甘草湖組、野云溝組、上石炭統(tǒng)阿依里河組、上石炭—下二疊統(tǒng)康克林組、下二疊統(tǒng)小提坎立克組、下侏羅統(tǒng)陽(yáng)霞組、中—上新統(tǒng)康村組、上新統(tǒng)庫(kù)車(chē)組等，在山前和溝谷內(nèi)出露第四系（圖1）?。工作區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)微弱，主要為早二疊世火山活動(dòng)，以裂隙式噴發(fā)為主，僅在中北部小范圍出露，火山巖主要為玄武安山巖，侵入巖主要為輝長(zhǎng)巖脈。工作區(qū)NE向斷裂極為發(fā)育，褶皺形態(tài)表現(xiàn)為密集線狀褶皺構(gòu)造、倒轉(zhuǎn)向地臺(tái)的疊瓦式構(gòu)造及推覆構(gòu)造。

2? 區(qū)域地球化學(xué)特征

西南天山地球化學(xué)環(huán)境與地殼相比，造巖元素Ca，Mg，Al，K，Si，Li相對(duì)富集，成礦元素As（k=2.011）地球化學(xué)富集、Sb（k=1.5）表現(xiàn)為區(qū)域性地球化學(xué)富集;與新疆北部相比，成礦元素Au（k=1.02）表現(xiàn)為區(qū)域性背景，Hg（k=1.33）表現(xiàn)為弱富集;與西天山元素背景相對(duì)比，Au（k=1.06）表現(xiàn)為區(qū)域性背景，其余則表現(xiàn)為相對(duì)分散或貧化。眾多元素偏低和與巖漿活動(dòng)有關(guān)元素的極度貧化，反映了西南天山地區(qū)巖漿熱液活動(dòng)弱，分異作用不強(qiáng)烈且分布極少的客觀事實(shí)。As，Sb元素強(qiáng)烈富集，反映了在推覆造山作用中構(gòu)造-熱液活動(dòng)相對(duì)強(qiáng)烈的地球化學(xué)特點(diǎn)。

工作區(qū)位于以Au，As，Sb，Bi為主的1∶20萬(wàn)區(qū)域地球化學(xué)高背景區(qū)內(nèi)，明顯高于西南天山背景值的元素有Au，As，Sb，Bi，Cu，Cr，Ni，Co元素。Au，As，Sb，Cu，Bi元素變異系數(shù)大于0.5，在空間上呈現(xiàn)出一定的起伏變化，分布相對(duì)不均勻，起伏變化不大，遷移、富集能力較強(qiáng)，是尋找這類礦種的有利地區(qū)。

3? 工作區(qū)地球化學(xué)特征

3.1? 元素參數(shù)特征

本次水系沉積物測(cè)量，詳細(xì)統(tǒng)計(jì)了17種元素的最高值、最低值、平均值、標(biāo)準(zhǔn)離差、變異系數(shù)、富集系數(shù)、背景值，具體見(jiàn)表1。

元素含量分布越不均勻，其局部富集成礦的可能性越大。相對(duì)于西南天山，As，Sb，Bi，Sn，Hg等元素平均值高于其2倍，As，Sb，Bi富集系數(shù)分別為3.24，1.93，6.88，為強(qiáng)富集元素，而變異系數(shù)為2.27，3.58，1.01，屬?gòu)?qiáng)分異型，元素離散程度相對(duì)高。Au元素最大值約為西南天山背景值的10倍，具局部富集的可能性。Au，As，Sb等元素離散程度高，富集系數(shù)大，說(shuō)明局部富集成礦的可能性較大。因此在該區(qū)應(yīng)著重尋找Au，As，Sb等礦種。

3.2? 元素分布特征

通過(guò)對(duì)工作區(qū)內(nèi)各地質(zhì)單元沉積物各元素特征值的統(tǒng)計(jì)，下石炭統(tǒng)甘草湖組主要礦化元素為As，Sb，Au，主要反映工作區(qū)礦化、地質(zhì)背景及與之有關(guān)的成礦作用特征;上石炭統(tǒng)阿依里河組、下侏羅統(tǒng)陽(yáng)霞組中As，Sb呈不均勻分布，離散程度較高，在地層中相對(duì)較活潑，具有較強(qiáng)的富集遷移能力，局部地段有富集成礦的可能。Au，As，sb等元素異常套合好，異常規(guī)模較大，元素極大值或高值多分布在斷層破碎帶或地層與巖體的接觸部位，是As，Sb，Au異?；蚪鸬V（化）體的主要富集部位，為找礦的有利部位。

3.3? 元素相關(guān)性特征

為分析區(qū)內(nèi)元素之間的相關(guān)程度，元素組合與地質(zhì)構(gòu)造背景的關(guān)系，對(duì)17種元素進(jìn)行R型聚類分析和相關(guān)性分析[11.12]（圖2）。工作區(qū)Cu，Ni，Cr元素相關(guān)性最好，其相關(guān)系數(shù)達(dá)0.79。在0.2置信度上，將本區(qū)17種元素分為2個(gè)多元素組合，3個(gè)單元素組合：①Cu，Cr，Ni，Co，Sn，Al2O3，W，Pb，Zn，Bi，Au，As等與沉積地層及基性組分熱液成礦有關(guān)的元素組合，反映了基性、超基性巖類的元素分布、富集特征和相關(guān)礦化信息，其中Ni，Co，Cr，Cu屬親鐵族元素組合，同時(shí)元素組合中出現(xiàn)高溫（W，Sn，Bi）-中溫（Cu，Pb，Zn）-低溫（As）元素，說(shuō)明與熱液關(guān)系較為密切，反映了工作區(qū)在地質(zhì)作用過(guò)程中，局部熱液活動(dòng)的多期性及復(fù)雜性，以及熱液活動(dòng)從高溫到低溫均較強(qiáng)烈的復(fù)雜特點(diǎn);②Mo，Cd元素與微弱的火山活動(dòng)、熱液活動(dòng)、斷裂構(gòu)造密切相關(guān);③Sb，Ag，Hg為與低溫?zé)嵋撼傻V有關(guān)的元素組合，具有特殊的地球化學(xué)特點(diǎn)，反映與低溫巖漿熱液有關(guān)，尤其是Au，Sb在托庫(kù)孜康木切-阿其蘇一帶呈高背景或異常區(qū)，受斷裂構(gòu)造控制明顯，且二者相關(guān)性差別大，應(yīng)與熱液多期次、斷裂構(gòu)造活動(dòng)關(guān)系密切，具獨(dú)立的成礦作用。綜上，Au，As，Sb等元素離散程度高，富集系數(shù)大，具明顯濃集中心，為工作區(qū)內(nèi)的主成礦元素。

3.4? 綜合異常特征

利用GeoIPAS V3.2操作系統(tǒng)軟件，剔除特高值和特低值，以地球化學(xué)圖為依據(jù)，結(jié)合調(diào)查區(qū)各元素分布特征和地質(zhì)構(gòu)造條件，合理確定異常下限值[14-16]，對(duì)異常進(jìn)行了評(píng)序（表2）。

Hs-2綜合異常是以Au為主的綜合異常，面積為3.68 km2。元素組合為Au-W-Cr-Co，異常形態(tài)呈帶狀，長(zhǎng)軸呈NE向，北東未閉合（圖3）。Au異常規(guī)模大，強(qiáng)度高，濃集中心清晰，具有三級(jí)濃度分帶，各元素套合較好。其中Aumax=7.2×10-9，襯值為2.98;Wmax=2.19×10-6，襯值為1.55;Crmax=70.1×10-6，襯值為1.16;Comax=21.9×10-6，襯值為1.83。出露地層為甘草湖組第一巖性段砂巖、粉砂巖段，中部出露呈近橢圓狀，分布二疊紀(jì)玄武安山巖。該異常位于火山機(jī)構(gòu)中，斷裂構(gòu)造較為發(fā)育，成礦條件極為有利，具尋找與火山作用、構(gòu)造作用有關(guān)的低溫?zé)嵋何g變型礦的潛力。

Hs-4綜合異常是以Sb，Au，Ag等為主的綜合異常，面積為11.4 km2。元素組合為Sb-Au-Ag-Cu-Pb-Zn-Cr-Co-Ni-W-Bi，形態(tài)為不規(guī)則狀，長(zhǎng)軸近NE向。異常元素組分復(fù)雜，以低溫前緣元素Au，Sb為主。其中Sb規(guī)模大，濃集中心清晰，具3級(jí)濃度分帶，極大值為異常下限的164倍，且與Au異常套合關(guān)系較好。中高溫元素Pb，Zn套合關(guān)系較好，Zn規(guī)模較大;高溫元素W，Bi各分布有3個(gè)異常， W異常為W-3，W-5，W-6，Bi異常為Bi-2，Bi-5，Bi-9，但異常強(qiáng)度低、規(guī)模小。其中Sbmax=79.28×10-6，襯值163.58;Aumax=2.7×10-9，襯值1.48; Znmax=124.2×10-6，襯值1.42;Pbmax=31.6×10-6，襯值1.2。中部出露地層為上石炭統(tǒng)阿依里河組、下侏羅統(tǒng)陽(yáng)霞組，中—上新統(tǒng)康村組。區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育。異常區(qū)南、北兩側(cè)各分布1條NE向斷裂（F8、F10）。該異常組分復(fù)雜，反映了多期次多成因的富集作用特點(diǎn)。

4? 找礦遠(yuǎn)景區(qū)劃分

結(jié)合工作區(qū)已有的地質(zhì)礦產(chǎn)、地化信息，根據(jù)地球化學(xué)異常分布密集、異常強(qiáng)度高、元素組合特征明顯、有已知礦床、礦（化）點(diǎn)、礦化線索及成礦地質(zhì)條件有利等原則，優(yōu)選出烏魯克也拉克金（Ⅱ類）、奧依布拉克金鈾多金屬（Ⅲ類）3個(gè)成礦遠(yuǎn)景區(qū)，以烏魯克也拉克金（Ⅱ類）成礦遠(yuǎn)景區(qū)為例進(jìn)行敘述。

烏魯克也拉克金（Ⅱ類）成礦遠(yuǎn)景區(qū)出露地層主要為下石炭統(tǒng)甘草湖組第一巖性段砂巖、粉砂巖與第三巖性段灰?guī)r、下石炭統(tǒng)野云溝組灰?guī)r、碎屑巖和早二疊世小提坎力克組火山巖。區(qū)內(nèi)斷裂主要為NE向斷裂F5、F6、F8，NE向斷裂基本控制地層展布，元素異常主要分布在斷裂及次級(jí)斷裂附近，與成礦關(guān)系密切。該遠(yuǎn)景區(qū)面積約29km2，呈近NE向展布。Hs-2綜合異常位于其中，面積3.68 km2。位于構(gòu)造及火山巖出露區(qū)域，巖石發(fā)生強(qiáng)烈的擠壓變形，較破碎，具較強(qiáng)的黃鐵礦化、綠簾石化、綠泥石化及少量的黃鉀鐵礬化，西北緊鄰卡什列衣金礦點(diǎn)。通過(guò)進(jìn)一步異常查證、1∶2000地質(zhì)草測(cè)、槽探工程揭露和物探激電剖面測(cè)量，地表圈出3條金礦體，長(zhǎng)146～166 m，Au平均品位為1.01×10-6～1.13×10-6，新發(fā)現(xiàn)烏什北山金礦點(diǎn)。

5? 烏什北山金礦特征

礦區(qū)出露地層主要為下石炭統(tǒng)干草湖組，巖性主要為灰黑、深灰色中薄層細(xì)粒砂巖、粉砂巖，局部夾灰、深灰色薄層灰?guī)r，為一套碎屑巖建造沉積。津丹蘇區(qū)域深大斷裂及次級(jí)斷裂，活動(dòng)于晚石炭世阿依里河期以后，沿?cái)嗔褬?gòu)造方向分布部分石英脈，石英脈局部褐鐵礦化強(qiáng)烈，為礦區(qū)主控礦斷裂。區(qū)內(nèi)二疊系小堤坎力克組安山巖、凝灰?guī)r中主成礦元素含量偏高，Au最大值1 908.00×10-9、As最大值234 505.9×10-6、Sb最大值104.1×10-6。

金礦體分布于安山巖、火山角礫巖及斷裂破碎帶中，礦體表面呈紅褐、黃褐色。圍巖礦化蝕變強(qiáng)烈，主要為強(qiáng)褐鐵礦化、黃鉀鐵礬化、硅化、綠簾石化、綠泥石化、絹云母化、碳酸鹽化等;礦石結(jié)構(gòu)主要為他形粒狀、半自形-自形粒狀結(jié)構(gòu);礦石構(gòu)造主要為浸染狀構(gòu)造，據(jù)硫化物密集程度可分為星點(diǎn)狀構(gòu)造和浸染狀構(gòu)造;金屬礦物主要為褐鐵礦、黃鐵礦、毒砂、白鈦石及自然金;脈石礦物由石英、絹云母、方解石等組成。該類礦石的原生礦物出現(xiàn)在殘留原生礦石團(tuán)塊中，金礦物主要賦存在礦物顆粒連生部位與包裹體中，包裹金見(jiàn)于褐鐵礦中，粒間金則產(chǎn)在褐鐵礦與絹云母、石英之間;礦石中有益組分除金外，伴生少量銀。

6? 結(jié)論

（1） 1∶5萬(wàn)化探測(cè)量Au，As，Sb，Bi富集系數(shù)大，變異系數(shù)高，屬?gòu)?qiáng)分異型，元素離散程度相對(duì)高，局部富集成礦可能性較大。

（2） R型聚類分析譜系圖顯示工作區(qū)元素組合較為復(fù)雜，同時(shí)出現(xiàn)高、中、低溫元素，相關(guān)性差別大，反映了地質(zhì)作用、熱液活動(dòng)的多期性及復(fù)雜性，以及熱液活動(dòng)從高溫到低溫均較強(qiáng)烈的復(fù)雜特點(diǎn)，具有尋找與火山作用、構(gòu)造作用有關(guān)的低溫?zé)嵋何g變型礦床的潛力。

（3） 1∶5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量?jī)?yōu)選出烏魯克也拉克金（Ⅱ類）、庫(kù)魯克塔克金汞（Ⅱ類）、奧依布拉克金多金屬（Ⅲ類）3個(gè)成礦遠(yuǎn)景區(qū)。在烏魯克也拉克金（Ⅱ類）成礦遠(yuǎn)景區(qū)圈出3條金礦體，Au品位為1.01×10-6～1.13×10-6，新發(fā)現(xiàn)烏什北山金礦化點(diǎn)，為該區(qū)進(jìn)一步開(kāi)展地質(zhì)找礦指明方向。

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Geochemical Characteristics and Prospecting Direction of Stream Sediments in Wushi Beishan of Xinjiang

Wang Wei1，2， Liu Xianjun1，2， Du Xiaofei1，2， Zhang Yafang3

（1.The National 305 Project Office of Xinjiang，Urumqi， Xinjiang，830000，China;2. Xinjiang Natural Resources and Ecological Environment Research Center， Urumqi， Xinjiang，830000，China;3.Xinjiang Geology and Mineral Science and Technology Development Company，Urumqi， Xinjiang，830000，China）

Abstract：Southwest Tianshan is an important gold and antimony metallogenic prospect in southern Xinjiang， it has great metallogenic potential， it is a favorable area for looking for gold and antimony deposits， however， only one large gold deposit has been found， and the exploration progress is slow.From 2016 to 2018， a 1∶50000 geochemical survey of stream sediments was carried out in wulukyalak area of wushibei mountain，detailed analysis of geochemical parameters， element distribution characteristics and element correlation，delineated 16 comprehensive anomalies，prioritied out 2 polymetallic metallogenic prospects of different types such as gold， antimony， mercury and uranium deposits. delineated three gold ore bodies on the surface， Wushibeishan gold mineralization point was found，It points out the direction for the next prospecting work in the area.

Key words：Wushi Beishan;Gold-antimony; Geochemistry; Comprehensive anomaly