新疆托里縣沙塔巴依克斯套銅礦區(qū)地球化學(xué)特征與找礦線索研究

李騰飛 李進(jìn) 王躍堃 龍文平 李保輝

（中國冶金地質(zhì)總局西北地質(zhì)勘查院，陜西西安 710119）

1 研究區(qū)地質(zhì)背景

1.1 地層

勘查區(qū)內(nèi)出露一套下石炭統(tǒng)包古圖組淺海相細(xì)—極細(xì)火山巖碎屑-陸源碎屑沉積。地層在區(qū)內(nèi)走向沿南北展布，西傾，局部東傾。

（1）下石炭統(tǒng)

淺灰綠色砂礫巖層：地層呈南北向長軸狀分布于北部洼地及東側(cè)坡地上，其南端向南側(cè)伏；巖石呈灰綠色，礫狀結(jié)構(gòu)，薄層狀構(gòu)造。礦物組成:主要由粒徑1cm 的長英質(zhì)圓礫石及長石、石英砂質(zhì)組成，由泥質(zhì)、鈣質(zhì)、局部由硅質(zhì)膠結(jié)，層內(nèi)碳酸鹽發(fā)育，多呈細(xì)脈狀沿層理分布。

強(qiáng)碳酸鹽化中粒長石巖屑砂巖夾硅質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖薄層：廣泛分布于測區(qū)南北及洼地以東山地。整合覆蓋于淺灰綠色砂礫巖層之上，巖層大部西傾、局部東傾，本層主體強(qiáng)碳酸鹽化中粒長石巖屑砂巖，與硅質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖呈互層狀交互重復(fù)出現(xiàn)。

碎裂巖化蝕變火山塵凝灰?guī)r片夾片理化含放射蟲火山塵凝灰?guī)r：不連續(xù)分布于中、南部洼地及北部西坡，覆蓋于強(qiáng)碳酸鹽化中粒長石巖屑砂巖夾硅質(zhì)粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖薄層之上，軸向南北，西傾。二者呈互層狀分布。

厚層狀流紋狀含角礫硅質(zhì)巖夾薄層灰?guī)r：巖石呈寬脈狀、似層狀分布于西部，巖層上、下盤大部與碎裂巖化蝕變火山塵凝灰?guī)r相接，局部與不連續(xù)出露的安山玢巖平行相接壤。

（2）第四系全新統(tǒng)

分布在礦區(qū)的溝谷及山間洼地，主要為殘坡積層、沖洪積砂礫層及風(fēng)成砂土層，厚度0-5m。

1.2 巖漿巖

勘查區(qū)兩翼外東西分別為第四次侵入的鉀質(zhì)花崗巖阿克巴斯套巖體和廟爾溝巖體。勘查區(qū)邊外緣僅見第一次侵入的超基性巖體少量出露。區(qū)內(nèi)見安山巖體呈不規(guī)則層狀、似脈狀，不連續(xù)分布于測區(qū)南部西坡山地間，在測區(qū)中部出露的安山玢巖多具杏仁狀構(gòu)造，在測區(qū)西南角出露的安山玢巖，其礦物成分有所變化，表現(xiàn)在南部出露的安山巖其玄武質(zhì)成分大量增加，且增加了大量的角礫，按照由基性向中性過渡，或是先基性后中性的形成過程，從平面上看，其源頭應(yīng)在南面測區(qū)外，甚至與南面測區(qū)外的超基性巖體有某些關(guān)聯(lián)。

1.3 構(gòu)造

勘查區(qū)位于北東向達(dá)爾布特推覆大斷裂南西段以北，哈圖、安齊推覆斷裂南西段以南的狹長帶間，勘查區(qū)西界線上發(fā)育一條南北向推覆支斷裂，導(dǎo)致希貝庫拉斯組被推掩至包古圖組之上覆，該支斷裂導(dǎo)致斷裂帶兩翼硅化強(qiáng)烈，周邊巖體片理發(fā)育。測區(qū)內(nèi)西坡發(fā)育一組呈南北走向分布、與西界外推覆斷層相平行，應(yīng)為與該推覆斷層同時形成的張性斷裂帶，其依據(jù)是測區(qū)內(nèi)安山巖被順層切割，致使有些安山巖體位于構(gòu)造形成的硅化帶西側(cè)，有些位于東側(cè)，有些夾于硅化帶中，使得安山巖不具完整性，另一個依據(jù)是硅化帶內(nèi)含大量角礫。

2 工作區(qū)地球化學(xué)特征

2.1 工作區(qū)元素含量及其分布特征

對區(qū)內(nèi)巖屑樣中各元素的地球化學(xué)參數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計。結(jié)果表明Ag、Cu、Zn、Ni 四種元素在測區(qū)為強(qiáng)富集元素，Hg、Mo、Co 三種元素在測區(qū)為富集元素，從變化系數(shù)看：Au、Ni 兩種元素變化系數(shù)大于150，說明其分布極不均勻，因此Au、Ni 元素在區(qū)內(nèi)易形成異常，為主要異常元素，As、Mo 三種元素變化系數(shù)大于75，說明其分布不均勻，為次要異常元素，其它元素如Cu、Ag、Co、As 等元素變化系數(shù)或富集系數(shù)較大，在區(qū)內(nèi)局部構(gòu)造有利地段可能形成異常，為次要異常元素，Zn元素由于其變化系數(shù)較小，因此在該區(qū)未做異常統(tǒng)計。

2.2 聚類分析

為了解異常元素間共生組合或成因聯(lián)系，將異常內(nèi)13 種元素進(jìn)行R 型聚類分析，可以將異常元素分為四組：第一組Co、Ni為中低溫于超基性巖有關(guān)元素組合；第二組Au 為表現(xiàn)為不同期次的熱液活動；第三組Pb、Zn、As、Sb、Mo、Hg、W 為中溫?zé)嵋涸亟M合；第四組Ag、Fe、Cu為與銅有關(guān)的熱液元素組合。

3 異常特征及解釋

根據(jù)綜合異常圈定原則，對異常集中區(qū)內(nèi)進(jìn)行了綜合異常圈定，由北向南，自西向東依次編為HT45-1～HT45-7等7處。其中認(rèn)為HT45-6、HT45-3綜合異常有進(jìn)一步工作價值。

（1）HT45-6綜合異常

該綜合異常位于工作區(qū)的中西部，呈北東向條帶狀分布，長約1610m，寬約970m，面積約1.56km2。該綜合異常處于下石炭統(tǒng)色古組，灰黑色沉凝灰?guī)r、淺灰色中酸性凝灰?guī)r、條帶狀凝灰?guī)r中，中心部位發(fā)育有超基性巖與閃長巖，并且部分地段有杏仁狀玄武巖，紅色赤鐵碧玉巖脈發(fā)育，左下角發(fā)育有角礫巖，其中在該綜合異常角礫巖中可見黃鐵礦顆粒。該綜合異常以Ni 元素為主，元素組合為Ni、Co、Ag、Cu、Au。

該綜合異常具有鎳、鈷異常強(qiáng)度高，規(guī)模大，濃集中心明顯，與其他元素異常套和好等特征，該綜合異常區(qū)火山熱液活動強(qiáng)烈，發(fā)育有超基性巖、閃長巖、玄武巖、角礫巖、紅色碧玉巖等巖漿巖巖體，其異常整體走向與巖層走向，超基性巖體走向一致，鎳異常具有明顯的三級濃度分帶，其濃度中心明顯，極大值為2001.29×10-6，達(dá)到鎳的邊界品位，其中Ni、Co異常規(guī)模大，其中鎳的三級濃度中心都集中分布在超級性巖體以及閃長巖體中，分析其引起異常的主要原因跟測區(qū)的超基性巖體、閃長巖有關(guān)，在其外接觸帶上由于超基性巖與凝灰?guī)r發(fā)生巖層的接觸交代，使得超基性內(nèi)的鎳發(fā)生了元素遷移，在其接觸帶外側(cè)凝灰?guī)r中也形成鎳異常，因此可以確定引起該異常的主要異常源為超基性巖體，初步推斷該綜合異常具有尋找鎳礦體的良好前景，有進(jìn)一步工作價值。

圖1 HT45-6綜合異常剖析圖

（2）HT45-3綜合異常

該綜合異常位于工作區(qū)的西南角，呈近南北向條帶狀分布，面積約0.6km2。該綜合異常以Cu、Ni元素為主，元素組合為Cu、Ni、Au、Co、As、Ag。該綜合異常處于下石炭統(tǒng)色古組灰黑色沉凝灰?guī)r、淺灰色中酸性凝灰?guī)r、條帶狀凝灰?guī)r中，巖石硅化強(qiáng)烈。

圖2 HT45-3綜合異常剖析圖

該綜合異常具有元素組合齊全，濃集中心明顯并且Cu、Ni 異常規(guī)模大，強(qiáng)度較高，與其他元素異常套和好等特點，其異常整體走向與斷裂構(gòu)造、巖層走向一致，該異常列為重點異常進(jìn)行了異常查證，其中銅、鎳、金三種元素在硅化比較發(fā)育的凝灰?guī)r中形成了一條近南北向的二級異常濃度帶，并且疊加較好，其巖性為硅質(zhì)凝灰?guī)r，黃鐵礦顆粒發(fā)育，其中金異常高值點主要以點異常為主，分析認(rèn)為引起該異常區(qū)內(nèi)金異常的主要原因跟硅質(zhì)凝灰?guī)r中的黃鐵礦有關(guān)，銅異常在該地層中表現(xiàn)為高背景異常，其異常值主要以一級異常和二級異常為主，其巖性主要為凝灰?guī)r，并未見到明顯的銅礦化現(xiàn)象，初步分析認(rèn)為引起銅異常的主要原因可能與該異常區(qū)存在的南北向斷裂構(gòu)造帶有關(guān)，為構(gòu)造引起的異常，其斷裂構(gòu)造帶為火山運(yùn)動中礦物元素遷移提供了良好的通道，使得其銅、鎳異常元素在該地區(qū)富集，形成異常。

4 結(jié)論

（1）通過1:10000 巖屑地球化學(xué)測量，出現(xiàn)的異常元素主要以鎳、鈷、銅、金、銀為主，其它元素多為一、二級弱異常或高背景分布。共圈定單元素異常106處，圈定的鎳成礦元素異常基本上出現(xiàn)在超基性巖、閃長巖巖體中，說明該異常主要是受巖體控制，其異常源主要為超基性巖；金異常主要集中在測區(qū)西南角以及東部石英斑巖巖脈中，其引起異常的主要原因為測區(qū)西南角發(fā)育的硅質(zhì)凝灰?guī)r以及東部的石英斑巖巖脈，銅異常規(guī)模比較大，主要集中在測區(qū)西部一直到超級性巖體邊緣，其巖性主要以沉凝灰?guī)r以及中酸性凝灰為主，但是其異常強(qiáng)度均較低，主要以一級異常為主，屬于高背景中的異常，分析其引起原因可能與測區(qū)西部南北向斷裂有關(guān)。

（2）根據(jù)異常所處地質(zhì)背景及異常特征，在工作區(qū)內(nèi)共圈定了7處綜合異常，通過對各綜合異常分析評價，認(rèn)為HT45-6 綜合異常區(qū)具有尋找鎳礦體的良好前景。