地物化綜合方法在新疆阿拉套山南緣化探異常查證中的應(yīng)用

孟令華，孔德金，劉乾，朱禮敏，楊樹杰，韓姍

(1.中化地質(zhì)礦山總局山東地質(zhì)勘查院，山東 泰安 271000；2.山東省第一地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，山東 濟(jì)南 250014)

0 引言

新疆阿拉套山南緣查干昆得一帶，地處中哈邊境，屬于阿拉套W-Sn-Cu-Au-Pb-Zn礦帶的中段[1-2](圖1)，前人在該區(qū)圈出5處鎢錫礦化點(diǎn)和1處銅礦化點(diǎn)(1)新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)，溫泉幅1∶20萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，1993年。。但由于靠近邊境線，自然條件惡劣，基巖出露不連續(xù)，開展的調(diào)查工作較少，研究程度較低，找礦工作進(jìn)展緩慢；2009—2011年，在該區(qū)開展了1∶5萬化探工作，圈定多處化探異常，其中HS-719為A1類異常，HS-702為B1類異常，具有較好的成礦地球化學(xué)條件(2)新疆地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第一區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊(duì)，新疆西天山賽里木湖地區(qū)銅鉛鋅礦調(diào)查評價(jià)成果報(bào)告，2013年。。地、物、化綜合勘查方法在區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查及遠(yuǎn)景區(qū)找礦方面能夠做到優(yōu)勢互補(bǔ)、相互印證，提高找礦效果。因此近年來被許多地質(zhì)工作者應(yīng)用于礦產(chǎn)勘查及異常查證工作中[3-13]，但通過綜合剖面測量分析元素富集異常區(qū)段特征及成礦條件的文獻(xiàn)較少。

本文以1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目為依托(3)中化地質(zhì)礦山總局山東地質(zhì)勘查院，新疆溫泉縣牙馬特一帶1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報(bào)告，2018年。，通過路線地質(zhì)調(diào)查確定礦化蝕變區(qū)，通過大比例尺地物化綜合剖面測量對異常、蝕變區(qū)進(jìn)行篩選、查證，然后進(jìn)行地表槽探工程揭露。通過地物化綜合方法的開展，對異常區(qū)成礦條件有了更清晰的認(rèn)識(shí)，進(jìn)一步明確了成礦有利地段及其礦種，為下一步工作指明了方向，同時(shí)為該地區(qū)化探異常綜合查證提供了借鑒意義。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)位于中哈邊境的阿拉套山南緣查干昆得一帶，大地構(gòu)造位置屬于中亞造山帶南緣的阿拉套晚古生代陸緣盆地[14]。區(qū)內(nèi)出露的地層主要為早石炭世阿克沙克組和新-古近紀(jì)昌吉河群及第四系[15]，其中阿克沙克組主要巖性為長石巖屑砂巖、泥質(zhì)粉砂巖、角巖化長石巖屑砂巖、角巖化泥質(zhì)粉砂巖、粉砂質(zhì)接觸板巖等，沿外接觸帶常發(fā)育寬度不等的角巖化帶。

區(qū)內(nèi)晚石炭世花崗巖分布在阿克沙克組的外圍，構(gòu)成了阿拉套山巖漿巖帶的主體(圖1)，巖性為斑狀二長花崗巖。該區(qū)花崗巖可能為深熔巖漿成因的鈣堿性鉀質(zhì)類型的“S”型花崗巖，屬造山晚期(后造山)—板內(nèi)階段形成的殼源型巖漿[14]?；◢弾r體與阿克沙克組砂巖的內(nèi)接觸帶上，在高溫巖漿期后熱液作用下，花崗巖發(fā)生交代蝕變形成云英巖或云英巖化花崗巖，局部具電氣石化、褐鐵礦化、鈉長石化等蝕變特征。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造及節(jié)理裂隙較發(fā)育，主要為NE向及SEE向斷層，巖體內(nèi)NE向斷層形成時(shí)間稍早，為同褶皺期斷裂，礦液流通的屏蔽斷層；SEE向斷層形成時(shí)間稍晚，應(yīng)為巖漿熱液的通道，為導(dǎo)礦構(gòu)造。在斷裂應(yīng)力擠壓下，巖石節(jié)理裂隙發(fā)育，主節(jié)理方向與礦脈的延展方向基本一致，因此，節(jié)理起到了導(dǎo)礦容礦的作用。

2 1∶5萬化探異常特征

2009—2011年，前人在該區(qū)開展過1∶5萬化探水系沉積物測量工作，圈定了綜合化探異常HS-702和HS-719異常(圖1)。HS-719異常面積6.41km2，異常元素組合為W、Sn、As、Ag、Mo、Pb、Cu，具面積大、強(qiáng)度高的特征；主成礦元素為W，伴生元素有Ag、Sn、As、Mo、Pb、Cu。W平均值為70.1×10-6、極大值312×10-6、襯值7.01，具三級濃度分帶；As平均值397×10-6、極大值5532×10-6、襯值9.93；Sn平均值為52.05×10-6、極大值為54×10-6、襯值3.47；Cu平均值為103.3×10-6、極大值為761×10-6、襯值3.44(圖2)。HS-702異常面積2.51km2，異常元素組合為Sn、Ag、As、Mo，主成礦元素為Sn，伴生元素有Ag、As、Mo，W平均值為38.99×10-6、極大值54×10-6?？傮w上，查干昆得一帶化探綜合異常區(qū)內(nèi)主成礦元素W和伴生元素Ag、Sn、Cu、As的異常面積較大、強(qiáng)度較高、濃集中心較明顯，具有成礦的地質(zhì)和地球化學(xué)條件。

圖2 HS-719綜合異常剖析圖

3 化探異常查證

3.1 查證方法與工作布置

首先針對HS-702和HS-719綜合化探異常區(qū)開展1∶1萬地質(zhì)草測，通過路線地質(zhì)調(diào)查大致確定地表礦化蝕變分布范圍，在綜合化探異常附近的巖體與地層的內(nèi)接觸帶上，花崗巖具有強(qiáng)烈的云英巖化，局部具有電氣石化、褐鐵礦化(圖1)。

為查明異常的物質(zhì)來源和起因，圈定異常元素高含量及異常區(qū)段，確定礦化體賦存范圍，開展1∶1萬地物化綜合剖面測量工作，布置NNW向4條綜合剖面，剖面基本垂直于化探異常長軸及地層走向布設(shè)，至蝕變帶外圍(圖1)。在剖面上按40m間距采集光譜樣品，采樣介質(zhì)為原生巖石(地表無出露點(diǎn)的用鐵鍬挖淺坑取上部巖石)，采樣重量大于300g，礦化蝕變明顯地段加密采樣，并采集少量化學(xué)樣。

同時(shí)，在剖面上按點(diǎn)距40m布設(shè)物探測點(diǎn)，磁法剖面工作儀器為WCZ-1型質(zhì)子磁力儀，野外觀測始于校正點(diǎn)，并結(jié)束于校正點(diǎn)，觀測結(jié)果進(jìn)行日變校正和基點(diǎn)校正，最后求得各測點(diǎn)的磁異常值。激電中梯測量采用短導(dǎo)線工作方式，供電極AB極距采用1200m，測量極距MN采用40m，點(diǎn)距40m。觀測限于裝置中部，觀測范圍嚴(yán)格控制在AB的2/3以內(nèi)。

通過地物化綜合剖面，確定異常區(qū)段，進(jìn)行地表槽探工程揭露(圖3)，驗(yàn)證查證效果，并大致圈定礦(化)體或蝕變帶的形態(tài)，了解其品位變化情況，進(jìn)而對異常進(jìn)行綜合評價(jià)。

1—阿克沙克組；2—晚石炭世斑狀二長花崗巖；3—地質(zhì)界線；4—1∶5萬化探異常；5—地物化綜合剖面；6—槽探位置及編號；7—推測銣礦(化)體；8—推測錫礦(化)體；9—推測鎢礦(化)體；10—剖面基巖光譜元素高值區(qū)段圖3 異常區(qū)地、物、化工作布置圖

3.2 地物化綜合剖面異常特征

本文以DH8號剖面為代表進(jìn)行重點(diǎn)論述，該剖面長度1417m，位置如圖3所示。

3.2.1 巖石地球化學(xué)異常特征

(1)元素富集特征：在DH8剖面上采集基巖光譜樣38件，巖石測量元素特征參數(shù)見表1。從表1中可以看出，DH8號剖面上Au、Ag、Sn、Cu、Zn、W、Mo、As、Sb、Bi元素平均值高于新疆北部巖石元素背景平均值[16]，特別是Ag、Sn、W、As、Sb、Bi元素平均值分別是背景平均值的6倍、33.7倍、6.2倍、32.3倍、4.5倍、22.8倍，具高含量特征；從變化系數(shù)上看，Ag、Sn、Cu、Co、Cr、Mo、As、Sb、Bi元素的變化系數(shù)大于1，說明這些元素分布不均勻、離散程度高，易富集成礦[17]；另外，云英巖化花崗巖中Rb元素的含量值普遍較高，最高值達(dá)484.2×10-6，平均值349.77×10-6。

表1 DH8號地物化綜合剖面巖石測量元素特征參數(shù)表

(2)剖面異常特征：按采樣點(diǎn)位置，在剖面上生成元素含量曲線圖(圖4a)。曲線形態(tài)呈脈沖式，可大致分出2個(gè)多元素高值異常區(qū)段。第一高值區(qū)在11～13號樣品處，為Sn、Rb、Sb、As、Bi、Ag、Cu多元素高值異常，特別是Sn、Rb、Ag高值段穩(wěn)定，其最高值分別為756×10-9、200×10-6、390.1×10-6；第二高值區(qū)在29～35號樣品處，為Ag、Cu、Bi、Sn、Rb、As多元素高值異常，特別是Ag、Sn、Rb高值段穩(wěn)定，其最高值分別為2347×10-9、200×10-6、484×10-6；高值段云英巖及云英巖化花崗巖呈脈狀展布，平面上對應(yīng)位置如圖3所示。

3.2.2 物探異常特征

(1)物性特征:在研究區(qū)采集了二長花崗巖、斑狀二長花崗巖、云英巖化花崗巖、巖屑砂巖4種主體巖性的63塊巖石標(biāo)本進(jìn)行物性測試，結(jié)果見表2。巖石標(biāo)本磁性普遍較低，但云英巖化花崗巖的磁化率較二長花崗巖和斑狀二長花崗巖的低，這是由于花崗巖經(jīng)礦化蝕變作用后磁性較原巖有所減弱導(dǎo)致的[15]。各巖石標(biāo)本的極化率偏低，電阻率較高，二長花崗巖與云英巖化花崗巖的電性特征相近，但云英巖化花崗巖的電阻率比二長花崗巖的稍高，而花崗巖與砂巖的電性差異明顯。經(jīng)路線地質(zhì)調(diào)查發(fā)現(xiàn)，本區(qū)花崗巖的主要蝕變特征為云英巖化，經(jīng)蝕變后的花崗巖具有磁化率低、電阻率高的特征，其物性特征能夠反映礦化蝕變的關(guān)系，是本次物探工作的物性前提。

表2 研究區(qū)巖石標(biāo)本磁化率及電性參數(shù)特征統(tǒng)計(jì)表

(2)磁性特征：從ΔT曲線圖上看(圖4b)，該剖面高磁ΔT值在-10nT～-30nT之間波動(dòng)，全部為負(fù)值，鋸齒狀小幅波動(dòng)，測點(diǎn)27～33處ΔT值相對略低，寬度280m，地表檢查花崗巖碎石存在云英巖化、黃鐵礦化、電氣石化等蝕變現(xiàn)象，結(jié)合研究區(qū)巖石的物性特征，推測該低磁異常是由云英巖化蝕變引起的，且可能具有一定的規(guī)模。

(3)電性特征：從視電阻率ρs及視極化率ηs曲線圖上看(圖4c)，視極化率ηs值在1.2%～2.0%之間，視電阻率ρs值在120～1200Ω·m之間波動(dòng)。測點(diǎn)27～33處為高阻異常，視電阻率值大于1000Ω·m，與剖面低磁異常相對應(yīng)，結(jié)合巖石物性特征，推測該異常亦由云英巖化蝕變引起。綜合分析，該剖面物探測點(diǎn)27～33處的低磁高阻異常可能為礦化蝕變帶引起的異常，應(yīng)進(jìn)行進(jìn)一步查證。

1—斑狀二長花崗巖；2—長石巖屑砂巖；3—絹云黑云粉砂質(zhì)接觸板巖；4—云英巖化；5—探槽位置及編號；6—Sn礦(化)體/銣礦(化)體圖4 DH8地物化綜合剖面圖

3.3 查證效果

通過地物化綜合剖面測量，圈定了元素高值異常區(qū)段和物探低磁高阻異常區(qū)，擇優(yōu)進(jìn)行地表槽探工程揭露(圖3)，刻槽采集基本化學(xué)樣品。如在DH8剖面的巖石光譜高值區(qū)和物探低磁高阻異常區(qū)，分別施工了探槽TC6和TC2。探槽TC6長度80m，揭露3條云英巖脈，礦化蝕變主要為云英巖化，局部黃鐵礦化、電氣石化，揭露寬度0.5～1m，脈體走向80°左右，傾角60°左右，顯示較好的Sn、Rb礦化，Rb2O品位在0.055%～0.085%之間，Sn品位最高達(dá)0.324%。探槽TC2長度108m，揭露了多條云英巖脈，礦化蝕變主要為云英巖化，脈體走向84°左右，S傾，傾角50°左右，揭露寬度4～8m，顯示Rb礦化，Rb2O品位為0.040%～0.043%。從以上探槽揭露成果來看，DH8剖面上巖石光譜高值異常區(qū)(11～13號樣品段和29～35號樣品段)和物探低磁高阻區(qū)(27～33測點(diǎn))均證實(shí)了礦化體的存在，且有一定的規(guī)模，具有較好的找礦前景。

本次通過路線地質(zhì)調(diào)查、地物化綜合剖面測量、槽探工程，在1∶5萬HS-702和HS-719綜合化探異常區(qū)內(nèi)共圈定Sn礦(化)體5條，Sn品位0.127%～0.324%，W礦化體1條，WO3品位0.073%～0.119%，銣礦(化)體32條，Rb2O品位0.040%～0.084%。礦(化)體位置與地物化剖面異常區(qū)段基本吻合。

4 礦化成因及異常區(qū)找礦意義

HS-702和HS-719化探綜合異常區(qū)主要發(fā)育NE向及SEE向斷層，其中NE向斷層形成時(shí)間稍早，為同褶皺期斷裂，是礦液流通的屏蔽斷層，SEE向斷層形成時(shí)間稍晚，為巖漿熱液流通提供了通道，為導(dǎo)礦構(gòu)造。在斷裂應(yīng)力擠壓下，原生節(jié)理發(fā)育，起到了導(dǎo)礦容礦的作用。錫、銣礦(化)體呈脈狀產(chǎn)于花崗巖與淺變質(zhì)巖的內(nèi)接觸帶中，與晚期巖漿活動(dòng)形成的偏堿性花崗巖關(guān)系十分密切，在高溫巖漿期后熱液作用下，花崗巖發(fā)生交代蝕變形成云英巖及云英巖化花崗巖(賦礦巖石)，而礦液沿?cái)嗔蚜严陡患纬桑虼?，礦(化)點(diǎn)應(yīng)形成于晚石炭世巖漿演化末期。成因類型屬高溫?zé)嵋涸朴r型，直接找礦標(biāo)志為云英巖化。

本次異常查證成果反映，HS-702、HS-719化探綜合異常區(qū)晚石炭世花崗巖與早石炭世阿克沙克組砂巖的內(nèi)接觸帶上，花崗巖具顯著的云英巖化，局部具黃鐵礦化、電氣石化、褐鐵礦化、鈉長石化等蝕變特征(圖5)，斷裂構(gòu)造及原生節(jié)理裂隙破碎帶較發(fā)育，具有較好的成礦地質(zhì)條件。巖石光譜含量特征顯示Rb、Sn、As、Bi、W、Sb、Au、Ag、Cu元素具較強(qiáng)的富集性，在元素含量高值區(qū)段和物探低磁高阻區(qū)，通過槽探揭露發(fā)現(xiàn)多條Sn、Rb、W礦(化)體，深部成礦潛力較大，且銣為本次新發(fā)現(xiàn)礦種，具有進(jìn)一步工作的價(jià)值。

圖5 蝕變花崗巖(a)及其鏡下方鉛礦(Gn)和閃鋅礦(Sp)零星狀分布(b)

5 結(jié)論

(1)阿拉套山南緣查干昆得一帶位于阿拉套W-Sn-Cu-Au-Pb-Zn礦帶的中段，圈定的1∶5萬化探綜合異常HS-702、HS-719具有異常面積較大、強(qiáng)度較高、濃集中心較明顯的特征。在綜合異常區(qū)晚石炭世花崗巖與早石炭世阿克沙克組砂巖的內(nèi)接觸帶上，花崗巖具顯著的云英巖化，局部具黃鐵礦化、電氣石化、褐鐵礦化、鈉長石化等蝕變特征，斷裂構(gòu)造及原生節(jié)理裂隙破碎帶較發(fā)育，具有較好的成礦地質(zhì)條件。

(2)巖石光譜含量特征顯示Rb、Sn、As、Bi、W、Sb、Au、Ag、Cu元素具較強(qiáng)的富集性，在元素含量高值區(qū)段及低磁高阻的物探異常區(qū)，礦化蝕變特征明顯，通過探槽揭露圈定多條Sn、Rb、W礦(化)體，礦(化)體位置與地物化剖面異常區(qū)段基本吻合。

(3)采用路線地質(zhì)調(diào)查、地物化綜合剖面測量及槽探工程揭露等綜合勘查手段進(jìn)行異常查證，實(shí)現(xiàn)了對異常區(qū)資源潛力的快速評價(jià)，并取得了較好的找礦效果，為該地區(qū)化探異常綜合查證提供了借鑒意義。