西藏尼瑪縣阿娥作登地區(qū)土壤地球化學(xué)特征與成礦預(yù)測(cè)

張海潮，赤 列

（西藏自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第五地質(zhì)大隊(duì)，青海 格爾木 816099）

土壤地球化學(xué)測(cè)量工作主要研究土壤中元素的地球化學(xué)分布、累計(jì)及時(shí)空演化規(guī)律。通過(guò)土壤地球化學(xué)測(cè)量，分析土壤中異常信息與異常特征，可以縮小找礦范圍，圈定有利的找礦靶區(qū)，為找礦工作布設(shè)指明方向。近年來(lái)，隨著地質(zhì)勘探工作的不斷深入，土壤地球化學(xué)測(cè)量在金屬礦產(chǎn)資源勘查中的作用越來(lái)越重要，找礦效果直觀(guān)、明顯，在傳統(tǒng)地質(zhì)找礦中應(yīng)用廣泛，技術(shù)方法成熟。

阿娥作登地區(qū)位于藏北高原腹地，位于班公湖-怒江成礦帶中段，通過(guò)對(duì)該地區(qū)開(kāi)展1∶1萬(wàn)土壤地球化學(xué)側(cè)量工作，對(duì)其地球化學(xué)特征進(jìn)行分析，了解區(qū)內(nèi)成礦元素的分布特征，通過(guò)異常查證以進(jìn)一步縮小找礦靶區(qū)，根據(jù)異常查證結(jié)果對(duì)研究區(qū)的找礦潛力進(jìn)行初步評(píng)價(jià)，為阿娥作登一帶下一步地質(zhì)找礦工作的開(kāi)展及成礦規(guī)律分析提供一定的科學(xué)依據(jù)[1]。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

1.1 地質(zhì)背景

阿娥作登地區(qū)位于班公湖-怒江結(jié)合帶中段北側(cè)，尼瑪縣城北東約20km處，區(qū)域內(nèi)地層出露以中生界侏羅系、白堊系及新生界新近系為主。侏羅系出露有：下-中侏羅統(tǒng)木嘎崗日巖群（J1-2M），巖性主要為變質(zhì)砂巖、粉砂質(zhì)板巖、板巖、千枚巖等，局部夾有灰?guī)r、火山巖巖塊；上侏羅統(tǒng)沙木羅組（J3s），巖性主要為砂巖、粉砂巖、含礫粗砂巖、生物碎屑灰?guī)r、微晶灰?guī)r等。白堊系出露地層有：下白堊統(tǒng)去申拉組（K1q），巖性主要由玄武安山巖、安山巖、安山質(zhì)火山碎屑巖、集塊巖等；上白堊統(tǒng)竟柱山組（K2j），巖性主要由紫紅色砂巖、礫巖等。北部出露大面積的新近系康托組（Nk），主要為一套紫紅色的碎屑巖。第四系廣泛分布于山前臺(tái)地及河谷地帶。

1.2 1∶5萬(wàn)水系沉積物地球化學(xué)特征

土壤地球化學(xué)測(cè)量是在1∶5萬(wàn)水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量的基礎(chǔ)上開(kāi)展的，研究區(qū)在1∶5萬(wàn)水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量中顯示為HS9乙1綜合異常，該異常為以銅為主的Cu、Zn、Ag、Mo多元素組合異常，少量Hg、As、Bi、Au、Co、Pb異常。根據(jù)各元素參數(shù)計(jì)算結(jié)果，確定Cu為該異常主成礦元素，Zn、Ag、Mo為特征組合元素。伴生組份為Hg、As、Bi、Au、Co、Pb。

2 樣品采集與分析

為了最大限度地控制各類(lèi)巖石、構(gòu)造及成礦元素的分布遷移，1∶1萬(wàn)土壤地球化學(xué)測(cè)量采樣線(xiàn)基本垂直于主構(gòu)造線(xiàn)方向，南北向布設(shè)，網(wǎng)度采用100×40m規(guī)格進(jìn)行土壤樣布設(shè)和采樣。樣品主要采集土壤B層中碎石土、砂質(zhì)土、細(xì)砂土等。

本次1∶1萬(wàn)土壤地球化學(xué)測(cè)量在阿娥作登地區(qū)共采集樣品1571件，樣品全部由西南冶金地質(zhì)測(cè)試所完成。根據(jù)1∶5萬(wàn)水系沉積物地球化學(xué)異常特征，本次土壤地球化學(xué)測(cè)量選擇分析Au、Ag、Cu、Mo、Pb、Zn6種元素[2]。

3 元素地球化學(xué)特征

3.1 元素含量特征

研究區(qū)土壤地球化學(xué)數(shù)據(jù)利用EXCEL與金維GeoIPAS軟件綜合進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，處理方法準(zhǔn)確可靠，求出最小值（Min）、最大值（Max）、變異系數(shù)（CV），連續(xù)剔除均值加三倍方差（X+3S）后，計(jì)算均值（X）、標(biāo)準(zhǔn)離差（S）（見(jiàn)表1）。與地殼豐度相比，Ag、Zn元素豐度比值接近1，元素含量為地殼豐度水平，Pb元素豐度比值大于1，相對(duì)于地殼，有明顯的富集，Au、Cu、Mo元素豐度比值為小于0.5，與地殼相比呈貧化現(xiàn)象。

圖1 下不日地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖

表1 阿娥作登地區(qū)土壤元素含量特征值與富集系數(shù)表

元素含量分布的標(biāo)準(zhǔn)離差表示元素的絕對(duì)離散程度，Cu、Pb、Zn元素標(biāo)準(zhǔn)離差均大于1，說(shuō)明這四種元素具有不均勻分布的特征；元素含量變異系數(shù)表示元素相對(duì)離散程度，變異系數(shù)的大小與成礦作用呈正相關(guān)關(guān)系，變異系數(shù)越大，表明元素有局部富集趨勢(shì)，具有較大的成礦優(yōu)勢(shì)，反之富集趨勢(shì)越差，成礦的可能性小，如表1所示。

3.2 元素的相關(guān)性特征

對(duì)研究區(qū)采集的樣品利用GeoIPAS軟件進(jìn)行R型聚類(lèi)分析（圖2），相關(guān)性在0.6水平上，阿娥作登地區(qū)元素可分為三個(gè)組，分別為Cu-Pb-Zn-Au元素組及Ag、Mo單元素組。Mo元素與其他5種元素之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。

圖2 下不日地區(qū)R型聚類(lèi)分析圖

阿娥作登地區(qū)元素可以分為4個(gè)F因子，F(xiàn)1因子Au-Cu-Pb-Zn；F2、F3因子Ag-Mo；F4因子Cu。

根據(jù)聚類(lèi)分析及因子分析，并結(jié)合測(cè)區(qū)化探異常在測(cè)區(qū)的分布，及其與礦床成因、成礦背景的關(guān)系，可以將測(cè)區(qū)6種元素分為3類(lèi)，即：1類(lèi)Ag-Mo元素組合，與F2、F3因子相吻合，為一中高溫元素組合，推測(cè)由火山-巖漿熱液活動(dòng)造成。

4 地球化學(xué)異常分析

4.1 單元素異常

對(duì)工作區(qū)內(nèi)6種元素原始數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)變換后，連續(xù)剔除高值（均值加減三倍標(biāo)準(zhǔn)差），計(jì)算對(duì)數(shù)數(shù)據(jù)算術(shù)平均值加上兩倍標(biāo)準(zhǔn)差后，用指數(shù)函數(shù)求真值得到測(cè)區(qū)各元素的異常下限初值，最后結(jié)合研究區(qū)主要成礦地質(zhì)特征和條件，確定出圈定異常的下限值（T），各元素分別按T、2T、4T進(jìn)行異常分帶[3]。各元素異常圖見(jiàn)圖3，由圖可知，僅Ag、Mo元素具有三級(jí)濃度分帶，Cu、Au、具二級(jí)濃度分帶，Zn具一級(jí)濃度分帶，Pb未見(jiàn)異常，元素異常面積較小，異常值較低，Ag、Cu、Mo元素具備一定的找礦潛力。

圖3 研究區(qū)單元素異常圖

4.2 組合元素異常

根據(jù)聚類(lèi)分析及因子分析，研究區(qū)內(nèi)6種元素具有一組明顯的元素組合，為Au、Cu、Pb、Zn，其相關(guān)性為0.61，并且與F1因子相吻合，該元素組為中低溫元素組合，說(shuō)明研究區(qū)內(nèi)存在一期中低溫?zé)嵋夯顒?dòng)；Ag、Mo元素在聚類(lèi)分析圖上顯示出負(fù)相關(guān)性，并且與F2、F3因子吻合，說(shuō)明Ag、Mo元素在其成因上具有一定的聯(lián)系性，可能存在一期與Ag、Mo元素相關(guān)的低溫?zé)嵋夯顒?dòng)；因子分析中Cu元素又顯示為F4因子，為單元素組的因子，可能存在一期與Cu元素有關(guān)但獨(dú)立熱液活動(dòng)。綜上所述，研究區(qū)內(nèi)6種元素劃分為三個(gè)元素組，分別為Cu-Pb-Zn-Au元素組和Ag單元素組、Mo單元素組。

4.3 異常特征分析

研究區(qū)內(nèi)地表可見(jiàn)到兩條明顯的輝銅礦化、孔雀石化銅礦脈，在水系沉積物測(cè)量中顯示出三級(jí)濃度分帶，但是在土壤地球化學(xué)測(cè)量中，礦體附近并未顯示出Cu元素異常特征，通過(guò)綜合分析后認(rèn)為工作區(qū)雨水較多，銅銀礦化體附近基巖出露，氧化風(fēng)化強(qiáng)烈，銅的硫化物遇水非常容易氧化成硫酸銅，硫酸銅在水中溶解度很高，很難在土壤中殘留，所以在銅銀礦（化）體附近采集的土壤樣沒(méi)有Cu異常存在。

5 異常查證

5.1 探槽工程驗(yàn)證

根據(jù)研究地球化學(xué)顯示特征，研究區(qū)內(nèi)異常查證主要針對(duì)Cu元素開(kāi)展，在地表孔雀石化發(fā)育地段布設(shè)探槽工程進(jìn)行異常查證工作，開(kāi)展探槽施工個(gè)。通過(guò)探槽工程驗(yàn)證，在阿娥作登圈定三條銅銀礦脈。CuⅠ銅銀礦體出露于英安巖的蝕變破碎中，礦體出露長(zhǎng)度340m，礦體厚度變化較大，礦體平均厚度為6.47，Cu平均品位0.79%，Ag平均品位64.43×10-6，礦體礦石呈脈狀、網(wǎng)脈狀、細(xì)脈狀產(chǎn)出，礦石礦物以輝銅礦、孔雀石為主，伴有部分黃銅礦、斑銅礦（圖5a），礦體附近蝕變較發(fā)育，尤其是硅化、孔雀石化；CuⅡ銅銀礦體位于阿娥作登南部蝕變玄武巖中，礦體出露長(zhǎng)度100m，真厚度2.94m，Cu平均品位0.97%，Ag平均品位7.10×10-6，礦體礦石呈稀疏浸染狀、團(tuán)塊狀、網(wǎng)脈狀、豆莢狀產(chǎn)出（圖4），礦石礦物以輝銅礦、孔雀石、藍(lán)銅礦為主，伴有部分黃銅礦，礦體附近蝕變較發(fā)育；CuⅢ銅銀礦體位于阿娥作登南部蝕變玄武巖中，礦體出露長(zhǎng)度30m，真厚度1.84m，Cu平均品位3.42%，Ag平均品位22.30×10-6，礦體礦石呈稀疏浸染狀、團(tuán)塊狀、網(wǎng)脈狀產(chǎn)出。

圖4 銅銀礦體

5.2 找礦潛力評(píng)價(jià)

研究區(qū)位于班公湖-怒江成礦帶中段，礦（化）體位于去申拉組火山巖中，該地區(qū)為一古火山口，根據(jù)地表礦（化）體特征顯示，礦（化）體主要呈稀疏浸染狀、團(tuán)塊狀、網(wǎng)脈狀、豆莢狀產(chǎn)出于火山巖破碎裂隙中，礦（化）體西側(cè)為古火山口，根據(jù)地表特征推測(cè)，該火山活動(dòng)后期存在一期與Cu、Ag有關(guān)的熱液活動(dòng)，含礦巖體有可能沿火山口侵位于火山通道中，地表礦化顯示可能僅為含礦巖體或熱液活動(dòng)的一部分，因此推斷火山巖深部可能存在規(guī)模更大的含礦地質(zhì)體，具備尋找與火山巖有關(guān)的熱液型銅銀礦的潛力。

6 結(jié)論

異常查證后，在阿娥作登地區(qū)圈定三條銅銀礦體，銅銀礦體出露于去申拉組火山巖破碎帶及裂隙中，位于火山機(jī)構(gòu)東側(cè)，顯示出研究區(qū)具備尋找與火山巖及火山活動(dòng)有關(guān)的熱液型銅銀礦的找礦潛力。