青海柴北緣采石溝地區(qū)地球化學(xué)特征及找礦潛力

彭濤 靳楊 李豪 楊昆

摘要：通過在采石溝地區(qū)開展1∶2.5萬地球化學(xué)測(cè)量工作，測(cè)試21種元素，總結(jié)元素富集和離散特征，采用R型聚類分析研究元素相關(guān)性，確定異常下限，圈定86處綜合異常。結(jié)合成礦地質(zhì)背景、地球化學(xué)異常展布狀態(tài)、找礦前景和找礦難易程度，采石溝地區(qū)圈出5處找礦遠(yuǎn)景區(qū)，對(duì)找礦遠(yuǎn)景區(qū)進(jìn)行了找礦潛力評(píng)價(jià)，并擇優(yōu)對(duì)找礦遠(yuǎn)景區(qū)實(shí)施工程驗(yàn)證，圈出了礦（化）體，取得了找礦突破，表明采石溝地區(qū)具有良好的找礦潛力。

關(guān)鍵詞：采石溝地區(qū);地球化學(xué)測(cè)量；找礦遠(yuǎn)景區(qū)；工程驗(yàn)證；找礦效果；找礦潛力

中圖分類號(hào)：P632 P618.51文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A開放科學(xué)（資源服務(wù)）標(biāo)識(shí)碼（OSID）：

文章編號(hào)：1001-1277（2023）03-0074-07doi：10.11792/hj20230315

采石溝地區(qū)位于柴達(dá)木盆地西北緣，阿爾金山脈南坡，山勢(shì)雄偉，侵蝕切割劇烈，多懸崖峭壁，導(dǎo)致以往地質(zhì)工作程度較低，綜合資料較少，找礦成果一般。采石溝地區(qū)為干旱半干旱—高寒山區(qū)景觀區(qū)，風(fēng)成砂和碎石發(fā)育較廣泛，利用1∶1萬地化剖面測(cè)量或1∶1萬土壤測(cè)量均無法準(zhǔn)確查證1∶5萬水系沉積物異常，而1∶2.5萬地球化學(xué)測(cè)量具有精準(zhǔn)確定異常源、防止大面積異常查證時(shí)漏礦的優(yōu)點(diǎn)，成為近年來廣泛應(yīng)用的找礦方法^［1-5］。在前人地質(zhì)工作的基礎(chǔ)上，利用1∶2.5萬地球化學(xué)測(cè)量，進(jìn)一步圈定異常并綜合分析異常特征，劃分找礦遠(yuǎn)景區(qū)，在初步異常查證的基礎(chǔ)上探索下一步找礦方向。

1 研究區(qū)地質(zhì)特征

研究區(qū)位于新元古代—早古生代賽什騰—錫鐵山—哇洪山縫合帶（Ⅰ₈）與中—新生代柴達(dá)木陸塊（Ⅰ₉）之柴達(dá)木后造山磨拉石前陸盆地（Ⅰ9-1）的結(jié)合部位^［6-7］（見圖1-A），構(gòu)造變形強(qiáng)烈，表現(xiàn)為十分發(fā)育的斷裂及強(qiáng)烈的褶皺，主體構(gòu)造線方向?yàn)楸睎|東向。巖漿活動(dòng)既有擴(kuò)張期的基性巖漿噴發(fā)與侵入，也有同造山期的大規(guī)模中性、酸性巖漿噴發(fā)與侵入，具有良好的成礦地質(zhì)條件。

研究區(qū)地層發(fā)育不完整，地層總體呈北東東向展布，主要為古元古界達(dá)肯大阪巖群（Pt₁）、寒武系—奧陶系灘間山群（—O）、侏羅系大煤溝組（J）、白堊系犬牙溝組（K）、新近系油砂山組（N）及第四紀(jì)（Q）^［8］（見圖1-B）。

研究區(qū)褶皺集中分布于北部平頂山、南部阿克提山一帶，以向斜為主，規(guī)模不等，褶曲形態(tài)不一，多被后期斷裂不同程度切割、破壞而形態(tài)不完整；斷裂主要為野馬灘—白石頭溝斷裂、阿克提山大溝—紅水溝斷裂2條主干斷裂，以及主干斷裂派生的次級(jí)斷裂，這些斷裂形成了研究區(qū)的構(gòu)造格架。在此構(gòu)造格架下，形成有利于巖漿上升的通道和場(chǎng)所，促進(jìn)成礦元素的運(yùn)移、富集，形成有價(jià)值的礦產(chǎn)及找礦遠(yuǎn)景區(qū)。

研究區(qū)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，侵入時(shí)代主要集中于加里東期，巖性從超基性→基性到酸性均有產(chǎn)出，主要為輝長(zhǎng)巖、閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖及花崗巖。巖體較大的有平頂山輝長(zhǎng)巖體、阿卡騰能山二長(zhǎng)花崗巖體，均呈北東向—南西向展布于主要斷裂邊緣。

2 地球化學(xué)特征

2.1 樣品采集與分析測(cè)試

研究區(qū)總面積為565 km2，除去殘山區(qū)及剝蝕戈壁和少量淺切割丘陵區(qū)150 km2，可開展1∶2.5萬地球化學(xué)測(cè)量的面積為415 km2。研究區(qū)北高南低，地形復(fù)雜、陡峭，采樣以水系沉積物為主，采用一點(diǎn)多坑法，在采樣點(diǎn)沿水系上下20～30 m進(jìn)行多點(diǎn)采樣；在碎石流覆蓋水系中無法采集水系沉積物樣品時(shí)，以匯水域兩側(cè)山坡3～5個(gè)點(diǎn)采集近基巖面上的殘坡積物質(zhì)代替。樣品粒度為10目至60目^［9］，共采集樣品8 393件，采樣密度20.2 件/km2，分析21種元素，分別為Au、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn、Ag、W、Sn、Bi、Mo、Cr、Co、Ni、La、Y、Nb、Th、U、Rb。

2.2 元素豐度特征

研究區(qū)元素豐度見表1。由表1可知：相對(duì)于省均值而言，研究區(qū)Mo、Co、Cr、Ni、Cu、U等元素豐度大于1.20，且Mo元素豐度達(dá)1.68，說明上述元素在研究區(qū)背景值較高；Zn、Sn、Au、Pb、Nb、Y、Bi、Th等元素豐度為0.88～1.12；Rb、Ag、Sb、W、As、La等元素豐度相對(duì)偏低，為0.75～0.84；Hg元素豐度明顯偏低，僅為0.44。

2.3 元素富集和離散特征

研究區(qū)內(nèi)各元素原始數(shù)據(jù)的變異系數(shù)（Cv₁）和背景數(shù)據(jù)變異系數(shù)（Cv₂）分別反映2類數(shù)據(jù)集的離散程度，Cv₁/Cv₂值反映背景擬合處理時(shí)離散值的削平程度。研究區(qū)各元素變異系數(shù)解釋圖見圖2。

1）Sn、As、Hg、Sb、Au、Bi落入右上方的區(qū)域③，原始數(shù)據(jù)變異系數(shù)大，高強(qiáng)度數(shù)據(jù)突出，且離群子集很多，特高值削平程度強(qiáng)烈，顯示富集成礦的可能性較大。

2）Ag、Cr、W、Ni、Mo、Cu、Co、Nb落入中間區(qū)域②，離群數(shù)據(jù)較多，特高值削平程度中等，顯示有一定成礦的可能性。

3）U、Rb、Th、La、Y、Zn、Pb落入左下方區(qū)域①，元素主要為放射性、稀土元素和中溫?zé)嵋涸?，該區(qū)域內(nèi)原始數(shù)據(jù)變異系數(shù)小，整體含量變化幅度不大，富集不明顯，成礦的可能性較小。

2.4 R型聚類分析

為探討元素間組合關(guān)系，揭示研究區(qū)經(jīng)歷的主要地質(zhì)作用，了解主要地質(zhì)環(huán)境中元素聚合趨勢(shì)和成因聯(lián)系，對(duì)21種元素的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行R型聚類分析，結(jié)果見圖3。

由圖3可知：當(dāng)相關(guān)系數(shù)為0.25時(shí)，元素明顯分為4簇。第一簇（Ⅰ）為Ni、Cr、Co、Cu，反映為與基性輝長(zhǎng)巖和中性閃長(zhǎng)巖有關(guān)的元素組合。第二簇（Ⅱ）為單一Y元素，顯示該元素成因上相對(duì)獨(dú)立。第三簇（Ⅲ）元素組合眾多，當(dāng)相關(guān)系數(shù)為0.35時(shí)，可將其分成4個(gè)亞簇，分別是Au、As、W、Mo（Ⅲ-1），Th、Rb、La、U、Nb、Sn（Ⅲ-2），Bi（Ⅲ-3）及Pb、Zn（Ⅲ-4）。第四簇（Ⅳ）為Ag、Sb、Hg，當(dāng)相關(guān)系數(shù)為0.35時(shí)，可將其分成2個(gè)亞簇，分別為Ag、Sb（Ⅳ-1），Hg（Ⅳ-2）。結(jié)合元素親和關(guān)系、異常分布及套合情況，Au-As-Sb-Hg異常組合從出露地層來看，主要位于灘間山群地層中，多與中酸性巖體接觸，明顯受構(gòu)造破碎帶控制，顯示熱液活動(dòng)強(qiáng)烈，其高值區(qū)域具有尋找熱液構(gòu)造蝕變巖型金礦床的潛力。

2.5 綜合異常特征

在對(duì)研究區(qū)21種元素進(jìn)行地球化學(xué)特征分析及主要成礦元素成礦潛力估計(jì)的基礎(chǔ)上，按照各元素異常下限，考慮區(qū)域構(gòu)造方向、地質(zhì)單元分布、匯水域特征等因素，采用人機(jī)圈繪方式圈定單元素異常。將異常套合好、元素組合與礦產(chǎn)或地質(zhì)體關(guān)系密切的多個(gè)單元素異常重疊區(qū)圈定為綜合異常，共圈定綜合異常86處。其中，甲類綜合異常3處，乙類綜合異常16處，丙類綜合異常67處。

3 找礦遠(yuǎn)景區(qū)及初步查證

3.1 找礦遠(yuǎn)景區(qū)的圈定

根據(jù)1∶2.5萬地球化學(xué)測(cè)量成果，參考1∶5萬區(qū)域礦產(chǎn)調(diào)查成果，結(jié)合研究區(qū)成礦地質(zhì)背景、已知礦點(diǎn)、礦化點(diǎn)的空間分布規(guī)律、化探異常展布狀態(tài)、找礦前景和找礦難易程度等劃分找礦遠(yuǎn)景區(qū)^［10-11］。

在研究區(qū)圈出5處找礦遠(yuǎn)景區(qū)（見圖4），分別是采石溝金銀A級(jí)找礦遠(yuǎn)景區(qū)（Ⅴ）、阿克提山大溝—紅水溝金銅B級(jí)找礦遠(yuǎn)景區(qū)（Ⅳ）、野馬灘金C級(jí)找礦遠(yuǎn)景區(qū)（Ⅱ）、平頂山鉻鎳C級(jí)找礦遠(yuǎn)景區(qū)（Ⅰ）、煤礦溝鉻鎳C級(jí)找礦遠(yuǎn)景區(qū)（Ⅲ）。

3.2 找礦遠(yuǎn)景區(qū)評(píng)價(jià)及工程驗(yàn)證

3.2.1 采石溝金銀A級(jí)找礦遠(yuǎn)景區(qū)（Ⅴ）

該找礦遠(yuǎn)景區(qū)（見圖5）位于研究區(qū)西南部采石溝一帶，呈團(tuán)塊狀；出露地層主要為灘間山群，構(gòu)造較發(fā)育，以北東東向斷裂為主，次級(jí)斷裂有北西向斷裂、北東向斷裂，加里東期花崗閃長(zhǎng)巖呈不規(guī)則狀侵入，走向大致為北東向。

該找礦遠(yuǎn)景區(qū)圈出綜合異常12處，其中甲類綜合異常3處，分別為GA85（見圖6）、GA84（見圖7）、GA75;乙類綜合異常3處;丙類綜合異常6處。異常元素以Au、Ag為主，伴生元素有As、Sb、W、Mo、Cu等，Au最大值為296.0×10^-9，Ag最大值為4 420.0×10^-9，異常規(guī)模大，強(qiáng)度高，套合好，濃集中心明顯，具有三級(jí)濃度分帶，與灘間山群地層中的北東向斷裂對(duì)應(yīng)較好。

前人在綜合異常GA85內(nèi)發(fā)現(xiàn)了含礦帶，通過工程驗(yàn)證，圈出49條礦體，礦體長(zhǎng)20～293 m，厚1.0～6.7 m，金品位1.0～50.5 g/t^［12］，對(duì)礦體進(jìn)行了資源量估算，控制+推斷金金屬量共計(jì)1 328.21 kg^［13］。

2018年，在綜合異常GA84中發(fā)現(xiàn)了2條蝕變破碎帶，其內(nèi)存在多期次熱液活動(dòng)，發(fā)育石英細(xì)脈，含有較強(qiáng)褐鐵礦化、黃鉀鐵礬化、硅化、高嶺土化、碳酸鹽化等。通過槽探工程對(duì)第一條蝕變破碎帶進(jìn)行地表揭露，圈出1條礦體，礦體長(zhǎng)約300 m，厚1.1 m，金品位4.2 g/t；第二條蝕變破碎帶采集的揀塊樣分析結(jié)果顯示，金品位4.96 g/t，銀品位11.5 g/t。

綜合分析表明，該找礦遠(yuǎn)景區(qū)的灘間山群富含Au、Ag等金屬元素，是重要的賦礦地層，斷裂及巖漿熱液活動(dòng)為礦質(zhì)萃取、遷移、富集和儲(chǔ)存提供了良好的條件，具有尋找構(gòu)造蝕變巖型金、銀多金屬礦的找礦潛力。

3.2.2 阿克提山大溝—紅水溝金銅B級(jí)找礦遠(yuǎn)景區(qū)（Ⅳ）

該找礦遠(yuǎn)景區(qū)（見圖8）位于研究區(qū)中南部柴水溝—紅水溝一帶，呈北東向條帶狀展布，出露地層為大煤溝組、灘間山群。斷裂發(fā)育，主要為北東向、北東東向、北北西向斷裂，且具有多期活動(dòng)特點(diǎn)。加里東期花崗巖呈條帶狀侵入。

該找礦遠(yuǎn)景區(qū)圈出綜合異常33處，其中乙類綜合異常6處，丙類綜合異常27處，綜合異常以Au、Cu元素為主，伴生元素主要為Sb、Hg、As。其中，Au最大值為56.2×10^-9，Cu最大值為306.0×10^-6，異常套合較好，有一定規(guī)模和強(qiáng)度，具有三級(jí)濃度分帶。在該找礦遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)的GA57綜合異常（見圖9）中發(fā)現(xiàn)3條含礦帶，通過槽探驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)3條礦體，礦體厚0.5～1.0 m，金品位6.70 g/t。

結(jié)合成礦條件，該找礦遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)構(gòu)造、巖漿巖活動(dòng)具有多期性和多樣性，較強(qiáng)烈的熱液活動(dòng)為礦質(zhì)遷移、富集和儲(chǔ)存提供了良好的成礦條件，具有尋找構(gòu)造蝕變巖型金、銅多金屬礦的找礦潛力。

3.2.3 野馬灘金C級(jí)找礦遠(yuǎn)景區(qū)（Ⅱ）

該找礦遠(yuǎn)景區(qū)大致呈北東向條帶狀分布，出露地層主要為灘間山群。斷裂發(fā)育，以北東東向斷裂為主，具有多期活動(dòng)特點(diǎn)。加里東期花崗巖呈北東向水滴狀展布。

該找礦遠(yuǎn)景區(qū)圈出綜合異常7處，其中乙類綜合異常1處，丙類綜合異常6處，綜合異常以Au元素為主，伴生元素為Sb、As、Cu等，Au最大值為9.41×10^-9，異常規(guī)模較大，強(qiáng)度較高，濃度分帶達(dá)中帶。

2018年，在該找礦遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)的GA25綜合異常發(fā)現(xiàn)1處金礦化點(diǎn)，采集的揀塊樣分析結(jié)果表明，金品位為0.25 g/t，后續(xù)實(shí)施的槽探驗(yàn)證未能圈出礦體。結(jié)合成礦條件，該找礦遠(yuǎn)景區(qū)的斷裂具有尋找構(gòu)造蝕變巖型金多金屬礦的潛力。

3.2.4 平頂山鉻鎳C級(jí)找礦遠(yuǎn)景區(qū)（Ⅰ）

該找礦遠(yuǎn)景區(qū)呈北東向條帶狀分布，出露地層為灘間山群。構(gòu)造以北東東向斷裂為主。巖漿巖大面積出露，主要為加里東期輝長(zhǎng)巖，呈條帶狀侵入灘間山群地層中。

該找礦遠(yuǎn)景區(qū)圈出以Cr、Ni為主的綜合異常20處。其中，7處為乙類綜合異常，其余為丙類綜合異常，伴生元素主要為Cu、Co、Sb、As等。綜合異常總體呈條帶狀，空間分布緊密，但濃集中心不明顯。

3.2.5 煤礦溝鉻鎳C級(jí)找礦遠(yuǎn)景區(qū)（Ⅲ）

該找礦遠(yuǎn)景區(qū)呈北東向條帶狀分布，出露地層主要為達(dá)肯大阪巖群。斷裂發(fā)育，以北東向斷裂為主。巖漿巖小面積出露，主要為加里東期石英閃長(zhǎng)巖，呈近東西向脈狀展布。

該找礦遠(yuǎn)景區(qū)圈出綜合異常5處，均為丙類綜合異常，異常元素以Cr、Ni為主，伴生元素為Mo、Co、Cu、La、U等，綜合異常形態(tài)總體為團(tuán)塊狀，異常峰值較低，空間分布不規(guī)律，沒有明顯的濃集中心。

4 結(jié) 論

1）采石溝地區(qū)主成礦元素Au、As、Sb原始數(shù)據(jù)變異系數(shù)大，高強(qiáng)度數(shù)據(jù)突出，且離群子集很多，特高值削平程度強(qiáng)烈，顯示富集成礦的可能性較大；Ag、Cr、W、Ni、Mo、Cu原始數(shù)據(jù)變異系數(shù)中等，高強(qiáng)度數(shù)據(jù)較多，且離群子集較多，特高值削平程度中等，顯示有一定成礦可能性。

2）采石溝地區(qū)巖漿巖活動(dòng)強(qiáng)烈，異常以Au、Ag異常為主，且展布方向與構(gòu)造方向一致，具有強(qiáng)度高，規(guī)模大、各元素異常套合好的特點(diǎn)。

3）本次圈出5處找礦遠(yuǎn)景區(qū)。通過本次及前人實(shí)施的探礦工程，圈出多條具有較大規(guī)模和工業(yè)價(jià)值的礦體，證明采用的1∶2.5萬地球化學(xué)測(cè)量工作方法十分有效，為后續(xù)尋找構(gòu)造蝕變巖型金、銀礦奠定了基礎(chǔ)。

［參 考 文 獻(xiàn)］

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Geochemical characteristics and prospecting potential of the Caishigou area

in the Northern Margin of Qaidam Basin，Qinghai Province

Peng Tao^1，2，Jin Yang^1，2，Li Hao^1，2，Yang Kun^1，2

（1.Qinghai Nonferrous Metals First Geological Exploration Institute;

2.Qinghai Key Laboratory of Concealed Ore Exploration）

Abstract：Through 1∶25 000 geochemical survey in the Caishigou area，21 kinds of elements were measured，the enrichment and dispersion characteristics of elements were summarized，the correlation of elements was analyzed by R-type cluster analysis，the lower limit of the anomalies was determined，and 86 comprehensive anomalies were deli-neated.In combination with the geological background of mineralization，distribution of geochemical anomalies，prospecting prospects，and the degree of difficulty in prospecting，5 prospecting prospect areas have been delineated in the Caishigou area.The prospecting potential of the prospecting prospect areas has been evaluated，and the best prospecting prospect areas have been verified by engineering.The ore （mineralization） bodies have been delineated，and a breakthrough in prospecting has been made，indicating that the Caishigou area has good prospecting potential.

Keywords：Caishigou area;geochemical survey;prospecting area;engineering verification;prospecting effect;prospecting potential