梁 成
(山東省第七地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東 臨沂 276006)
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青海省鄂拉山地區(qū)Pb、Zn、Cu元素地球化學(xué)特征及成礦預(yù)測(cè)
梁成
(山東省第七地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,山東 臨沂276006)
在1∶50 000水系沉積物測(cè)量的基礎(chǔ)上,分析了鄂拉山地區(qū)Pb、Zn、Cu元素的地球化學(xué)特征。通過(guò)對(duì)成礦元素的分布特征、相關(guān)性及因子分析,認(rèn)為尋找鉛鋅銅多金屬礦床潛力較大;根據(jù)異常特征及成礦地質(zhì)條件, 在早元古代達(dá)肯達(dá)坂(巖)群、奧陶系灘間山群和石炭系中吾農(nóng)山群大干溝組背景下,尋找與泥盆—侏羅系巖體相關(guān)的鉛鋅多金屬熱液型和矽卡巖型礦床潛力較大,進(jìn)而劃分出5個(gè)成礦遠(yuǎn)景區(qū),即沙柳河地區(qū)鎢銅鋅鉛多金屬成礦遠(yuǎn)景區(qū)、達(dá)納亥公卡鉛鋅多金屬成礦遠(yuǎn)景區(qū)、尕錄北鉛鋅多金屬成礦遠(yuǎn)景區(qū)、扎龍加當(dāng)鉛鋅銀金多金屬成礦遠(yuǎn)景區(qū)和尼哈鄂如崗鉛鋅銀鉬成礦遠(yuǎn)景區(qū)。
地球化學(xué)特征;鉛鋅銅多金屬礦床;成礦遠(yuǎn)景區(qū);鄂拉山地區(qū)
鄂拉山地區(qū)位于青海省中東部,處于塞什騰山-阿爾茨托山造山亞帶和祁漫塔格-都蘭造山亞帶2個(gè)造山亞帶,處于賽什騰山-阿爾茨托山加里東期、印支期鉛、鋅、金、鎢、錫(銅、鈷、稀土)成礦帶和祁曼塔格-都蘭華力西期鐵、鈷、銅、鉛、鋅、錫、硅灰石(銻、鉍)成礦帶(李兆營(yíng)等,2009;張信等,2008;李世金等,2008)。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,地質(zhì)構(gòu)造發(fā)育,成礦地質(zhì)條件有利,具有較好的找礦遠(yuǎn)景。在對(duì)1∶50 000水系沉積物測(cè)量的基礎(chǔ)上,筆者分析了鄂拉山地區(qū)成礦元素地球化學(xué)特征、異常特征,根據(jù)異常特征及成礦地質(zhì)條件,預(yù)測(cè)了該區(qū)的成礦遠(yuǎn)景。
區(qū)域地層主要有:早元古代達(dá)肯大板(巖)群、金水口(巖)群,奧陶—志留系灘間山群,泥盆系牦牛山組,石炭系大干溝組、土爾根大坂組及下石炭統(tǒng)碎屑巖組和碳酸鹽巖碎屑巖組,上三疊統(tǒng)鄂拉山組,第三紀(jì)貴德群碎屑巖組等。區(qū)域巖漿巖主要有泥盆—侏羅系的中性閃長(zhǎng)巖類、中酸性花崗閃長(zhǎng)巖類、酸性二長(zhǎng)花崗巖及正長(zhǎng)花崗巖類(李善平等,2012)。區(qū)域構(gòu)造主要為斷裂,有柯柯賽斷裂、桑切亥貢瑪斷裂、沙柳河斷裂、龍漠爾-龍格爾斷裂等(李兆營(yíng)等,2009),它們控制了巖體發(fā)育和地層分布。
2.1地球化學(xué)參數(shù)特征
對(duì)鄂拉山地區(qū)水系沉積物測(cè)量樣品地球化學(xué)參數(shù)進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)(表1),其特征為: W、Sn、Bi、Au、Pb、Sb、La元素明顯偏高,為區(qū)域上的此類元素的高背景區(qū)。Mo、Ag、Cr、Ni、Y元素顯著偏低,是區(qū)域上的此類元素的低背景區(qū)(李玉芹等,2011)。Co、Zn、As、Cu、Ba元素與區(qū)域背景大致相當(dāng),說(shuō)明W、Sn、Bi、Au、Pb等元素在本區(qū)更易成礦。成礦元素離散程度圖(圖1)顯示: Ag、W含量變化幅度很大、高強(qiáng)數(shù)據(jù)很多,富集成礦可能性很大;Pb、Zn、Cu、Mo、Au、Sn、Bi、Sb含量變化幅度大,高強(qiáng)數(shù)據(jù)多,成礦可能性大,鄂拉山地區(qū)已發(fā)現(xiàn)多處Pb、Zn、Cu、Mo單元素和多金屬礦(化)點(diǎn),反映了熱液作用的特點(diǎn);Co、Cr、Ni、As、La、Y等元素含量變化幅度小,高強(qiáng)數(shù)據(jù)少,成礦可能性小(張愛(ài)奎等,2013)。結(jié)合區(qū)域成礦地質(zhì)條件和成礦類型可以確定Cu、Pb、Zn等為鄂拉山地區(qū)主要成礦元素。
表1 鄂拉山地區(qū)地球化學(xué)參數(shù)特征統(tǒng)計(jì)表
注:元素含量:Au、Ag為10-9,其余元素為10-6。
圖1 鄂拉山地區(qū)成礦元素離散程度圖Fig.1 Discrete degree of ore forming elements in the Elashan area
2.2元素相關(guān)性及因子分析
2.2.1相關(guān)性分析
為了解鄂拉山地區(qū)元素之間的相關(guān)程度,分析元素組合與地質(zhì)構(gòu)造背景的依存關(guān)系,采用R型聚類(李玉芹等,2011;李保平等,2011)(圖2)分析對(duì)鄂拉山地區(qū)水系沉積物中的元素進(jìn)行研究。R型聚類分析在α=0.01、γ=0.2的相似水平上,可分為8大聚類,Ⅰ簇La、Y、Ba反映了巖漿作用。Ⅱ簇Cr、Ni、Co、As反映了達(dá)肯大阪巖群中的基性巖成分。Ⅲ簇顯示以Zn、Pb為主的成礦組合,Ⅴ簇顯示以W、Cu、Bi、Sn為主的成礦組合,是鄂拉山地區(qū)主要礦化因子,組合反映與中低溫?zé)嵋鹤饔糜嘘P(guān)的礦化信息。Ⅶ簇Au與其他元素相關(guān)性差,反映其主要受后期熱液作用,與花崗巖有關(guān)。
圖2 鄂拉山地區(qū)元素R型聚類分析譜系圖Fig.2 R type cluster analysis of elements of the pedigree chart in the Elashan area
2.2.2元素因子分析
成礦元素的因子分析結(jié)果表明(表2),鄂拉山地區(qū)成礦元素來(lái)源主要為花崗巖體、中低溫?zé)嵋?李保平等,2011)。根據(jù)因子載荷大小,F(xiàn)2因子控制W、Bi、Cu,形成礦化或礦床的希望較大;F4因子控制Pb、Zn,所占分?jǐn)?shù)及特征值均較大,形成中低溫?zé)嵋盒偷V床希望較大。所以,在鄂拉山地區(qū)找尋Cu、Pb、Zn礦(化)體或礦床的希望較大。
表2 因子結(jié)構(gòu)式及特征根表
2.3元素異常特征
根據(jù)鄂拉山地區(qū)成礦元素地球化學(xué)特征,圈定多元素異常597處,其中主要成礦元素Pb成礦遠(yuǎn)景異常8處,Zn成礦遠(yuǎn)景異常9處,Cu成礦遠(yuǎn)景異常9處。
2.3.1Pb異常
鄂拉山地區(qū)Pb異常由72處異常組成,其中具有一定成礦遠(yuǎn)景的異常8處(表3),異常主要分布于鄂拉山地區(qū)中南部,異常帶呈北西向展布,由北西至南東有逐漸減弱的趨勢(shì)。Pb高值區(qū)主要分布于早侏羅世和晚三疊世中酸性巖體與奧陶紀(jì)灘間山群、元古代達(dá)肯達(dá)坂(巖)群接觸帶附近,異常強(qiáng)度高,分帶性好,數(shù)量多,是鄂拉山地區(qū)主要成礦元素,成礦潛力大。
表3 鄂拉山地區(qū)Pb異常特征表
2.3.2Zn異常
鄂拉山地區(qū)Zn異常由27處異常組成,其中具有一定成礦遠(yuǎn)景的異常9處(表4),異常主要分布于鄂拉山地區(qū)中南部,異常帶呈北西向展布。Zn高值區(qū)主要分布于下侏羅統(tǒng)和上三疊統(tǒng)中酸性巖體與奧陶紀(jì)灘間山群、早元古代達(dá)肯達(dá)坂(巖)群接觸帶附近,其次是泥盆系牦牛山組中,異常強(qiáng)度高,分帶性好,數(shù)量多,部分異常與Pb異常套合較好,亦是鄂拉山地區(qū)主要成礦元素,成礦潛力大。
表4 鄂拉山地區(qū)Zn異常特征表
2.3.3Cu異常
鄂拉山地區(qū)Cu異常由36處異常組成,其中具有一定成礦遠(yuǎn)景的異常7處(表5),異常主要分布于鄂拉山地區(qū)中部,異常帶呈北西向展布。Cu高值區(qū)主要分布于泥盆系牦牛山組、上三疊統(tǒng)鄂拉山組、上三疊統(tǒng)中酸性巖體中,異常強(qiáng)度較高,分帶性較好,部分異常與Zn異常套合較好。
表5 鄂拉山地區(qū)Cu異常特征表
在水系沉積物(組合)異常評(píng)序及對(duì)主要異常解釋、推斷的基礎(chǔ)上,結(jié)合區(qū)域成礦地質(zhì)條件、路線地質(zhì)調(diào)查、異常查證成果,圈定具有一定找礦潛力的成礦遠(yuǎn)景區(qū)5處(圖3)。
3.1沙柳河鎢銅鋅鉛多金屬成礦遠(yuǎn)景區(qū)
遠(yuǎn)景區(qū)位于鄂拉山地區(qū)沙柳河一帶,面積約90km2,主要出露地層為早元古代達(dá)肯大板(巖)群的片麻巖巖組、奧陶—志留系灘間山群綠片巖組、泥盆系牦牛山組。巖漿巖則主要為東部出露的三疊系和侏羅系的酸性侵入巖。斷裂構(gòu)造十分發(fā)育,近東西向斷裂為主要構(gòu)造,發(fā)育多條平行狀斷裂構(gòu)造,沿?cái)嗔延兄兴嵝悦}巖侵入。成礦遠(yuǎn)景區(qū)由3處組合異常組成,其中HS01綜合異常(圖4)呈近東西向較短長(zhǎng)方形,長(zhǎng)軸長(zhǎng)約8km,短軸長(zhǎng)約3km,異常面積24km2。異常主元素為W和Cu,特征組合元素為Bi、Sn、Zn和Pb。其中,W2、Cu1、Bi1、Sn1和Zn2均具有4個(gè)濃度分帶,濃集中心完全套合。異常濃集中心部位有多組斷裂交叉,異常濃集中心與已發(fā)現(xiàn)礦床位置完全套合。遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)地層、巖漿巖、斷裂構(gòu)造等成礦地質(zhì)條件有利,多金屬礦化蝕變發(fā)育,成礦潛力巨大(宋治杰等,1995;張培青等,2007)。
1.綜合異常范圍;2.成礦遠(yuǎn)景區(qū)范圍界線;3.綜合異常編號(hào)圖3 鄂拉山地區(qū)成礦遠(yuǎn)景區(qū)分布簡(jiǎn)圖Fig.3 Mineralization distribution diagram in the Elashan area
1.沖洪積;2.冰川堆積;3.貴德群碎屑巖組;4.牦牛山組碎屑巖段;5.灘間山群綠片巖組;6.達(dá)肯大坂(巖)群片麻巖巖組;7.花崗斑巖脈;8.地質(zhì)界線;9.角度不整合;10.逆斷層及產(chǎn)狀;11.綜合異常編號(hào);12.鉛鋅鎢礦點(diǎn);13.鉛鎢礦點(diǎn);14.銅礦點(diǎn);15.磁鐵礦點(diǎn)圖4 HS01綜合異常剖析圖Fig.4 HS01 comprehensive anomaly analysis
3.2達(dá)納亥公卡鉛鋅多金屬成礦遠(yuǎn)景區(qū)
遠(yuǎn)景區(qū)位于鄂拉山地區(qū)的北東部達(dá)納亥公卡一帶,面積約為82km2,主要出露地層:早古代達(dá)肯大坂(巖)群片麻巖巖組、奧陶系灘間山群、石炭系中吾農(nóng)山群土爾根大坂組、三疊系晚世鄂拉山組和第三系中新世貴德群碎屑巖組。巖漿巖主要為三疊系花崗閃長(zhǎng)巖和侏羅系二長(zhǎng)花崗巖。構(gòu)造以北西方向和北北西向斷裂為主。成礦遠(yuǎn)景區(qū)由3個(gè)綜合異常組成,其中,HS06綜合異常(圖5)總體上呈三角形,東西長(zhǎng)約7km,南北長(zhǎng)約6km,面積約20km2。異常主元素為Pb和Zn,特征組合元素為Au、Sb、Bi、W和Cu,各元素異常相互套合較好,具有濃集中心和濃度分帶,異常規(guī)模、強(qiáng)度較強(qiáng)。異常區(qū)二長(zhǎng)花崗巖與灘間山群碎屑巖、大理巖之間的侵入接觸帶具備矽卡巖型礦床的成礦環(huán)境(豐成友等,2010),接觸帶圍巖各元素異常發(fā)育,成礦條件十分有利,具備鉛、鋅、銀等多金屬礦產(chǎn)的成礦遠(yuǎn)景。
1.洪沖積;2.冰川堆積;3.貴德群碎屑巖組;4.鄂拉山組;5.灘間山群碎屑巖組;6.灘間山群火山巖組;7.二長(zhǎng)花崗巖;8.鉀長(zhǎng)花崗巖;9.花崗閃長(zhǎng)巖;10.地質(zhì)界線;11.角度不整合;12.涌動(dòng)界線;13.直立擠壓帶;14.逆斷層;15.平移斷層;16.綜合異常編號(hào);17.鉛鋅礦點(diǎn);18磁鐵礦點(diǎn)圖5 H06綜合異常剖析圖Fig.5 HS06 comprehensive anomaly analysis
3.3尕錄北鉛鋅多金屬成礦遠(yuǎn)景區(qū)
遠(yuǎn)景區(qū)位于鄂拉山地區(qū)柯柯塞溝腦北部一帶,面積約為140km2,主要出露地層為:元古代達(dá)肯大坂(巖)群片麻巖巖組、奧陶系灘間山群、三疊系晚世鄂拉山組、第三紀(jì)中新世貴德群碎屑巖組。巖漿巖非常發(fā)育,從晚泥盆世至早侏羅世均有出露,巖性主要為中酸性侵入巖,巖體規(guī)模較小,早侵位的被晚期巖體侵蝕而形狀不規(guī)則。構(gòu)造活動(dòng)較為發(fā)育,北西向斷裂為主要構(gòu)造,發(fā)育多條北西向平行狀斷裂。成礦遠(yuǎn)景區(qū)由5個(gè)綜合異常組成。其中HS07綜合異常(圖6)總體呈橢圓狀,長(zhǎng)約5km,寬約3km,面積約13 km2。異常主元素為Pb和Zn,特征組合元素為W,其中,Pb16和Zn7、Zn6異常各具有3個(gè)濃度分帶,Pb16和Zn7套合較好。鄂拉山地區(qū)內(nèi)沿北西向斷裂充填有大量的硅質(zhì)巖,并有磁鐵礦化及鉛、鋅、銅礦化脈體。因此,遠(yuǎn)景區(qū)接觸交代矽卡巖型和構(gòu)造熱液充填型成礦潛力較大(豐成友等,2010;張占玉,2011)。
3.4扎龍加當(dāng)鉛鋅銀金多金屬成礦遠(yuǎn)景區(qū)
遠(yuǎn)景區(qū)位于鄂拉山地區(qū)扎龍加當(dāng)一帶,面積約165 km2,主要出露地層為:早元古代達(dá)肯大坂(巖)群片麻巖巖組、三疊紀(jì)晚世鄂拉山組。巖漿巖主要為三疊紀(jì)花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖和侏羅紀(jì)二長(zhǎng)花崗巖。構(gòu)造以北西向斷裂為主。成礦遠(yuǎn)景區(qū)由5個(gè)綜合異常組成。其中,HS16綜合異常(圖7)總體呈北東向?qū)挆l形,長(zhǎng)約4km,寬約2km,面積約6km2。
1.沖積;2.貴德群碎屑巖組;3.鄂拉山組;4.灘間山群火山巖組;5.灘間山群綠片巖組;6.鉀長(zhǎng)花崗巖;7.黑云二長(zhǎng)花崗巖;8.花崗閃長(zhǎng)巖;9.石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖;10.石英閃長(zhǎng)巖;11.地質(zhì)界線;12.角度不整合;13.涌動(dòng)界線;14.脈動(dòng)界線;15.逆斷層;16.綜合異常編號(hào);17.銅礦點(diǎn);18.鉛鋅礦點(diǎn);19.磁鐵礦點(diǎn)圖6 HS07綜合異常剖析圖Fig.6 HS07 comprehensive anomaly analysis
1.沖積;2.洪沖積;3.鄂拉山組;4.鉀長(zhǎng)花崗巖;5.黑云二長(zhǎng)花崗巖;6.花崗閃長(zhǎng)巖;7.石英二長(zhǎng)閃長(zhǎng)巖; 8.地質(zhì)界線;9. 涌動(dòng)界線;10. 逆斷層;11. 推斷斷裂;12. 綜合異常編號(hào);13.銅礦點(diǎn);14.鉛礦點(diǎn)圖7 HS16綜合異常剖析圖Fig.7 HS16 comprehensive anomaly analysis
異常主元素為Pb和Zn,特征組合元素為Ag、Cu和Mo,主元素異常各有3個(gè)濃度分帶,異常較強(qiáng),規(guī)模尚可。地層與侵入巖的接觸帶附近,巖石多發(fā)生蝕變,多形成熱液破碎蝕變巖型和矽卡巖型多金屬礦點(diǎn)(楊鉆云等,2010;豐成友等,2010;張占玉等,2011),同時(shí)北西向構(gòu)造及其次級(jí)構(gòu)造提供了導(dǎo)礦和容礦空間,成礦地質(zhì)條件較有利,成礦(化)可能性較高(彭禮貴等,1995;徐歡等,2012)。
3.5尼哈鄂如崗鉛鋅銀鉬成礦遠(yuǎn)景區(qū)
遠(yuǎn)景區(qū)位于鄂拉山地區(qū)尼哈鄂如崗一帶,面積約135km2,主要出露地層有奧陶系灘間山群火山巖組、石炭系中吾農(nóng)山群大干溝組。巖漿巖發(fā)育,早泥盆—早侏羅世中酸性侵入巖均有出露。斷裂構(gòu)造發(fā)育,主要為北西向斷裂,自北而南,斷裂發(fā)育密度明顯增大,在南邊部多條斷裂有帚狀匯聚的特點(diǎn)。成礦遠(yuǎn)景區(qū)由5個(gè)綜合異常組成。其中HS17綜合異常(圖8)總體呈不規(guī)則等軸狀,直徑約2km,面積約4km2。異常主元素為Pb和Zn,特征組合元素為Ag、As和Sb。其中,Pb31和Zn14具有4個(gè)濃度分帶,Ag11具有3個(gè)濃度分帶,異常強(qiáng)度高,套合好,成礦地質(zhì)背景有利,具有一定的接觸交代熱液型和熱液石英脈型多金屬礦(楊鉆云等,2006)找礦潛力。
1.洪沖積;2.鄂拉山組;3.大干溝組;4.灘間山群火山巖組;5.二長(zhǎng)花崗巖;6.石英正長(zhǎng)巖;7.花崗閃長(zhǎng)巖;8.二長(zhǎng)花崗巖;9.閃長(zhǎng)巖;10.地質(zhì)界線;11.角度不整合;12.脈動(dòng)界線;13.逆斷層及產(chǎn)狀;14.綜合異常編號(hào);15.磁鐵礦點(diǎn)圖8 HS17綜合異常剖析圖Fig.8 HS17 comprehensive anomaly analysis
(1)鄂拉山地區(qū)元素相關(guān)性較好,在早元古代達(dá)肯達(dá)坂(巖)群、奧陶系灘間山群、石炭系中吾農(nóng)山群大干溝組地層背景下,尋找與泥盆—侏羅紀(jì)巖體相關(guān)的鉛鋅多金屬熱液型和矽卡巖型礦床潛力較大。
(2)鄂拉山地區(qū)斷裂發(fā)育,區(qū)域性北西向大斷裂與北東向次級(jí)斷裂構(gòu)造復(fù)合部位和部分綜合異常重合,為遠(yuǎn)景區(qū)的有利成礦部位。
(3)鄂拉山地區(qū)各成礦遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)及其附近都有較為明顯的礦化蝕變標(biāo)志,其中,達(dá)納亥公卡鉛鋅多金屬成礦遠(yuǎn)景區(qū)和扎龍加當(dāng)鉛鋅銀金多金屬成礦遠(yuǎn)景區(qū)已發(fā)現(xiàn)不同規(guī)模的鉛鋅礦床,對(duì)遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)相似地質(zhì)成礦條件尋找多金屬礦十分有利。
(4)鄂拉山地區(qū)綜合異常多以Pb、Zn、Cu元素為主,組合元素Ag、Au、 W、Mo等,異常規(guī)模較大,異常強(qiáng)度高,套合較好,在尋找鉛鋅銅礦的同時(shí),亦應(yīng)注重尋找Ag、Au等多金屬礦。
致謝:本項(xiàng)目得到青海省都蘭縣鄂拉山地區(qū)七幅1∶5萬(wàn)水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量項(xiàng)目工作人員的支持,路曉平高工對(duì)本文進(jìn)行了審閱,在此一并致謝。
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Geochemical Characteristics of Pb-Zn-Cu Elements in Elashan Area, Qinghai Province and Metallogenic Prediction
LIANG Cheng
(No.7 Institute of Geology and Mineral Resources of Shandong Province, Linyi 276006, Shandong,China)
Based on the stream sediment survey at scale 1∶50 000 in Elashan area, the geochemical characteristics of Pb-Zn-Cu elements in this region have been analyzed. After analyzing the distribution characteristics of ore-forming elements and carrying out the correlation and factor analysis, the results show that it hasa potential to prospect the Pb-Zn-Cu polymetallic deposit in this region. According to the abnormal characteristics and the geological conditions of mineralization, it has a great potential to prospect Pb-Zn-Cu polymetallic epithermal and skarn deposits associated with Devonianto Jurassic intermediate-felsic rocks under the geological setting of Proterozoic Dakendaban (rock) Group, Ordovician Tanjianshan Group and Dagangou Formation in Carboniferous Zhongwunongshan Group. And then, five metallogenic prospect areas have been defined, that is, Shaliuhe W-Cu-Pb-Zn polymetallic mineralization prospective area, Danahaigongka and NorthGalu Pb-Zn polymetallic mineralization prospective areas, ZhalongjiadangPb-Zn-Ag-Au polymetallic mineralization prospective area and Nihaerrugang Pb-Zn-Ag-Mo mineralization prospective area.
geochemical characteristics;Pb-Zn-Cu polymetallic deposits;mineralization prospective area;Elashan area
2015-11-24;
2016-04-07
青海省金星礦業(yè)有限公司“青海省鄂拉山地區(qū)J45E022012等七幅1∶5萬(wàn)水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量”(國(guó)土資[2006]14號(hào))
梁成(1982-),男,廣西容縣人,地質(zhì)工程學(xué)士學(xué)位,地質(zhì)工程師,從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查與礦產(chǎn)勘查工作。E-mail:sddklc@163.com
P595
A
1009-6248(2016)03-0039-11