白山泉西北一帶銅金礦化地球化學(xué)特征

許延龍，金　霞，許常善，高志杰，劉元平

（甘肅省地質(zhì)調(diào)查院，甘肅　蘭州　730000）

白山泉西北一帶銅金礦化地球化學(xué)特征

許延龍，金霞，許常善，高志杰，劉元平

（甘肅省地質(zhì)調(diào)查院，甘肅蘭州730000）

利用甘肅明水地區(qū)開展的1∶5萬土壤測(cè)量掃面成果，研究該區(qū)成礦元素的地球化學(xué)特征及分布規(guī)律，優(yōu)選Ht-1綜合異常進(jìn)行剖析和異常查證，初步認(rèn)為該區(qū)有斑巖型銅金礦成礦潛力。

明水白山泉；土壤地球化學(xué)特征；異常剖析；成礦潛力

明水地區(qū)位于甘肅和新疆交界部位，距馬鬃山鎮(zhèn)約70km。2009-2013年甘肅省地質(zhì)調(diào)查院相繼在明水—紅石山一帶開展1：20萬、1：5萬土壤測(cè)量工作，圈定綜合異常40余處，通過優(yōu)選查證，在白山泉西北一帶發(fā)現(xiàn)了銅金礦化線索。初步認(rèn)為該類礦化屬于斑巖型銅金礦化，受白山組火山巖、北西向斷裂構(gòu)造和石炭—二疊紀(jì)酸性侵入巖控制。本文旨在探討不同比例尺化探異常特征為基礎(chǔ)，對(duì)在白山泉西北一帶發(fā)現(xiàn)了銅金礦化進(jìn)行了異常剖析。為該地區(qū)尋找同類型礦床提供具有參考意義的資料。

1　區(qū)域地質(zhì)概況

工作區(qū)位于北山北帶，南北分跨塔里木和哈薩克斯坦兩大板塊，處于康古爾塔格—紅石山板塊縫合線南側(cè)與南天山庫米什—甘肅紅柳河—馬鬃山加里東期板塊縫合線以北的旱山地塊。屬于白山-狼娃山Fe-Au成礦亞帶和星星峽—旱山Fe-Ti-Ag-Pb-Zn-Rb-白云母成礦亞帶結(jié)合部位 （張新虎等，2014）。區(qū)域上已發(fā)現(xiàn)大中型金銀鐵銅等多處，代表性礦床為南金山金礦、狼娃山金礦、460金礦、公婆泉銅礦等，具有良好的成礦地質(zhì)條件和找礦前景［1］。

區(qū)內(nèi)出露地層主要為晚古生界下石炭統(tǒng)白山組、新生界上新統(tǒng)苦泉組及第四系。晚古生界下石炭統(tǒng)白山組主要巖性為一套淺海相變質(zhì)火山巖、火山碎屑巖及沉積碎屑巖等組成。新生界上新統(tǒng)苦泉組主要為棕紅色粉砂質(zhì)巖石。新生界第四系多為沖洪積砂礫質(zhì)松散沉積物。

區(qū)內(nèi)巖漿巖活動(dòng)強(qiáng)烈，巖性從超基性-酸性均有發(fā)育中，酸性侵入巖極為發(fā)育。巖石類型有閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖、二長(zhǎng)花崗巖、正長(zhǎng)花崗巖等，一般呈復(fù)式巖基產(chǎn)出。

2　土壤地球化學(xué)測(cè)量

2.1樣品采集和分析

野外土壤地球化學(xué)采用333m×333m（點(diǎn)距×線距）規(guī)格網(wǎng)采樣密度，采樣介質(zhì)為原地基巖風(fēng)化的、未經(jīng)風(fēng)蝕作用搬運(yùn)的殘積物。樣品分析由國(guó)土資源部武漢礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測(cè)中心承擔(dān)，定量分析Au、Ag、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Bi等22種元素。見表1。

表1　　明水地區(qū)土壤地球化學(xué)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)（n=11070）

2.2區(qū)域土壤地球化學(xué)特征

對(duì)樣品分析結(jié)果進(jìn)行了統(tǒng)計(jì)，其特征為：①As、Bi、Sb、Ag、W、Pb元素的平均含量分別是上陸殼元素豐度值，在工作區(qū)形成了高背景區(qū)，而Au、Cu、Mo、Sn、Zn元素。平均含量不高，呈低背景分布；②Bi、W、Pb、Mo、Ag五種元素富集系數(shù)大于1，元素富集強(qiáng)度較高；③變異系數(shù)是元素均勻程度的體現(xiàn)，變異系數(shù)越大，元素分布越不均勻，越易于成礦，Ag、W變異系數(shù)遠(yuǎn)大于其他元素，表明在該區(qū)的分布不均勻，易形成異?；虻V床，本區(qū)以紅尖兵山鎢礦為代表；④疊加系數(shù)反映元素后期疊加富集或貧化特征，Ag、W、Bi元素疊加系數(shù)大于100，表明元素受后期富集疊加作用顯著，局部形成異常或礦點(diǎn)；⑤由元素的極大值分析，W、Cu、Pb、Ag已達(dá)工業(yè) （伴生礦產(chǎn)）要求，Au、Sb、Zn接近于礦化，除與該區(qū)已有采礦影響外，元素成礦潛力仍值得重視。綜上所述確定該區(qū)以Au、Cu、Ag為主成礦元素，而Pb、Zn、Sb等為伴生成礦元素。

運(yùn)用spss統(tǒng)計(jì)分析進(jìn)行了相關(guān)性分析（表2及圖2）研究，各元素間的相關(guān)性一般，Ag、Sb相關(guān)性最好，其次是Pb、Zn以及Au、As，而Au與Ag、Cu、Pb、Zn、W、Mo相關(guān)性均較差；當(dāng)取閥值為18時(shí)，可劃分為四組：第一組為Ag、Sb、Cu組合；第二組為Au、As組合；第三組為Pb、Zn、Sn組合；第四組為Bi、W、Mo組合。其中第一組和第二組為中低溫?zé)嵋夯顒?dòng)相關(guān)的元素組合，第三組指示為高溫?zé)嵋夯顒?dòng)有關(guān)的元素組合。而Au與區(qū)域優(yōu)勢(shì)礦種W、Cu相關(guān)性不明顯，間接反映了工作區(qū)內(nèi)Au熱液活動(dòng)相對(duì)較弱。

表2　明水地區(qū)土壤地球化學(xué)數(shù)據(jù)相關(guān)系數(shù)矩陣（n=11070）

圖2　明水地區(qū)土壤地球化學(xué)元素R型聚類分析譜系圖

3　異常區(qū)地球化學(xué)特征

3.1異常區(qū)地質(zhì)特征

異常區(qū)出露的地層主要為石炭系白山組（C1bs∧），為酸性火山巖段，巖性以灰色、淺灰綠色安山巖、英安巖、英安質(zhì)巖屑凝灰?guī)r為主。異常的北部、東部為古近系（N2k）苦泉組磚紅色粉砂巖、粉砂質(zhì)泥巖、泥巖及少量砂礫巖和石膏層，與白山組地層呈不整合接觸關(guān)系。異常區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造發(fā)育，呈NE向斷續(xù)延伸，其產(chǎn)狀與地層產(chǎn)狀近于一致。NE向斷裂較發(fā)育，二疊紀(jì)二長(zhǎng)花崗巖沿NE向斷裂出露，推測(cè)在異常東部覆蓋區(qū)及外圍有隱伏巖體存在。

3.2異常區(qū)地球化學(xué)特征

從表3來看，Ht-1綜合異常由Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn、Mo、Bi、W等元素異常組成，呈近南北向橢圓狀，向西未封閉，異常面積48.88Km2。

異常組成復(fù)雜，規(guī)模大，套合好（見圖3），11種元素均具內(nèi)中外三級(jí)濃度分帶，是以Au、Cu、Pb、Zn、Mo、Ag等元素為主成礦元素，而As、Sb、Mo等元素為指示元素的異常。

圖3　明水Ht-1綜合異常剖析圖

表3　白山泉西北1：5萬綜合異常特征表

3.3異常查證成果

在白山泉西北Ht-1綜合異常核心部位布置1：10000土壤測(cè)量工作1.1㎞2，共采集土壤樣品260件。土壤結(jié)果顯示綜合異常Au最大值可達(dá)36.10× 10-9，Cu最大值為880.30×10-6，Ag最大值達(dá)0.44×10-6，Bi最大值達(dá)13.70×10-6，W最大值為11.63×10-6，Mo最大值為9.81×10-6，Pb最大值為322.40×10-6。原有異常被分解，濃集中心進(jìn)一步明確，異常強(qiáng)度明顯提高，圈定了以Au、Ag、Cu、Pb等為主的組合異常，各元素異常相互套合較好，具一定濃集中心。見表4。

表4　白山泉西北1：1萬綜合異常特征表

該工區(qū)通過槽探工程揭露，共圈定了3條Cu礦化體。Cu①礦化體地表推測(cè)長(zhǎng)度為70m，礦化厚度2m，平均品位Cu0.62%，最高為0.70%，伴生Au最高達(dá)0.34×10-6；Cu②礦化體近東西向展布，地表推測(cè)長(zhǎng)度為35m，礦化體厚度1m，平均品位Cu0.24%，Au0.11×10-6；Cu③礦化體近東西向展布，地表長(zhǎng)度為180m，礦化體厚度為0.5-2.3m，平均品位Cu0.96%，最高可達(dá)1.43%，伴生Au含量為0.10×10-6。

Cu、Au礦化位于石炭系白山組下段，巖性為石英閃長(zhǎng)巖、英安巖、安山巖以及安山質(zhì)熔結(jié)凝灰?guī)r等，地層傾向130°～145°，傾角60°～70°。地表孔雀石化英安巖出露，礦化不均勻，局部硅化、褐鐵礦化、綠泥石化蝕變發(fā)育。礦化體南北兩側(cè)均有石炭紀(jì)石英閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)巖出露。

4　結(jié)論

近些年新疆土屋-延?xùn)|發(fā)現(xiàn)的斑巖型銅鉬礦田亦分布于石炭紀(jì)地層和深成中酸性侵入巖體內(nèi)，而在礦體附近普遍可見浸染狀孔雀石化。該異常區(qū)具有顯著的地球化學(xué)異常特征，成礦地質(zhì)條件優(yōu)越，發(fā)現(xiàn)礦體的可能性較大［2-6］。在以Au、Ag、Cu、Pb、Mo（W）異常查證找礦的基礎(chǔ)上，逐步擴(kuò)大在該異常及外圍巖體中尋找斑巖型Au、Cu等多金屬礦化線索。通過工作，該區(qū)有望成為一個(gè)最具金多金屬找礦遠(yuǎn)景的勘查區(qū)。

［1］楊合群，趙國(guó)斌.新疆甘肅內(nèi)蒙古銜接區(qū)古生代構(gòu)造背景與成礦的關(guān)系［J］.地質(zhì)通報(bào)，2012，31，（2-3）：414-421.

［2］任秉琛.東天山土屋特大型斑巖銅礦成礦地質(zhì)特征與礦床對(duì)比［J］.西北地質(zhì)，2002，142（35）3.

［3］何養(yǎng)珍，陳進(jìn)平，周繼強(qiáng).甘肅公婆泉斑巖型銅礦床地球化學(xué)特征及找礦模式［J］.桂林工學(xué)院學(xué)報(bào)，2000，20（3）.

［4］楊合群，趙國(guó)斌.新疆-甘肅-內(nèi)蒙古銜接區(qū)古生代構(gòu)造背景與成礦的關(guān)系［J］.地質(zhì)通報(bào)，2012，31（2-3）.

［5］冷成彪，張興春，陳衍景，等.中國(guó)斑巖銅礦與埃達(dá)克（質(zhì)）巖關(guān)系探討［J］.地學(xué)前沿，2007，14（5）.

［6］楊建國(guó)，馬中平，任友祥，等.北祁連山與斑巖有關(guān)的碲金型金礦床地質(zhì)特征和成因類型［J］.西北地質(zhì).

P632