青海黑刺溝金礦床原生暈深部找礦預(yù)測(cè)

劉彩樂(lè), 劉玉軍，莫東山，董峻麟

(1. 吉林大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，吉林 長(zhǎng)春 130061； 2. 青海省第五地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，青海 西寧 810099)

青海黑刺溝金礦床地處東昆侖造山帶，柴達(dá)木盆地南緣，大地構(gòu)造位于東昆侖南坡俯沖增生雜巖帶[1]，為Cu-Co-Au-W-Sn-Ag成礦亞帶[2]。該礦也是近年來(lái)由青海省地質(zhì)調(diào)查院經(jīng)礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查、預(yù)查新發(fā)現(xiàn)的金礦床，金資源量已達(dá)到小型，目前正在實(shí)施普查工作。筆者基于黑刺溝HS25異常區(qū)前期勘查的成果資料，應(yīng)用原生暈找盲礦法[3]及構(gòu)造疊加暈找盲礦法[4]，對(duì)礦床元素原生暈分帶序列特征分析，并對(duì)深部找礦前景預(yù)測(cè)，以便為項(xiàng)目深部驗(yàn)證提供地球化學(xué)方面的工作依據(jù)。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

區(qū)域地層主體屬東昆侖南坡地層分區(qū)，主要出露中—新元古代萬(wàn)保溝群溫泉溝組(Pt2-3w)玄武巖、安山巖和灰?guī)r和青辦食宿站組(Pt2-3q)白云巖、灰?guī)r和砂頁(yè)巖(圖1)；奧陶—志留紀(jì)納赤臺(tái)群石灰廠組(OSs)千枚巖、砂巖、粉砂巖和玄武巖等、哈拉巴依溝組下部碎屑巖段(OSh1)和上部含堇青石碎屑巖段(OSh2)；早三疊世洪水川組砂礫巖段(T1h1) 和砂板巖段(T1h2)、早—中三疊世鬧倉(cāng)堅(jiān)溝組 (T1-2n)砂巖和灰?guī)r和中三疊世希里可特組(T2x)板巖碎屑巖。第四系為晚更新世的洪積(Qp3pl)、洪沖積(Qp3pal)及全新世的沖積物(Qhal)等。

斷裂構(gòu)造發(fā)育，總體呈北西—北西西向?；鹕交顒?dòng)主要集中在中—新元古代、奧陶紀(jì)這兩個(gè)時(shí)期?；鹕綆r有玄武巖、玄武安山巖、英安巖、流紋巖等。侵入巖活動(dòng)微弱，僅在東北、西南和中部有小面積的侵入，巖性有斑狀花崗閃長(zhǎng)巖、英云閃長(zhǎng)巖和輝石橄欖巖等。脈巖主分于奧陶—志留紀(jì)納赤臺(tái)群，主有石英脈、花崗巖脈及超基性巖脈。

區(qū)域上金、銅、多金屬成礦信息豐富，成礦條件良好，諸如已發(fā)現(xiàn)有小干溝金礦、納赤臺(tái)金礦、開(kāi)荒北金礦和東大灘金礦等。研究也表明，東昆侖造山帶早古生代和晚古生代—早中生代構(gòu)造旋回對(duì)金及多金屬礦床形成關(guān)系最密切[5-6]。區(qū)域金礦成礦作用具有相似的基本地質(zhì)特征，屬典型造山型金礦，主要成礦時(shí)代對(duì)應(yīng)于晚華力西期-印支造山作用的晚期，流體不混溶是該區(qū)流體演化和成礦流體形成的重要機(jī)制[7]。

2 金礦床地質(zhì)特征

2.1 地質(zhì)特征

金礦床位于HS25號(hào)綜合異常區(qū)。異常區(qū)出露主為中—晚奧陶世納赤臺(tái)群碎屑巖。構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，四條主斷裂橫穿異常區(qū)，均為北西向，嚴(yán)格控制著區(qū)內(nèi)化探異常及礦產(chǎn)分布。巖漿巖不發(fā)育。區(qū)內(nèi)共圈定以Au、Ag、Mo為主的土壤綜合異常15個(gè)，其中，AP1綜合異常由南、北兩部分組成，以Au為主，北部為AuAs組合，南部為AuAsCuWCoSbMo組合，異常規(guī)模排序?yàn)锳u(0.43)>As(0.33)>Cu(0.13)>W(0.06)>Co(0.03)>Sb(0.02)>Mo(0.006)，北部Au峰值289×10-9，南部Au峰值125×10-9。

1 風(fēng)積物；2 洪積物；3 沖積物；4 沼澤堆積物；5 洪沖積物；6 冰磧物；7 曲果組砂巖段；8 曲果組礫巖段；9 希里可特組；10 鬧倉(cāng)堅(jiān)溝組；11 洪水川組砂巖段；12 洪水川組礫巖段；13 哈拉巴依溝組上段；14 哈拉巴依溝組下段；15 石灰廠組；16 沙松烏拉組；17 青辦食宿組；18 溫泉溝組；19 斑狀花崗閃長(zhǎng)巖；20 英云閃長(zhǎng)巖；21 二長(zhǎng)花崗巖；22 輝石橄欖巖；23 超基性巖脈；24 石英巖脈；25 花崗巖脈；26 逆斷層；27 性質(zhì)不明斷層；28 推測(cè)斷層；29 韌性剪切帶；30 實(shí)測(cè)地質(zhì)界線；31 1∶5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量綜合異常及編號(hào)；32 鉛礦點(diǎn)；33 金礦點(diǎn)

圖1黑刺溝地區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)圖(據(jù)孫宏亮等，2016)

2.2 礦化蝕變帶及礦體特征

HS25異常區(qū)共圈定2條礦化蝕變帶，礦體7條。

MⅠ礦化蝕變帶及礦體特征：蝕變帶長(zhǎng)約4千米，寬60～300 m不等，與區(qū)內(nèi)F1斷層走向基本一致。蝕變帶及圍巖的巖石組合從南向北大致為洪水川組砂礫巖—硅質(zhì)巖—碎裂巖化石英脈—破碎蝕變帶(含礦層位)—凝灰?guī)r(蝕變玄武巖)—粉末狀土狀破碎蝕變帶—蝕變玄武巖。該蝕變向西側(cè)延伸穩(wěn)定，向東規(guī)模逐漸變小。帶內(nèi)圈出金礦體5條(MⅠ-1、MⅠ-2、MⅠ-3、MⅠ-4、MⅠ-5)，其中，AP1異常中的MⅠ-2和MⅠ-3金礦體長(zhǎng)分別為465 m和62.5 m，厚6.39 m和1.5 m，平均品位1.45×10-6和3.31×10-6，最高品位13.0×10-6和1.73×10-6,目前已對(duì)其進(jìn)行了ZK801、ZK802等深部工程勘探。各礦體金資源量估算總和1 596 kg。

3 原生暈分帶特征

3.1 樣品數(shù)據(jù)及濃度分帶

金礦床原生暈分帶研究對(duì)象主要選擇土壤測(cè)量中北帶AP1綜合異常所發(fā)現(xiàn)的金礦體，及其8號(hào)勘探線ZK801和ZK802巖心樣分析數(shù)據(jù)來(lái)開(kāi)展，鉆孔數(shù)據(jù)由青海省地質(zhì)調(diào)查院承擔(dān)的青海省格爾木市黑刺溝地區(qū)金銅多金屬礦普查項(xiàng)目提供。ZK801斜深為321.1 m，ZK802斜深338.8 m，采樣點(diǎn)距基本為3 m，巖心樣分別為96件和110件，測(cè)試的統(tǒng)一指標(biāo)有Au、As、Sb、Cu、Pb、Zn、Ag和Mo 8種。

異常下限(外帶)是通過(guò)黑刺溝地區(qū)1 315個(gè)鉆孔巖心樣基本數(shù)據(jù)，進(jìn)行對(duì)數(shù)變換處理，逐步剔除數(shù)據(jù)中離群點(diǎn)，直至剩余數(shù)據(jù)符合正態(tài)分布后，按背景值加2陪標(biāo)準(zhǔn)離差確定了本次各元素原生暈異常下限。礦床原生暈異常含量與礦體品位之間存在一定函數(shù)關(guān)系[8]，原生暈中成礦元素異常含量凡能達(dá)到礦石邊界品位的1/10以上時(shí)，一般均能在異常范圍內(nèi)發(fā)現(xiàn)有關(guān)礦化，一般將這一含量確定為各元素異常的內(nèi)帶含量(異常內(nèi)帶)，依次以其含量1/2定了各元素異常中帶(表1)。

在本視頻中，來(lái)自中國(guó)出生缺陷監(jiān)測(cè)中心、全國(guó)婦幼衛(wèi)生監(jiān)測(cè)辦公室的朱軍教授強(qiáng)調(diào)，如果不加大防控力度，出生缺陷總量勢(shì)必增加，并給出了數(shù)據(jù)來(lái)支持這一說(shuō)法。

表1 各元素濃度分帶參數(shù)一覽

注：Au含量單位為ω(B)/×10-9，其余元素含量單位為ω(B)/×10-6。

因研究的各鉆孔上巖心數(shù)據(jù)含量高、低不穩(wěn)定，為使最大限度圈出完整異常，在異常圈定淺首先對(duì)基本數(shù)據(jù)進(jìn)行了三點(diǎn)均勻化處理。異常圈定中根據(jù)異常點(diǎn)空間展布趨勢(shì)和厚度，并結(jié)合地層、礦體產(chǎn)狀和工程間距圈定了濃度帶范圍(圖2)，異常外推或內(nèi)推距離及異常是否尖滅，考慮了異常厚度及工程間距[9]。

1 異常外帶；2 異常中帶；3 異常內(nèi)帶；4 金礦化體；5 金礦體；6 垂向異常編號(hào)

由原生暈濃度帶圖看出：垂向剖面上各元素異常大致分為5個(gè)側(cè)伏的組合異常，即：①號(hào)為AuAgPb，分布于地表至高程4 350 m之間；②號(hào)為AuAgSb，分布于地表至高程4 300 m之間；③號(hào)為AuAgAsSbPbMoCuZn，分布于地表至4 050 m之間；④號(hào)為AuAgAsSbPbCuZn，分布于地表至高程4 300～4 100 m之間；⑤號(hào)為CuPbZn，分布于高程4 150～ 4 075 m之間。各異常沿軸向總體呈條帶狀，①號(hào)、②號(hào)和⑤號(hào)組合較簡(jiǎn)單，③號(hào)和④號(hào)組合較復(fù)雜。主成礦元素Au僅在③號(hào)異常中具外、中、帶，并與已知金礦體基本對(duì)應(yīng)，其它Au異常僅為外帶；Cu僅在⑤號(hào)異常中具外、中、內(nèi)帶，其它Cu異常均為外帶；As、Sb、Pb、Zn、Ag、Mo伴生元素均為外帶。

3.2 原生暈垂向分帶特征

在原生暈濃度分帶圈定的基礎(chǔ)上，依據(jù)格里戈良原生暈分帶指數(shù)法公式求取元素垂向分帶序列。

1)對(duì)8勘探線鉆孔原生暈剖面由地表向下依次分為高程4 400 m(地表)、高程4 350 m、高程4 300 m和高程4 250 m 4個(gè)中段(見(jiàn)圖2)。計(jì)算不同中段各元素異常的線金屬量(Mij)，線金屬量以各中段各元素濃度帶(外、中、內(nèi))寬度分別乘以其(均值含量—背景值)的簡(jiǎn)化方式求得，對(duì)于零值進(jìn)行非零值處理(見(jiàn)表2)。

表2黑刺溝HS25異常區(qū)8勘探線原生暈線金屬量數(shù)據(jù)%

元素高程4 400 m(地表)高程4 350 m高程4 300 m高程4 250 mAg0.008 19?0.007 230.005 20.002 31As6.776?6.7705.5532.838Au0.004 498?0.004 3810.003 2540.001 645Cu1.095 8?1.072 21.003 80.894 8Mo0.008 986?0.007 9860.005 630.000 1Pb0.026 70.021 20.0120.072 65?Sb0.138?0.126 40.113 30.062 5Zn0.344 10.358 30.374 10.422 16?

注：*線金屬量最大值。

2)計(jì)算標(biāo)準(zhǔn)化線金屬量(Bij)，使各個(gè)元素線金屬量的最大值統(tǒng)一到同一數(shù)量級(jí)(見(jiàn)表3)。

Bij=10aMij， 式中a=,0，1,2，…；Mij為第i中段、第j元素線金屬量，i=1,2,…n,j=1,2,…m。

表3黑刺溝HS25異常區(qū)8勘探線線金屬量標(biāo)準(zhǔn)化值%

元素KH高程4 400 m(地表)高程4 350 m高程4 300 m高程4 250 mAg1 0008.19?7.235.22.31As16.776?6.7705.5532.838Au1 0004.498?4.3813.2541.645Cu11.096?1.0721.003 80.895Mo1 0008.986?7.9865.630.01Pb1002.672.121.27.265?Sb101.38?1.2641.1330.625Zn103.4413.5833.7414.222?線金屬量累加(ΣMl)37.0334.426.719.9

注：KH為標(biāo)準(zhǔn)化系數(shù)，*線金屬量最大值。

3)計(jì)算分帶指數(shù)(Dij)(見(jiàn)表4)，按每個(gè)元素最大分帶指數(shù)所在空間位置初步排出元素分帶序列(由下向上)為(CuPbZn)→(AsSb)→(Au)→(AgMo)。

表4 黑刺溝HS25異常區(qū)8勘探線各中段元素分帶指數(shù)(Dij)

注：*為各元素分帶指數(shù)最大值

由公式求得：高程4 400 m(地表)中段GMo(50.7)>GAg(4.01)，由上向下為Mo→Ag；高程4 250 m中段GPb(19.1)>GZn(5.83)>GCu,(4.16),由上向下為Pb→Zn→Cu。高程4 350 m中段，△GSb=GSb上-GSb下=0.94，△GAs=GAs上-GAs下=0.73，△GSb(0.94)>△GAs(0.73), 分帶由上向下為As→Sb。

黑刺溝HS25異常區(qū)原生暈總體分帶序列由下向上為Cu→Zn→Pb→Au→Sb→As→Ag→Mo，序列中Mo、Ag具有反向分帶現(xiàn)象，這也是多次成礦—成暈疊加的結(jié)果[10]，另外其序列與山東三甲中低溫?zé)嵋盒徒鸬V床分帶序列(李惠等，1998)基本相似。

3.3 成礦及伴生元素組合特征

以ZK801和ZK802巖心樣計(jì)206件基本數(shù)據(jù)經(jīng)R型聚類分析(見(jiàn)圖3)表明，Au、As、Sb、Ag、Cu、Pb、Zn和Mo 8個(gè)指標(biāo)，在相關(guān)系數(shù)0.04時(shí)可分為互不相關(guān)的AuAgAsSbMoPb和CuZn兩大族。其中，AuAgAsSbMoPb族中，Au與Ag相關(guān)緊密 (相關(guān)系數(shù)約0.87)，次與As、Sb較緊密(相關(guān)系數(shù)約0.42)，Au、Ag、As、Sb與Mo、Pb呈弱相關(guān)(相關(guān)系數(shù)約0.19)。反映Au礦化熱液活動(dòng)主要與AuAgAsSb中低溫含礦熱液活動(dòng)有關(guān)，并與含Pb 、Mo中高溫?zé)嵋河幸欢?lián)系，Au成礦過(guò)程中熱液活動(dòng)存在多次性。Cu、Zn之間相關(guān)較緊密(相關(guān)系數(shù)約0.57)，與其它元素不相關(guān)，反映Cu、Zn可能與礦區(qū)基性火山巖中高背景及后期熱液再富集有關(guān)。

圖3 黑刺溝HS25異常區(qū)8勘探線巖心樣R型聚類分析譜系圖

結(jié)合黑刺溝HS25號(hào)異常區(qū)8勘探線原生暈垂向分帶序列，認(rèn)為指導(dǎo)該區(qū)金礦的主要元素及垂向分帶序列由下向上為Pb→Au→Sb→As→Ag→Mo，相應(yīng)水平分帶由內(nèi)向外也相同，Mo是金礦體的前暈，Ag、As、Sb是近礦暈，Pb是尾暈。

4 深部找礦預(yù)測(cè)

4.1 AP1土壤異常中金礦體深部預(yù)測(cè)

構(gòu)造疊加暈預(yù)測(cè)側(cè)伏礦體深部盲礦的方法中指出，礦體尾部截面出現(xiàn)前、尾疊共存，礦體—暈軸向分帶出現(xiàn)反分帶，構(gòu)造疊加暈指示深部有盲礦體存在[11]。據(jù)其方法結(jié)合對(duì)黑刺溝AP1土壤綜合異常中8勘探線金礦體深部預(yù)測(cè)如下。

1)①號(hào)AuAgPb和②號(hào)AuAgSb側(cè)伏組合異常中無(wú)As、Sb或As近礦暈，分別在高程4 350 m和4 300 m處異常尾部截面無(wú)典型的前暈Mo出現(xiàn), 兩Au異常濃集強(qiáng)度弱，沿其異常軸向深部無(wú)找Au礦前景。

2)③號(hào)AuAgAsSbPbMoCuZn側(cè)伏組合異常由地表至高程約4 250 m之間，前暈、近礦暈、尾暈及金礦體共存；由高程約4 250～4 050 m之間Au僅為外帶，與之伴生近礦暈Ag、As、Sb和尾暈Pb，異常尾部截面無(wú)前暈Mo出現(xiàn)，認(rèn)為其軸向深部無(wú)較大找Au前景。

3)④號(hào)AuAgAsSbPbCuZn側(cè)伏組合異常地表無(wú)鉆探工程控制，目前僅出現(xiàn)在高程4 250～4 100 m之間，Au濃集強(qiáng)度弱，并伴生尾暈元素，異常尾部截面無(wú)前暈Mo出現(xiàn)，沿其異常軸向深部無(wú)找Au礦前景。

4)⑤CuPbZn側(cè)伏組合異常出現(xiàn)于ZK801底部，Cu有內(nèi)帶，向深部未封閉，Cu與Pb、Zn異常套合。Cu單點(diǎn)巖心樣基本數(shù)據(jù)含量為2 920×10-6，達(dá)到工業(yè)品位。該銅礦化富集估計(jì)與后期中溫?zé)嵋杭捌訡u高背景地層有關(guān)，深部應(yīng)有找銅礦前景。

4.2 南帶土壤土壤異常深部找金前景淺析

南帶土壤綜合異常自西北向東南分布有六個(gè)異常。該帶西段異常中前暈Mo已剝蝕，尾暈Pb已出露，水平分帶序列由內(nèi)向外大致為Pb→AuAg→AsSb,異常剝蝕程度較高；中段AP14有小面積前暈Mo、無(wú)尾暈Pb,異常水平分帶由內(nèi)向外大致為Au→AsSb→AgMo,接近AP1金礦體原生暈水平分帶序列，相對(duì)西段剝蝕程度低。東段AP15異常中前Mo大面積出露，濃集較強(qiáng)，無(wú)尾暈Pb出露，剝蝕程度相對(duì)很低，水平分帶序列也基本符合AP1異常區(qū)金礦體原生暈水平分帶序列?？傮w南帶土壤異常剝蝕程度由西北向東南呈減弱趨勢(shì)，深部找金主要在中東段的AP14和AP15異常區(qū)。

5 結(jié) 論

1)黑刺溝HS25號(hào)異常區(qū)金礦體原生暈主要垂向分帶序列由下向上(水平分帶序列由內(nèi)向外)為Pb→Au→Sb→As→Ag→Mo，Pb是金礦體尾暈元素，Sb、As、Ag是近礦暈，Mo是前緣暈。

2)8勘探線及AP1異常中的金礦體深部不具備找金盲礦的原生暈條件，相應(yīng)有尋找有找銅礦的依據(jù)，建議綜合分析后進(jìn)一步布孔驗(yàn)證。

3)土壤綜合異常南帶由西北至東南剝蝕程度呈降低趨勢(shì)，其中東段AP14和AP15異常區(qū)對(duì)深部找金條件較有利，建議驗(yàn)證。