新疆阿爾金北緣拜什托格拉克的地質(zhì)特征分析

陳培偉，范天甲，劉朝陽，黃夢迪

（河南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第二地質(zhì)勘查院，河南 鄭州 454000）

1 物理特征

在研究物理特征的時候，應(yīng)該收集該地區(qū)及相鄰地區(qū)的地球物理資料，主要有：布格重力資料、區(qū)域航磁資料和區(qū)域地震資料。

1.1 區(qū)域重力場的特征

主要對1：20萬區(qū)域的布格重力場的特征進行了調(diào)查和分析。調(diào)查區(qū)位于20萬區(qū)域重力異常內(nèi)北部重力低與中部重力高的接觸部位西南端。布格重力場宏觀上表現(xiàn)為北東向的重力高值帶，重力場值在-16×10-5m/s2～-255×10-5m/s2之間變化，形成多個獨立的布格重力高、重力低異常圈閉，其中圈閉面積、幅值較大的布格重力高位于該區(qū)西、東北兩端，異常形態(tài)是呈東北方向的橢圓形。其它布格重力高、重力低異常圈閉面積、幅值變化較小，異常形態(tài)、長軸走向各異。調(diào)查區(qū)內(nèi)重力場值變化在-334×10-5m/s2～-288×10-5m/s2間，最高值位于區(qū)內(nèi)南側(cè)邊（E：87°15′15，N：38°10′）一帶，場值約-288×10-5m/s2；最低值位于調(diào)查區(qū)北部邊緣偏東（E：87°22′，N：38°20′）一帶，重力場值約為-334×10-5m/s2。經(jīng)地表地質(zhì)與對應(yīng)剩余重力異常對比分析認為：新太古-古元古界阿爾金巖群、長城系貝殼灘巖組及英格里克強變形帶可引起+10-5m/s2～20×10-5m/s2的重力異常；當(dāng)中-酸性侵入巖與元古界變質(zhì)巖老地層接觸時，引起的重力低異常幅值在-5×10-5m/s2以上；中－酸性侵入巖在新生界沉積盆地中出露時可引起+15×10-5m/s2的重力異常，中新生代沉積凹陷引起的重力低異常幅值在-20×10-5m/s2以內(nèi)。G20-2、G20-3局部重力高為元古界—太古界基底局部斷凸型隆升造成，出露的主要為阿爾金巖群a巖組（Ar3Pt1Aa）；L27-1、L27-2位于調(diào)查區(qū)的北部阿爾金造山帶北緣斷裂的下降盤，為基底斷陷形成。調(diào)查區(qū)出露中生界侏羅系－新近系的沉積碎屑巖類、薊縣系金雁山組（Jxj）碎屑巖-碳酸鹽巖組合、長城系貝殼灘巖組（Chb.）及新太古-古元古界阿爾金巖群（Ar3Pt1A.），推斷該區(qū)重力高是元古界基底受阿爾金造山帶北緣斷裂的作用大幅抬升所致，其間的布格重力高、重力低是由于基底局部凹陷及上覆地層巖性密度變化所致，各異常的圈閉面積大小及幅值變化與局部凹陷的深度、幾何的形態(tài)以及出露的侵入巖的分布單位和厚度都有著非常緊密的聯(lián)系。重力場與地形在不同的構(gòu)造帶上所具有的特征不同，說明現(xiàn)代地形與深部構(gòu)造密切相關(guān)；深部是因、淺部是果?，F(xiàn)代地形特征正是歷史上多期、多次構(gòu)造運動結(jié)果的反映。布格重力異常主要反映了中新生代以來所形成的構(gòu)造地貌[1]。

1.2 礦石密度的特征

現(xiàn)將巖（礦）石密度特征進行簡單介紹：第一，各地層單元的密度值隨地質(zhì)年代由新到老密度值逐漸增大。第二，從三疊紀、志留紀—奧陶到薊縣紀，各侵入巖的密度值隨地質(zhì)時代由新到老密度值逐漸增大。從花崗巖類到蛇紋巖類，其密度值呈逐漸增大的趨勢。第三，在英格里克強的變形地帶，從石英巖到超鎂鐵質(zhì)巖其密度值呈增大的趨勢。第四，從沉積巖、中酸性侵入巖、火山巖、變質(zhì)巖到基性－超基性侵入巖其密度值也是在不斷增大。侵入巖從正長花崗巖、閃長巖、英云閃長巖、石英閃長巖、石英正長巖、輝長巖、基性巖、超鎂鐵質(zhì)-鎂鐵質(zhì)巖到超鎂鐵質(zhì)巖其密度值呈逐漸增大的趨勢。酸性的二長花崗巖密度最低，為2.63×103kg/m3，輝長巖和輝綠巖的密度較高，最高達到3.05×103kg/m3，輝長巖的平均密度為2.80×103kg/m3。沉積巖的密度值從礫巖、砂巖、泥巖、灰?guī)r、碳酸鹽巖到白云巖其密度值呈逐漸增大的趨勢。變質(zhì)巖從變粒巖、斜長片麻巖、石英巖、片麻巖、石英片巖、大理巖、糜棱巖到斜長角閃巖其密度值呈逐漸增大的趨勢。變質(zhì)程度較深的斜長角閃巖密度較大，最高值達到2.79×103kg/m3。

1.3 區(qū)域航磁的特征

區(qū)域內(nèi)各地層間磁化率存在著一定的差異，新近系以及侏羅系、薊縣系、長城系等地層磁化率相對較小，只有幾—幾十×10-5SI。區(qū)內(nèi)基本引不起磁異常。而各基性侵入巖體和雜巖體磁化率較高。不同期次不同類型的巖體磁化率差異明顯。從以上地層和巖體的磁化率高低來看，區(qū)內(nèi)高磁化率主要是一些不同期次、不同類型的巖體，各地層磁化率相對較弱。高磁化率巖體在區(qū)內(nèi)與重力異常有一定的關(guān)系[2]，這為重磁異常的解釋提供了必要的地球物理基礎(chǔ)。在航磁ΔT異常等值線平面圖上從調(diào)查區(qū)中部北東向穿過的梯度條帶特征明顯，整體梯度帶異常值向東南方向遞減，磁場值變化幅度不大，范圍為0nT～50nT，對應(yīng)為阿爾金北緣深大斷裂帶。0nT和50nT兩條等值線在區(qū)域上成平行狀態(tài)，但在調(diào)查區(qū)內(nèi)卻出現(xiàn)膨脹扭曲變形，反映了調(diào)查區(qū)內(nèi)阿爾金北緣斷裂帶在此處變化復(fù)雜，基底多有錯斷、凸起坳陷現(xiàn)象發(fā)生。航磁異常在調(diào)查區(qū)北西部最高，大于70nT，東南最低，小于-30nT。

該調(diào)查區(qū)位于瓦石峽幅西南邊部寬緩變化負磁場區(qū)內(nèi)，該磁場區(qū)以平緩變化的負磁場背景上疊加少許團塊狀正異常為主要特征。調(diào)查區(qū)內(nèi)ΔT化極磁異常，形態(tài)以NEE向的梯度條帶狀展布，ΔT化極磁異常數(shù)值多以負值為主，局部形成有弱的異常圈閉。區(qū)內(nèi)背景場由北西至南東呈平緩下降趨勢，近NEE向的方向性明顯，與區(qū)域構(gòu)造線走向基本一致。航磁ΔT化極異常強度多在-10nT～-130nT之間。經(jīng)調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，調(diào)查區(qū)位于中新元古界隆起區(qū)西南端，北部、西北部被新生代阿爾金山前盆地沉積覆蓋，東南部以吐勒·克里克達坂—其臘克尤迪斷裂與阿爾金雜巖隆起帶接觸。磁場強度和異常分布與巖石地層單位耦合關(guān)系較好。根據(jù)區(qū)域成礦地質(zhì)背景分析，斷裂和剪切帶的發(fā)育有可能引起金屬元素的富集，有進一步找金屬礦產(chǎn)的潛力。在區(qū)內(nèi)東北部+60nT的異常圈附近，地表出露有阿爾金巖群（Ar3Pt1A.）、貝殼灘巖組（Chb.）地層及英格里克強變形帶，另有超基性巖存在，鎳元素較富集，調(diào)查發(fā)現(xiàn)鎳礦化點1處。在區(qū)內(nèi)中部的-90nT的異常圈附近，地表出露多為三疊紀侵入體，兩者成練好的對應(yīng)關(guān)系，調(diào)查顯示該區(qū)域稀土元素富集，區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)稀土礦帶2條，成礦前景較好。

1.4 區(qū)域地震信息特征

調(diào)查區(qū)位于青藏高原地震帶之北緣－阿爾金地震活動帶中部，阿爾金活動大斷裂從測區(qū)中部通過，是地震高發(fā)區(qū)。據(jù)新疆地震局等單位研究，阿爾金活動斷裂全長1600km，自晚更新世末以來地震活動較頻繁，至少已發(fā)生≥7級地震32次，其中8級以上地震8次。由此可見測區(qū)內(nèi)地震活動與活動斷裂密切相關(guān)。其中發(fā)生于距今25000年前，震級8.0級的地震，震中位于東部烏尊硝爾盆地內(nèi)，北西向和近東西向活動斷裂交匯處。近期兩次地震分別發(fā)生于公元1980年和2000年，震發(fā)時間僅有20年之隔，震級分別為5.8級和5.7級，震中均位于阿爾金活動斷裂的北盤附近。故測區(qū)具備發(fā)生7級以上地震的構(gòu)造地質(zhì)條件。

1.5 從物理角度對調(diào)查區(qū)地質(zhì)構(gòu)造及成礦的認識

斷裂構(gòu)造無論在布格重力異常圖上還是在經(jīng)過數(shù)據(jù)處理的其他各類重力圖上均有不同程度的顯示和反映，在航磁圖和遙感影像圖上也可反映。因此利用重磁資料，結(jié)合遙感和地質(zhì)資料，推斷與研究斷裂構(gòu)造是行之有效的手段和方法。重力梯級帶是斷裂控礦的重要標志，重力梯級帶反映的斷裂是繼承性多期活動構(gòu)造，在前期是巖漿熱液運移和礦液上升的通道，并提供容礦空間，后期又使已生成礦伴隨差異升降抬升至地表。

2 化學(xué)特征的分析

2.1 1：5萬巖石背景特征分析

巖石背景樣測量工作按地質(zhì)礦產(chǎn)圖布置剖面，對不同時代各種巖石在1：5萬巖石背景下進行采樣。巖石背景樣測量工作涉及出露面積涉及多個大型的巖石地層單位，采集有效樣品194件，分析了Zn、Pb等共18種元素，得出全區(qū)18種元素的巖石背景值，見下表。

表1 巖石元素值

2.2 1：5萬水系地球化學(xué)測量元素化學(xué)特征

因為成礦的過程是一個長期性和復(fù)雜性的過程，這就會使得一些元素在地質(zhì)體中進行富集或者貧化。這種是在元素背景下來進行高低變化的，是地址和地球共同作用的結(jié)果。地球的化學(xué)特征就是把元素在地質(zhì)中進行活化以及富集，將其疊加起來進行成礦作用。在1：5萬地球化學(xué)測量樣品分析的過程中，對其分布情況進行了一定的研究，主要對元素在不同介質(zhì)中的分布以及含量進行有效的分析之后，在這個基礎(chǔ)之上，找到一個更加明確的礦區(qū)。選擇水系沉積物樣測量工作涉及到的11個面積較大的巖石地層單位，統(tǒng)計每個巖石地層單位內(nèi)所采樣品，分析Zn、Pb等共18種元素，基于調(diào)查區(qū)樣品分析數(shù)據(jù)與地殼克拉克值、阿爾金西部地區(qū)元素平均值含量進行了對比分析，就可以獲得相關(guān)的數(shù)據(jù)信息。

3 遙感蝕變特征分析

3.1 提取蝕變信息

在進行變蝕信息提取的過程中所使用的是去干擾異常主分量門限化技術(shù)。利用這項技術(shù)對多種礦質(zhì)元素進行了提取。本次提取的遙感綜合異常主要為羥基異常和鐵染異常，分別對羥基異常與鐵染異常進行強度分級，一共分為三級。區(qū)內(nèi)羥基異常分為三級：其中一級異常為紅色調(diào)；二級異常表現(xiàn)為綠色調(diào)；三級異常則表現(xiàn)為黃色調(diào)。鐵染異常亦分為三級：其中一級異常為深藍色調(diào)；二級異常表現(xiàn)為淺藍色調(diào)；三級異常則表現(xiàn)為紫紅色調(diào)。

3.2 異常圈定

在進行調(diào)查的過程中，共圈定遙感異常區(qū)4個，下文對其進行具體的分析：北部Rs01異常區(qū)羥基鐵染均有分布，以羥基異常為主，呈塊狀集中分布于長城系貝殼灘巖組和阿爾金巖群地層，該區(qū)出露巖性有片麻巖、大理巖、斜長角閃巖、片巖等，有酸性、超基性巖體侵入且該區(qū)為斷裂活動區(qū)，局部地區(qū)異常級別較高。西部Rs02異常區(qū)以羥基三級異常為主，分布于調(diào)查區(qū)西部，受巖體和斷裂控制。中部Rs03異常區(qū)內(nèi)分布有大量羥基二、三級和鐵染二、三級異常，羥基沿斷層走向呈帶狀分布于英格里克構(gòu)造混雜巖帶和阿爾金巖群地層的交界處；鐵染集中分布于長城系貝殼灘巖組和英格里克構(gòu)造混雜巖帶交界處。南部Rs04異常區(qū)以羥基異常為主，伴隨有少量鐵染三級異常，主要集中分布于阿爾金巖群與巖體接觸部位。

經(jīng)調(diào)查可以發(fā)現(xiàn)，HS11異常為偉晶巖脈引起的礦致異常，Rs03異常在化探異常內(nèi)僅見零星羥基異常分布在石英巖與片巖交界附近，鐵染異常幾乎不可見，根據(jù)1：1萬草測成果，化探異常范圍內(nèi)覆蓋較強烈，僅溝底露頭較好，其他地段露頭零星。推斷遙感異?？赡苁艿谒南涤绊戄^大，并非礦致異常。

4 結(jié)語

綜上所述，該地區(qū)在物理特征，化學(xué)特征以及遙感特征方面都具有一定的優(yōu)勢，所以說，該地區(qū)非常適合礦石的形成，相關(guān)工作人員應(yīng)該對該地區(qū)的地質(zhì)特征進行充分的研究。