新疆若羌縣白山中段土壤地球化學(xué)特征及異常評價

馬 超

（新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)研究所，新疆烏魯木齊830000）

工作區(qū)位于北山地區(qū)白山中段，行政區(qū)劃隸屬新疆維吾爾自治區(qū)若羌縣和哈密市管轄。2019年新疆地質(zhì)礦產(chǎn)研究所在工作區(qū)內(nèi)針對化探綜合異常區(qū)開展1∶1萬土壤測量，進一步查明了工作區(qū)Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn、Mn、Co、W、Sn、Mo、Bi等13種元素的含量分布及濃集特征，圈定單元素異常和綜合異常，并對每個綜合異常進行了合理的推斷和解譯。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

區(qū)域地層劃分工作區(qū)屬于塔里木地地層大區(qū)（Ⅳ），中南天山—北山地層（Ⅳ1），紅柳園地層分區(qū)（Ⅳ14）的印尼喀拉地層小區(qū)（Ⅳ14-2），出露地層主要為長城系古硐井巖群淺變質(zhì)火山碎屑—沉積巖建造、上石炭統(tǒng)石板山組火山碎屑巖—碎屑巖夾灰?guī)r建造、干泉組中基性火山巖—火山碎屑巖夾灰?guī)r建造、下二疊統(tǒng)紅柳河組中性火山巖—火山碎屑巖—碎屑巖建造、中二疊統(tǒng)駱駝溝組類磨拉石建造、上更新統(tǒng)新疆群洪積、湖積礫石層夾亞砂土或砂質(zhì)粘土層。

工作區(qū)大地構(gòu)造單元劃為Ⅲ級構(gòu)造單元塔里木—華北板塊、Ⅲ1塔里木微陸塊、Ⅲ16北山古生代裂谷系。北山古生代裂谷系是一個具有長期演化歷史和復(fù)雜結(jié)構(gòu)的裂谷型大陸造山帶，由于受多次構(gòu)造運動的影響，褶皺和斷裂構(gòu)造發(fā)育，構(gòu)造形跡多樣、疊置關(guān)系復(fù)雜，具有復(fù)雜的演化規(guī)律與地質(zhì)構(gòu)造群落，是新疆東疆地區(qū)構(gòu)造最為復(fù)雜的地區(qū)之一。

工作區(qū)地處于北山裂谷構(gòu)造帶內(nèi)，構(gòu)造作用強烈，火山活動頻繁，火山巖、火山碎屑巖分布廣泛，工作區(qū)范圍內(nèi)火山活動時期主要為晚古生代，火山活動最為強烈發(fā)育于晚石炭世干泉組和早二疊世紅柳河組。

2 區(qū)域地球化學(xué)特征

依據(jù)《白山幅1∶20萬低密度化探掃面應(yīng)用研究（305項目辦、1989年）》的成果，區(qū)域地球化學(xué)特征如下：金元素在石炭紀(jì)地層（2.09×10-9）和二疊紀(jì)地層（0.78×10-9）及基性侵入巖中含量較高，變化系數(shù)最大，說明金的成礦與這兩種因素密切相關(guān)同時受斷裂控制。金單元素異常多集中分布在淤泥河斷裂帶上，橫貫整個工作區(qū)中部，異常多呈近東西向串珠狀排列。

Au、As、Sb、Hg、Cu、Cd這些元素在區(qū)域上為高背景區(qū)，圍繞磁海南斷陷盆地呈環(huán)帶狀展布，明顯受巖漿巖及其東西向、北東向、北西向三組區(qū)域斷裂控制。其中Au元素變異數(shù)在石炭系地層中為3.83，表現(xiàn)為極不均勻性。因子分析結(jié)果表明，Au在各個地質(zhì)單元中變化較大，在老地層（前寒武紀(jì)）中與Ag、Ba、Si呈正相關(guān)，與Cu、Mg元素成反相關(guān)；在華力西晚期基性侵入巖和酸性侵入巖體中與As、Sb、Hg、Bi元素呈正相關(guān)，在其他地質(zhì)單元中多呈單因子出現(xiàn)。由此可見，Au元素在區(qū)域上雖受斷裂控制，但就母體而言，并非完全一致，因此具體到不同異常要具體分析。

3 工作區(qū)地質(zhì)

共組區(qū)主要地層有：上石炭統(tǒng)干泉組（C2g）灰綠色塊狀玄武巖、灰黑色枕狀玄武巖、灰色晶屑凝灰?guī)r、深灰色凝灰質(zhì)砂巖、凝灰?guī)r、灰黑色含硅質(zhì)絹云母凝灰質(zhì)粉砂巖、含炭泥質(zhì)粉砂巖；下二疊統(tǒng)紅柳河組（P1hl）灰綠色杏仁狀玄武巖、蝕變玄武巖為主、灰黑色凝灰質(zhì)砂巖、灰白色微晶灰?guī)r，灰色含礫砂巖、巖屑砂巖；中二疊統(tǒng)駱駝溝組（P2l）灰黑色雜礫巖、巖屑礫巖、淺灰色含礫中粗粒巖屑長石砂巖、灰黑蝕變粉砂巖、泥質(zhì)粉砂巖。

工作區(qū)以北東東向—東西向斷裂為主，工作區(qū)內(nèi)礦體主要受斷裂控制，礦體的產(chǎn)出與構(gòu)造密切相關(guān)。工作區(qū)內(nèi)火山巖較為發(fā)育，以基性火山巖為主，火山巖主要賦存于上石炭統(tǒng)干泉組和下二疊統(tǒng)紅柳河組地層之中，其中尤以干泉組火山巖最為發(fā)育。干泉組火山巖以大量的灰綠色、灰黑色的火山熔巖和火山碎屑巖為主，主要的巖石類型有杏仁狀玄武巖、枕狀玄武巖、凝灰?guī)r、凝灰質(zhì)砂巖等。

4 地球化學(xué)特征

通過各元素分析成果的參數(shù)統(tǒng)計和對比研究，將工作區(qū)內(nèi)各元素背景均值與新疆東疆地區(qū)的相應(yīng)元素地球化學(xué)背景均值進行對比，變異系數(shù)、富集系數(shù)對比見表1。

表1 工作區(qū)元素特征參數(shù)對比表

工作區(qū)13種元素中富集系數(shù)K＞1.5，按照由大到小排序為As→Sb→W→Au→Cu→Zn→Mn，說明這些元素在工作區(qū)屬于強富集。元素的變化系數(shù)及標(biāo)準(zhǔn)離差反映了元素含量的相對離散程度，Cv＞4為極不均勻元素、Cv值3～4為不均勻元素、Cv＜3為均勻元素，變化極不均勻的元素有Au(4.344)；變化不均勻的元素有As(3.469)。標(biāo)準(zhǔn)離差均大于10，排序為Mn→As→Cr→Zn→Cu→Pb→Au。表面工作區(qū)內(nèi)Au、As、Mn元素含量遷移富集能力和富集成礦可能性較大，在地質(zhì)作用過程中發(fā)生了明顯分異富集，極易在工作區(qū)成礦有利地段形成了富集，特別是構(gòu)造有利部位易于富集形成礦產(chǎn)。

5 異常的圈定

單元素異常下限(T)是用對數(shù)剔除特高值后的全區(qū)對數(shù)平均值加1.5倍標(biāo)準(zhǔn)差之和返真數(shù)而得來的，實際取值結(jié)合了地球化學(xué)、地質(zhì)、礦產(chǎn)特征。圈定異常以T、2T、4T圈出外、中、內(nèi)三個濃度帶。

根據(jù)各元素異常空間的分布特征、元素組合規(guī)律和套合情況以及異常所處的地質(zhì)背景等因素進行了綜合異常的圈定，把在空間分布上基本一致，或主要部分相互重合的多個單元素異常圈定為一個綜合異常，在工作區(qū)共圈出綜合異常6處，按異常地質(zhì)找礦前景進行分類。綜合異常以Au、As元素為主，伴生Sb、W、Mo等元素，主要產(chǎn)出于工作區(qū)的斷裂帶、石英巖侵入體及蝕變帶附近。

6 綜合異常解釋評價

通過1∶1萬地球化學(xué)土壤測量，結(jié)合地質(zhì)草測工作成果，其中Ht1、Ht2、Ht4綜合異常與金礦化關(guān)系密切?，F(xiàn)將異常特征介紹如下。

6.1 Ht4綜合異常

Ht4綜合異常位于工作區(qū)東部，異常呈不規(guī)則橢圓形狀，分布面積約0.24km2，該異常元素組合較復(fù)雜，為Au-As-Cr-Mo-Sb-W組合，由Au-26、Au-28、As-29、As-31、Cr-12、Mo-34、Mo-38、Sb-21、W-24、W-25等單元素異常組成。Au-26、Au-28異常最大值為51.8×10-9、104×10-9，As-29、As-31異常最大值為366×10-6、444×10-6，各單元素異常套合較好，總體走向趨勢與破碎蝕變帶走向基本一致（圖1）。異常區(qū)內(nèi)各元素異常強度高、規(guī)模大，具明顯的濃度濃集中心和清晰的濃度分帶特征，Ag、Pb、As、Sb元素等異常組合反映了異常區(qū)內(nèi)具有一定規(guī)模的熱液活動作用。

異常區(qū)主要出露地層為上石炭統(tǒng)干泉組，主要巖性為枕狀玄武巖，異常區(qū)南部為區(qū)域性斷裂F10通過處，斷裂通過位置負(fù)地形發(fā)育，為山間溝系。F11斷裂為走滑斷裂，呈北東—南西向，錯斷F10斷裂。受斷裂活動的影響，異常區(qū)內(nèi)破碎蝕變帶較發(fā)育，帶內(nèi)巖石碎裂巖和礦化蝕變化較發(fā)育，主要蝕變有孔雀石化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、絹云母化、綠泥石化等。在異常區(qū)內(nèi)金高值點附近新發(fā)現(xiàn)了金礦化體，金礦化類型為褐鐵礦化石英脈，礦化體長約80m，沿走向斷續(xù)延伸，寬0.3～1.5m，東傾，傾角70°～85°。刻線化學(xué)樣中金品位為0.19～1.04g/t。

該異常成礦地質(zhì)條件有利，已發(fā)現(xiàn)金礦化體，為礦致異常，主成礦元素及重要指示元素異常強度高、規(guī)模大，具明顯的濃集中心和濃度分帶特征。化探異常為石英脈型金礦化引起，根據(jù)化探異常形態(tài)和規(guī)模，異常區(qū)內(nèi)可能存在多處的金礦化體，具有良好的找礦前景，值得做進一步勘查工作。

6.2 Ht2綜合異常

Ht2綜合異常位于工作區(qū)中東部，異常呈不規(guī)則狀，分布面積約0.383km2，該異常元素組合比較簡單，為Au-As-Mo-Sb組合，由Au-2、Au-25、Au-27、As-3、As-26、As-28、As-32、Mo-29、Mo-30、Mo-31、Mo-32、Mo-36、Mo-37、Mo-39、Mo-40、Sb-20和Sb-21等單元素異常組成。主成礦元素Au-2、Au-46、Au-48異常強度高，各異常內(nèi)Au元素最大值86.5×10-9、156×10-9、48.8×10-9，具明顯的濃度濃集中心和清晰的濃度分帶特征。各單元素異常在局部相互套合較好，總體走向趨勢與F13斷裂帶走向基本一致。見圖2。

異常區(qū)主要出露地層為上石炭統(tǒng)干泉組和下二疊統(tǒng)紅柳河組，主要巖性為枕狀玄武巖、蝕變玄武巖、凝灰質(zhì)粉砂巖、凝灰質(zhì)砂巖、灰?guī)r等。異常區(qū)位于干泉組和紅柳河組的接觸部位，二者為斷層接觸關(guān)系，斷裂帶內(nèi)巖石由于韌性剪切及后期的脆性破裂改造，糜棱巖化巖石、構(gòu)造角礫巖、碎裂巖、構(gòu)造片巖、斷層泥等非常發(fā)育，次級小斷裂密集發(fā)育，長度幾十米至幾百米，寬度一般1～5m不等。在這些次級斷裂及破碎帶中往往疊加了褐鐵礦化、綠泥石化、硅化、黃鐵礦化等蝕變。

該異常區(qū)礦化蝕變程度強，成礦地質(zhì)條件有利，主成礦元素Au異常強度高、規(guī)模大，具明顯的濃集中心和濃度分帶特征，且Au異常長軸方向與斷裂帶方向一致，斷裂是礦質(zhì)運移的良好通道，推斷該異常為構(gòu)造熱液活動引起金元素的局部地球化學(xué)富集。根據(jù)異常的強度與規(guī)模，以及與斷裂帶的套和特征，深部可能存在較好的隱伏金礦化體，具有良好的找礦前景，建議進一步勘查工作。

7 結(jié)論

工作區(qū)內(nèi)Au、As元素相對富集，且分布相對很不均勻，其中Ht4、Ht2綜合異常內(nèi)元素組合復(fù)雜，Au元素異常強度高、規(guī)模大，各元素之間套和性較好，異常形態(tài)與已發(fā)現(xiàn)的金礦化體和構(gòu)造蝕變帶較吻合，結(jié)合工作地質(zhì)特征，認(rèn)為工作區(qū)內(nèi)Au、As具有良好的地質(zhì)、地球化學(xué)成礦條件，具有較好的尋找金礦的潛力。