鄯善縣白梁山異常特征及找礦前景分析

古力娜·太來提，劉勇，曹江宇，任燕

(新疆維吾爾自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院，新疆烏魯木齊 830000)

白梁山異常由新疆東天山成礦帶中段1∶5萬區(qū)域地質(zhì)綜合調(diào)查項目圈定[1]，元素組合為Cu-Ni-Cr-Co，屬指示基性、超基性巖的綜合異常，并與東天山典型重力、航磁異常區(qū)重疊，異常查證發(fā)現(xiàn)了基性、超基性巖及其中的銅鎳礦化，經(jīng)與路北銅鎳礦研究對比認為該異常區(qū)具有尋找大型銅鎳礦的前景。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

異常區(qū)大地構(gòu)造位置處于準噶爾板塊南緣的大南湖島弧與卡瓦布拉克-星星峽地塊碰撞造山帶中的秋格明塔什-黃山（康古爾）剪切帶西段北緣（圖1）。東天山基性-超基性雜巖帶受康古爾深斷裂控制，EW 向展布約500 km，寬8～30 km[1]。巖帶、康古爾深斷裂與東天山最為醒目的重力異常梯度帶、航磁異常陡變帶在空間上高度重合?？倒艩柹畲髷嗔褬?gòu)造帶代表了康古爾塔格古洋盆閉合后的縫合帶[2]，并在康古爾塔格一帶出露有非典型的蛇綠巖建造[3]。研究區(qū)石炭紀以前為一具較大規(guī)模的洋盆，在早石炭世末期伴隨洋殼板塊南向俯沖消減而消失，并演化為較為完整的溝弧盆體系[4]。晚石炭世進入碰撞造山階段，在康古爾大斷裂南側(cè)，發(fā)生強烈的韌性剪切變形，形成康古爾韌性剪切帶，同時及稍后有大規(guī)模的中酸性巖體侵位。進入二疊紀早期碰撞造山后的弛張期，康古爾深大斷裂強烈活動，上地幔部分熔融產(chǎn)生玄武質(zhì)巖漿及派生巖漿上升，一部分以火山形式噴出地表，一部分沿斷裂上升，并在斷裂中或斷裂附近定位，呈透鏡狀、不規(guī)則狀、等軸狀產(chǎn)出。東天山重要的賦礦基性-超基性雜巖體在此時期沿康古爾大斷裂兩側(cè)集中產(chǎn)出。僅沙壟以西已發(fā)現(xiàn)基性、超基性巖體80 余個，其中具有超基性單元的基性-超基性巖27個，構(gòu)成長達250 km的恰特卡爾-海豹灘基性-超基性巖帶，巖性復(fù)雜，包括純橄欖巖、蛇紋巖、橄欖巖、含角閃石橄欖巖、輝橄巖、二輝輝石巖、含角閃石輝石巖橄長巖、橄欖蘇長巖、蘇長巖、橄欖角閃石巖、橄欖輝長巖、角閃輝長巖、輝長巖等。已發(fā)現(xiàn)路北、白鑫灘、海豹灘、云海等銅鎳礦處于東天山新的銅鎳礦潛力區(qū)。白梁山異常就處于恰特卡爾-海豹灘巖帶中段（圖1）。

圖1 研究區(qū)構(gòu)造位置圖Fig.1 Geotectonic location map of the study area

2 異常區(qū)地質(zhì)特征

1∶5萬區(qū)域地質(zhì)調(diào)查成果顯示，異常區(qū)出露地層為單一的下石炭統(tǒng)干墩組，主要是一套灰-深灰色半深海-深海相復(fù)理石建造，受剪切作用影響，巖石發(fā)生強烈變形和糜棱巖化，原生層理均被后期構(gòu)造片理、面理取代，拉伸線理、構(gòu)造透鏡體發(fā)育，表現(xiàn)為層狀無序變質(zhì)巖系特征[5]。巖性主要為變質(zhì)砂巖、粉砂巖夾凝灰?guī)r，有NWW向潛英安斑巖分布。東北部為連續(xù)分布的二疊紀石英閃長巖。斷裂構(gòu)造發(fā)育，主體NWW 向，南部邊緣為近EW向（圖2）。

圖2 白梁山異常剖析圖Fig.2 Bailiangshan anomaly analysis diagram

異常檢查發(fā)現(xiàn)大量強蝕變巖石，陽起石巖最為常見（圖3）,呈深灰綠色，纖維狀、微柱狀變晶結(jié)構(gòu)，定向構(gòu)造，原巖結(jié)構(gòu)模糊，由陽起石（95%）、角閃石（3%）、磁鐵礦（2%）組成。陽起石大部分呈顯微纖維集合體，定向排列，少部分陽起石呈他形粒狀、柱狀，大致定向，并具角閃（輝石）石式解理；角閃石呈綠色，微晶粒狀定向分布于纖維狀陽起石之間；磁鐵礦呈他形粒狀，粒徑0.01～0.2 mm，分布在角閃石之間，推斷原巖為輝石巖、輝長巖。

圖3 異常區(qū)陽起石巖露頭Fig.3 Outcrop of actinolite of the anomalous area

地表巖體普遍蝕變，主要有透閃石化、陽起石化、綠泥石化、蛇紋石化、滑石化、碳酸鹽化。巖石化學分析表明，巖體巖石類型為基性-超基性巖，m/f為4.59～5.06，屬鐵質(zhì)基性-超基性巖；輕稀土富集，為右傾的稀土分布模式；S含量最高1 781×10-6，明顯富硫。多項指標評價顯示，白梁山巖體屬成礦有利巖體（圖4）。

圖4 白梁山異常與基性-超基性巖關(guān)系圖Fig.4 Relationship diagram between bailiangshan anomaly and basic ultrabasic rocks

3 地球化學異常特征

3.1 1∶5萬土壤測量

白梁山異常(DZHT-87)清晰，面積6.01 km2，形態(tài)簡單，呈帶狀NWW 向展布，元素組合為Cu-Ni-Cr-Co（圖2,表1）。

從異常剖析圖可看出（圖2），異常中Cu，Ni，Cr，Co元素含量高、連續(xù)性好、濃集趨勢明顯，且各元素在空間上高度重疊。Cu 異常面積4.06 km2，平均69.09×10-6，最大值112×10-6，異常襯值1.38，具一級濃度帶；Ni異常面積6.07 km2，平均68.9×10-6，最大值318×10-6，異常襯值1.72，具二級濃度帶，有兩個濃集中心；Cr 異常面積3.59 km2，平均127.63×10-6，最大值為544.4×10-6，具二級濃度帶；Co異常面積2.79 km2，平均為28.73×10-6，最大值34.13×10-6，具一級濃度帶。Cu，Ni 元素不僅在空間位置上套合好，且具面積大、襯值高的特點。

由表1 可看出，研究區(qū)Ni，Co，Cr 三元素為強富集元素，其富集系數(shù)分別為2.83、2.13、1.98，變化系數(shù)分別為1.14、0.54、1.01，其中Ni 元素成礦有利系數(shù)高達3.2，屬成礦有利元素；Cu，Zn 均為顯著富集元素，富集系數(shù)分別為1.48、1.26，變化系數(shù)分別為0.51、0.24，Cu 屬不均勻分異型元素。

表1 白梁山1∶5萬土壤樣品元素地球化學參數(shù)Table 1 1∶50 000 scale Geochemical Parameter statistics of the Bailiangshan area

整體而言，1∶5 萬異常范圍與研究區(qū)基性、超基性巖分布范圍大體相當，為典型的銅鎳硫化物礦床元素組合。研究區(qū)內(nèi)元素富集特征、富集元素組合、含量變化、主元素Cu，Ni等，均與西部同構(gòu)造帶已發(fā)現(xiàn)銅鎳礦的路北異常一致。

3.2 1∶1萬土壤測量

白梁山異常區(qū)開展1∶1 萬土壤測量，面積9.7 km2，采樣1 235 件，分析Cu，Ni，Cr、Co，Ag，As，Ba，Mo等8種元素。與1∶5萬土壤測量相比，異常細節(jié)更加清晰，差異更加明顯，元素含量特別是極大值含量大幅提高，呈現(xiàn)含礦異常特征。

3.2.1 地球化學參數(shù)特征

對研究區(qū)土壤樣品原始數(shù)據(jù)進行參數(shù)統(tǒng)計（表2），分析結(jié)果顯示Cu，Ni，Cr，Co，Ag，As，Ba，Mo 含量變化大，且均有特高含量出現(xiàn)，其中Cu 極大值為716×10-6、Ni 極大值為1 735×10-6、Cr 極大值為2 189×10-6、Co極大值為96×10-6、Ag 極大值為345×10-6、As極大值為640×10-6、Ba 極大值為8 724×10-6、Mo極大值為50.2×10-6。各元素平均值對中位數(shù)的偏離（比值）除Co略小于1外，其余均大于1，在1.24～2.69 之間，最大為Cr，表明區(qū)內(nèi)元素高含量段相對集中或有高含量出現(xiàn)。各元素的極差（最大值/最小值）在20～1 084 之間，最小為Ag，最大為Ni。Cu，Ni，Cr 元素的濃集克拉克值為1.25～1.92，變化系數(shù)為1.03～2.58，表明區(qū)內(nèi)Cu，Ni，Cr離散程度高、含量變化大、屬強分異元素，考慮其具高背景含量，因此也為區(qū)內(nèi)富集元素。

表2 白梁山地區(qū)1∶1萬土壤測量參數(shù)統(tǒng)計表Table 2 Geochemical Parameter statistics of the Bailiangshan area

與已知路北銅鎳礦區(qū)相比，研究區(qū)的Cr，Co 含量中位數(shù)、平均值均大于路北礦區(qū)，Cu，Ni含量中位數(shù)大于路北礦區(qū)，平均值小于路北礦區(qū)，相差幅度并不大，Cu 含量為8%、Ni 含量為31%。元素富集特征、富集元素組合、含量變化、主元素Cu、Ni 的富集等，均與路北礦區(qū)一致，因各反映變化大小的指標（變化系數(shù)、極大值、含量極差）強度略低，推測與路北為地表礦、相應(yīng)元素出現(xiàn)一批特高含量所致。因此，白梁山異常的找礦意義完全可與路北對比，找礦目標為巖漿型銅鎳硫化物礦床。

3.2.2 元素組合特征

對研究區(qū)內(nèi)土壤樣品原始數(shù)據(jù)進行相關(guān)分析，結(jié)果顯示主成礦元素Ni與Cr，Co，As，Cu，Ag，Mo均呈正相關(guān)關(guān)系，與元素Ba呈負相關(guān)關(guān)系。從R型聚類分析圖可看出（圖5），取0.431的相似水平，可將研究區(qū)元素分為5組：①Ni，Cr，Co；②As；③Cu；④Ag、Mo；⑤Ba。從主成礦元素來看，Ni 與Cr，Co 的關(guān)系最為密切，其次是Cu，As，Ag，Mo，與其他4 種元素相關(guān)性較差。

圖5 白梁山地區(qū)元素R聚類分析圖Fig.5 Pedigree chart of R-type cluster analysis of the Bailiangshan area

4 找礦遠景分析

白梁山異常（DZHT-87）元素組合Cu-Ni-Cr-Co為典型指示尋找銅鎳礦的異常，在63個銅鎳類異常中排名27，對應(yīng)航磁C-76-7 和重力G-36 異常。1∶5萬航磁異常范圍與化探異常范圍大體一致，最大值1 381 nT；1∶20 萬剩余重力異常幅值為11.2×10-5m/s2。前人認為區(qū)域重、磁異常由隱伏中-超基性巖體引起的推斷已由化探異常查證所證實。1∶5萬剩余重力異常呈NW向帶狀,剩余重力值最大為0.9×10-3m/s2；1∶1萬高精度磁測結(jié)果顯示，高磁與高重異常區(qū)的規(guī)模、形態(tài)具有高度的一致性，極大值高達3 892 nT，與化探異常及地表巖體出露范圍呈較好的對應(yīng)關(guān)系。異常查證證實區(qū)內(nèi)出露地質(zhì)體主要是蝕變輝長巖和輝石巖，首個驗證鉆孔孔深521 m，全孔黃銅礦、磁黃鐵礦、鈦磁鐵礦常見，鎳黃鐵礦斷續(xù)可見，呈現(xiàn)銅鎳硫化物礦床的典型組合。因此，該異常區(qū)是地質(zhì)（巖體）-物探（重力、磁法）-化探（Cu-Ni-Cr-Co）-礦化（鎳黃鐵礦-黃銅礦-磁黃鐵礦）高度一致的綜合找礦靶區(qū)，極具找礦潛力。

5 結(jié)論

白梁山異常元素組合Cu-Ni-Cr-Co 為典型指示尋找銅鎳礦的異常，在東天山中段63個銅鎳類異常中排名27。異常結(jié)構(gòu)、強度、規(guī)模及所處地質(zhì)背景等，完全可與路北銅鎳礦對比。對應(yīng)的航磁、重力異常遠優(yōu)于路北礦區(qū)，區(qū)內(nèi)新發(fā)現(xiàn)的蝕變輝長巖和輝石巖鎳黃鐵礦、黃銅礦和磁黃鐵礦化普遍，呈現(xiàn)銅鎳硫化物礦床的典型組合。因此，該異常是極具銅鎳找礦前景的礦致異常。