青海大格勒溝腦北金礦床土壤地球化學異常特征及找礦意義

王偉虎，冶福元，馬永俊

(1.青海省柴達木盆地鹽湖資源勘探研究重點實驗室，青海 格爾木 816099) (2.青海省柴達木綜合地質礦產(chǎn)勘查院，青海 格爾木 816099)

0 前 言

大格勒溝腦北金礦床大地構造上位于東昆侖南坡俯沖增生雜巖帶[1-2]，屬東昆侖南部Cu-Co-Au成礦帶[3]，受北部昆中斷裂影響[4]，帶內(nèi)斷裂構造較為發(fā)育，華力西期和印支期巖漿活動頻繁，成礦地質條件較為優(yōu)越。受海拔較高(4 300 m)、地形切割強烈(高差400～700 m)限制，區(qū)內(nèi)找礦工作難度較大。本次通過在區(qū)內(nèi)開展1∶10 000土壤地球化學測量工作，圈定土壤地球化學異常，縮小找礦靶區(qū)，為該區(qū)地質找礦工作提供指導。

1 研究區(qū)地質背景

1.1 地 層

圖1 大格勒溝腦北金礦區(qū)地質化探異常綜合圖

1—第四系；2—貴德群長石石英砂巖；3—萬保溝群玄武巖；4—萬保溝群凝灰?guī)r；5—萬保溝群長石石英砂巖；6—萬保溝群凝灰質砂巖；7—萬保溝群硅質板巖；8—萬保溝群硅質灰?guī)r；9—華力西期花崗閃長巖；10—印支期鉀長花崗巖；11—斷裂及編號；12—蝕變帶及編號；13—土壤綜合異常及編號；14—金礦(化)體及編號；15—探槽及編號;16—鉆孔及編號；17—土壤地球化學剖面及編號

1.2 構 造

區(qū)內(nèi)構造以斷裂構造為主，目前共查明5條斷層，總體走向為北東向、近東西、北西向，礦區(qū)西部F1斷裂呈北東向展布，傾向南南西，傾角為60°～64°；礦區(qū)中部F2、F5斷裂由北西向逐步向近東西向和北東東向過度，二者總體上傾向南、南東，傾角52°～74°；礦區(qū)東部，F(xiàn)2斷裂呈近東西向展布，F(xiàn)3、F4和F5斷裂呈北西向展布，傾向南南東，傾角45°～60°左右。斷裂構造與成礦的關系非常密切，特別是F4、F5斷裂構造，它們不僅誘發(fā)成礦，同時也控制成礦，是含礦構造。其中F4斷裂呈北西西向展布，為擠壓性質的逆斷層，傾向南南東，傾角45°～61°，該斷層形成一條寬度為30～90 m、長度為1.62 km的破碎蝕變帶(sb-Ⅳ)，帶內(nèi)巖石以碎裂巖化長石石英砂巖和凝灰質板巖為主，具有明顯的褐鐵礦化、硅化、高嶺土化及黃鐵礦化。

1.3 巖漿巖

區(qū)內(nèi)巖漿巖主要見有華力西期花崗閃長巖(γδ)和印支期鉀長花崗巖(ξγ)，其中花崗閃長巖主要以巖脈產(chǎn)出，近北北東向或北西向展布，長1.56 km，寬7～720 m之間，巖石呈灰白色，細?；◢徑Y構，塊狀構造，巖石由斜長石(50%～55%)、鉀長石(15%～20%)、石英(10%～15%)、角閃石(3%～5%)、黑云母(3%)及少量金屬礦物(包括鐵質粉末)組成；鉀長花崗巖分布于礦區(qū)西部，以巖株形式產(chǎn)出，巖石呈肉紅色，中細?；◢徑Y構，塊狀構造，巖石由鉀長石(45%～50%)、斜長石(20%～25%)、石英(15%～20%)及少量黑云母等構成。

2 樣品采集與測試

本次土壤地球化學測量工作共完成1∶10 000土壤地球化學剖面21條，剖面方位均為0°，采樣間距20 m(破碎蝕變帶等成礦有利地段采用10 m間距)，樣坑深度0.20～0.90 m，粒度-2～+0.25 mm，采樣介質大多數(shù)為C層巖屑，僅少量為B層殘積物，采樣均為多坑采樣(兩坑以上占87.65%)，樣坑邊均留有醒目的插旗標志，采樣總數(shù)1 080件。樣品測試中，Au、Cu、Pb、Zn用電感耦合等離子體質譜法進行測試，As、Sb用原子熒光光譜法進行測試，Ag用發(fā)射光譜法進行測試，經(jīng)相對偏差計算元素Cu、Zn、As合格率均為100.00%，Pb、Sb、Ag合格率為96.67%，Au合格率為93.33%，符合《地質礦產(chǎn)實驗室測試質量管理規(guī)范DZ0130-2015》測試要求，巖石樣的測試方法正確，數(shù)據(jù)真實可靠。

3 土壤地球化學特征

對區(qū)內(nèi)土壤樣品中元素的含量、平均值、變異系數(shù)等進行統(tǒng)計分析(見表1)，其中變異系數(shù)CV1=原始標準差/平均值，濃度值=平均值/中國大陸巖石圈背景值[7-8]。統(tǒng)計結果顯示：(1)區(qū)內(nèi)Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn元素濃度值均超過1，其中As、Sb、Cu、Au和Pb元素含量均超過中國大陸巖石圈背景值2倍[9]，成礦元素含量豐富，成礦條件優(yōu)越；(2)Au、As和Pb元素原始變異系數(shù)CV1均大于1，表明礦區(qū)范圍內(nèi)Au、As和Pb元素分配不均勻，離散程度強，易遷移富集形成礦(化)體，其中Au元素變異系數(shù)最高(高達5.71)。綜上，區(qū)內(nèi)Au、As和Pb元素在礦區(qū)范圍內(nèi)濃度和變異系數(shù)均較高，有利于局部富集成礦。

表1 大格勒溝腦北金礦區(qū)元素特征參數(shù)統(tǒng)計結果

為分析區(qū)內(nèi)各成礦元素組合關系，利用SPSS軟件對Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb和Zn元素進行R型聚類分析(見圖2)，譜系圖顯示：區(qū)內(nèi)主成礦元素Au與As、Sb和Pb關系更為密切，總體上可將成礦元素分為Au-As-Sb-Pb和Ag-Zn-Cu兩類。

圖2 大格勒溝腦北金礦區(qū)土壤測量元素R型聚類分析譜系

4 異常分析

4.1 異常圈定及驗證

在Au、Ag、As、Sb、Cu、Zn、Pb各元素異常和組合異常分析的基礎上，在區(qū)內(nèi)共圈定土壤綜合異常6處(編號依次為：AP1～AP6)(見圖1)，土壤地球化學異常以Au為主，組合元素為As-Ag-Cu-Zn-Pb-Sb，總體上AP3土壤異常與區(qū)內(nèi)分布的花崗閃長巖有關，其余異常與圈定的破碎蝕變帶關系密切，地表圈定的破碎蝕變帶多位于土壤異常內(nèi)。各土壤地球化學綜合異常特征描述如下：

AP1土壤異常位于礦區(qū)西部，該異常由土壤地球化學剖面TP01、TP02所圈定，異常呈帶狀北東東向展布，異常主元素為As，組合元素為Ag-Zn-Au-Pb，As元素峰值為296×10-6，變化系數(shù)為62.82%，襯度為5.71，面積為0.068 km2，規(guī)模為0.39，外、中、內(nèi)三帶齊全(見圖3)；組合元素除As元素外均具有外、中帶，各元素間套合較好。經(jīng)探槽TC01、TC02工程驗證(見圖1)，異常內(nèi)圈定破碎蝕變帶sb-Ⅰ，該帶與異常展布方向一致，巖性為灰黑-紅褐色碎裂巖化凝灰?guī)r，具有明顯的褐鐵礦化、硅化及輕微的黃鐵礦化。

圖3 大格勒溝腦北金礦區(qū)AP1異常剖析圖

AP2土壤異常位于礦區(qū)中部，由土壤地球化學剖面P05-07、TP12-13、TP16、17、21控制，異常呈北西向—近東西向展布，異常主元素為Au，組合元素為As-Zn-Cu，Au元素峰值為650×10-9，變化系數(shù)為253.14%，襯度為12.09，面積為0.14 km2，規(guī)模為1.69，外、中、內(nèi)三帶齊全；組合元素大多均僅有外帶，各元素間套合較好(見圖4)。經(jīng)探槽和工程揭露，區(qū)內(nèi)共發(fā)現(xiàn)兩條蝕變破碎帶sb-II和sb-V，在sb-II蝕變帶內(nèi)，經(jīng)探槽TC27、TC18、TC16和TC17工程及其附近采集土壤樣品進行查證，帶內(nèi)碎裂巖化硅質灰?guī)r發(fā)育，Au品位最高為15×10-9；在sb-II蝕變帶內(nèi)，經(jīng)槽探TC07和淺鉆孔QZK01、QZK03等工程(見圖1)，圈定金礦體3條(Au-I～Au-III)，金礦化體3條(Au-1～Au-3)，礦化條件較好，為礦致異常。

AP3土壤異常位于礦區(qū)南部，由土壤地球化學剖面TP05-07、TP12-13、TP16-19、TP21控制，異常主元素為Au，組合元素為Zn-Cu-Ag，Au元素峰值為148.48×10-9，變化系數(shù)為168.64%，襯度為6.25，面積為0.063 km2，規(guī)模為0.39，外、中、內(nèi)三帶齊全；組合元素均具有外、中帶，各元素間套合較好(見圖5)。經(jīng)TC36工程驗證，在異常西部圈定破碎蝕變帶1條(見圖1)，該帶與Au異常高值區(qū)展布方向基本一致，出露巖性為土黃色褐鐵礦化長石石英砂巖，Au元素最高品位為148×10-9，但總體上規(guī)模較小。

圖4 大格勒溝腦北金礦區(qū)AP2異常剖析圖

圖5 大格勒溝腦北金礦區(qū)AP3異常剖析圖

AP4土壤異常位于礦區(qū)中東部，由土壤地球化學剖面TP10、TP11、TP14控制，異常呈近東西向展布，異常主元素為Au，組合元素為Ag-Zn-Pb，Au元素峰值為75.60×10-9，變化系數(shù)為100.19%，襯度為10.70，面積為0.026 km2，規(guī)模為0.28，外、中、內(nèi)三帶齊全，組合元素Ag具有外、中帶，Zn、Pb均僅有外帶，主元素與組合元素Ag套合較好(見圖6)。異常高值區(qū)段出露巖性為灰黑色碎裂巖化硅質板巖，經(jīng)槽探TC12工程驗證(見圖1)，在異常高值區(qū)段圈定一條規(guī)模較小的破碎蝕變帶，與異常展布方向一致，帶內(nèi)發(fā)育明顯的褐鐵礦化、硅化及輕微的黃鐵礦化，局部含有炭質，但暫未發(fā)現(xiàn)成型礦體。

圖6 大格勒溝腦北金礦區(qū)AP4異常剖析圖

AP5土壤異常位于礦區(qū)中東部，由土壤地球化學剖面TP09-11、TP14、TP15控制，異常呈北西西向展布，異常主元素為Au，組合元素為As-Ag-Sb，Au元素峰值為111.08×10-9，變化系數(shù)為137.98%，襯度為7.78，面積為0.015 km2，規(guī)模為0.12，外、中、內(nèi)三帶齊全；組合元素Ag、As具有外、中、內(nèi)帶，Sb元素僅有外帶，主元素與組合元素As、Ag套合較好，與Sb元素局部套合(見圖7)。經(jīng)槽探TC09工程揭露，在sb-IV內(nèi)發(fā)現(xiàn)金礦化線索5處，金含量在0.1×10-6～0.15×10-6之間；經(jīng)探槽TC31工程，圈定sb-III蝕變帶，該帶與各元素異常展布方向一致，具有硅化、高嶺土化、褐鐵礦化、黃鐵礦化；經(jīng)槽探TC09、TC33和淺鉆孔QZK05等工程(見圖1)，圈定sb-Ⅳ蝕變帶，該蝕變帶與異常展布方向一致，帶內(nèi)巖性具有硅化、高嶺土化、褐鐵礦化、黃鐵礦化，圈定金礦化體6條，該異常為礦致異常。

AP6土壤異常位于礦區(qū)東南角，由土壤地球化學剖面P08-11、TP14、TP 15、TP20控制，其東側由于第四系覆蓋未能圈閉，異常呈北西西向—近東西向展布，異常主元素為Au，組合元素為Zn- As -Cu，Au元素峰值為94.04×10-9，變化系數(shù)為133.30%，襯度為3.68，面積為0.10 km2，規(guī)模為0.37，外、中、內(nèi)三帶齊全，組合元素As具有外、中、內(nèi)帶，Zn、Cu元素具有外、中帶，主元素與組合元素局部套合較好(見圖8)。經(jīng)槽探TC30和TC40等工程揭露(見圖1)，圈定sb-Ⅴ破碎蝕變帶，該蝕變帶與異常展布方向一致，帶內(nèi)巖性為碎裂巖化長石石英砂巖和凝灰質板巖，巖石具有硅化、高嶺土化、褐鐵礦化、黃鐵礦化，初步認為異常由蝕變帶引起。

圖7 大格勒溝腦北金礦區(qū)AP5異常剖析圖

圖8 大格勒溝腦北金礦區(qū)AP6異常剖析圖

4.2 綜合分析

圈定的6個綜合異常中，經(jīng)地表踏勘、探槽和鉆孔等工程驗證，在AP2異常區(qū)圈定金礦體3條(Au-I、Au-II和Au-III)、金礦化體4條(Au-1～Au-4)(見表2)，金礦(化)體中以Au-Ⅱ礦體最具規(guī)模，礦體長度為237 m，厚度為1.99 m，產(chǎn)狀為195°∠83°～86°，平均品位為2.04×10-6，最高品位2.70×10-6，含礦巖性以構造角礫巖(碎裂巖化硅質板巖)為主，具褐鐵礦化、硅化及黃鐵礦化等；在AP5異常區(qū)圈定金礦化體6條(Au-5～Au-10)(見表2)；AP2、AP5和AP6綜合異常為礦致異常；且在AP1、AP3、AP4和AP6異常區(qū)內(nèi)也已經(jīng)通過探槽和鉆孔等工程圈定了構造蝕變帶，且蝕變帶與綜合異常展布方向基本一致，帶內(nèi)硅化、高嶺土化、褐鐵礦化、黃鐵礦化等蝕變發(fā)育，總體上找礦效果較好，表明土壤地球化學異常是尋找構造蝕變帶和金礦的有利標志。

5 結論及建議

(1)區(qū)內(nèi)As、Sb、Cu、Au和Pb元素含量均超過中國大陸巖石圈背景值2倍，元素含量豐富；Au、As和Pb元素原始變異系數(shù)大于1，易于活化遷移；區(qū)內(nèi)Au、As和Pb元素在礦區(qū)范圍內(nèi)濃度和變異系數(shù)均較高，有利于局部富集成礦。

(2)區(qū)內(nèi)主成礦元素Au與As、Sb、Pb關系更為密切，總體上可將成礦元素分為Au-As-Sb-Pb和Ag-Zn-Cu兩類。

(3)在各成礦元素異常、組合異常分析的基礎上，在區(qū)內(nèi)共圈定土壤異常6處(AP1～AP6)，各異常基本上以Au元素為主元素，伴生元素As、Sb與主元素間套合較好；經(jīng)探槽和鉆孔等工程驗證，AP2和AP5內(nèi)共圈定金礦體3條、金礦化體10條，為礦致異常；AP1、AP3、AP4和AP6異常內(nèi)破碎蝕變帶發(fā)育且基本與異常展布方向一致，土壤地球化學異常指示意義明顯。

表2 大格勒溝腦北金礦床礦體特征

(4)區(qū)內(nèi)破碎蝕變帶發(fā)育，土壤地球化學異常區(qū)面積較廣且局部找礦效果較好，建議在已圈定的金礦(化)體利用鉆探工程進行驗證及追索控制，爭取擴大找礦成果。