1∶5萬、1∶2.5萬地球化學異常在青海都蘭小廟地區(qū)地質(zhì)找礦的指示意義

冶建虎，劉 飛，徐世來，吳樹寬，田 滔

(青海省第五地質(zhì)勘查院，青海 西寧 810003)

0 前 言

1∶2.5萬地球化學異常是對1∶5萬水系沉積物異常的加密、分解，進一步縮小找礦靶區(qū)[1]，可進一步明確區(qū)內(nèi)成礦元素、主攻方向，對該區(qū)域找礦工作的進一步突破提供了新的契機。

小廟地區(qū)大地構(gòu)造位置處于秦祁昆造山系-北昆侖巖漿弧，緊鄰昆中斷裂以北，巖漿弧帶內(nèi)部古元古代金水口巖群廣泛發(fā)育結(jié)晶基底殘塊[2-4]，長城紀小廟組、薊縣紀狼牙山組為綠片巖相變質(zhì)巖建造[2-4]。

1 異常地質(zhì)背景

1.1 地層

區(qū)內(nèi)出露地層主要由元古代地層為主，小面積第四系沖洪積[5]。出露面積由大到小依次為主要有狼牙山組(Jxl)、金水口巖群(Pt1J)、小廟組(Chx)，主要分布在昆中斷裂以北(見圖1)。

圖1 區(qū)內(nèi)地質(zhì)簡圖、2.5萬地球化學異常分布

1)古元古代-金水口巖群(Pt1J)

分布面積較大，呈團塊狀產(chǎn)出。巖性組合為褐色-灰白色含矽線石黑云母斜長石片麻巖、含斜長石角閃巖，灰白色含白云石化大理巖、含鎂橄欖石褐白色大理巖為主[6]。

2)中元古代-長城紀小廟巖組(Chx)

出露面積較小，主要沿北東向條帶狀分布，局部呈不規(guī)則狀，與花崗巖體呈侵入接觸。巖性主要組合為二云母石英巖、白云母片狀石英巖、局部少量夾黑云母斜長石片麻巖[7-8]。

3)中元古代-薊縣紀狼牙山組(Jxl)[9]

出露面積大，呈北東東向弧狀分布。巖性主要組合為灰白色含硅質(zhì)化白云巖、白云質(zhì)化黏土板巖[10]。

4)第四系

第四系地層分布于山前平地及諾木洪河河谷，由灰色、雜色黏土、砂礫石組成。

1.2 構(gòu)造

脆性斷裂非常發(fā)育，控制了現(xiàn)如今構(gòu)造總體格局，還控制了區(qū)內(nèi)的化探異常、礦產(chǎn)分布格局。根據(jù)區(qū)內(nèi)斷裂總體走向主要分為3組，分別為NW、NE和近E-W向斷裂[11]。

NW向斷裂，主期活動在加里東后期—印支期，大型斷裂構(gòu)造體系均屬于該斷裂系統(tǒng)。

NE向斷裂，區(qū)內(nèi)主要斷裂，壓扭性和壓性逆斷層是主要斷裂[12]，少部分為張性正斷層，局部疊加于滑脫韌性剪切帶上，為順不同構(gòu)造層界面發(fā)育的伸展拆離型斷層。斷裂規(guī)模大，巖石極為破碎，蝕變強烈，多具泥化、褐鐵礦化、高嶺土化[13]，局部巖石具鉀化。延伸長度多在3 km以上。該方向斷裂與成礦密切。

近E-W向斷裂，性質(zhì)以壓性、壓扭性逆斷層為主，少部分為張性正斷層，局部疊加于滑脫韌性剪切帶上，為順不同構(gòu)造層界面發(fā)育的伸展拆離型斷層[14]。韌性剪切帶主要發(fā)育于斷裂附近金水口巖群(Pt1J)地層中，東西向走向呈弧狀分布。剪切帶內(nèi)脆韌性構(gòu)造密集發(fā)育，巖石均不同程度受擠壓變形或破碎，具強片理化、褐鐵礦化、碳化等蝕變。

1.3 巖漿巖

研究區(qū)內(nèi)出露巖漿侵入巖較單一，但面積大，主要為早泥盆世二長花崗巖，侵位于元古代變質(zhì)地層中，以印支期花崗巖為主體。

2 1∶5萬水系沉積物異常

研究區(qū)內(nèi)涉及2處1∶5萬水系沉積物異常：小廟東溝HS16W(Sn Mo Bi Pb)、小廟東溝HS17W(Sn Mo Bi Pb)，元素組合為W、Sn、Mo、Bi，以高溫元素為主。小廟東溝HS16異常主元素為W，形態(tài)為長條狀，異常的特征元素組合為Sn、Mo、Bi、Pb，伴生元素還有Cu、Cr。主元素W的平均值是6.46×10-6，峰值是12.55×10-6，面積10.30 km2，襯度1.82，規(guī)模是18.86；Sn的平均值10.94×10-6，峰值是10.52×10-6，面積10.32 km2，襯度2.31，規(guī)模是23.81，主元素和特征元素組合均具有內(nèi)中外三級濃度分帶[15](見表1)，主元素濃集中心落位于巖體侵入部位和碳酸鹽巖地層接觸地位，斷裂構(gòu)造穿過異常濃集中心，主元素與特征組合元素異常線套合較好，濃集中心較明顯[16]，面積較大，規(guī)模較大、組分復雜。該異常區(qū)內(nèi)巖漿侵入活動強烈，斷裂構(gòu)造發(fā)育[17-18]，為異常的富集提供了源動力，具有一定的找礦潛力。

表1 小廟東溝HS16綜合異常參數(shù)

3 1∶5萬、1∶2.5萬地球化學異常之間的關(guān)系

在研究區(qū)內(nèi)開展了1∶2.5萬地球化學測量，圈出10處1∶2.5萬地球化學綜合異常GA34-GA57(見圖1、表2)[19]，主要是在區(qū)內(nèi)1∶5萬水系異常的基礎上，進行了加密水系采樣、增加分析元素、異常分解(見表2)，1∶2.5萬地球化學異常對1∶5萬水系異常進行了很好的分解、重現(xiàn)，主要成礦元素W、Sn、Mo的強度明顯提高，進一步精確了異常位置，主攻礦種、成礦遠景，為區(qū)內(nèi)下步找礦提供了堅實的地球化學依據(jù)。

表2 1∶5萬、1∶2.5萬化探異常特征

4 1∶2.5萬地球化學異常

研究區(qū)內(nèi)圈出10處1∶2.5萬地球化學異常，異常元素組合為Sn、W、Mo、Bi為主，伴生Ag、Cu、Zn元素異常，以高-中溫元素組合，異常面積為1.5～4.5 km2，各元素異常整體北東向展布，W、Sn、Bi、Mo元素套合較好[20-21]。其中以Sn為主的綜合性異常3處，Mo為主的異常4處，Pb為主的綜合性異常3處。3處Sn、W異常達內(nèi)中外三級濃度分帶，2處綜合性異常Sn峰值大于100×10-6。

異常的展布方向總體為北東向，局部方向近東西向[22]，和區(qū)域性斷裂構(gòu)造帶一致，區(qū)內(nèi)的異常在整體上有異常元素種類復雜、強度高的特點，主要元素和特征元素組合在空間上相互套合十分緊密，有顯著的濃集異常中心[22-23]，特別是小廟溝腦GA53Sn(BiMoAsPbAgUYCu)異常，主要元素為Sn[22],特征組合元素是W、Bi、Mo、As、Pb，異常總體形態(tài)為長軸狀，走向為近東西向(見圖2)。各元素異常相互套合程度高，中心濃集異常明顯，主要元素Sn眾多異常峰值大于100×10-6、規(guī)模為11.24，具有內(nèi)中外三級分帶濃度異常、異常展布面積較大[24]，長度3 500 m，寬100～350 m，參與異常統(tǒng)計的點數(shù)39個，Sn平均值68.86×10-9(見圖3)。特征組合元素W、Bi、As具內(nèi)中外三級分帶濃度異常，Mo具中外二級分帶濃度異常。異?？傮w位置處于狼牙山組碳酸鹽巖地層與早泥盆世二長花崗巖矽卡巖接觸帶。具強黃鉀鐵礬化、云英巖化、磁鐵、褐鐵礦化，較強孔雀石化，強褐鐵礦化部位見浸染狀黃錫礦。主要礦石的礦物組成有黃錫礦、黃銅礦、閃鋅礦、磁鐵礦、銅藍等。

圖2 小廟溝腦異常區(qū)WoSnBiMo異常組合平面

圖3 小廟溝腦異常區(qū)Sn異常原始數(shù)據(jù)點位

現(xiàn)有研究已發(fā)現(xiàn)多處錫銅礦(化)體，成礦元素主要為錫，伴生有銅、鋅。礦(化)體寬7～30 m，延伸長60～30 m，其中錫品位0.1%～3.7%、鋅品位0.1%～2.26%、銅品位0.12%～0.5%。礦體品位高、厚度大，找礦的潛力大。礦體位于淺肉紅色中-細粒二長石花崗巖與碳酸鹽巖白云巖的接觸帶上，含礦巖性強蝕變灰-黑色矽卡巖[25]，矽卡巖蝕變強烈，具強褐鐵礦化、致密塊狀磁鐵礦化，錫銅鋅礦石呈稀疏浸染狀-星點狀結(jié)構(gòu)，構(gòu)造呈塊狀，礦物呈粒狀分布，鋼灰色，顆粒大小在1～2 mm；局部裂隙面、破碎部位具薄膜狀孔雀石化、褐鐵黃鐵礦化。含礦圍巖主要為碳酸鹽巖、硅質(zhì)巖、二長花崗巖[26]。

5 找礦方向

5.1 成礦條件

研究區(qū)位于布爾汗布達山中部，秦祁昆造山系[27]，昆中斷裂北部，北昆侖巖漿弧，伯喀里克-香日德印支期金多金屬、稀有、稀土成礦帶上，成礦帶已知礦產(chǎn)有鐵[27]、錳、銅、鉛、巖金等近20個礦種。華力西—印支期是本帶最重要的成礦時期，以熱液交代成礦作用為主，形成了與花崗巖類有關(guān)的鐵、金、鉛、鋅、鉬、銻、銅、稀土礦床成礦系列。礦床類型包括接觸交代(矽卡巖)型、熱液型、構(gòu)造蝕變巖型、石英脈型等[28]。

1)地層及含礦性

地層出露較少，主要出露古元古代金水口巖群、薊縣紀狼牙山組、長城紀小廟巖組[25]，第四紀小面積出露。

地球化學特征表明，古元古代金水口巖群地層地層中Cr、Ni(相對豐度>1.2)元素含量相對較高，表明局部地段很可能富集成礦。狼牙山組碳酸鹽巖段Hg、Sn、W(相對豐度>1.2)元素含量相對較高，說明具有尋找熱液型鎢錫礦的潛力。小廟巖組在區(qū)內(nèi)出露面積小，地層中As、Hg(相對豐度>1.2)元素含量相對較高。

2)構(gòu)造對礦產(chǎn)及異常分布的控制

多期構(gòu)造活動，多組斷裂及次級構(gòu)造發(fā)育，多期次巖漿侵入，致使對區(qū)內(nèi)成礦熱源及導礦、容礦等具有形成一定的有利條件。大地構(gòu)造環(huán)境歷經(jīng)多次變遷，又使成礦作用比較復雜、成礦類型及控礦因素具有多樣性。區(qū)內(nèi)所發(fā)現(xiàn)的礦化線索較多，有錫、鋅等成礦事實[29]，均與構(gòu)造關(guān)系密切。

3)巖漿活動與成礦作用

中酸性、侵入巖大面積發(fā)育，主要為早泥盆紀二長花崗巖[8]?？臻g展布受構(gòu)造的控制十分明顯，多產(chǎn)于東昆中斷裂帶以北[8]。成礦巖體主要為矽卡巖型、巖漿期熱液型和沉積-接觸交代疊加型鐵、銅、鉛、鋅、錫的礦化有關(guān)，顯示了一定的成礦專屬性。成礦巖體時代主要為華力西，其次為加里東期。

5.2 成礦元素

從區(qū)內(nèi)1∶5萬、1∶2.5萬地球化學異常，W、Sn、Mo元素異常具有很好的重顯性，異常規(guī)模大，高強峰值多、分帶性明顯，發(fā)現(xiàn)的礦化線索主要為錫，并且與異常對應性極好，顯示出下步區(qū)內(nèi)主攻礦種為：W、Sn、Mo。

5.3 主攻礦床類型

區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)多處錫銅多金屬礦(化)體，均產(chǎn)于酸性侵入巖與碳酸鹽巖接觸帶矽卡巖內(nèi)，受碳酸鹽巖分布控制明顯，矽卡巖帶內(nèi)成礦元素品位更高，說明接觸交代熱液對成礦元素具有進一步富集的作用。從地球化學角度來看，Sn異?？傮w分布具北東向帶狀特征，對Sn異常帶未進行系統(tǒng)的地質(zhì)找礦查證，尋找Sn礦化體的潛力較大。因此，該區(qū)以尋找矽卡巖型錫多金屬礦為重點方向。

6 結(jié) 論

1)區(qū)內(nèi)涉及2處1∶5萬水系沉積物異常、10處1∶2.5萬地球化學異常，異常元素以W、Sn、Mo、Bi、Pb為主。

2)1∶2.5萬小廟溝腦GA53異常，主元素為Sn，特征元素組合是W、Bi、Mo等，Sn異常峰值大于100×10-6、規(guī)模為11.24，具有內(nèi)中外三級濃度分帶、異常展布面積大，參與異常統(tǒng)計的點數(shù)為39個[29]，Sn平均值68.86×10-9。該異常對成礦條件極為有利，可作為下步重點檢查異常。

3)1∶2.5萬地球化學異常對1∶5萬水系異常進行了很好的分解、重現(xiàn)，主要成礦元素W、Sn、Mo的強度明顯提高，進一步精確了異常位置，為區(qū)內(nèi)下步找礦提供了堅實的地球化學依據(jù)。

4)1∶2.5萬地球化學異常的整體展布為北東向，局部近東西向，與狼牙山組碳酸鹽巖地層與早泥盆世二長花崗巖矽卡巖接觸帶關(guān)系密切。

5)發(fā)現(xiàn)的多處錫銅多金屬礦(化)體，均產(chǎn)于酸性侵入巖與碳酸鹽巖接觸帶矽卡巖內(nèi)，受碳酸鹽巖分布控制明顯，與化探異常對應性較好，說明該區(qū)尋找矽卡巖型錫多金屬礦為主攻方向。