摘要:在 1:5万水系沉积物测量工作的基础上,探讨了青海察汗哈达地区水系沉积物地球化学特征。对元素的含量特征、元素的组合特征、异常元素的综合特征进行了研究,发现研究区成矿潜力大的元素为Au、As、Mo、Nb、Sb、Ni。根据地球化学特征,结合地质条件,圈定元素综合异常10处,在此基础上优选了巴嘎洪高尔、依克阿勒、玛尼特3处找矿靶区,为该区下一步的地质找矿工作提供了基础资料。
关键词:水系沉积物测量;地球化学特征;找矿方向;察汗哈达地区;青海
1 地质概况
研究区属于西域板块,从北至南分别分属三个二级构造单元,依次为南祁连陆块、宗务隆山-青海南山晚古生代-早古生代裂陷槽、欧龙布鲁克陆块,三级构造单元依次为南祁连南部弧后前陆盆地、宗务隆山-兴海拗拉槽、欧龙布鲁克陆块-俄博山克拉通边缘盆地。区内地形起伏变化剧烈,地层复杂,褶皱、断裂十分发育,韧脆性变形强烈。出露地层在区域上北部地层属于南祁连、南部地层归属华北地层大区中的柴达木地层区的宗务隆山地层分区和欧龙布鲁地层分区,时代从古元古代到新生代均有出露,主要有古元古界达肯大坂岩群(Pt1D)、志留系巴龙贡噶尔组(OSbb)、石炭系、二叠系(P)三叠系(T)第四系(Q)。研究区侵入岩较为发育,从空间分布以及构造分区可分为两个构造岩浆岩带和一个从达肯大坂岩群中解体出来的两期变质侵入体。
2样品的采集与分析
水系沉积物是岩石风化的产物,水系沉积物样品被认为是一个上游汇水盆地物质的天然组合,在化学成分上具有明显的继承性,其缺点是受表生作用影响较大,不同气候、地理条件对其影响不同[1-2]。结合区域景观特征,此次水系沉积物测量采样及加工粒级为-40~+60目,尽可能排除外来风成物干扰。采样物质一般以一二级水系中的细砂-粗砂冲积物为主,三级水系布设少量控制点。
样品分析W、Sn、Bi、Mo、Cu、Pb、Zn、Ag、Au、As、Sb、Ba、Co、Ni、Ti、Mn、Nb、Cd、Be共19种元素。样品测试由青海省有色测试中心承担,分析样品的报出率最低为98.3%,精密度和准确度的合格率均达到100%,样品重复性检验合格率最低达到97.6%,分析质量可靠。
3地球化学特征
3.1地球化学参数特征
利用全区水系沉积物原始数据统计出元素特征值可知:本区MoCuPbZnAuBaCoNiTiMnNb等元素丰度高于全省丰度;本区BiMoCuPbZnAsSbCoNiTiMnNbCd等元素丰度高于区域德令哈幅丰度;变化系数1~1.5间的元素有Bi、As,属不均匀分布元素;变化系数≥1.5的元素有Mo、Cd,属很不均匀分布元素;从全区平均变化系数(0.71)看,≥0.71~1间的元素有W、Au、Sb,属相对不均匀分布元素。总体上, Au、As、Mo、Nb、Sb、Ni等6种元素丰度偏高,变化系数也较大,说明其分布范围较广且不均匀,易形成地球化学异常[3],成矿潜力较大,是本区的成晕、成矿元素。
3.2元素的相关性特征
为了解区内元素的相关程度,采用R型聚类分析对全区水系沉积物中元素进行研究[4-5]。区内元素间的相关性好,在0.45相关水平上,分为两大簇团:第一簇团是在亲铁元素(Cu、Zn、Co、Ni、Ti、Mn)组基础上叠加了造岩元素( Nb、Ba、Be、Pb)组、和高温元素(W、Sn、Bi)组,亲铁与造岩元素组合反映成矿可能与区内基底即老变质岩及基性岩脉有关,而W、Sn、Bi成矿可能与侵入岩浆作用有关。第二簇团为亲硫元素(As、Sb、Cd)及Mo,且As、Sb相关性强。该组合反映成矿可能与后期构造热液作用有关;其中Mo具氧化与还原两种环境生成的两重性,其矿化与火山岩及后期构造中低温热液作用有关。Au、Ag与其它17种元素相关性差,反映Au、Ag与后期各种热液作用都有可能形成矿化富集。
成矿元素的因子分析结果(表1)表明,研究区内成矿元素来源复杂,矿化期次较多,所以矿化可能不太集中。F1主因子Cu、Zn、Co、Ni、Ti、Mn、Nb代表主矿化期沉淀,其中的其余元素对主因子影响非常弱,故区内Cu、Zn、Co、Ni、Ti、Mn、Nb等形成规模矿化可能性大,同时也大于(F2-F5)中的PbAgCd、AsSb、SnBe、Ba等组合因子及(F6-F9)的Mo、Bi、Au、W等4个独立因子,这8个因子虽百分率小于F1,但特征值与F1因子相当,因此这些因子均可能形成矿化,只是规模或小于F1因子;其中的Mo、Bi、Au、W等独立因子应属矿化单一,基本上是由一次矿化期形成。
4综合异常特征及找矿靶区
根据选定的主成矿元素,结合区内各元素的地球化学特征及成矿地质条件,共圈定综合异常10处,其中以Au为主的综合异常10处,Sb为主的综合异常3处,Mo为主的综合异常3处,Nb为主的综合异常2处,Ni为主的综合异常2处。在水系沉积物地球化学异常排序及对主要异常推断、解释的基础上,结合该区地质成矿条件,研究区优选了三处找矿靶区。
(1)巴嘎洪高尔Ⅰ级找矿靶区
该区位于巴嘎洪高尔一带,处拜兴沟构造岩浆带志留系巴龙贡噶尔组地层中,北侧有EW向断层通过,东段与花岗闪长岩体(Tγσ)接触。特征组合异常为W、Ag,与主元素AsAuMo异常吻合,在整个构造岩浆带中均有异常出现,表明异常与岩浆热液矿化作用关系密切。异常强度较高:As有3级浓集中心共4处(最大范围7个点)、峰值359×10-6,2级浓集中心范围EW向长约7km、SN向宽约2 km;Au有2级浓度中心1.5km2。推测具寻找Au多金属矿的前景。
(2)依克阿勒Ⅰ级找矿靶区
该区位于依克阿勒一带,处向斜构造南冀的石炭系果可山组岩层为主,次为核部土尔根大坂组地层。特征组合异常为MoCdTi,其与AuNiNb找矿主元素异常吻合、规模大、异常轴向平行地层走向分布。异常强度较高:如Ni具浓度分带较明显,Nb的2级浓度中心异常面积约5.5km2,As有3级浓集中心3处(范围1-2个点)、其中2级低强度浓集中心面积共约3km2,Au也有小范围的2级浓度中心出现;异常峰值分别Nb 为109×10-6、Ni为302×10-6、As为 98.6×10-6、Au为7.5×10-9。区内早期褶皱构造活动、晚期断裂构造活动与中酸性岩浆侵入活动等、均可能形成与热液有关的矿化作用,故AuNiNb均有找矿潜力。
(3)玛尼特Ⅱ级找矿靶区
该区位于玛尼特一带,异常区出露地层大部分为古元古代花岗闪长岩(Pt1γσ),三叠系切尔马沟组含砂质泥岩、粉砂岩、细砂岩,异常北部为一EW向断层破碎带通过,区内次级断裂比较发育。特征组合异常为Bi,与找矿主元素AuSn异常吻合好。综合异常中AsSbAgCdPb等异常沿断层破碎带分布明显,AuSnBiWBe等异常沿杂岩(Pt1γσ)体及其内外接触带分布为主。Au异常具浓度分带较明显,在艾尔迪尼地段断裂交汇部位及Pt1γσ岩体接触带部位,出现2级浓集中心共5处、断续规模长约7Km、SN宽约1 Km ,其中的3级浓集中心有2处,峰值16.3×10-9;此外BiAgCdPb等也出现1个点的2-3级浓集中心,峰值Bi为2.1×10-6、Cd为1.55×10-6、Pb为451×10-6、Ag为1659×10-6。推测异常与岩体及断裂热液矿化所致,有存在AuSn多金属矿可能。
5 结论
(1)初步查明评价区内W、Sn、Bi、Mo、Cu、Pb、Zn、Ag、Au、As、Sb、Ba、Co、Ni、Ti、Mn、Nb、Cd、Be共19种元素种的区域分布特征及变化系数,认为Au、As、Mo、Nb、Sb、Ni等6种元素丰度偏高,其分布范围较广且不均匀,易形成地球化学异常,成矿潜力较大,是本区的成晕、成矿元素。
(2) R聚类相关性分析及因子分析结果认为:亲铁元素(Cu、Zn、Co、Ni、Ti、Mn)、造岩元素( Nb、Ba、Be、Pb)组、和高温元素(W、Sn、Bi)组相关性较强,亲铁与造岩元素组合反映成矿可能与区内基底即老变质岩及基性岩脉有关,而W、Sn、Bi成矿可能与侵入岩浆作用有关;亲硫元素(As、Sb、Cd)及Mo,且As、Sb相关性强,元素组合反映成矿可能与后期构造热液作用有关;Au、Ag与其它17种元素相关性差,反映Au、Ag与后期各种热液作用都有可能形成矿化富集。
(3) 根据研究区内异常分布规律,结合成矿地质条件,圈定找矿靶区3处,其中Ⅰ级找矿靶区2处,Ⅱ级找矿靶区1处,对区内多金属的找矿方向进行了初步探讨。
参考文献
[1]苗虎林, 柳宏斌, 何长红, 等. 青海省尕河地区水系沉积物测量异常特征及优选找矿靶区[J].物探与化探, 2014, 38(4): 693-700
[2]陈乐柱, 肖惠良, 鲍晓明,等.南山钨锡多金属矿区地球化学特征及找矿方向[J]. 金属矿山, 2014,451(1): 100-103
[3] 王崇云.地球化学找矿基础[M].北京:地质出版社,1986.
[4] 黎 彤.化学元素的地球化学丰度[J].地球化学,1976,5(3):167-174.
[5] 余金生,李裕伟.地质因子分析[M].北京,地质出版社,1985.
作者简介:黄 秋(1986—),女,工程师,硕士研究生,主要从事地球化学勘查工作
通讯作者:王开朗,男,工程师,大学本科,主要从事水工环及地质工程工作