邱 瑜,盧 佳,田 滔,沈 驍,馬鳳娟,梁棪先
(1. 青海省第五地質(zhì)勘查院,青海 西寧 810099; 2. 吉林大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院,吉林 長(zhǎng)春 130061)
青海省東昆侖巴隆地區(qū)位于柴達(dá)木盆地東南緣、東昆侖造山帶中部,昆中斷裂帶從該區(qū)穿過(guò)。該區(qū)地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜,成礦地質(zhì)環(huán)境有利。根據(jù)1∶25萬(wàn)、1∶5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量在該區(qū)圈定的地球化學(xué)異常,不同地質(zhì)單位先后在區(qū)內(nèi)開(kāi)展了大量的地質(zhì)找礦工作,但效果并不理想,其原因在于該區(qū)特殊的自然地理景觀。工區(qū)的北部靠近柴達(dá)木盆地,屬于干旱—半干旱荒漠區(qū)、殘山區(qū),干燥少雨,水系不發(fā)育,風(fēng)成物、風(fēng)成黃土干擾較大;工作區(qū)南部為高寒深切割山區(qū),海拔高、地勢(shì)陡峭、相對(duì)高差大、深切割、碎石流發(fā)育。風(fēng)成物、風(fēng)成黃土和碎石流嚴(yán)重影響了水系沉積物對(duì)礦致異常的響應(yīng)。為實(shí)現(xiàn)該區(qū)域找礦重大突破,借鑒青海省有色地質(zhì)勘查局在烏蘭烏珠爾、溝里、五龍溝地區(qū)進(jìn)行1∶2.5萬(wàn)溝系測(cè)量找礦效果良好的經(jīng)驗(yàn),特別是找金礦中的突出表現(xiàn)[1-3],在巴隆地區(qū)開(kāi)展1∶2.5萬(wàn)地球化學(xué)測(cè)量工作。1∶2.5萬(wàn)地球化學(xué)測(cè)量方法是以采集水系沉積物為主、殘坡積巖屑物質(zhì)為輔的非常規(guī)化探方法,要求其采樣點(diǎn)密度不小于16個(gè)點(diǎn)/km2。通過(guò)該方法得到的異常位移小、形態(tài)準(zhǔn)確,能有效減輕水系不發(fā)育、風(fēng)成物、碎石流等因素對(duì)異常準(zhǔn)確性的干擾,便于后期異常查證。
工作區(qū)位于柴達(dá)木盆地東南緣,東昆侖造山帶東段中部。大地構(gòu)造分區(qū)跨東昆中巖漿弧帶(Ⅰ11-1)、東昆中新元古代—早古生代縫合帶(KZS)和東昆侖南坡俯沖碰撞雜巖帶(KSPZ)(見(jiàn)圖1)。
圖1 巴隆地區(qū)大地構(gòu)造
地層分區(qū)跨秦祁昆地層大區(qū)的東昆侖地層區(qū)和南昆侖地層區(qū),兩者以昆中斷裂作為分界。區(qū)域內(nèi)出露地層主要有古元古代長(zhǎng)城紀(jì)金水口群、中元古代小廟群以及中—新元古代萬(wàn)寶溝群火山巖組,其中金水口群地層巖性主要為黑云斜長(zhǎng)片麻巖;小廟組地層巖性主要為黑云母石英片巖;萬(wàn)寶溝群火山巖組地層巖性主要為灰綠色強(qiáng)蝕變玄武巖。區(qū)內(nèi)多期次、不同類(lèi)型的巖漿巖廣泛發(fā)育,巖體出露面積占工區(qū)總面積的75%以上。巖性以中酸性的花崗閃長(zhǎng)巖、正長(zhǎng)花崗巖、二長(zhǎng)花崗巖、石英閃長(zhǎng)巖為主,印支期是主要的巖漿活動(dòng)期。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造主要為昆中斷裂帶,呈近東西向展布,近平行的北西向脆韌性剪切帶發(fā)育其中。北西向、北東向的次級(jí)斷裂也十分發(fā)育。
工作區(qū)處于伯喀里克—香日德印支期金、鉛、鋅、鐵、石墨(銅、稀有、稀土)成礦帶,已發(fā)現(xiàn)礦產(chǎn)有鐵、銅、鉛、鋅、鎢、錫、鉬、金、砷、銀、水晶、硅灰石等。印支期是該區(qū)域最重要的成礦期,區(qū)域內(nèi)典型礦床有五龍溝金礦(破碎蝕變巖型,大型)、洪水河鐵鉛鋅礦(沉積變質(zhì)型,中型)、清水河鐵礦(沉積變質(zhì)型,中型)、果洛龍洼金礦(破碎蝕變巖型,大型)。
在1∶2.5萬(wàn)地形圖上按地形線勾繪出水系線,按照0.062 5 km2小格布設(shè)采樣點(diǎn),采樣點(diǎn)主要布設(shè)在長(zhǎng)度大于200 m的水系溝口,對(duì)長(zhǎng)度大于350 m的,在水系中間增加布設(shè)一個(gè)點(diǎn)。布點(diǎn)過(guò)程中結(jié)合水系分布形態(tài)、不同地理、地形及地貌特點(diǎn),盡可能使每個(gè)小格內(nèi)都有樣點(diǎn)分布,不出現(xiàn)連續(xù)5個(gè)空白小格。布點(diǎn)區(qū)域避開(kāi)已有礦權(quán)范圍。
水系沉積物測(cè)量中最佳采樣粒級(jí)和采樣密度的確定至關(guān)重要[4-5],直接關(guān)系到能否成功的得到地球化學(xué)異常。工作區(qū)位于東昆侖東段,地球化學(xué)景觀屬于干旱、半干旱高寒山區(qū)地球化學(xué)景觀區(qū),進(jìn)一步可劃分為5個(gè)微景觀區(qū),分別為干旱—半干旱荒漠區(qū)、殘山區(qū)、高寒淺切割山區(qū)、高寒中切割山區(qū)、高寒深切割山區(qū)。在工作區(qū)北部的干旱—半干旱荒漠區(qū)、殘山區(qū)、高寒淺切割山區(qū)存在風(fēng)成細(xì)粒物質(zhì)(風(fēng)成沙和黃土)的沉降。根據(jù)地球化學(xué)普查規(guī)范(1∶5萬(wàn))[6]以及在該區(qū)域以往工作經(jīng)驗(yàn),確定采樣粒級(jí)為-2~0.3 mm(-10~60目)。采用-2~0.3 mm截取粒級(jí),既有效避開(kāi)風(fēng)成沙干擾,又能達(dá)到強(qiáng)化異常的目的。本次地球化學(xué)測(cè)量工作平均采樣密度為16~20個(gè)點(diǎn)/km2,對(duì)前人物化遙工作確定的成礦有利區(qū)加密至24個(gè)點(diǎn)/km2。
采樣介質(zhì)以水系沉積物為主,選擇在現(xiàn)代活動(dòng)流水線上、沖洪積物成分復(fù)雜、大小顆粒混雜的部位采樣。為了提高每個(gè)采樣點(diǎn)上樣品的代表性及保證足夠的樣品質(zhì)量,在采樣點(diǎn)附近20 m范圍內(nèi)沿溝系或橫切河道多點(diǎn)(最少3點(diǎn))采集組合成樣。在野外用-2~0.3 mm不銹鋼篩初步過(guò)篩,截取所需粒級(jí),質(zhì)量必須大于200 g。水系不發(fā)育地區(qū)在采樣點(diǎn)上游匯水域兩側(cè)山坡多點(diǎn)采集殘坡積物質(zhì)(巖屑)代替水系沉積物。
樣品由專(zhuān)職樣管人員進(jìn)行管理,嚴(yán)格進(jìn)行樣品交接,確保無(wú)錯(cuò)號(hào)、重號(hào)。將原始樣品進(jìn)行干燥、過(guò)篩、縮分、稱(chēng)重,最終分析樣重量大于150 g。
根據(jù)區(qū)內(nèi)“青海省阿拉克湖—冬給措納湖地區(qū)1∶25萬(wàn)區(qū)域化探”化探異常主要元素組合特征和已知多金屬礦(化)點(diǎn)的主要礦種,選定以Au、As、Sb、Pb、Zn、Cu、Ag、W、Sn、Mo、Bi等20種元素為本次工作的分析指標(biāo)。
將工作區(qū)元素含量與東昆侖地區(qū)相比,La、Y、Pb、Zn、Bi、Sn豐度較高,這與區(qū)域所屬成礦亞帶伯喀里克—香日德Au—Pb—Zn—Mo—石墨—螢石(Cu、稀有、稀土)成礦亞帶中多數(shù)成礦元素吻合良好。Au、As、Sb、Cr、Ni、Li元素豐度明顯偏低。Au元素豐度偏低可能與青海省東昆侖地區(qū)已發(fā)現(xiàn)眾多金礦有關(guān),如大場(chǎng)、果洛龍洼、東大灘、納赤臺(tái)、開(kāi)荒北、小干溝、加給隴洼、錯(cuò)尼等多處大、中型、小型金礦床及礦點(diǎn)[9]。這些已發(fā)現(xiàn)的眾多金礦點(diǎn)無(wú)形之中提高了青海特別是東昆侖地區(qū)的金元素豐度值。
表1 巴隆地區(qū)1∶2.5萬(wàn)地球化學(xué)測(cè)量主要
注:Au、Ag含量單位為10-9,其余均為10-6;東昆侖1∶25萬(wàn)化探數(shù)據(jù)取自參考文獻(xiàn)[7],巴隆1∶5萬(wàn)化探數(shù)據(jù)取自參考文獻(xiàn)[8],富集系數(shù)=測(cè)區(qū)元素平均值/巴隆1∶5萬(wàn)水系平均值。
與巴隆地區(qū)1∶5萬(wàn)化探數(shù)據(jù)對(duì)比,Bi、La、Y、Cu、Mo、W、Sn、Pb、Zn、Co、As元素含量明顯偏高,其中Bi、La、Pb、W分別為本區(qū)5萬(wàn)化探數(shù)據(jù)均值的2,1.7,1.6,1.54倍。Li、Sb元素含量相對(duì)偏低,Au、Nb、Cr、Ni元素含量大致相當(dāng)。
通過(guò)上述比較后認(rèn)為,區(qū)域內(nèi)La、Y稀土元素以及Pb等元素局部富集成礦的潛力較大。
利用工作區(qū)各元素含量的原始數(shù)據(jù)變異系數(shù)(CV1)與迭代剔除特高值和特低值后的數(shù)據(jù)變異系數(shù)(CV2),反映各元素的相對(duì)離散程度[10-11](見(jiàn)圖2)。區(qū)內(nèi)Au、As、Bi、Pb、Sb、W等的變化系數(shù)較大,表明上述元素在本區(qū)的分布極不均勻,含量變化幅度大,容易形成異常。
圖2 各元素變化系數(shù)
R型聚類(lèi)分析用于區(qū)域地球化學(xué)數(shù)據(jù)多元素的歸類(lèi)與分組,可以了解元素的親疏關(guān)系[12-13]。用全區(qū)8 250件樣品20個(gè)元素的原始數(shù)據(jù)集進(jìn)行R型聚類(lèi)分析,得到各元素之間的相關(guān)關(guān)系(見(jiàn)圖3),在0.4的置信度水平上可明顯分為5個(gè)簇:①簇由Au、As、Sb、Ag元素組成,代表測(cè)區(qū)內(nèi)以金為主的成礦作用,金的產(chǎn)出伴生As、Sb、Ag低溫?zé)嵋涸亟M合,表明區(qū)內(nèi)可能存在與中酸性巖體有關(guān)的熱液型金多金屬礦床;②簇為Cu、Cr、Ni、Co、V、Ti、Li、Zn組合,反映了該區(qū)的基性巖成礦作用;③簇為單獨(dú)的Pb元素,反映Pb成礦作用;④簇為W、Sn、Mo、Bi高溫?zé)嵋撼傻V元素組合,主要反映區(qū)內(nèi)的中酸性巖漿巖高溫?zé)嵋撼傻V作用;⑤簇為L(zhǎng)a、Y、Nb元素組合,為稀土、稀有元素組合,反映區(qū)內(nèi)偏堿性的正長(zhǎng)花崗巖的成礦作用。
圖3 巴隆地區(qū)元素 R 型聚類(lèi)分析
以昆中大斷裂為界,將工作區(qū)分為昆北和昆南兩個(gè)構(gòu)造單元,對(duì)區(qū)內(nèi)不同地質(zhì)單元元素含量及特征值進(jìn)行統(tǒng)計(jì)。
南昆侖構(gòu)造分區(qū)中金水口群地層元素Au、Ag、W含量較高,分別是全區(qū)元素含量的1.26、1.21、1.19。Sb元素含量明顯偏低,其他元素含量與全區(qū)相當(dāng)。昆北構(gòu)造分區(qū)中中三疊世的花崗閃長(zhǎng)巖(γδT2)中明顯富集Au,為全區(qū)金元素含量的2.23倍。Cr、Ni、Y元素含量相對(duì)全區(qū)偏低,其他元素含量與全區(qū)相當(dāng)。表明Au富集成礦與昆北構(gòu)造分區(qū)中中三疊世花崗閃長(zhǎng)巖和昆南構(gòu)造帶金水口群地層有關(guān)。
昆南構(gòu)造分區(qū)中三疊世二長(zhǎng)花崗巖巖體(ηγT2)中La、Y、As元素含量偏高較明顯,Cu、Sb元素含量相對(duì)偏低。中三疊世的正長(zhǎng)花崗巖(ξγT2)中La、Y、Nb、Sn、Pb元素含量相對(duì)偏高。表明La、Y稀土元素與工作區(qū)南部的堿性巖體有關(guān)。
根據(jù)異常分布特征和元素特征組合,全區(qū)共圈定66處綜合異常,現(xiàn)主要對(duì)GA8、GA59這兩處意義較特殊的綜合異常進(jìn)行評(píng)述。
GA8綜合異常位于工作區(qū)北部、巴隆鄉(xiāng)哈圖水庫(kù)以南約4 Km處,屬柴達(dá)木南緣干旱—半干旱荒漠區(qū)、殘山區(qū),風(fēng)成黃土覆蓋厚,有輕微的風(fēng)成砂干擾。1∶25萬(wàn)、1∶5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量?jī)H有輕微的金異常顯示,未開(kāi)展進(jìn)一步的查證工作。通過(guò)本次工作圈定出GA8Au(AsSbPbAg)綜合異常,該異常特征如下。
1)異常區(qū)面積約2.38 km2,異常呈不規(guī)則橢圓狀北西向展布,異常長(zhǎng)軸與區(qū)域構(gòu)造線方向一致。
2)異常組合元素以Au、As、Sb、Pb、Ag元素為主,具典型的中、低溫?zé)嵋撼傻V元素組合特征。
3)除Ag元素具二級(jí)濃度分帶外,其他元素均有三級(jí)濃度分帶并且襯度都很高,異常強(qiáng)度大。Au異常峰值72.3×10-9,伴生元素As峰值674×10-6。Au、As、Sb規(guī)模分別為8.81、8.53、5.32,Pb、Ag強(qiáng)度次之。
4)各元素空間展布上相互套合緊密,濃集中心顯著。異常區(qū)位于昆中構(gòu)造帶北側(cè),區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育,區(qū)內(nèi)主要出露晚三疊世花崗閃長(zhǎng)巖,具有尋找構(gòu)造熱液型金多金屬礦床的可能。
通過(guò)后期地質(zhì)路線調(diào)查、巖石地球化學(xué)剖面測(cè)量,在異常區(qū)內(nèi)圈出一條含金構(gòu)造破碎帶。破碎蝕變帶地表延伸長(zhǎng)1 400 m,寬5~30 m,呈北西向展布,傾向北東。帶內(nèi)原巖為花崗閃長(zhǎng)巖,具強(qiáng)烈糜棱巖化、褐鐵礦化、高嶺土化、輕微黃鐵礦化、鉀化。通過(guò)對(duì)破碎蝕變帶進(jìn)行探槽地表工程揭露,圈出一條金鉛礦體,化學(xué)樣分析Au含量1.18×10-6~2.20×10-6,鉛品位最高為0.52%。
GA59綜合異常位于工作區(qū)南部高寒深切割山區(qū),由于該區(qū)碎石流發(fā)育,水系沉積物的搬運(yùn)、匯聚受到較大影響,傳統(tǒng)的1∶25萬(wàn)、1∶5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量均無(wú)異常反映,該區(qū)域?qū)儆诋惓?瞻讌^(qū)。通過(guò)本次工作圈定出GA59 Mo(BiWSnPb)異常,該異常特征如下。
1)異常各元素面多呈橢圓形,沿北東方向串珠狀分布,異常長(zhǎng)軸延伸方向與區(qū)域主構(gòu)造線方向大體相同。
2)異常組合元素以Mo、Bi、W、Sn、Pb為主,其中Mo、Bi、Sn異常強(qiáng)度大,規(guī)模分別為2.25、2.22、3.83,W、Pb強(qiáng)度次之。異常元素組合反映中高溫?zé)嵋涸亟M合的特點(diǎn)。
3)異常元素Mo、Bi、W具有三級(jí)濃度分帶,Sn、Pb具有二級(jí)濃度分帶,呈同心式組合,套合性好,異常濃集中心突出。主元素Mo平均值3.55×10-6,峰值12.4×10-6。
4)異常范圍內(nèi)全部出露侵入巖體,異常區(qū)北部為中三疊世的似斑狀二長(zhǎng)花崗巖,南部出露晚三疊世正長(zhǎng)花崗巖,呈斷層接觸關(guān)系。斷裂帶走向北西向。
后期查證在GA59異常區(qū)中部發(fā)現(xiàn)鉬礦化體。礦化體寬6~8.9 m,長(zhǎng)度400 m。整體呈北西向展布,產(chǎn)于正長(zhǎng)花崗巖及石英脈中,含礦石英脈斷續(xù)出露,圍巖為肉紅色正長(zhǎng)花崗巖。輝鉬礦呈星點(diǎn)狀、團(tuán)塊狀,局部較為富集,團(tuán)塊狀大小為0.5~2.5 cm。黃銅礦呈星點(diǎn)狀不均勻分布,大小1~2 mm。探槽化學(xué)樣中Mo含量0.047%~0.19%。在西北端含礦石英脈數(shù)量變少,寬度變窄,處于溝底部的含礦石英脈數(shù)量增多,寬度變大,結(jié)合地形分析礦化呈上窄下寬特征,認(rèn)為礦化體剝蝕較淺。在礦化帶外圍尋找到鉀化帶及黃鐵礦化帶,有很大的尋找斑巖型鉬銅礦床的潛力。
1)通過(guò)對(duì)巴隆地區(qū)1∶2.5萬(wàn)地球化學(xué)測(cè)量元素豐度、富集離散特征、組合特征分析,結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景以及后期異常查證,確定工作區(qū)內(nèi)主要成礦元素為Au、La、Y。
2)通過(guò)對(duì)巴隆地區(qū)1∶2.5萬(wàn)地球化學(xué)測(cè)量元素空間分布規(guī)律總結(jié)得出:Au富集成礦與昆北構(gòu)造分區(qū)中中三疊世花崗閃長(zhǎng)巖和昆南構(gòu)造帶金水口群地層有關(guān);稀土元素La、Y富集成礦主要與工作區(qū)南部的堿性巖體(正長(zhǎng)花崗巖、似斑狀二長(zhǎng)花崗巖)有關(guān)。
3)鑒于東昆侖巴隆地區(qū)特殊的自然地理景觀,通過(guò)1∶2.5萬(wàn)地球化學(xué)測(cè)量工作,在工作區(qū)南部高寒山區(qū)碎石流發(fā)育地帶圈定出GA59新的異常,并有一定的找礦突破。在工作區(qū)南部水系不發(fā)育、風(fēng)成砂、風(fēng)成黃土干擾區(qū)圈定了金異常并成功發(fā)現(xiàn)金鉛礦體,確定該方法有效,對(duì)東昆侖的地質(zhì)找礦工作具有指導(dǎo)作用。