吳彥彬,王增博
(1.桂林理工大學(xué),廣西 桂林 541006;2.新疆廣匯錳業(yè)有限公司,新疆 喀什 844000)
水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量是區(qū)域化探的主要方法,因其可以有效獲取隱伏、半隱伏、難識(shí)別礦的成礦信息,自20世紀(jì)60年代以來(lái)被廣泛應(yīng)用,在國(guó)內(nèi)外綜合地質(zhì)找礦中起到十分重要的的作用[1],尤其在尋找金、銅等多金屬礦產(chǎn)方面,取得了良好的成效。
研究區(qū)位于處于天山褶皺系、塔里木地臺(tái)和西昆侖褶皺系三大構(gòu)造單元交匯部位的天山褶皺系,南天山冒地槽褶皺帶東阿賴-哈爾克早古生代溝弧系內(nèi)[2]。區(qū)內(nèi)褶皺構(gòu)造和斷裂構(gòu)造發(fā)育,構(gòu)造線以NE—NNE向?yàn)橹?。所屬成礦帶為西南天山烏拉根—霍什布拉克鉛鋅成礦帶。調(diào)查區(qū)東北角外圍己發(fā)現(xiàn)多個(gè)金、多金屬礦床(點(diǎn)),主要有薩瓦亞爾頓銻金礦、霍什布拉克鉛鋅礦、卡拉腳古牙銻礦等(圖1)。
研究區(qū)出露地層主要有古生代上志留統(tǒng)、下泥盆統(tǒng)、中泥盆統(tǒng)和上石炭統(tǒng),以及中生代白堊系和新生代古近系、新近系、第四系。其中下泥盆統(tǒng)地層為本區(qū)沉積變質(zhì)型錳礦主要賦礦層位,上志留統(tǒng)和下泥盆統(tǒng)地層為薩瓦亞爾頓大型穆龍?zhí)仔徒穑ㄤR)礦賦礦層位,中泥盆統(tǒng)地層為薩瓦亞爾頓沉積改造型鉛鋅礦賦礦層位[3]。
圖1 調(diào)查區(qū)地層區(qū)劃圖
本次工作所采集的水系沉積物樣品均由中南地質(zhì)勘查院中心實(shí)驗(yàn)室(甲級(jí)資質(zhì))承擔(dān)。依據(jù)《地球化學(xué)普查規(guī)范(1:5萬(wàn))》DZ/T0011-91采用石墨爐、原子熒光和質(zhì)譜儀等儀器進(jìn)行測(cè)試分析(表1)。
表1 全區(qū)水系沉積物元素含量原始數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
從上表中看出各元素的偏度系數(shù)都大于0,表明各元素都為正偏即各元素為偏正態(tài)分布;各元素的峰度系數(shù)都明顯的大于0,反映各元素要比正態(tài)分布更顯峰值,大多元素都有明顯的特高值;各元素(除W、Pb、Bi、Ge)的富集系數(shù)明顯大于1,表明水系沉積物中各元素含量在勘查區(qū)內(nèi)相對(duì)于中國(guó)高寒山區(qū)水系沉積物含量得到一定的富集;從變異系數(shù)中可以看出:Au(151%)、Sb(184%)、Sn(117%)三元素的變異系數(shù)大于100%表明:以上三元素的在空間的分布極不均勻,有利于富集成礦。從上述統(tǒng)計(jì)結(jié)果并結(jié)合勘查區(qū)成礦特點(diǎn)得出:勘查區(qū)主要以Au、Mn、Sb元素為主要成礦元素。
首先將全區(qū)各元素進(jìn)行對(duì)數(shù)變換,再進(jìn)行了KMO and Bartlett's Test檢驗(yàn)(表3),得出KMO值為0.856(大于0.6),球形檢驗(yàn)顯著,兩個(gè)條件表明變量適合做因子分析。
表2 正交旋轉(zhuǎn)成份矩陣及因子方差貢獻(xiàn)累計(jì)
從上表可以得出:因子1(Cr、Co、Ni、Ge)為勘查區(qū)鐵族元素組合代表;因子2(Zn、W、Sn、Bi、Pb)為中高溫元素組合,反映礦區(qū)礦化(體)尾部元素組合;因子3(Hg、Cd、Mo)元素組合;因子4為(As、Sb)元素組合,反映勘查區(qū)Sb元素的成礦、伴生元素組合特點(diǎn);因子5為(Cu、Au)反映勘查區(qū)Au元素的成礦、伴生元素組合特點(diǎn);因子6為Mn,反映工作區(qū)Mn礦主要通過(guò)后期獨(dú)立的沉積、變質(zhì)富集形成。從這六個(gè)因子中可以看出:勘查區(qū)元素經(jīng)過(guò)多期次、再組合、再分配的過(guò)程,因子1主要為早期海相沉積環(huán)境下的元素組合,因子2-5為后期熱液作用的產(chǎn)物,因子6為變質(zhì)作用的產(chǎn)物。
2.2.1 異常下限的確定
對(duì)測(cè)區(qū)的全部數(shù)據(jù)分別進(jìn)行正態(tài)檢驗(yàn)統(tǒng)計(jì),若不符合正態(tài)分布,通過(guò)Spss軟件箱圖剔除離群數(shù)據(jù)后統(tǒng)計(jì)算術(shù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)離差,然后計(jì)算背景平均值和對(duì)數(shù)標(biāo)準(zhǔn)離差δ,然后以T=+1.65δ計(jì)算異常下限值(表3)。
2.2.2 組合異常和綜合異常的確定
根據(jù)元素成礦的共生(伴生)組合關(guān)系劃分組合異常,結(jié)合測(cè)區(qū)的成礦地質(zhì)條件,并以Mn、Au為主要成礦元素加入每組中,將18種元素異常劃分為三類(lèi)組合異常:第一組合為Au、Ag、As、Sb、Mo,為反映礦區(qū)主要成礦元素Au及伴生元素組合異常;第二組合為Mn、Cr、Co、Ni、Cd、Ge、Hg,主要反映工區(qū)內(nèi)錳礦相關(guān)的元素組合異常;第三組合為Cu、Pb、Zn、W、Sn、Bi,主要反映工區(qū)內(nèi)錳礦相關(guān)的元素組合異常。
通過(guò)1∶5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量,經(jīng)綜合分析研究得出以下結(jié)論:
(1)查明了工作區(qū)18種元素的地球化學(xué)特征,工作區(qū)分析的18種元素(W、Pb、Bi、Ge除外)的富集系數(shù)表明水系沉積物中各元素在勘查區(qū)內(nèi)的含量相對(duì)于中國(guó)高寒山區(qū)水系沉積物含量得到一定的富集;Au、Sb、Sn三元素的變異系數(shù)顯示在空間的分布極不均勻,有利于富集成礦。根據(jù)元素的分布特征及結(jié)合勘查區(qū)成礦特點(diǎn)認(rèn)為勘查區(qū)主要以Au、Mn、Sb元素為主要成礦元素。
(2)通過(guò)綜合分析研究,指出了找礦方向。對(duì)于尋找錳礦而言,在褶皺構(gòu)造中背斜的翼部出現(xiàn)錳異常,當(dāng)錳含量大于2000×10-6時(shí),地表可能有錳礦點(diǎn)出露。在向斜核部不出現(xiàn)或很少出現(xiàn)錳異常,同時(shí)還出現(xiàn)含錳巖系時(shí),認(rèn)為向斜核部位為尋找沉積型錳礦的有利部位。對(duì)于尋找金多金屬礦而言,Au-Ag-Cu-Sb元素的套合異常良好,成礦有利地層交界且有熱液活動(dòng)跡象,存在一定的礦化蝕變和構(gòu)造,推測(cè)為尋找金多金屬礦的有利地段。