青海南部絕瑪拉地區(qū)水系沉積物異常特征及其找礦效果

馬俊強(qiáng)，潘楊輝，楊峻，宋福生，郭志剛,陳文楊，薛春光

1.成都理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，成都 610059；2.四川川核地質(zhì)工程有限公司，成都 610052；3.四川省核工業(yè)地質(zhì)調(diào)查院，成都 610052

0 引言

青海南部絕瑪拉地區(qū)位于三江北段多金屬成礦帶。近年來，在三江北段陸續(xù)開展了一系列地質(zhì)科研與地質(zhì)找礦工作，地質(zhì)研究及礦床勘查程度得到較大幅度的提高[1-2]，發(fā)現(xiàn)了一批重要礦床、礦點(diǎn)，取得重大找礦突破[3-6]。已有找礦成果證實(shí)，地球化學(xué)測量是礦產(chǎn)勘查工作中的重要技術(shù)手段[7-9]，其采用表生地球化學(xué)的方法來分析元素次生分散的信息，發(fā)現(xiàn)原生礦床[10-14]。20世紀(jì)70年代，青海省地質(zhì)局化探隊(duì)在絕瑪拉地區(qū)開展了1∶20萬低密度化探掃面工作，在研究區(qū)圈定出兩處鋅礦物重砂異常，為該區(qū)地質(zhì)找礦提供了方向，但限于前期工作比例尺小、采樣密度低和樣品測試水平有限，致使地球化學(xué)信息不能全面反映礦化信息。筆者通過在青海南部絕瑪拉地區(qū)開展1∶2.5萬水系沉積物測量，分解重砂異常，圈定找礦靶區(qū)，確定找礦有利部位，進(jìn)而通過槽探工程揭露，圈出礦化帶2條，圈定銅礦化體4條，取得了較好的找礦效果，為研究區(qū)尋找鉛鋅礦提供了依據(jù)。

1 地質(zhì)背景

青海南部絕瑪拉地區(qū)位于青藏高原碰撞造山帶中部，在大地構(gòu)造上地處嚇根龍—巴塘滯后火山弧，北鄰可可西里—金沙江縫合帶，南接下拉秀弧后前陸盆地[15]。區(qū)內(nèi)主要出露地層為下-中三疊統(tǒng)結(jié)隆組、上三疊統(tǒng)巴塘群和結(jié)扎群、古近系沱沱河組、新近系曲果組和第四系。結(jié)隆組下部為碳酸鹽巖，上部為碎屑巖，多呈逆沖斷片出露；巴塘群自下而上分為碎屑巖組、碳酸鹽巖夾火山巖組及碎屑巖夾板巖組；結(jié)扎群包括甲丕拉組和波里拉組，甲丕拉組為一套碎屑巖建造，波里拉組為一套碳酸鹽巖建造；沱沱河組、曲果組為陸相盆地沉積的碎屑巖建造(圖1)。

絕瑪拉地區(qū)在構(gòu)造演化上主要經(jīng)歷了印支期古特提斯洋演化和中生代及其后的陸內(nèi)演化兩個(gè)階段[16-17]，區(qū)內(nèi)構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈，巖石形變極其明顯，表現(xiàn)為強(qiáng)碎裂或微細(xì)褶曲發(fā)育，是多種類型的斷層和復(fù)式褶皺共同作用的結(jié)果。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造多呈NWW向、NW向展布，具有形成時(shí)間長、多期活動(dòng)的特點(diǎn)。褶皺構(gòu)造主要表現(xiàn)為不同時(shí)期、不同動(dòng)力學(xué)環(huán)境下形成的形態(tài)各異的背、向斜構(gòu)造，褶皺類型眾多，且各具特點(diǎn)，受斷裂構(gòu)造影響明顯。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)較為頻繁，在三疊紀(jì)表現(xiàn)的最為強(qiáng)烈，分別以火山巖地層、夾層、透鏡體等形式賦存于各時(shí)代地層中，晚三疊世火山巖為海相噴發(fā)，噴發(fā)形式多以溢流相為主，爆發(fā)相次之。

2 野外工作方法

絕瑪拉地區(qū)位于青藏高原腹地唐古拉山北坡，區(qū)內(nèi)平均海拔多在4 750～5 500 m之間，地形高差較大，水系發(fā)育，地理景觀為高山草甸區(qū)，結(jié)合前人工作經(jīng)驗(yàn)，樣品截取粒級(jí)采用-10～+80目，既能排除風(fēng)成沙的干擾，又能最大限度地保留礦化信息。平均采樣密度為23.06點(diǎn)/km2，采樣介質(zhì)主要為細(xì)粉砂，根據(jù)區(qū)內(nèi)地球化學(xué)景觀，采樣點(diǎn)基本布置在一級(jí)水系的末端和水系分支部位，從而達(dá)到定位元素濃集區(qū)的效果。在采樣點(diǎn)附近多點(diǎn)采集組合樣品，單個(gè)樣品重量200～300 g，多在河道轉(zhuǎn)彎處、河曲內(nèi)側(cè)、干溝河道底部等進(jìn)行采集，并對(duì)樣品進(jìn)行無污染加工處理。研究區(qū)面積40.67 km2，共采集水系沉積物樣963件，其中重復(fù)樣25個(gè)。

樣品測試工作由西南冶金地質(zhì)測試所完成，將樣品磨碎加工至200目后，采用質(zhì)譜法(ICP-MS)、等離子發(fā)射光譜法(ICP-OES)、無火焰原子吸收法(P-GFAAS)、發(fā)射光譜法(ES)、原子熒光法(HG-AFS)等多元素分析方法，分析Au、Ag、As、Sb、Co、Cu、Mo、Pb、Ba、Zn等10種元素。每100件樣品中密碼插入4件同類別國家一級(jí)標(biāo)準(zhǔn)物質(zhì)，隨同分析。按5%抽取樣品編制密碼，由不同人員、不同時(shí)間進(jìn)行密碼內(nèi)部檢查分析，檢驗(yàn)測試結(jié)果的再現(xiàn)性。結(jié)果顯示各元素準(zhǔn)確度合格率100%，精密度合格率100%，報(bào)出率>98%，重復(fù)分析合格率>93%，表明分析方法選擇合理，其精密度、準(zhǔn)確度、檢出限和報(bào)出率符合相關(guān)規(guī)范要求，分析結(jié)果準(zhǔn)確可靠。

3 地球化學(xué)特征

3.1 元素含量統(tǒng)計(jì)特征

研究區(qū)各元素參數(shù)統(tǒng)計(jì)見表1，變化系數(shù)反映元素含量分布的變異程度，其數(shù)值的大小可從側(cè)面反映元素成礦潛力的大小。

從變化系數(shù)(Cv)看，全區(qū)8種元素的變化系數(shù)為0.48～2.72，表明研究區(qū)元素分布不均勻，其中Ag、Pb變異系數(shù)>2，表明Ag、Pb元素分布極不均勻，呈極強(qiáng)分異型，成礦潛力最大；As、Ba、Cu、Zn元素變異系數(shù)為1～2，屬分異型，成礦潛力中等；Au、Sb、Co、Mo元素變異系數(shù)為0.48～1，呈弱分異型，成礦潛力低。綜上所述，研究區(qū)Ag、Pb元素存在局部富集成礦的地球化學(xué)標(biāo)志，具有較好的找礦潛力。

3.2 元素組合特征

對(duì)研究區(qū)內(nèi)10種元素分析成果進(jìn)行“R”型聚類分析，譜系圖見圖2。

從圖2可以看出，閾值取0.55時(shí)，成礦元素劃分為3個(gè)簇群：第一組為Cu-Co中高溫元素組合，相關(guān)系數(shù)為0.645，為熱液作用的尾暈元素；第二組為Pb-Zn-Ba中溫元素組合，相關(guān)系數(shù)為0.64，為熱液作用的近礦元素，與第一組元素的相關(guān)系數(shù)為0.52，表明Pb-Zn-Ba組合與Cu-Co組合具有較好的相關(guān)性；第三組為As-Sb低溫元素組合，相關(guān)系數(shù)為0.57，屬于熱液作用的前緣元素。

表1 研究區(qū)各元素參數(shù)統(tǒng)計(jì)

3.3 異常下限的確定

表2 異常下限統(tǒng)計(jì)一覽表

3.4 重點(diǎn)異常評(píng)述

根據(jù)區(qū)內(nèi)單元素異常分布及特征，將套合性好的多個(gè)單元素組合異常劃歸為一個(gè)綜合異常，在全區(qū)共圈出4處綜合異常，依據(jù)綜合異常強(qiáng)度及規(guī)模，主要對(duì)AS-1異常進(jìn)行評(píng)述。

AS-1異常呈EW向不規(guī)則狀展布，具面積較大、異常強(qiáng)度較高、套合好、濃集中心明顯等特征。該異常由Pb、Zn、Ba、Sb、Ag等單元素異常組成，各元素異常套合良好，Pb、Zn元素濃集中心明顯、濃度分帶特征較好(圖3)，主成礦元素中Pb最大值為668.4×10-6，平均值為137×10-6，襯值為4.57，具3級(jí)濃度分帶；Zn最大值為849.3×10-6，襯值為7.078，具2級(jí)濃度分帶；Ba最大值為1 875×10-6，襯值為3.75，具1級(jí)濃度分帶；Sb最大值為1.35×10-6，襯值為1.173，具1級(jí)濃度分帶；Ag最大值為0.179×10-6，襯值為0.179， 具1級(jí)濃度分帶 (表3)。

1.上三疊統(tǒng)波里拉組；2.上三疊統(tǒng)甲丕拉組；3.礦化帶。圖3 AS--1綜合異常剖析圖Fig.3 Comprehensive anomaly analysis of AS--1

該異常區(qū)主要出露上三疊統(tǒng)波里拉組(T3b)地層，外圍出露上三疊統(tǒng)甲丕拉組(T3jp)地層。波里拉組巖性以灰色-灰黑色泥質(zhì)灰?guī)r、深灰色含方解石細(xì)脈微晶灰?guī)r為主，Pb、Zn等主成礦元素異常均分布于該組地層中，在灰色砂屑灰?guī)r、泥質(zhì)灰?guī)r中發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦化，發(fā)育較強(qiáng)硅化、方鉛礦化、黃銅礦化及次生褐鐵礦化。

3.5 異常查證

為進(jìn)一步查證該異常，在異常區(qū)布置4條地化剖面，點(diǎn)距20 m，編號(hào)分別為DH03、DH04、DH05、DH06，剖面線方向大致垂直于異常長軸方向。

表3 AS--1綜合異常特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)表

DH03號(hào)剖面主要出露巖性為灰色-灰黑色泥質(zhì)灰?guī)r、深灰色含方解石細(xì)脈微晶灰?guī)r；局部發(fā)育較強(qiáng)硅化、褐鐵礦化，可見方鉛礦、黃銅礦顆粒，特征參數(shù)見表4。由表4可看出，Pb、Sb、Ag元素的變異系數(shù)均>1，Ba、Mo、Zn的變異系數(shù)為0.5～1，顯示這些元素發(fā)生過較明顯的富集作用，Ag最高值為2.33×10-6，Pb最高值為10 885×10-6，指示標(biāo)志明顯。

表4 地球化學(xué)剖面特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)

DH04號(hào)剖面主要出露巖性為灰色-灰黑色泥質(zhì)灰?guī)r、深灰色含方解石細(xì)脈微晶灰?guī)r；局部發(fā)育較強(qiáng)硅化，方鉛礦呈脈狀、團(tuán)塊狀分布(圖4)，在方解石細(xì)脈、石英細(xì)脈密集部位礦化程度較好。各元素的光譜曲線圖見圖5，各元素的特征參數(shù)見表4。元素Pb、Zn、Ba 、Ag、Co的變異系數(shù)均>1，表明這些元素發(fā)生過較明顯的富集作用，Pb最高值為18 180×10-6，Zn最高值為9 536×10-6，且有連續(xù)高值出現(xiàn)，具有找礦標(biāo)志作用。

圖4 團(tuán)塊狀方鉛礦Fig.4 Massive galena

1.上三疊統(tǒng)波里拉組；2.泥質(zhì)灰?guī)r；3.含方解石脈泥質(zhì)灰?guī)r；4.長石石英砂巖；5.砂屑灰?guī)r；6.石英砂巖；7.黃銅礦；8.方鉛礦。圖5 DH04地化剖面曲線圖Fig.5 Geochemical profile curves of DH04

DH05號(hào)剖面出露巖性主要為灰色-灰黑色泥質(zhì)灰?guī)r、深灰色含方解石細(xì)脈微晶灰?guī)r，局部可見方鉛礦、黃銅礦顆粒，發(fā)育較強(qiáng)硅化；各元素的特征參數(shù)見表4。元素Pb、Zn、Ba、Co的變異系數(shù)均>1，表明這些元素存在明顯的富集作用，Pb最高值為763.95×10-6，Zn最高值為4235×10-6，Ba最高值為7 660×10-6，具有找礦標(biāo)志意義。

DH06號(hào)剖面出露巖性主要為灰色-灰黑色泥質(zhì)灰?guī)r、深灰色含方解石細(xì)脈微晶灰?guī)r、灰紫色長石石英砂巖和青灰色細(xì)粒石英砂巖及灰綠色泥質(zhì)粉砂巖，局部可見方鉛礦、黃銅礦顆粒，具有較強(qiáng)硅化。各元素的特征參數(shù)見表4。從表4中可看出，Pb元素的變異系數(shù)>1，說明該元素發(fā)生了較明顯的富集作用，Pb最高值為457.55×10-6，含量較高。

4 找礦效果

通過1∶1萬地質(zhì)草測、地化剖面測量及槽探工程揭露，在研究區(qū)發(fā)現(xiàn)鉛鋅礦化帶1條、銅礦化帶1條、銅礦化體4條，其特征描述如下：

Ⅰ號(hào)鉛鋅礦化帶位于研究區(qū)北西部，出露地層為上三疊統(tǒng)結(jié)扎群波里拉組(T3b)，礦化帶呈NWW向產(chǎn)出，西側(cè)沿背斜南西翼漸變殲滅，東側(cè)被第四系覆蓋。礦化帶傾向230°～245°，傾角40°～50°，長約500 m，寬4～20 m。礦化帶出露巖性主要為灰白色砂屑灰?guī)r，亮晶灰?guī)r，可偶見方鉛礦，巖石破碎，有石英、方解石細(xì)脈穿插，具硅化、碳酸鹽化、方鉛礦化、黃銅礦化及次生褐鐵礦化、孔雀石化，局部方鉛礦呈脈狀、團(tuán)塊狀分布，方解石細(xì)脈、石英細(xì)脈密集部位礦化程度較好。頂板圍巖為紫紅色泥質(zhì)粉砂巖，底板圍巖為亮晶灰?guī)r。礦化帶內(nèi)Pb、Zn礦化在各探槽中均有反應(yīng)，且連續(xù)性好，Pb品位最高6.35%，Zn品位最高7.17%。

Ⅱ號(hào)銅礦化帶位于研究區(qū)西南角上三疊統(tǒng)結(jié)扎群甲丕拉組中，礦化帶寬1～7 m，長約450 m，巖性主要為紫紅色粉砂巖夾少量灰白色長石石英砂巖。礦化帶出露巖性為灰白色長石石英砂巖，由于受構(gòu)造影響，巖石破碎、產(chǎn)狀混亂，總體向北傾，傾向40°～45°，傾角35°～45°。頂?shù)装鍑鷰r為紫紅色泥質(zhì)粉砂巖，礦物呈浸染狀沿裂隙及細(xì)脈產(chǎn)出，巖石具有黃銅礦、方鉛礦及次生褐鐵礦化、孔雀石化，黃銅礦呈脈狀、粒狀分布，石英細(xì)脈及裂隙面密集程度較好，方鉛礦呈團(tuán)塊狀產(chǎn)出，銅品位為0.31%～22.02%。

Cu1銅礦化體位于研究區(qū)北西部，出露地層為甲丕拉組淺灰綠色長石石英砂巖，發(fā)育孔雀石化，在砂巖裂隙中可見黃銅礦、黃鐵礦顆粒呈星點(diǎn)狀分布，出露寬約20 cm，長約1～2 m，巖石破碎強(qiáng)烈，未見延伸。圍巖均為淺灰綠色長石石英砂巖，銅品位為0.15%。

Cu2銅礦化體位于研究區(qū)北西部，出露地層為甲丕拉組灰綠色石英細(xì)砂巖，孔雀石化發(fā)育，砂巖中未見有礦物。出露寬約20 cm，長約1～2 m，巖石破碎強(qiáng)烈，未見延伸。圍巖均為灰綠色石英細(xì)砂巖，銅品位為0.792%。

Cu3銅礦化體位于研究區(qū)西南角，出露地層為甲丕拉組灰綠色泥質(zhì)粉砂巖，礦物呈浸染狀沿裂隙及細(xì)脈產(chǎn)出，巖石具有黃銅礦、方鉛礦及次生褐鐵礦化、孔雀石化，黃銅礦呈脈狀、粒狀分布。出露寬約1～2 m，長約20 m，巖石破碎強(qiáng)烈。圍巖均為灰紫色石英細(xì)砂巖，銅品位為2.053%。

Cu4銅礦化體位于研究區(qū)西南角，出露地層為甲丕拉組灰綠色泥質(zhì)粉砂巖，礦物呈浸染狀沿裂隙及細(xì)脈產(chǎn)出，巖石具有黃銅礦、方鉛礦及次生褐鐵礦化、孔雀石化，黃銅礦呈脈狀、粒狀分布。出露寬約1～2 m，長約20 m，巖石破碎強(qiáng)烈。圍巖均為灰紫色石英細(xì)砂巖，銅品位為26.07%。

綜上，研究區(qū)化探異常規(guī)模較大、濃集中心明顯、濃度分帶清晰，主元素發(fā)育異常內(nèi)帶與礦化蝕變帶位置吻合；通過異常查證圈出礦化帶2條、礦化體4條，表明研究區(qū)具有較好的找礦潛力。

5 結(jié)論

(1)研究區(qū)8種元素的變化系數(shù)為0.48～2.72，其中Ag、Pb元素變異系數(shù)>2，表明Ag、Pb元素分布極不均勻，呈極強(qiáng)分異型，存在局部富集成礦的可能，有較好的找礦潛力。

(2)在絕瑪拉地區(qū)圈出化探異常4處、礦化帶2條，圈定銅礦化體4條，取得了較好的找礦效果。

(3)在青海高山草甸區(qū)水系較發(fā)育地段開展1∶2.5萬水系沉積物測量，能夠較好地反映主元素地球化學(xué)背景與成礦特征，提供重要找礦標(biāo)志，表明其為有效勘查技術(shù)手段。