張海潮,赤 列
(西藏自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開(kāi)發(fā)局第五地質(zhì)大隊(duì),青海 格爾木 816099)
土壤地球化學(xué)測(cè)量工作主要研究土壤中元素的地球化學(xué)分布、累計(jì)及時(shí)空演化規(guī)律。通過(guò)土壤地球化學(xué)測(cè)量,分析土壤中異常信息與異常特征,可以縮小找礦范圍,圈定有利的找礦靶區(qū),為找礦工作布設(shè)指明方向。近年來(lái),隨著地質(zhì)勘探工作的不斷深入,土壤地球化學(xué)測(cè)量在金屬礦產(chǎn)資源勘查中的作用越來(lái)越重要,找礦效果直觀(guān)、明顯,在傳統(tǒng)地質(zhì)找礦中應(yīng)用廣泛,技術(shù)方法成熟。
阿娥作登地區(qū)位于藏北高原腹地,位于班公湖-怒江成礦帶中段,通過(guò)對(duì)該地區(qū)開(kāi)展1∶1萬(wàn)土壤地球化學(xué)側(cè)量工作,對(duì)其地球化學(xué)特征進(jìn)行分析,了解區(qū)內(nèi)成礦元素的分布特征,通過(guò)異常查證以進(jìn)一步縮小找礦靶區(qū),根據(jù)異常查證結(jié)果對(duì)研究區(qū)的找礦潛力進(jìn)行初步評(píng)價(jià),為阿娥作登一帶下一步地質(zhì)找礦工作的開(kāi)展及成礦規(guī)律分析提供一定的科學(xué)依據(jù)[1]。
阿娥作登地區(qū)位于班公湖-怒江結(jié)合帶中段北側(cè),尼瑪縣城北東約20km處,區(qū)域內(nèi)地層出露以中生界侏羅系、白堊系及新生界新近系為主。侏羅系出露有:下-中侏羅統(tǒng)木嘎崗日巖群(J1-2M),巖性主要為變質(zhì)砂巖、粉砂質(zhì)板巖、板巖、千枚巖等,局部夾有灰?guī)r、火山巖巖塊;上侏羅統(tǒng)沙木羅組(J3s),巖性主要為砂巖、粉砂巖、含礫粗砂巖、生物碎屑灰?guī)r、微晶灰?guī)r等。白堊系出露地層有:下白堊統(tǒng)去申拉組(K1q),巖性主要由玄武安山巖、安山巖、安山質(zhì)火山碎屑巖、集塊巖等;上白堊統(tǒng)竟柱山組(K2j),巖性主要由紫紅色砂巖、礫巖等。北部出露大面積的新近系康托組(Nk),主要為一套紫紅色的碎屑巖。第四系廣泛分布于山前臺(tái)地及河谷地帶。
土壤地球化學(xué)測(cè)量是在1∶5萬(wàn)水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量的基礎(chǔ)上開(kāi)展的,研究區(qū)在1∶5萬(wàn)水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量中顯示為HS9乙1綜合異常,該異常為以銅為主的Cu、Zn、Ag、Mo多元素組合異常,少量Hg、As、Bi、Au、Co、Pb異常。根據(jù)各元素參數(shù)計(jì)算結(jié)果,確定Cu為該異常主成礦元素,Zn、Ag、Mo為特征組合元素。伴生組份為Hg、As、Bi、Au、Co、Pb。
為了最大限度地控制各類(lèi)巖石、構(gòu)造及成礦元素的分布遷移,1∶1萬(wàn)土壤地球化學(xué)測(cè)量采樣線(xiàn)基本垂直于主構(gòu)造線(xiàn)方向,南北向布設(shè),網(wǎng)度采用100×40m規(guī)格進(jìn)行土壤樣布設(shè)和采樣。樣品主要采集土壤B層中碎石土、砂質(zhì)土、細(xì)砂土等。
本次1∶1萬(wàn)土壤地球化學(xué)測(cè)量在阿娥作登地區(qū)共采集樣品1571件,樣品全部由西南冶金地質(zhì)測(cè)試所完成。根據(jù)1∶5萬(wàn)水系沉積物地球化學(xué)異常特征,本次土壤地球化學(xué)測(cè)量選擇分析Au、Ag、Cu、Mo、Pb、Zn6種元素[2]。
研究區(qū)土壤地球化學(xué)數(shù)據(jù)利用EXCEL與金維GeoIPAS軟件綜合進(jìn)行數(shù)據(jù)處理,處理方法準(zhǔn)確可靠,求出最小值(Min)、最大值(Max)、變異系數(shù)(CV),連續(xù)剔除均值加三倍方差(X+3S)后,計(jì)算均值(X)、標(biāo)準(zhǔn)離差(S)(見(jiàn)表1)。與地殼豐度相比,Ag、Zn元素豐度比值接近1,元素含量為地殼豐度水平,Pb元素豐度比值大于1,相對(duì)于地殼,有明顯的富集,Au、Cu、Mo元素豐度比值為小于0.5,與地殼相比呈貧化現(xiàn)象。
圖1 下不日地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖
表1 阿娥作登地區(qū)土壤元素含量特征值與富集系數(shù)表
元素含量分布的標(biāo)準(zhǔn)離差表示元素的絕對(duì)離散程度,Cu、Pb、Zn元素標(biāo)準(zhǔn)離差均大于1,說(shuō)明這四種元素具有不均勻分布的特征;元素含量變異系數(shù)表示元素相對(duì)離散程度,變異系數(shù)的大小與成礦作用呈正相關(guān)關(guān)系,變異系數(shù)越大,表明元素有局部富集趨勢(shì),具有較大的成礦優(yōu)勢(shì),反之富集趨勢(shì)越差,成礦的可能性小,如表1所示。
對(duì)研究區(qū)采集的樣品利用GeoIPAS軟件進(jìn)行R型聚類(lèi)分析(圖2),相關(guān)性在0.6水平上,阿娥作登地區(qū)元素可分為三個(gè)組,分別為Cu-Pb-Zn-Au元素組及Ag、Mo單元素組。Mo元素與其他5種元素之間呈負(fù)相關(guān)關(guān)系。
圖2 下不日地區(qū)R型聚類(lèi)分析圖
阿娥作登地區(qū)元素可以分為4個(gè)F因子,F(xiàn)1因子Au-Cu-Pb-Zn;F2、F3因子Ag-Mo;F4因子Cu。
根據(jù)聚類(lèi)分析及因子分析,并結(jié)合測(cè)區(qū)化探異常在測(cè)區(qū)的分布,及其與礦床成因、成礦背景的關(guān)系,可以將測(cè)區(qū)6種元素分為3類(lèi),即:1類(lèi)Ag-Mo元素組合,與F2、F3因子相吻合,為一中高溫元素組合,推測(cè)由火山-巖漿熱液活動(dòng)造成。
對(duì)工作區(qū)內(nèi)6種元素原始數(shù)據(jù)對(duì)數(shù)變換后,連續(xù)剔除高值(均值加減三倍標(biāo)準(zhǔn)差),計(jì)算對(duì)數(shù)數(shù)據(jù)算術(shù)平均值加上兩倍標(biāo)準(zhǔn)差后,用指數(shù)函數(shù)求真值得到測(cè)區(qū)各元素的異常下限初值,最后結(jié)合研究區(qū)主要成礦地質(zhì)特征和條件,確定出圈定異常的下限值(T),各元素分別按T、2T、4T進(jìn)行異常分帶[3]。各元素異常圖見(jiàn)圖3,由圖可知,僅Ag、Mo元素具有三級(jí)濃度分帶,Cu、Au、具二級(jí)濃度分帶,Zn具一級(jí)濃度分帶,Pb未見(jiàn)異常,元素異常面積較小,異常值較低,Ag、Cu、Mo元素具備一定的找礦潛力。
圖3 研究區(qū)單元素異常圖
根據(jù)聚類(lèi)分析及因子分析,研究區(qū)內(nèi)6種元素具有一組明顯的元素組合,為Au、Cu、Pb、Zn,其相關(guān)性為0.61,并且與F1因子相吻合,該元素組為中低溫元素組合,說(shuō)明研究區(qū)內(nèi)存在一期中低溫?zé)嵋夯顒?dòng);Ag、Mo元素在聚類(lèi)分析圖上顯示出負(fù)相關(guān)性,并且與F2、F3因子吻合,說(shuō)明Ag、Mo元素在其成因上具有一定的聯(lián)系性,可能存在一期與Ag、Mo元素相關(guān)的低溫?zé)嵋夯顒?dòng);因子分析中Cu元素又顯示為F4因子,為單元素組的因子,可能存在一期與Cu元素有關(guān)但獨(dú)立熱液活動(dòng)。綜上所述,研究區(qū)內(nèi)6種元素劃分為三個(gè)元素組,分別為Cu-Pb-Zn-Au元素組和Ag單元素組、Mo單元素組。
研究區(qū)內(nèi)地表可見(jiàn)到兩條明顯的輝銅礦化、孔雀石化銅礦脈,在水系沉積物測(cè)量中顯示出三級(jí)濃度分帶,但是在土壤地球化學(xué)測(cè)量中,礦體附近并未顯示出Cu元素異常特征,通過(guò)綜合分析后認(rèn)為工作區(qū)雨水較多,銅銀礦化體附近基巖出露,氧化風(fēng)化強(qiáng)烈,銅的硫化物遇水非常容易氧化成硫酸銅,硫酸銅在水中溶解度很高,很難在土壤中殘留,所以在銅銀礦(化)體附近采集的土壤樣沒(méi)有Cu異常存在。
根據(jù)研究地球化學(xué)顯示特征,研究區(qū)內(nèi)異常查證主要針對(duì)Cu元素開(kāi)展,在地表孔雀石化發(fā)育地段布設(shè)探槽工程進(jìn)行異常查證工作,開(kāi)展探槽施工個(gè)。通過(guò)探槽工程驗(yàn)證,在阿娥作登圈定三條銅銀礦脈。CuⅠ銅銀礦體出露于英安巖的蝕變破碎中,礦體出露長(zhǎng)度340m,礦體厚度變化較大,礦體平均厚度為6.47,Cu平均品位0.79%,Ag平均品位64.43×10-6,礦體礦石呈脈狀、網(wǎng)脈狀、細(xì)脈狀產(chǎn)出,礦石礦物以輝銅礦、孔雀石為主,伴有部分黃銅礦、斑銅礦(圖5a),礦體附近蝕變較發(fā)育,尤其是硅化、孔雀石化;CuⅡ銅銀礦體位于阿娥作登南部蝕變玄武巖中,礦體出露長(zhǎng)度100m,真厚度2.94m,Cu平均品位0.97%,Ag平均品位7.10×10-6,礦體礦石呈稀疏浸染狀、團(tuán)塊狀、網(wǎng)脈狀、豆莢狀產(chǎn)出(圖4),礦石礦物以輝銅礦、孔雀石、藍(lán)銅礦為主,伴有部分黃銅礦,礦體附近蝕變較發(fā)育;CuⅢ銅銀礦體位于阿娥作登南部蝕變玄武巖中,礦體出露長(zhǎng)度30m,真厚度1.84m,Cu平均品位3.42%,Ag平均品位22.30×10-6,礦體礦石呈稀疏浸染狀、團(tuán)塊狀、網(wǎng)脈狀產(chǎn)出。
圖4 銅銀礦體
研究區(qū)位于班公湖-怒江成礦帶中段,礦(化)體位于去申拉組火山巖中,該地區(qū)為一古火山口,根據(jù)地表礦(化)體特征顯示,礦(化)體主要呈稀疏浸染狀、團(tuán)塊狀、網(wǎng)脈狀、豆莢狀產(chǎn)出于火山巖破碎裂隙中,礦(化)體西側(cè)為古火山口,根據(jù)地表特征推測(cè),該火山活動(dòng)后期存在一期與Cu、Ag有關(guān)的熱液活動(dòng),含礦巖體有可能沿火山口侵位于火山通道中,地表礦化顯示可能僅為含礦巖體或熱液活動(dòng)的一部分,因此推斷火山巖深部可能存在規(guī)模更大的含礦地質(zhì)體,具備尋找與火山巖有關(guān)的熱液型銅銀礦的潛力。
異常查證后,在阿娥作登地區(qū)圈定三條銅銀礦體,銅銀礦體出露于去申拉組火山巖破碎帶及裂隙中,位于火山機(jī)構(gòu)東側(cè),顯示出研究區(qū)具備尋找與火山巖及火山活動(dòng)有關(guān)的熱液型銅銀礦的找礦潛力。