青海西藏大溝南金礦土壤地球化學(xué)特征及異常評價*

王賢孝　鄂琴蓮　蔡進福　祁善智

(青海省柴達木綜合地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院)

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青海西藏大溝南金礦土壤地球化學(xué)特征及異常評價*

王賢孝鄂琴蓮蔡進福祁善智

(青海省柴達木綜合地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院)

摘要通過在青海省西藏大溝南金礦區(qū)進行1∶10 000土壤地球化學(xué)測量工作，對區(qū)內(nèi)Au、As、Sb、Cu、Pb、Zn等6種元素的地球化學(xué)參數(shù)、含量及組合特征進行了分析，圈定了以Au為主的綜合異常4處)，并對該類異常進行了槽探和鉆孔等工程驗證。結(jié)果顯示：①區(qū)內(nèi)Au、As、Sb含量高、分布范圍較廣、變化系數(shù)較大，易參與次生富集成暈作用形成地球化學(xué)異常；②主成礦元素Au與As、Sb、Cu伴生作用明顯，可作為該區(qū)金礦找礦的重要指示元素；③經(jīng)驗證明，3個異常區(qū))內(nèi)共發(fā)現(xiàn)了破碎蝕變帶12條，圈定金礦化帶4條，金礦體25個，證實上述3個異常為礦致異常。上述分析表明：1∶10 000土壤地球化學(xué)測量成果可客觀有效地反映測區(qū)地球化學(xué)場特征，找礦效果良好。

關(guān)鍵詞土壤地球化學(xué)特征元素組合特征綜合異常破碎蝕變帶礦致異常

青海省西藏大溝南金礦普查區(qū)比鄰東大灘中型銻金礦床和大場超大型金礦床[1]。該成礦帶礦產(chǎn)資源豐富，已知金、銻、砷和錫等礦產(chǎn)地有68處，含超大型礦床1處，中型礦床7處，小型礦床6處，礦點或礦化點54處[2-3]。20世紀50年代以來，多個地勘單位在該區(qū)及周邊開展了中小比例尺基礎(chǔ)地質(zhì)填圖、簡單區(qū)域物化探掃面找礦和初步驗證工作，圈定了以Au為主的As-117Au、As綜合異常和As-135Au、As、Sb綜合異常，為該地區(qū)的地質(zhì)研究和找礦工作提供了重要參考信息，但存在異常未查證或力度不足、土壤測量面積過小、異常未能圈閉等不足[4]。2006年以來，在前人研究的基礎(chǔ)上，通過對該區(qū)開展1∶10 000土壤地球化學(xué)測量工作及異常驗證，共圈定了以Au為主的土壤綜合異常4處，發(fā)現(xiàn)了與土壤異常相對應(yīng)的金礦化帶4條，破碎蝕變帶12條，金礦體25條，提交礦石儲量46.36萬t，證實了上述異常為礦致異常，且從目前工作程度看，該異常區(qū)具備進一步尋找構(gòu)造蝕變巖型金礦體的可能性，具有較好的找礦前景[5]。為進一步指導(dǎo)區(qū)內(nèi)找礦工作，本研究對區(qū)內(nèi)1∶10 000土壤地球化學(xué)測量成果進行分析并對區(qū)內(nèi)異常進行評價。

1區(qū)域地質(zhì)概況

青海省西藏大溝南金礦大地構(gòu)造地處華南板塊鯨魚湖—阿尼瑪卿晚古生代—早古生代縫合帶(東昆南縫合帶)、昆侖山口—昌馬河俯沖增生楔、巴顏喀拉邊緣前陸盆地等3個構(gòu)造單元的接觸部位，區(qū)內(nèi)地層出露簡單，構(gòu)造活動較強烈，斷裂和褶皺構(gòu)造發(fā)育，巖漿活動不活躍(圖1)。

圖1　區(qū)域地質(zhì)概況

區(qū)域內(nèi)主要出露三疊系巴顏喀拉山群昌馬河組(T1-2c)長石雜砂巖夾板巖和甘德組(T1-2gd)斑點狀板巖與斑點狀砂巖，局部出露二疊系布青山群馬爾爭組碎屑巖段(P2ma)石英砂巖夾灰?guī)r、碳酸鹽巖段(P2mb)礫狀灰?guī)r、新近系(N1)鈣質(zhì)粉砂巖和第四系(Q)沉積物。該區(qū)地處昆侖山口—昌馬河俯沖增生楔，構(gòu)造活動較強烈，褶皺和斷裂伴生，總體呈NW向收攏、SE向撒開的帚狀特征。褶皺構(gòu)造呈近EW向橫貫全區(qū)，為區(qū)域性扎龍朋桑復(fù)式向斜西段，核部和兩翼分別位于甘德祖和昌馬河組并發(fā)育有軸向一致的層間小褶皺和揉曲構(gòu)造。斷裂構(gòu)造均N傾，主要有3組：①北區(qū)斷裂組為區(qū)域深大斷裂(秀溝斷裂帶)南分支，由1條主干斷裂及其次級斷裂組成，近EW向展布，傾角40°～50°；②中區(qū)斷裂組分布于區(qū)域中部西藏大溝兩側(cè)，呈NW向，斷于三疊世巴顏喀拉群地層中，規(guī)模相對較小；③南區(qū)斷裂組位于昆侖山南坡，走向NWW，傾角50°～70°，受斷裂影響，巖石破碎，形成寬100～200 m不等的擠壓破碎帶，帶內(nèi)碎裂巖、糜棱巖、斷層泥、構(gòu)造透鏡體、擠壓片理極為發(fā)育。

區(qū)內(nèi)巖漿侵入活動微弱，區(qū)域北部見有少量印支期侵入巖，局部見有少量脈巖，主要有石英斑巖脈(λπ)、花崗斑巖脈(γπ)、花崗閃長巖脈(γδ)、花崗巖脈(γ)和石英脈(q)等，其中，中—酸性巖脈在三疊世巴顏喀拉群中零星分布，多沿斷裂或巖層層理產(chǎn)出，脈巖多見蝕變礦化現(xiàn)象，石英脈在區(qū)內(nèi)較發(fā)育，但規(guī)模較小。區(qū)內(nèi)地層主要為巴顏喀拉山群昌馬河組，北部及東北部為甘德組覆蓋，二者呈斷層接觸，南部及東南部小面積出露第四紀沉積物；北部見有2條NW向逆斷層(區(qū)域性F2斷裂分支)及1條NNW向逆斷層，層間褶皺、斷裂、節(jié)理等構(gòu)造較為發(fā)育，構(gòu)造活動強烈部位形成較明顯的斷裂破碎蝕變帶，帶內(nèi)巖石破碎，石英脈或方解石脈發(fā)育，見較強的硅化、絹云母化、綠泥石化、黃鐵礦化(深部)、褐鐵礦化(近地表)等蝕變礦化，與金成礦關(guān)系密切。區(qū)內(nèi)未見大規(guī)模的巖漿巖體，主要為發(fā)育于斷裂破碎蝕變帶內(nèi)的花崗(閃長)巖脈及大量的石英脈。現(xiàn)有研究成果表明，研究區(qū)金礦床類型主要為構(gòu)造蝕變巖型，斷裂破碎蝕變帶、花崗巖脈和花崗閃長巖脈與金成礦關(guān)系密切，為重要的找礦標志。

2樣品采集與測試方法

本研究野外采樣網(wǎng)度為100 m×20 m(線距×點距)，采樣線方向0°，采用校正后的手持式GPS進行定位、定向及測距，詳細記錄采樣線和采樣點編號、采樣線起終點及各采樣坑的坐標、采樣深度、采樣介質(zhì)、棄點情況、地質(zhì)地貌特征等信息。采樣介質(zhì)多為C層巖屑(少量采自B層下部細粒物質(zhì))，采樣坑深度一般為0.1～0.4 m，截取粒級-10～+60目，并于各條采樣線按3%比例進行重復(fù)采樣。本研究共采集土壤樣品3 448件(含重復(fù)樣120件)，化驗分析及內(nèi)檢由青海省柴達木綜合地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院化驗室完成，分析項目為Au、As、Sb、Cu、Pb、Zn等6種元素，Au采用活性碳/泡塑吸附原子吸收光譜法，As、Sb采用原子熒光光譜法，Cu、Pb、Zn采用X射線熒光法，外檢由西安地質(zhì)礦產(chǎn)研究所實驗測試中心和青海省中心實驗室完成，內(nèi)檢合格率超過95%，外檢合格率超過93%，分析質(zhì)量符合要求。

3元素地球化學(xué)特征

3.1元素含量特征

根據(jù)勘查地球化學(xué)中的相關(guān)定義及計算公式[6-9]，采用中國大陸巖石圈的化學(xué)元素豐度作為研究區(qū)的背景值，對西藏大溝南金礦地區(qū)6種元素的含量進行了統(tǒng)計分析。根據(jù)統(tǒng)計分析結(jié)果，各元素含量服從正態(tài)分布，利用Grapher數(shù)字填圖軟件及Excel表格對原始數(shù)據(jù)進行統(tǒng)計分析時，為避免特高含量對元素背景值及異常下限的影響，采用平均值加(減)2倍標準偏差的方法對異常數(shù)據(jù)進行剔除處理，直至無特高值存在為止[10]。計算出全區(qū)各元素的均值(X)和標準離差(δ)，采用下式計算個元素的異常下限

式中，X為元素背景值，×10-6(Au單位為 (×10-9))；K為系數(shù)，本研究取2。

利用上式計算確定了Au、As、Ab、Cu、Pb、Zn的異常下限[11]，該6種元素的地球化學(xué)參數(shù)分析結(jié)果見表1。

表1　西藏大溝南金礦區(qū)元素地球化學(xué)參數(shù)

注：Au 含量單位為(×10-9)。

由表1可知：①濃集系數(shù)As>Sb>Au>2>Zn>Cu>1>Pb，變化系數(shù)As>Sb>1>Pb>Au>Zn>Cu；②Au、As、Sb的濃度明顯大于中國大陸殼體元素豐度，變化系數(shù)較大，變化范圍較廣；③Cu、Zn濃度稍大于中國大陸巖石圈的化學(xué)元素豐度，分布范圍較廣，但變化系數(shù)較低，元素分布差異不明顯；④Pb濃度盡管低于中國大陸巖石圈的化學(xué)元素豐度，但變化系數(shù)較大，分布差異明顯；④總體來看，西藏大溝南金礦區(qū)Au、As、Sb含量相對較高，分布范圍廣，變化系數(shù)較大，表明該類元素參與了次生富集成暈作用及過程，易形成地球化學(xué)異常[12]。

3.2元素組合特征

應(yīng)用SPSS統(tǒng)計分析軟件對區(qū)內(nèi)采集的3 448件樣品的土壤地球化學(xué)原始數(shù)據(jù)進行了相關(guān)性分析，結(jié)果見表2。由表2可知：①Au與As、Sb的相關(guān)系數(shù)分別為0.791、 0.715，表明主成礦元素Au與As、Sb成明顯的正相關(guān)關(guān)系；②As與Sb的相關(guān)系數(shù)為0.813，Pb與Zn的相關(guān)系數(shù)為0.623，均成明顯的正相關(guān)關(guān)系。

為進一步了解不同元素之間的地球化學(xué)組合特征，對土壤地球化學(xué)數(shù)據(jù)進行了R型聚類分析[13-14]，結(jié)果見圖2。由圖2可知：As與Sb首先聚類，隨之與Au聚類；其次是Pb與Zn聚類；As、Sb、Au與Cu最后聚類。元素相關(guān)分析結(jié)果與R型聚類分析結(jié)果一致，主成礦元素Au與伴生元素As、Sb、Cu的伴生作用明顯，總體可分為Au-As-Sb-Cu、Pb-Zn 2組元素組合。

表2　土壤地球化學(xué)數(shù)據(jù)相關(guān)系數(shù)矩陣

圖2　土壤地球化學(xué)元素R型聚類分析譜系

4元素異常特征

4.1單元素異常特征

采用MapGIS軟件繪制了區(qū)內(nèi)各元素的地球化學(xué)異常圖(圖3)，異常濃度分帶分別采用異常下限的1、2、4倍確定[15]。由圖3可知：①Au、As、Sb異常明顯，具有濃集中心且規(guī)模較大，內(nèi)、中、外分帶特征清晰；②Cu、Pb異常次之，外帶規(guī)模較大但濃集中心范圍較小； ③Zn異常相對較弱，基本僅有外帶。總體來看，研究區(qū)Pb、Zn異常相對較弱，主要分布于研究區(qū)中部偏西北方向；Au、As、Sb、Cu異常較集中，異常分布相似，具有較好的套和性，主要分布于研究區(qū)中部及以南，圍繞花崗斑巖脈呈面狀、帶狀分布，可見Au、As、Sb、Cu相關(guān)性較高，與元素相關(guān)性分析及R型聚類分析結(jié)果一致。

圖3　土壤地球化學(xué)單元素異常

4.2綜合異常特征

圖4　土壤地球化學(xué)綜合異常分布

4.3異常驗證

5結(jié)語

結(jié)合青海省西藏大溝南金礦區(qū)內(nèi)1∶10 000土壤地球化學(xué)測量成果，對該區(qū)Au、As、Sb、Cu、Pb、Zn等6種元素的地球化學(xué)特征、異常特征進行了詳細分析，并圈定了以Au為主的4處綜合異常，經(jīng)槽探和鉆孔驗證，發(fā)現(xiàn)了數(shù)量眾多的破碎蝕變帶、金礦化帶及金礦體，對于區(qū)內(nèi)進一步開展金礦找礦工作有一定的參考價值。

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(收稿日期2016-04-11)

Soil Geochemical Characteristics and Anomaly Evaluation of the Gold Deposit in the South of Tibet Gully in Qinghai Province

Wang XianxiaoE QinlianCai JinfuQi Shanzhi

(Qaidam Integrated Geological Exploration Institute of Qinghai Province)

AbstractBased on the soil geochemical survey work with a scale of 1∶10 000 for the gold deposit in south of Tibet Gully in Qinghai Province, the geochemical parameters, element contents and elements combination characteristics of Au, As, Sb, Cu, Pb, Zn are analyzed in detail. The 4 comprehensive anomalies ) mainly for Au are delineated,and they are verified by trenching and drilling.The results show that:①the contents of Au, As and Ab are high, and they are distributed widely,besides that the variation coefficients of them are large, they are easy to participate in the secondary rich integration hale effects that form the geochemical anomalies; ②the associate actions between the main metallogenic element Au and As,Sb,Cu are obvious,they are can be taken as the important indicator elements of gold deposit prospecting; ③within the above 3 comprehensive anomalies regions ),12 cataclastic alteration zones, 3 gold mineralized belts and 25 gold ore-bodies are found, the above 3 comprehensive anomalies are verified as the mineralization anomalies. The above analysis results show that the soil geochemical survey results with a scale of 1∶10 000 can reflect the geochemical field characteristics in the working area, the prospecting effects of the soil geochemical survey results is good.

KeywordsSoil geochemical characteristics, Element combination characteristics, Comprehensive anomaly, Cataclastic alteration zone, Mineralization anomaly

*中國地質(zhì)調(diào)查局基金項目(編號：12120113030700)。

王賢孝(1983—)，男，工程師，碩士，816000 青海省格爾木市昆侖南路12號。