劉海里,施小彬
(甘肅省地質調查院,甘肅 蘭州 730000)
阿克塞縣后塘燕都爾土溝東一帶銅礦地球化學特征
劉海里,施小彬
(甘肅省地質調查院,甘肅 蘭州 730000)
測區地處祁連造山帶與敦煌地塊(塔里木板塊)接交地帶,作為板塊邊界的阿爾金大斷裂從測區中央通過,形成構造系統復雜,地層雜亂分布的格局。板塊接合部位,是金屬礦產產出的最有利地帶。測區銅、鎳、金、鉛、鋅等內生金屬礦產基本沿蛇綠混雜巖帶分布,測區主要位置在雁丹圖-拉排溝-三個洼一線,銅金等異常及礦點呈帶狀分布,印證了板塊邊界控礦的特征。新發現的阿克塞縣后塘燕都爾土溝東一帶銅礦就位于成礦構造帶上。在測區根據銅金鉛鋅多金屬成礦帶的地質特征,結合地球化學異常、地質背景,確定了找礦靶區,并通過工程揭露在測區取得了較好的找礦效果。通過對該礦體的地球化學特征敘述,對該區成礦特征進行了初步總結,總結了成礦模型,為該帶尋找同類型礦床提供具有參考意義的資料。
燕都爾土溝東一帶銅礦;地球化學特征
測區位于當金山主峰以東,黨河以西,北臨大沙漠,南鄰蘇干湖,行政區劃屬阿克塞哈薩克族自治縣和肅北蒙古族自治縣管轄,工作地區交通較便利,敦(煌)格(爾木)公路從長草溝-當金山口一帶南北向穿越測區。至肅北縣有省級公路可通達。沿當金山和黨河南山南北兩側都有便道可通行。該區地處阿爾金山脈東段與黨河南山西段交接部位,海拔一般在2500m~4000m,相對高差大于1000m,屬高山區。整個景觀區域,地形復雜,水系發育,物理風化與化學風化作用并存,元素遷移形式多樣,水系沉積物中信息豐富,能較好地反映源區的地質及礦產特征。
據1:20萬區域地質調查金屬量測量成果顯示,區內分散流異常在雁丹圖、拉排溝等集中分布銅、鉛、鋅的高含量點,其含量為銅0.1%~2%、鉛0.3%~ 3%、鋅0.5%~5%;其中雁丹圖一帶分布范圍大、含量高,雁丹圖鉛鋅礦位于該異常中;銅、鉛、鋅的高含量點主要與石英脈、超基性巖、閃長巖和矽卡巖關系密切。在雁丹圖、當金山口一帶集中分布稀有金屬、稀土元素的高含量點;稀有金屬、稀土元素高含量點分布與花崗偉晶巖、石英正長巖、鉀長花崗巖、堿性粗面巖關系密切;這些分散流、分散暈異常給我們的找礦工作提供了一定的地化信息。
區內化探異常多以富Cr、Ni、Cu、Co、V、Ti、Fe、Mg、P、W、Sn、Mo、Bi、Au、U、Th、La、Be、Nb、Li、F、B,貧Hg、As、Sb、Cd等為特征。元素地球化學異常具有明顯的組合特征,呈Cu—Ni—Co—Cr—Au—Ti—V,W—Sn—Mo—Bi—Au—Pb,Pb—Zn—Ag—Sb—Cu,Au—Ag—As—Sb—Hg—Pb,W—Th—La—Y—Nb—B,Mn—Y—Zn—Cd等組合,代表了不同的成因特征,如與奧陶系基性火山巖和基性超基性巖漿活動有關的異常顯示親銅、鐵元素組合,主要沿大斷裂帶分布,受斷裂構造控制特征較明顯;而與中新元古界炭質巖系有關的異常組合顯示 Au、Ag、As、Sb等元素組合;與華力西期巖漿活動有關的異常元素組合多為有色金屬、稀有元素和放射性元素異常。
黨河南山地球化學異常組合主要為 Cu、Au、Zn,異常走向北西—南東向。Cu含量89.1×10-6,最高含量127.7×10-6;Au含量14.6×10-9,最高含量23× 10-9。
中祁連隆起帶西段地球化學異常主要組合為Cr、Ni、Co、V,區內除基性、超基性巖體(脈)成群分布,以鎂質超基性巖為主,普遍有鉻鐵礦化。
礦區出本區出露的地層主要有:長城系朱龍關群一段(Ch1Z1)地層之泥質板巖、片理化粉砂巖、長石石英砂巖、安山質凝灰巖、玄武巖夾陽起片巖,硅質巖及磁鐵礦透鏡體,其中心有超基性巖脈發育。南出露北大河巖群二段(Ch1Z2)石英片巖、變粒巖夾硅化大理巖、石英巖等。如圖1所示。
奧陶紀鹽池灣組(Oyc)巖性為灰綠色斜長角閃片巖、灰白色大理巖、變砂巖、綠簾角閃鈉長片巖和灰黑色綠泥石-方解石化含綠簾黑云二長片麻巖。
三疊紀江河組(Tj)巖性為灰色、灰白色細粒、中粒長石石英砂巖為主,夾礫巖、含礫粗砂巖及鈣質砂巖透鏡體,向上變為灰綠色夾紫紅色粉砂巖。
中間有閃長巖出露。見超基性巖脈。異常南部未封閉且第四系覆蓋。異常北大面積中酸性巖體分布。

圖1 礦區地質礦產圖
3.1 礦區地層地球化學特征
1)長城系(Ch)。出露朱龍關群(ChZ)地層。富集元素為Hg、W、Bi、Sn、Cu;分異性強的元素有Hg、W、Bi、Au、As、Ag、Mo、Sb、Cu、Sn;具后生強疊加的元素有Hg、W、Bi、Au、Sn、As、Ag、Cu、Mo、Sb;以上特征表明該地層中Hg、W、Bi、Sn容易富集成礦。其中Hg具極強分異,Cv=11.1,且疊加強度達272.5,具較大成礦可能性。從其元素組合看,該地層元素的富集、分異與巖漿活動密切相關,而汞的表現可能表明斷裂構造非常發育,應著重對斷裂構造、蝕變帶等進行工作。
2)第四系(Q)。該地層富集元素有Au、Cu、Bi。其中Au的濃集系數2.73,變異系數達552%,疊加值81.1,具形成砂金礦的可能。
3)肉紅色花崗巖(γδ33c)。富集元素有Au、Mo、Pb、Zn;分異性強的元素有Au、Hg、Bi、Mo、W、Cu、Sb、As;具后生強疊加的元素有Au、Hg、Bi、Mo、Cu、As、Sb、W、Ag、Pb;該巖體主要成礦元素高、中、低溫元素都有,說明在巖漿侵入各階段,有用元素均有不同程度的富集,尤以Au、Mo為最,巖漿侵入后期為Au的主要富集階段,在高溫熱液階段Mo富集較好。因注意在該巖體內及其內、外接觸帶附近尋找Au、Mo礦,同時注意尋找Pb、Zn等礦產。
3.2 1:5萬異常地球化學特征
該綜合異常組合元素為Au、Cu、Sb、Mo、Bi、Mn、Ag(見表1及圖2)。綜合異常面積大約41km2,異常呈近似長方形,長軸方向近東西向展布。該異常以金、銅為主的異常,Au異常最大值300×10-9,面積達到92.85km2,襯值2.65,規模245.71,異常具內、中、外三個濃度分帶;Cu異常最大值274.1×10-6,平均值104.96×10-6,面積達到32.89km2,襯值1.61,規模53.11,異常具內、中、外濃度分帶;另外Sb、Mo、Bi、Mn、Ag異常也具有一定規模,其中Sb、Mo、Bi異常具內、中、外濃度分帶;Mn、Ag異常具中、外兩個濃度分帶;該綜合異常各元素套合程度高,是以Cu、Au為主成礦元素的異常。

表1 Hs-11綜合異常特征表

圖2 Hs-11綜合異常剖析圖
通過對1:5萬水系結果進行因子分析,認為:
F1因子元素組合復雜,Cu的礦化從該區已發現的礦化線索來看,控礦因素主要是巖體及構造,As在該因子的出現,反映了低溫熱液活動及構造運動使Cu、Ag、W、Mo等元素得到富集,W、Mo在該因子出現與酸性巖體有關。所以該因子代表的地質條件使本區Cu礦化形成和分布的一重要因素。
F2因子反映了Cu在該區與低溫熱液活動及構造運動關系密切。
F3因子反映Cu在該區與Pb的相關性較差。
F4因子反映該異常內酸性巖體的分布。
F5因子反映Au該異常的成礦因素不明顯。
F6因子反映Cu礦化與構造和酸性巖體的關系明顯。
F7因子反映Mo、Ag富集與酸性巖體的關系密切。
從以上分析來看,F1、F4更能反映本區地化特征及地質背景,F1、F2、F6、F7表明構造和巖體是該區主要控礦因素。見表2。

表2 各正交旋轉因子元素組合表
3.3 礦區特征
通過槽探工程揭露在地表圈出礦體一條,礦體寬7~14m,長約200m,礦體走向與近東西向的面理方向一致。產狀350°∠50°~70°。
銅平均品位0.61%,含金0.17~0.4g/t。主要金屬礦物有黃銅礦、黃鐵礦,少量方鉛礦,氧化礦物有孔雀石、褐鐵礦。
與礦化有關的蝕變主要為硅化、綠簾石化等,硅化呈條帶狀或團塊狀石英沿巖石面理分布。綠簾石化也呈脈狀,與硅化緊密相伴。
本次因工作程度不夠,未取得突破。目前正在利用工程進行礦體控制。
該礦為熱液型銅、金礦,找礦模型為:①礦床類型:加里東晚期巖漿熱液型銅(金)礦。②控礦構造:控礦構造類型為斷裂構造,北東東向主斷裂構造體系為主要控礦構造。③1:5萬水系沉積物測量結果,銅、金等異常發育,主要組合元素:Au、Cu、Sb、Mo、W、Ag、Zn、Hg、As;Cu、Au、Ag、Mo、Bi、Pb、W、As、Zn。④圍巖蝕變主要類型:、硅化、綠簾石化。⑤侵入巖控礦:礦化與加里東晚期的石英閃長巖、英云閃長巖有關。⑥容礦圍巖:礦體圍巖為蝕變安山巖。
阿克塞縣后塘燕都爾土溝東一帶礦體主要由構造控制的熱液成礦作用所引起,而且與巖體關系密切;由于成礦地質及地球化學條件均非常有利,且已知礦化元素眾多,Cu元素的地表礦化具一定規模,礦體前景較好,需要通過進一步工作對礦體進行控制。另外注意對Au、Mo、Bi、Mn、Ag礦的尋找。
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