青海省都蘭縣查哈西里地區地球化學異常特征及成礦遠景評述

齊文博，師 兵，王嘉煒，楊碧瑩，柳坤峰

中陜核工業集團地質調查院有限公司，陜西 西安710100

地球化學找礦是獲取隱伏礦、半隱伏礦、難識別礦成礦信息的直接手段，是傳統宏觀礦化露頭找礦向微觀礦化露頭找礦的延續［1-2］.水系沉積物地球化學測量是一種常用的地球化學普查找礦方法，其具有效率高、成本低、操作簡單的特點，能夠快速縮小找礦范圍、圈定靶區，被廣泛應用于區域找礦勘查中［3］.近年來，在新疆、青海等地區開展的1∶5萬水系沉積物測量工作，已取得良好的找礦效果［4-11］.

研究區以干旱—半干旱高寒中—高山區為主，海拔4 000～5 400 m，平均海拔約為4 500 m，屬高山深切割區；4 700～5 000 m以上部分地段分布有現代冰川.區內巖石裸露且較為破碎，物理風化是巖石的主要風化方式，季節性流水搬運巖石碎屑是該區主要的元素遷移形式.水系沉積物元素組合能夠很好地反映原生礦化、異常的元素組合特征［12-13］.區內水系以季節性河流為主，少量河流具有常年流水.水源多為季節性降雨、冰川融水，暖季河流水量較大，主要注入柴達木盆地.

通過對勘查區開展1∶5萬水系沉積物地球化學測量、1∶1萬巖石地球化學剖面及槽探工程等工作，在青海省都蘭縣查哈西里地區圈定綜合異常區16處，優選出4處成礦遠景區.結合本區域成礦地質背景，認為勘查區具有形成金、銅、鎳、鐵礦床的潛力.

1 區域地質背景

查哈西里地區位于東昆侖造山帶的東部，地質特征較為復雜.以布青山南坡斷裂（F1）為界，該區可劃分為兩個部分：北東部為布青山蛇綠構造混雜巖帶，南西部為巴顏喀拉造山帶（圖1）.其中，布青山蛇綠構造混雜巖帶主要由基質巖系和混雜巖塊組成.基質巖系由下中二疊統馬爾爭組復理石組成，巖性以砂巖、雜砂巖、粉砂巖為主；混雜巖塊成分復雜，主要由苦海巖群基底、蛇綠巖、花崗巖、中酸性火山巖等巖塊構成，不同塊體間常呈斷層接觸.此外，區內還發育上石炭統—下二疊統樹維門科組厚層－塊狀碳酸鹽巖推覆體［14-18］.西南部的巴顏喀拉造山帶為古近紀內陸上疊盆地，主要由一套紅色陸相碎屑巖沉積巖組成.其下部為礫巖、石英砂巖及含礫砂巖，中部為石英砂巖、粉砂巖，上部為細碎屑巖、塊狀泥巖.區內巖漿活動強烈，巖漿巖分布廣泛，主要為加里東期、印支期中－酸性巖體.其中，加里東期侵入巖主要以巖塊的形式產出于布青山蛇綠構造混雜巖帶中，而印支期花崗巖則主要侵入于下—中二疊統馬爾爭組地層.區域上已經發現布青山地區銅鈷金礦、督冷溝銅鈷礦等中小型礦床［19-20］.

圖1 查哈西里地區地質簡圖Fig.1 Geological sketch map of Chahaxili area

2 元素分布類型及組合特征

樣品測試在國土資源部西安礦產資源監督檢測中心完成.測試前，先將樣品進行烘干、粉碎、過篩等處理；然后，稱取一定量樣品進行分析測試，分析過程詳見文獻［4－5］.根據任務書要求并結合區域礦產分布特征，剔除測試結果中重復樣后，配以采樣坐標及所屬地層代號，然后輸入數字填圖軟件；用迭代法剔除各元素平均值（X）±3倍的標準離差（S）范圍之外的數據，從而得到各元素的平均值、標準離差，作為計算異常下限的依據.異常下限由公式T＝X＋2S計算而得［21-23］（見表1）.

表1 查哈西里地區元素異常下限統計Table 1 Statistics of element anomaly threshold in Chahaxili area

應用數字填圖軟件分別計算各元素的區域富集系數（K）、變異系數（Cv）和疊加強度（D）：K=，式中X為調查區平均值，為調查區元素的平均值［24-25］；

將研究區元素平均值與東昆侖元素平均值對比研究（表2），可以看出Cu、Zn、Au、As、Sb、Hg、Ag、Ni、Co、Cr富集系數大于1.2，為富集狀態；W、Sn、Bi、Mo、Pb、Ti富集系數在0.8～1.2之間，與東昆侖地區的平均值相似.

表2 查哈西里地區元素分布及富集特征參數統計Table 2 Statistics of element distribution and enrichment characteristic parameters in Chahaxili area

根據元素分布類型劃分原則，對16種元素的分布及富集特征進行統計學分類，其Cv、K和D特征如表3.從分異強度上來看，區內Co、Cu、Hg、Au、Bi、Ni、Sb等元素呈強分異型，Cr、Mo、Ag、As、Zn等元素呈分異型，Pb、Sn、Ti、W等元素則呈均勻型.從富集程度來看，區內Au、Co、Cr、Ag、As、Hg、Ni、Sb、Cu、Zn等元素呈現富集型，Bi、Sn、Ti、Mo、Pb、W等元素呈現背景型.從疊加強度角度來分析，區內Au、Cu等元素呈現極強疊加型，Hg、Sb等元素呈現強疊加型，Ag、Co、Cr、Ni等元素呈現疊加型；Sn、Ti等元素呈現同生型，Mo、Pb、W、As、Bi、Zn等元素則呈現改造型.

表3 查哈西里地區元素分布類型統計Table 3 Statistics of element distribution types in Chahaxili area

綜上所述，Au、Cu呈富集狀態，且分異程度強，已達到極強疊加型，是研究區最有利的成礦元素；Ag、Hg、Ni、Co、Cr、Sb等元素呈現富集狀態，且分異程度較強，而Hg、Sb則具有強疊加型特征，Ag、Co、Cr、Ni呈疊加型，為研究區有利的成礦元素.

不同元素組合是不同地球化學信息的綜合反映，與不同地質－成礦作用有關［26］.利用多元軟件對研究區16種元素進行R型聚類分析，可以獲得各元素之間的相關程度，從而可評價區域成礦潛力（圖2）.以γ＝0.5相似性量度，可以分為4個組，又以γ＝0.7相似性量度，將第一組分為3個小組.

圖2 R型聚類分析譜系圖Fig.2 R-type cluster analysis pedigree diagram of elements

從以上分析可以看出，4組元素具如下特征.

第一組：Cu、Mo、Ag、Sn、W、Pb、Bi、Ti、Co、Cr、Ni、Zn元素組合，中－高溫與鐵族元素相似性較好，γ＞0.6，說明研究區地質構造活動復雜，可能與布青山構造混雜巖帶有關.γ＝0.7，又分為3個小族.Cr、Ni元素組合，可能與基性－超基性巖有關；Cu、Ag、Co、Zn、Mo元素組合，表明多期熱液活動存在的可能；W、Bi、Pb、Sn、Ti元素組合，指示可能存在中高溫熱液成礦作用.

第二組：As、Sb元素組合，顯示低溫熱液成礦作用存在的可能.

第三組：Au，低溫元素，反映低溫熱液成礦系統信息.

第四組：Hg，低溫元素，反映低溫熱液成礦系統信息.

綜上所述，將研究區16種元素分為Au－As－Sb－Hg組合、Cu－Cr－Co－Ni－Ti組合、Pb－Zn－Ag組合、WSn－Bi－Mo組合.其中Au－As－Sb－Hg組合與構造破碎蝕變帶或含金石英脈有關，區內受斷裂構造控制明顯；Cu－Cr－Co－Ni－Ti組合反映與區內基性－超基性雜巖有關的巖漿礦化，并存在多期熱液活動疊加；Pb－Zn－Ag組合主要與巖漿熱液成礦作用有關；W－Sn－Bi－Mo組合主要與酸性侵入巖或巖漿熱液成礦作用關系密切.

3 地球化學異常特征

通過對綜合異常、組合異常綜合研究可知，不同的地質背景分布著不同的異常及異常組合，并表現出不同的分布規律.故依據地質背景、異常特征、空間分布規律將工作區綜合異常劃分為4個異常區（帶）：孟克特－馬尼特異常區、烏蘭可－扎土異常帶、阿德可里根門異常區、伊克異常區.

1）孟克特－馬尼特異常區：位于東北部的孟克特－瑪尼特地區，以Au類綜合異常為主，次為Cu、Ni類綜合異常.HS6、HS7、HS15、HS22異常在該區內，HS7主元素異常規模大，強度高（圖3、表4）.

表4 HS7綜合異常特征Table 4 Characteristics of HS7 integrated anomaly

圖3 HS7綜合異常剖析圖Fig.3 Analysis of HS7 integrated anomaly

HS7綜合異常呈北西西向展布，與中酸性巖分布吻合，主要與巖體有關.Au異常規模大，規模值高達27.25，異常點數為43；強度高，最大值為75×10－9，襯度為3.75，具三級濃度分帶，異常清晰；Au在該地段分布極不均勻，變化系數為1.17，說明Au在該地段具有較大規模局部富集的可能.W、Bi、Mo異常規模大，規模分別為27.09、36.57、15.93；強度較高，均具有三級濃度分帶；W、Bi、Mo套合性好，濃集中心明顯；Bi在該地段

分布不均勻，變化系數為0.98，具有局部富集的可能.Au異常呈北東向展布，可能受北西向主斷裂的次級斷裂控制.W、Bi、Mo異常與北西向斷裂展布方向一致.在地球化學剖面DH010中銅、金套合較好，存在多處高值點.因此該異常地段是尋找Au礦的有利地段，同時也具有形成W、Mo礦的潛力.

2）烏蘭可－扎土異常帶：位于烏蘭可－扎土一帶，呈北西向展布，以Cu、Ni類綜合異常為主，其次為Au、Pb、Zn類綜合異常.HS14、HS18、HS29等在該區內，Cr、Ni、Co、Cu、Au高背景帶主要沿馬爾爭組與巖體的接觸帶分布，與巖漿熱液有關，形成與基性巖有關的Cu、Ni礦.其中HS14的潛力最大（圖4）.

圖4 HS14綜合異常剖析圖Fig.4 Analysis of HS14 integrated anomaly

HS14異常以Cu為主，由Cu、Au、Zn、Hg、Ag、Mo、Bi、Cr、Ni、Pb、Co、Sn、As異常組成，元素組合復雜（表5）.Cu異常規模最大，高達244.00，異常點數為46個，達到邊界品位（0.3%）的有5個，含量值分別為14 902×10－6、8 702×10－6、8 448×10－6、6 433×10－6、6 101×10－6；強度高，最大值為14 902×10－6，平均值為2 585.04×10－6，襯度為63.05；異常清晰，具有一個明顯的濃集中心，與Au、Zn、Hg、Ag、Mo、Bi、Pb套合性很好；Cu在異常內分布極不均勻，變化系數為1.79，說明Cu在該異常內具有較大的局部富集成礦的可能.Au異常規模大，規模高達23.24；強度高，最大值為99.9×10－9，均值為26.82，襯度為8.94；異常清晰，具三級濃度分帶；Au在異常內元素分布極不均勻，變化系數為1.27，說明Au在該異常內具有局部富集成礦的較大可能.Ag、Zn、Co、Mo異常規模大，強度高，異常清晰，在異常區分布不均勻，可能局部富集.該異常長軸方向為北西向，與斷裂及巖脈展布方向一致，受斷裂控制明顯.推測該異常地段是尋找Cu礦的有利地段，同時可兼顧尋找Au、Mo礦.

表5 HS14綜合異常特征Table 5 Characteristics of HS14 integrated anomaly

HS18異常以Ni、Cr為主，元素組合復雜.異常主要為Ni、Cr，由Ni、Cr、As、Sb、Hg、Bi、Co、Sn、Bi組 成（圖5、表6）.Ni規模大，高達9.41，異常點數為10；強度高，異常清晰，最大值為691×10－6，襯度為3.75，具三級濃度分帶；Ni、Cr、Co高值點重合，套合性好，有兩個明顯的濃集中心；Ni在異常內分布極不均勻，變化系數為1.37，說明Ni在該異常內具有較大局部富集成礦的可能.Cr異常規模大，規模值為6.04，異常點數為3；強度高，異常清晰，襯度為1.93，最大值為812×10－6，具三級濃度分帶.該異?？傮w呈北西向展布，Cr、Co、Ni異常在異常區西北部呈北東向展布，可能由北東向次級斷裂控制.推測該異常地段是尋找Ni礦的有利地段.在踏勘檢查過程中發現一處鎳礦化點，賦存于硅化白云巖中，斷續延伸約400 m，厚30～40 m，與圍巖呈斷層接觸關系.針對該異常布設1∶10 000地球化學綜合剖面，結果顯示，銅、鎘、鎳套合較好，存在多個高值點，鎘最大異常值大于1 000×10－6，鎳最大值大于500×10－6，高值與硅化白云巖對應.刻槽樣結果顯示，Ni最高達0.11%，Cr最高達0.12%.

表6 HS18綜合異常特征Table 6 Characteristics of HS18 integrated anomaly

圖5 HS18綜合異常剖析圖Fig.5 Analysis of HS18 integrated anomaly

HS29異常以Ni為主，由Ni、Cr、Co、Hg、Sb、Cu、Zn、As異常組成，局部有Au、Mo異常顯示（圖6、表7）.Ni異常規模大，高達62.81，異常點數94個；強度高，異常清晰，最大值為992×10－6，襯度為3.68，具三級濃度分帶；Ni在異常內分布極不均勻，變化系數為1.15，說明Ni在該異常內具有較大局部富集成礦的可能.Cr、Co異常規模大，分別為40.75、20.35；強度高，襯度分別為2.63、1.61，分別具有三級、二級濃度分帶；Cr在該異常地段分布不均勻，變化系數為0.87，說明Cr在該地段可能局部富集；Ni、Cr、Co套合性好，濃集中心明顯.異常總體呈近東西向帶狀展布，與構造線展布方向一致，受斷裂控制明顯；在異常東部，展布明顯呈北東向，推斷該處可能有隱伏斷裂.推測該異?？赡転榈V致異常，該地段為尋找Ni礦的有利地段.針對此異常平行布設1∶10 000地球化學綜合剖面，結果顯示區內鎘、鎳元素套合較好，存在多個高值點，銅、鎘最大值大于1 000×10－6，鎳最大值大于500×10－6，高值基本對應硅化白云巖.經綜合研究擇優布設了探槽工程，結果顯示鎳最大值為0.19%.

表7 HS29綜合異常特征Table 7 Characteristics of HS29 integrated anomaly

圖6 HS29綜合異常剖析圖Fig.6 Analysis of HS29 integrated anomaly

3）阿德可里根門異常區：位于東北部的塔斯日哈烏蘭郭勒－阿德可里根門地區，北西走向.主要為Pb－Zn類綜合異常，HS11、HS12、HS17丙類異常位于該區內，與北西向斷裂方向一致，與斷裂有關.

4）伊克異常區：位于西北部的古爾文浩爾渴－伊克地區，主要為Au類綜合異常.HS1丙類異常位于該區內，主元素異常規模小，強度較低，成因不明.

4 成礦遠景區

在水系沉積物地球化學異常排序及對主要異常推斷、解釋的基礎上，結合區域地質成礦條件、物探和礦化特征，研究區內優選了4處成礦遠景區，分別為科德日特－巴嘎哈爾散金銅多金屬成礦遠景區、查干熱格溝銅多金屬成礦遠景區、烏蘭可鎳多金屬成礦遠景區和馬尼特溝南鐵鎳多金屬成礦遠景區.

1）科德日特－巴嘎哈爾散金銅多金屬成礦遠景區

該遠景區分布于科德日特至巴嘎哈爾散一帶，處于布青山蛇綠構造混雜巖帶內，面積約32 km2.有大面積晚三疊世石英閃長巖（δοT3）分布，在布青山蛇綠構造混雜巖帶中分布北西向花崗巖脈和英安巖巖塊，石英閃長巖體中分布北西向花崗巖脈.斷裂構造在該處較為發育，主要為北東走向的逆斷層和韌性剪切帶.遠景區中有HS7、HS6兩個異常.HS7異常區內已發現1處Au礦點，并圈定10條Au礦體，2條Au－Cu礦體，Au的平均品位為8.63×10－6，Cu的平均品位0.82%.礦體主要賦存在構造碎裂巖、含石英脈破碎蝕變巖及斷層泥中.礦石破碎且普遍發生角巖化、綠泥石化、硅化、高嶺土化、黃鐵礦化等.此外，地表、近地表礦石發生氧化，形成褐鐵礦、孔雀石等.礦化受構造控制明顯，可能意味著該處礦床類型為構造蝕變巖型.綜合分析可知，該處尋找構造蝕變巖型Au－Cu多金屬礦床的前景較好.

2）查干熱格溝銅多金屬成礦遠景區

該遠景區分布于查干熱格溝至伊克哈爾散一帶，地處布青山蛇綠構造混雜巖帶內，面積約42 km2.在構造混雜巖帶中出露玄武巖塊體、花崗巖脈、輝石巖巖塊，在異常區東部出露晚寒武世—早奧陶世花崗閃長巖（γδ C4－O1），發育北西—北西西向逆斷層和韌性剪切帶.遠景區中有HS5、HS14等6個綜合異常，以HS14的潛力最大.異常查證過程中新發現1處銅礦化點，Cu品位0.33%～0.60%，平均品位0.46%，Ni最高值為1783×10－6，Co最高值為176×10－6.賦礦巖性為灰黑色磁鐵蛇紋巖，巖石蛇紋石化、硅化、褐鐵礦化、孔雀石化發育.地面高磁工作顯示，異常分布與高磁異常范圍吻合.綜合分析，該區具有熱液蝕變型銅礦的找礦前景.

3）烏蘭可鎳多金屬成礦遠景區

該遠景區分布于烏蘭可至查汗額熱格東一帶，處于布青山蛇綠構造混雜巖帶內，面積約24 km2.區內構造發育，西南部發育一條北西向斷裂，中部有一條北西西向逆斷層，該斷裂的次級斷裂可能控制異常分布.遠景區內有HS18、HS25等3個綜合異常，HS18的潛力最大.對HS18進行異常查證中，發現1處Ni礦化點，主要賦存在基性－超基性巖石中，與Cr、Co等元素套合較好，并圈定Ni礦化體1處.綜合分析，該區具有尋找巖漿巖型Ni多金屬礦床潛力.

4）馬尼特溝南鐵鎳多金屬成礦遠景區

該遠景區分布于馬尼特溝南，地處布青山蛇綠構造混雜巖帶內，其北側出露奧陶紀英云閃長巖（γδοO2），面積約45 km2.異常內北西西向斷裂發育，有3組斷裂均穿過異常，沿斷裂有基性、超基性巖出露.遠景區內有HS29、HS35兩個綜合異常.異常區內有1處鉻鐵礦化點，礦化產在蝕變超基性巖中.異常查證過程中，在硅化白云巖中發現2處鎳礦化線索，Cr、Ni、Co含量普遍較高，可能與基性－超基性巖有關.通過填圖和探槽揭露發現多處鎳礦化線索，鎳礦化賦存于硅化白云巖中，呈浸染狀－稀疏浸染狀，白云巖以構造巖塊的形式產出，在地表出露不連續，大致呈半圓形.鄰區在超基性巖中發現有得力斯坦銅（鉻）鈷鎳礦（化）點.綜合分析，該區可能有巖漿巖型和熱液蝕變型鐵、銅多金屬礦或者熱液蝕變型鎳礦之類存在.

致謝：本研究在野外采樣過程中得到了中陜核工業集團地質調查院有限公司樊會民高級工程師、安興高級工程師的悉心指導；審稿過程中，審稿專家提出了寶貴的修改意見.在此一并表示衷心感謝！