新疆若羌縣白山中段土壤地球化學特征及異常評價

馬 超

（新疆維吾爾自治區地質礦產研究所，新疆烏魯木齊830000）

工作區位于北山地區白山中段，行政區劃隸屬新疆維吾爾自治區若羌縣和哈密市管轄。2019年新疆地質礦產研究所在工作區內針對化探綜合異常區開展1∶1萬土壤測量，進一步查明了工作區Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn、Mn、Co、W、Sn、Mo、Bi等13種元素的含量分布及濃集特征，圈定單元素異常和綜合異常，并對每個綜合異常進行了合理的推斷和解譯。

1 區域地質背景

區域地層劃分工作區屬于塔里木地地層大區（Ⅳ），中南天山—北山地層（Ⅳ1），紅柳園地層分區（Ⅳ14）的印尼喀拉地層小區（Ⅳ14-2），出露地層主要為長城系古硐井巖群淺變質火山碎屑—沉積巖建造、上石炭統石板山組火山碎屑巖—碎屑巖夾灰巖建造、干泉組中基性火山巖—火山碎屑巖夾灰巖建造、下二疊統紅柳河組中性火山巖—火山碎屑巖—碎屑巖建造、中二疊統駱駝溝組類磨拉石建造、上更新統新疆群洪積、湖積礫石層夾亞砂土或砂質粘土層。

工作區大地構造單元劃為Ⅲ級構造單元塔里木—華北板塊、Ⅲ1塔里木微陸塊、Ⅲ16北山古生代裂谷系。北山古生代裂谷系是一個具有長期演化歷史和復雜結構的裂谷型大陸造山帶，由于受多次構造運動的影響，褶皺和斷裂構造發育，構造形跡多樣、疊置關系復雜，具有復雜的演化規律與地質構造群落，是新疆東疆地區構造最為復雜的地區之一。

工作區地處于北山裂谷構造帶內，構造作用強烈，火山活動頻繁，火山巖、火山碎屑巖分布廣泛，工作區范圍內火山活動時期主要為晚古生代，火山活動最為強烈發育于晚石炭世干泉組和早二疊世紅柳河組。

2 區域地球化學特征

依據《白山幅1∶20萬低密度化探掃面應用研究（305項目辦、1989年）》的成果，區域地球化學特征如下：金元素在石炭紀地層（2.09×10-9）和二疊紀地層（0.78×10-9）及基性侵入巖中含量較高，變化系數最大，說明金的成礦與這兩種因素密切相關同時受斷裂控制。金單元素異常多集中分布在淤泥河斷裂帶上，橫貫整個工作區中部，異常多呈近東西向串珠狀排列。

Au、As、Sb、Hg、Cu、Cd這些元素在區域上為高背景區，圍繞磁海南斷陷盆地呈環帶狀展布，明顯受巖漿巖及其東西向、北東向、北西向三組區域斷裂控制。其中Au元素變異數在石炭系地層中為3.83，表現為極不均勻性。因子分析結果表明，Au在各個地質單元中變化較大，在老地層（前寒武紀）中與Ag、Ba、Si呈正相關，與Cu、Mg元素成反相關；在華力西晚期基性侵入巖和酸性侵入巖體中與As、Sb、Hg、Bi元素呈正相關，在其他地質單元中多呈單因子出現。由此可見，Au元素在區域上雖受斷裂控制，但就母體而言，并非完全一致，因此具體到不同異常要具體分析。

3 工作區地質

共組區主要地層有：上石炭統干泉組（C2g）灰綠色塊狀玄武巖、灰黑色枕狀玄武巖、灰色晶屑凝灰巖、深灰色凝灰質砂巖、凝灰巖、灰黑色含硅質絹云母凝灰質粉砂巖、含炭泥質粉砂巖；下二疊統紅柳河組（P1hl）灰綠色杏仁狀玄武巖、蝕變玄武巖為主、灰黑色凝灰質砂巖、灰白色微晶灰巖，灰色含礫砂巖、巖屑砂巖；中二疊統駱駝溝組（P2l）灰黑色雜礫巖、巖屑礫巖、淺灰色含礫中粗粒巖屑長石砂巖、灰黑蝕變粉砂巖、泥質粉砂巖。

工作區以北東東向—東西向斷裂為主，工作區內礦體主要受斷裂控制，礦體的產出與構造密切相關。工作區內火山巖較為發育，以基性火山巖為主，火山巖主要賦存于上石炭統干泉組和下二疊統紅柳河組地層之中，其中尤以干泉組火山巖最為發育。干泉組火山巖以大量的灰綠色、灰黑色的火山熔巖和火山碎屑巖為主，主要的巖石類型有杏仁狀玄武巖、枕狀玄武巖、凝灰巖、凝灰質砂巖等。

4 地球化學特征

通過各元素分析成果的參數統計和對比研究，將工作區內各元素背景均值與新疆東疆地區的相應元素地球化學背景均值進行對比，變異系數、富集系數對比見表1。

表1 工作區元素特征參數對比表

工作區13種元素中富集系數K＞1.5，按照由大到小排序為As→Sb→W→Au→Cu→Zn→Mn，說明這些元素在工作區屬于強富集。元素的變化系數及標準離差反映了元素含量的相對離散程度，Cv＞4為極不均勻元素、Cv值3～4為不均勻元素、Cv＜3為均勻元素，變化極不均勻的元素有Au(4.344)；變化不均勻的元素有As(3.469)。標準離差均大于10，排序為Mn→As→Cr→Zn→Cu→Pb→Au。表面工作區內Au、As、Mn元素含量遷移富集能力和富集成礦可能性較大，在地質作用過程中發生了明顯分異富集，極易在工作區成礦有利地段形成了富集，特別是構造有利部位易于富集形成礦產。

5 異常的圈定

單元素異常下限(T)是用對數剔除特高值后的全區對數平均值加1.5倍標準差之和返真數而得來的，實際取值結合了地球化學、地質、礦產特征。圈定異常以T、2T、4T圈出外、中、內三個濃度帶。

根據各元素異常空間的分布特征、元素組合規律和套合情況以及異常所處的地質背景等因素進行了綜合異常的圈定，把在空間分布上基本一致，或主要部分相互重合的多個單元素異常圈定為一個綜合異常，在工作區共圈出綜合異常6處，按異常地質找礦前景進行分類。綜合異常以Au、As元素為主，伴生Sb、W、Mo等元素，主要產出于工作區的斷裂帶、石英巖侵入體及蝕變帶附近。

6 綜合異常解釋評價

通過1∶1萬地球化學土壤測量，結合地質草測工作成果，其中Ht1、Ht2、Ht4綜合異常與金礦化關系密切。現將異常特征介紹如下。

6.1 Ht4綜合異常

Ht4綜合異常位于工作區東部，異常呈不規則橢圓形狀，分布面積約0.24km2，該異常元素組合較復雜，為Au-As-Cr-Mo-Sb-W組合，由Au-26、Au-28、As-29、As-31、Cr-12、Mo-34、Mo-38、Sb-21、W-24、W-25等單元素異常組成。Au-26、Au-28異常最大值為51.8×10-9、104×10-9，As-29、As-31異常最大值為366×10-6、444×10-6，各單元素異常套合較好，總體走向趨勢與破碎蝕變帶走向基本一致（圖1）。異常區內各元素異常強度高、規模大，具明顯的濃度濃集中心和清晰的濃度分帶特征，Ag、Pb、As、Sb元素等異常組合反映了異常區內具有一定規模的熱液活動作用。

異常區主要出露地層為上石炭統干泉組，主要巖性為枕狀玄武巖，異常區南部為區域性斷裂F10通過處，斷裂通過位置負地形發育，為山間溝系。F11斷裂為走滑斷裂，呈北東—南西向，錯斷F10斷裂。受斷裂活動的影響，異常區內破碎蝕變帶較發育，帶內巖石碎裂巖和礦化蝕變化較發育，主要蝕變有孔雀石化、褐鐵礦化、黃鐵礦化、絹云母化、綠泥石化等。在異常區內金高值點附近新發現了金礦化體，金礦化類型為褐鐵礦化石英脈，礦化體長約80m，沿走向斷續延伸，寬0.3～1.5m，東傾，傾角70°～85°。刻線化學樣中金品位為0.19～1.04g/t。

該異常成礦地質條件有利，已發現金礦化體，為礦致異常，主成礦元素及重要指示元素異常強度高、規模大，具明顯的濃集中心和濃度分帶特征。化探異常為石英脈型金礦化引起，根據化探異常形態和規模，異常區內可能存在多處的金礦化體，具有良好的找礦前景，值得做進一步勘查工作。

6.2 Ht2綜合異常

Ht2綜合異常位于工作區中東部，異常呈不規則狀，分布面積約0.383km2，該異常元素組合比較簡單，為Au-As-Mo-Sb組合，由Au-2、Au-25、Au-27、As-3、As-26、As-28、As-32、Mo-29、Mo-30、Mo-31、Mo-32、Mo-36、Mo-37、Mo-39、Mo-40、Sb-20和Sb-21等單元素異常組成。主成礦元素Au-2、Au-46、Au-48異常強度高，各異常內Au元素最大值86.5×10-9、156×10-9、48.8×10-9，具明顯的濃度濃集中心和清晰的濃度分帶特征。各單元素異常在局部相互套合較好，總體走向趨勢與F13斷裂帶走向基本一致。見圖2。

異常區主要出露地層為上石炭統干泉組和下二疊統紅柳河組，主要巖性為枕狀玄武巖、蝕變玄武巖、凝灰質粉砂巖、凝灰質砂巖、灰巖等。異常區位于干泉組和紅柳河組的接觸部位，二者為斷層接觸關系，斷裂帶內巖石由于韌性剪切及后期的脆性破裂改造，糜棱巖化巖石、構造角礫巖、碎裂巖、構造片巖、斷層泥等非常發育，次級小斷裂密集發育，長度幾十米至幾百米，寬度一般1～5m不等。在這些次級斷裂及破碎帶中往往疊加了褐鐵礦化、綠泥石化、硅化、黃鐵礦化等蝕變。

該異常區礦化蝕變程度強，成礦地質條件有利，主成礦元素Au異常強度高、規模大，具明顯的濃集中心和濃度分帶特征，且Au異常長軸方向與斷裂帶方向一致，斷裂是礦質運移的良好通道，推斷該異常為構造熱液活動引起金元素的局部地球化學富集。根據異常的強度與規模，以及與斷裂帶的套和特征，深部可能存在較好的隱伏金礦化體，具有良好的找礦前景，建議進一步勘查工作。

7 結論

工作區內Au、As元素相對富集，且分布相對很不均勻，其中Ht4、Ht2綜合異常內元素組合復雜，Au元素異常強度高、規模大，各元素之間套和性較好，異常形態與已發現的金礦化體和構造蝕變帶較吻合，結合工作地質特征，認為工作區內Au、As具有良好的地質、地球化學成礦條件，具有較好的尋找金礦的潛力。