甘肅西部礦床的化探異常特征及其成礦規律

柴克然，李小霞，王小亮，魏學華

（甘肅礦業開發研究院，甘肅 蘭州 730000）

甘肅西部近些年來發現了大量有價值的礦床，對礦床的成因進行分析并找到礦床形成的規律是加快找礦效率的必要手段。甘肅西部海西期的礦床主要多為金屬礦，以銅礦和鐵礦為主，還有少量的金礦和銀礦。銅礦中含有的主要礦體是英云閃長巖，由于斷裂構造的影響，巖體呈現出弧形斷裂的特征。部分出露的礦體呈現巖枝狀，但該地區的出露礦區面積較小，總體面積在15 km2以下，地下斷裂帶的走向為南北走向，斷裂帶的整體傾角35°~47°之間，礦脈的抽樣長度最大為16km，最短的只有0.52km。第四系覆蓋南北走向[1]。銅礦在斷裂構造的最末端，斷裂帶寬在150m~276m之間。斷裂構造在東側呈現塊狀分布。礦床主要分布于斷裂帶的交匯處，地表英云閃長巖有的出露。出露面積為3km2，帶狀脈體侵位在奧陶紀—志留群山之間，巖石中含有60.32%～75.11%的SiO2、0.37%～2.06%的Na2O。巖石在酸堿度上屬于堿度巖石。

甘肅西部礦床地下曾經多次發生過巖漿活動導致熱流體影響，熱流體在劇烈的活動影響下發生硅化，形成黑云母、綠泥石、絹云母、和綠簾石，并由于巖漿侵蝕效應的發生，會使該地區的土壤發生高嶺土化和葉蠟石化的變化。斑巖型銅礦床就是在這樣的蝕變作用下形成的，特征明顯并因巖漿流淌時間加長，產生溫度逐漸降低的結果，從礦體中心向外擴張溫蝕變化，地表的巖石比地下更早礦化。

1 甘肅西部礦床的化探異常特征

在化學測量之間進行采樣點的布置。歷史資料上顯示的該地區的異常特征形態規則且完整，異常梯度較為密集，負異常的區間在－345 nT～－756 nT之間，正異常在277 nT~1423 nT之間。該地區的異常處理結果在清晰的范圍之內，上延1800m處的異常依舊清晰可見。但垂向導數據處理方式落后，數據的真實性較低。在1:5萬的地球化學異常的分析上呈現出知道找礦的意義。將原本1∶50000的比例圖進行2倍放大[2]。在進行采樣的時候進行0.15 km采樣點設置，在采樣地區根據水系分布形態作為自然分界進行采樣點區域劃分，要保證每個地區都有相應的采樣點。水系口和分支水系口附近的采樣點間隔長度為300m。采樣的密度在18/km2，遙感異常區密度可以適當降低，但也不能低于10個點/km2。

在布設點水系上下游地區進行采樣是為了保證取樣的代表性，每個水系的取樣點不能少于3個。化探樣本在野外自主風干和稱重，每份樣品的重量不能少于150g。

1.1 1：5萬的地球化探異常特征

化探異常帶的形狀并不規律，甘肅西部礦床的異常帶總面積約為5.77 km2，異常具有三級濃度主要元素為W，峰值可達到97.5422×10-6。異常帶的均值為45.6327×10-6。主要的化學元素有Bi和Mo和少量的金屬銅。襯度為4.7206。化學異常的規律比較好掌握，各元素間的和諧程度較高。從元素空間分布規律來看濃集特征顯著。異常的分布規律與甘肅西部地區礦床的斷裂構造的南北走向有關。巖脈在斷裂結構的區域范圍內與周圍的小巖株結構有一定的關系，該地區的化學元素參數如表1所示。

表1 化學元素的特征參數統計

表1 中大部分的化學元素的含量單位為10-6，As和Hg的化學單位為10-9。斷裂構造帶周圍的異常帶呈不規則塊狀。塊狀異常帶的面積約為0.58km2，襯度為1.47。如表1所示，特征元素組合包括U和W，主要元素為As、Cr、Hg。斷裂構造的走向為東北方向發展，元素的峰值7.85×10-6，均值2.31×10-6，異常帶的規模適中，濃集中心顯著，表1中的各元素之間的和諧型在塊狀異常帶中不如帶狀異常帶和諧度高。成礦特征較明顯[3]，極易在多期次和高溫的條件下成礦，成礦元素通常在高溫的作用下更容易成礦，部分元素可在中低溫的情況修改成礦，元素空間分布較均勻，從以上的特征可看出甘肅西部的成礦時間可能為中早期，斷裂構造產生東西走向的酸性脈體開始。

1.2 1:2.5萬巖石地球化探異常特征

甘肅西部礦床的化探異常在查證階段可以通過元素套合和規模制定檢測的線路制定方式：包括同區微量元素特征進行劃分的地化綜合剖面，將剖面中的元素異常含量作為圈定標準分為1、2、3號帶：1號帶的脈帶寬為115m~175m，斷裂構造的走向呈東南走向主要元素為W、Mo。斷裂帶的整體長度為1000m~1200m，元素的峰值為45.6327×10-6。2號帶的脈帶寬為100m~142m，斷裂構造的走向呈東南走向主要元素為Cu、Ag、Sb、As。斷裂帶的整體長度為1050m~1388m，元素的峰值為78.5371×10-6，整體的結構傾向角度為158°~164°，3號帶的脈帶寬為256m~377m，斷裂構造的走向呈東南走向主要的元素為La、Nb、Zn、Hg。斷裂帶的整體長度為2654m~3147m，元素的峰值為116.9874×10-6，傾角為64°。

1:2.5萬巖石地球化探異常主要有礦化蝕變，蝕變的主要方向為褐鐵礦化、黃鐵礦化和硅化。部分地區由于元素結構不同出現了輝鉬礦化和孔雀石化。其中甘肅西部地區的黃鐵礦居多，呈現浸染狀分布在巖層當中。而輝鉬礦化在巖層中呈現薄片延伸狀態分布[4]，在花崗巖的石縫中蔓延，由于此處的花崗巖密度較高，因此蔓延的空間只能形成薄片狀。鐵礦在巖層中的分布狀態比較分散，呈點狀分布并在巖層的斷裂面，有部分鐵礦露出地表。在地面上可以看到清晰的帶狀脈絡，鎢礦在1:25000的坡面上屬于2號脈帶。屬于異常高含量帶內，鎢礦的礦脈長500m，寬50m～80m。從樣品的石英脈碎塊中可以看出鎢礦的薄片狀分布脈絡。而鉬礦的分布方式比較平均，呈現塊狀分布。

2 甘肅西部礦床的成礦規律

甘肅西部礦床主要形成地層為第四系三疊統地層，是由陸地和海洋變遷時期的海相碎屑堆積而成的，區域構造線方向和地層走向一致。地層的新老順序為由老到新，老地層為石炭系和三疊系，而新地層為二疊系。石炭系和三疊系的形成時間為侏羅紀左右，而二疊系在很久之后才形成。巖性分為石英砂巖和泥質板巖，主要的產礦層為老礦層，含礦地層共有四次發育過程的礦石特征如表2所示。

表2 礦石的地表特征

花崗巖脈礦是造山運動的產物，通過對甘肅西部地區的研究可以看出，花崗巖脈礦在海西期就形成，具有早期礦床規模大，后期礦床規模較小的規律。在礦床元素的組合當中。隨著時間的推移花崗巖脈礦的分布越來越完善，礦物組合越來越多，礦床從單純的超大型綜合性礦床演變為有獨立特征的礦床，根據化探異常的研究:甘肅西部礦床的礦石主要為表2中的石英石脈礦、花崗巖脈礦和硅質巖脈礦。主要的礦物為金屬礦，金屬礦的品質較高為結晶狀。顆粒直徑大約為0.01mm~0.1mm，黃鐵礦的成色最高可達90，半自形的鐵礦呈現黃白色顆粒狀。粒徑在金屬礦中算較大的，最大可達到10mm，銻礦是除了鐵礦和金礦最常見的金屬礦，在地層中由于擠壓原因多為放射狀和葉片狀，硅質巖脈礦的數量也有很多，蝕變類型除了硅化還有毒砂礦化、絹云母化、碳酸鹽化和褐鐵礦化等，通過對甘肅西部礦床的化探異常特征及其成礦規律的了解，分析其地層地質特征和成礦原因，對該地區的成礦規律有新的了解對該地區的找礦方向具有一定的指導意義。

3 結語

本文通用甘肅西部礦床的化探異常特征的分析，結合歷史數據對甘肅西部礦床進行進一步了解。并通過成礦規律的總結明確日后甘肅西部的找礦方向，但本文的分析數據大多為歷史資料和網站上查詢的數據，希望在日后的研究中可以使用實時的采集數據，提高研究的準確性。