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摘要:本文利用经验分析法,对阿尔金山塔什达坂一带1∶5三幅水系沉积物地球化学综合异常进行排序。经过异常查证,确定了翁库尔萨依铅锌矿带一处,铜、钨、锡矿点及矿化点多个,稀土矿化点两处。表明评序结果与地质客观实际情况相符性较好,对下一步的找矿工作有着重要的指导意义。
关键词:经验分析法;地球化学异常;评序;指标
1.前言
化探作为一种常规、有效的找矿勘探方法和手段,一直以来被广大地质工作者所接纳和采用[1]。异常评序是化探工作中的重要一环,其目的是为异常筛选、评价提供重要依据[2]。前人总结了区域地球化学异常评价的多种方法,本文所采用的经验分析法是其中常用的一种。它主要对已圈定的所有综合异常,将其地化指标与地质指标定量化,依据各定量化指标计算异常综合得分,根据得分进行排序,得分越高,排序越靠前,则该异常成矿潜力越大[3]。
研究区位于新疆阿尔金山地区,本文对该地区塔什达坂一带1∶5万三幅水系沉积物地球化学综合异常进行评序,并根据评序结果进行矿产查证,应用效果较好。
2.调查区地质特征概况
2.1地层
区内主要出露地层有上太古—下元古界阿尔金岩群、中元古界长城系巴尔库干岩群、中元古界蓟县系塔昔达坂群木孜萨依组和金雁山组、上元古界青白口系索尔库里群乱石山组和冰沟南组、下古生界奥陶系中上统环形山组、新生界第四系全新统。
(1)上太古—下元古界阿尔金岩群:主要呈东西向带状分布于调查区中部南侧,呈西窄东宽的楔形。岩性主要为石英片岩、千枚岩、石英砂岩、石英岩、大理岩、变粒岩等。为调查区锌等矿产理想矿源层。
(2)中元古界长城系巴尔库干岩群:该地层主要出露于调查区西北部及中部,调查区西北部分该岩群位于塔什达坂以西,呈三角形分布;调查区中部部分位于琼库如克萨依以北,呈北东向条带状断夹块断续产出。岩性主要以变质石英砂岩、片岩、大理岩为主。地层内岩浆及热液活动强烈,为调查区锌、钨等矿产理想的矿源层。
(3)塔昔达坂群木孜萨依组:该地层在本调查区主要为一套碎屑岩夹碳酸盐岩组合,出露于调查区中部东侧,自下向上岩性组合主要为变质石英砂岩、变质细砂岩、绢云绿泥千枚岩。地层内显示基性中低温元素的高背景特征,为区内铜矿有利找矿层位。
(4)塔昔达坂群金雁山组:该组岩石组合主要为一套较稳定、厚度较大的碳酸盐岩,叠层石极发育,出露于调查区大部分区域,分为三个岩性段。第二、三岩性段显示外来富锌热液,在区内局部发生了强烈富集或矿化,为区内主要铅锌矿赋矿地层。第一岩性段内靠近岩体附近为寻找岩浆热液型锡矿的有利地层。
(5)上元古界青白口系索尔库里群乱石山组:该组分布于调查区东北部乌尊硝尔盆地北缘一带,呈东西向展布。主要岩性为变质细砂岩、千枚岩、变粒岩、大理岩。
(6)上元古界青白口系索尔库里群冰沟南组:主要为一套碳酸鹽岩,局部出露有少量变质碎屑岩、泥质岩、钙质板岩,出露于调查区东北部乱石山组以北。
(7)古生界奥陶系中上奥陶统环形山组:仅分布于乌尊硝尔盆地北缘一带,为一套灰色—青灰色中薄层碳酸盐岩夹残余粒屑,碎屑碳酸盐岩组合。
(8)新生界第四系:主要分布于山间谷地、河谷及湖泊周围,其成因类型主要有洪冲积、坡积、风积、湖沼堆积。
2.2构造
工作区总体构造形迹(断层、褶皱及韧性剪切)主要有北东东向、北东向、北北东向、北西西向、东西向五个方向。其中北东东向卡尔恰尔——阔实剪切带为中新元古界隆起带与阿尔金杂岩带的边界线,并控制着阿尔金杂岩带岩性展布。根据中新元古界隆起带岩石地层组成和建造类型、接触关系和变质程度、变形样式及所反映的变质变形条件等差异,将其划分为以塔什达坂韧性滑脱剪切带为边界的上、下两个构造层。北东东向褶皱总体控制中新元古界隆起带蓟县系地层的展布方向。北西向、北东向及近东西向的几组断裂使地层边界及山体边界呈菱形状分布。新构造运动在调查区表现为地壳总体抬升和差异升降。
2.3岩浆岩
工作区地处阿尔金造山带东段,位于多个构造带交汇部位,岩浆活动十分频繁,岩浆作用有多期次、多类型的特点。岩浆岩类型以侵入岩为主,局部脉岩发育,未见显著火山岩出露,岩性从基性-中酸性岩石均有发育,其中以酸性花岗岩类分布最广,中基性岩次之,侵入时代以奥陶纪为主,寒武纪、青白口纪次之。
3.调查区地球化学特征
3.1地球化学元素背景特征
调查区共采集有效水系沉积物测量样品5086件,经过数据处理,以下18种元素地球化学特征值与地壳克拉克值、阿尔金-东昆仑一带元素平均值含量进行了对比分析,结果见表1。
由表1可以看出:与上地壳克拉克值相比,Ag、As、Bi、Sb等元素含量偏高,尤其Sb、As相对浓集程度极高;Cr、La、Pb、Sn、W等元素接近东昆仑-阿尔金元素丰度值。其他元素为相对低背景。与东昆仑-阿尔金相比,As、Bi、Sb、Sn、W等元素高于东昆仑-阿尔金丰度值,呈现区域高背景特征; Ag、La、Nb、Th等元素的含量与东昆仑-阿尔金相近,属于正常范畴;其他元素低于或远低于东昆仑-阿尔金丰度值。
从表中元素变异系数可以看出,除了元素Sr变异系数0.58,其他元素变异系数均大于0.8,显示调查区整体分异性较强。其中Ag、As、Au、Bi、Cu、La、Mo、Sb、Sn、W、Zn变异系数均大于1,强分异,As、Bi、Sb、Sn、W、Zn变异系数均大于2,极强分异性。
3.2元素组合规律
根据因子载荷与变量方差贡献(见图1),综合分析区内主要矿化因子可归结为五类:
(1)Cu-Cr-Ni-Co元素组合:显示基性热液指示元素组合特征,各元素相关关系强,密切共生。主要分布在调查区西北长城系地层、奥陶纪辉绿-辉长侵入体附近及调查区东北部蓟县系、青白口系地层内。
(2)Nb-La-Th-Pb元素组合:分布于奥陶纪中酸性侵入体局部,该组合特征与奥陶纪中酸性侵入体富稀土、放射性元素的特征一致,反应岩体控制本组元素的富集和成矿,异常规模较大,面状特征突出,主要为侵入体引起,岩体自身变异或不同期次岩浆侵入活动对矿化有利。
(3)W-Sn-As-Bi元素组合:反应酸性岩浆岩或酸性热液指示元素组合,主要分布在奥陶纪中酸性侵入体接触带附近,与酸性侵入体关系密切。以钨、锡为主矿化元素,具较好成矿前景。
(4)Ag-Mo-Sb元素组合:与构造关系相对密切,在调查区零散分布,在断裂复合部位有一定的聚集,但规模强度均较弱。
(5)Zn-Pb元素组合:对锌元素载荷较大,达0.96,显示锌元素为引起该因子主成矿元素,有较强的独立矿化能力。主要分布于调查区中部蓟县系金雁山组二段、三段内,成北东向串珠状产出,受北东向构造控制特征显著。
综上所述,本区主要找矿类型为四类,即以基性岩浆热液活动为主的Cu、Ni矿,以稀土放射性为主的Nb、La矿,以酸性岩为主的W、Sn矿,非热液成因的Zn矿等。
3.3综合异常圈定
综合异常是在组合异常的的基础上,研究几组元素的空间分布规律的异常。将空间上密切相伴、同种成因的所有元素异常,归并为一个综合异常。每个综合异常代表几组异常的集合表现。全区共圈定综合异常55个。
4.地球化学异常评序
综合异常评序是对各综合异常成矿性大小进行评价,以地球化学信息与地质信息为主,利用综合信息,赋予各项指标一定的分值,按异常得分大小进行排序。反映地球化学信息的指标包括连续性、异常强度、面金属量、异常叠加程度、浓度分带;反映区域成矿地质条件的指标包括地层、矿化、岩浆岩、构造、物探和遥感综合信息[2]。
4.1综合异常评序方法
调查区共圈定55个综合异常,以全区为背景,各指标赋权标准如下:
4.1.1地球化学信息指标
地球化学信息指标得分为各单项指标得分之和。
连续性:与异常区内异常点数有关,异常点数越多,则得分越高。异常点数累加最多的给10分,其余得分=异常点数累加值/异常点数累加值最大值×10。
异常强度:衬度累加值最大给10分,其他各异常强度得分=衬度累加值/异常中衬度累加值最大值×10。
规格化面金属量(NAP值):NAP值累加值最大的给20分,其他各异常的规格化面金属量得分=NAP值累加值/异常中NAP值累加最大值×20。
异常叠加程度:重叠良好(浓集中心明显)时给5分,一般给3分,无重叠为0分。满分为5分。
浓度分带:当有1个元素有分带时给0.5分,2个元素有分带时给1分,3个元素有分带时给1.5分,以此类推。满分9分。
4.1.2地质信息指标
地质信息指标得分为各单项指标得分之和。
地层:通过对不同地质单元元素含量变化特征研究,结合地球化学图,可知不同地层为成矿元素提供物质基础的能力有所差异,故蓟县系金雁山组给6分,长城系巴什库尔干岩群给4分,阿尔金岩群给4分,青白口系给5分,奥陶系环形山组给2分。
矿化:包括已知矿床、矿点、矿化点,其中礦床给12~15分,矿点给8~10分,矿化点给5分。
岩浆岩:异常位于岩体与地层接触部位给6~8分,位于岩体内部给4分。
构造:异常位于北东向与北西向断裂交汇处给8~10分,位于北东向断裂和韧性剪切带交汇处给5~7分,位于北西向断裂给2~4分。
物探和遥感综合信息:根据遥感提取蚀变强弱及1∶5万航磁情况分别给3分、5分、7分。
各综合异常最后总得分=地球化学得分/地球化学得分最高分×50+地质综合得分/地质综合最高分×50。总分100分。
4.2综合异常评序结果
根据上述评序方法,调查区55个综合异常评序结果见表2。
5.应用效果
经过后期异常查证,取得以下成果:排名靠前的综合异常HS12内发现多处铅锌矿化,经探槽工程控制发现较大规模矿化体,经(334?)推算达特大型规模;HS04异常区内发现钨矿化,侵入体外接触带为找矿有利地段,具较好找矿前景;HS31异常区内发现多处铜矿点,综合分析,该区域具较好铜多金属矿成矿前景;HS35异常区内发现多处钨锡矿化点,具有寻找热液型钨锡矿的重大潜力;HS53异常区内发现多处铜矿点,具较好找矿前景。又如HS16排名位于中间,经过地化综合剖面查证,其中La峰值达221ppm。而排名靠后的异常,经过专项地质找矿路线检查或者地化综合剖面查证,并无有价值矿化信息发现,后期工作价值相对较小。最终可知,本次综合异常评序结果较为客观。
6.结论
对阿尔金山塔什达坂一带三幅1∶5万地球化学综合异常的评序,后经过异常查证,证实经验分析法对异常的找矿潜力评估起到重要的指导作用,可为异常的筛选、评价提供重要依据,在以后的化探工作中依旧占有一席之地。
参考文献:
[1]张宏洋,刘国生.五河小溪镇金属元素化探异常分析及地质意义[J].西部探矿工程, 2019, 31(06): 170-173+182.
[2]李晓亚,李健,胡中国,任永健,王博.诺敏大山等三幅地球化学异常评序及其应用[J].化工矿产地质, 2018, 40(01): 34-38.
[3]任娟刚,杨征,唐力,蒙利,冯伟华.矿调工作中化探异常评序方法的应用[J].西部资源, 2017(01): 18-19+53.
关键词:经验分析法;地球化学异常;评序;指标
1.前言
化探作为一种常规、有效的找矿勘探方法和手段,一直以来被广大地质工作者所接纳和采用[1]。异常评序是化探工作中的重要一环,其目的是为异常筛选、评价提供重要依据[2]。前人总结了区域地球化学异常评价的多种方法,本文所采用的经验分析法是其中常用的一种。它主要对已圈定的所有综合异常,将其地化指标与地质指标定量化,依据各定量化指标计算异常综合得分,根据得分进行排序,得分越高,排序越靠前,则该异常成矿潜力越大[3]。
研究区位于新疆阿尔金山地区,本文对该地区塔什达坂一带1∶5万三幅水系沉积物地球化学综合异常进行评序,并根据评序结果进行矿产查证,应用效果较好。
2.调查区地质特征概况
2.1地层
区内主要出露地层有上太古—下元古界阿尔金岩群、中元古界长城系巴尔库干岩群、中元古界蓟县系塔昔达坂群木孜萨依组和金雁山组、上元古界青白口系索尔库里群乱石山组和冰沟南组、下古生界奥陶系中上统环形山组、新生界第四系全新统。
(1)上太古—下元古界阿尔金岩群:主要呈东西向带状分布于调查区中部南侧,呈西窄东宽的楔形。岩性主要为石英片岩、千枚岩、石英砂岩、石英岩、大理岩、变粒岩等。为调查区锌等矿产理想矿源层。
(2)中元古界长城系巴尔库干岩群:该地层主要出露于调查区西北部及中部,调查区西北部分该岩群位于塔什达坂以西,呈三角形分布;调查区中部部分位于琼库如克萨依以北,呈北东向条带状断夹块断续产出。岩性主要以变质石英砂岩、片岩、大理岩为主。地层内岩浆及热液活动强烈,为调查区锌、钨等矿产理想的矿源层。
(3)塔昔达坂群木孜萨依组:该地层在本调查区主要为一套碎屑岩夹碳酸盐岩组合,出露于调查区中部东侧,自下向上岩性组合主要为变质石英砂岩、变质细砂岩、绢云绿泥千枚岩。地层内显示基性中低温元素的高背景特征,为区内铜矿有利找矿层位。
(4)塔昔达坂群金雁山组:该组岩石组合主要为一套较稳定、厚度较大的碳酸盐岩,叠层石极发育,出露于调查区大部分区域,分为三个岩性段。第二、三岩性段显示外来富锌热液,在区内局部发生了强烈富集或矿化,为区内主要铅锌矿赋矿地层。第一岩性段内靠近岩体附近为寻找岩浆热液型锡矿的有利地层。
(5)上元古界青白口系索尔库里群乱石山组:该组分布于调查区东北部乌尊硝尔盆地北缘一带,呈东西向展布。主要岩性为变质细砂岩、千枚岩、变粒岩、大理岩。
(6)上元古界青白口系索尔库里群冰沟南组:主要为一套碳酸鹽岩,局部出露有少量变质碎屑岩、泥质岩、钙质板岩,出露于调查区东北部乱石山组以北。
(7)古生界奥陶系中上奥陶统环形山组:仅分布于乌尊硝尔盆地北缘一带,为一套灰色—青灰色中薄层碳酸盐岩夹残余粒屑,碎屑碳酸盐岩组合。
(8)新生界第四系:主要分布于山间谷地、河谷及湖泊周围,其成因类型主要有洪冲积、坡积、风积、湖沼堆积。
2.2构造
工作区总体构造形迹(断层、褶皱及韧性剪切)主要有北东东向、北东向、北北东向、北西西向、东西向五个方向。其中北东东向卡尔恰尔——阔实剪切带为中新元古界隆起带与阿尔金杂岩带的边界线,并控制着阿尔金杂岩带岩性展布。根据中新元古界隆起带岩石地层组成和建造类型、接触关系和变质程度、变形样式及所反映的变质变形条件等差异,将其划分为以塔什达坂韧性滑脱剪切带为边界的上、下两个构造层。北东东向褶皱总体控制中新元古界隆起带蓟县系地层的展布方向。北西向、北东向及近东西向的几组断裂使地层边界及山体边界呈菱形状分布。新构造运动在调查区表现为地壳总体抬升和差异升降。
2.3岩浆岩
工作区地处阿尔金造山带东段,位于多个构造带交汇部位,岩浆活动十分频繁,岩浆作用有多期次、多类型的特点。岩浆岩类型以侵入岩为主,局部脉岩发育,未见显著火山岩出露,岩性从基性-中酸性岩石均有发育,其中以酸性花岗岩类分布最广,中基性岩次之,侵入时代以奥陶纪为主,寒武纪、青白口纪次之。
3.调查区地球化学特征
3.1地球化学元素背景特征
调查区共采集有效水系沉积物测量样品5086件,经过数据处理,以下18种元素地球化学特征值与地壳克拉克值、阿尔金-东昆仑一带元素平均值含量进行了对比分析,结果见表1。
由表1可以看出:与上地壳克拉克值相比,Ag、As、Bi、Sb等元素含量偏高,尤其Sb、As相对浓集程度极高;Cr、La、Pb、Sn、W等元素接近东昆仑-阿尔金元素丰度值。其他元素为相对低背景。与东昆仑-阿尔金相比,As、Bi、Sb、Sn、W等元素高于东昆仑-阿尔金丰度值,呈现区域高背景特征; Ag、La、Nb、Th等元素的含量与东昆仑-阿尔金相近,属于正常范畴;其他元素低于或远低于东昆仑-阿尔金丰度值。
从表中元素变异系数可以看出,除了元素Sr变异系数0.58,其他元素变异系数均大于0.8,显示调查区整体分异性较强。其中Ag、As、Au、Bi、Cu、La、Mo、Sb、Sn、W、Zn变异系数均大于1,强分异,As、Bi、Sb、Sn、W、Zn变异系数均大于2,极强分异性。
3.2元素组合规律
根据因子载荷与变量方差贡献(见图1),综合分析区内主要矿化因子可归结为五类:
(1)Cu-Cr-Ni-Co元素组合:显示基性热液指示元素组合特征,各元素相关关系强,密切共生。主要分布在调查区西北长城系地层、奥陶纪辉绿-辉长侵入体附近及调查区东北部蓟县系、青白口系地层内。
(2)Nb-La-Th-Pb元素组合:分布于奥陶纪中酸性侵入体局部,该组合特征与奥陶纪中酸性侵入体富稀土、放射性元素的特征一致,反应岩体控制本组元素的富集和成矿,异常规模较大,面状特征突出,主要为侵入体引起,岩体自身变异或不同期次岩浆侵入活动对矿化有利。
(3)W-Sn-As-Bi元素组合:反应酸性岩浆岩或酸性热液指示元素组合,主要分布在奥陶纪中酸性侵入体接触带附近,与酸性侵入体关系密切。以钨、锡为主矿化元素,具较好成矿前景。
(4)Ag-Mo-Sb元素组合:与构造关系相对密切,在调查区零散分布,在断裂复合部位有一定的聚集,但规模强度均较弱。
(5)Zn-Pb元素组合:对锌元素载荷较大,达0.96,显示锌元素为引起该因子主成矿元素,有较强的独立矿化能力。主要分布于调查区中部蓟县系金雁山组二段、三段内,成北东向串珠状产出,受北东向构造控制特征显著。
综上所述,本区主要找矿类型为四类,即以基性岩浆热液活动为主的Cu、Ni矿,以稀土放射性为主的Nb、La矿,以酸性岩为主的W、Sn矿,非热液成因的Zn矿等。
3.3综合异常圈定
综合异常是在组合异常的的基础上,研究几组元素的空间分布规律的异常。将空间上密切相伴、同种成因的所有元素异常,归并为一个综合异常。每个综合异常代表几组异常的集合表现。全区共圈定综合异常55个。
4.地球化学异常评序
综合异常评序是对各综合异常成矿性大小进行评价,以地球化学信息与地质信息为主,利用综合信息,赋予各项指标一定的分值,按异常得分大小进行排序。反映地球化学信息的指标包括连续性、异常强度、面金属量、异常叠加程度、浓度分带;反映区域成矿地质条件的指标包括地层、矿化、岩浆岩、构造、物探和遥感综合信息[2]。
4.1综合异常评序方法
调查区共圈定55个综合异常,以全区为背景,各指标赋权标准如下:
4.1.1地球化学信息指标
地球化学信息指标得分为各单项指标得分之和。
连续性:与异常区内异常点数有关,异常点数越多,则得分越高。异常点数累加最多的给10分,其余得分=异常点数累加值/异常点数累加值最大值×10。
异常强度:衬度累加值最大给10分,其他各异常强度得分=衬度累加值/异常中衬度累加值最大值×10。
规格化面金属量(NAP值):NAP值累加值最大的给20分,其他各异常的规格化面金属量得分=NAP值累加值/异常中NAP值累加最大值×20。
异常叠加程度:重叠良好(浓集中心明显)时给5分,一般给3分,无重叠为0分。满分为5分。
浓度分带:当有1个元素有分带时给0.5分,2个元素有分带时给1分,3个元素有分带时给1.5分,以此类推。满分9分。
4.1.2地质信息指标
地质信息指标得分为各单项指标得分之和。
地层:通过对不同地质单元元素含量变化特征研究,结合地球化学图,可知不同地层为成矿元素提供物质基础的能力有所差异,故蓟县系金雁山组给6分,长城系巴什库尔干岩群给4分,阿尔金岩群给4分,青白口系给5分,奥陶系环形山组给2分。
矿化:包括已知矿床、矿点、矿化点,其中礦床给12~15分,矿点给8~10分,矿化点给5分。
岩浆岩:异常位于岩体与地层接触部位给6~8分,位于岩体内部给4分。
构造:异常位于北东向与北西向断裂交汇处给8~10分,位于北东向断裂和韧性剪切带交汇处给5~7分,位于北西向断裂给2~4分。
物探和遥感综合信息:根据遥感提取蚀变强弱及1∶5万航磁情况分别给3分、5分、7分。
各综合异常最后总得分=地球化学得分/地球化学得分最高分×50+地质综合得分/地质综合最高分×50。总分100分。
4.2综合异常评序结果
根据上述评序方法,调查区55个综合异常评序结果见表2。
5.应用效果
经过后期异常查证,取得以下成果:排名靠前的综合异常HS12内发现多处铅锌矿化,经探槽工程控制发现较大规模矿化体,经(334?)推算达特大型规模;HS04异常区内发现钨矿化,侵入体外接触带为找矿有利地段,具较好找矿前景;HS31异常区内发现多处铜矿点,综合分析,该区域具较好铜多金属矿成矿前景;HS35异常区内发现多处钨锡矿化点,具有寻找热液型钨锡矿的重大潜力;HS53异常区内发现多处铜矿点,具较好找矿前景。又如HS16排名位于中间,经过地化综合剖面查证,其中La峰值达221ppm。而排名靠后的异常,经过专项地质找矿路线检查或者地化综合剖面查证,并无有价值矿化信息发现,后期工作价值相对较小。最终可知,本次综合异常评序结果较为客观。
6.结论
对阿尔金山塔什达坂一带三幅1∶5万地球化学综合异常的评序,后经过异常查证,证实经验分析法对异常的找矿潜力评估起到重要的指导作用,可为异常的筛选、评价提供重要依据,在以后的化探工作中依旧占有一席之地。
参考文献:
[1]张宏洋,刘国生.五河小溪镇金属元素化探异常分析及地质意义[J].西部探矿工程, 2019, 31(06): 170-173+182.
[2]李晓亚,李健,胡中国,任永健,王博.诺敏大山等三幅地球化学异常评序及其应用[J].化工矿产地质, 2018, 40(01): 34-38.
[3]任娟刚,杨征,唐力,蒙利,冯伟华.矿调工作中化探异常评序方法的应用[J].西部资源, 2017(01): 18-19+53.