白山泉西北一带铜金矿化地球化学特征

许延龙，金　霞，许常善，高志杰，刘元平

（甘肃省地质调查院，甘肃　兰州　730000）

白山泉西北一带铜金矿化地球化学特征

许延龙，金霞，许常善，高志杰，刘元平

（甘肃省地质调查院，甘肃兰州730000）

利用甘肃明水地区开展的1∶5万土壤测量扫面成果，研究该区成矿元素的地球化学特征及分布规律，优选Ht-1综合异常进行剖析和异常查证，初步认为该区有斑岩型铜金矿成矿潜力。

明水白山泉；土壤地球化学特征；异常剖析；成矿潜力

明水地区位于甘肃和新疆交界部位，距马鬃山镇约70km。2009-2013年甘肃省地质调查院相继在明水—红石山一带开展1：20万、1：5万土壤测量工作，圈定综合异常40余处，通过优选查证，在白山泉西北一带发现了铜金矿化线索。初步认为该类矿化属于斑岩型铜金矿化，受白山组火山岩、北西向断裂构造和石炭—二叠纪酸性侵入岩控制。本文旨在探讨不同比例尺化探异常特征为基础，对在白山泉西北一带发现了铜金矿化进行了异常剖析。为该地区寻找同类型矿床提供具有参考意义的资料。

1　区域地质概况

工作区位于北山北带，南北分跨塔里木和哈萨克斯坦两大板块，处于康古尔塔格—红石山板块缝合线南侧与南天山库米什—甘肃红柳河—马鬃山加里东期板块缝合线以北的旱山地块。属于白山-狼娃山Fe-Au成矿亚带和星星峡—旱山Fe-Ti-Ag-Pb-Zn-Rb-白云母成矿亚带结合部位 （张新虎等，2014）。区域上已发现大中型金银铁铜等多处，代表性矿床为南金山金矿、狼娃山金矿、460金矿、公婆泉铜矿等，具有良好的成矿地质条件和找矿前景［1］。

区内出露地层主要为晚古生界下石炭统白山组、新生界上新统苦泉组及第四系。晚古生界下石炭统白山组主要岩性为一套浅海相变质火山岩、火山碎屑岩及沉积碎屑岩等组成。新生界上新统苦泉组主要为棕红色粉砂质岩石。新生界第四系多为冲洪积砂砾质松散沉积物。

区内岩浆岩活动强烈，岩性从超基性-酸性均有发育中，酸性侵入岩极为发育。岩石类型有闪长岩、石英闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、正长花岗岩等，一般呈复式岩基产出。

2　土壤地球化学测量

2.1样品采集和分析

野外土壤地球化学采用333m×333m（点距×线距）规格网采样密度，采样介质为原地基岩风化的、未经风蚀作用搬运的残积物。样品分析由国土资源部武汉矿产资源监督检测中心承担，定量分析Au、Ag、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Bi等22种元素。见表1。

表1　　明水地区土壤地球化学数据统计（n=11070）

2.2区域土壤地球化学特征

对样品分析结果进行了统计，其特征为：①As、Bi、Sb、Ag、W、Pb元素的平均含量分别是上陆壳元素丰度值，在工作区形成了高背景区，而Au、Cu、Mo、Sn、Zn元素。平均含量不高，呈低背景分布；②Bi、W、Pb、Mo、Ag五种元素富集系数大于1，元素富集强度较高；③变异系数是元素均匀程度的体现，变异系数越大，元素分布越不均匀，越易于成矿，Ag、W变异系数远大于其他元素，表明在该区的分布不均匀，易形成异常或矿床，本区以红尖兵山钨矿为代表；④叠加系数反映元素后期叠加富集或贫化特征，Ag、W、Bi元素叠加系数大于100，表明元素受后期富集叠加作用显著，局部形成异常或矿点；⑤由元素的极大值分析，W、Cu、Pb、Ag已达工业 （伴生矿产）要求，Au、Sb、Zn接近于矿化，除与该区已有采矿影响外，元素成矿潜力仍值得重视。综上所述确定该区以Au、Cu、Ag为主成矿元素，而Pb、Zn、Sb等为伴生成矿元素。

运用spss统计分析进行了相关性分析（表2及图2）研究，各元素间的相关性一般，Ag、Sb相关性最好，其次是Pb、Zn以及Au、As，而Au与Ag、Cu、Pb、Zn、W、Mo相关性均较差；当取阀值为18时，可划分为四组：第一组为Ag、Sb、Cu组合；第二组为Au、As组合；第三组为Pb、Zn、Sn组合；第四组为Bi、W、Mo组合。其中第一组和第二组为中低温热液活动相关的元素组合，第三组指示为高温热液活动有关的元素组合。而Au与区域优势矿种W、Cu相关性不明显，间接反映了工作区内Au热液活动相对较弱。

表2　明水地区土壤地球化学数据相关系数矩阵（n=11070）

图2　明水地区土壤地球化学元素R型聚类分析谱系图

3　异常区地球化学特征

3.1异常区地质特征

异常区出露的地层主要为石炭系白山组（C1bs∧），为酸性火山岩段，岩性以灰色、浅灰绿色安山岩、英安岩、英安质岩屑凝灰岩为主。异常的北部、东部为古近系（N2k）苦泉组砖红色粉砂岩、粉砂质泥岩、泥岩及少量砂砾岩和石膏层，与白山组地层呈不整合接触关系。异常区内断裂构造发育，呈NE向断续延伸，其产状与地层产状近于一致。NE向断裂较发育，二叠纪二长花岗岩沿NE向断裂出露，推测在异常东部覆盖区及外围有隐伏岩体存在。

3.2异常区地球化学特征

从表3来看，Ht-1综合异常由Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn、Mo、Bi、W等元素异常组成，呈近南北向椭圆状，向西未封闭，异常面积48.88Km2。

异常组成复杂，规模大，套合好（见图3），11种元素均具内中外三级浓度分带，是以Au、Cu、Pb、Zn、Mo、Ag等元素为主成矿元素，而As、Sb、Mo等元素为指示元素的异常。

图3　明水Ht-1综合异常剖析图

表3　白山泉西北1：5万综合异常特征表

3.3异常查证成果

在白山泉西北Ht-1综合异常核心部位布置1：10000土壤测量工作1.1㎞2，共采集土壤样品260件。土壤结果显示综合异常Au最大值可达36.10× 10-9，Cu最大值为880.30×10-6，Ag最大值达0.44×10-6，Bi最大值达13.70×10-6，W最大值为11.63×10-6，Mo最大值为9.81×10-6，Pb最大值为322.40×10-6。原有异常被分解，浓集中心进一步明确，异常强度明显提高，圈定了以Au、Ag、Cu、Pb等为主的组合异常，各元素异常相互套合较好，具一定浓集中心。见表4。

表4　白山泉西北1：1万综合异常特征表

该工区通过槽探工程揭露，共圈定了3条Cu矿化体。Cu①矿化体地表推测长度为70m，矿化厚度2m，平均品位Cu0.62%，最高为0.70%，伴生Au最高达0.34×10-6；Cu②矿化体近东西向展布，地表推测长度为35m，矿化体厚度1m，平均品位Cu0.24%，Au0.11×10-6；Cu③矿化体近东西向展布，地表长度为180m，矿化体厚度为0.5-2.3m，平均品位Cu0.96%，最高可达1.43%，伴生Au含量为0.10×10-6。

Cu、Au矿化位于石炭系白山组下段，岩性为石英闪长岩、英安岩、安山岩以及安山质熔结凝灰岩等，地层倾向130°～145°，倾角60°～70°。地表孔雀石化英安岩出露，矿化不均匀，局部硅化、褐铁矿化、绿泥石化蚀变发育。矿化体南北两侧均有石炭纪石英闪长岩、花岗闪长岩出露。

4　结论

近些年新疆土屋-延东发现的斑岩型铜钼矿田亦分布于石炭纪地层和深成中酸性侵入岩体内，而在矿体附近普遍可见浸染状孔雀石化。该异常区具有显著的地球化学异常特征，成矿地质条件优越，发现矿体的可能性较大［2-6］。在以Au、Ag、Cu、Pb、Mo（W）异常查证找矿的基础上，逐步扩大在该异常及外围岩体中寻找斑岩型Au、Cu等多金属矿化线索。通过工作，该区有望成为一个最具金多金属找矿远景的勘查区。

［1］杨合群，赵国斌.新疆甘肃内蒙古衔接区古生代构造背景与成矿的关系［J］.地质通报，2012，31，（2-3）：414-421.

［2］任秉琛.东天山土屋特大型斑岩铜矿成矿地质特征与矿床对比［J］.西北地质，2002，142（35）3.

［3］何养珍，陈进平，周继强.甘肃公婆泉斑岩型铜矿床地球化学特征及找矿模式［J］.桂林工学院学报，2000，20（3）.

［4］杨合群，赵国斌.新疆-甘肃-内蒙古衔接区古生代构造背景与成矿的关系［J］.地质通报，2012，31（2-3）.

［5］冷成彪，张兴春，陈衍景，等.中国斑岩铜矿与埃达克（质）岩关系探讨［J］.地学前沿，2007，14（5）.

［6］杨建国，马中平，任友祥，等.北祁连山与斑岩有关的碲金型金矿床地质特征和成因类型［J］.西北地质.

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