新疆恰克马克1∶5万水系沉积物测量成果及找矿

叶征宇，徐争启，黄新



新疆恰克马克1∶5万水系沉积物测量成果及找矿

叶征宇1,2，徐争启1，黄新2

（1.成都理工大学，成都 610059；2.四川省核工业地质调查院，成都 610061）

水系沉积物测量是一种效果显著的地球化学找矿方法，在1∶5万区域地质矿产调查中广为应用，可迅速、有效地缩小靶区，从而达到找矿突破的目的，为更大比例尺的找矿工作提供有效支撑。利用乌恰县恰克马克一带1∶5万水系沉积物测量数据，采用数理统计、元素分布态势和线性相关分析，总结了研究区元素分布特征。并从单元素异常及综合异常特征入手，结合成矿地质条件分析，总结了综合异常分布特征及其与矿产的对应关系。最后，根据找矿标志及主攻矿种，总结了该区的找矿方向和思路，可以为进一步找矿工作提供借鉴和参考。

水系沉积物测量；地球化学；找矿；恰克马克

新疆乌恰县恰克马克一带位于西南天山一带，属阔克沙岭勒（陆缘盆地）Pb-Zn-Cu-Fe-REE-U-铝土矿矿带[1]。在新疆地球化学景观划分方案中，该区属于剥蚀高山区[2]。2009年四川省核工业地质调查院在新疆乌恰县恰克马克一带开展了1 184 km2的1∶5万水系沉积物测量，在坨罗母塔依、铁斯给等地圈出以铜为主的水系沉积物地球化学综合异常5处，其中前景最好的是HS-29号异常。该异常形态不规则，组合元素有Au、Cu、Pb、Ag、Sb等，浓集中心明显。该异常范围内分布有中型砂砾岩铜矿床1处，异常以南发现砂岩铜矿点1处，显示出较好的找矿前景。

1 地质概况

研究区位于天山-兴蒙造山系之南天山-罗雅楚山弧盆系[4]，三级构造单元属西南天山-霍拉山上叠盆地内[5]。该地区经历了研究区地层区划隶属新疆塔里木-南疆地层大区的中南天山-北山地层区[6]，在区内包含了两个地层小区：吐云地层小区、迈丹它乌地层小区。区内主要分布长城系、上志留统、下泥盆统、上石炭统、侏罗系、下白垩统地层。第四系主要分布于河谷及沟谷区。

研究区岩浆活动较弱，侵入岩活动时限主要为早泥盆世-早白垩世，以早泥盆世和中侏罗世最盛，主要以岩脉状、岩株状产出。火山活动时代主要为早泥盆世-中侏罗世。火山岩主要以溢流相的中基性熔岩为主，缺乏爆发相和沉积岩的火山物质，其岩性较为单一，以辉绿岩、辉长岩等为主。

研究区位于西南天山这个典型的造山活动带，它经历了华力西运动、燕山运动、喜马拉雅运动等多期次构造运动，经历了古大陆边缘和沉积盆地构造类型的频繁转换[7]，为一多期造山带（多旋回造山带）。研究区属西南天山西段，构造线方向为东西向或近东西向，属经纬向构造带，构造带中挤压推覆构造发育，由于挤压推覆，发育有构造岩块，刚性岩石呈构造体（岩块）漂浮于软质岩石基质之中，且推覆界面极不规则[8]。

2 野外样品采集及加工

样品采集约用“套筛取样法”采样，截取粒级为-10～+80目，不仅可以获取最丰富的地球化学信息，而且还有效地回避了地表有机质（草及植物根系等腐植质）及风成沙和风成黄土等的影响。

室内样品加工严在无污染的环境下用无污染设备进行，原始样品在室内样品精加工，过筛后样品重量大于150g，重复样的样品重量过筛后大于300g。

样品分析是根据所制定的配套分析方案严格执行的，各元素的方法检出限均满足《地球化学普查规范》（DZ/T0011－91）要求，以此确保检测结果的准确可靠。各元素分析方法、检出限、精密度符合相关要求，列于表1。

表1 14种元素分析方法及检出限一览表

3 地球化学异常特征

3.1 地球化学数据处理

3.1.1地球化学参数的统计与计算

工作区已实现1∶5万水系沉积物测量全覆盖，本次工作对全区采用统一的背景值和异常下限，异常下限采用背景平均值加二倍标准离差，并将其与全国背景值及塔里木板块背景值进行比较。单元素异常是在元素地球化学图的基础上，统计各元素分析成果，采用剔除高值(X±3S)后的算术平均值加上2倍的标准差来确定异常下限，然后结合各元素地球化学背景对异常下限做适当的调整。异常下限确定后，就可以直接圈定出各元素的异常。表2列出了对各元素分析值进行统计的有关参数及异常下限，所圈出的各元素异常数目。工作区共圈定单元素异常383个。

表2 单元素异常下限及异常数量统计表

3.1.2 数理分析

1）元素的分布。采用元素直方图进行元素分布态势分析，W、Sn、Mo、Bi呈较为完整的正态分布形态，Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Sb呈左偏或右偏的形态，说明可能与元素活跃性强及研究区内的热液活动有关(图1)。

图1 元素分布直方图

3.2 单元素异常特征

Cu等14个元素地球化学图中，均有强度不同的异常显示，主要集中分布于工作区东部和西南部；中部异常较为分散，且面积小。Cu、Pb、Ag异常相关性较好，套合较好；Cu异常浓度分带明显，Au异常面积小，零星分布。

3.3 综合异常特征

全区圈出综合异常33处，按其元素组合可分为四大类。①Cu-Pb-Zn-Ag组合，数量相对较多，包括HS-31、HS-29、HS-11、HS-26、HS-25、HS-15、HS-7、HS-32、HS-22、HS-14、HS-27、HS-6、HS-12、HS-3、HS-2、HS-8等。②W-Sn-Bi-Mo组合，包括HS-28、HS-19、HS-30、HS-17等。③Au-As-Sb组合，包括HS-28、HS-24、HS-13、HS-18、HS-4等。④Ni-Cr-Co组合，包括HS-10、HS-9、HS-5等。从异常特征分析， Cu-Pb-Zn-Ag组合较复杂，在综合异常综合排序中大多属乙、丙类异常，对成矿有较大指示意义。

3.3 典型异常介绍

HS-29号综合异常，面积大，强度高，具矿致异常特征。该异常位于萨热克巴依一带，异常呈北西-南东向展布，面积约8.15km2，组合元素有Cu、Pb、Ag、Au、Sb五种，各元素异常套合良好，强度高，浓集中心明显（图2）。元素中Cu最大值为344×10-6，衬值高达3，具有2级浓度分带；Pb最大值为223×10-6，衬值为3.21，具二级浓度分带，Ag最大值为0.5×10-6，衬值为2.17，具二级浓度分带（表3）。Cu和Pb的富集特征十分明显，在单元素异常排序中排在第二位。异常区出露地层主要为白垩系克孜勒苏群，岩性为棕红色、淡棕红色岩屑石英砂岩，浅灰、灰白色石英砂岩、棕红色砾岩。异常位于萨热克巴依向斜收敛段，夹持于大红山-萨热克巴依断裂和小红山-纳格拉卡热大断裂之间。

表3 HS-29号综合异常特征参数表

该异常为一典型的矿致异常，有一定埋深。异常位于托运盆地西南缘与东阿赖褶皱带之间的次级中生代断陷盆地中，矿化受萨热克巴依向斜及两条北东-南西向的区域大断裂控制，铜矿化产于白垩系克孜勒苏群碎屑岩建造中。从异常的地球化学特征及异常所处的地质背景看，异常应与白垩系砾岩和砂岩中Cu、Pb、Ag等多金属在沉积作用中的预富集和成岩期后改造作用再富集有关，矿区富碱基性岩浆喷发-侵入活动对含铜砂岩具有一定叠加改造作用[9]。异常北部有已知的中型萨热克砂砾岩型铜矿床，其成因类型属沉积改造型砂砾岩铜矿[10]。2009年在异常区内南部发现了坨罗母塔依铜矿点，产于灰白色钙质石英砂岩中，为砂岩型铜矿，该异常具有良好的找矿前景。

4 成矿地球化学预测

研究区为中低温成矿元素浓集区，尤其是区内西南部萨热克巴依一带及东部阿恰依一带为主要异常分布和矿化蚀变地段。异常元素组合的主要类型有Cu-Pb-Ag、Cu-Au-Ag、Cu-Au-Sb-Ag等。矿化多见于断裂破碎带中或向斜构造槽部的山间盆地的白垩系砂岩层位中，矿石多呈星点状、斑点状和稀疏浸染状。断裂构造带附近的砾岩、钙质石英砂岩等部位，具有较高的孔隙，而其顶、底的泥质岩、粉砂岩、灰岩是很好的隔水层，为成矿热液的沉淀提供了可能。

图2 HS-29综合异常剖析图

5 工程验证结果

2009年在该异常范围内开展踏勘检查时发现了坨罗母塔依铜矿点，以孔雀石化为主要标志，矿化赋存于白垩系克孜勒苏群灰白色（钙质）石英砂岩中。矿上异常是以Cu、Pb、Ag、Au、Sb为主要元素的异常，针对Cu异常赋存的克孜勒苏群地层测制了1∶1万地化剖面（DHPI）。通过地化剖面测量，在异常南部发现了铜原生晕，对应于灰白色钙质岩屑石英砂岩，铜峰值可以达到4 289×10-6，同时金在该层中也呈升高趋势。随后针对矿点做了矿点检查工作，开展了1∶1万地质填图工作，并垂直于矿化体进行了槽探揭露。

矿点上施工的探槽化学样分析成果显示，TC1探槽中有Cu的矿化显示，Cu最高品位为1.18×10-2，大部分已达到边界品位，部分达到最低工业品位；TC2探槽中有弱的Cu矿化显示，Cu最高品位为0.253×10-2，矿化无一例外存在于灰白色（钙质）石英砂岩中。根据探槽揭露结果，共圈定了三条铜化体，矿体具有多层性，且与灰白色石英砂岩关系密切，延伸较为稳定。

从异常的地球化学特征及异常所处的地质背景看，异常应与白垩系砾岩和砂岩中Cu、Pb、Ag等多金属在沉积作用中的预富集和成岩期后改造作用再富集有关。从异常特征及成矿条件来看，该异常具有良好的找矿前景。

6 结论

根据水系沉积物测量地球化学异常特征，结合成矿地质背景分析，找矿标志主要有以下2类：

1）以Cu、Pb、Ag、Cu-Au-Ag、Cu-Au-Sb-Ag为主要元素组合的综合异常，其矿物组合应为孔雀石、黄铜矿、铜蓝、辉铜矿等；

2）主要的围岩蚀变现象有硅化、褐铁矿化、碳酸盐化、绿泥石化、绢云母化和高岭土化[11]。

根据异常元素组合特征，结合成矿地质条件分析，该区具有一定的成矿远景。今后的找矿方向有三：

1）萨热克巴依向斜向西收敛段的以Cu、Pb、Ag、Au为主要元素组合的综合异常区；

2）西部及中部有Cu-Au-Ag元素组合异常分布的长城系阿克苏岩群出露区域；

3）东部阿恰依一带分布有以Cu-Au-As-Sb为主要元素组合的综合异常的断裂构造破碎带及其附近的浅变质碎屑岩系出露地段。

根据1∶5万区域地质矿产调查成果，工作区主攻矿种为铜，工作区已发现铜矿床1处，铜矿点1处，铜矿化点4处。铜找矿思路为：以砂岩型铜矿为重点，以变质岩型铜矿为新方向，以中低温热液型铜矿为参考[12]。

[1] 董连慧，冯京，刘德权，等．新疆成矿单元划分方案研究[J]．新疆地质．2010，28(1)：1-15．

[2] 刘拓，单金忠，王学彦，等．新疆地球化学景观区划分及意义[J]．新疆地质．2001，19（3）：228-230．

[3] 喻劲松．高寒干旱荒漠景观区表生地球化学与勘查技术方法研究[D]．北京：中国地质大学，2005．

[4] 潘桂棠，肖庆辉，陆松年，等．中国大地构造单元划分[J]．中国地质．China Geology．2009，36（1）：1-28．

[5] 董连慧，屈讯，朱志新，等．新疆大地构造演化与成矿[J]．新疆地质．2010．28（4）：351-357．

[6] 蔡土赐，等．新疆维吾尔自治区岩石地层[M]．武汉：中国地质大学出版社，1999．

[7] 赵仁夫，杨建国，王满仓，等．西南天山成矿地质背景研究及找矿潜力评价[J]．西北地质．2002，35（4）：101-121．

[8] 张天池，孙成旺，宋福生，等．新疆乌恰县恰克马克一带构造特征分析[J]．西部探矿工程．2012，（2）：166-170．

[9] 胡庆雯，刘宏林．新疆乌恰县萨热克砂岩铜矿床地质特征与找矿前景[J]．矿产与地质．2008，22（2）：131-134．

[10] 师兵，张生军，王嘉炜．新疆乌恰县砂岩型铜矿地质特征及成因浅析[J]．科技资讯．2014.13:232．

[11] 胡剑辉，吉蕴生，曾志钢，等．新疆萨热克铜矿床地球化学异常评价研究[J]．矿产勘查．2014，5（2）．

[12] 李双江，叶征宇，孙成旺．新疆恰克马克一带铜成矿条件及找矿方向[J]．四川地质学报．2014，34（1）：91-94．

1∶50 000 Stream Sediment Survey and Prospecting in Qiakemake, Xinjiang

YE Zheng-yu XU Zheng-qi HUANG Xin

(1-Chengdu University of Technology, Chengdu 610059; 2-Sichuan Institute of Uranium Geological Survey, Chengdu 610061)

The present paper deals with distribution of elements in Qiakemake, Xinjiang by means of mathematical statisticselement distribution situation and linear correlation analysis based on 1:50 000 stream sediment survey data. The relation of comprehensive anomaly with minerals is discussed based on single element anomaly and comprehensive anomaly distribution characteristics in combination with metallogenic geological conditions. Range of reconnaissance for main minerals is put forward.

stream sediment survey; geochemistry; prospecting; Qiakemake, Xinjiang

2017-05-06

新疆1∶5区域地质矿产调查项目管理办公室资助项目，项目编号：XJQDZ2009-09

叶征宇（1987-），男，硕士研究生，工程师，长期从事地质调查与矿产勘查、地球化学勘查工作

P632+.3

A

1006-0995（2018）01-0158-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2018.01.036