青海查肖玛地区1/5万水系沉积物地球化学特征及成矿预测

2020-03-26孙婷婷思积勇

中国锰业 2020年1期

孙婷婷，李戬，思积勇

(青海省第五地质勘查院，青海西宁 810099)

青海查肖玛地区位于唐古拉山北坡，属高寒山区二级景观区。区内山脉较为短小，且山体较窄，长度一般在3～8 km，其上部为裸露的基岩，下部岩屑坡、碎石流等发育，地势西高东低，总体西部切割较大，东部相对平缓，区内交通条件差，地质工作程度低，矿产工作几乎处于空白状态。研究区北西方向有楚多曲铅锌矿、小唐古拉铁铅矿等矿床。楚多曲矿床成矿时代为晚燕山期—喜马拉雅期，成矿地层为雀莫错组以及布曲组，成矿类型为中低温热液型；小唐古拉矿床成矿时代为燕山期，成矿地层主要为雀莫错组，成矿类型为火山—沉积类型。综上所述，研究区内矿种以铅锌铁等为主，成因类型多样，成矿具有多期次性，指示该区成矿条件较为优越。

1 地质概况

青海查肖玛地区位于西藏—三江造山系，羌北弧后前陆盆地中，主要出露中侏罗世雁石坪群雀莫错组、布曲组、夏里组及第四纪地层(见图1)。

雀莫错组主要分布在日阿巴亚楼—龙亚一带，呈条带状北西向展布，岩性主要为灰绿色中薄层状细粒岩屑石英砂岩、岩屑砂岩、含粉砂质泥岩、灰黑—灰褐色泥岩等[1]，地层中Pb、Ag、Zn元素含量远远高于地壳丰度值，说明该地层局部有可能会富集成矿。布曲组主要分布在区内中部，上覆夏里组地层，下覆雀莫错组地层，北西向展布，顶底部为一套灰色微晶灰岩、细晶灰岩、砂屑灰岩等碳酸盐地层，中部以泥钙质粉砂岩为主，夹长石石英砂岩。长石石英砂岩中见砂纹层理、对称波痕等构造，粉砂岩中见水平层理，地层中Pb、Ag、Cu、Sn等含量是地壳元素丰度值的2倍以上，楚多曲典型矿床中部分矿体产出于此地层，说明该地层是成矿地层之一。夏里组地层主要分布在研究区北东部，是一套由细粒砂岩、粉砂岩、泥岩和少量灰岩组成的粗细相间的旋回性沉积序列,地层中各元素含量略高于地壳丰度值，结合区域成矿事实，该地层成矿概率较低。

1 第四纪沼泽、冲击物、冰碛物、冰水堆积物；2 中侏罗世夏里组岩屑石英砂岩、长石石英砂岩夹粉砂岩、灰岩；3 中侏罗世布曲组灰岩、粉砂岩、长石石英砂岩；4 中侏罗世雀莫错组石英砂岩、粉砂岩；5 古新世花岗斑岩；6 古新世二长花岗岩；7 地质界线；8 逆断层；9 平移断层；10 向斜；11 水系异常；12 找矿远景区；Ⅰ 日龙玛—日阿巴亚楼钨锡远景区；Ⅱ 陇亚曲—沙赛日玛楼锌铅远景区；① 日陇玛亚楼综合异常；② 沙赛日玛楼综合异常；③ 查肖玛综合异常

区内断裂、褶皱构造较发育，线性构造有NW、NE、EW向3组，NW向逆冲断裂形成时间早，规模较大，为区内主干构造。NE向平移断裂为区内最晚构造，其错切NW、EW向断裂。褶皱构造主要分布在中侏罗世地层中，以北西向向斜为主。

区内岩浆活动发生在古近纪古新世，区内侵入岩呈北西向岩株状展布，岩石类型为酸性侵入岩，岩性为肉红色中粗粒二长花岗岩和浅灰色花岗斑岩，沿断层接触部位或裂隙侵入。

2 样品采集与分析

本次水系沉积物测量采样严格按照有关规范要求执行，同时充分考虑研究区自然地理、景观特点进行布设，遵循最有效控制汇水域且大致均匀的原则，以有限的采样点取得最佳效果。样点布置视具体情况进行了适当的调整，常年冰川覆盖范围内不布样；水系发育区、成矿远景区、遥感异常区布点密度相对加大；第四纪冲洪积覆盖区、沼泽区放稀布点控制。采样粒级为0.25～1.7 m(-10～+60目)，采样平均密度4.21点/km2，共采样1 538个，含重复样36个，完成面积392 km2，其中51 km2为冰川、雪山等覆盖的不可采区[2]。

查肖玛位于楚多曲—日陇玛成矿带，根据成矿带主要成矿元素、指示元素及区内1/20万水系沉积物测量异常主要元素组合特征，针对区内16种元素进行分析，Cu、Pb、Zn、Cr采用X荧光光谱法(XRF)，Ag、Sn采用发射光谱法(ES)，As、Sb、Hg采用原子荧光光谱法(AFS)，Au、Bi、Mo、W、Cd、Co、Ni采用电感耦合等离子体质谱法(ICP-MS)[2]，以上检测方法均满足数据质量要求。

3 地球化学特征

3.1 水系沉积物地球化学参数特征

将查肖玛区内水系沉积物中16种元素的含量平均值作为丰度估计值与全省、雁石坪地区丰度值进行比对[3](见表1)。与全省相比，Au、Hg元素丰度比全省低，Cu、Ag、Cr、Ni元素丰度与全省丰度大致相当，Pb、Zn、Co、Cd元素丰度是全省元素丰度的1.17～1.69倍，W、Sn、Mo、Bi、As、Sb元素丰度是全省丰度的2.09～8.69倍，反映该区成矿元素以高温热液元素为主。与雁石坪地区相比，高温元素含量是雁石坪地区的3倍以上，表明区内W、Sn、Bi、Mo等元素呈富集状态，预测可能富集成矿。

表1 查肖玛地区水系沉积物地球化学参数

3.2 元素在主要地质体单元中的分布特征

统计查肖玛区内水系沉积物元素特征在不同地质单元中的相对丰度值(见图2)，对不同地质单元的地球化学特征进行研究分析，得知W、Sn、Mo、Bi高温热液元素在雀莫错组上段及其紧邻的第四纪地层中呈显著的偏高态势[4]，均超过全区平均值的1倍以上。Pb、Zn在中侏罗世雁石坪群夏里组和布曲组地层中偏高，与其伴随的As、Sb、Ag、Cd、Au等元素也有明显的偏高。第四纪冰水堆积物中元素含量相对全区偏低较明显。侵入岩在查肖玛西部有较小面积的出露，岩性为花岗岩，涉及的采样点仅为15个。

图2 元素在区内各地质单元相对丰度

3.3 元素统计分布特征

依据研究区内水系沉积物样品计算的平均值和离差(不剔除高含量数据)，按Cp=X±3S值作为元素剔除界限，利用浓幅分位判断测区各元素与背景的离散程度。统计各元素不同浓幅分位区间剔除高值点个数[5](见表2)。

表2 主要元素浓幅分位特征一览

通过全区元素原始数据变化系数(CV1)和背景数据变化系数(CV2)，利用CV1和CV1/CV2(原始数据与背景数据离散程度)制作变化系数图[6](见图3)。

图3 元素变化系数解释图

由表2、图3分析得出如下结论：W、Sn、Mo元素高强数据非常多，剔除数据多，剔除值达到1/2浓幅分位值，成矿的可能性大。W超过1/2浓幅分位值的高强数据多，达75个，暗示区域内W、Sn等元素富集与岩浆岩高温热液成矿作用有关。Hg元素离散程度大主要反映研究区内断裂构造相对发育[7]。

3.4 元素聚类分析

对区内16种元素的原始数据取对数作聚类分析得到元素的相关性谱系图(见图4)，分析元素之间的共生组合关系[8-10]。在相关系数γ=0.4时，区内元素可分为4类，第1类反映了区内中低温铅、锌、铜、银等多金属矿化，在γ=0.6时，又分为4个亚类：①是区内的主要成矿元素，预示该区中—低温热液成矿作用，②为基性—超基性岩相关的元素组合；第2类是Au单元素，反映区内金成矿的复杂性；第3类是Hg单元素，反映区内较为发育的断裂构造活动；第4类为W-Sn-Mo，是区内的主要成矿元素，反映与岩浆有关的高温热液成矿作用[11]。

图4 R型聚类分析元素谱系图

3.5 单元素异常特征

表3 元素异常下限统计

3.6 综合元素异常优选及评价

结合16种元素相关性聚类分析特征以及分布特征，以W-Sn-Mo-Bi、Cu-Pb-Zn-Ag-Cd和Au-As-Sb-Hg元素组合圈定组合异常，以此为基础，在全区内圈定11处综合异常，其中4处乙类异常，7处丙类异常，现优选出3处异常推断解释如下。

异常区内主要出露雀莫错组上段地层，区内两条北西向断裂构造穿过异常区，被后期北东向的断裂截切。该异常主元素W，伴生Sn、Mo等元素异常，具有高温热液成矿元素组合特征。元素异常线套合较好，异常整体呈长轴北东向的椭圆状，异常具二级以上浓度分带，异常浓集中心部位有断裂构造穿过，初步推断异常的形成与区域内断裂构造有关，特别是后期北东向的断裂构造。热液来源推断深部或者雪山覆盖部位存在中酸性花岗岩岩体，后期的异常查证过程中，测制地化剖面3条，3条剖面样品中均显示出高含量的W、Sn异常，表明了W、Sn异常的存在。

异常位于日陇玛亚楼HS6综合异常东部，异常区北部出露布曲组地层，南部出露雀莫错组地层，二者呈断层接触关系。异常区东部还见小面积第四纪河流洪积物覆盖。区内见3条北西向的断裂和1条北东向的断裂，北东向的断裂截切错动北西向断裂构造。该异常主元素Zn，伴生Au、Bi、As、Sb、Pb等元素异常，具有中低温热液成矿元素组合特征。Zn异常线与伴生元素异常线局部套合良好，异常套合中心部位均有断裂构造穿过，异常均只具有一级浓度分带，初步推断反映的是断裂活动产生的中低温热液元素的轻微富集。后期查证工作中在该区域异常浓集中心部位发现破碎蚀变带，并施工探槽，发现了Pb、Zn矿化，表明该异常是以铅锌为成矿元素的矿致异常，与区域内断裂构造作用有关。

3.6.3 查肖玛HS Sn(WMo)综合异常

异常位于研究区西部，主要出露雀莫错组上段地层，异常区的南部和北部均存在小面积花岗岩岩体出露，异常浓极中心被断裂贯穿。该异常主元素Sn与W、Mo套合良好，异常面长轴北西向，断裂带方向与异常长轴方向斜交，该异常元素含量非常高，主元素具有二级浓度分带。