新疆阿泰勒地区地质矿物的化学特征及指示意义

李 庚，魏 军

（新疆地矿局第二区域地质调查大队，新疆 昌吉 831100）

新疆阿泰勒地区地质矿物主要产于造山带构造当中，整体呈现出北西到南东走向，贯通中国、俄国、哈萨克斯坦国家、蒙古国四个国家，地质矿物矿床真题由多个块体、岛弧结构构成，是组成中亚造山带的重要部分。新疆阿泰勒地区地质矿物由于所处环境的结构相对复杂，并且伴有明显的岩浆活动现象，因此具有丰富的有色金属以及稀有金属[1]。新疆阿泰勒地区地质矿物的形成以及演变一直是国内外矿山领域研究人员的重点研究内容。为进一步探究该地区地质矿物的各项基本特征，为后续矿产资源开发提供事实依据，本文开展新疆阿泰勒地区地质矿物的化学特征及指示意义研究。

1 新疆阿泰勒地区地质矿物的化学特征

为探究新疆阿泰勒地区地质矿物的化学特征，本文选择新疆北部地区，均含丰富矿产资源的阿尔泰组A 段火山岩进行化学测试，该段整体受到蚀变影响较小，通过对该区域进行分析，可充分代表新疆阿泰勒地区大部分地质矿物的化学特征。

对阿尔泰组A 段火山岩中的常量元素采用常规湿法、容量法进行化学特征分析。其中，地质矿物的烧失量采用重量法进行测量和分析，微量元素采用电感耦合法进行测量和分析[2]。在分析过程中，保证各称量元素的分析精度达到0.5%，微量元素以及稀土元素等分析精度达到1.0%。在对新疆阿泰勒地区地质矿物主量元素进行回式计算，并利用不相容元素和稀土元素等相对不活动的元素，对地质矿物中的岩石结构源区及演化特征进行分析，总结出该地区的地质矿物岩石化学特征以及地质矿物微量元素地球化学特征，下面将对其进行详细的说明。

1.1 地质矿物岩石化学特征

通过上述操作完成对新疆阿泰勒地区地质矿物测量后得出，该区域地质矿物主要由变玄武岩以及变流纹岩构成。图1 为新疆阿泰勒地区地质矿物中最有效的锆/二氧化钛×0.0001-二氧化硅图解。

图1 地质矿物锆/二氧化钛×0.0001-二氧化硅图解

图1 中A 表示为碱性碱流岩；B 表示为流纹岩；C 表示为流纹英安岩/英安岩；D 表示为粗面岩；E 表示为安山岩；F 表示为粗面安山岩；G 表示为霞石岩；H 表示为亚碱性玄武岩；I 表示为玄武岩/粗安岩/霞石岩。

由图1 地质矿物锆/二氧化钛×0.0001-二氧化硅图解可以看出，新疆阿泰勒地区地质矿物样品分别落入到亚碱性玄武岩区域以及流纹岩区域时，出现了明显缺失中性端元组分现象。在分析过程中结合表1 所示的新疆阿泰勒地区地质矿物氧化物含量，可进一步推导出该区域各地质矿物岩石分布情况。

表1 新疆阿泰勒地区地质矿物氧化物含量表

结合图1 和表1 中的内容，得出新疆阿泰勒地区地质矿物中主要元素含量数值呈现出不同的分布形式，二氧化硅的含量在45.97% ～48.21%，平均值为47.05%；二氧化钛含量变化为1.98%～3.02%，平均值为2.55%；氧化镁含量变化为12.95%～17.03%，平均值为15.20%。由此可以看出，新疆阿泰勒地区地质矿物岩石化学特征表现出明显的成分间断性，并呈现出双峰式的火山岩特性。

1.2 地质矿物微量元素地球化学特征

再通过对新疆阿泰勒地区地质矿物微量元素地球化学特征分析得出，该区域内玄武岩和流纹岩区域中稀土元素的特征差异更加明显。并且在玄武岩上∑REE 的数值相对较低，并且变化幅度较小，其数值在79.57×10-6～113.54×10-6范围之间，平均值为96.58×10-6。轻稀土与其他类型稀土元素相比相对更加富集化，重稀土相对亏损化，并且二者出现的分馏情况一般，铕（Eu）化学元素异常特征不明显，Eu 的数值在0.89 ～1.17 范围内，平均在0.98。铈（Ce）化学元素的Eu 在0.93 ～0.97 范围内，平均值为0.92。稀土元素当的球粒陨石标准变化幅度较为缓慢，因此更加证明了该区域内的岩浆起源于更深的地幔当中。地质矿物略富集钍元素、铀元素，亏损铌元素和钾元素，个别地质矿物样本当中强烈亏损锆元素，与微量元素原始地幔标准化表现出的现象基本一致。

新疆阿泰勒地区地质矿物中的微量元素，在流纹岩区域当中∑REE 的数值相对较高，并且整体变化幅度较大，其数值在65.74×10-6～198.24×10-6范围之间，平均值为135.58×10-6，重稀土元素出现了明显的亏损状态，而轻稀土元素表现出极为富集现象。Eu 的数值在0.18～0.67 范围内，平均值为0.51。从数值变化上可以看出，该区域地质矿物Eu 异常，可能存在岩浆结晶现象，并在结晶的作用下逐渐形成了分离，该区域内的残余矿物构成了现在的斜长石结构。同时，该区域还表现出明显的铌元素和钾元素富集，钍元素、铀元素亏损，表明该区域地质矿物形成过程中存在大量的铌元素和钾元素等分离结晶作用。

2 指示意义

通过本文上述对新疆阿泰勒地区地质矿物的岩石化学特征和微量元素地球化学特征分析得出， 新疆阿泰勒地区地质矿物原生晕垂向分带序列为：金元素—锡元素—铅元素—铜元素—铁元素—锰元素，余正常分带序列存在一定差异。通过从上述序列分析得出，新疆阿泰勒地区地质矿物主体形成主要以早期成矿尾晕为主，并且其中穿插着晚期前缘晕。因此，地质矿物矿床至少存在2 期成矿作用叠加现象。新疆阿泰勒地区地质矿物早期成矿前近尾晕基本全部产生，并且在主成矿期矿晕中铜元素、钍元素、铀元素逐渐产生[3]。因此，通过上述论述分析得出，新疆阿泰勒地区矿床深部仍然存在大量矿产资源富集空间，按照现有工程较高，矿区整体倾斜延伸至少125m 处，具有较为良好的有色金属矿脉群。同时，在新疆阿泰勒地区深部存在独立的金属矿体，表明该区域晚期成矿流体当中携带着更加丰富的有色金属物质，预测在新疆阿泰勒地区深部有希望找到更多的有色金属矿体。在找矿过程中还应单该考虑到该区域地质矿物矿床由于受到长时间的构造变形应祥，使得矿体整体陡峭的因素。

因此，找矿时应当更加注重在打穿致密块状矿体后，对底部厚大的矿体进行勘测。同时，在新疆阿泰勒地区地质矿物赋存区域找矿时，若只采用传统的找矿方式，只能找到个别矿体，并且有色金属的含量较少，很难达到矿产工业要求的品位。因此，对于该区域的找矿不可单纯依靠地表矿化的评价特征，应当结合其实际的地质矿物化学特征和现代化的勘探技术，对该区域的矿体进行勘测，以此找到深部品味更高的有色金属矿体。通过对新疆阿泰勒地区地质矿物矿床化学特征变化规律进行更加深入研究，并根据不同数值变化，构建该区域空间叠加模型，可实现对该区域矿体剥蚀情况、深部盲矿体找矿预测、有色金属矿物分布特征的分析，为矿山企业找矿预测提供更加有利的数据支撑。

3 结语

本文通过对新疆阿泰勒地区地质矿物的化学特征及指示意义研究得出，该区域中富含丰富的有色金属矿，但成矿分布情况在不同区域相差较大，由一套玄武岩和流纹岩组成，属于典型的双峰式火山岩。由于玄武岩和流纹岩之间差异较大，具有不同的物质来源。因此，在进行找矿的过程中，应当首先对不同区域的矿体进行采样，分别分析其地质矿物的化学特征后，再利用不同的勘探和采矿技术，进行针对性的找矿，从而达到更加有效的找矿效果。