新疆阿尔泰阿舍勒矿集区多金属矿远景区预测

吴晓贵 何斌 周峰 秦纪华

摘   要：通过对阿舍勒矿集区1∶20万水系沉积物数据重新处理，结合对新获取1∶5万重力和1∶2.5万磁测数据的处理，研究选取 Au，Ag，Cu，Pb，Zn等元素综合异常及高剩余重力、低磁异常为预测准则，初步在阿舍勒铜锌矿西北部玛尔卡库里断裂东北部圈出一处找矿预测区。

关键词：阿尔泰;阿舍勒矿集区;重磁;多金属矿预测;水系沉积物

阿舍勒矿集区位于中国与哈萨克斯坦边境附近，因分布着较多的VMS型多金属矿床（点）广受关注。盆地内除大型阿舍勒铜锌矿床外，还发育有萨尔朔克中型铜金多金属矿床及喀英德、桦树沟、床阿依、阿依托汗等铜矿点。近年来各单位在阿舍勒矿集区开展了大量大比例尺物化探工作，主要用于矿区及边部找矿工作[1]。诸多学者认为矿体异常组合为高极化、低阻、高重力及Cu-Pb-Zn-Au元素异常，是发现和圈定阿舍勒铜锌矿的重要找矿标志[2-4];阿舍勒矿床深部具较好的找矿前景，为深部找矿指明了方向[5-7]。本文利用以往1∶20万水系沉积物数据，结合最新获取1∶5万重力测量及1∶2.5万地面高精度磁测资料，据前人总结的典型矿床找矿模型，圈出找矿预测区，以期为矿集区下一步找矿提供方向。

1  区域地质背景

阿舍勒矿集区位于阿尔泰成矿带西北部，构造上位于南阿尔泰裂陷盆地西北部（图1）[8]。出露地层主要有上志留—下泥盆统康布铁堡组、下—中泥盆统托克萨雷组、下—中泥盆统阿舍勒组、中—上泥盆统阿勒泰组、上泥盆统齐也组、下石炭统红山嘴组和新生界。

上志留—下泥盆统康布铁堡组为一套中深变质海相火山-沉积岩建造，下—中泥盆统托克萨雷组为一套海相陆源碎屑岩夹硅质岩、碳酸盐岩沉积建造，下—中泥盆统阿舍勒组为一套滨-浅海相的火山岩，火山-沉积碎屑岩夹碳酸盐岩建造，中—上泥盆统阿勒泰组为一套海相类复理石碎屑沉积岩建造，上泥盆统齐也组为一套浅海-半深海相的火山岩-火山沉积碎屑岩建造，下石炭统红山嘴组为一套滨-浅海相火山岩-火山碎屑沉积岩夹碳酸盐岩建造。

矿集区内泥盆纪火山活动可划分为阿舍勒和齐也2个喷发旋回，5个喷发亚旋回。早—中泥盆世阿舍勒旋回形成的岩石以英安质火山碎屑岩为主，少量熔岩、次火山岩、火山-沉积碎屑岩和硫酸盐岩等。火山岩属拉斑玄武岩系列，以中酸性和酸性为主，基性为次，构成“双峰式”火山岩组合。由早到晚，火山喷发由远源-近源，火山活动由弱-强，最后以次火山岩的侵入结束该火山旋回。阿舍勒矿集区内铜多金属矿主要与该区泥盆纪火山活动有关。晚泥盆世齐也旋回组成岩石以火山碎屑岩为主，熔岩次之，次火山岩较发育，少量火山-沉积碎屑岩。从火山岩成分上看，下部主要为酸性和中酸性，中性次之，中部为中性，上部以基性为主，少量中性。从火山岩碱度来看，中、下部属拉斑玄武岩系列，上部演变为高铝玄武岩系列。总体看，该旋回火山岩从早到晚，成分由酸性-中性-基性反向连续演化，火山岩碱度增大，属连续系列的火山岩组合。

矿集区由东北向西南横跨喀纳斯隆起、阿舍勒裂陷盆地及卡尔巴-哈巴河弧前盆地等构造单元，3个构造单元分别以玛尔卡库里断裂和别斯萨拉断裂为界。阿舍勒盆地受玛尔卡库里断裂和别斯萨拉断裂控制，整体呈“楔形”。玛尔卡库里断裂总体走向NW向，断层面倾向NE，平面上呈舒缓的反“S”型。走向北向的别斯萨拉大断裂是加曼哈巴复背斜与阔勒德能复向斜的分界断裂，呈舒缓波状展布，东端与哈巴河大断裂斜接复合[9-11]。

2  矿集区地球化学特征

据阿舍勒矿集区一带1∶20万水系沉积物数据，将化探数据进行移动平均法、对数间隔法、S-A、累频法、剩余值异常法、衬值等方法处理对比发现，累频法是最能避免遗漏异常的方法，利用该方法绘制了矿集区地球化学图。

从矿集区Au，Cu，Pb，Zn元素地球化学图可知（图2），阿舍勒铜锌矿具强Cu，Pb，Zn异常，弱Au异常，元素异常套合较好，Cu，Pb，Zn，Au元素异常峰值分别大于58.90×10-6、40.28×10-6、144.14×10-6、1.43×10-9;萨尔朔克铜金矿床具弱的Au，Cu，Pb异常，元素异常有一定套合，元素异常峰值分别大于1.2×10-9、45.65×10-6、99.01×10-6;喀英德铜矿点具弱的Cu，Pb，Zn异常，中等强度Au异常，元素异常有一定套合，Cu，Pb，Zn，Au元素异常峰值分别大于41.25×10-6、19.19×10-6、104.94×10-6、1.87×10-9;床阿依北镜铁矿点具弱的Au，Cu异常，中等强度Pb，Zn异常，各元素异常有一定套合，Cu，Pb，Zn，Au元素异常峰值分别大于35.39×10-6、28.26×10-6、120.30×10-6、1.04×10-9。从区域上看，元素异常总体呈NW向展布，与阿舍勒组展布方向基本一致，阿舍勒铜锌矿周边一系列铜多金属矿点均处在该Cu，Pb，Zn，Au异常中。

阿舍勒矿集区1∶5万水系沉积物测量成果显示，分布于阿舍勒铜锌矿床的Au，Cu，Pb，Zn，Ba等元素组合异常，异常峰值分别大于2×10-9、150×10-6、120×l0-6、400×10-6、450×10-6。元素具明显浓集分带和较强的浓集中心，形态为椭圆状，长轴方向近NS向，面积约5.5 km2。阿舍勒铜锌矿床1∶1万土壤测量成果显示，矿区具明显的Cu，Pb，Zn，Au，Ag，As，Sb，Bi，Sn异常，异常峰值Cu大于800×10-6、Pb大于200×10-6、Zn大于125×10-6、Au大于80×10-9、Ag大于2×10-6、As大于240×10-6、Sb大于20×10-6、Bi大于16×10-6、Sn大于20×10-6;元素异常套合较好，异常总体长轴方向近NS向，与主矿体走向基本一致。1∶1万原生晕测量成果显示，矿区具明显的Cu，Pb，Zn，Au，Ag，As，Sb，Bi，Sn异常，异常峰值Cu大于400×10-6，Pb大于400×10-6，Zn大于250×10-6，Au大于45×10-9，Ag大于10×10-6，As大于90×10-6，Sb大于27×10-6，Bi大于32×10-6，Sn大于27×10-6。元素異常套合较好，异常总体长轴方向近NS向，与主矿体走向基本一致。综上所述，中大比例尺化探成果显示，1∶20万水系沉积物测量对找矿指示性明显。

3  矿集区重力特征

3.1  布格重力特征

据1∶5万地面重力测量（点线距为100×500 m）取得的数据，制作了阿舍勒矿集区1∶5万布格重力异常图（图3）。从布格重力异常图可看出（图3-A），阿舍勒矿集区布格重力异常幅值为-156.9×10-5～-121.2×10-5 m/s2，异常幅值由NE向SW逐渐升高，由NE向带状异常及个别幅值较大的重力高和重力低圈闭异常相间分布构成。以玛尔卡库里断裂为界，西南部布格重力异常值较高，东北部较低，反映了玛尔卡库里断裂东部阿舍勒裂陷盆地和西部卡尔巴-哈巴河弧前盆地区域地质构造单元的展布特征。重力场特征表明，本区处于不同地质构造单元过渡部位。阿舍勒裂陷盆地基本处于阿舍勒矿集区中部复杂重力场区，该异常值范围在-138.2×10-5～-129.9×10-5 m/s2，为大面积带状异常，零星分布的小面积重力高异常圈闭及局部叠加的重力异常。重力场的复杂变化与泥盆系被多期次中酸性岩体侵入就位有关，是成矿有利部位，阿舍勒铜锌矿、萨尔朔克金铜矿及众多铜多金属矿点主要集中分布在该区。

3.2  局部重力异常特征

对重力资料进行解释时，客观划分局部异常是对不同地质体做出正确解释的前提，也是划分不同地质体的重要依据。因此对重力数据处理时，可采用滑动窗口平均法、垂向二次导数、圆周法、切割法和趋势分析法等进行局部异常的提取。剩余重力异常求取方法：趋势面分析法对分离局部重力异常能力较差，圆周法效果略好;滑动窗口平均法、半径为2 000 m的垂向二次导数及切割法求取的局部重力场能更好地反映不同地质体异常特征。利用2 000×2 000 m滑动窗口平均法求取的剩余异常，对横向地质体的分辨能力更突出。为此，局部重力异常解释的基础图件选用内窗200×200 m、外窗2 000×2 000 m的窗口滑动平均法求取剩余异常，并绘制剩余重力异常图（图3-B）。通过对全区重力成果进行汇总，在工作区共划分局部重力高异常13处，重力低异常8处。由图3-B可知，强度较大的重力高异常大多分布在矿集区西部和中部，这与玛尔卡库里断裂西侧晚石炭世中-基性火山岩、侵入岩广泛分布有关。矿集区西南大面积被第四系覆盖的重力高异常具幅值不大、规模较小、变化宽缓特点。夹杂的重力低异常多呈带状分布，可能为不同地层、岩性岩相的界限反映。

4  矿集区磁场特征

阿舍勒矿集区1∶2.5万地面高精度磁测采用点线距为50×250 m。阿舍勒矿集区中心纬度为48°18′，属中-高纬度，地质体总磁化强度矢量方向呈一定倾角，倾角小于90°，为斜磁化。将实测磁性体磁化方向换算成磁性体在地球磁极时的磁化方向称为“化向磁极”，计算使用磁偏角为4.5°，倾角为69.01°，并进行化极处理，制作了阿舍勒矿集区1∶2.5万化极后磁力异常图（图4）。由图4可见，阿舍勒矿集区磁力异常整体走向呈NW向，与区域地质构造方向一致。磁场呈NW向条带状分布特征，磁场主要以正值NW向条带状中高磁异常为主，局部出现正负伴生高磁异常，磁异常展布与矿集区总体构造框架相互对应。

5  隐伏多金属矿远景区预测

5.1  预测准则

阿舍勒矿集区铜多金属矿床（点）大多赋存于阿舍勒组中下层，与双峰式火山岩建造关系密切[3，11]。因此本区要突破对多金属矿的找矿工作，必须对阿舍勒组进行推断预测。据对已知矿床周围发育的水系沉积物异常研究总结，与阿舍勒组有关的矿床周围发育的化探异常以Au，Cu，Pb，Zn为主。通过整理阿舍勒礦集区物性资料发现，阿舍勒组与其他地层密度差异不大，较上覆齐也组小（表1），矿集区内矿床（点）多处于重力高或重力高边部（图3-B），说明区域重力异常对找矿具一定指示作用。由图4可知，阿舍勒矿集区内多金属矿床（点）多处于弱正磁或弱负磁异常中（萨尔朔克铜金矿一带因基性岩发育，局部出现点状强正磁异常），与以往研究成果一致[4]，说明磁异常只能提供成矿地质背景方面资料。

综上，本次建立了区域典型矿床预测标志（表2），该标志可通过化探元素综合异常、高重力、弱磁性特征圈定隐伏、半隐伏阿舍勒组范围，进而发现矿化线索，甚至矿化体。

5.2  预测结果

据上述原则，在阿舍勒铜锌矿西北部圈出找矿预测区（图5）。在预测区内圈出Au，Ag，Cu，Pb，Zn等元素化探异常，各元素异常浓集中心向西南偏移的原因主要是水系沉积物样品位于沟谷下游所致。异常元素组合与阿舍勒铜锌矿高度一致，对应较好的剩余重力异常。

找矿预测区目前地表出露齐也组，据阿舍勒铜

锌矿近年来外围找矿研究及深部钻孔验证资料12，

齐也组中Au，Ag，Cu，Pb，Zn等元素整体丰度较低，不足以引起上述化探异常。矿区大比例化探成果亦显示齐也组中存在沿断裂分布的Au，Ag，Cu，Pb，Zn等元素异常，断裂不发育地段齐也组未圈出化探异常。因此，该异常原因初步认为是沿玛尔卡库里断裂及次级断裂上升的热液萃取隐伏阿舍勒组中矿化物质引起（玛尔卡库里断裂及次级断裂形成时间约在251～290 Ma，晚于阿舍勒组的379～390 Ma年龄）[12-15]。2019年开展的大地电磁测深剖面成果显示（图5中右图），1 500 m以浅齐也组电阻率在4 000～28 000 Ω·m，地表下1 500～3 200 m埋深的电阻率小于4 000 Ω·m，为中低阻异常，与阿舍勒铜矿深部异常特征类似。说明该处隐伏的阿舍勒组具一定找矿前景，可作为下一步地质找矿重点工作区。

6  结论

（1） 通过对阿舍勒矿集区1∶20万水系沉积物化探资料重新处理，在阿舍勒铜锌矿床西北部圈出Au，Ag，Cu，Pb，Zn等元素异常。

（2） 高剩余重力是阿舍勒矿集区内多金属矿床的找矿标志之一，磁异常只能提供成矿地质背景方面资料。

（3） 在阿舍勒铜锌矿床西北部圈出深部找矿预测区，该区预测存在Au，Ag，Cu，Pb，Zn等元素异常及高剩余重力、弱磁性、中低阻等。预测区深部隐伏的阿舍勒组可作为本区下一步地质找矿工作重点。

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Abstract： In this study，through the reprocessing of 1：200000 stream sediment data in Ashele ore district，in combination with the 1：50000 gravity data and 1：25000 aeromagnetic data obtained in this area.Choosing elements such as Au，Ag，Cu，Pb，Zn anomalies and high-gravity and low-magnetic anomalies as the prediction criteria.A prospecting prediction area is preliminarily delineated in the northwest of Ashele copper zinc deposit and the northeast of markakuli fault.

Key words： Altay;Ashele ore concentration area;gravity and magnetic survey;polymetallic deposit prediction;stream sediments