新疆维吾尔自治区乌恰县吉根地区水系沉积物测量地球化学特征及找矿预测
2021-05-21吴彦彬王增博
吴彦彬，王增博
（1.桂林理工大学，广西 桂林 541006；2.新疆广汇锰业有限公司，新疆 喀什 844000）
水系沉积物地球化学测量是区域化探的主要方法，因其可以有效获取隐伏、半隐伏、难识别矿的成矿信息，自20世纪60年代以来被广泛应用，在国内外综合地质找矿中起到十分重要的的作用[1]，尤其在寻找金、铜等多金属矿产方面，取得了良好的成效。
1 地质背景
研究区位于处于天山褶皱系、塔里木地台和西昆仑褶皱系三大构造单元交汇部位的天山褶皱系，南天山冒地槽褶皱带东阿赖-哈尔克早古生代沟弧系内[2]。区内褶皱构造和断裂构造发育，构造线以NE—NNE向为主。所属成矿带为西南天山乌拉根—霍什布拉克铅锌成矿带。调查区东北角外围己发现多个金、多金属矿床（点），主要有萨瓦亚尔顿锑金矿、霍什布拉克铅锌矿、卡拉脚古牙锑矿等（图1）。
研究区出露地层主要有古生代上志留统、下泥盆统、中泥盆统和上石炭统，以及中生代白垩系和新生代古近系、新近系、第四系。其中下泥盆统地层为本区沉积变质型锰矿主要赋矿层位，上志留统和下泥盆统地层为萨瓦亚尔顿大型穆龙套型金（锑）矿赋矿层位，中泥盆统地层为萨瓦亚尔顿沉积改造型铅锌矿赋矿层位[3]。
图1 调查区地层区划图
2 统计分析
本次工作所采集的水系沉积物样品均由中南地质勘查院中心实验室（甲级资质）承担。依据《地球化学普查规范（1:5万）》DZ/T0011-91采用石墨炉、原子荧光和质谱仪等仪器进行测试分析（表1）。
表1 全区水系沉积物元素含量原始数据统计
从上表中看出各元素的偏度系数都大于0，表明各元素都为正偏即各元素为偏正态分布；各元素的峰度系数都明显的大于0，反映各元素要比正态分布更显峰值，大多元素都有明显的特高值；各元素（除W、Pb、Bi、Ge）的富集系数明显大于1，表明水系沉积物中各元素含量在勘查区内相对于中国高寒山区水系沉积物含量得到一定的富集；从变异系数中可以看出：Au(151%)、Sb（184%）、Sn（117%）三元素的变异系数大于100%表明：以上三元素的在空间的分布极不均匀，有利于富集成矿。从上述统计结果并结合勘查区成矿特点得出：勘查区主要以Au、Mn、Sb元素为主要成矿元素。
2.1 因子分析
首先将全区各元素进行对数变换，再进行了KMO and Bartlett's Test检验（表3），得出KMO值为0.856（大于0.6），球形检验显著，两个条件表明变量适合做因子分析。
表2 正交旋转成份矩阵及因子方差贡献累计
从上表可以得出：因子1（Cr、Co、Ni、Ge）为勘查区铁族元素组合代表；因子2（Zn、W、Sn、Bi、Pb）为中高温元素组合，反映矿区矿化（体）尾部元素组合；因子3（Hg、Cd、Mo）元素组合；因子4为(As、Sb)元素组合，反映勘查区Sb元素的成矿、伴生元素组合特点；因子5为（Cu、Au）反映勘查区Au元素的成矿、伴生元素组合特点；因子6为Mn，反映工作区Mn矿主要通过后期独立的沉积、变质富集形成。从这六个因子中可以看出：勘查区元素经过多期次、再组合、再分配的过程，因子1主要为早期海相沉积环境下的元素组合，因子2-5为后期热液作用的产物，因子6为变质作用的产物。
2.2 组合元素异常
2.2.1 异常下限的确定
对测区的全部数据分别进行正态检验统计，若不符合正态分布，通过Spss软件箱图剔除离群数据后统计算术平均值和标准离差，然后计算背景平均值和对数标准离差δ，然后以T=+1.65δ计算异常下限值（表3）。
2.2.2 组合异常和综合异常的确定
根据元素成矿的共生（伴生）组合关系划分组合异常，结合测区的成矿地质条件，并以Mn、Au为主要成矿元素加入每组中，将18种元素异常划分为三类组合异常：第一组合为Au、Ag、As、Sb、Mo，为反映矿区主要成矿元素Au及伴生元素组合异常；第二组合为Mn、Cr、Co、Ni、Cd、Ge、Hg，主要反映工区内锰矿相关的元素组合异常；第三组合为Cu、Pb、Zn、W、Sn、Bi，主要反映工区内锰矿相关的元素组合异常。
3 结论
通过1∶5万水系沉积物测量，经综合分析研究得出以下结论：
（1）查明了工作区18种元素的地球化学特征，工作区分析的18种元素（W、Pb、Bi、Ge除外）的富集系数表明水系沉积物中各元素在勘查区内的含量相对于中国高寒山区水系沉积物含量得到一定的富集；Au、Sb、Sn三元素的变异系数显示在空间的分布极不均匀，有利于富集成矿。根据元素的分布特征及结合勘查区成矿特点认为勘查区主要以Au、Mn、Sb元素为主要成矿元素。
（2）通过综合分析研究，指出了找矿方向。对于寻找锰矿而言，在褶皱构造中背斜的翼部出现锰异常，当锰含量大于2000×10-6时，地表可能有锰矿点出露。在向斜核部不出现或很少出现锰异常，同时还出现含锰岩系时，认为向斜核部位为寻找沉积型锰矿的有利部位。对于寻找金多金属矿而言，Au-Ag-Cu-Sb元素的套合异常良好，成矿有利地层交界且有热液活动迹象，存在一定的矿化蚀变和构造，推测为寻找金多金属矿的有利地段。
