青海大格勒沟脑北金矿床土壤地球化学异常特征及找矿意义

2022-11-01王伟虎冶福元马永俊

中国钼业 2022年5期

王伟虎，冶福元，马永俊

(1.青海省柴达木盆地盐湖资源勘探研究重点实验室，青海格尔木 816099) (2.青海省柴达木综合地质矿产勘查院，青海格尔木 816099)

0 前言

大格勒沟脑北金矿床大地构造上位于东昆仑南坡俯冲增生杂岩带[1-2]，属东昆仑南部Cu-Co-Au成矿带[3]，受北部昆中断裂影响[4]，带内断裂构造较为发育，华力西期和印支期岩浆活动频繁，成矿地质条件较为优越。受海拔较高(4 300 m)、地形切割强烈(高差400～700 m)限制，区内找矿工作难度较大。本次通过在区内开展1∶10 000土壤地球化学测量工作，圈定土壤地球化学异常，缩小找矿靶区，为该区地质找矿工作提供指导。

1 研究区地质背景

1.1 地层

图1 大格勒沟脑北金矿区地质化探异常综合图

1—第四系；2—贵德群长石石英砂岩；3—万保沟群玄武岩；4—万保沟群凝灰岩；5—万保沟群长石石英砂岩；6—万保沟群凝灰质砂岩；7—万保沟群硅质板岩；8—万保沟群硅质灰岩；9—华力西期花岗闪长岩；10—印支期钾长花岗岩；11—断裂及编号；12—蚀变带及编号；13—土壤综合异常及编号；14—金矿(化)体及编号；15—探槽及编号;16—钻孔及编号；17—土壤地球化学剖面及编号

1.2 构造

区内构造以断裂构造为主，目前共查明5条断层，总体走向为北东向、近东西、北西向，矿区西部F1断裂呈北东向展布，倾向南南西，倾角为60°～64°；矿区中部F2、F5断裂由北西向逐步向近东西向和北东东向过度，二者总体上倾向南、南东，倾角52°～74°；矿区东部，F2断裂呈近东西向展布，F3、F4和F5断裂呈北西向展布，倾向南南东，倾角45°～60°左右。断裂构造与成矿的关系非常密切，特别是F4、F5断裂构造，它们不仅诱发成矿，同时也控制成矿，是含矿构造。其中F4断裂呈北西西向展布，为挤压性质的逆断层，倾向南南东，倾角45°～61°，该断层形成一条宽度为30～90 m、长度为1.62 km的破碎蚀变带(sb-Ⅳ)，带内岩石以碎裂岩化长石石英砂岩和凝灰质板岩为主，具有明显的褐铁矿化、硅化、高岭土化及黄铁矿化。

1.3 岩浆岩

区内岩浆岩主要见有华力西期花岗闪长岩(γδ)和印支期钾长花岗岩(ξγ)，其中花岗闪长岩主要以岩脉产出，近北北东向或北西向展布，长1.56 km，宽7～720 m之间，岩石呈灰白色，细粒花岗结构，块状构造，岩石由斜长石(50%～55%)、钾长石(15%～20%)、石英(10%～15%)、角闪石(3%～5%)、黑云母(3%)及少量金属矿物(包括铁质粉末)组成；钾长花岗岩分布于矿区西部，以岩株形式产出，岩石呈肉红色，中细粒花岗结构，块状构造，岩石由钾长石(45%～50%)、斜长石(20%～25%)、石英(15%～20%)及少量黑云母等构成。

2 样品采集与测试

本次土壤地球化学测量工作共完成1∶10 000土壤地球化学剖面21条，剖面方位均为0°，采样间距20 m(破碎蚀变带等成矿有利地段采用10 m间距)，样坑深度0.20～0.90 m，粒度-2～+0.25 mm，采样介质大多数为C层岩屑，仅少量为B层残积物，采样均为多坑采样(两坑以上占87.65%)，样坑边均留有醒目的插旗标志，采样总数1 080件。样品测试中，Au、Cu、Pb、Zn用电感耦合等离子体质谱法进行测试，As、Sb用原子荧光光谱法进行测试，Ag用发射光谱法进行测试，经相对偏差计算元素Cu、Zn、As合格率均为100.00%，Pb、Sb、Ag合格率为96.67%，Au合格率为93.33%，符合《地质矿产实验室测试质量管理规范DZ0130-2015》测试要求，岩石样的测试方法正确，数据真实可靠。

3 土壤地球化学特征

对区内土壤样品中元素的含量、平均值、变异系数等进行统计分析(见表1)，其中变异系数CV1=原始标准差/平均值，浓度值=平均值/中国大陆岩石圈背景值[7-8]。统计结果显示：(1)区内Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb、Zn元素浓度值均超过1，其中As、Sb、Cu、Au和Pb元素含量均超过中国大陆岩石圈背景值2倍[9]，成矿元素含量丰富，成矿条件优越；(2)Au、As和Pb元素原始变异系数CV1均大于1，表明矿区范围内Au、As和Pb元素分配不均匀，离散程度强，易迁移富集形成矿(化)体，其中Au元素变异系数最高(高达5.71)。综上，区内Au、As和Pb元素在矿区范围内浓度和变异系数均较高，有利于局部富集成矿。

表1 大格勒沟脑北金矿区元素特征参数统计结果

为分析区内各成矿元素组合关系，利用SPSS软件对Au、Ag、As、Sb、Cu、Pb和Zn元素进行R型聚类分析(见图2)，谱系图显示：区内主成矿元素Au与As、Sb和Pb关系更为密切，总体上可将成矿元素分为Au-As-Sb-Pb和Ag-Zn-Cu两类。

图2 大格勒沟脑北金矿区土壤测量元素R型聚类分析谱系

4 异常分析

4.1 异常圈定及验证

在Au、Ag、As、Sb、Cu、Zn、Pb各元素异常和组合异常分析的基础上，在区内共圈定土壤综合异常6处(编号依次为：AP1～AP6)(见图1)，土壤地球化学异常以Au为主，组合元素为As-Ag-Cu-Zn-Pb-Sb，总体上AP3土壤异常与区内分布的花岗闪长岩有关，其余异常与圈定的破碎蚀变带关系密切，地表圈定的破碎蚀变带多位于土壤异常内。各土壤地球化学综合异常特征描述如下：

AP1土壤异常位于矿区西部，该异常由土壤地球化学剖面TP01、TP02所圈定，异常呈带状北东东向展布，异常主元素为As，组合元素为Ag-Zn-Au-Pb，As元素峰值为296×10-6，变化系数为62.82%，衬度为5.71，面积为0.068 km2，规模为0.39，外、中、内三带齐全(见图3)；组合元素除As元素外均具有外、中带，各元素间套合较好。经探槽TC01、TC02工程验证(见图1)，异常内圈定破碎蚀变带sb-Ⅰ，该带与异常展布方向一致，岩性为灰黑-红褐色碎裂岩化凝灰岩，具有明显的褐铁矿化、硅化及轻微的黄铁矿化。

图3 大格勒沟脑北金矿区AP1异常剖析图

AP2土壤异常位于矿区中部，由土壤地球化学剖面P05-07、TP12-13、TP16、17、21控制，异常呈北西向—近东西向展布，异常主元素为Au，组合元素为As-Zn-Cu，Au元素峰值为650×10-9，变化系数为253.14%，衬度为12.09，面积为0.14 km2，规模为1.69，外、中、内三带齐全；组合元素大多均仅有外带，各元素间套合较好(见图4)。经探槽和工程揭露，区内共发现两条蚀变破碎带sb-II和sb-V，在sb-II蚀变带内，经探槽TC27、TC18、TC16和TC17工程及其附近采集土壤样品进行查证，带内碎裂岩化硅质灰岩发育，Au品位最高为15×10-9；在sb-II蚀变带内，经槽探TC07和浅钻孔QZK01、QZK03等工程(见图1)，圈定金矿体3条(Au-I～Au-III)，金矿化体3条(Au-1～Au-3)，矿化条件较好，为矿致异常。

AP3土壤异常位于矿区南部，由土壤地球化学剖面TP05-07、TP12-13、TP16-19、TP21控制，异常主元素为Au，组合元素为Zn-Cu-Ag，Au元素峰值为148.48×10-9，变化系数为168.64%，衬度为6.25，面积为0.063 km2，规模为0.39，外、中、内三带齐全；组合元素均具有外、中带，各元素间套合较好(见图5)。经TC36工程验证，在异常西部圈定破碎蚀变带1条(见图1)，该带与Au异常高值区展布方向基本一致，出露岩性为土黄色褐铁矿化长石石英砂岩，Au元素最高品位为148×10-9，但总体上规模较小。

图4 大格勒沟脑北金矿区AP2异常剖析图

图5 大格勒沟脑北金矿区AP3异常剖析图

AP4土壤异常位于矿区中东部，由土壤地球化学剖面TP10、TP11、TP14控制，异常呈近东西向展布，异常主元素为Au，组合元素为Ag-Zn-Pb，Au元素峰值为75.60×10-9，变化系数为100.19%，衬度为10.70，面积为0.026 km2，规模为0.28，外、中、内三带齐全，组合元素Ag具有外、中带，Zn、Pb均仅有外带，主元素与组合元素Ag套合较好(见图6)。异常高值区段出露岩性为灰黑色碎裂岩化硅质板岩，经槽探TC12工程验证(见图1)，在异常高值区段圈定一条规模较小的破碎蚀变带，与异常展布方向一致，带内发育明显的褐铁矿化、硅化及轻微的黄铁矿化，局部含有炭质，但暂未发现成型矿体。

图6 大格勒沟脑北金矿区AP4异常剖析图

AP5土壤异常位于矿区中东部，由土壤地球化学剖面TP09-11、TP14、TP15控制，异常呈北西西向展布，异常主元素为Au，组合元素为As-Ag-Sb，Au元素峰值为111.08×10-9，变化系数为137.98%，衬度为7.78，面积为0.015 km2，规模为0.12，外、中、内三带齐全；组合元素Ag、As具有外、中、内带，Sb元素仅有外带，主元素与组合元素As、Ag套合较好，与Sb元素局部套合(见图7)。经槽探TC09工程揭露，在sb-IV内发现金矿化线索5处，金含量在0.1×10-6～0.15×10-6之间；经探槽TC31工程，圈定sb-III蚀变带，该带与各元素异常展布方向一致，具有硅化、高岭土化、褐铁矿化、黄铁矿化；经槽探TC09、TC33和浅钻孔QZK05等工程(见图1)，圈定sb-Ⅳ蚀变带，该蚀变带与异常展布方向一致，带内岩性具有硅化、高岭土化、褐铁矿化、黄铁矿化，圈定金矿化体6条，该异常为矿致异常。

AP6土壤异常位于矿区东南角，由土壤地球化学剖面P08-11、TP14、TP 15、TP20控制，其东侧由于第四系覆盖未能圈闭，异常呈北西西向—近东西向展布，异常主元素为Au，组合元素为Zn- As -Cu，Au元素峰值为94.04×10-9，变化系数为133.30%，衬度为3.68，面积为0.10 km2，规模为0.37，外、中、内三带齐全，组合元素As具有外、中、内带，Zn、Cu元素具有外、中带，主元素与组合元素局部套合较好(见图8)。经槽探TC30和TC40等工程揭露(见图1)，圈定sb-Ⅴ破碎蚀变带，该蚀变带与异常展布方向一致，带内岩性为碎裂岩化长石石英砂岩和凝灰质板岩，岩石具有硅化、高岭土化、褐铁矿化、黄铁矿化，初步认为异常由蚀变带引起。

图7 大格勒沟脑北金矿区AP5异常剖析图

图8 大格勒沟脑北金矿区AP6异常剖析图

4.2 综合分析

圈定的6个综合异常中，经地表踏勘、探槽和钻孔等工程验证，在AP2异常区圈定金矿体3条(Au-I、Au-II和Au-III)、金矿化体4条(Au-1～Au-4)(见表2)，金矿(化)体中以Au-Ⅱ矿体最具规模，矿体长度为237 m，厚度为1.99 m，产状为195°∠83°～86°，平均品位为2.04×10-6，最高品位2.70×10-6，含矿岩性以构造角砾岩(碎裂岩化硅质板岩)为主，具褐铁矿化、硅化及黄铁矿化等；在AP5异常区圈定金矿化体6条(Au-5～Au-10)(见表2)；AP2、AP5和AP6综合异常为矿致异常；且在AP1、AP3、AP4和AP6异常区内也已经通过探槽和钻孔等工程圈定了构造蚀变带，且蚀变带与综合异常展布方向基本一致，带内硅化、高岭土化、褐铁矿化、黄铁矿化等蚀变发育，总体上找矿效果较好，表明土壤地球化学异常是寻找构造蚀变带和金矿的有利标志。

5 结论及建议

(1)区内As、Sb、Cu、Au和Pb元素含量均超过中国大陆岩石圈背景值2倍，元素含量丰富；Au、As和Pb元素原始变异系数大于1，易于活化迁移；区内Au、As和Pb元素在矿区范围内浓度和变异系数均较高，有利于局部富集成矿。

(2)区内主成矿元素Au与As、Sb、Pb关系更为密切，总体上可将成矿元素分为Au-As-Sb-Pb和Ag-Zn-Cu两类。

(3)在各成矿元素异常、组合异常分析的基础上，在区内共圈定土壤异常6处(AP1～AP6)，各异常基本上以Au元素为主元素，伴生元素As、Sb与主元素间套合较好；经探槽和钻孔等工程验证，AP2和AP5内共圈定金矿体3条、金矿化体10条，为矿致异常；AP1、AP3、AP4和AP6异常内破碎蚀变带发育且基本与异常展布方向一致，土壤地球化学异常指示意义明显。