地球化学找矿方法应用——以青海省都兰县三岔沟地区为例

王炜晓，吴洪彬，华 磊

（山东省第八地质矿产勘查院，山东 日照 276800）

研究区大地构造位置处于塔柴板块南缘，东昆仑造山带东段，雪峰山—布尔汗布达钴、金、铜成矿带内，是金、银、铜、钴、镍、铅、锌等成矿的有利地段，该区域一直是地质矿产勘查的热点区域[1]。特别是20世纪90年代后，地质科研单位通过区域构造单元划分，对东昆仑地区区域成矿地质环境和找矿远景亦作了初步研究，划分了三个Ⅲ级成矿带，九个Ⅳ级成矿带，并在总结已知矿点特征及分布规律的基础上，对区内金（银）、铜、铅、锌等矿产进行了预测，该域区具有较好的找矿前景[2]。

1 区域地质背景

研究区位于雪山峰—布尔汉布达造山亚带中的雪山峰—布尔汉布达华力西—印支期钴、金、铜、玉石（稀有、稀土）成矿带东段，为早古生带昆仑大洋板块向柴达木板块俯冲而形成的岩浆弧带，构造作用较复杂，成矿作用类型多样，为青海省重要的成矿研究区带和战略矿产资源勘查地[1-3]（图1）。

图1 研究区大地构造位置图

2 研究区地质

研究区出露地层有奥陶—志留纪滩间山岩群，岩性为大理岩及少量千枚岩、玄武安山岩、角砾凝灰岩等；早石炭世大干沟组，岩性为岩屑长石杂砂岩、粉砂岩、灰岩等；晚三叠纪鄂拉山组，岩性为英安岩、流纹岩等[1]。

研究区构造变形特征较发育，主要为断裂构造发育，褶皱构造不十分发育[2]。断裂和褶皱构造变形可分为两种基本类型：即表部层次脆性断裂及褶皱和浅表部层次（脆）韧性断裂。

研究区岩浆活动频繁，以印支期侵入岩类分布最广泛，其次是燕山期侵入岩。是东昆仑—西秦岭的印支期火山岩浆喷发带的重要组成部分[3]。岩石类型种类繁多，主要见石英闪长岩、花岗闪长岩类、二长花岗岩类及钾长花岗岩等，其中以花岗闪长岩类、二长花岗岩类分布范围最广。

3 地球化学特征

3.1 土壤地球化学异常

（1）元素异常下限。根据研究区内各元素的含量分布与地层、构造、岩浆岩具有较强的相关联特征，通过统计分析[4]，各元素异常下限确定如表1所示。

表1 三岔沟地区土壤测量参数统计及异常下限

（2）元素分布形式。

①研究区内Au、Ag、Sb、Sn、As元素含量的分布形式基本服从正态分布，呈单峰分布，说明本区不同期次的地质作用改变了Au、Ag、Sb、Sn、As元素的初始分配形式，有利于其富集成矿。其中Ag元素呈对称的正态分布。

②Cu、Bi、Nb元素含量呈明显的单峰集中分布，分布范围较窄，离散程度相对较小，次生富集作用较弱。

③Pb、Zn、Co元素明显不服从正态分布，但元素不同程度向右高值区倾斜，且分布范围广，离散程度高，表明Pb、Zn、Co元素次生富集作用强烈，在表生作用下易形成明显的地球化学异常。

总体来看，研究区内元素异常分带明显，各元素峰值较明显。从土壤样中的11种元素的参数来看，可获得较为紧密四组元素组合（a）Au、As、Sb，（b）Ag、Cu、Pb、Zn、Bi，（c）Co、Nb，（d）Sn。

3.2 综合异常特征

根据异常规模、空间展布特点以及异常的组合特点，将空间上密切相伴（叠合在一起）的同种成因的所有元素的正异常，归并为1个综合异常带，本次工作共圈定出2处综合异常带。

Ⅰ号异常带为Bi、Cu、Ag、Pb、Zn 综合异常，位于研究区西部，异常区内主要出露岩性为二长花岗岩体，1 条逆断层出露于该异常区内，异常面积1.32km2。Bi元素异常平均值为0.68×10-6，峰值7.36×10-6；Cu 元素异常平均值为30.3×10-6，峰值227.7×10-6；Ag元素异常平均值为76×10-9，峰值580×10-9；Pb元素异常平均值为33.5×10-6，峰值805.8×10-6；Zn元素异常平均值为90.0×10-6，峰值1139.6×10-6。

Ⅱ号异常带为Ag、As、Sb、Bi、Zn 综合异常，位于研究区东部，异常区内主要出露岩性为安山岩和大理岩，2条断裂出露于该异常区内，异常面积0.61km2，Ag元素异常平均值为71×10-9，峰值633×10-9；As元素异常平均值为15.8×10-6，峰值105.3×10-6；Sb 元素异常平均值为1.05×10-6，峰值3.58×10-6；Bi 元素异常平均值为0.40×10-6，峰值2.82×10-6；Zn 元素异常平均值为82.7×10-6，峰值457.8×10-6。前缘元素As、Sb异常面积较大，Zn的大面积异常可能与Zn在地表极易活化迁移有关，据此推断该处矿化主体在深部。

4 矿化蚀变特征

通过对土壤化探异常查证，在异常区内共发现了4条矿化蚀变带，揭露出5条铜矿体，1条铅锌矿体。

4.1 Ⅰ号矿化蚀变带

该蚀变带位于Ⅰ号Bi、Cu、Ag、Pb、Zn 综合异常区内，由Ⅰ-1、Ⅰ-2 两条蚀变带组成，中间被断层所错断。蚀变带地表出露长度约2.0km，宽20～130m，总体走向北西向，倾向北东，带内岩石岩性为灰绿—紫红色碎裂状蚀变长石岩屑杂砂岩、灰紫色薄层状粉砂岩等，蚀变类型有绿帘石化、绿泥石化、碳酸盐化、高岭土化、硅化等，并见有孔雀石化、褐铁矿化等矿化现象。孔雀石化多以浸染状、星点状、薄膜状分布于蚀变碎裂岩或碎裂状灰绿色中细粒长石岩屑杂砂岩中，局部地表见团块状分布（图2）。

图2 Ⅰ号矿化蚀变带矿化现象

通过探槽和钻孔揭露，Ⅰ号矿化蚀变带内共圈定出3 个铜矿体，铜矿体编号分别为Ⅰ-1Cu、Ⅰ-2Cu、Ⅰ-3Cu。物探激电中梯测量结果来看，该矿化带处存在一低阻高极化异常带，地表和深部发现的矿化现象也证明了该激电异常带为矿致异常。整体看，该矿化带矿化强度一般，规模较大，该矿化带有向深部延伸的可能。

4.2 Ⅱ号矿化蚀变带

该蚀变带位于Ⅱ号Ag、As、Sb、Bi、Zn 综合异常区内，地表出露长度约3.8km，宽10～60m，总体走向北西向，倾向北东。带内岩性主要为灰绿—黄褐色透辉石石榴石矽卡岩、灰黑—黄褐色蚀变安山岩、深灰色蚀变千枚岩等，蚀变类型有硅化、高岭土化等，并见有孔雀石化、黄铜矿化、方铅矿化、闪锌矿化、褐铁矿化等矿化现象。

通过探槽和钻孔揭露，Ⅱ号矿化蚀变带内共圈出2个铜矿体、1 个铅锌矿体。钻孔中发现了铅锌富矿体，矿体真厚度2.15m，Pb+Zn最高品位16.06×10-2，平均品位8.30×10-2。物探激电中梯测量结果来看，该矿化带处存在一低阻高极化异常带。地表和深部发现的矿化现象也证明了该激电异常带为矿致异常。整体看，该矿化带矿化强度高，规模较大，具有一定的找矿前景。

4.3 Ⅲ号矿化蚀变带

该蚀变带位于Ⅰ号Bi、Cu、Ag、Pb、Zn 综合异常区边部，地表出露长度约290m，宽10～30m，总体走向北东向，带内主要岩性为石英正长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩等，主要蚀变为绿帘石化、绿泥石化等，主要矿化为孔雀石化，偶见黄铜矿化。孔雀石翠绿色呈星点状、浸染状分布，多见于岩石裂隙面中，Cu 含量达到0.106×10-2。

4.4 Ⅳ号矿化蚀变带

该蚀变带位于Ⅰ号Bi、Cu、Ag、Pb、Zn 综合异常区边部，地表出露长度约420m，宽3～15m，总体走向北东向，带内主要岩性为钾长花岗岩、花岗闪长岩等。主要矿化为孔雀石化、褐铁矿化。其中孔雀石呈翠绿色、星点状、浸染状分布，多见于钾长花岗岩和围岩的接触部位，Cu含量达到0.082×10-2。

5 矿体特征

研究区内发现的铜多金属矿体中近地表主要是氧化矿，深部为硫化矿。按氧化矿铜边界品位0.5%，硫化矿铜边界品位0.2%，铅边界品位0.3%，锌边界品位0.5%圈定矿体（表2），矿区内共圈出矿体6个，其中Ⅰ-1、Ⅰ-2、Ⅰ-3 为氧化矿，Ⅱ-1、Ⅱ-2、Ⅱ-3 为硫化矿。铜矿化体主要集中分布在石炭系大干沟组砂岩和奥陶—志留纪安山岩接触带附近，含矿岩性为碎裂状泥质粉砂岩，矿体呈条带状，矿体规模较小。矿体的特征见表2。

表2 矿体特征一览表

6 结论

（1）研究区大地构造位置处于塔柴板块南缘，东昆仑造山带东段，雪峰山—布尔汗布达钴、金、铜成矿带内，是金、银、铜、钴、镍、铅、锌等成矿的有利地段，区内构造作用较复杂，成矿作用类型多样，是重要的多金属找矿区域。

（2）通过1∶1 万土壤地球化学测量，研究区内共圈定出2 处综合异常带。Ⅰ号Bi、Cu、Ag、Pb、Zn 综合异常区及其附近发现3 处矿化蚀变带，Ⅱ号Ag、As、Sb、Bi、Zn 综合异常区内发现1 处矿化蚀变带。蚀变带中共揭露出5 条铜矿体，1 条铅锌矿体，该域区具有较好的铜、铅、锌等矿产找矿前景。

（3）在基岩出露区，大比例尺地球化学测量，可作为一种有效的地表找矿手段。