蒙古國東南部鎢多金屬靶區(qū)的快速圈定與成礦分析

黃雪飛，張寶林，賈文臣，李曉利，沈曉麗，郭志華

(1．中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所礦產(chǎn)資源研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100029; 2．中國科學(xué)院研究生院，北京100049)

蒙古國東南部鎢多金屬靶區(qū)的快速圈定與成礦分析

黃雪飛1，2，張寶林1，賈文臣1，李曉利1，沈曉麗1，2，郭志華1，2

(1．中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所礦產(chǎn)資源研究重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，北京100029; 2．中國科學(xué)院研究生院，北京100049)

復(fù)雜地表?xiàng)l件下礦產(chǎn)勘探一直是個(gè)難題，國外區(qū)塊更是如此，首次利用XLT－592WZ型便攜式XRF分析儀在蒙古國蘇赫巴托爾省(額爾德尼查干蘇木)13451X草原覆蓋地區(qū)系統(tǒng)采集數(shù)據(jù)，分析研究并圈定成礦靶區(qū)。初期利用X熒光儀進(jìn)行掃面勘探，發(fā)現(xiàn)有W、As、Pb、Zn、Cu、Fe等元素異常，經(jīng)過異常查證優(yōu)選了一個(gè)鎢多金屬找礦遠(yuǎn)景區(qū)。在鎢多金屬找礦遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)通過23條探槽和鉆探工程進(jìn)一步揭露發(fā)現(xiàn)一條黑鎢礦體;鎢礦主要以脈狀、團(tuán)塊狀或是角礫狀形式出現(xiàn)，成礦圍巖為花崗斑巖，礦石以黑鎢礦為主，白鎢礦極少，可見硅化、螢石，推測該區(qū)成礦類型為高溫?zé)嵋盒秃阪u礦。綜合來看，在野外利用便攜式X熒光光譜儀進(jìn)行定性與半定量分析是有效的，該方法可在同類地區(qū)推廣應(yīng)用。

草原覆蓋區(qū)地球化學(xué)勘探鎢多金屬礦便攜式X熒光光譜儀(XRF)蒙古國

Huang Xue－fei，Zhang Bao－lin，Jia Wen－chen，Li Xiao－li，Shen Xiao－li，Guo Zhi－h(huán)ua．Rapid determination of a tungsten polymetallic target in Southeast Mongolia and metallogenic analysis［J］．Geology and Exploration，2012，48(5):0906－0914．

蒙古國東南部成礦條件好，但地質(zhì)勘探程度極低，樣品分析測試數(shù)據(jù)匱乏，地表被草原覆蓋，露頭極少，系統(tǒng)取樣分析測試不僅耗時(shí)，費(fèi)用高昂，而且當(dāng)?shù)貙?shí)驗(yàn)室條件和分析技術(shù)也無法保障，如果運(yùn)回國內(nèi)則面臨出境困難，給勘探工作帶來很大困難。因此在該區(qū)探討研究一種快速、經(jīng)濟(jì)、有效的隱伏礦預(yù)測手段至關(guān)重要，鑒于此，本研究選用手持X熒光儀現(xiàn)場快速對蒙古國東南部草原覆蓋區(qū)13451X勘探區(qū)的元素含量進(jìn)行測試，并利用本研究已完成的實(shí)驗(yàn)室測試資料對熒光儀所獲數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性與代表性進(jìn)行標(biāo)定，圈定潛在礦產(chǎn)富集靶區(qū)，分析其成礦背景及礦產(chǎn)資源潛力，為后期勘探和開發(fā)提供依據(jù)。

1 手持X熒光儀應(yīng)用現(xiàn)狀

在近幾十年的礦產(chǎn)勘查和預(yù)測研究過程中，X熒光儀具有現(xiàn)場、快速、高精度測試分析功能，展現(xiàn)了良好的應(yīng)用前景，并在國內(nèi)不同覆蓋條件下的探礦區(qū)找礦勘探應(yīng)用中取得了良好效果，如在戈壁荒漠區(qū)測量巖石樣:新疆包古圖金礦(王輝等，1989)、阿舍勒銅金多金屬礦(曹利國等，1998)、青海龍尾溝銅金礦床(徐善法等，2003，2004，2005);在植被覆蓋區(qū)測量B層土壤樣及水系沉積物樣:廣西大瑤山鉛鋅礦(曹利國等，1998)、云南潞西上芒崗金礦(高振敏等，2000)、云南墨江金礦(劉鐵兵等，2001)、四川理塘銅錫鉛銀礦(吳建平等，2005)等地早期快速發(fā)現(xiàn)了元素異常，并初步圈定了礦床(體)范圍。花永濤等(2006)研究發(fā)現(xiàn)X熒光測量B層土壤樣結(jié)果與化學(xué)分析結(jié)果基本一致，崔敏利等(2009)將X熒光測得紅土樣品的鎳含量與實(shí)驗(yàn)室精確測定的鎳含量對比發(fā)現(xiàn)，兩者數(shù)據(jù)趨勢變化亦基本一致。但該方法目前尚未在蒙古國進(jìn)行有效應(yīng)用，對草原覆蓋區(qū)現(xiàn)場巖石樣的測試準(zhǔn)確度與精度有待探討。

2 礦區(qū)地質(zhì)概況

13451X工作區(qū)位于蒙古國蘇赫巴托爾省額爾德尼查干蘇木圖1，距中國邊境口岸珠恩嘎達(dá)布其約70 km，地貌上屬于草原緩山區(qū)或中型山區(qū)，海拔高度在1100～1400 m，工作區(qū)總面積近600 km2。大地構(gòu)造上屬于蒙古弧形構(gòu)造帶東段、古亞洲成礦域北部(任紀(jì)舜，1999;洪大衛(wèi)，2003)。成礦帶上屬于蒙古國東南部鎢鉬多金屬礦帶的西南延伸部分，具有良好的成礦條件與找礦前景(聶風(fēng)軍等，2010)。地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈，同時(shí)伴隨有大量的成礦作用。區(qū)域上總體構(gòu)造線呈北東方向，北東向構(gòu)造控制著地層和巖體的展布方向。次之為北西向、北北西向及東西向構(gòu)造。

工作區(qū)大面積被草原覆蓋，露頭較少。根據(jù)局部露頭顯示，研究區(qū)內(nèi)地層主要沿北東－南西走向，主要有泥盆紀(jì)(D2－3)砂板巖、粉砂質(zhì)片巖，四周被花崗巖侵入體包圍，兩者接觸部位具不同程度的硅化，局部出現(xiàn)石英脈或石英網(wǎng)脈，在巖石蝕變位置的片理面和裂隙中往往具褐鐵礦化，白堊紀(jì)(K)黑色氣孔狀玄武巖，另外，還有少量的新第三紀(jì)(T)含鐵質(zhì)砂巖。第四紀(jì)(Q)黑色松土層(圖1)。區(qū)內(nèi)巖漿巖主要分為加里東期和印支期兩個(gè)不同時(shí)代的侵入巖(據(jù)中國科學(xué)院地質(zhì)所固體礦產(chǎn)室隱伏資源預(yù)測與探查學(xué)科組待發(fā)表數(shù)據(jù))。加里東期花崗巖侵入體主要呈北東向展布在工作區(qū)東北部，在研究區(qū)中部偏北以及西南角區(qū)域有少量出露。印支期侵入巖出露在研究區(qū)東南部，主要侵入于中部泥盆紀(jì)(D2－3)地層的砂板巖、粉砂質(zhì)片巖的東邊緣及其中間，在工作區(qū)的西北角也有少量出露。區(qū)域內(nèi)見到的礦化石英脈都與印支期的花崗巖有關(guān)，與該期花崗巖接觸的泥盆紀(jì)(D2－3)砂板巖、粉砂質(zhì)片巖地層均有不同程度的硅化和褐鐵礦化。前人研究表明，印支期花崗巖侵入帶來了深層含礦熱液流體，沿?cái)嗔鸦蛄严渡仙^程中，隨著溫度壓力條件的變化，在高溫階段析出成礦元素鎢－鉬－銅等，形成高溫?zé)嵋旱V床。如蒙古境內(nèi)的玉古茲爾(Yuguzer)鎢(鉬)礦床、阿爾巴彥(Arbayan)鎢礦床、察布(Tuv)鎢(鉬、錫)礦床、烏姆努特(Umnut)鎢(鉬)礦床，以及我國東烏珠穆沁旗的沙麥鎢礦床(Badarch G et al．，2002; Dejidmaa G and Badarch G，2005;胡朋等，2005，2006;聶風(fēng)軍等，2010)均為典型的熱液礦床，且其成礦過程多被認(rèn)為與印支期花崗巖類侵入體有關(guān)(胡朋等，2005)。因此，這些都暗示出成礦環(huán)境極其類似的13451X礦區(qū)應(yīng)具有良好的勘探潛力。

3 X熒光儀數(shù)據(jù)采集與質(zhì)量評價(jià)

3．1 數(shù)據(jù)采集

有關(guān)便攜式X熒光光譜儀(XRF)的工作原理前人都曾做過論述(林延暢等，2002;卓尚軍等，2003)，本文不再贅述。需要說明的是本研究中采用的X熒光光譜儀是美國Niton公司生產(chǎn)的XLT－592WZ型便攜式XRF分析儀。根據(jù)分析需要及該儀器不同模式適用范圍，本文分析中采用了該儀器塊體分析模式下的Industrial Bulk Cu/Zn/Pb Testing Mode(工業(yè)塊體銅/鉛/鋅模式或百分比模式)亞模式進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測。工業(yè)塊體銅/鉛/鋅模式可以檢測的元素百分比含量要高于1．0%，以%為量級單位，原子數(shù)超過26的元素的含量要占到幾個(gè)百分比才可以檢測到，且不能檢測Au、Hf、Ta、Re。這兩種亞模式進(jìn)行數(shù)據(jù)檢測。根據(jù)兩種檢測模式適用條件，本研究在其百分比模式下檢測到13451X礦區(qū)的Sn、Ag、Mo、Nb、Zr、Bi、As、Pb、W、Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr、V、Ti等元素含量;在ppm模式下檢測了礦區(qū)Sn、Ag、As、Pb、Zn、Cu、Ni、Co、Fe、Mn、Cr、Sb、Cd、Sr、Rb、Se、Hg等元素。之所以采用兩種模式分別檢測不同的元素主要是考慮到該儀器的ppm模式較百分比模式的檢測限要低，前者可以檢測的元素百分比含量要低于1．0%，以ppm為量級單位，若是原子序數(shù)超過26的元素的含量高于幾個(gè)百分比，則不能檢出;而后者可以檢測的元素百分比含量要高于1．0%，以%為量級單位，原子數(shù)超過26的元素的含量要占到幾個(gè)百分比才可以檢測到，且不能檢測Hf、Ta、Re。

由于13451X工作區(qū)地貌上屬于草原緩山區(qū)或中型山區(qū)，海拔高度在1100～1400 m，區(qū)內(nèi)極少見水流，大部分地區(qū)被草土覆蓋。所以本次現(xiàn)場X熒光數(shù)據(jù)采集方法分為兩類:第一類是全區(qū)勘查時(shí)，在基巖出露部位，打開巖石新鮮面，采集X熒光數(shù)據(jù)，而在草土覆蓋區(qū)，即無巖石露頭位置，則對草地中的巖石碎塊采集數(shù)據(jù)。每一測點(diǎn)用GPS定位，測點(diǎn)間距一般為200～500 m，沿線間距為100～200 m，在選取的每一點(diǎn)上用X熒光儀百分比模式進(jìn)行測試。第二類是在找礦靶區(qū)范圍內(nèi)，對探槽底部的新鮮巖石面進(jìn)行測試與數(shù)據(jù)采集，一般沿一壁采樣，當(dāng)兩壁礦化不均時(shí)在兩壁分別采樣，然后混合成一個(gè)樣，測點(diǎn)間距一般為1 m，遇有蝕變或礦化強(qiáng)烈處，加密測試，共獲得X熒光百分比模式下有效測試點(diǎn)數(shù)2356。以上兩種情況下，設(shè)定的每點(diǎn)測試時(shí)間均為30 s。

實(shí)驗(yàn)室分析的探槽樣品按照等間距(1 m)連續(xù)刻槽采集，沿探槽所采實(shí)驗(yàn)分析樣的位置與X熒光測試位置是一致的，每個(gè)實(shí)驗(yàn)樣品重量約為2 kg，共采集樣品2513件。所采樣品依次分別編號、包裝，隨機(jī)選取其中246件樣送中國地質(zhì)科學(xué)院廊坊物化探研究所實(shí)驗(yàn)室測試，使用標(biāo)準(zhǔn)程序?qū)悠芳庸し治鋈〉孟鄳?yīng)的主微量元素?cái)?shù)據(jù)。分析元素為Na、K、Mg、Ca、Al、Fe、Li、Au、Ba、Be、Bi、Cd、Co、Cr、Mn、Mo、Nb、Ni、P、Pb、S、Sb、Sc、Sn、Sr、Ti、V、W、La、Y、Zn、Zr。

3．2 數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性評價(jià)

為了評價(jià)X熒光儀現(xiàn)場測試新鮮巖石面所獲數(shù)據(jù)的準(zhǔn)確性，隨機(jī)選擇了若干條代表性剖面，然后比較剖面上各點(diǎn)處X熒光儀所獲數(shù)據(jù)與實(shí)驗(yàn)室測試“真值”之間差別。圖2是其中一條剖面As元素分布圖，黑色折線為實(shí)驗(yàn)室測試數(shù)據(jù)，黑色點(diǎn)虛線為熒光儀百分比模式下測試數(shù)據(jù)。從圖中可以明顯看出，實(shí)驗(yàn)室與熒光儀測試數(shù)據(jù)的變化趨勢基本一致，其中X熒光儀測定結(jié)果較實(shí)驗(yàn)室測定結(jié)果波動(dòng)更大，這可能是因?yàn)閄熒光儀測試時(shí)，一般都是在選取的地表出露基巖或是探槽揭露基巖上，用熒光儀探口對準(zhǔn)其新鮮面上平整部位，其測試值應(yīng)是X熒光探口處的“點(diǎn)”值，而實(shí)驗(yàn)室分析測試的是該點(diǎn)附近巖樣均一化的“體”值，它應(yīng)是各個(gè)“點(diǎn)”值的平均值。

按照上述對比方法，再對某一點(diǎn)X熒光儀兩種模式下測試與實(shí)驗(yàn)獲得的不同元素含量進(jìn)行比較(如圖3)，結(jié)果發(fā)現(xiàn)用兩種方法所獲得的元素分布特征基本相近(考慮到各元素含量差異，圖中元素含量取對數(shù))。由此可見，利用X熒光儀所獲數(shù)據(jù)準(zhǔn)確性可基本滿足后期定性分析工作要求。

4 數(shù)據(jù)處理與應(yīng)用

對取得的數(shù)據(jù)進(jìn)行了系統(tǒng)的統(tǒng)計(jì)與相關(guān)性分析，并且計(jì)算了各地球化學(xué)元素的異常值，做出了各元素異常分布圖。利用熒光儀數(shù)據(jù)處理結(jié)果，結(jié)合礦區(qū)地質(zhì)特征，圈定了1個(gè)I級找礦遠(yuǎn)景區(qū)，在遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)布設(shè)了槽探工程進(jìn)行加密勘探，進(jìn)一步縮小了靶區(qū)范圍，利用驗(yàn)證鉆探發(fā)現(xiàn)了鎢礦體。

4．1 快速圈定鎢多金屬找礦靶區(qū)

在對X熒光儀所獲巖石露頭與巖屑海量測量數(shù)據(jù)準(zhǔn)確度及精度評價(jià)的基礎(chǔ)上，制作出重要礦化元素分布等值線圖，發(fā)現(xiàn)工作區(qū)地表基巖礦化元素異常分布具有區(qū)域性，西北角中細(xì)粒花崗巖中富集Cu，東部似斑狀花崗巖中富集Pb、Zn，南部偏西部位富集W、Mo，主要呈北東－南西方向展布。此外，As在西南部和東北部富集，F(xiàn)e主要分布在中西部，呈條帶狀北北西向分布。分別求取每一種元素的區(qū)域背景值，測量值與背景值之差即為異常值，從而獲得了各類元素異常區(qū)分布(如圖4)，異常下限的確定方法有多種(徐國端等，2003;趙榮軍，2006)。圖4中元素異常下限的確定是采用目前我國地球化學(xué)勘查標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的方法(李長江等，1999)，即檢驗(yàn)該區(qū)某元索數(shù)據(jù)是否符合對數(shù)正態(tài)分布，如果不符合，則剔除部分異常數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)符合對數(shù)正態(tài)分布為止。對于符合對數(shù)正態(tài)分布的數(shù)據(jù)，計(jì)算得到其幾何平均值(c)和標(biāo)準(zhǔn)離差(σ)，然后以幾何平均值與2倍標(biāo)準(zhǔn)離差之和(c+ 2σ)的真數(shù)作為該元素的地球化學(xué)異常下限，等值線的間隔是以異常下限的2n倍值繪出(n=1，2，3…)。將礦區(qū)各元素富集區(qū)進(jìn)行疊加，并結(jié)合研究區(qū)地質(zhì)構(gòu)造、露頭蝕變信息，在研究區(qū)初步圈定了三個(gè)有利的找礦遠(yuǎn)景區(qū):西北部Cu遠(yuǎn)景區(qū)(A區(qū))、南西部Fe、As、W、Mo異常區(qū)(B區(qū))以及東部As、Pb、Zn異常區(qū)(C區(qū))等。

在這些元素富集區(qū)內(nèi)，再用手持X熒光儀進(jìn)一步加密測量，分析其富集程度。結(jié)果發(fā)現(xiàn)，A區(qū)Cu元素異常幅度低于0．2%，高值部分可達(dá)到0．3%～0．5%。C區(qū)As、Zn元素異常幅度都低于0.15%。A、C區(qū)元素異常幅度均較小且分布比較局限，暫不把其作為下一步優(yōu)先勘探區(qū)。而B區(qū)Fe、As、W、Mo元素異常分布面積大，異常高，F(xiàn)e、As、W、Mo異常分別高達(dá)32%、0．45%、0．12%、0.0025%，不同元素異常中心相對比較集中，并且在B區(qū)異常檢查過程中，在某山坡下局部發(fā)現(xiàn)了鎢元素含量高達(dá)30%的富礦石(由于該地沒有河流或構(gòu)造遷移跡象，可以初步斷定該礦石應(yīng)該距礦體位置不遠(yuǎn))，同時(shí)還有鉬、銅等元素異常顯示，在該區(qū)西南部位還發(fā)現(xiàn)一個(gè)螢石礦點(diǎn)，這些都表明此遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)鎢元素已局部富集成礦。而且將利用X熒光儀數(shù)據(jù)圈定的靶區(qū)投在Aster遙感解譯構(gòu)造圖上發(fā)現(xiàn)，B區(qū)正好位于兩個(gè)環(huán)形構(gòu)造與斷裂構(gòu)造的交匯部位。A區(qū)范圍雖然也處于環(huán)形與線性構(gòu)造的交匯部，但是目前在該區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的化探異常較弱較少。綜合以上地質(zhì)、構(gòu)造、異常幅度條件分析，將B區(qū)確定為研究區(qū)內(nèi)最具潛力的找礦遠(yuǎn)景區(qū)，將B區(qū)作為下一步工作區(qū)，而A、C區(qū)有待今后進(jìn)一步的詳細(xì)勘查工作。

4．2 礦化富集部位的確定與工程驗(yàn)證

為了在鎢金屬找礦遠(yuǎn)景區(qū)發(fā)現(xiàn)礦體位置，并且尋找其它可能的共生礦與伴生礦，在選定的鎢多金屬找礦遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)，設(shè)計(jì)施工了23條西北－東南走向的槽探剖面，槽探長度約90～250m，累計(jì)總長約2513 m。這些探槽基本都垂直于鎢礦化帶的走向，并分別利用X熒光儀在兩種模式下密集(1點(diǎn)/米)掃樣探測，并重點(diǎn)掃測探槽內(nèi)所能識別出的具有黑鎢礦化、最強(qiáng)褐鐵礦化或蝕變部位，從而獲得了每條探槽剖面壁上元素分布特征。

根據(jù)野外23條探槽樣品所獲測試數(shù)據(jù)資料，利用地質(zhì)統(tǒng)計(jì)學(xué)及聚類分析方法，對上述探槽樣品測試數(shù)據(jù)進(jìn)行了分析研究。對鎢、鉬、鉍、銅、鉛、鋅、鐵、錳等相關(guān)的中高溫成礦元素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)發(fā)現(xiàn):鎢平均含量為0．0108%，最高13．49%，平均值0.0108%達(dá)到了工業(yè)品位，具有經(jīng)濟(jì)開發(fā)價(jià)值，而其它金屬元素沒有達(dá)到工業(yè)品位，不具經(jīng)濟(jì)價(jià)值(表1)，而且在驗(yàn)證鉆孔中也沒有發(fā)現(xiàn)其它的共生、伴生礦。

圖4 13451X研究區(qū)內(nèi)圈定的找礦遠(yuǎn)景區(qū)Fig．4 Determined potential prospecting areas in the research area 13451X

表1 X熒光儀分析數(shù)據(jù)描述統(tǒng)計(jì)Table1 Statistics of element contents determined by X－ray fluorescence

利用統(tǒng)計(jì)分析軟件SPSS對變量(即實(shí)驗(yàn)室分析測試的各元素)分別進(jìn)行了雙變量相關(guān)分析和系統(tǒng)(R型)聚類分析(余建英等，2003;吳軒等，2006)。相關(guān)性分析結(jié)果表明元素Mn、Sc含量與成礦元素W含量相關(guān)性最大，相關(guān)系數(shù)分別達(dá)到0．86、0．65、0．54，而Mo、Bi、Cu、Pb、Zn等與W相關(guān)性較小。系統(tǒng)(R型)聚類分析(余建英等，2003;吳軒等，2006)也證實(shí)了上述規(guī)律。鎢與錳、鈧等單元素的相關(guān)性較大，主要是由于這些元素具有化學(xué)性質(zhì)上的關(guān)聯(lián)。鎢與錳結(jié)合可形成黑鎢礦，黑鎢礦的化學(xué)式(Mn，F(xiàn)e)WO4。該地鎢元素與錳元素存在高正相關(guān)性，正好反映了該地的礦石類型主要為黑鎢礦。根據(jù)鎢、錳兩種元素間的正相關(guān)性，可以利用錳的發(fā)現(xiàn)來反推鎢的含量，這在鎢的勘探方面也會(huì)有較大的作用，因?yàn)橐话銕r石中鎢元素的含量較少，肉眼較難辨別，較難勘探，而錳元素的含量相對要高，易測量，而且在地表可能還會(huì)出現(xiàn)黑色的線狀蝕變(錳線)。而鈧這種元素形成的主要礦物為鈧釔石，極稀少，經(jīng)常存在于鎢礦、錫石及含有其他稀土的礦石中，所以這兩種元素的高相關(guān)性說明礦區(qū)中含鎢的地方也有少量的鈧元素存在。

為了在遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)進(jìn)一步縮小找礦范圍，對遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)成礦元素W與指示元素錳的分布規(guī)律進(jìn)行了詳細(xì)研究。利用熒光儀探槽數(shù)據(jù)，分別求取錳與鎢元素的異常下限值，從而獲得了錳與鎢元素異常區(qū)分布圖(如圖5)，圖5中元素異常下限的確定是采用目前我國地球化學(xué)勘查標(biāo)準(zhǔn)中規(guī)定的方法(李長江等，1999)，即檢驗(yàn)該區(qū)某元索數(shù)據(jù)是否符合對數(shù)正態(tài)分布，如果不符合，則剔除部分異常數(shù)據(jù)，直到數(shù)據(jù)符合對數(shù)正態(tài)分布為止。對于符合對數(shù)正態(tài)分布的數(shù)據(jù)，計(jì)算得到其幾何平均值(c)和標(biāo)準(zhǔn)離差(σ)，然后以幾何平均值與2倍標(biāo)準(zhǔn)離差之和(c+2σ)的真數(shù)作為該元素的地球化學(xué)異常下限，等值線的間隔是以異常下限的2n倍值繪出(n=1，2，3…)。

圖5 靶區(qū)元素異常圖(a－錳元素;b－鎢元素)Fig．5 Maps showing element anomalies in the target area(a－manganese;b－tungsten)

圖6 13451X礦區(qū)礦體示意圖Fig．6 Schematic diagram showing ore bodies in the study area 13451 X

從圖6可以發(fā)現(xiàn)成礦元素鎢的異常富集中心主要在0號探槽附近。結(jié)合實(shí)際地質(zhì)條件分析、討論，初步推測鎢隱伏礦的具體位置可能就在0號槽附近。近期在0號探槽上及附近布置了3個(gè)驗(yàn)證鉆孔(鉆孔位置見圖6)，在鉆孔巖心中見到了幾米厚的鎢礦，礦體呈脈狀、團(tuán)塊狀或角礫狀形式出現(xiàn)，礦石以黑鎢礦為主，白鎢礦極少，蝕變可見硅化與螢石化，圍巖為花崗斑巖與石英斑巖。利用這三個(gè)鉆孔巖心資料，初步勾勒了鎢礦體的形狀。

5 成礦分析與討論

鎢是第六副族元素，可呈+2～+6多種價(jià)態(tài)，但以+6價(jià)最為穩(wěn)定和常見。地球化學(xué)和礦床學(xué)研究表明，鎢在成礦熱液中的遷移形式十分復(fù)雜，往往具有多種形式。劉建明等(1994)研究得出，在高溫、相對堿性、高鹽、富氟、低硫的成礦熱液中，鎢將主要以氫氧絡(luò)合物以及氟氧絡(luò)合物的形式遷移。此時(shí)，酸化將是使鎢絡(luò)合物不穩(wěn)定沉淀的重要機(jī)制，結(jié)果生成巖漿活動(dòng)有關(guān)的高溫氣液礦床。鎢將主要以黑鎢礦的形式產(chǎn)在云英巖型或石英脈型高溫?zé)嵋旱V床中，或以白鎢礦的形式產(chǎn)在矽卡巖型礦床中。而在相對酸性、貧氟、中－低等鹽度，在中－低溫?zé)嵋褐校u主要呈各種雜多酸絡(luò)合物的形式存在，若熱液富硫則尚可能有各種硫代絡(luò)合物的生成。此時(shí)熱液的堿化(如與碳酸鹽地層相遇)和降壓(如上升到地表淺部)都是使雜多酸分解沉淀的重要機(jī)制，結(jié)果生成與巖漿活動(dòng)無密切關(guān)系的層控型中－低溫淺成熱液礦床。而13451X鎢礦的成礦圍巖為花崗斑巖與石英斑巖，說明礦石在流體偏酸性時(shí)發(fā)生沉淀，而且在圍巖與礦體中可以見到螢石礦化，極少見到硫化物，在礦體附近還有一處螢石礦化點(diǎn)，這些說明成礦熱液是一個(gè)相對堿性、富氟、低硫的環(huán)境，流體中的鎢主要以氟氧絡(luò)合物或氫氧絡(luò)合物的形式遷移，而在流體進(jìn)入酸性巖體時(shí)，堿性減弱，發(fā)生沉淀形成巖漿熱液型黑鎢礦。

將鎢富集中心投在Aster遙感解譯構(gòu)造圖上，可以發(fā)現(xiàn)其正好位于兩個(gè)環(huán)形構(gòu)造與斷裂構(gòu)造的交匯部位，暗示出該礦區(qū)成礦活動(dòng)可能與基底的這種環(huán)形(古火山口或隱伏的侵入巖體)與線形(斷裂)有關(guān)。

綜上所述，13451X地區(qū)在加里東期到早印支期時(shí)存在多期巖體活動(dòng)，在這個(gè)過程中流體中鎢主要以氫氧絡(luò)合物以及氟氧絡(luò)合物的形式遷移，隨著高溫成巖元素的結(jié)晶析出，成礦流體中鎢元素逐漸富集。隨著巖漿的繼續(xù)演化，其酸度越來越高，此時(shí)若是流體上升進(jìn)入到斷裂中，快速降壓降溫過程使得成礦流體發(fā)生隱爆活動(dòng)，在這個(gè)過程中黑鎢礦礦石就以角礫膠結(jié)物或塊狀的形式形成。而隨著鎢的沉淀，流體中的氟元素富集，會(huì)以螢石的形式沉淀。

6 結(jié)論

在地質(zhì)勘查的基礎(chǔ)上，通過X熒光儀在蒙古13451X礦區(qū)的應(yīng)用，結(jié)合物探與遙感資料，在礦區(qū)發(fā)現(xiàn)了一個(gè)I級鎢多金屬礦靶區(qū)，并在該礦靶區(qū)內(nèi)利用槽探、鉆探驗(yàn)證，發(fā)現(xiàn)了1條鎢礦體。

(1)利用X熒光儀數(shù)據(jù)，發(fā)現(xiàn)區(qū)內(nèi)礦化富集元素主要包括鎢、砷、鉛、鋅、銅、鐵(As、Pb、Zn、Cu、Fe)等，而錫、鉍、鉬等金屬元素含量較低。

(2)結(jié)合地質(zhì)、化探、遙感資料(利用X熒光儀數(shù)據(jù))，圈定了三個(gè)有利的找礦遠(yuǎn)景區(qū)，其中B區(qū)鎢元素異常幅度較大，富集程度較高，成為區(qū)內(nèi)首個(gè)被查明的找礦遠(yuǎn)景區(qū)。A區(qū)銅異常與C區(qū)鉛鋅異常都還有待進(jìn)一步工作。

(3)在鎢金屬找礦遠(yuǎn)景區(qū)內(nèi)利用槽、鉆探工程，研究成礦元素鎢的異常分布，并最終發(fā)現(xiàn)鎢礦。對靶區(qū)內(nèi)熒光儀數(shù)據(jù)分析發(fā)現(xiàn)成礦元素只有鎢。而錳元素含量對類似地區(qū)找鎢具有指示意義。

(4)B區(qū)鎢礦主要以脈狀、團(tuán)塊狀或是角礫狀形式出現(xiàn)，成礦圍巖為花崗斑巖，礦石以黑鎢礦為主，白鎢礦極少，蝕變可見硅化、螢石化，而且鎢礦處于遙感解譯環(huán)形構(gòu)造與斷裂交匯的部位，說明區(qū)內(nèi)鎢礦形成過程可能與交匯區(qū)巖漿活動(dòng)有關(guān)，應(yīng)是巖漿熱液成礦的典型代表。

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Rapid Determination of a Tungsten Polymetallic Target in Southeast Mongolia and Metallogenic Analysis

HUANG Xue－fei1，2，ZHANG Bao－lin1，JIA Wen－chen1，LI Xiao－li1，SHEN Xiao－li1，2，GUO Zhi－h(huán)ua1，2
(1．Key Laboratory of Mineral Resources，Institute of Geology and Geophysics，China Academy of Sciences，Beijing100029; 2．Graduate University of China Academy of Sciences，Beijing100049)

The mineral exploration in complex surface conditions has always been a difficult problem in China so as in foreign exploration blocks．The exploration area 13451X is a thick cover grassland located in Sukhbaatar Province of Mongolia．In this work，for the first time we used the XLT－592WZ hand－h(huán)eld X fluorescence spectrometer to collect data in the field，and determined a metallogenic target area．The early scanning exploration using X－ray fluorescence identified the W，As，Pb，Zn，Cu and Fe anomalies，and geochemical surveys delineate a tungsten polymetallic ore－prospecting area．Twenty－threetrenches and drilling projects suggest a tungsten ore body in the ore－prospecting area．This tungsten orebody mainly appears in veiny，blocks or brecciated form，and its surrounding rock is granite porphyry or quartz porphyry．The ores are dominated by wolframite with trace of scheelite，and silicification and fluorite can be found．It is thus inferred that this deposit is of the high－temperature hydrothermal type．We can conclude that the use of portable X－ray fluorescence spectrometer for qualitative and semi－quantitative analysis in the field is effective，and that this method can be widely applied in similar areas．

grassland covered area，geochemical exploration，tungsten polymetallic ore，portable X ray fluorescence spectrometer(XRF)，Mongolia

book=9,ebook=524

P588．12+P581

A

0495－5331(2012)05－0906－9

2012－02－17;

2012－04－10;［責(zé)任編輯］郝情情。

本文為十一五科技支撐計(jì)劃重大項(xiàng)目二級課題(編號2006BAB01A02)“典型覆蓋區(qū)金屬礦綜合地球物理定位預(yù)測技術(shù)開發(fā)及應(yīng)用”資助的成果。

黃雪飛(1985年－)，女，中國科學(xué)院地質(zhì)與地球物理研究所碩士研究生，礦床學(xué)研究方向。E－mail:feifei871018@126．com。