新疆堿泉子一帶水系沉積物測量地球化學特征及找礦遠景

王奎 何立新 黃慶

摘 ?要：在1∶5萬水系沉積物測量基礎上，對新疆堿泉子一帶成礦元素分布特征進行研究，認為研究區尋找Au，Cu，Zn，B礦潛力較大。通過元素異常特征，結合成礦地質條件、異常查證結果及已知礦點信息，認為該區成礦類型主要有3類，即構造破碎蝕變巖型金礦、火山巖型鉛鋅礦、火山巖型銅硼礦，劃分出恰坎達坂金銅硼成礦遠景區，阿克克爾金銅鉛鋅多金屬成礦遠景區。

關鍵詞：博格達;堿泉子;地球化學;找礦遠景

研究區涉及依連哈比爾尕-博格達裂谷盆地和吐哈地塊兩大構造單元?，主要出露古生代和中生代地層，基性-中酸性巖漿活動較弱，構造活動頻繁，橫跨博格達Cu-Fe-Au-硼-油頁巖-石油-天然氣-磷-鹽類成礦帶、勝金口-小草湖（凹陷）石油-天然氣-煤-鈉硝石礦帶（圖1）。區外成礦帶發育中低溫熱液構造破碎蝕變巖型金礦（索爾巴斯陶金礦）、海相火山巖-輝綠巖建造型銅礦（西地銅礦）、沉積改造型硼礦（西西爾塔克硼礦）、陸相沉積型煤礦（煤窯溝煤礦）等礦床[1-5]????。區內以往1∶20萬水系沉積物測量資料發現較多銅礦（化）點，圈定了Au，Cu，As，Sb，Cr，Co，Ni等化探異常，成礦地質條件較優越，但至今未發現成熟礦床。2015年在該區開展了1∶5萬水系沉積物測量及一系列異常查證和礦（化）點檢查工作，為研究區找礦標志、找礦方向、找礦靶區的劃分奠定了基礎。

1 ?地質概況

1.1 ?地質特征

研究區地層較復雜（圖1），屬北疆-興安地層大區南準噶爾-北天山地層分區之博格達地層小區和吐魯番地層小區??。其中，博格達地層小區出露下石炭統七角井組火山碎屑巖、火山熔巖、細碎屑巖及灰巖小透鏡體;上石炭統柳樹溝組火山熔巖、火山碎屑巖、細碎屑巖，祁家溝組細碎屑巖夾火山碎屑巖及生物碎屑灰巖;二疊系為一套細碎屑巖夾火山熔巖、礫巖組合;吐魯番地層小區主要出露三疊—侏羅系，研究區南部山前地帶分布有大面積第四系。研究區侵入巖主要分布于調查區北部，呈長軸狀或不規則狀侵位于石炭系中，主要巖性為輝綠巖、閃長巖，多呈巖株產出，產狀與上下巖層近于平行，局部可見切層現象，巖體產狀受構造控制明顯，輝綠巖為熱侵入，外接觸帶有一米至數米角巖化帶。研究區斷裂構造發育，以近EW向和近NS向斷裂為主，NW向斷裂少，其中近EW向斷裂規模宏大，以逆斷層為主，對區內地層、侵入巖和各類礦產起一定控制作用。

1.2 ?景觀特征及樣品采集

研究區位于天山山脈東緣博格達山脈東延部分，山勢總體為北高南低，南部為吐魯番盆地。海拔1 500～3 000 m，地形起伏較大，相對高差100～1 000 m。屬大陸性干旱氣候，山區氣候濕潤、降雨量較多，山前地區氣候干旱、雨量稀少。區內分支水系發育，一級水系基本代表所在匯水盆地基巖總體情況，適合開展水系沉積物測量工作。采樣粒級-10～+80目，采樣密度4～6個點/km2。樣品分析由承德華勘五一四地礦測試研究有限公司實驗室完成，樣品嚴格按《DZ/T 0011—2015地球化學普查規范（1∶50 000）》中分析方法技術要求執行，樣品加工、方法檢出限、方法準確度、方法精密度均滿足“標準”要求。

2 ?元素地球化學特征

2.1 ?地球化學參數特征

從水系沉積物元素特征參數可知（表1），調查區水系沉積物測量元素中，Cu，Zn，As，Sb，Bi，W，Sn，Cr，Co，Ni，V，B元素含量高于東天山背景值，Au，Ag，Pb，Mo元素貧化或接近東天山背景值。Au，Cu，Zn，B在研究區局部顯示較高含量，具局部富集特點。據元素變異系數特征，Au，As，B變異系數較大，存在較強后期疊加富集特征，易于成礦。富集程度越高、分異程度越強，成礦潛力越大[6]。原始數據集變化系數（Cv1）與背景數據集變化系數（Cv2）分別反映兩種數據集的離散程度[7]，采用這兩個參數繪制的成礦元素離散程度圖可反映元素含量變化程度、高強數據的多少，進一步反映富集成礦的可能性。成礦元素離散程度圖顯示（圖2），區內Au元素變化程度較大，次為Zn，B元素，反映區內以金成礦作用為主，次為Zn，B，說明高含量數據較多，如Zn元素有礦化顯示，單值最高1 569×10-6。綜上所述，結合區域成礦地質條件、礦床類型，確定 Au，Cu，Zn，B為研究區主要成礦元素。

2.2 ?元素相關性分析

元素組合是元素親合性在地質體內的具體表現，元素親合性與地質環境有關[8]。為了解研究區元素間相關程度，分析元素組合與地質構造背景的依存關系，采用R型聚類分析對全區水系沉積物中元素進行研究（圖3）。聚類圖上相關性較好的元素組合有兩組，Cu，Cr，Co，Ni，V;W，Sn，Mo，Bi，Pb，As，Sb，前者可能與中基性火山巖地層和基性侵入巖有關，與銅成礦作用關系密切;后者可能與中酸性侵入巖及與之相伴的中高溫熱液活動有關，該元素組合與硼有一定相關性，與金呈弱相關。其中Cr，Co，Ni，V，Cu相關性為0.570， W，Sn，Bi，Mo，Pb，As相關性為0.521，Au與其它元素基本不相關，具獨立性。Cu，Cr，Co，Ni，V元素組合主要分布于研究區北部，在研究區西部基性巖體中較弱，Cu元素主要在測區中部呈環狀分布于褶皺轉折端內火山巖地層中，B元素與Cu元素套合，與區域上已知硼礦床（西西爾塔克硼礦）化學特征及地質條件一致，均屬柳樹溝組向斜褶皺核部，推測成礦作用與基性巖及構造作用相關。Au，Bi元素組合中Au元素分布無明顯規律性，但Au元素高值區主要沿斷裂帶分布，伴有Bi元素與之套合，推測成礦作用與構造有關。

2.3 ?元素異常特征

據1∶5萬水系沉積物測量成果圈出各類綜合異常29處，初步分析認為HT-13、HT-23綜合異常較好。

HT-13綜合異常（圖4 ，表2） ?異常區位于恰坎達坂，異常面積14.30 km2，環狀分布，異常由Au，Ag，Cu，Pb，Zn，As，Sb，Sn，Mo，V，B元素組成，以Cu元素為主，其中Au，Ag元素主要分布于異常區南部，濃集中心明顯，具內、中、外3個濃集分帶。異常區處于一向斜構造轉折端，由核部向兩翼出露地層依次為上石炭統祁家溝組、柳樹溝組，南部被第四系覆蓋。As，Sb，Sn，Mo，Pb元素主要分布于上石炭統祁家溝組中，Cu，Au，Ag，Zn，V，B元素主要分布于上石炭統柳樹溝組中。該異常已發現一條孔雀石礦化帶，寬0.3～5 m，斷續延伸長約2 000 m，總體走向約160°，帶內發現2處銅礦化點，巖性以安山巖、玄武巖為主，玄武巖中見有自然銅，揀塊樣Cu品位0.51%～1.78%，最高達3%。地表觀察孔雀石化沿裂隙分布，嚴格受裂隙控制，不規則分布在石英脈、綠簾石化帶中，推測區內礦化與熱液活動及構造有關。

HT-23綜合異常（圖5，表2） ?異常區位于阿克克爾南部，面積11.25 km2，主要由Au，Ag，Pb，Zn，As，Sb，Bi，Sn，Mo元素組成，異常向西未圈閉，總體套合較好，其中Au，Zn，As，Bi具明顯濃集中心分帶，分為內、中、外3個帶。異常區內出露地層主要為上石炭統柳樹溝組、祁家溝組，上二疊統鍋底坑組。區內斷裂發育，石炭系被斷裂破壞。Au，As，Bi，Sb，Pb，Zn元素主要沿近EW向斷裂分布，斷裂附近發現銅礦化帶，產于上石炭統柳樹溝組流紋巖中，斷續出露長約270 m，最寬處約60 m，見有孔雀石化、褐鐵礦化，化學揀塊樣Cu品位0.79×10-2～2.44×10-2。該區于異常檢查中另圈出一條蝕變帶，走向330°～340°，長約5 km，寬0.5～1.1 km，以碳酸鹽化、褐鐵礦化為主，局部見孔雀石化、黃鐵礦化，蝕變主要與流紋巖、流紋斑巖、流紋質角礫晶屑巖屑凝灰巖有關，進一步探槽揭露，可見鋅礦化體，品位0.11%～0.35%，金礦化體品位0.36×10-6。初步認為該異常區有找尋與中酸性火山巖及構造有關的金銅鋅多金屬礦產前景。

3 ?成礦遠景區劃分

在水系沉積物測量數據成果分析基礎上，結合區域成礦地質條件、部分高值點異常查證、路線地質調查，圈定具一定找礦潛力的遠景區2處（圖1）。

3.1 ?恰坎達坂金銅硼成礦遠景區 （①）

遠景區位于恰坎達坂以東，面積約140 km2，主要出露地層為上石炭統祁家溝組、柳樹溝組，整體處于一向斜構造內，南部有少許第四系覆蓋。遠景區有HT-5、HT-7、HT-13、HT-14號綜合異常， Au和Cu成礦元素，As和Sb等指示元素在柳樹溝組火山巖中均有較高背景值，為金、銅礦的形成提供豐富的物質來源。石炭系晚期大量不同規模的輝綠巖侵入，又為金、銅多金屬礦產提供充足的熱源和大量的成礦物質、充分的成礦空間。該區異常形態嚴格受褶皺構造控制，沿褶皺轉折端是該異常區找礦重點，褶皺發育的次級構造及有關熱液活動，為找礦關鍵區域。礦產檢查于區內上石炭統柳樹溝組玄武巖、安山巖中發現多處金、銅礦化信息及銅礦（化）點，顯示較好找礦前景。異常區B元素地質特征和地球化學特征與區域上西西爾塔克硼礦地質特征和地球化學特征一致，均位于柳樹溝組與祁家溝組界線處，且處于褶皺核部及轉折端，因此，除銅外，該區有很好的找尋火山巖型硼礦前景。據HT-13號異常特征及異常查證結果，進一步劃分出Ⅰ號找礦靶區。

3.2 ?阿克克爾金銅鉛鋅多金屬成礦遠景區 （②）

遠景區位于阿克克爾以西，面積約116 km2，主要出露地層為上石炭統祁家溝組、柳樹溝組，南部見少量二疊系鍋底坑組，區內見一近EW向斷裂通過，N-NW向次級斷裂發育。遠景區有HT-17，HT-18，HT-19，HT-22，HT-23，HT-24號綜合異常，各元素套合較好，規模較大，Au，Zn元素濃集中心、濃集分帶明顯。晚石炭世中酸性火山巖噴發為Zn，Cu，Au等多金屬提供了物質來源，后期斷裂構造引起的破碎蝕變帶為Au，Cu，Zn的成礦熱液遷移提供了通道，是礦質的主要聚集沉淀場所。礦產檢查中于HT-23號綜合異常發現多處礦化蝕變帶、Au，Cu，Zn礦（化）點。綜上所述，該區有尋找與酸性火山巖及構造有關的金銅鋅多金屬礦前景，并圈定Ⅱ號找礦靶區。

4 ?結論

（1） 研究區元素相關性一般，部分元素變異系數較大，具局部富集特征。該區礦化階段較集中，找尋構造破碎蝕變巖型金礦、火山巖型鉛鋅礦、火山巖型銅硼礦潛力較大。

（2） Au元素異常分布較集中，分布特征及異常形態受區域內斷裂構造作用明顯，Cu，Zn元素異常規模較大，強度高，濃集中心明顯，已發現多處銅、鋅礦化點及礦化信息;B元素地質特征和地球化學特征與區域上西西爾塔克硼礦地質特征和地球化學特征高度相似，本區亦有異常顯示。綜合異常及地質特征圈定阿克克爾金銅鉛鋅多金屬成礦遠景區及恰坎達坂銅硼成礦遠景區，并進一步篩選出兩處找礦靶區。

參考文獻

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Abstract：On the basis of 1：50 000 stream sediment measurements，the distribution characteristics of ore-forming elements in the Jianquanzi area of Xinjiang are studied.It is considered that there is a great potential to search for Au，Cu，Zn and B deposits in the study area.According to the characteristics of element anomalies，combined with the ore-forming geological conditions， verification of geochemical anomaly and the information of known ore spots，it is considered that the metallogenic types in this area mainly include three types： constructure altered rock type gold deposit， Volcanic type lead-zinc deposit，Volcanic type copper boron ore. The study area is divided into two metallogenic remote areas： the Chakandaban gold copper and boron metallogenic prospects and Akekel gold copper lead zinc polymetallic metallogenic prospects.

Key word： ?Bogda Region; Jianquanzi area;Geochemistry;Prospecting Potential