地物化綜合方法在新疆阿拉套山南緣化探異常查證中的應用

孟令華，孔德金，劉乾，朱禮敏，楊樹杰，韓姍

(1.中化地質礦山總局山東地質勘查院，山東 泰安 271000；2.山東省第一地質礦產勘查院，山東 濟南 250014)

0 引言

新疆阿拉套山南緣查干昆得一帶，地處中哈邊境，屬于阿拉套W-Sn-Cu-Au-Pb-Zn礦帶的中段[1-2](圖1)，前人在該區圈出5處鎢錫礦化點和1處銅礦化點(1)新疆地質礦產勘查開發局第一區域地質調查大隊，溫泉幅1∶20萬區域地質調查報告，1993年。。但由于靠近邊境線，自然條件惡劣，基巖出露不連續，開展的調查工作較少，研究程度較低，找礦工作進展緩慢；2009—2011年，在該區開展了1∶5萬化探工作，圈定多處化探異常，其中HS-719為A1類異常，HS-702為B1類異常，具有較好的成礦地球化學條件(2)新疆地質礦產勘查開發局第一區域地質調查大隊，新疆西天山賽里木湖地區銅鉛鋅礦調查評價成果報告，2013年。。地、物、化綜合勘查方法在區域地質礦產調查及遠景區找礦方面能夠做到優勢互補、相互印證，提高找礦效果。因此近年來被許多地質工作者應用于礦產勘查及異常查證工作中[3-13]，但通過綜合剖面測量分析元素富集異常區段特征及成礦條件的文獻較少。

本文以1∶5萬區域地質調查項目為依托(3)中化地質礦山總局山東地質勘查院，新疆溫泉縣牙馬特一帶1∶5萬區域地質調查報告，2018年。，通過路線地質調查確定礦化蝕變區，通過大比例尺地物化綜合剖面測量對異常、蝕變區進行篩選、查證，然后進行地表槽探工程揭露。通過地物化綜合方法的開展，對異常區成礦條件有了更清晰的認識，進一步明確了成礦有利地段及其礦種，為下一步工作指明了方向，同時為該地區化探異常綜合查證提供了借鑒意義。

1 區域地質概況

研究區位于中哈邊境的阿拉套山南緣查干昆得一帶，大地構造位置屬于中亞造山帶南緣的阿拉套晚古生代陸緣盆地[14]。區內出露的地層主要為早石炭世阿克沙克組和新-古近紀昌吉河群及第四系[15]，其中阿克沙克組主要巖性為長石巖屑砂巖、泥質粉砂巖、角巖化長石巖屑砂巖、角巖化泥質粉砂巖、粉砂質接觸板巖等，沿外接觸帶常發育寬度不等的角巖化帶。

區內晚石炭世花崗巖分布在阿克沙克組的外圍，構成了阿拉套山巖漿巖帶的主體(圖1)，巖性為斑狀二長花崗巖。該區花崗巖可能為深熔巖漿成因的鈣堿性鉀質類型的“S”型花崗巖，屬造山晚期(后造山)—板內階段形成的殼源型巖漿[14]?；◢弾r體與阿克沙克組砂巖的內接觸帶上，在高溫巖漿期后熱液作用下，花崗巖發生交代蝕變形成云英巖或云英巖化花崗巖，局部具電氣石化、褐鐵礦化、鈉長石化等蝕變特征。

區內斷裂構造及節理裂隙較發育，主要為NE向及SEE向斷層，巖體內NE向斷層形成時間稍早，為同褶皺期斷裂，礦液流通的屏蔽斷層；SEE向斷層形成時間稍晚，應為巖漿熱液的通道，為導礦構造。在斷裂應力擠壓下，巖石節理裂隙發育，主節理方向與礦脈的延展方向基本一致，因此，節理起到了導礦容礦的作用。

2 1∶5萬化探異常特征

2009—2011年，前人在該區開展過1∶5萬化探水系沉積物測量工作，圈定了綜合化探異常HS-702和HS-719異常(圖1)。HS-719異常面積6.41km2，異常元素組合為W、Sn、As、Ag、Mo、Pb、Cu，具面積大、強度高的特征；主成礦元素為W，伴生元素有Ag、Sn、As、Mo、Pb、Cu。W平均值為70.1×10-6、極大值312×10-6、襯值7.01，具三級濃度分帶；As平均值397×10-6、極大值5532×10-6、襯值9.93；Sn平均值為52.05×10-6、極大值為54×10-6、襯值3.47；Cu平均值為103.3×10-6、極大值為761×10-6、襯值3.44(圖2)。HS-702異常面積2.51km2，異常元素組合為Sn、Ag、As、Mo，主成礦元素為Sn，伴生元素有Ag、As、Mo，W平均值為38.99×10-6、極大值54×10-6?？傮w上，查干昆得一帶化探綜合異常區內主成礦元素W和伴生元素Ag、Sn、Cu、As的異常面積較大、強度較高、濃集中心較明顯，具有成礦的地質和地球化學條件。

圖2 HS-719綜合異常剖析圖

3 化探異常查證

3.1 查證方法與工作布置

首先針對HS-702和HS-719綜合化探異常區開展1∶1萬地質草測，通過路線地質調查大致確定地表礦化蝕變分布范圍，在綜合化探異常附近的巖體與地層的內接觸帶上，花崗巖具有強烈的云英巖化，局部具有電氣石化、褐鐵礦化(圖1)。

為查明異常的物質來源和起因，圈定異常元素高含量及異常區段，確定礦化體賦存范圍，開展1∶1萬地物化綜合剖面測量工作，布置NNW向4條綜合剖面，剖面基本垂直于化探異常長軸及地層走向布設，至蝕變帶外圍(圖1)。在剖面上按40m間距采集光譜樣品，采樣介質為原生巖石(地表無出露點的用鐵鍬挖淺坑取上部巖石)，采樣重量大于300g，礦化蝕變明顯地段加密采樣，并采集少量化學樣。

同時，在剖面上按點距40m布設物探測點，磁法剖面工作儀器為WCZ-1型質子磁力儀，野外觀測始于校正點，并結束于校正點，觀測結果進行日變校正和基點校正，最后求得各測點的磁異常值。激電中梯測量采用短導線工作方式，供電極AB極距采用1200m，測量極距MN采用40m，點距40m。觀測限于裝置中部，觀測范圍嚴格控制在AB的2/3以內。

通過地物化綜合剖面，確定異常區段，進行地表槽探工程揭露(圖3)，驗證查證效果，并大致圈定礦(化)體或蝕變帶的形態，了解其品位變化情況，進而對異常進行綜合評價。

1—阿克沙克組；2—晚石炭世斑狀二長花崗巖；3—地質界線；4—1∶5萬化探異常；5—地物化綜合剖面；6—槽探位置及編號；7—推測銣礦(化)體；8—推測錫礦(化)體；9—推測鎢礦(化)體；10—剖面基巖光譜元素高值區段圖3 異常區地、物、化工作布置圖

3.2 地物化綜合剖面異常特征

本文以DH8號剖面為代表進行重點論述，該剖面長度1417m，位置如圖3所示。

3.2.1 巖石地球化學異常特征

(1)元素富集特征：在DH8剖面上采集基巖光譜樣38件，巖石測量元素特征參數見表1。從表1中可以看出，DH8號剖面上Au、Ag、Sn、Cu、Zn、W、Mo、As、Sb、Bi元素平均值高于新疆北部巖石元素背景平均值[16]，特別是Ag、Sn、W、As、Sb、Bi元素平均值分別是背景平均值的6倍、33.7倍、6.2倍、32.3倍、4.5倍、22.8倍，具高含量特征；從變化系數上看，Ag、Sn、Cu、Co、Cr、Mo、As、Sb、Bi元素的變化系數大于1，說明這些元素分布不均勻、離散程度高，易富集成礦[17]；另外，云英巖化花崗巖中Rb元素的含量值普遍較高，最高值達484.2×10-6，平均值349.77×10-6。

表1 DH8號地物化綜合剖面巖石測量元素特征參數表

(2)剖面異常特征：按采樣點位置，在剖面上生成元素含量曲線圖(圖4a)。曲線形態呈脈沖式，可大致分出2個多元素高值異常區段。第一高值區在11～13號樣品處，為Sn、Rb、Sb、As、Bi、Ag、Cu多元素高值異常，特別是Sn、Rb、Ag高值段穩定，其最高值分別為756×10-9、200×10-6、390.1×10-6；第二高值區在29～35號樣品處，為Ag、Cu、Bi、Sn、Rb、As多元素高值異常，特別是Ag、Sn、Rb高值段穩定，其最高值分別為2347×10-9、200×10-6、484×10-6；高值段云英巖及云英巖化花崗巖呈脈狀展布，平面上對應位置如圖3所示。

3.2.2 物探異常特征

(1)物性特征:在研究區采集了二長花崗巖、斑狀二長花崗巖、云英巖化花崗巖、巖屑砂巖4種主體巖性的63塊巖石標本進行物性測試，結果見表2。巖石標本磁性普遍較低，但云英巖化花崗巖的磁化率較二長花崗巖和斑狀二長花崗巖的低，這是由于花崗巖經礦化蝕變作用后磁性較原巖有所減弱導致的[15]。各巖石標本的極化率偏低，電阻率較高，二長花崗巖與云英巖化花崗巖的電性特征相近，但云英巖化花崗巖的電阻率比二長花崗巖的稍高，而花崗巖與砂巖的電性差異明顯。經路線地質調查發現，本區花崗巖的主要蝕變特征為云英巖化，經蝕變后的花崗巖具有磁化率低、電阻率高的特征，其物性特征能夠反映礦化蝕變的關系，是本次物探工作的物性前提。

表2 研究區巖石標本磁化率及電性參數特征統計表

(2)磁性特征：從ΔT曲線圖上看(圖4b)，該剖面高磁ΔT值在-10nT～-30nT之間波動，全部為負值，鋸齒狀小幅波動，測點27～33處ΔT值相對略低，寬度280m，地表檢查花崗巖碎石存在云英巖化、黃鐵礦化、電氣石化等蝕變現象，結合研究區巖石的物性特征，推測該低磁異常是由云英巖化蝕變引起的，且可能具有一定的規模。

(3)電性特征：從視電阻率ρs及視極化率ηs曲線圖上看(圖4c)，視極化率ηs值在1.2%～2.0%之間，視電阻率ρs值在120～1200Ω·m之間波動。測點27～33處為高阻異常，視電阻率值大于1000Ω·m，與剖面低磁異常相對應，結合巖石物性特征，推測該異常亦由云英巖化蝕變引起。綜合分析，該剖面物探測點27～33處的低磁高阻異?？赡転榈V化蝕變帶引起的異常，應進行進一步查證。

1—斑狀二長花崗巖；2—長石巖屑砂巖；3—絹云黑云粉砂質接觸板巖；4—云英巖化；5—探槽位置及編號；6—Sn礦(化)體/銣礦(化)體圖4 DH8地物化綜合剖面圖

3.3 查證效果

通過地物化綜合剖面測量，圈定了元素高值異常區段和物探低磁高阻異常區，擇優進行地表槽探工程揭露(圖3)，刻槽采集基本化學樣品。如在DH8剖面的巖石光譜高值區和物探低磁高阻異常區，分別施工了探槽TC6和TC2。探槽TC6長度80m，揭露3條云英巖脈，礦化蝕變主要為云英巖化，局部黃鐵礦化、電氣石化，揭露寬度0.5～1m，脈體走向80°左右，傾角60°左右，顯示較好的Sn、Rb礦化，Rb2O品位在0.055%～0.085%之間，Sn品位最高達0.324%。探槽TC2長度108m，揭露了多條云英巖脈，礦化蝕變主要為云英巖化，脈體走向84°左右，S傾，傾角50°左右，揭露寬度4～8m，顯示Rb礦化，Rb2O品位為0.040%～0.043%。從以上探槽揭露成果來看，DH8剖面上巖石光譜高值異常區(11～13號樣品段和29～35號樣品段)和物探低磁高阻區(27～33測點)均證實了礦化體的存在，且有一定的規模，具有較好的找礦前景。

本次通過路線地質調查、地物化綜合剖面測量、槽探工程，在1∶5萬HS-702和HS-719綜合化探異常區內共圈定Sn礦(化)體5條，Sn品位0.127%～0.324%，W礦化體1條，WO3品位0.073%～0.119%，銣礦(化)體32條，Rb2O品位0.040%～0.084%。礦(化)體位置與地物化剖面異常區段基本吻合。

4 礦化成因及異常區找礦意義

HS-702和HS-719化探綜合異常區主要發育NE向及SEE向斷層，其中NE向斷層形成時間稍早，為同褶皺期斷裂，是礦液流通的屏蔽斷層，SEE向斷層形成時間稍晚，為巖漿熱液流通提供了通道，為導礦構造。在斷裂應力擠壓下，原生節理發育，起到了導礦容礦的作用。錫、銣礦(化)體呈脈狀產于花崗巖與淺變質巖的內接觸帶中，與晚期巖漿活動形成的偏堿性花崗巖關系十分密切，在高溫巖漿期后熱液作用下，花崗巖發生交代蝕變形成云英巖及云英巖化花崗巖(賦礦巖石)，而礦液沿斷裂裂隙富集形成，因此，礦(化)點應形成于晚石炭世巖漿演化末期。成因類型屬高溫熱液云英巖型，直接找礦標志為云英巖化。

本次異常查證成果反映，HS-702、HS-719化探綜合異常區晚石炭世花崗巖與早石炭世阿克沙克組砂巖的內接觸帶上，花崗巖具顯著的云英巖化，局部具黃鐵礦化、電氣石化、褐鐵礦化、鈉長石化等蝕變特征(圖5)，斷裂構造及原生節理裂隙破碎帶較發育，具有較好的成礦地質條件。巖石光譜含量特征顯示Rb、Sn、As、Bi、W、Sb、Au、Ag、Cu元素具較強的富集性，在元素含量高值區段和物探低磁高阻區，通過槽探揭露發現多條Sn、Rb、W礦(化)體，深部成礦潛力較大，且銣為本次新發現礦種，具有進一步工作的價值。

圖5 蝕變花崗巖(a)及其鏡下方鉛礦(Gn)和閃鋅礦(Sp)零星狀分布(b)

5 結論

(1)阿拉套山南緣查干昆得一帶位于阿拉套W-Sn-Cu-Au-Pb-Zn礦帶的中段，圈定的1∶5萬化探綜合異常HS-702、HS-719具有異常面積較大、強度較高、濃集中心較明顯的特征。在綜合異常區晚石炭世花崗巖與早石炭世阿克沙克組砂巖的內接觸帶上，花崗巖具顯著的云英巖化，局部具黃鐵礦化、電氣石化、褐鐵礦化、鈉長石化等蝕變特征，斷裂構造及原生節理裂隙破碎帶較發育，具有較好的成礦地質條件。

(2)巖石光譜含量特征顯示Rb、Sn、As、Bi、W、Sb、Au、Ag、Cu元素具較強的富集性，在元素含量高值區段及低磁高阻的物探異常區，礦化蝕變特征明顯，通過探槽揭露圈定多條Sn、Rb、W礦(化)體，礦(化)體位置與地物化剖面異常區段基本吻合。

(3)采用路線地質調查、地物化綜合剖面測量及槽探工程揭露等綜合勘查手段進行異常查證，實現了對異常區資源潛力的快速評價，并取得了較好的找礦效果，為該地區化探異常綜合查證提供了借鑒意義。