青海省剛察縣哈爾蓋地區尋找金礦床前景地球化學預測研究

包元華

（青海省有色第三地質勘查院，青海 西寧 810001）

地球化學勘查是礦產資源勘查的重要手段之一，在大型化探和異常源搜索可以取得良好效果。在找金過程中，可用土壤地球化學以及水系沉積物地球化學方法，運用于處理圈層中廣泛的金礦床和伴生元素異常，并取得了良好效果。

1 哈爾蓋地區概述

哈蓋地區處于祁連加里東期鎢、稀有銅成礦帶和祁連－加里東期南緣的祁連加里東成礦帶中。主要構造拉脊山混雜巖帶當中，發現了大量的金礦床，包括民和硤門金礦、化隆尼旦溝金礦等。巖漿巖多為加里東期侵入巖，巖性為花崗閃長巖，以及二長花崗巖。構造的類型，主要有斷裂構造、韌性剪切帶，以及褶皺構造等等。按照該省的三輪分區，調查區祁連成礦省中祁連加里東期鎢、稀有、銅成礦帶和南祁連加里東期成礦帶。該地區有許多已知的成礦事實，以及類型不同的成因，該混雜帶有著非常豐富的礦產資源。在主構造拉脊山的混雜巖帶當中，發現了大量的金礦床。除此之外，因為動力變質作用，該地區的巖石大多為碎裂巖石[1]。發現的這些礦產信息，為該地區礦產資源的評價，提供了大量真實可供參考的數據，突出了該地區優越的找礦條件。

2 地球化學數據處理

R型因子分析的主要目的，是對變量進行簡化。并按照有限的變量，所揭示出的物性、其量級結構，以及分布的發展趨勢等，來對區域內的地球化學場進行描述[2]。基于地球化學的立場，對地質構造與控礦的模式，進行深入的理解與分析。根據17個元素的相關矩陣進行因子分析。考慮到前10個特征根較大且累積貢獻率為85%的因子為主要因子，旋轉因子模型采用最大方差法進行方差極大斜交旋轉。

使用主因子模型計算每個數據點的每個因子的測量值，并繪制因子測量圖。KMO與Bartlettt檢驗，可以得出因子所具有的合理性。各個因子所具有的材料性能，主要是取決于某些有著較高絕對載荷值的構件。所以，絕對載荷值較高的元素被視為各因素的主要載荷元素。對于具有最大特征根和第二大特征根的前1和2因子，由于許多元素的絕對荷載值較高，≥0.4用作主要荷載元素。前九個因子系數的特征根、主要荷載元素和荷載值以及系數的結構公式如表1所示。

表1 因子結構式

F1因子的高質量表面位于工區的中部，分布在北西方向，與該區的主要結構，具有相對的一致性。荷載系數所反映的是基巖元素，和這一地區六道溝組的形成，相互吻合。F7因子高值區，也表現出西北分布特征，是反映該區金礦化的成礦因素[3]。HS36異常的噴發位于含金系數高的地區，與該地區六道溝組的形成相吻合。這表明該異常可能是該地區的一個富金綜合礦床。F1和F7因子的高質量范圍僅與拉脊山混合帶六道溝組的分布剖面相匹配。研究表明，超基性巖的疊加斷裂活動，是研究區金礦化的主要影響因素。所以，在異常研究當中，需要格外注意該組分布剖面當中，構造活動的相關剖面。

3 元素分布特征

區域內，各個元素的原始數據集的變異系數(CV1)，以及背景數據變異系數(CV2)，這兩個系數分別對兩類數據集所具有的分散程度，進行相應的表示。CVL/CV2的比值，反映出了在背景擬合的過程當中，其離散值所具有的平坦程度。按照二者的比率，可以看到以下特征。

（1）Hg和Au兩種元素是唯二變化范圍大、數據量大、富集，以及礦化概率高的元素。Hg主要是集中于哈爾蓋河等大型河流區域，其與該地區構造活動，具有一定的關聯性，但是富集與礦化的程度，可能不會很高。該成礦領域目前尚無良好的Hg成礦事實。此外，該地區汞Hg和黃金之間的相關性非常低。在隨后的異常研究中，并沒有收集到有關于汞礦化的相關信息。根據推測，這也許是因為其他的一些非礦化的因素所導致，Au可能是研究區的一種主要的成礦元素。受到地質構造位置的影響，其有著較大的成礦可能性，而且這次異常的檢查結果，也對這一推測，提供了重要的依據。

（2）含量變化有著較大的幅度，而且有著較多的高強數據。其中，能夠增加成礦幾率的元素，主要有Cu、Cr、Ni、As、Sb、Bi、Ag、W、Mo、La等。Cu、Cr、Ni等元素的富集程度，主要是與區內該混雜帶中基性一超基性巖的分布，有著一定的關系，As、Sb、Ag等元素與區內的構造活動，有著一定的關聯性。Bi、W、Mo、La則主要是與區內北側，大量分布的中酸性侵入巖體，有著一定的關系。但是，通過異常驗證結果，只在銅中發現有關礦化信息，在其他的元素當中，并未發現相對良好的礦化信息。所以，上述元素反映的主要是該地區的地質背景，或者是構造的活動。

（3）較低的含量幅度變化，高強數據比較小的元素有Co、Zn、Ti、Pb、Sn等，表明該類元素，在區內富集成礦幾乎是不可能的。通過對該區地層單元和主要侵入體中Au、As、Sb、Hg元素平均值的統計，以及編制的元素相對豐度圖，發現Au元素，在寒武系六道溝組地層當中的分布，呈現為高背景，基本上是該地區平均水平的12倍。

4 元素綜合異常圈定

4.1 單元素數據處理

對測區內的21種元素的原始數據集，以及成礦區內的數據集，實施離群點(最高值與最低值)的迭代處理，以(X±3S)迭代，對＞X+3S或＜X-3S的值，依次進行迭代，一直到沒有能夠剔除掉的離群數值為止，構成背景數據集，計算出背景值(C0)、背景變化系數(CV0)，以及背景標準離差(S0)，將其當做對異常下限，進行確定的重要基礎。因為區內元素的背景值，普遍不高，而且區內有利的成礦區六道溝組內的元素背景值，有一些是要高于全區的背景值，單純的利用迭代法，其所計算而來的異常下限太低。所以，在參照迭代法，對下限進行計算之后，在于區內的實際情況結合，做出相應的調整，兼顧到在找礦有利區，將異常圈定出的前提條件下，盡可能地不要的漏圈其他區域的異常。再將青海省區域的1：250000化探報告，以及鄰區的異常下限，當做參考依據，對測區內各個元素應用的異常下限，做出相應的明確，詳見表2。

表2 單元素異常下限

如表2所示，大多數元素都在使用迭代法計算的異常下限內，該方法僅指整個區域的元素背景值。這將是大量與勘探無關的異常，并將對核查工作產生重大影響。僅是將六道溝組元素的背景值，當做異常下邊界，發現和基性超基性火山巖相關的大多元素的下邊界大大增加。這阻止了這些元素，在其他地層帶中描繪的異常。該區域當中的元素，僅僅是當做單位元素顯示的一種例外情況。最后，對各種信息進行收集，以對下限做出明確，在驗證的過程當中，發現了許多更加有利的礦化信息。

4.2 綜合異常圈定與篩選

按照每一種元素的異常圖，把21個元素當中的單個元素的異常，通過轉繪進行合并，然后在整個范圍內過濾所有異常。輸入完整異常的單個唯一異常，并對異常組合的特征值進行計算，也就是對異常數的統計，并將、平均值下限、峰值等參數計算出來，以對異常、相對規模進行計算。之后依據相規模，對綜合異常的元素進行排列，按相對規模排列相對尺度最大或較大、變異系數較大的元素。綜合異常的主要元素是成礦事實或有利的地質條件和較高的元素含量。地球表面的前幾千種元素，都被認為是有著廣泛異常性的組合性元素，然而與主要元素緊密相關的元素，則不會受到相對規模的制約[6]。其中，金地球化學圖極值對應的區域具有復雜的元素性質，特征值如表3所示。

表3 綜合異常特征表

該地區的整個Au元素分布在西南部較高，東北部較低。從西南到中部有較大的高背景分布，從北到東北有較低的背景分布。極值區位于拉脊山構造混雜區，位于工作區中部。該地區主要由基性火山巖組成。該區域的構造缺陷非常明顯，主要在北西到南東方向。該段是該地區最有利的成礦段，也是尋找構造蝕變巖型金礦的有利地段。

工作區的西南部，有一小面積的極值性區域，出露的地層主要是早、中三疊世大加連組與江河組。巖性主要是石灰巖、長石砂巖、石英砂巖，富集成礦的可能性非常大。研究區的各層As、Sb、Hg元素，有著不同的分布趨勢，表明通過常規的元素組合方式進行找礦，并不具有可行性。研究區內的金礦床，指示元素的組合需要按照工區的具體情況來明確，按照元素地球化學圖當中，有著元素高值區的分布特點，確定出該區找金指示元素的組合，是：Au、V、Co、Ti。全區Au的平均值是0.57×10-9，最大值是707×10-9。在HS36號的異常區之內，Au、V、Co、Ti四元素都處在極高的背景狀態下，表明異常區有著較好的找金前景。

5 異常檢查

5.1 異常檢查成果

在HS36異常區，及其周邊的范圍之內，進行比例為1：10000的土壤測量工作，將金單元素的異常基本，呈帶狀的形式分布，圈定出來，以Au為主要元素的綜合異常有7個，異常的形態大多呈帶狀的形式分布，與構造非常吻合，而且有著較高的異常峰值，最高可達33704×10-9。詳細查詢土壤當中的As最大值是31.7×10-6，Sb的最大值是1.82×10-6，數值都不高，表明As與Sb在此處，所具有對于找金的指示意義，并不是很大。

在HS22的異常查證當中，通過比例為1：10000的土壤測量工作，共計圈定出5個的土壤綜合異常。其中，以Au為主元素的有2個綜合異常，Au的最高值為76.3×10-9。在HS15的異常查證當中，通過同比例的土壤測量，綜合異常有8個，其中以Au為主元素的綜合異常有3個，Au的最高值是56.2×10-9。

研究區所在的西南角的金高背景區，屬于是單一的金高值點，無其他的伴生元素。勘探異常的檢查顯示，其主要出露于三疊系中下部的碎屑巖，有著微弱的構造活動，無法找到與關金礦成礦有關觀的信息。

據此推測，局部地層的富集可能是金異常的原因，而金異常對找礦意義不大。斷裂構造是成礦帶最重要的成礦條件，深部含金熱液是該區成礦的重要載體，在這方面，該地區的礦化與時間、空間和物質來源有內在聯系。該區成礦帶具有以金為主的找礦前景。

5.2 檢查成果評述

經過異常查證，發現區內有著進一步找金工作價值的異常，主要是集中于拉脊山構造混雜巖帶當中，或是鄰近的地段，查證之后，都有著比較好的找金發現，如表4所示。

表4 剛察地區金異常檢查情況

其中，成礦異常最有可能的是HS36。通過對HS15進行檢查，發現金元素的顯示良好。異常帶即便不在拉脊山構造混雜帶當中，但其構造活動與其運動發育的次級斷裂，有一定的關系。在其他低土壤地區，異常檢查沒有產生令人滿意的結果，也沒有提供更好的異常信息和成礦信息。例如，研究區域西南角的HS3、HS32和Au異常，盡管下層幾乎沒有構造活動，但在驗證期間未發現良好的檢測結果。因此可以認為，這只是局部元素富集，與成礦并不具有較大關系。

6 結果探討

各元素異常下限合理確定非常關鍵。利用下限計算和現有化探成果結合，才可以實現合理的異常下限。基于此，運用地球化學圖、因子測量圖，對元素的組合進行確定，同時與地層成礦分析相結合，對綜合異常進行正確地圈定，最終的找金效果較好。

按照元素的變異系數圖，能夠大致地確定這一區域，富集整合礦的元素是Au。與此同時，金元素的高值，是找尋和Au有關礦產的重要標志，尤其是在拉脊山的混合構造帶，這有利于勘查區的成礦。隨著化探程度的不斷增加，Au的強度也在逐漸地增加。

研究區內Au元素與V、Co、Ti等元素有著密切的關系，共同構成了研究區找金特征元素的組合。單獨使用常規的Au、As、Sb、Hg組合，并將其當作找金的根據，是與這一地區內的實際情況不符的。后續的異常查證工作，也能夠說明不能用該組合作為找金依據，這對拉脊山構造混雜巖帶中的找金預測具有一定現實意義。

綜上，該區寒武系六道溝組是金礦化的有利場所。Au、V、Co、Ti等特征元素的異常組合主要出現在地層分布剖面中。研究區其他地層含金背景低，構造活動不發育，找金效果并不好。尤其是局部地層富集引起的點異常，成礦的可能性很小。