青海柴北緣采石溝地區地球化學特征及找礦潛力

彭濤 靳楊 李豪 楊昆

摘要：通過在采石溝地區開展1∶2.5萬地球化學測量工作，測試21種元素，總結元素富集和離散特征，采用R型聚類分析研究元素相關性，確定異常下限，圈定86處綜合異常。結合成礦地質背景、地球化學異常展布狀態、找礦前景和找礦難易程度，采石溝地區圈出5處找礦遠景區，對找礦遠景區進行了找礦潛力評價，并擇優對找礦遠景區實施工程驗證，圈出了礦（化）體，取得了找礦突破，表明采石溝地區具有良好的找礦潛力。

關鍵詞：采石溝地區;地球化學測量；找礦遠景區；工程驗證；找礦效果；找礦潛力

中圖分類號：P632 P618.51文獻標志碼：A開放科學（資源服務）標識碼（OSID）：

文章編號：1001-1277（2023）03-0074-07doi：10.11792/hj20230315

采石溝地區位于柴達木盆地西北緣，阿爾金山脈南坡，山勢雄偉，侵蝕切割劇烈，多懸崖峭壁，導致以往地質工作程度較低，綜合資料較少，找礦成果一般。采石溝地區為干旱半干旱—高寒山區景觀區，風成砂和碎石發育較廣泛，利用1∶1萬地化剖面測量或1∶1萬土壤測量均無法準確查證1∶5萬水系沉積物異常，而1∶2.5萬地球化學測量具有精準確定異常源、防止大面積異常查證時漏礦的優點，成為近年來廣泛應用的找礦方法^［1-5］。在前人地質工作的基礎上，利用1∶2.5萬地球化學測量，進一步圈定異常并綜合分析異常特征，劃分找礦遠景區，在初步異常查證的基礎上探索下一步找礦方向。

1 研究區地質特征

研究區位于新元古代—早古生代賽什騰—錫鐵山—哇洪山縫合帶（Ⅰ₈）與中—新生代柴達木陸塊（Ⅰ₉）之柴達木后造山磨拉石前陸盆地（Ⅰ9-1）的結合部位^［6-7］（見圖1-A），構造變形強烈，表現為十分發育的斷裂及強烈的褶皺，主體構造線方向為北東東向。巖漿活動既有擴張期的基性巖漿噴發與侵入，也有同造山期的大規模中性、酸性巖漿噴發與侵入，具有良好的成礦地質條件。

研究區地層發育不完整，地層總體呈北東東向展布，主要為古元古界達肯大阪巖群（Pt₁）、寒武系—奧陶系灘間山群（—O）、侏羅系大煤溝組（J）、白堊系犬牙溝組（K）、新近系油砂山組（N）及第四紀（Q）^［8］（見圖1-B）。

研究區褶皺集中分布于北部平頂山、南部阿克提山一帶，以向斜為主，規模不等，褶曲形態不一，多被后期斷裂不同程度切割、破壞而形態不完整；斷裂主要為野馬灘—白石頭溝斷裂、阿克提山大溝—紅水溝斷裂2條主干斷裂，以及主干斷裂派生的次級斷裂，這些斷裂形成了研究區的構造格架。在此構造格架下，形成有利于巖漿上升的通道和場所，促進成礦元素的運移、富集，形成有價值的礦產及找礦遠景區。

研究區巖漿活動強烈，侵入時代主要集中于加里東期，巖性從超基性→基性到酸性均有產出，主要為輝長巖、閃長巖、花崗閃長巖及花崗巖。巖體較大的有平頂山輝長巖體、阿卡騰能山二長花崗巖體，均呈北東向—南西向展布于主要斷裂邊緣。

2 地球化學特征

2.1 樣品采集與分析測試

研究區總面積為565 km2，除去殘山區及剝蝕戈壁和少量淺切割丘陵區150 km2，可開展1∶2.5萬地球化學測量的面積為415 km2。研究區北高南低，地形復雜、陡峭，采樣以水系沉積物為主，采用一點多坑法，在采樣點沿水系上下20～30 m進行多點采樣；在碎石流覆蓋水系中無法采集水系沉積物樣品時，以匯水域兩側山坡3～5個點采集近基巖面上的殘坡積物質代替。樣品粒度為10目至60目^［9］，共采集樣品8 393件，采樣密度20.2 件/km2，分析21種元素，分別為Au、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn、Ag、W、Sn、Bi、Mo、Cr、Co、Ni、La、Y、Nb、Th、U、Rb。

2.2 元素豐度特征

研究區元素豐度見表1。由表1可知：相對于省均值而言，研究區Mo、Co、Cr、Ni、Cu、U等元素豐度大于1.20，且Mo元素豐度達1.68，說明上述元素在研究區背景值較高；Zn、Sn、Au、Pb、Nb、Y、Bi、Th等元素豐度為0.88～1.12；Rb、Ag、Sb、W、As、La等元素豐度相對偏低，為0.75～0.84；Hg元素豐度明顯偏低，僅為0.44。

2.3 元素富集和離散特征

研究區內各元素原始數據的變異系數（Cv₁）和背景數據變異系數（Cv₂）分別反映2類數據集的離散程度，Cv₁/Cv₂值反映背景擬合處理時離散值的削平程度。研究區各元素變異系數解釋圖見圖2。

1）Sn、As、Hg、Sb、Au、Bi落入右上方的區域③，原始數據變異系數大，高強度數據突出，且離群子集很多，特高值削平程度強烈，顯示富集成礦的可能性較大。

2）Ag、Cr、W、Ni、Mo、Cu、Co、Nb落入中間區域②，離群數據較多，特高值削平程度中等，顯示有一定成礦的可能性。

3）U、Rb、Th、La、Y、Zn、Pb落入左下方區域①，元素主要為放射性、稀土元素和中溫熱液元素，該區域內原始數據變異系數小，整體含量變化幅度不大，富集不明顯，成礦的可能性較小。

2.4 R型聚類分析

為探討元素間組合關系，揭示研究區經歷的主要地質作用，了解主要地質環境中元素聚合趨勢和成因聯系，對21種元素的原始數據進行R型聚類分析，結果見圖3。

由圖3可知：當相關系數為0.25時，元素明顯分為4簇。第一簇（Ⅰ）為Ni、Cr、Co、Cu，反映為與基性輝長巖和中性閃長巖有關的元素組合。第二簇（Ⅱ）為單一Y元素，顯示該元素成因上相對獨立。第三簇（Ⅲ）元素組合眾多，當相關系數為0.35時，可將其分成4個亞簇，分別是Au、As、W、Mo（Ⅲ-1），Th、Rb、La、U、Nb、Sn（Ⅲ-2），Bi（Ⅲ-3）及Pb、Zn（Ⅲ-4）。第四簇（Ⅳ）為Ag、Sb、Hg，當相關系數為0.35時，可將其分成2個亞簇，分別為Ag、Sb（Ⅳ-1），Hg（Ⅳ-2）。結合元素親和關系、異常分布及套合情況，Au-As-Sb-Hg異常組合從出露地層來看，主要位于灘間山群地層中，多與中酸性巖體接觸，明顯受構造破碎帶控制，顯示熱液活動強烈，其高值區域具有尋找熱液構造蝕變巖型金礦床的潛力。

2.5 綜合異常特征

在對研究區21種元素進行地球化學特征分析及主要成礦元素成礦潛力估計的基礎上，按照各元素異常下限，考慮區域構造方向、地質單元分布、匯水域特征等因素，采用人機圈繪方式圈定單元素異常。將異常套合好、元素組合與礦產或地質體關系密切的多個單元素異常重疊區圈定為綜合異常，共圈定綜合異常86處。其中，甲類綜合異常3處，乙類綜合異常16處，丙類綜合異常67處。

3 找礦遠景區及初步查證

3.1 找礦遠景區的圈定

根據1∶2.5萬地球化學測量成果，參考1∶5萬區域礦產調查成果，結合研究區成礦地質背景、已知礦點、礦化點的空間分布規律、化探異常展布狀態、找礦前景和找礦難易程度等劃分找礦遠景區^［10-11］。

在研究區圈出5處找礦遠景區（見圖4），分別是采石溝金銀A級找礦遠景區（Ⅴ）、阿克提山大溝—紅水溝金銅B級找礦遠景區（Ⅳ）、野馬灘金C級找礦遠景區（Ⅱ）、平頂山鉻鎳C級找礦遠景區（Ⅰ）、煤礦溝鉻鎳C級找礦遠景區（Ⅲ）。

3.2 找礦遠景區評價及工程驗證

3.2.1 采石溝金銀A級找礦遠景區（Ⅴ）

該找礦遠景區（見圖5）位于研究區西南部采石溝一帶，呈團塊狀；出露地層主要為灘間山群，構造較發育，以北東東向斷裂為主，次級斷裂有北西向斷裂、北東向斷裂，加里東期花崗閃長巖呈不規則狀侵入，走向大致為北東向。

該找礦遠景區圈出綜合異常12處，其中甲類綜合異常3處，分別為GA85（見圖6）、GA84（見圖7）、GA75;乙類綜合異常3處;丙類綜合異常6處。異常元素以Au、Ag為主，伴生元素有As、Sb、W、Mo、Cu等，Au最大值為296.0×10^-9，Ag最大值為4 420.0×10^-9，異常規模大，強度高，套合好，濃集中心明顯，具有三級濃度分帶，與灘間山群地層中的北東向斷裂對應較好。

前人在綜合異常GA85內發現了含礦帶，通過工程驗證，圈出49條礦體，礦體長20～293 m，厚1.0～6.7 m，金品位1.0～50.5 g/t^［12］，對礦體進行了資源量估算，控制+推斷金金屬量共計1 328.21 kg^［13］。

2018年，在綜合異常GA84中發現了2條蝕變破碎帶，其內存在多期次熱液活動，發育石英細脈，含有較強褐鐵礦化、黃鉀鐵礬化、硅化、高嶺土化、碳酸鹽化等。通過槽探工程對第一條蝕變破碎帶進行地表揭露，圈出1條礦體，礦體長約300 m，厚1.1 m，金品位4.2 g/t；第二條蝕變破碎帶采集的揀塊樣分析結果顯示，金品位4.96 g/t，銀品位11.5 g/t。

綜合分析表明，該找礦遠景區的灘間山群富含Au、Ag等金屬元素，是重要的賦礦地層，斷裂及巖漿熱液活動為礦質萃取、遷移、富集和儲存提供了良好的條件，具有尋找構造蝕變巖型金、銀多金屬礦的找礦潛力。

3.2.2 阿克提山大溝—紅水溝金銅B級找礦遠景區（Ⅳ）

該找礦遠景區（見圖8）位于研究區中南部柴水溝—紅水溝一帶，呈北東向條帶狀展布，出露地層為大煤溝組、灘間山群。斷裂發育，主要為北東向、北東東向、北北西向斷裂，且具有多期活動特點。加里東期花崗巖呈條帶狀侵入。

該找礦遠景區圈出綜合異常33處，其中乙類綜合異常6處，丙類綜合異常27處，綜合異常以Au、Cu元素為主，伴生元素主要為Sb、Hg、As。其中，Au最大值為56.2×10^-9，Cu最大值為306.0×10^-6，異常套合較好，有一定規模和強度，具有三級濃度分帶。在該找礦遠景區內的GA57綜合異常（見圖9）中發現3條含礦帶，通過槽探驗證，發現3條礦體，礦體厚0.5～1.0 m，金品位6.70 g/t。

結合成礦條件，該找礦遠景區內構造、巖漿巖活動具有多期性和多樣性，較強烈的熱液活動為礦質遷移、富集和儲存提供了良好的成礦條件，具有尋找構造蝕變巖型金、銅多金屬礦的找礦潛力。

3.2.3 野馬灘金C級找礦遠景區（Ⅱ）

該找礦遠景區大致呈北東向條帶狀分布，出露地層主要為灘間山群。斷裂發育，以北東東向斷裂為主，具有多期活動特點。加里東期花崗巖呈北東向水滴狀展布。

該找礦遠景區圈出綜合異常7處，其中乙類綜合異常1處，丙類綜合異常6處，綜合異常以Au元素為主，伴生元素為Sb、As、Cu等，Au最大值為9.41×10^-9，異常規模較大，強度較高，濃度分帶達中帶。

2018年，在該找礦遠景區內的GA25綜合異常發現1處金礦化點，采集的揀塊樣分析結果表明，金品位為0.25 g/t，后續實施的槽探驗證未能圈出礦體。結合成礦條件，該找礦遠景區的斷裂具有尋找構造蝕變巖型金多金屬礦的潛力。

3.2.4 平頂山鉻鎳C級找礦遠景區（Ⅰ）

該找礦遠景區呈北東向條帶狀分布，出露地層為灘間山群。構造以北東東向斷裂為主。巖漿巖大面積出露，主要為加里東期輝長巖，呈條帶狀侵入灘間山群地層中。

該找礦遠景區圈出以Cr、Ni為主的綜合異常20處。其中，7處為乙類綜合異常，其余為丙類綜合異常，伴生元素主要為Cu、Co、Sb、As等。綜合異常總體呈條帶狀，空間分布緊密，但濃集中心不明顯。

3.2.5 煤礦溝鉻鎳C級找礦遠景區（Ⅲ）

該找礦遠景區呈北東向條帶狀分布，出露地層主要為達肯大阪巖群。斷裂發育，以北東向斷裂為主。巖漿巖小面積出露，主要為加里東期石英閃長巖，呈近東西向脈狀展布。

該找礦遠景區圈出綜合異常5處，均為丙類綜合異常，異常元素以Cr、Ni為主，伴生元素為Mo、Co、Cu、La、U等，綜合異常形態總體為團塊狀，異常峰值較低，空間分布不規律，沒有明顯的濃集中心。

4 結 論

1）采石溝地區主成礦元素Au、As、Sb原始數據變異系數大，高強度數據突出，且離群子集很多，特高值削平程度強烈，顯示富集成礦的可能性較大；Ag、Cr、W、Ni、Mo、Cu原始數據變異系數中等，高強度數據較多，且離群子集較多，特高值削平程度中等，顯示有一定成礦可能性。

2）采石溝地區巖漿巖活動強烈，異常以Au、Ag異常為主，且展布方向與構造方向一致，具有強度高，規模大、各元素異常套合好的特點。

3）本次圈出5處找礦遠景區。通過本次及前人實施的探礦工程，圈出多條具有較大規模和工業價值的礦體，證明采用的1∶2.5萬地球化學測量工作方法十分有效，為后續尋找構造蝕變巖型金、銀礦奠定了基礎。

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Geochemical characteristics and prospecting potential of the Caishigou area

in the Northern Margin of Qaidam Basin，Qinghai Province

Peng Tao^1，2，Jin Yang^1，2，Li Hao^1，2，Yang Kun^1，2

（1.Qinghai Nonferrous Metals First Geological Exploration Institute;

2.Qinghai Key Laboratory of Concealed Ore Exploration）

Abstract：Through 1∶25 000 geochemical survey in the Caishigou area，21 kinds of elements were measured，the enrichment and dispersion characteristics of elements were summarized，the correlation of elements was analyzed by R-type cluster analysis，the lower limit of the anomalies was determined，and 86 comprehensive anomalies were deli-neated.In combination with the geological background of mineralization，distribution of geochemical anomalies，prospecting prospects，and the degree of difficulty in prospecting，5 prospecting prospect areas have been delineated in the Caishigou area.The prospecting potential of the prospecting prospect areas has been evaluated，and the best prospecting prospect areas have been verified by engineering.The ore （mineralization） bodies have been delineated，and a breakthrough in prospecting has been made，indicating that the Caishigou area has good prospecting potential.

Keywords：Caishigou area;geochemical survey;prospecting area;engineering verification;prospecting effect;prospecting potential