1-50000岩屑地球化学测量多金属找矿中的应用

1:50000岩屑地球化学测量多金属找矿中的应用
位于新疆西北部和布克赛尔县的白杨河地区属低山——丘陵地区，大部分地区基岩裸露，物理风化剥蚀强烈，残积层及基岩碎屑十分发育，选择C层-4～+20目粗粒级岩屑样品不仅能有效地排除风成物质的干扰，又能较好地反映不同元素在该粒级段中的异常信息，捕获到更多、更丰富的地球化学找矿信息。

重点介绍了在该地球化学背景地区，运用岩屑地球化学测量的方法技术所取得的找矿效果。

标签：
低山—丘陵景观区;岩屑地球化学测量;多金属找矿效果
0 引言
前人运用综合找矿方法，在白杨河地区发现了以羟硅铍石为主的大型铍多金属矿床。

为了扩大找矿范围，重点针对已知金属矿化点，进行1：50000岩屑地球化学测量工作，对该地区部分金属元素的分布特征进行研究，提取了有利于深部金属成矿的远景区。

1 研究区地质背景
研究区位于新疆北部西伯利亚板块与哈萨克－准噶尔板块的交接部位，处于准噶尔板块北缘古生代陆缘活动带内晚古生代成熟岛弧之上，次级构造单元属雪米斯坦晚古生代火山岩带。

该区主体由泥盆、石炭系组成，均发育于早古生代岛弧之上。

研究区地层属西准噶尔分区沙布尔提山小区。

区内出露最老的地层为前泥盆系砂岩、笔石页岩，在雪米斯坦山中西部主要有泥盆系中性火山岩及火山碎屑岩。

下石炭统的海相海陆交互相的沉积碎屑岩、中基性、中酸性火山岩及火山碎屑岩，下二叠统的陆相中酸一酸性火山岩及火山碎屑岩。

1.第四系残、坡积物；
2.第三系塔西河组；
3.上二叠统卡拉岗组第三岩性段；
4.上二叠统卡拉岗组第二岩性段；5—7为中石炭统弧形梁组第三至第一岩性段；8—13为下石炭统巴塔玛依内山组第六至第一岩性段；14—16为下石炭统那林卡组第三至第一岩性段；17—19为下石炭统姜巴斯套组第三至第一岩性段；20—24为下石炭统黑山头组第四至第一岩性段；25—29为下石炭统和布克河组第五至第一岩性段；30—33为上泥盆统塔尔巴哈台组第四至第一岩性段；34—35为中泥盆统萨吾尔山组第二至第一岩性段；36—39为下泥盆统孟不拉克组第四至第一岩性段；40—44为下泥盆统马拉苏组第五至第一岩性段；4
5.额尔肯独立单元；46—47沙尔巴斯托第六至第五单元；48—52阿克台克赛第五至第一单元；53.波尔托独立侵入体；54.杨庄独立单元；55.巴哈力独立单元；5
6.辉绿岩独立单元；
57.玉什莫依纳克花岗斑岩独立体；58.克孜勒苏石英辉长岩独立侵入体；59.实测
地质界线；60.角度不整合界线；61.涌动接触界线；62.实测断层；63.实测压性逆断层；64.实测压扭性逆断层；65.实测张性正断层；66.实测一般断裂、次大断裂；
67.大断裂；68.角岩化；69.接触变质硅化带；70.工作区范围。

研究区内雪米斯坦火山岩带侵入岩发育，属西准噶尔岩浆岩区，沙尔布提－雪米斯坦岩浆岩带。

本区主要岩体同位素年龄值在230～260Ma之间，属华力西晚期产物。

在空间上受构造控制明显，岩体展布方向与区域构造基本一致，呈北东东－南西西方向延伸。

断裂，横贯东西长近120km，该断裂其配套的北部断裂系由1号、2号断层及北东、北西向的次级断层组成。

断层深切泥盆系基底，为后期晚古生代特别是二叠世火山喷发和次火山岩的通道，控制着晚古生代特别是二叠世一系列裂隙式和中心式火山机构的分布，同时也控制着一系列华力西晚期酸性偏碱性的侵入体，岩体内存在Au、Cu、Pb、Zn等多元素综合异常，沿深大断裂呈带状相伴分布。

2 研究区景观地球化学特征
研究区地处新疆西北部，雪米斯坦山南麓，海拔约1390m左右，相对高差仅几十米，属于典型的低山——丘陵地区。

地势总体西北高东南低，地形起伏相对不大，切割根据水系发育较明显，相对高差在±100m。

气候属半干旱大陆性气候，干旱少雨，冬暖夏凉，热量不足，无霜期短，降水量偏少，历年年均气温3.4℃，历年平均降水量142.3mm，而蒸发量达2290mm、远远大于降水量。

区内以物理风化为主，化学风化作用相对较弱；表层物质中化学元素的迁移以机械迁移为主，化学迁移次之。

研究区内地表基本出露基岩，在垂直剖面上缺失A 层与B层；C+D层为风化岩屑或基岩层。

区内降水相对较少，元素淋滤作用较弱，土壤剖面上岩渍层发育。

由于风蚀和风搬运作用强烈，地表疏散堆积物中风成砂分布较为普遍。

当风成砂大量混入到采样介质中时，样品中各元素的浓度因稀释而明显减弱，异常强度相应降低，异常规模也大大缩小。

因此，在该景观区开展岩屑地球化学测量，应尽可能排除风成砂的干扰，突出成矿及指示元素地球化学异常特征，提高找矿效果。

3 岩屑地球化学测量工作的技术方法
3.1 工作技术方法选择
研究区属低山——丘陵，大部分地区基岩裸露，物理风化剥蚀强烈，残积层及基岩碎屑十分发育。

根据前人在本地区所做实验成果，采样截取粒级-4～+20目，可取得最佳地球化学勘查效果。

这样不仅能有效地排除风成物质的干扰，又能较好地反映不同元素在粒级段中的异常信息，捕获到更多、更丰富的地球化学找矿信息。

3.1.1 采样布局
根据研究区地质、地球化学特征和自然地理景观，针对不同的工作区采用了不同的采样布局和采样密度：
（1）一般工作区：指一般的基岩出露区，广泛的分布在研究区内，采样网度为500m（线距）×250m（点距），采样密度8个样/km2。

（2）重要工作区：指在基岩出露区圈定的各类找矿靶区，主要为研究区内侵入岩体和重要构造部位，采样网度为500m（线距）×200m（点距），采样密度
10个样/km2。

在已知矿点外围等局部地段采样密度进一步增大为12个样
/km2。

（3）第四系分布区：位于研究区东南部，采样网度1000m（线距）×1000m （点距），采样密度1个样/km2。

3.1.2 样品数及平均采样密度
1:50000岩屑地球化学测量区域面积312.8km2，分为东西两部分，前后采样2021个，平均采样密度为8个点/km2；在研究区东南部第四系覆盖地区，冲洪积物盖层相对较厚，为了完整的收集地球化学信息，保证地球化学图的连续性，也进行了采样，但采样密度放稀至1个点/km2，面积约45km2，共采样64个。

3.2 样品分析方法及质量
岩屑地球化学测量样品分析项目在东部为Be、Cu、Pb、Zn、Sb、V、Mo、Co、Ni、Sn、Mn、Cr12种元素，西部为Be、Cu、Pb、Zn、Sb、V、Mo、Co、Ni9种元素。

化学样采用原子吸收分光光度计、紫外可见分光光度计测定；化探样采用X系列电感耦合等离子体质谱仪、双道原子荧光光度计、原子吸收仪、原子荧光仪测定，部分元素采用化学容量法分析。

4 岩屑地球化学测量的找矿效果
4.1 地球化学异常的解释与推断
通过对样品分析数据的整理与推断，研究区内的多元素综合异常群主要根据构造及侵入岩在空间上特征异常分为两类：
(1）受杨庄岩体及构造控制的综合异常。

该类综合异常最典型的为位于杨庄岩体的综合异常Hs—2，其元素组合主要为Be、Mo、Pb等元素，明显的地质特征为出露有花岗斑岩(γπP1)，近东西走向断裂其近南北走向次生断裂发育。

(2)受F1等近东西走向断裂及其次生断裂控制的异常。

具有铜钼等多金属成矿前景的综合异常类型,Hs—8综合异常为此类型，其元素组合主要为Cu、Co、Mo、Mn等元素,该类异常岩石发育孔雀石化、青磐石化、硅化，为重要的铜、铅锌等多金属成矿异常。

1.第四系；
2.塔西河组；
3.黑山头组；
4.和布克河组；
5.塔尔巴哈台组；
6.萨吾尔山组；
7.孟布拉克组；8—9.花岗斑岩；10.整合及推测地层界线；11.断层及编号。

1.第四系；
2.下泥盆统塔尔巴哈台组；
3.中泥盆统萨吾尔山组；
4.花岗斑岩；
5.角闪黑云母花岗岩；
6.地质界线；
7.断层。

1.第四系；
2.第三系；
3.上石炭统黑山头组；
4.上泥盆统孟布拉克组；
5.中泥盆萨吾尔山组；
6.花岗斑岩；
7.地质界线；
8.断层。

4.2 异常查证
本次对区内所有矿化信息及化探异常，进行全面踏勘的基础上，选择了2个对象进行了重点异常查证。

具体特征如下：
4.2.1 号异常查证区
查证区位于研究区西北角，主要针对HS—2号异常进行。

该异常是一个以Cu、Co、Mo、Pb、为主的综合异常，异常元素组合极为复杂，主要有Zn、Pb、Mo、Cu、Co、Ni、V、Sb、Sn、Mn、Cr等，化探成果显示综合异常面积大、套合好、强度高。

区内出露地层为中泥盆萨吾尔山组、下泥盆塔尔巴哈台组,岩性为中酸性火山熔岩，以及火山碎屑岩。

侵入岩较为发育，其北侧大面积出露花岗斑岩及细粒黑云母花岗岩，区内主要发育两条交叉断裂，走向约30o和300o。

异常查证时，通过异常浓集中心和单元素异常高值处布设了4条查证路线及稀疏的探槽进行控制，共揭露到3条铜矿（化）体。

4.2.2 号异常查证区
查证区位于研究区中部，主要针对HS—8号综合异常以及出露侵入岩与地层接触带。

HS—8号综合异常面积大、套合好、强度高,Co、Cr元素异常浓集分带明显，化探工作成果将该异常区圈定为研究区内重要的多期次中低温铜、锰铁、铅锌多金属成矿远景区。

成矿部位分布于区域性大断裂上盘，岩石均为酸性、属
钙碱性系列，侵入于晚古生代地层之中。

本区出露地层主要为下石炭统黑山头组（C1h），南部小面积出露下泥盆统孟布拉克组（D1mb）。

岩性组合为中基性火山熔岩夹火山碎屑岩，岩性为安山岩、玄武岩、岩屑凝灰岩、晶屑凝灰岩及正常沉积砂岩安山岩及玄武岩中不均匀含有杏仁体。

发育德格烈底提断裂组，主要由两条近于平行的东西向断裂组成，西交汇。

断裂面向南倾斜，倾角70°—75°。

断裂破碎带宽300m以上。

通过异常查证，新发现了金异常点、铜矿（化）点、含银铜矿点。

其中，含银铜矿化点位于侵入体与地层外接触带，矿化受控于沿接触带分布的断裂破碎带。

铜矿（化）点位于下石炭统黑山头组地层中，赋矿围岩为安山岩，岩石破碎，沿裂隙充填硅质细脉，发育浸染状孔雀石化。

拣块样品分析，铜含量为0.275%。

金含量为2.01×10—9，银含量为0.52×10—6。

5 结论
(1）白杨河地区内多金属矿点的发现与评价，充分证实了岩屑地球化学测量在新疆半干旱低山——丘陵景观区开展区域地质找矿的有效性。

只要采样部位正确，找矿方法技术手段合理有效，便可达到事半功倍的效果。

(2)半干旱低山——丘陵景观区开展岩屑地球化学测量选择C层－4～+20目粗粒级段的岩屑样品可以有效地排除风成砂的干扰，突出成矿及指示元素的地球化学异常特征，提高找矿效果。

(3)1：5万岩屑地球化学测量配合1：5万化探异常进行检查，指出含矿层位和含矿地质体的规模及范围，配合地表工程揭露，可对浅部矿体达到近似定量评价的效果。

参考文献
［1］刘刚,郝以泽.新疆和布克赛尔县白杨河地区1：5万铀矿区域地质调查项目2009年度报告［R］.核工业二一六大队,2009.
注：“本文中所涉及到的图表、公式、注解等请以PDF格式阅读”。