青海省锡铁山矿区外围异常成矿潜力分析

青海省锡铁山矿区外围异常成矿潜力分析
韩朝辉１，２ ，王雁鹤１ ，裴赢政３ ，宋先腾１
（１．武警黄金第六支队，河南 三门峡 ４７２０００；２． 中国地质大学 地球科学与资源学院， 北京 １０００８３；３．武警黄金第三支队， 黑龙江 哈尔滨 １５００００）
摘 要： 锡铁山铅锌矿是中国目前铅锌储量最大的矿床。 但是由于该区外围地势险要，地形复杂，国内对其外围成 矿潜力的研究并不是很多。 本次对该矿床外围进行了 ７４０ ｋｍ２ 面积的 １ ∶ ５ 万水系沉积物测量及 ２ ０５３ ｋｍ２ 面积的 １ ∶ ５ 万高精度磁法测量，最终圈定化探异常 １８ 处，物探异常 ２８ 处。 通过后期异常查证工作，笔者对这些异常区的 成矿潜力做了具体分析，从中优选出了小柴旦湖南、柳园沟、向南沟、锡铁山站南 ４ 处成矿有利靶区。 关键词：地球化学；小柴旦湖；成矿潜力；高精度磁法；水系沉积物 中图分类号： Ｐ６３１．２；Ｐ６３２ 文献标识码： Ａ 文章编号： １０００－８９１８（２０１４）０４－０６７３－０７
异常
该异常位于小柴旦湖南，３０５ 国道旁，交通甚为
方便。 异常处于奥陶系滩间山群下岩组，岩性主要
为绿片岩系，夹薄层大理岩。 北东部为古元古界达
肯大坂群上岩组，南西为第三系砂岩。 在奥陶系地
层两侧各有一条断层通过。
该异常呈马鞍状（ 图 ３） ，Ｎｉ 有 １０ 个点组成，异 常面积约 １．３７ ｋｍ２，峰值为 ４９３×１０－６，且伴有 Ｃｒ、Ｃｏ
异常圈出后，在该异常区布设土壤地化剖面 ５ 条。 Ｂａ 峰值 １５ ８７５ × １０－６，Ｓｎ 峰值 １００ × １０－６，Ｔｈ 峰 值 ５１２．５８×１０－６，其中 Ｔｈ 接近边界品位，显示巨大的 成矿潜力。
图 ４
柳园沟
测区位于柴达木盆地北缘中部锡铁山—阿木尼 克山一带，构造线总体呈北西向，山体走势呈反“ Ｓ” 状［３］ 。 测区北为欧龙布鲁克陆块，南为赛什腾—锡 铁山—哇洪山新元古代—早古生代缝合带。 主要断 裂有小柴旦—全吉河源—阿木尼克山北断裂、全吉 山北西向褶断带、锡铁山—铅石山北西向反“ Ｓ” 型 断裂及阿木尼克山断裂。 褶皱有阿木尼克山南坡第 三系向斜、锡铁山西南褶皱组、全吉河东褶皱组及阿 木尼克山北向斜［４］ 。 １．３ 岩浆岩
３．１．１ 物探 Ｍ５ 磁异常
异常位于小柴旦采矿队图幅西南，等值线呈椭
圆 状（ 图１） ，走向近东西向。磁异常宽度约５００ ～
１ ０００ ｍ 不等，长度约 ２ ０００ ｍ；异常强度较大，梯度
东陡西缓，呈单峰值，ΔＴ 极大值为 ２ ９２０ ｎＴ，异常相
应部位出露有奥陶系滩间山群（ Ｏ３ｔ２） 地层，主要岩 性有绿泥石英片岩、绢云绿泥石英片岩、含炭绢云石
异常区位于饮马峡站南幅北西柳园沟，该地区 有便道可通行汽车，交通尚算便利。 异常区出露地 层为古元古界达肯大坂群上岩组之黑云斜长片麻岩 段，岩性主要为黑云斜长片麻岩夹黑云母石英片岩、
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物 探 与 化 探
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白云母大理岩及斜长角闪岩。 该区构造作用强烈， 总体为北西向，脉岩发育，主要为中酸性脉岩。
１ 区域地质找矿背景
１．１ 地层 测区位于柴达木盆地北缘中段，属华北地层大
区（ Ｖ） 、秦祁昆地层区（ Ｖ１） 、东昆仑—中秦岭地层 分区（ Ｖ１１） 、柴达木北缘小区（ Ｖ１⁃３１） 。 区内出露地 层有古元古界达肯大坂岩群（ Ｐｔ１ｄ），其主体岩性为 黑云斜长片麻岩、角闪斜长片麻岩等，呈现出有层无 序的 中 高 级 变 质 岩 系 等 特 征； 奥 陶 系 滩 间 山 群 （ Ｏ３ ｔ） ，其岩性由一套变质火岩岩、绿片岩夹结晶灰 岩及砾岩组成［２］ ；晚泥盆世牦牛山组（ Ｄｍ） ，是测区 主要的沉积地层之一，组内据基本层序特征、岩石组 合特征、沉积环境差异等分为三个段级地层单位：砂 砾岩段（Ｄｍ１）、粉砂岩段（ Ｄｍ２ ）、火山岩段（ Ｄｍ３ ），
各元素在水系沉积物中的丰度估计值，与全国、青海 省已扫面图幅和相邻东昆仑的丰度估计值比较。
与全国 相 比， 柴 北 缘 地 区 Ａｕ、 Ｂａ、 Ｃｄ、 Ｃｒ、 Ｃｕ、 Ｎｉ、Ｐｂ、Ｓｒ、 ＭｇＯ、 ＣａＯ、 Ｎａ２Ｏ 等丰 度 较 高； 与 全 省 相 比，本区 Ａｇ、Ａｕ、Ｂａ、Ｃｏ、Ｃｒ、Ｃｕ、Ｍｎ、Ｍｏ、Ｎｉ、Ｐｂ、Ｒｂ、 Ｓｒ、Ｖ、Ａｌ２Ｏ３、Ｆｅ２Ｏ３、ＭｇＯ、ＣａＯ、Ｎａ２Ｏ 等丰度较高；与 东昆仑相比，本区除上述 Ａｇ—Ｎａ２Ｏ１８ 种元素含量 较高外，Ｃｄ、Ｔｈ、Ｕ 也显示了较高的丰度。 这种特点 说明，区域上以中—基性岩浆活动强烈为基本特征， 伴有中酸—酸性岩浆活动，海相火山岩较发育。 ２．２ 区域地球物理特征
青海省航磁异常整个处于一个低背景区中，但 各区 ΔＴａ 的区域背景场又略有不同。 大致北通过 海晏县，南过杂多县为界，以西背景场较高，一般在 －２５ ｎＴ 附近；以东背景场较低，一般在－５０ ｎＴ 左右。 柴达木盆地磁场呈大面积低缓磁异常，一般强度 ０ ～ ５０ ｎＴ。 其 中 尚 有 部 分 高 值 区， 强 度 在 ５０ ～ １５０ ｎＴ［５－９］ 。 异常分布，西宽东窄，差异明显。 异常总体 走向东部为北西向，西部则不够确定。 异常引起原 因，推测为古元古代和更早的磁性地层所致，其次为
中酸性岩浆岩所引起。 根据柴北缘的航磁测量数据，测区处于北西—
南东向的航磁异常带上，北西端有冷湖、小赛什腾山 两处呈椭圆状的异常存在。 中段赛什腾山主体，反 映了一中等强度的航磁异常。 绿梁山地段有三处较 高强度、形态规整的异常。 锡铁山附近有一低缓的 航磁异常。
３ 成矿潜力分析
３．１ 小柴旦湖南
图 ３
小柴旦湖南化探
ＡＳＮＩ⁃Ｃｒ⁃Ｃｏ ４丙
异常与物探
Ｍ５
磁异常的套合
３．１．３ １ ∶ １ 万土壤地球化学测量异常
在该磁异常圈定区布设土壤地球化学测量剖面 ３ 条，其中的 ｔ１ 线有 ５ 个点 Ｎｉ 含量超过 ２ ０００×１０－６， 连续 １６ 个点 Ｎｉ 含量超过 １ ５００×１０－６，Ｃｒ 的峰值达 １３ ０４０ × １０－６。 ｔ０ 线也有多点 Ｎｉ 含 量 超 过 １ ０００ ×
三个岩段岩 性 差 异 大、 界 线 特 征 明 显、 区 内 延 展 性 好；早—中侏罗世的大煤沟组（ Ｊｄｍ） ，是一套含煤线 的杂色碎屑岩系； 古近 系—新 近 系 地 层 为 一 套 红 色—黄绿色碎屑岩系，根据其岩性特征、基本层序及 岩石组合特征等，划归为古近系路乐河组（ Ｅｌ）、干 柴沟组（Ｅ—Ｎｇ）和新近系油砂山组（ Ｎｙ）；下更新统 的七个泉组（ Ｑｐ１ｑ） 以及全更新统（ Ｑｈ） 至今为松散 堆积物。 １．２ 构造
１０ －６ ，显示本区成矿潜力巨大。 ３．２ 柳园沟 ３．２．１ 物探 Ｍ１７ 磁异常
该异常呈现于饮马峡火车站南图幅的北西，等 值线呈椭圆状，长轴北西向（ 图 ４）。 磁异常宽度约 ２ ０００ ～ ２ ５００ ｍ 不等，长度约 ３ ０００ ｍ。 异常强度中 等，梯度变化陡，ΔＴ 极大值为 ２９２．８ ｎＴ。 异常部位 主要出露下元古界达肯大阪群地层之黑云斜长片麻 岩岩组，岩性主要为灰色黑云斜长片麻岩夹（ 石榴） 矽线黑云石英片岩、白云母大理岩、斜长角闪岩等。 地层中有二长花岗岩脉与花岗岩脉。 根据标本物性 特征，能引起的理论磁异常 ΔＴ ＝ １１ ～ ２０ ｎＴ，推测可 能存在隐伏磁性体或磁性体深部磁性增强。 异常展 布形态近北西，北侧梯度大，正负异常相间，与主体 北西向构造平行。 从平剖图异常形态分析，该异常 为叠加异常。 ３．２．２ 化探 Ａｓ９Ｂ乙ａ（Ｓｎ⁃Ｔｈ 异常
测区火山活动有两期，分别为古元古代和晚泥 盆世。 前者表现为海相火山活动，岩石类型为中基 性火山岩。 后者表现为陆相火山活动，岩石类型以 中酸性火山熔岩、火山碎屑岩为主，中基性火山岩次
收稿日期：２０１２ － ０９ － ０７
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物 探 与 化 探
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之，火山作用具由弱变强、岩石化学成分由基性向酸 性演化的特征。
第 ３８ 卷第 ４ 期 ２０１４ 年 ８ 月
物 探 与 化 探
ＧＥＯＰＨＹＳＩＣＡＬ ＆ ＧＥＯＣＨＥＭＩＣＡＬ ＥＸＰＬＯＲＡＴＩＯＮ
Ｖｏｌ．３８，Ｎｏ．４ Ａｕｇ．，２０１４
ｄｏｉ：１０．１１７２０ ／ ｗｔｙｈｔ．２０１４．４．０８ 韩朝辉，王雁鹤，裴赢政，等．青海省锡铁山矿区外围异常成矿潜力分析［ Ｊ］ ． 物探与化探，２０１４，３８（ ４） ：６７３ － ６７９． ｈｔｔｐ： ／ ／ ｄｏｉ． ｏｒｇ ／ １０．１１７２０ ／ ｗｔｙｈｔ． ２０１４．４．０８ Ｈａｎ Ｃ Ｈ，Ｗａｎｇ Ｙ Ｈ，Ｐｅｉ Ｙ Ｚ，ｅｔ ａｌ．Ａｎ ａｎａｌｙｓｉｓ ｏｆ ｔｈｅ ｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃ ｐｏｔｅｎｔｉａｌ ｏｆ ｔｈｅ ａｎｏｍａｌｙ ｉｎ ｔｈｅ ｐｅｒｉｐｈｅｒｙ ｏｆ ｔｈｅ Ｘｉｔｉｅｓｈａｎ Ｐｂ⁃Ｚｎ ｏｒｅ ｄｉｓｔｒｉｃｔ［ Ｊ］ ．Ｇｅｏ⁃ ｐｈｙｓｉｃａｌ ａｎｄ Ｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ Ｅｘｐｌｏｒａｔｉｏｎ，２０１４，３８（４） ：６７３－６７９．ｈｔｔｐ： ／ ／ ｄｏｉ．ｏｒｇ ／ １０．１１７２０ ／ ｗｔｙｈｔ．２０１４．４．０８
该异常主要由 Ｂａ、Ｓｎ、Ｔｈ 组成，异常形态为带 状，异常长轴方向北西向，同区内构造方向一致，异 常面积约 １３ ｋｍ２。 主元素 Ｂａ 具外、中、内三级浓度 分带，Ｓｎ、Ｔｈ 具外中两级浓度分带，各元素异常套合 较好。 异常特征组合见表 ２。
较为规则的近南北向展布的 Ｍ１７ 异常就在化
探异常区的东南部，呈椭圆状。 异常宽度 １．７ ｋｍ，长 度 ２．２ ｋｍ，面积 ３．２ ｋｍ２，强度中等，较为平缓。 ３．２．３ １ ∶ １ 万土壤地化测量异常
英片岩。 根据标本物性特征，沉积岩形成的变质岩
磁性微弱，其能引起的理论磁异常 ΔＴ ＝ ４８．１ ｎＴ，且
水系沉积物测量表现为镍、铬、钴异常，推测可能是
隐伏的超基性岩引起。 对剖面数据进行向上延拓处
理（图 ２），消除和压低浅部磁性体的影响，反应出深
部有磁性体的存在。
３．１．２
化探
ＡｓＮｉ⁃Ｃｒ⁃Ｃｏ ４丙
异常，各元素异常套合极好，元素浓
图 １ 小柴旦南 Ｍ５ 磁异常平剖图及等值线图
４期
韩朝辉等：青海省锡铁山矿区外围异常成矿潜力分析
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图 ２ 小柴旦湖南磁剖面上延曲线（ 测点距 ２０ ｍ）
表 １
小柴旦湖南
ＡＳＮｉ⁃Ｃｒ⁃Ｃｏ ４丙
异常特征参数Biblioteka 元素异常点数 异常下限
峰值
异常平均值 标准离差
面积 ／ ｋｍ２
Ｎｉ
１０
６０
４９３
２６１．８８
１３６．４０
１．３７
Ｃｒ
１５
１３０
１７７３
５６３．６７
４６４．８４
２．１１
Ｃｏ
６
２３
４３．６
２５．９３
２．４２
０．２１
注：Ｎｉ、Ｃｒ、Ｃｏ 含量单位为 １０－６
衬度 ４．３６ ４．３４ １．１３
异常规模 ５．９８ ９．１５ ０．２４
度分带齐全，浓集中心明显，元素含量高。 异常特征 组合见表 １。 化探异常东部有一较为规则的北东向 展布 Ｍ５ 正磁异常显示，异常呈椭圆状，长轴近北东 向。 面积较小，约 １． ２ ｋｍ２，异常强度中等，较为平 缓。
测区侵入岩较发育，岩石类型较多，主要为中酸 性岩，包括：斜长花岗岩和石英闪长岩、闪长岩、二长 花岗岩、石英二长岩等。 侵入岩体集中分布于下元 古界达肯大坂群之中，与测区火山岩一样，严格受构 造控制。 按岩体形成时代，测区侵入岩可划分为加 里东期和华力西期。
２ 区域地球化学特征及地球物理特征
２．１ 区域地球化学特征 以区内 ４０ 种元素或氧化物的含量平均值作为
青海省锡铁山铅锌矿区大地构造位于柴北缘 （裂谷） 活动带中，二级大地构造单元为柴北缘裂 陷—造山带。 柴达木盆地北缘（ 简称柴北缘） 系指 柴达木盆地东北缘一系列北西、南东走向的山脉及 山间盆地。 其北缘以宗务隆—青海南山断裂（ 宗务 隆山北缘断裂带） 为界，与南祁连造山带相接；南部 以柴北缘断裂带（残山断裂带） 为界，与柴达木台块 相接［１］ 。 笔者对其外围的几处有利靶区进行了成 矿潜力的分析。