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0 引言
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水系沉积物地球化学测量是进行异常提取的方法之一,可以有效地获取隐伏、半隐伏和难识别矿的成矿信息,指导地表工作重点和异常查证。利用水系沉积物地球化学测量方法,在沟里地区矿产勘查和工作研究方面均取得了重大成果。近年来先后发现了果洛龙洼、阿斯哈、按纳格和瓦勒尕等一大批矿床(点),形成了以 Au、Ag、Pb、Zn、Cu、Co、 Ni、Fe 等为主的金属矿产富集区(陈俊霖等,2017; 唐洋等,2017;岳维好等,2017;杨宝荣等,2018;何峻岭等,2023)。
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地球化学异常下限确定是勘查地球化学中最基本最重要的问题,异常下限较高容易遗漏较低缓的地球化学异常,而异常下限较低很难确定矿致异常的具体位置,不利于异常查证,因此合适的异常下限对指导找矿具有重要意义(张新铭等,2019)。目前有多种方法计算地球化学异常下限(Sinclair, 1974; Govett et al.,1975;成秋明,2000;戴慧敏等,2010;贾琳等,2019;石文杰等,2019;胡俊等,2023),比较常见的方法有统计法、经验对比法、拐点法、衬度系数法等,均具有良好的异常提取效果,但又有相应的适用条件。地球化学元素含量整体较高的背景易造成元素富集成矿(张文秦等, 2002;李智明等,2007),但随着勘查程度的提高,传统统计方法不再满足寻找隐伏矿的需求。即由于成矿规律因素、岩石岩性因素以及成岩成矿条件的影响,元素表现出局部增高或降低,运用同一标准进行背景值和异常下限的计算不能考虑以上因素的局部变化,而趋势面分析法能够客观地拟合元素分布趋势(张文秦等,2002;李智明等,2007),实现低背景异常的提取。本文以沟里地区水系沉积物地球化学测量数据为例,采用统计学方法和趋势面分析法进行异常下限的确定,对比两种方法异常信息提取情况,以期在地球化学异常圈定中获得较好的效果。
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1 地质概况
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1.1 区域地质背景
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东昆仑造山带地处青藏高原的北部、大陆中央造山系西北段(图1a),西隔阿尔金断裂与西昆仑造山带为邻,东隔共和盆地与西秦岭造山带相接,北侧为柴达木盆地,南侧以阿尼玛卿构造混杂岩带为界限与巴颜喀拉造山带相邻(陈广俊等,2014; Dong et al.,2018a,2018b;李瑞保等,2018)。东昆仑地区元古宇—新生界均有不同程度的出露,其中元古界金水口岩群和小庙组主要发育为中高级变质岩,共同组成了区内的变质基底(陈有炘等, 2013)。东昆仑地区的构造线呈近东西向展布,由北向南有昆北、昆中和昆南3条重要的深大断裂带,将东昆仑造山带划分为东昆北构造带、昆北地体、东昆中缝合带、昆南地体和东昆南缝合带几个构造单元(刘成东等,2004;岳维好和周家喜,2019)(图1b)。花岗岩带主要分布于昆中断裂带和昆南断裂带之间,岩体规模不一,与构造线一致呈东西向带状展布(陆露等,2013;罗明非等,2014;马昌前等,2015)。
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1.2 研究区地质特征
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沟里地区位于东昆仑构造带的东段(Chen et al.,2019)(图1b),毗邻西秦岭构造单元。研究区内沉积地层主要出露新元古界万宝沟群深灰色薄层灰岩和灰色—土黄色千枚岩、下石炭统哈拉郭勒组深灰色浅变质中—细砂岩和灰色-灰白色中薄层结晶灰岩,以及第四系坡积物、冲洪积物(图1c)。火山沉积地层主要出露下石炭统哈拉郭勒组的灰绿色变质安山岩,与下伏沉积地层呈断层接触,发育绢云母化、绿帘石化;上三叠统鄂拉山组发育灰紫色流纹质凝灰岩、流纹质凝灰熔岩和英安质熔岩,发育硅化、碳酸盐化和高岭土化蚀变,断裂附近可见褐铁矿化。变质地层主要为金水口岩群、小庙组和纳赤台群,均为动力变质作用的产物,其中金水口岩群分为片麻岩建造、角闪岩建造、大理岩建造和片岩建造,在片岩建造与断层的接触面附近可见较强的褐铁矿化,尕之麻地区广泛发育黄铁矿化、褐铁矿化、硅化以及局部孔雀石化;小庙组分为片岩建造、大理岩建造和角闪岩建造;纳赤台群少量出露,岩性以灰岩、变砂岩为主。地层单元之间多为断层接触关系,并受到多期的变质作用改造,中—深变质地层均表现为成层无序的组合特征,这类地层包括古元古界金水口岩群,中元古界长城系小庙组;以及部分有序的地层,包括新元古界万宝沟群、下古生界奥陶系纳赤台群和下石炭统哈拉郭勒组。区内断裂构造十分发育,其中北西西—近东西向的压性或压扭性断裂构成主干构造,次级张性和扭性断裂多为北西向和北东向,呈现出多期活动的特点。研究区岩浆活动强烈,岩体规模巨大,具有多期次活动特征,形成大片的中酸性侵入岩体,岩性主要为石英闪长岩、花岗闪长岩、二长花岗岩、斜长花岗岩和碱长花岗岩,时代集中在早侏罗世、三叠世、晚二叠世和早—中奥陶世;在中部金水口岩群和小庙组中发育有基性、超基性岩脉和闪长岩脉。
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2 水系沉积物地球化学特征
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沟里地区属大陆性高原荒漠气候,自然地理条件较差,地形切割较深,河谷地带海拔为 3300~3500 m。区内水系发育,适于开展水系沉积物地球化学测量工作。青海省有色地质矿产勘查局地质矿产勘查院在沟里整装勘查区内共计完成19幅1∶5 万水系沉积物测量工作,本文选取了巴加别里赤尔幅范围内的样品测试数据进行分析(青海省有色第三地质勘查院,2022①)。研究区内实际测量面积 403 km²,采集样品总数为 2274 件,采样密度 5.64 件/km²,最大限度地控制了汇水域面积,采样粒级-10~+80目,分析元素为Au、Ag、Cu、Pb、Zn、W、Sn、 Mo、Bi、As、Sb、Cr、Co 和 Ni 共 14 种元素。采样位置多选择河床底部或河流转弯内侧等沉积物颗粒汇集之处,并以淤泥和粉砂作为主要采集对象,在采样点沿水系上下 20~50 m 范围内进行多点采集 (3~5点)。
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2.1 元素含量特征
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对研究区内1∶5万水系沉积物地球化学测量的 2274 件样品测试数据进行统计,其含量特征如表1 所示:从元素的区域富集系数上来看,研究区内Au、 Ag、Sn、Mo 和 Ni 的富集系数 K 大于 1,为富集元素,其余元素的富集系数 K 小于 1,为贫化元素。从平均值和中位数的关系上来看,所有元素的均值都大于中位数,表明均具有局部富集的可能。根据元素的变异系数特征(标准差/均值)显示,已确定的富集元素中 Au、Ag和 Sn的变异系数(标准差/均值)Cv> 0.6,说明具有局部富集的特征,而 Mo 和 Ni 元素的变异系数 Cv>0.5,说明其局部富集的能力较弱但仍具有富集的潜质,贫化元素中 Bi、As和 Sb元素的变异系数 Cv>0.9,局部富集特征明显。从最大值与平均值的关系看,Au、Cu、Pb、Zn和Cr的元素极值远大于平均值,说明存在局部富集或叠加富集的可能。从元素的成矿潜力来看,区域内的成矿元素组合主要为 Ag、Pb、Zn、Hg、Sb、Mo 和 Cu、Ni、Cr、Co 两类(钱壮志等,2000)。研究内已发现的矿点成矿元素主要为Au、Cu、Pb、Zn和Ni,其标准离差显示研究区内仍存在以上元素在其他地区富集的可能,但由于研究区内未发现Ag元素矿点,结合标准离差和方差特征显示其可能分布较为离散。综上所述,确定研究区内的主要成矿元素为 Au、Cu、Pb、Zn、Cr、Co 和Ni。
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2.2 元素相关特征
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为了研究沟里地区巴加别里赤尔幅内各元素之间的相关性,分别相关分析和因子分析法对化探数据进行处理。进行数据分析之前,首先对数据进行标准化处理来消除数据量纲的影响(史长义等, 2016)。通过计算各元素之间的相关系数,得到相关系数矩阵(表2),显示Cu、Pb、Zn、Cr、Co、Ni和Ag、 Sn、As、Sb 两组元素的相关性较好,而 Au 元素与其他的相关性较差。
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1 —第四系;2—上三叠统鄂拉山组;3—下石炭统哈拉郭勒组;4—下古生界奥陶系纳赤台群;5—新元古界万宝沟群;6—中元古界长城系小庙组;7—古元古界金水口岩群;8—早侏罗世岩体;9—晚三叠世岩体;10—早三叠世岩体;11—晚二叠世岩体;12—中奥陶世岩体;13—早奥陶世岩体;14—超基性岩;15—闪长岩;16—地质界线;17—断层;18—金矿床(点);19—铜多金属矿床(点)
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注:Au、Ag 的单位为 10-9,其他为 10-6;X—均值;M—中值;MIN—极小值;MAX—极大值;S—标准差;D—方差;Cv—变异系数(标准差/ 均值);R—高寒山区背景值(据史长义等,2016);K—富集系数(均值/高寒山区背景值)。
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为了进一步分析研究区的元素组合特征,对数据进行因子分析,并进行Kaiser标准化正交旋转,从中提取了 5 个主因子(表3):第一主因子由 Cu、Cr、Co和Ni共4种元素组成,主要为亲硫和亲铁元素组合,其中 Cr、Co和 Ni为亲铁元素,与基性、超基性岩具有密切的联系;元素组合对应研究区内的浪木日铜镍多金属矿点,矿点内发育的超基性辉橄岩为赋矿地质体,元素组合表现为硫化物的形式,形成黄铜矿、磁黄铁矿和镍黄铁矿等。第二主因子由As和 Sb 两种元素组成,为低温元素组合,一般可作为金矿床(点)的指示元素,由于其活动性较强通常形成于金矿的中上部,形成比金更大更宽的元素晕;典型矿点如叶陇沟和尕之麻金矿点,受构造控制明显,矿体主要发育在蚀变破碎带内,矿石矿物如毒砂、辉砷镍矿等能与元素相对应。第三主因子由 Pb、Zn、W 和 Bi共 4种元素组成,为中温—高温元素组合,与克和特铜多金属矿的成矿元素相符,受岩浆热液活动和构造控制影响。第四主因子由 Ag 和 Sn 两种元素组成,为中温元素组合,与研究区内的金矿化有关。第五主因子由Au元素组成,主要代表研究区内的金矿点。
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综上所述,相关分析和因子分析结合研究区矿床(点)特征可将元素大致分为 Cu、Zn、Cr、Co、Ni; Au、Pb、W、Bi、Mo;Ag、Sn、As、Sb共3组,其中第一组为研究的主要对象。
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3 异常信息提取及异常特征
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3.1 异常下限计算
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传统的统计学方法要求样品的数据服从正态分布或对数正态分布(Zhao et al.,2018),对于满足正态分布的数据直接求出均值和标准差计算异常下限。而对于不服从正态分布的数据则需多次剔除、多次迭代对极值进行替换,迭代剔除大于平均值与3倍标准离差之和(X+3S)与小于平均值与3倍标准离差之差(X-3S)的异常数据,使得剔除后的数据全部在 X+3S 和 X-3S 的范围内,再计算其均值和标准差。以均值加1.5倍的标准差(X+1.5S)作为异常下限(外带),以 2倍异常下限、4倍异常下限作为异常的中带和外带。
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通过对研究区的 13 种水系沉积物元素进行对数处理之后,获得各元素的元素对数含量分布直方图(图2)以及原始对数数据描述统计表(表4)。其中 Ag 和 Mo 元素的偏度和峰度接近 0,且 P(渐进显著性)较大,可以说明其为正态分布;Zn、Cr、Co和Ni 元素偏度和峰度接近 0,但且 P(渐进显著性)较小,为近正态分布。Au、Cu、Pb、W 和 Sn 元素为偏态分布,Bi、As和Sb元素为双峰分布,须作剔值处理。
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趋势面分析是利用一定的函数或方程所代表的曲面拟合地质特征或地质现象空间分布情况,从而将样本的数据观测值分为趋势和异常两部分。化探样本观测值(Zi)由区域(总体)变化规律(Ti)、局部变化(Ni)和随机因素(ei)3 部分组成,即(Zi = Ti +Ni +ei); 在利用趋势面分析法处理化探数据首先对其进行预处理,将单元素数据累计频率为 95% 所对应的数值作为数据的临界值,高于临界值的观测值均以临界值替换;预处理之后的步骤大概分为两步:先将观测值分解为区域变化的分量(Ti)和剩余分量(ΔZi =Ni +ei),然后从剩余分量中进一步区分随机因素(ei)与真正具有意义的局部变化(Ni),其中随机因素(ei)可用正剩余分量的平均值代替,公式为
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式(1)中,M为正剩余个数, 表示第i个样品的正剩余。从正剩余中滤掉 ei,即可求得正剩余异常点的异常分量。具体操作步骤可参考李随民等 (2007)。
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注:N—统计量;MIN—极小值;MAX—极大值;X—均值;S—标准差;Skew—偏度;Kurt—峰度;SD—标准误差;K-S—单样本Kolmogorov- Smirnov检验;D—实际观测值;P—渐进显著性(双侧)。
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图2 沟里地区水系沉积物元素对数含量分布直方图
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利用Surfer软件中的多项式回归分析指令可以从原始数据中拟合出数据的变化趋势,即形成一个 n次二维趋势面。趋势面次数越高,拟合度也越高,趋势值越接近实测值,趋势值反映实测值的信息量也就越多。但拟合程度太高会导致异常的遗漏,不利于剩余异常的提取,趋势面的次数不应超过 3 次 (李宾等,2012)。本文拟合成矿元素的空间趋势面时,尝试采用 1~3 次多项式进行拟合对比,而 1 次多项式拟合成矿元素的空间趋势效果较好。
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3.2 异常信息提取效果对比与讨论
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采用统计学方法和趋势面分析法,计算获得各元素的异常下限及分带数值(表5)。传统统计学方法对异常下限的计算操作较为简单,但均值加几倍的标准差存在一定的主观性且没有具体依据;从研究区选取的均值加 1.5 倍的标准差来看,圈定的异常面积小、异常分带差,研究区内大部分异常面积被识别为外带化探异常区域;异常分带中计算的内带值和中带值部分超出元素最大值,即使中带或内带在元素异常值的范围内也出现圈定的内带、中带缺失的情况(图3)。
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趋势面分析法是利用剩余异常分量圈定的异常,总体呈现出削弱高背景异常和强化低背景异常的特征(余中美等,2020)。异常形态上多呈椭圆状、点状,部分呈不规则状分布(图4)。东部尕之麻地区的异常明显增大,出现了多处面积较大的异常,且大多具有明显的二级和三级浓度分带。中部浪木日地区的异常更加明确,传统统计法中出现的零星弱小异常均明显增大,Cu、Zn、Cr、Ni 呈现出多个浓集中心。此外,Cu、Cr、Co元素异常与区内已知矿床点的吻合度更高,尤其是北部叶陇沟地区。与统计学方法相比,趋势面分析法圈定的异常面积更大、浓集中心更明确、分带特征更明显、与已知矿床点的吻合度更高,具有强化低背景异常的特征。
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图3 传统统计法单元素异常图
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图4 趋势面分析法单元素异常图
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注:外带数据即为异常下限值;“-”为超出元素化探数据上限
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3.3 组合异常圈定
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地球化学异常能够有效地指导找矿工作,但往往也存在不能与已知的矿点或矿床相对应的现象,即存在异常而无矿化或不存在异常而有矿化。丛源等(2012)认为导致该现象产生的原因主要有两方面,一方面是以往地球化学异常圈定多依靠不同元素空间叠加来圈定的综合异常,虽然考虑了元素相关性,但由于对不同元素在综合异常的重要性没有对比,很难合理地解释出矿化与的异常的内在联系。另一方面是整个地区以统一的异常下限划分的异常,使得低背景区矿化信息削减,而高背景区的异常信息被不合理地放大。
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针对以上两种原因,本文采用趋势面方法的残差值划分背景与异常,充分考虑了元素在空间上的规律变化。其次根据元素的相关性将研究区的元素划分为3组,组合异常图见(图5)。第一组元素为 Cu-Zn-Cr-Co-Ni(图5b),该组元素的套合性和相关性最好,也是研究的主要对象。元素组合与基性、超基性岩具有密切的联系,研究区内出露的超基性岩脉附近均形成了较好的元素晕,具有明确的异常浓集中心,其中北中部的组合异常中心与已知的浪木日铜镍矿点能够相对应。
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第二组元素为 Au-Pb-W-Bi-Mo(图5c),该组元素的异常套合性较差,大多呈独立的小面积异常晕相互连接,可能与元素性质有关,即主要为热液活动的中高温元素,形成于矿体的中下部,在地表的表现不甚突出。在已知的金矿点和克和特矿床位置附近形成大面积的异常,但浓集中心不一致。第三组元素为 Ag-Sn-As-Sb(图5d),该组元素仅在叶陇沟金矿点的东侧形成了较好的异常叠加中心,其余部位套合性较差。
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通过对第一组元素异常套合性好、空间联系紧密、异常规模大的位置进行范围圈闭,共确定 10 处组合异常。异常集中在研究区的中部,受近东西向断裂的影响而呈带状分布,由西至东分别为HS-05、 HS-06、HS-03、HS-07和HS-08,该异常带也是超基性岩脉集中发育的位置,其中 HS-03发育在浪木日矿点位置,受北西向超基性岩脉产状的影响,使得异常的形态呈北西向拉伸。根据组合异常范围内采样点各元素的含量,分析统计其异常特征(表6), HS-01、HS-02、HS-03、HS-05、HS-06 和 HS-07 具有较高的 Cr、Co、Ni元素异常衬度,HS-08具有较高的Cu元素异常衬度。
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浪木日铜镍矿点处异常元素组合以Cu-Zn-Cr-Co-Ni为主(表7),这些异常具有规模较大、强度高,且较为集中和元素套合性较好的特征,本文圈定的异常(如 HS-05、HS-06、和 HS-07)也具有相似的元素组合和异常特征(图5b),详见表6。而在区内的尕之麻金矿和叶陇沟金矿点处异常元素组合为Au-Ag-Pb(表7),异常面积大,但浓集中心不一致;研究区中部和西部具有类似的组合异常,但这些异常大多数呈独立的小面积异常晕相互连接,元素套合性较差,且 Au异常多由单个异常高值点导致,范围在1.5 ×10-9~4. 0×10-9,低于已发现的金矿床处的异常高值点范围且不具备足够的成矿潜力。克和特铜多金属矿床处异常元素组合为 Cr-Au-Mo,异常面积较小且元素套合性差,利用该矿床元素组合和异常特征找同类矿床的参考价值较低。
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图5 沟里整装勘查区水系沉积物测量组合异常图
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a—研究区地质矿产简图;b—第一组元素组合异常;c—第二组元素组合异常;d—第三组元素组合异常
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1—第四系;2—上三叠统鄂拉山组;3—下石炭统哈拉郭勒组;4—下古生界奥陶系纳赤台群;5—新元古界万宝沟群;6—中元古界长城系小庙组;7—古元古界金水口岩群;8—早侏罗世岩体;9—晚三叠世岩体;10—早三叠世岩体;11—晚二叠世岩体;12—中奥陶世岩体;13—早奥陶世岩体;14—超基性岩;15—闪长岩;16—地质界线;17—断层;18—金矿床(点);19—铜多金属矿床(点)20—组合异常编号;21—Au元素异常范围;22—Ag元素异常范围;23—Cu元素异常范围;24—Pb元素异常范围;25—Zn元素异常范围;26—W元素异常范围;27—Sn元素异常范围; 28—Mo元素异常范围;29—Bi元素异常范围;30—As元素异常范围;31—Sb元素异常范围;32—Cr元素异常范围;33—Co元素异常范围; 34—Ni元素异常范围
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因此,本文认为 Cu-Zn-Cr-Co-Ni 异常组合的找矿潜力最大,并进行了找矿远景区划分和成矿潜力评价。
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注:异常强度(异常范围内所有样点元素含量均值);异常衬度(异常强度/背景值);异常规模(异常衬度×异常面积)。
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注:Au和Ag的单位为10-9,其他为10-6。
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4 找矿标志及远景区划分
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4.1 浪木日矿区地质
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浪木日矿区位于昆中断裂北侧,区内岩浆活动频繁。区内地层主体为古元古代金水口岩群(图6),岩性主要为黑云斜长片麻岩和斜长角闪岩。地层受后期岩浆活动改造强烈,被岩体侵入或分割而呈断块和残留体展布。区内断裂构造发育且具有多期活动的特征,构造性质总体呈张扭性,展布方向包括北东向、近东西向以及北西向,其中近东西向断裂与区域构造类型一致。加里东-燕山期中酸性岩体广泛出露于矿区内,侵入到金水口岩群内,普遍发育绿帘石化和绿泥石化等蚀变,受构造断裂控制多沿断裂破碎带分布或出露于断裂的汇聚处。超基性岩体呈带状产出,总体上与近东西向的断裂走向一致,岩性主要为辉石橄榄岩和辉长岩,为同一期(早志留世)岩浆分异的产物(孟庆鹏,2019),岩体普遍发育蚀变矿化,是铜镍矿体的主要赋矿层位。
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通过异常查证发现矿区内含多个基性超基性岩体(Σ1-Σ14),其中含矿辉橄岩体 6 处,利用槽探和钻探工程共圈定出镍钴矿体 27 条。矿体的形态和产状均呈似层状或透镜状向南中等角度倾斜(图7),受到北西向断裂构造的控制,含矿岩相主要为中心相的辉石橄榄岩,边缘相的辉长岩大多不含矿。矿石构造以星点状、浸染状和团块状构造为主,主要矿石矿物为磁黄铁矿、黄铜矿、镍黄铁矿和含钴的辉砷镍矿,脉石矿物包括透闪石、辉石、蛇纹石和橄榄石。将组合异常 HS-03 与矿区地质特征对比 (图6),矿体多位于两个异常浓集中心的外带连接处(即异常减弱部位),且受断裂控制明显,矿体赋存位置呈中间元素含量低而两侧含量高的特征。
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图6 浪木日铜镍矿矿区地质简图(据青海省有色第三地质勘查院,2022①修改)
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1 —第四系;2—黑云斜长片麻岩;3—斜长角闪岩;4—二长花岗岩;5—花岗闪长岩;6—花岗岩;7—辉石橄榄岩及编号;8—辉长岩;9—地质界线;10—断层及编号;11—已见矿钻孔;12—未见矿钻孔;13—Cu元素组合异常范围;14—Zn元素组合异常范围;15—Cr元素组合异常范围; 16—Co元素组合异常范围;17—Ni元素组合异常范围
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4.2 Cu-Ni找矿标志
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与区域上主要的铜镍硫化物矿床地质特征一致,如夏日哈木和石头坑德,岩体侵入的围岩均为古生界地层。含矿岩体受断裂控制,尤其是近北西走向的断裂。镁铁质—超镁铁质的杂岩体露头作为找矿的直接标志,常发育孔雀石化、镍华、镍黄铁矿化、黄铁矿化和黄铜矿化(图8a~c),风化后往往形成氧化带(图8d~f),呈现出褐色、砖红色和翠绿色等。
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图7 浪木日铜镍矿床矿体剖面图(据青海省有色第三地质勘查院,2022①修改)
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1 —辉石橄榄岩;2—辉长岩;3—黑云斜长片麻岩;4—花岗岩;5—镍工业矿体;6—镍低品位矿体;7—钻孔编号;8—探槽编号
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图8 浪木日矿区野外地质特征
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a—镍华;b—孔雀石化;c—褐铁矿化;d—蚀变带;e—多金属异常带;f—野外矿化蚀变带展布图;Σ1—超基性岩脉;pf1—矿化蚀变带
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1∶5万水系沉积物地球化学异常能够有效地指示铜镍硫化物矿的成矿潜力和成矿位置。Cu-ZnCr-Co-Ni 组合异常中异常面积大、峰值(极大值) 高、异常衬度大、浓集中心和分带明显的具有更高找矿潜力。结合矿床地质特征,矿体的产出多位于两个或多个浓集中心中间部位,且单个浓集中心异常减弱部位是有利的找矿位置。
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4.3 找矿远景区划分
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根据组合异常圈定和地表矿化线索,认为 HS-01、HS-05、HS-06和 HS-07异常内具有较好找矿前景,其中 HS-06 和 HS-07 找矿潜力最高,各远景区特征如下:
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4.3.1 哲扎空龙洼东找矿远景区
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哲扎空龙洼东找矿远景区内出露早元古界金水口岩群斜长片麻岩,北部和东部主要发育岩体,岩性为早奥陶世花岗闪长岩、晚二叠世花岗闪长岩和早三叠世二长花岗岩。构造总体走向呈北东- 北东东向,以断裂为主。组合异常为HS-01,可能为浪木日矿点异常(HS-03)的北西向延伸。异常具有较高的Cr(2.31)和Ni(2.15)异常衬度,平面特征表现为两个三级浓度分带明显、异常面积较大的浓集中心相互连接。东侧的浓集中心受北东向构造控制,异常形态表现为沿断裂走向延伸,或向断裂两侧扩散(图9)。野外矿产路线地质调查在该区内发现矿化蚀变线索两处,主要发育孔雀石化、黄铁矿化和褐铁矿化(图10a、b),具有寻找铜镍硫化物矿产的潜力。
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图9 哲扎空龙洼东找矿远景区地球化学异常剖析图
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a—Cu元素异常;b—Zn元素异常;c—Cr元素异常;d—Co元素异常;e—Ni元素异常;f—哲扎空龙洼东找矿远景区地质图
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1 —古元古界金水口岩群;2—早三叠世二长花岗岩;3—晚二叠世花岗闪长岩;4—早奥陶世花岗闪长岩;5—矿化蚀变捡块样
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4.3.2 龙里找矿远景区
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龙里找矿远景区主要出露古元古界金水口岩群片麻岩、中元古界小庙组片岩及角闪岩和纳赤台群变质砂岩,岩体主要为早古生代早奥陶世花岗闪长岩,少量超基性岩脉,呈北西向走向。构造走向整体由近东西向至北西向过渡,其中近东西向为推覆构造。组合异常为 HS-05,具有较高的 Cr(2.49) 和Ni(1.94)异常衬度,平面特征(图11)表现为多个浓集中心,长轴呈北西向,其中北端的浓集中心受构造影响向东迁移扩散,其他部分与浪木日矿区异常走向一致。野外矿产路线地质调查在该区内发现多处矿化蚀变线索(图10c~e),主要发育孔雀石化、黄铁矿化和褐铁矿化,具有寻找铜镍硫化物矿产的潜力。
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4.3.3 瑙格木冬找矿远景区
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瑙格木东找矿远景区出露古元古界金水口岩群片麻岩和角闪岩、中元古界小庙组片岩和角闪岩、新元古界万宝沟群沉积岩,不同地层界线间发育近东西向推覆构造,中部发育 3 条近东西-北西走向的超基性岩脉。组合异常为 HS-06,异常梯度大、峰值高、分带明显(图12),具有较高的 Cr (1.88)、Co(1.59)和 Ni(2.24)异常衬度。在超基性岩发育的位置,呈现两个浓集中心或异常减弱的特征。野外矿产路线地质调查在该区内发现多处矿化蚀变线索,其中在异常减弱部位的捡块样 (H7018-1;图10f)元素含量最高,w(Ni)最高为 0. 072%,符合双子异常模型。通过地表的地质测量和剖面工作揭示了 3 处超基性岩体的特征,强烈发育褐铁矿化、绿泥石化和蛇纹石化,其中出露面积最大的超基性岩体长度为 1000 余米,宽度为 15 m 左右,镍品位为 0.13%~0.22%,平均为 0.16%。是寻找铜镍硫化物矿的有利地段。
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4.3.4 卡鲁南找矿远景区
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卡鲁南找矿远景区出露古元古界金水口岩群片麻岩和角闪岩、中元古界小庙组片岩和角闪岩,不同地层界线间发育近东西向推覆构造。组合异常为 HS-07,具有较高的 Cr(2. 09)、Co(1.65)和 Ni (1.86)的异常衬度,呈现异常梯度大、峰值高、分带明显的特征(图13),具有东西两个浓集中心,形态呈北西向延伸。区内地表未出露超基性岩体痕迹,但根据 HS-06异常区内的岩脉走向趋势,沿近东西向构造平行延至区内的可能性较大。野外矿产路线地质调查在该区内发现矿化蚀变线索多处,主要发育孔雀石化、黄铁矿化和褐铁矿化等(图10g~h),其中在 Cr-Co-Ni 异常减弱部位的捡块样(H7058-1,H7058-3;图13f)含量最高,w(Ni)最高为 0. 093 %,是寻找铜镍硫化物矿的有利地段。
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图10 龙里找矿远景区地球化学异常剖析图
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1 —早元古界金水口岩群;2—中元古界小庙组;3—早古生界奥陶系纳赤台群;4—早奥陶世花岗闪长岩;5—超基性岩脉;6—第四系;7—矿化蚀变捡块样
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图11 瑙格木冬找矿远景区地球化学异常剖析图
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1 —早元古界金水口岩群;2—中元古界小庙组;3—新元古界万宝沟群;4—超基性岩脉;5—矿化蚀变捡块样
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图12 卡鲁南找矿远景区地球化学异常剖析图
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1 —早元古界金水口岩群;2—中元古界小庙组;3—新元古界万宝沟群;4—第四系;5—矿化蚀变捡块样
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图13 找矿远景区捡块样照片
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a—孔雀石化捡块样;b—黄铁矿化、孔雀石化捡块样;c—褐铁矿化捡块样;d—褐铁矿化、孔雀石化捡块样;e—褐铁矿化捡块样;f—褐铁矿化、黄铁矿化捡块样;g—孔雀石化捡块样;h—褐铁矿化、孔雀石化捡块样
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5 结论
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(1)趋势面分析法能够客观地拟合元素分布趋势,总体呈现出削弱高背景异常和强化低背景异常的特征,弥补了传统统计法运用同一标准进行背景值和异常下限计算的不足,可以实现低背景异常的提取。
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(2)根据元素的相关性特征,将研究区的 14 种元素分为 Cu-Zn-Cr-Co-Ni、Au-Pb-W-Bi-Mo 和 Ag-Sn-As-Sb 共 3 组,其中第一组元素的套合性和相关性最强,与超基性岩联系密切。
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(3)浪木日铜镍矿体多位于两个浓集中心的外带连接处,受断裂控制明显,矿体赋存位置呈中间元素含量低而两侧含量高的特征。
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(4)在组合异常圈定的基础上,结合成矿地质条件和矿化蚀变线索,划分出哲扎空龙洼东、龙里、瑙格木东和卡鲁南找矿远景区,为区内下一步铜镍找矿工作提供方向。
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注释
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① 青海省有色第三地质勘查院.2022. 青海省沟里地区金银成矿规律及找矿突破方向研究报告[R].
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摘要
青海沟里地区位于东昆仑造山带东段,根据水系沉积物地球化学测量已发现了多个矿床(点),具有较好的找矿潜力。本文选取沟里地区巴加别里赤尔幅(浪木日地区)1∶5万水系沉积物地球化学测量数据为研究对象,利用统计学方法和趋势面分析法两种方法进行异常信息提取。结果显示,趋势面分析法相较于传统统计法,圈定的异常面积更大、浓集中心更明确、分带特征更明显,且与已知矿床点的吻合度更高,整体上具有强化低背景异常的优势。同时利用趋势面分析法提取了3个元素组合,并对套合性和相关性突出,且与区内浪木日铜镍硫化物矿床相关的 Cu-Zn-Cr-Co-Ni组合异常进行异常剖析。结合区内地质特征和浪木日矿区矿体分布情况,圈定了哲扎空龙洼东、龙里、瑙格木东和卡鲁南等找矿远景区,为区内下一步铜镍找矿工作提供了方向。
Abstract
Gouli area, located in the eastern part of the East Kunlun Orogen, Qinghai Province, has good prospecting potential. According to stream sediment geochemical survey, several deposits (spots) have been found in Gouli area. In this paper, the 1∶50000 stream sediment geochemical survey data of Bagabelicher sheet (Langmuri area) in Gouli area is selected as the research object, and the statistical method and trend surface analysis method are used to extract the abnormal information. The results show that compared with the traditional statistical method, the trend surface analysis method delineates larger anomaly area, clearer concentration center, more obvious zonation characteristics, higher coincidence with known ore deposit points, and has the characteristics of strengthening low background or low slow anomaly. This paper uses the trend surface analysis method to extract three element combinations, and analyze the Cu-Zn-Cr-Co-Ni combination anomalies that have outstanding fit and correlation and are related to the Langmuri copper-nickel sulfide deposit in the area. Combining the geological characteristics of the area and the distribution of ore bodies in the Langmuri mining area, and the prospecting prospect areas such as East Zhezakongwa, Longli, East Naogemu and South Kalu are delineated, which provides the direction for further copper nickel prospecting in the area.