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廣西崇左市那渠地區土壤地球化學特征及找礦前景

2024-01-19 09:00羅海怡羅先熔劉攀峰馬明亮陸顯盛蔣小明鮑官桂蔣羽雄
現代地質 2023年6期
關鍵詞:襯度北東鉬礦

羅海怡,羅先熔,劉攀峰,馬明亮,陸顯盛,蔣小明,鮑官桂,蔣羽雄

(1.桂林理工大學地球科學學院隱伏礦床預測研究所,廣西 桂林 541004;2.廣西壯族自治區三○五核地質大隊,廣西 柳州 545005)

0 引 言

廣西那渠地區位于西大明山地區南部,欽杭成礦帶的西南端,成礦地質條件優越。區域礦產資源豐富,已發現有銀、鉛、鋅、金、鎢、鉍、鉬、磷、重晶石和水晶等共27處礦床(點),如矽卡巖-熱液脈復合型鎢-鉍礦床——以羅維鎢鉍礦床為代表[1]、熱液脈型鉛-鋅礦床——以弄屯和長屯兩個鉛鋅礦床為代表[2-3]以及熱液脈型獨立銀礦床——以鳳凰山銀礦床為代表[4],可見該地區找礦潛力巨大。

多年來,相關地質單位對該地區開展了大量的地質找礦及研究工作,均取得了一定的成果。1965年10月,廣西壯族自治區三○五核地質大隊進行了“西大明山普查會戰”,對那渠地區開展鈾礦普查找礦工作,發現了地表伽馬異常帶;1968—1969年,廣西壯族自治區測量隊對該地區開展了1:20萬地質測量工作,對區域內的地層、構造、巖漿巖和礦產開展了系統的調查工作,圈定出了西大明山鎢鉍、鉛鋅Ⅰ級成礦遠景區,釩、辰砂、鉛鋅異常區;1985—1989年,廣西壯族自治區三○五核地質大隊對包括那渠在內的那隆地區進行了鈾礦普查工作,取得了較好的地質找礦效果,發現了與鈾共生的鉬礦達到綜合利用價值,探明了那渠地區鈾遠景儲量以及與鈾共生的鉬礦體資源儲量。盡管前人對西大明山地區開展了大量的地質找礦及研究工作,并取得了一些成果,但由于受當時條件以及認識程度的制約,還存在一些不足之處,主要表現在兩個方面:(1)以往的找礦工作性質多為小面積、單礦種的勘探工作,缺乏對礦區地層、構造和找礦規律的綜合研究;(2)前人僅在礦區內開展了鈾礦勘查工作,對發現的與鈾礦體伴生的鉬礦體,未進行進一步更加系統的勘查工作。為此,筆者團隊在以往勘查研究工作的基礎上,結合已有的地物化資料進行全面分析,對該地區開展了1:10000土壤地球化學測量工作,基于原始數據進行關鍵元素含量異常的多元統計分析,結合礦區地層、構造以及巖漿巖等地質信息,對鉬礦的成礦有利地段進行篩選并圈定找礦靶區,為該地區鉬礦的系統勘查提供新的基礎地球化學依據。

1 成礦地質背景

那渠地區位于崇左北東35°方向50 km處,坐標范圍為107°36′38″E—107°41′01″E、22°43′47″N—22°46′14″N,面積29.54 km2,大地構造位置處于揚子陸塊湘桂裂谷盆地的富寧—那坡被動大陸邊緣盆地南緣,屬于西大明山復式背斜南翼(圖1(a))。區域上屬于華南板塊南華活動帶右江褶皺系西大明山凸起,經歷了加里東期、華力西—印支期和燕山—喜馬拉雅期三次構造活動,其中加里東運動最為強烈。

圖1 那渠地區大地構造位置示意圖(a)和那渠地區地質及土壤測量工程布置簡圖(b)Fig.1 Geological map and arrangement of soil survey(a)and schematic structural map(b)of the Naqu area1.第四系望高組;2.上泥盆統五指山組;3.下中泥盆統平恩組上段;4.下中泥盆統平恩組下段.5.下泥盆統郁江組;6.下泥盆統那高嶺組;7.下泥盆統蓮花山組;8.正斷層及編號;9.推測正斷層;10.地質界線;11.水系;12.土壤測量測線;13.土壤測量區域;14.地名;15.蛇綠巖混雜帶;16.古島弧、古地塊;17.板塊對接帶;Ⅱ.揚子陸塊(或克拉通);Ⅱ-1-6.上揚子東南緣被動邊緣盆地;Ⅱ-1-7.雪峰山陸緣裂谷盆地;Ⅱ-1-8.上揚子東南緣古弧盆系;Ⅱ-3-1.湘中—桂中裂谷盆地;Ⅱ-3-2.湘東—桂北弧前盆地;Ⅱ-3-3.南盤江—右江裂谷盆地;Ⅱ-3-4.富寧—那坡被動邊緣盆地;Ⅱ-3-5.十萬大山前陸盆地;Ⅲ.江紹—郴州—欽防對接帶;Ⅳ.武夷—云開造山系;Ⅳ-1-1.羅霄巖漿??;Ⅳ-1-3.六萬大山—大容山巖漿??;Ⅳ-1-5.信宜—貴子蛇綠巖混雜巖帶;Ⅳ-1-6.云開島弧

那渠地區地處亞熱帶,屬亞熱帶濕潤季風型氣候區,具日照充足、氣候溫暖、雨量充沛、夏長冬短以及無霜期長的氣候特點。地貌類型以巖溶峰叢地貌為主,山體巖溶較發育,溝谷發育、淺切割,風化作用劇烈,地表有新鮮基巖裸露,坡殘積層較薄。區內植被發育,灌木植被覆蓋達到80%以上,在溶蝕谷地或低洼處充填有腐植土,內部草叢、灌木發育。出露的地層由老至新為泥盆系蓮花山組(D1l)、那高嶺組(D1n)、郁江組(D1y)、平恩組(D1-2p)、五指山組(D3w)和第四系望高組(Qpw)。其中,蓮花山組主要出露在研究區北東邊緣地段,出露面積較小,巖性為紫紅色細砂巖和粉砂巖;那高嶺組主要出露在研究區北東邊緣地段,巖性主要為灰綠色泥質粉砂巖、粉砂巖;郁江組主要出露在研究區中部及北東、東一帶,巖性為灰黃色石英細砂巖、雜色粉砂質泥巖、泥巖和黑色碳質粉砂質泥巖,黃鐵礦化發育;平恩組在研究區內出露較為廣泛,分上下兩段:下段(D1-2p1)巖性為灰黑色薄-中層狀硅質巖、灰巖夾硅質巖、灰黑色碳質泥巖,黃鐵礦化和赤鐵礦化發育,上段(D1-2p2)巖性為灰色中厚層狀泥晶灰巖;五指山組主要出露在研究區西北地段,巖性為淺灰、淺褐色、粉紅色扁豆狀灰巖、泥質條帶狀灰巖(圖1(b))。

那渠地區斷裂構造較為發育(圖1(b)),在中部存在北東、北西和東西向三組斷裂,其中北東向斷裂共有4條(F1、F2、F3和F4),規模較大;北西向斷裂2 條(F5和F8);東西向斷裂2 條(F6和F7),規模較小,與北東向斷裂無切割關系,屬次級配套構造,其共同特點是均錯斷地層,斷層破碎帶內充填構造角礫巖或方解石脈。北東向F1斷裂既是控盆、控相構造,也是盆地裂解期的導礦構造,北西向斷裂切割北東向斷裂,對后期成礦作用也有一定的貢獻,兩組斷裂交匯處是后期熱液富集成礦的有利場所。

那渠地區未見巖漿巖出露,區域上巖漿活動也比較弱,僅在西大明山復式背斜軸部見石英斑巖脈,北翼見基性巖脈,整體規模較小。1:100萬重力資料顯示,異常區內存在明顯的局部重力低異常并伴有航片環狀影像特征,推測在西大明山隆起中心深部存在兩大磁性體,深部磁性體是隱伏花崗巖體的反映;而淺部磁性體大都位于不同斷裂帶交匯處附近,有規律地圍繞深部磁性體頂部邊緣分布,因此推測淺部磁性體主要由磁黃鐵礦化蝕變引起,局部可能有隱伏巖體邊緣蝕變疊加,是熱液成礦的有利部位。航磁測量資料(圖2)顯示,西大明山地區存在由淺源和深源磁性體綜合引起的8 處磁異常。此外,廣西壯族自治區測量隊野外調查發現,在西大明山背斜軸部發育石英斑巖脈和含鎢、鉍石英脈,且背斜核部至翼部存在從高溫到中低溫的成礦分帶,據此亦推測在復式背斜軸部有隱伏花崗巖體存在。

圖2 西大明山地區航磁ΔT等值線平面簡圖(等值線單位:nT)Fig.2 Aeromagnetic ΔT contour map of the West Damingshan area

本次工作未收集到1:5萬化探資料,僅有的1:20萬化探資料(圖3)顯示,西大明山地區沿東西向斷裂存在鳳凰山、西大明山及小明山3 處綜合異常區,其中鳳凰山綜合異常區異常元素組合為As-Sb-Ag-Pb-W-Bi,各成礦元素異常重合較好,Ag異常面積最大,異常強度最高;西大明山綜合異常區異常元素組合為As-Zn-Cd-Ag-Pb-W-Bi,Pb出現了3 處異常,W、Bi異常面積最大,具有兩處明顯的濃集中心;小明山綜合異常區異常元素組合為Au-Zn-Cd-Ag-Pb-V-Mn-Ni-Cr-Bi,以Ag、Pb和Zn異常面積最大,具有明顯的濃集中心。

圖3 西大明山地區主要成礦元素1:20萬化探異常簡圖Fig.3 Schematic geochemical anomaly map(1:200,000)of major metallogenic elements in the West Damingshan area

那渠地區地處西大明山復式背斜南翼,斷裂構造發育,北西、北東向兩組斷裂是熱液運移的主要通道,其交匯處為后期熱液富集沉淀成礦提供了有利場所。且經歷了多次構造活動,深部有隱伏花崗巖體存在,可提供豐富的成礦物質來源。1:20萬化探資料顯示,那渠地區位于西大明山化探綜合異常區南部,是多金屬富集成礦的有利地段。綜上認為,那渠地區成礦地質條件極為優越。

2 土壤地球化學樣品采集和測試方法

根據《土壤地球化學測量規程》(DZ/T0145—2017)規范要求,結合研究區的地質條件,以100 m×20 m網度為基準布設土壤測量點位,共布設測線60 條、采樣點3295 個,土壤測量區域面積7.87 km2,平均采樣密度為418.68 個/km2。測線垂直研究區主要構造走向(北東向),方位310°,在測線上按照20 m間距布設測量點位。為保證采集到能夠反映原生地質環境和找礦信息的物質(B層土壤),同時兼顧采樣物質的一致性,經過實地踏勘后,確定其采樣深度為20~40 cm,采樣粒級為10目至80 目。采樣前先剝去上部表土、黏土質、有機質和風積物,然后才開始采集樣品,取出樣品后,去除樣品中較大的碎石塊、草根、樹皮、鹽積顆粒和黏土膠結物等雜質,以避免污染。野外原始樣品質量大于500 g。

本次研究共采集3295 件土壤樣品,過篩后送至自然資源部昆明礦產資源監督檢測中心實驗室進行分析測試。分析了Au、Ag、As、Bi、Hg、W、Mo、Cu、V和Ti共10 種元素。采用發射光譜法(ES)測定Ag含量,采用電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)測定Cu、Mo和W,采用電感耦合等離子體發射光譜法(ICP-OES)測定V和Ti,采用原子熒光光譜法(AFS)測定As、Bi和Hg,采用泡塑吸附電感耦合等離子體質譜法(ICP-MS)測定Au,上述分析測試方法嚴格按照《地質礦產實驗室測試質量管理規范》和《1:5萬化探樣品分析質量要求和檢查辦法》中的相關技術方法和要求執行,多有項目均優于規范要求。

表1 各元素分析方法的準確度與精密度

3 土壤地球化學特征

3.1 單元素特征

采用Excel和SPSS軟件對數據進行參數統計,按照“平均值±3標準差”的原則對原始數據進行異常值的迭代循環剔除,用剔除后的算術平均值作為研究區各元素背景值的估計值(表2)。CV1和CV2分別表示剔除前后兩組數據的變異系數,表征前后兩組數據的離散程度。通過CV1/ CV2來實現背景擬合過程中對極大值、極小值的削平,綜合Cv1和Cv1/Cv2這兩個指標(圖4),可對研究區各元素的成礦潛力進行評價[5-6]。以區內各元素背景值與廣西區域背景值[7]之比(區域濃集系數,RCC),來衡量研究區內各成礦元素的富集程度以及含礦性,若RCC<1為貧化;1≤RCC<1.1為略有富集;1.1≤RCC <1.2為富集;1.2≤RCC<1.3為顯著富集;RCC≥1.3為強烈富集[8]。

表2 那渠地區土壤地球化學測量異常相關參數統計

圖4 那渠地區土壤元素離散程度圖(CV1表示剔除異常值前數據組的變異系數,CV2表示剔除異常值后數據組的變異系數)Fig.4 Dispersion diagram of soil elements in the Naqu area

由圖4可知,那渠地區Hg、As、Mo、Ag、W、Au和V數據離散程度較大,分異性較強,高強數據較多,說明這些元素在土壤中發生較強的次生富集,其成礦潛力巨大。結合區域濃集系數(RCC)來看,Ag(4.14)、As(3.45)、V(3.04)、Au(2.62)、Mo(2.49)、Hg(2.35)、Cu(2.31)和W(1.96)的RCC顯著大于1.3,呈強烈富集;Bi(1.19)的RCC介于1.1~1.2之間,呈富集趨勢;Ti(0.82)的RCC小于1,呈貧化趨勢(表2)。綜上兩點,那渠地區Mo、Ag、W、Au和V成礦潛力較好,是區內的主成礦元素。

3.2 元素組合特征

為進一步了解那渠地區各元素共生組合之間的內在聯系,利用SPSS軟件對原始數據進行R型聚類分析和R型因子分析。

3.2.1 R型聚類分析

R型聚類分析是根據各元素之間的多種特征在數值上可能存在的相似性程度或差異性指標,將它們聚合為不同元素組合的一種多元統計分析方法[9]。通過R型聚類分析可以定量確定各元素之間的親疏關系,同時揭示其在成暈成礦作用下成因及來源之間的聯系[10]。運用“最近鄰元素”聚類法繪制了聚類分析譜系圖(圖5)??梢?,當相關距離系數為15時,元素可聚為5類:(1)Ag-V-Cu元素組合,反映了中低溫熱液成礦作用;(2)Bi-Ti-W元素組合,反映了高溫熱液成礦作用;(3)Mo-As元素組合,反映了低溫和高溫熱液成礦作用;(4)Au,為單獨一類,與其他元素關系不密切,反映了低溫成礦作用;(5)Hg,為單獨一類,起指示性作用。綜上可知,各組合內元素關系密切,聚合趨勢顯著,在該地區具有相近或相關的地球化學行為。

3.2.2 R型因子分析

為了能夠進一步了解研究區內各元素之間的組合特征,揭示各元素之間的內在聯系,在R型聚類分析的基礎上采用R型因子分析對數據進行分析。在進行因子分析之前,需要對數據進行KMO和Bartlett檢驗,以確定數據是否適合進行因子分析[11]。KMO檢驗和Bartlett球形度檢驗結果表明,KMO值為0.637,Bartlett卡方檢驗值為13359.346,自由度45,p<0.05,結合Kaiser等人給出的判別標準[12],認為本次研究的數據適合進行因子分析。

以累積方差貢獻率大于80%為基準,按照因子載荷絕對值大于0.5為標準,共提取5個因子(表3)。F1因子代表Ag-Cu-V,方差貢獻率為26.647%,V是基性巖漿中的重要元素,Ag、Cu屬于中低溫熱液成礦元素,反映了礦區內與基性侵入巖有關的巖漿熱液活動;F2因子代表Bi-Ti-W,方差貢獻率為23.04%,Bi、W屬于高溫熱液成礦元素,在偉晶和高溫熱液階段共生非常普遍,成因上可能與基性巖漿作用及富含堿金屬的酸性分異物有關[13];F3因子代表Mo-As,方差貢獻率為15.539%,As屬于低溫熱液成礦元素,較為活潑,是探途元素的一種,而Mo屬于高溫熱液成礦元素,二者在高溫條件下可伴生,在熱液交代作用下可產生Mo的沉淀和礦化[14],故As常作為Mo礦床的重要指示元素。研究區深部存在隱伏花崗巖體,多期次的構造活動,導致形成了多組斷裂構造,后期多期次的成礦熱液沿著構造斷裂運移導致了Mo的活化遷移,這可能為Mo的沉淀礦化提供了有利條件,同時也是As、Mo進入同一主因子的重要原因;F4為獨立因子Au,屬于典型的低溫熱液成礦元素,可能與中酸性巖漿侵入巖(閃長巖類)有關;F5為獨立因子Hg,為低溫指示元素,具有較強的遷移能力,對深部斷裂以及礦化具有較強的指示作用[15]。

表3 正交旋轉因子載荷矩陣及因子方差貢獻累計Table 3 Rotated orthogonal factors and cumulative variance contributions

可見,R型因子分析與R型聚類分析的結果一致,說明這些元素的組合客觀真實,對該地區內地質找礦勘查具有重要指示意義。

3.3 元素組合異常圈定

在地球化學數據處理當中,各元素(變量)的單位(量綱)、數量級以及表征的意義往往存在巨大差異[16],故為了消除這些影響,本文采用襯度異常法求取各元素的異常下限。所謂襯度異常法是基于變量轉換中“均勻化變換”的思想——均值標準化,即用剔除異常值后的算術平均值作為均勻化因子除各元素原始數據[17]。襯度異常法具有強化弱異常、突出多元素組合異常的優點,但對高背景區異常的分解存在一定的局限性。因其能夠消除或削弱不同地球化學背景對異常的影響,故在地質背景復雜的區域具有較好的應用前景[18]。通過均值標準化得到各元素的襯度數據后,同樣按照“平均值±3倍標準差”的原則對該數據進行異常值的迭代循環剔除,得到剔除異常值后的襯度平均值以及襯度標準差,并根據以下公式計算襯度異常下限:

T=C0+2S

式中:T為襯度異常下限;C0為襯度平均值;S為襯度標準差。按照襯度異常下限的1、2和4 倍分別計算出各元素以及組合因子的襯度外帶值、襯度中帶值和襯度內帶值(表4)。采用“累加”的方法[19],將F1(Ag-Cu-V)、F2(Bi-Ti-W)和F3(Mo-As)中相應單元素的襯度值組合成多元素襯度數據集,然后按照同樣的方法求出各組合因子的襯度異常下限及其對應的襯度外帶值、襯度中帶值和襯度內帶值(表4),利用Geochem Studio 3.5繪制各因子的襯度異常圖,同時結合因子分析的結果,繪制F3(Mo-As)因子得分異常圖(圖6至圖8)。

表4 那渠地區土壤地球化學襯度參數特征統計

圖6 那渠地區F1因子(a)和F2因子(b)襯度異常圖Fig.6 Contrast anomaly maps of F1(a)and F2(b)in the Naqu area1.第四系望高組;2.上泥盆統五指山組;3.下中泥盆統平恩組上段;4.下中泥盆統平恩組下段;5.下泥盆統郁江組;6.下泥盆統那高嶺組;7.下泥盆統蓮花山組;8.正斷層及編號;9.推測正斷層;10.地質界線;11.土壤測量區域;12.地名;F1表示Ag-V-Cu元素組合,F2表示Bi-Ti-W元素組合

3.3.1F1(Ag-Cu-V)襯度異常特征

由圖6(a)可知,F1(Ag-Cu-V)襯度異常發育較好,三級濃度分帶較為清晰,濃集中心顯著。測區內共有3 處異常,即近北西向的Ag-Cu-V-1號異常,三級濃度分帶最為清晰,呈不規則帶狀分布于平恩組下段,巖性主要為灰黑色薄-中層狀硅質巖、灰巖夾硅質巖,且黃鐵礦化和赤鐵礦化發育。有明顯向測區南東外圍延伸趨勢,說明該異常主要受平恩組下段巖性的控制;近北東向的Ag-Cu-V-2號異常,三級濃度分帶明顯,呈不規則帶狀分布于測區的東北部,空間上與F1斷層的走向以及平恩組和郁江組的接觸帶分布一致,說明該異常主要受F1斷層及平恩組和郁江組接觸帶的控制;Ag-Cu-V-3號異常三級濃度分帶不明顯,外帶異常規模較大,呈不規則塊狀分布于F2斷層下盤平恩組下段巖層中,說明該異常主要受F2斷層及平恩組和郁江組接觸帶的控制。

3.3.2F2(Bi-Ti-W)襯度異常特征

由圖6(b)可知,F2(Bi-Ti-W)襯度異常發育較差,三級濃度分帶不明顯,僅外帶異常分布較大。測區內共有2處異常,即Bi-Ti-W-1號異常,呈帶狀分布于第四系望高組中,且異常未閉合,有向南東側外圍延伸的趨勢;Bi-Ti-W-2號異常呈長條帶狀分布于望高組和五指山組的接觸帶上,近北東向沿F2斷層分布,且異常未閉合,有向北西側外圍延伸的趨勢,受斷層和接觸帶的控制較為明顯。

3.3.3F3(Mo-As)因子得分異常和襯度異常特征

由圖7(a)可知,F3(Mo-As)因子得分異常發育較好,異常強度高、規模大,以內帶異常為主,且分布面積較廣。測區內共有5處異常,Mo-As-1號異常形態呈不規則的帶狀,異常長軸方向為北東向,空間上位于F1、F2和F8斷層構造的交匯部位,受斷層控制明顯;Mo-As-2號異常形態呈不規則的條帶狀,異常長軸方向為北東向,分布于測區南西側第四系望高組中;Mo-As-3號異常呈不規則帶狀,空間上主要沿著平恩組和郁江組接觸帶分布,同時受F4斷層構造的控制;Mo-As-4號異常呈不規則塊狀,空間上主要沿著平恩組和郁江組接觸帶分布,同時受F5斷層構造的控制;Mo-As-5號異常呈串珠狀分布于測區北東側,三級濃度分帶清晰,但面積較小,空間上主要位于平恩組和郁江組接觸帶上,同時受到F1斷層構造的控制。

圖7 那渠地區F3因子得分異常圖(a)和F3因子襯度異常圖(b)(1—12圖例注解同圖6;F3表示Mo-As元素組合)Fig.7 Anomaly of factor score for F3(a)and contrast anomaly map of F3(b)in the Naqu area

由圖7(b)可知,F3(Mo-As)襯度異常與因子得分異常相似,整體上發育較好,強度高、規模大,相比于因子得分異常來看,三級濃度分帶清晰,濃集中心更為顯著,且分布面積相對較小,找礦指示意義更明確。測區內可明顯見5處異常,其中Mo-As-1號異常,內帶異常顯著,三級濃度分帶最為清晰,形態呈不規則的帶狀,異常長軸方向為北東向,空間上位于F1、F2和F8斷層構造的交匯部位,受斷層控制明顯,是鉬礦化最有利的部位。

3.3.4F4(Au)襯度異常特征

F4(Au)為獨立因子,其異常三級濃度分帶不顯著,異常強度低,整體以外帶為主,內帶和中帶基本不發育,呈零星斑狀分布(圖8(a))。測區內共有2處異常,Au-2號異常呈長條帶狀分布于望高組和五指山組的接觸帶上,近北東向沿F2斷層分布,且異常未閉合,有向北西側外圍延伸的趨勢,受斷層和接觸帶的控制較為明顯,與Bi-Ti-W-2號異常具有較好的空間耦合性;Au-2號異常以外帶為主,形態呈不規則塊狀,分布于F2和F4斷層之間,與Ag-Cu-V-3號異??臻g耦合性較好。

圖8 那渠地區F4因子(a)和F5因子(b)襯度異常圖(1—12圖例注解同圖6;F4表示Au元素,F5表示Hg元素)Fig.8 Contrast anomaly maps of F4(a)and F5(b)in the Naqu area

3.3.5F5(Hg)襯度異常特征

F5(Hg)為獨立因子,其異常三級濃度分帶清晰,強度高,規模大,濃集中心明顯(圖8(b))。測區內共4處異常,Hg-1號異常強度高,以內帶異常為主,呈不規則塊狀分布于F1、F2和F8斷層構造的交匯部位,受斷層控制明顯,與Mo-As-1號異常具有較好的空間耦合性,說明該區域Mo成礦潛力較大;Hg-2號異常強度較弱,以中帶和外帶異常為主,呈不規則的條帶狀分布于測區西南角第四系望高組中;Hg-3號異常形態呈不規則塊狀,分布于測區東北角,且異常未封閉,有向北西側延伸的趨勢,空間上與F1斷層構造分布一致,推測主要受到F1和F2斷層的控制;Hg-4號異常以外帶和中帶異常為主,形態呈不規則塊狀,產于平恩組地層中,且異常未閉合,有向北西側延伸的趨勢,推測受到F7斷層構造的控制。

4 找礦靶區圈定及工程驗證

4.1 找礦靶區圈定

找礦靶區的圈定應著重考慮礦床產出的類型,因此在圈定找礦靶區之前,有必要對那渠地區可能產出的鉬礦類型進行分析。首先,那渠地區的鉬礦主要與鈾礦伴生產出,成因上與鈾礦密切相關。其次,礦體主要受接觸帶(平恩組和郁江組)和斷裂構造控制,賦存巖性主要為砂巖、硅質巖、黑色頁巖、泥巖等碎屑巖。最后,那渠地區金屬元素異常組合以Mo-As-Ag-Cu-V為主。閆興虎等[20]對我國鉬礦床的類型進行了劃分,依據其產出地質體巖石性質的不同,劃分出沉積型黑色頁巖型鉬礦床,認為該類型鉬礦床具有以下特點:(1)鉬礦化與黑色頁巖、硅質巖相關密切;(2)金屬礦物主要為黃鐵礦、輝鉬礦等;(3)金屬組合以Mo-Ni-V為主,伴生有益組分多(U、Cu和Zn等),即與鈾礦化關系密切。綜合對比,認為那渠地區鉬礦類型為沉積型鉬礦中的黑色頁巖型。

根據各因子襯度異常的分布特征,結合地質構造背景以及黑色頁巖型鉬礦地質特征,按照成礦潛力大小預測劃分出A、B和C 3類找礦靶區(圖9),其具體劃分依據如下。

圖9 那渠地區找礦靶區預測及工程驗證圖Fig.9 Prospecting target area prediction and engineering verification map of the Naqu area1—11圖例注解同圖6;12.預測找礦靶區;13.鉆孔及編號;14.探槽及編號;15.地名

A類找礦靶區:(1)靶區位于含礦層位,即平恩組和郁江組接觸帶上;(2)靶區異常內暈圈連續性好,規模大,長×寬≥500 m×500 m,三級濃度分帶清晰,Mo、As和Hg元素異常套合較好;(3)靶區受斷裂及斷裂交匯膨大部位、褶皺轉折端控制。

B類找礦靶區:(1)靶區位于含礦層位,即平恩組和郁江組接觸帶上;(2)靶區異常內暈圈連續性一般,規模不大,三級濃度分帶不顯著,外帶異常明顯,Mo、As和Hg元素異常套合一般;(3)靶區內有單一構造通過,構造控制不明顯。

C類找礦靶區:(1)靶區位于非含礦層位;(2)靶區異常內暈圈連續性好,規模大,長×寬≥500 m×500 m,三級濃度分帶清晰,Mo、As和Hg元素異常套合較好;(3)靶區與斷裂構造無關。

根據以上標準,在研究區內共圈出A類找礦靶區1個(Ⅰ號)、B類找礦靶區1個(Ⅱ號)以及C類找礦靶區1個(Ⅲ號)(圖9)。

Ⅰ號靶區位于研究區的中部,Mo-As-Hg-Au異常套合較好,F3(Mo-As)因子得分異常明顯,且襯度異常更為顯著,三級濃度分帶清晰,強度高,規模大,濃集中心顯著。出露的地層主要有平恩組和郁江組。平恩組分為上下兩段,下段巖性為灰色、灰黑色薄-中層狀硅質巖、灰巖夾硅質巖;上段巖性為灰色中厚層狀泥晶灰巖,產竹節石。該地層下段發育有一個破碎帶,帶內充填灰巖角礫巖,角礫為灰巖,少量硅質巖。帶內蝕變弱,主要有黃鐵礦化、赤鐵礦化。推測該破碎帶是研究區內重要的儲礦空間。郁江組巖性為灰黃色石英細砂巖、雜色粉砂質泥巖、泥巖和黑色炭質粉砂質泥巖,巖石中黃鐵礦化發育,地表巖石呈褐鐵礦化,部分巖石可見浸染狀、細脈狀黃鐵礦。靶區內北東、北西向兩組斷裂構造十分發育,其中北東向為F1和F2斷裂,F1為區域性主干斷裂,F2為F1的次生斷裂;北西向斷裂為F5和F8,均屬于F1的次級斷裂??梢?,該靶區內由于F1斷裂的存在,產生多條互相交錯的次級斷裂,使得平恩組灰巖、硅質巖與郁江組碎屑巖形成層間破碎帶,為Mo成礦創造了有利地質條件。綜上可見,該靶區內Mo的找礦潛力大。

Ⅱ號靶區位于Ⅰ號靶區南側,出露地層為平恩組和郁江組,斷裂構造主要為F4斷裂,走向北東,屬于F1斷裂的次級斷裂。靶區內Mo-As異常沿著平恩組和郁江組接觸帶分布,在于F4交匯部位,濃集中心最為明顯??梢?,該靶區內Mo具有較好的找礦潛力。

Ⅲ號靶區位于研究區的西南角,出露的地層主要為第四系望高組,巖石組合特征為:下部為礫石層或砂礫層,上部為砂土層或砂質粘土層。從元素異常分布來看,Mo-As-Hg異常套合較好,三級濃度分帶清晰,強度較高,規模較大,濃集中心明顯。靶區內構造不發育,且位于非含礦層位,故成礦的地質條件一般。綜上分析,該靶區內Mo的找礦潛力一般。

4.2 工程驗證

通過探槽、鉆探工程對那渠礦區Ⅰ號和Ⅱ號靶區的異常進行了查證。首先,在Ⅰ號靶區F2和F8斷裂的交匯處,施工探槽TC1901,經探槽揭露發現在F8的構造蝕變帶內有褐鐵礦化斷續出現。經刻槽取樣分析顯示,Mo品位0.049%~0.15%,平均品位0.08%(表5)。此外,施工了ZK001、ZK003、ZK1001和ZK411B進行深部查證,發現了一個賦存于平恩組下段破碎帶灰巖角礫或硅質巖角礫中的鉬礦體(圖10),其控制長度170~190 m,厚度1.81~13.14 m,平均厚度7.48 m,品位0.11%~0.15%,平均品位0.112%,達到工業品位(0.08%)。

表5 那渠地區TC1901、TC1908和TC1910刻槽化學樣品分析結果

圖10 ZK001揭露的鉬礦體巖心Fig.10 ZK001 drilling cores of molybdenum orebody

其次對Ⅱ號靶區進行異常查證,在平恩組下段和郁江組的接觸帶上以及該接觸帶與F4斷層交匯部位分別布設了TC1910和TC1908,經刻槽取樣分析顯示,兩處均存在鉬礦化體,其中TC1908揭露的鉬礦化體厚1.00 m,品位0.019%,TC1910揭露的鉬礦化體厚0.80 m,品位0.028%(表5)。整體上Ⅱ號靶區存在較好的找礦潛力,下一步可布設鉆孔,對深部礦化特征進行驗證揭露。

綜合上述工程驗證結果,Ⅰ號靶區鉬礦成礦潛力大,在地表及深部均發現了達到工業品位的鉬礦體。Ⅱ號靶區僅進行了地表工程驗證,發現了一些鉬礦化體,具有較好的鉬礦化潛力,有待下一步的深部驗證。Ⅲ號靶區成礦的地質條件一般,故未進行工程驗證,但其Mo-As-Hg異常套合較好,建議對其開展相關更加深入的研究工作。

5 結 論

(1)通過在那渠地區開展1:10000土壤地球化學測量,運用元素的區域濃集系數和CV1-CV1/CV2元素離散程度圖評價區內元素的分散、富集特征,認為該地區內鉬的成礦潛力大。

(2)根據元素組合特征,運用“累加”組合襯度異常法圈定了元素組合異常,結合地質和元素組合異常分布特征,劃分出了Ⅰ號、Ⅱ號和Ⅲ號三個鉬礦找礦靶區。

(3)經過地表探槽和深部鉆孔驗證,在Ⅰ號靶區內發現鉬礦體,在Ⅱ號靶區地表發現了鉬礦化體。綜合分析認為,運用土壤地球化學測量方法在那渠地區尋找鉬礦是有效的。

(4)那渠地區成礦地質條件較好,是尋找鉬礦的有利地段,鉬礦化主要受到接觸帶(平恩組和郁江組)和斷裂構造的控制,其中北東向斷裂是重要的導礦、控礦構造,北西向和北東向兩組斷裂交匯部位以及接觸帶與斷裂的交匯部位是鉬成礦的有利場所。

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