張中欣

(中化地質礦山總局山東地質勘查院，山東 濟南 250013)

0 引言

新疆且末縣米特河地區(qū)位于塔里木盆地和昆侖山過渡部位，北跨阿爾金地塊，南跨北昆侖巖漿弧帶。行政區(qū)劃隸屬新疆且末縣管轄，主要分布在阿羌鄉(xiāng)和庫拉木勒克鄉(xiāng)。涉及庫拉木勒克鄉(xiāng)幅(J45E016007)、阿羌鄉(xiāng)幅(J45E017006)、古大奇幅(J45E017007)3個圖幅。2006年，新疆地質調查院完成的1∶20萬阿羌幅、銀水河幅區(qū)域化探掃面，包含了該次調查區(qū)南部2個1∶5萬圖幅；2010年，新疆地質調查院完成了1∶25萬且末縣一級電站幅(J45C003002)區(qū)域化探掃面，包含了該次調查區(qū)北部2個1∶5萬圖幅。由于交通極為困難，在J45E016008幅出現(xiàn)大片空白區(qū)，采樣密度較低，成果資料利用有限。新疆地礦局第一區(qū)域地質調查大隊完成了南鄰區(qū)《新疆且末縣甘泉河一帶銅多金屬礦產(chǎn)遠景調查》項目，研究區(qū)南側附近屈庫勒克東金礦1∶5萬化探綜合異常HS-2，主成礦元素為Au，Sb；具Au，Sb，As異常套合好，分帶明顯，強度高的特點，為礦致異常，已發(fā)現(xiàn)屈庫勒克東金銻礦一號帶，與研究區(qū)成礦條件非常相似。

筆者以“新疆且末縣米特河一帶1∶5萬四幅區(qū)域地質礦產(chǎn)調查”項目中1∶5萬水系沉積物測量成果為基礎，通過對區(qū)域地質背景、元素地球化學特征、地球化學異常進行分析，圈定了成礦遠景區(qū)，以期為區(qū)域地質調查和礦產(chǎn)勘查提供參考依據(jù)。

1 研究區(qū)地質背景

區(qū)內構造活動頻繁，先后經(jīng)歷了加里東運動、華力西運動、印支運動、燕山運動、喜瑪拉雅山運動。區(qū)內構造線方向整體NEE向至近EW向，屬緯向構造帶，區(qū)內構造變形復雜、強烈。調查區(qū)發(fā)育多期次不同方向的壓性、壓扭性斷裂構造，部分斷裂構造顯示厚皮構造的特征。褶皺構造不太發(fā)育，晚古生代至中生代多發(fā)育寬緩褶皺、中常褶皺。地層區(qū)劃分歸屬于東昆侖-中秦嶺地層分區(qū)，主要在阿爾金南緣大斷裂帶以南地區(qū)出露，呈NNE向展布，出露地層為半深?！詈Ｏ嗉毸樾紟r早石炭世托庫孜達坂組、濱海相碳酸鹽巖夾粗碎屑巖的早二疊世葉桑崗組、河流—湖泊相中粒碎屑巖的早—中侏羅世大煤溝組及第四系等。研究區(qū)巖漿活動較強，在華里西期早石炭世和燕山期中三疊世發(fā)生了2次較大規(guī)模的巖漿侵入事件(圖1)。

1—Ⅰ級大地構造單元界線；2—Ⅱ級大地構造單元界線；3—Ⅲ級大地構造單元界線；塔里木南緣隆起區(qū)；阿中地塊；東昆侖弧盆系；7—全新世風積堆積；8—更新世沖洪積物；9—二疊紀葉桑崗組；10—石炭紀托庫孜達坂組；11—中三疊世石英閃長巖；12—中三疊世二長花崗巖；13—早石炭世二長花崗巖；14—早石炭世花崗閃長巖；15—早石炭世英云閃長巖；16—早石炭世石英閃長巖；17—葉桑崗構造蛇綠混雜巖；18—構造破碎帶；19—地層界線；20—斷裂；21—褶皺構造圖1 新疆且末縣米特河地區(qū)地質簡圖

研究區(qū)位于喀拉米蘭(復合溝弧帶)Au-Cu-Ag礦帶內，大地構造主體處于秦祁昆造山系—東昆侖弧盆系—烏魯賽赤河弧間裂谷盆地，其基底可能為元古界；晚古生代為造山帶前陸盆地，在研究區(qū)由石炭紀、二疊紀、侏羅紀的構造層組成；巖漿侵入活動表現(xiàn)為造山期和造山期后均較強烈，研究區(qū)出露的侵入巖為二疊紀閃長巖和鉀長花崗巖，屬島弧型花崗巖，并有石炭紀超基性巖體產(chǎn)出。研究區(qū)一帶金屬礦產(chǎn)形成時間主要在古生代，這個時期是古板塊構造活動的活躍階段，是喀拉米蘭晚古生代弧溝系形成和發(fā)育時期。受控于喀拉米蘭溝弧帶中的成礦系列主要有金、銻、銅、鋅、鎳礦等，成礦時代主要為石炭紀和三疊紀。

2 水系沉積物測量

該次工作完成1∶5萬水系沉積物測量面積730km2，采樣點3138件，平均密度4.3點/km2，采樣點主要采集在一級水系的溝口和分支水系上，二級水系中適當采集了少量控制點，密度為4.30個點/km2。已知區(qū)域化探異常區(qū)、礦化集中區(qū)分布的找礦靶區(qū)進行了加密采集樣點，找礦重點區(qū)采樣密度5.06個點/km2。依據(jù)研究區(qū)地球化學景觀特點，并參考前人在該區(qū)及相鄰類似景觀區(qū)地球化學勘查方法技術及應用效果，選擇適合于該研究區(qū)化探方法技術，開展1∶5萬水系沉積物測量，采樣粒級-10目～+80目。工作方法及技術要求嚴格執(zhí)行《地球化學普查規(guī)范(1∶50 000)》DZ/T0011—2015。

樣品采集，根據(jù)采樣點所處位置，選擇在活動性流水線上有利水系沉積物各種粒級易于匯集處，避開了風成沙、有機質分布區(qū)，采樣時未在河漫灘或河邊階地采樣。并在水系上下游30m范圍內，多點采集數(shù)量大致相等的樣品合并為一個樣品。野外采集樣品原始重量以滿足野外樣品初加工后所需重量為前提，并根據(jù)采集樣品的粗細程度靈活掌握，確保-10目～+80目截取粒級后，副樣、分析樣所需之重量要求。

根據(jù)區(qū)域礦產(chǎn)特征及成礦地質條件，選擇定量分析Cu，Pb，Zn，Au，Ag，W，Sn，Mo，Bi，As，Sb，Cr，Co，Ni共14種元素。樣品測試由山東省地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第八地質大隊試驗測試中心完成。按質量管理規(guī)范要求共插入318件國家一級水系沉積物標準物質與樣品同步分析，各元素數(shù)據(jù)報出率均不低于99%，分析結果與質量精準可靠(表1)。

表1 分析測試方案

3 水系沉積物地球化學特征

3.1 水系沉積物元素含量特征

根據(jù)研究區(qū)3138件樣品計算的平均值和離差(不剔除高含量數(shù)據(jù))，按Cp=X+3S值作為元素剔除界限。從表2中可以看出：剔除200個數(shù)據(jù)的元素有Ag，Au，Sb，As；其中Au為201個、Ag為210個，Sb為282個、As為227個。Au大于1/2濃幅分位數(shù)7個，1/4～1/2濃幅分位數(shù)27個，成礦可能性較大。剔除100～200個數(shù)據(jù)的元素有Cr，Ni，Mo；其中Ni大于1/2濃幅分位數(shù)多達45個，1/4～1/2濃幅分位數(shù)109個，1/8～1/4濃幅分位數(shù)多達1695個，一半都在1/8濃幅分位以上，成礦可能性較大，在異常檢查過程中發(fā)現(xiàn)多處明顯的鎳礦化體或礦化線索。Pb，Zn，Cu，Ag等1/8～1/4濃幅分位數(shù)占剔除數(shù)的一半以上；Pb，Zn甚至超出剔除數(shù)據(jù)幾倍，說明在較低背景情況下局部地段有礦化體存在的可能。

利用區(qū)內各元素原始數(shù)據(jù)的變化系數(shù)(CV1)和背景數(shù)據(jù)變化系數(shù)(CV2)分別反映兩類數(shù)據(jù)集的離散程度來進行判斷；用CV1/CV2表示背景擬合處理時離散值的削平程度，利用CV1和CV1/CV2制作變化系數(shù)圖解，作為衡量數(shù)據(jù)集離散程度的指標，也就是原始數(shù)據(jù)經(jīng)削平處理后的具體表現(xiàn)。變化系數(shù)特征見表3。

(1)CV1>1.2，CV1/CV2=4～9，包括Au，As，Cr，Ni元素，數(shù)據(jù)起伏最大，剔除高強數(shù)據(jù)多，異常顯示最好；Au，Ni是區(qū)內最有找礦潛力的礦種。Au，As，Cr，Ni在研究區(qū)高強數(shù)據(jù)多，變化幅度也很大，成礦可能性較大；有已知古大哈鎳礦化點及HS-04、HS-06異常查證鎳礦化點佐證，礦化成因與葉桑崗蛇綠巖帶密切相關。Au異常的分布與斷裂構造關系較密切。

(2)CV1=0.5～1.2，CV1/CV2=2～4，包括Ag，Sb元素，數(shù)據(jù)起伏較大，剔除高強數(shù)據(jù)較多，異常顯示較好。異常主要集中在研究區(qū)中部地區(qū)，發(fā)現(xiàn)有銀礦化蝕變帶，作為伴生元素Ag成礦可能性也較大。

(3)CV1<0.5，CV1/CV2=1～2，包括Co，Cu，Zn，Pb，Sn，W，Bi，Mo元素，剔除的高含量數(shù)據(jù)少，數(shù)據(jù)起伏變化不大；但Cu，Mo等元素CV1/CV2=1.2～1.6左右，局部地段有異常存在，在異常檢查過程中在HS-06，HS-07，HS-08金異常中發(fā)現(xiàn)有明顯的銅礦化?？傮w上，Cu具有一定找礦潛力[1-5]。

表2 區(qū)內主要元素濃幅分位特征

表3 元素變異特征值

由變化系數(shù)解釋圖2可知：

圖2 變化系數(shù)解釋圖

3.2 水系沉積物元素組合特征

3.2.1 元素的共生組合關系

對原始數(shù)據(jù)取對數(shù)，對數(shù)據(jù)不變換作R型聚類分析，由圖3可知，在γ=0.2862的相關水平上可明顯分為4個簇群：

Ⅰ簇由Au單元素組成，與其他元素的相關性較差，反應Au主要受后期熱液作用，受NE向斷裂控制，且與花崗閃長巖巖體有關。結合異常查證工作，可能主要受NE向斷裂控制，且與花崗閃長巖巖體走向分布，反映出中低溫成礦元素與F2阿爾金南緣斷裂構造密切相關。

Ⅱ簇為Ag，Zn，Sn組合反映該區(qū)背景值或略高于背景值，與地層弱富集密切相關。

Ⅲ簇為Cr，Ni，As，Sb組合；Cr，Ni主要是Fe族元素標志性組合。Cr，Ni反映高溫熱液作用成礦；As，Sb反映中低溫熱液作用成礦元素間套合較好；Cr，Ni變異系數(shù)較大，相關系數(shù)最大為0.9288，且與蛇綠巖體關系密切，在蛇綠巖帶找礦潛力較大。As，Sb作為找Au的指示性元素，為找Au提供指示性作用，潛力同樣較大。

Ⅳ簇為W，Bi，Mo，Pb，Cu，Co組合；W，Mo作為主要的成礦元素，與巖體有密切聯(lián)系，反映高溫熱液成礦作用；Cu，Pb，Bi，Co中低溫熱液作用成礦，與地層局部富集關系密切[6-12]。

圖3 聚類分析圖

表4 主要因子特征根及結構式

3.2.2 因子分析

因子分析的目的是簡化變量，用有限變量所揭示的物質屬性及其由量級表達的結構形態(tài)、展布趨勢來描述區(qū)域地球化學場，以地球化學視角認識地質構造和控礦格局[13-20]。

對全區(qū)3138件樣品14種元素進行因子分析，求得初始因子模型后，對特征根累計百分比大于80%的前6個因子(包含全部的14元素)看作主要因子，并作“方差極大”正交旋轉，得出旋轉后因子模型。把因子載荷絕對值r>0.1的元素看作該因子主要載荷元素，給出各因子的特征組合(表4)。

R型因子分析成果正交因子載荷矩陣表明(表4)，元素主要受到6個因子的控制。區(qū)域地球化學特征與區(qū)域地質構造密不可分，根據(jù)因子計量圖，結合單元素地球化學圖，來審視區(qū)域地質構造和礦化特征。因子特征根的大小是衡量該因子在數(shù)據(jù)集中的貢獻大小，其中F1，F(xiàn)5因子均為正因子，且F1因子所占的權重較大，在描述地質地球化學性質方面占有主導地位，現(xiàn)就F1，F(xiàn)5因子計量圖討論如圖4、圖5：

圖4 F1因子(Ni+0.9623Cr+0.8861As+0.7889Sb+0.5932Cu+0.2164Bi)計量圖

圖5 F5因子(Ag+4.2699Zn+0.1953Pb+0.1801)計量圖

因子F1：元素以Cr，Ni，Sb，Cu，As，Bi組合；反映低溫熱液活動和斷裂構造活動有關富集特點，Cr，Ni元素的富集，主要與調查區(qū)內的葉桑崗蛇綠混雜巖帶關系密切。因子F5：元素以Ag，Pb，Zn組合，反映地層低溫熱液元素局部富集和斷裂構造活動密切有關。

綜上所述，推測研究區(qū)找尋Au，Ag，Cu，Pb，Zn，Cr，Ni礦化或礦床希望比較大，重點成礦部位在葉桑崗蛇綠混雜巖帶、地層低溫熱液元素局部富集與F2阿爾金南緣斷裂及次級構造結合部位。

4 水系沉積物異常特征、查證及找礦意義

4.1 異常圈定方法與結果

根據(jù)各元素在該圖幅的背景含量，計算剔除X±3S后的平均值與離差，結合區(qū)內地層、巖漿巖、構造、已知礦點等特征，原則上采用X±1.65S為異常下限(表5)，并根據(jù)異常下限直接在地球化學圖上提取，視其異常的多少，再進行調整，最終確定異常下限，以下限值的1，2，4倍劃分異常濃集分級。該次工作共圈定綜合異常20處：甲類異常2處，乙類異常15處，丙類異常3處。異常查證證明，甲2類、乙1類異常是較好的找礦重點地段。

表5 異常下限取值

除Au，Ag含量單位為ω×10-9；其余元素為ω×10-6。

4.1.1 葉桑崗西多金屬異常

異常為HS-04-甲2Au(Ni-Cu-Cr-Co-As-Sb-Pb-Zn-W-Mo-Bi)多金屬異常。位于葉桑崗村西部、南部。出露地層：早二疊世葉桑崗組，出露巖體以中三疊世二長花崗巖，早石炭世葉桑崗蛇綠混雜巖帶。礦化蝕變帶位于蛇綠混雜巖帶內，蝕變類型主要為蛇紋石化、褐鐵礦化、孔雀石化、綠簾石化。該綜合異常面積3.13km2，異常強度∑NAP=57.46，該異常為以Au，Cu，Ni等為主的多金屬異常，綜合排列第一位，是一個甲2類異常。該異常具有異常面積大、峰值高、元素間套合程度較好，規(guī)模較大的特征。其中，Au，As，Sb，Ni，Cr具三級濃度帶；Cr，Ni異常形態(tài)與發(fā)現(xiàn)的2處鎳礦化點位置基本一致；Cu異常形態(tài)與發(fā)現(xiàn)的1處銅礦化點位置基本一致；表明主要成礦元素Cu，Ni異常與葉桑崗蛇綠構造混雜巖帶關系密切；As，Sb，Au等其余元素與F2阿爾金南緣斷裂構造破碎帶關系密切(圖6)。

圖6 HS-04綜合異常剖析圖

4.1.2 古大奇多金屬異常

異常為HS-06-甲2Au Cu(Ag Cr Ni Co)多金屬異常。出露地層主要為早石炭世葉桑崗蛇綠混雜巖；葉桑崗組長石砂巖、巖屑砂巖、灰?guī)r等。區(qū)域斷裂發(fā)育，蝕變現(xiàn)象較強，主要蝕變?yōu)楹骤F礦化、磁鐵礦化、孔雀石化。在古大奇發(fā)現(xiàn)一條NE向銅礦化帶。該綜合異常面積2.33km2，異常強度∑NAP=18.34，該異常以Au，Cu為主成礦元素，伴有中、高溫熱液元素Cr，Ni，Co，Ag等元素的多金屬異常。該異常元素組合復雜，異常面積大，元素間套合程度較好。Au具有三級濃度帶，Cu具二級濃度帶，其余元素僅具異常外帶，Au具該研究區(qū)最高值為225.89×10-9，異常強度NAP值9.49，排第一。Cu最高值為50.8×10-6，異常強度NAP值2.21，排第二。從異?？臻g分布上，Au，Ag套合較好，異常分布形態(tài)基本一致，產(chǎn)于葉桑崗組地層中；Cr，Ni，Co，Cu套合較好，異常分布形態(tài)基本一致，產(chǎn)于葉桑崗蛇綠混雜巖帶中的構造破碎帶。

4.1.3 庫拉木勒克南金屬異常

異常為HS-02-乙2Au(Ag Cu Zn As Sb Cr Ni Mo Bi)多金屬異常。主要地層為葉桑崗組陸源碎屑巖段，托庫孜達坂組碎屑巖段，托庫孜達坂組火山巖段。北部出露第四系及少量早石炭世葉桑崗構造蛇綠混雜巖，南部為中三疊世肉紅色中粗粒二長花崗巖。區(qū)內NE斷裂構造發(fā)育，主要出露斷層有F2阿爾金南緣大斷裂、F3，F(xiàn)4，F(xiàn)5。蝕變帶主要位于北部蛇綠混雜巖帶中，整體呈NE向透鏡體狀出露。該綜合異常面積8.94km2，異常強度∑NAP=59.04，是一個以Au為主成礦元素，伴有As，Sb，Bi，Ni，Cr，Cu等為主的多金屬異常，為一乙2類異常。異常總體沿F2阿爾金南緣斷裂構造呈NE—SW向帶狀展布，該異常北邊、東邊均未封閉。

4.2 成礦遠景分析

在水系沉積物異常評述解譯、推斷的基礎上，結合區(qū)域成礦地質條件、路線地質調查及礦點檢查的基礎上，圈定成礦遠景區(qū)2處。現(xiàn)將遠景區(qū)基本特征介紹如下：

4.2.1 古大奇-阿克亞金、銅、鉻、鎳、銀地球化學成礦遠景區(qū)(Ⅱ級)

(1)地質特征。該遠景區(qū)位于研究區(qū)中部，沿F2阿爾金南緣斷裂構造呈NE—SW向展布，區(qū)內巖漿活動較為劇烈，并發(fā)育有3處(F2，F(xiàn)3，F(xiàn)5)呈NE—SW的斷裂，區(qū)域動力變質巖較為發(fā)育，所處大地構造位置對成礦有利。從區(qū)域構造看，NE—SW向斷裂構造帶，對成礦帶內金屬礦產(chǎn)控制明顯，顯示出該區(qū)具有良好的成礦地質條件。

出露地層為早二疊世葉桑崗組上段，早二疊世葉桑崗組下段，早石炭世托庫孜達坂組上段。侵入巖發(fā)育，均呈近NE—SW向展布，以中三疊世肉紅色二長花崗巖發(fā)育為主，在早石炭世侵入體中早石炭世葉桑崗構造蛇綠混雜巖異常較為發(fā)育(圖7)。

圖7 成礦遠景區(qū)劃分成果圖

(2)地球化學特征。根據(jù)調查區(qū)各類化探異常特征，該成礦遠景區(qū)總體顯示三類化探異常特征，Au，Ag，As，Sb與構造有關的中低溫元素異常；Au，Cu，Co，Cr，Ni與基性—超基性巖有關的元素；Au，Cu，Pb等與二疊紀中酸性花崗巖有關的元素。HS-02，HS-04，HS-06，HS-07，HS-08，HS-11，HS-14綜合異常套合較好，主要以Au，Ag，Cu，Ni，Cr，Sb，As為主。綜合異常展布均呈NE—SW向沿F2阿爾金南緣斷裂展布，研究區(qū)主要成礦元素高值均在該遠景區(qū)內。主要綜合異常集中分布在早二疊世葉桑崗巖，中二疊世葉桑崗巖，托庫孜達坂組火山巖段地層及早石炭世葉桑崗構造蛇綠混雜巖帶中。

(3)礦產(chǎn)特征。根據(jù)地質成礦背景，該成礦遠景區(qū)一帶的礦產(chǎn)與阿爾金南緣深大斷裂密切相關，研究區(qū)沿阿爾金南緣深大斷裂附近出露蛇綠混雜巖和三疊紀侵入巖，主要受斷裂控制，化探信息豐富，顯示出該區(qū)具有破碎蝕變巖型金礦、巖漿熱液型銅礦等多金屬礦找礦遠景。

4.2.2 阿克其格銀、銅地球化學找礦遠景區(qū)(Ⅲ級)

(1)地質特征。位于研究區(qū)西南部，阿爾金南緣斷裂帶南側，呈近E向展布。區(qū)內主要分布早石炭世托庫孜達坂組碎屑巖、火山巖建造。區(qū)內早石炭世中酸性侵入巖發(fā)育，主要為石英閃長巖、英云閃長巖，巖體與地層接觸帶處發(fā)生強烈角巖化。

(2)地球化學特征。1∶5萬水系沉積物測量在該成礦遠景區(qū)共3個綜合異常，分別為綜合異常HS-21、HS-22及HS-23，元素較為套合，異常面積相對較小，異常強度較弱，呈弱富集狀態(tài)。3個綜合異常分布地層較簡單，且主成礦元素基本上一致。該遠景區(qū)Ag，Sn，Cu，Zn，As較為富集，整體上高于研究區(qū)平均值。Ag最大值348×10-9，變異系數(shù)0.56，富集系數(shù)為1.39。Cu最大值33.1×10-6，變異系數(shù)0.17，富集系數(shù)為1.1。Zn最大值143.9×10-6，變異系數(shù)0.27，富集系數(shù)為1.38。

(3)礦產(chǎn)特征。研究區(qū)成礦遠景區(qū)目前未發(fā)現(xiàn)的礦(化)點。區(qū)域上，在研究區(qū)西南側早石炭世托庫孜達坂組碎屑巖—火山巖建造中發(fā)現(xiàn)火山熱液型卡特里西銅鋅多金屬礦和木孜塔格鐵銅金多金屬礦，在晚石炭世哈拉米蘭群濱淺海碎屑巖夾碳酸鹽巖建造中發(fā)現(xiàn)熱液型屈庫勒克金銻礦，這2個礦床均達到中型，且距離研究區(qū)較近，地球物理背景、地球化學背景和成礦地質背景相似，控礦地質因素主要為早石炭世托庫孜達坂組火山巖建造、早二疊世葉桑崗組碎屑巖。

5 結論

(1)該次工作共圈定綜合異常20處：甲類異常2處，乙類異常15處，丙類異常3處。異常查證證明，甲2類、乙1類異常是較好的找礦重點地段。推測研究區(qū)找尋Au，Cu，Ag，Ni，Pb，Zn礦化或礦床希望比較大，重點成礦部位在葉桑崗蛇綠混雜巖帶、地層低溫熱液元素局部富集及F2阿爾金南緣斷裂及次級構造。

(2)研究區(qū)組合較好的異常區(qū)與區(qū)內NE向F2阿爾金南緣斷裂及其次級構造帶、葉桑崗蛇綠混雜巖帶基性—超基性巖有關。葉桑崗西多金屬異常、古大奇多金屬異常、庫拉木勒克南多金屬異常等成礦綜合異常特征受此控制。

(3)在綜合異常分析和查證的基礎上，結合區(qū)域成礦地質條件、區(qū)內礦產(chǎn)地質特征，圈定、劃分出2個找礦遠景區(qū)，并指出了研究區(qū)是以金、銅、銀、鎳為主要優(yōu)勢礦種，鉛、鋅為潛力礦種。