阿尔金塔什达坂一带地球化学异常评序及其应用

孙中原 范天甲 李鹏霄 王启 郭晓南 赵玉龙

摘要：本文利用经验分析法，对阿尔金山塔什达坂一带1∶5三幅水系沉积物地球化学综合异常进行排序。经过异常查证，确定了翁库尔萨依铅锌矿带一处，铜、钨、锡矿点及矿化点多个，稀土矿化点两处。表明评序结果与地质客观实际情况相符性较好，对下一步的找矿工作有着重要的指导意义。

关键词：经验分析法；地球化学异常；评序；指标

1.前言

化探作为一种常规、有效的找矿勘探方法和手段，一直以来被广大地质工作者所接纳和采用[1]。异常评序是化探工作中的重要一环，其目的是为异常筛选、评价提供重要依据[2]。前人总结了区域地球化学异常评价的多种方法，本文所采用的经验分析法是其中常用的一种。它主要对已圈定的所有综合异常，将其地化指标与地质指标定量化，依据各定量化指标计算异常综合得分，根据得分进行排序，得分越高，排序越靠前，则该异常成矿潜力越大[3]。

研究区位于新疆阿尔金山地区，本文对该地区塔什达坂一带1∶5万三幅水系沉积物地球化学综合异常进行评序，并根据评序结果进行矿产查证，应用效果较好。

2.调查区地质特征概况

2.1地层

区内主要出露地层有上太古—下元古界阿尔金岩群、中元古界长城系巴尔库干岩群、中元古界蓟县系塔昔达坂群木孜萨依组和金雁山组、上元古界青白口系索尔库里群乱石山组和冰沟南组、下古生界奥陶系中上统环形山组、新生界第四系全新统。

（1）上太古—下元古界阿尔金岩群：主要呈东西向带状分布于调查区中部南侧，呈西窄东宽的楔形。岩性主要为石英片岩、千枚岩、石英砂岩、石英岩、大理岩、变粒岩等。为调查区锌等矿产理想矿源层。

（2）中元古界长城系巴尔库干岩群：该地层主要出露于调查区西北部及中部，调查区西北部分该岩群位于塔什达坂以西，呈三角形分布；调查区中部部分位于琼库如克萨依以北，呈北东向条带状断夹块断续产出。岩性主要以变质石英砂岩、片岩、大理岩为主。地层内岩浆及热液活动强烈，为调查区锌、钨等矿产理想的矿源层。

（3）塔昔达坂群木孜萨依组：该地层在本调查区主要为一套碎屑岩夹碳酸盐岩组合，出露于调查区中部东侧，自下向上岩性组合主要为变质石英砂岩、变质细砂岩、绢云绿泥千枚岩。地层内显示基性中低温元素的高背景特征，为区内铜矿有利找矿层位。

（4）塔昔达坂群金雁山组：该组岩石组合主要为一套较稳定、厚度较大的碳酸盐岩，叠层石极发育，出露于调查区大部分区域，分为三个岩性段。第二、三岩性段显示外来富锌热液，在区内局部发生了强烈富集或矿化，为区内主要铅锌矿赋矿地层。第一岩性段内靠近岩体附近为寻找岩浆热液型锡矿的有利地层。

（5）上元古界青白口系索尔库里群乱石山组：该组分布于调查区东北部乌尊硝尔盆地北缘一带，呈东西向展布。主要岩性为变质细砂岩、千枚岩、变粒岩、大理岩。

（6）上元古界青白口系索尔库里群冰沟南组：主要为一套碳酸鹽岩，局部出露有少量变质碎屑岩、泥质岩、钙质板岩，出露于调查区东北部乱石山组以北。

（7）古生界奥陶系中上奥陶统环形山组：仅分布于乌尊硝尔盆地北缘一带，为一套灰色—青灰色中薄层碳酸盐岩夹残余粒屑，碎屑碳酸盐岩组合。

（8）新生界第四系：主要分布于山间谷地、河谷及湖泊周围，其成因类型主要有洪冲积、坡积、风积、湖沼堆积。

2.2构造

工作区总体构造形迹（断层、褶皱及韧性剪切）主要有北东东向、北东向、北北东向、北西西向、东西向五个方向。其中北东东向卡尔恰尔——阔实剪切带为中新元古界隆起带与阿尔金杂岩带的边界线，并控制着阿尔金杂岩带岩性展布。根据中新元古界隆起带岩石地层组成和建造类型、接触关系和变质程度、变形样式及所反映的变质变形条件等差异，将其划分为以塔什达坂韧性滑脱剪切带为边界的上、下两个构造层。北东东向褶皱总体控制中新元古界隆起带蓟县系地层的展布方向。北西向、北东向及近东西向的几组断裂使地层边界及山体边界呈菱形状分布。新构造运动在调查区表现为地壳总体抬升和差异升降。

2.3岩浆岩

工作区地处阿尔金造山带东段，位于多个构造带交汇部位，岩浆活动十分频繁，岩浆作用有多期次、多类型的特点。岩浆岩类型以侵入岩为主，局部脉岩发育，未见显著火山岩出露，岩性从基性-中酸性岩石均有发育，其中以酸性花岗岩类分布最广，中基性岩次之，侵入时代以奥陶纪为主，寒武纪、青白口纪次之。

3.调查区地球化学特征

3.1地球化学元素背景特征

调查区共采集有效水系沉积物测量样品5086件，经过数据处理，以下18种元素地球化学特征值与地壳克拉克值、阿尔金-东昆仑一带元素平均值含量进行了对比分析，结果见表1。

由表1可以看出：与上地壳克拉克值相比，Ag、As、Bi、Sb等元素含量偏高，尤其Sb、As相对浓集程度极高；Cr、La、Pb、Sn、W等元素接近东昆仑-阿尔金元素丰度值。其他元素为相对低背景。与东昆仑-阿尔金相比，As、Bi、Sb、Sn、W等元素高于东昆仑-阿尔金丰度值，呈现区域高背景特征； Ag、La、Nb、Th等元素的含量与东昆仑-阿尔金相近，属于正常范畴；其他元素低于或远低于东昆仑-阿尔金丰度值。

从表中元素变异系数可以看出，除了元素Sr变异系数0.58，其他元素变异系数均大于0.8，显示调查区整体分异性较强。其中Ag、As、Au、Bi、Cu、La、Mo、Sb、Sn、W、Zn变异系数均大于1，强分异，As、Bi、Sb、Sn、W、Zn变异系数均大于2，极强分异性。

3.2元素组合规律

根据因子载荷与变量方差贡献（见图1），综合分析区内主要矿化因子可归结为五类：

（1）Cu-Cr-Ni-Co元素组合：显示基性热液指示元素组合特征，各元素相关关系强，密切共生。主要分布在调查区西北长城系地层、奥陶纪辉绿-辉长侵入体附近及调查区东北部蓟县系、青白口系地层内。

（2）Nb-La-Th-Pb元素组合：分布于奥陶纪中酸性侵入体局部，该组合特征与奥陶纪中酸性侵入体富稀土、放射性元素的特征一致，反应岩体控制本组元素的富集和成矿，异常规模较大，面状特征突出，主要为侵入体引起，岩体自身变异或不同期次岩浆侵入活动对矿化有利。

（3）W-Sn-As-Bi元素组合：反应酸性岩浆岩或酸性热液指示元素组合，主要分布在奥陶纪中酸性侵入体接触带附近，与酸性侵入体关系密切。以钨、锡为主矿化元素，具较好成矿前景。

（4）Ag-Mo-Sb元素组合：与构造关系相对密切，在调查区零散分布，在断裂复合部位有一定的聚集，但规模强度均较弱。

（5）Zn-Pb元素组合：对锌元素载荷较大，达0.96，显示锌元素为引起该因子主成矿元素，有较强的独立矿化能力。主要分布于调查区中部蓟县系金雁山组二段、三段内，成北东向串珠状产出，受北东向构造控制特征显著。

综上所述，本区主要找矿类型为四类，即以基性岩浆热液活动为主的Cu、Ni矿，以稀土放射性为主的Nb、La矿，以酸性岩为主的W、Sn矿，非热液成因的Zn矿等。

3.3综合异常圈定

综合异常是在组合异常的的基础上，研究几组元素的空间分布规律的异常。将空间上密切相伴、同种成因的所有元素异常，归并为一个综合异常。每个综合异常代表几组异常的集合表现。全区共圈定综合异常55个。

4.地球化学异常评序

综合异常评序是对各综合异常成矿性大小进行评价，以地球化学信息与地质信息为主，利用综合信息，赋予各项指标一定的分值，按异常得分大小进行排序。反映地球化学信息的指标包括连续性、异常强度、面金属量、异常叠加程度、浓度分带；反映区域成矿地质条件的指标包括地层、矿化、岩浆岩、构造、物探和遥感综合信息[2]。

4.1综合异常评序方法

调查区共圈定55个综合异常，以全区为背景，各指标赋权标准如下：

4.1.1地球化学信息指标

地球化学信息指标得分为各单项指标得分之和。

连续性：与异常区内异常点数有关，异常点数越多，则得分越高。异常点数累加最多的给10分，其余得分=异常点数累加值/异常点数累加值最大值×10。

异常强度：衬度累加值最大给10分，其他各异常强度得分=衬度累加值/异常中衬度累加值最大值×10。

规格化面金属量（NAP值）：NAP值累加值最大的给20分，其他各异常的规格化面金属量得分=NAP值累加值/异常中NAP值累加最大值×20。

异常叠加程度：重叠良好（浓集中心明显）时给5分，一般给3分，无重叠为0分。满分为5分。

浓度分带：当有1个元素有分带时给0.5分，2个元素有分带时给1分，3个元素有分带时给1.5分，以此类推。满分9分。

4.1.2地质信息指标

地质信息指标得分为各单项指标得分之和。

地层：通过对不同地质单元元素含量变化特征研究，结合地球化学图，可知不同地层为成矿元素提供物质基础的能力有所差异，故蓟县系金雁山组给6分，长城系巴什库尔干岩群给4分，阿尔金岩群给4分，青白口系给5分，奥陶系环形山组给2分。

矿化：包括已知矿床、矿点、矿化点，其中礦床给12～15分，矿点给8～10分，矿化点给5分。

岩浆岩：异常位于岩体与地层接触部位给6～8分，位于岩体内部给4分。

构造：异常位于北东向与北西向断裂交汇处给8～10分，位于北东向断裂和韧性剪切带交汇处给5～7分，位于北西向断裂给2～4分。

物探和遥感综合信息：根据遥感提取蚀变强弱及1∶5万航磁情况分别给3分、5分、7分。

各综合异常最后总得分=地球化学得分/地球化学得分最高分×50+地质综合得分/地质综合最高分×50。总分100分。

4.2综合异常评序结果

根据上述评序方法，调查区55个综合异常评序结果见表2。

5.应用效果

经过后期异常查证，取得以下成果：排名靠前的综合异常HS12内发现多处铅锌矿化，经探槽工程控制发现较大规模矿化体，经（334？）推算达特大型规模；HS04异常区内发现钨矿化，侵入体外接触带为找矿有利地段，具较好找矿前景；HS31异常区内发现多处铜矿点，综合分析，该区域具较好铜多金属矿成矿前景；HS35异常区内发现多处钨锡矿化点，具有寻找热液型钨锡矿的重大潜力；HS53异常区内发现多处铜矿点，具较好找矿前景。又如HS16排名位于中间，经过地化综合剖面查证，其中La峰值达221ppm。而排名靠后的异常，经过专项地质找矿路线检查或者地化综合剖面查证，并无有价值矿化信息发现，后期工作价值相对较小。最终可知，本次综合异常评序结果较为客观。

6.结论

对阿尔金山塔什达坂一带三幅1∶5万地球化学综合异常的评序，后经过异常查证，证实经验分析法对异常的找矿潜力评估起到重要的指导作用，可为异常的筛选、评价提供重要依据，在以后的化探工作中依旧占有一席之地。

参考文献：

[1]张宏洋，刘国生.五河小溪镇金属元素化探异常分析及地质意义[J].西部探矿工程， 2019， 31（06）： 170-173+182.

[2]李晓亚，李健，胡中国，任永健，王博.诺敏大山等三幅地球化学异常评序及其应用[J].化工矿产地质， 2018， 40（01）： 34-38.

[3]任娟刚，杨征，唐力，蒙利，冯伟华.矿调工作中化探异常评序方法的应用[J].西部资源， 2017（01）： 18-19+53.