新疆富蕴县蕴都卡拉铜金钴矿地球化学找矿模型初探

何立新 王奎 张汉清 赵继锋

摘   要：蕴都卡拉铜金钴矿位于准噶尔盆地北部，阿尔曼太-扎河坝蛇绿岩带内。对矿区土壤地球化学测量成果进行分区处理，排除区内蛇绿岩中Co等元素高背景的影响。在此基础上，采用因子分析方法，提取与Cu，Au，Co相关的元素组合。通过与钻孔原生晕测量成果进行对比，初步建立矿区地球化学找矿模型。

关键词：富蕴县;蕴都卡拉铜金钴矿;地球化学;找矿模型

蕴都卡拉铜金钴矿为准噶尔盆地北缘地质找矿新成果。矿区位于阿尔曼太蛇绿混杂岩带内，该带以铬铁矿、金、铜、铂、钼、锡等为主要找矿方向。本文对矿区土壤地球测量及钻孔原生晕测量成果进行研究，总结铜金钴地球化学找矿元素组合，为矿区勘查工作部署及区域上铜金钴矿找矿工作提供参考。

1  成矿地质背景

蕴都卡拉铜金钴矿位于哈萨克斯坦-准噶尔板块东北部，塔尔巴哈台-阿尔曼太沟弧带（Ⅱ-1-2）东段[1-2]。该带由早古生代蛇绿岩残片与晚古生代海相中基性火山岩、火山碎屑岩断块组成，为古亚洲洋聚合产物（图1）[3-4]。

2  矿区地质特征

矿区出露地层为中泥盆统北塔山组，呈NW向带状、断块状展布，主要岩性为玄武岩、玄武质集块角砾熔岩、火山角砾岩，局部可见玄武质隐爆角砾岩，矿化带内常见细粒闪长岩脉顺层侵入。早古生代蛇绿岩呈断块分布于北塔山组，主要为蛇纹岩、蛇纹石化橄榄岩、细碧岩化玄武岩、辉长岩、碳酸岩的混杂堆积（图2）。铜（金钴）矿体主要产于玄武质集块角砾熔岩、火山角砾岩、玄武质隐爆角砾岩、细粒闪长岩脉中，受NW向压剪性断裂控制，呈透镜状、脉状、或密集脉带分布。单个矿体长200～1 500 m，宽4～30 m。近矿围岩蚀变主要为绿泥石化、绿帘石化，局部有硅化、碳酸盐化、绢云母化[6]。矿体地表受淋滤较强，矿化微弱，0.5～1 m以下为氧化带和次生富集带，以薄膜状、细脉状孔雀石化、辉铜矿化为主，少量星点状、浸染状褐铁矿化、黝铜矿化。钻孔中矿石矿物主要为黄铁矿、黄铜矿、辉砷钴矿、方钴矿、自然金、银金矿等，以细脉状、细脉-浸染状构造为主，次为团斑状、稠密浸染状。

3  矿区地球化学特征

3.1  地球化学参数

矿区内以200 m×40 m网度开展土壤地球化学测量，截取-5～+40目粒级分析As，Sb，Bi，Pb，Sn，Ag，Co，Cu，Zn，Mo，Au共11种元素，元素特征值见表1。从表1可见，As，Sb，Co，Cu，Au平均值高于准噶尔地区背景值，As，Sb，Co，Cu，Au具较高变异系数，可能与成矿作用关系密切;Bi，Pb，Sn，Ag，Zn等接近或略低于准噶尔地区背景值，变异系数较低，反映矿区中酸性岩浆热液活动相对较弱。采用Spss软件对矿区1∶1萬土壤化探成果进行卡方和巴特利特检验，Kmo取样适切性量数大于0.5，巴特利特检验P小于0.05，显示数据适合进行因子分析[8]。全区土壤测量样品因子分析结果显示，旋转因子载荷矩阵表中（表2），Cu，Au，As，Sb，Bi对F1因子有较大贡献，反映As，Sb，Bi与Cu，Au成矿作用有关，Co元素在3个因子均无明显贡献。在地球化学图上（图3），As，Sb，Cu，Au，Ag，Mo，Zn等元素呈相似分布特征，即高背景及异常主要集中在矿区中部及南部，Co元素高背景集中分布在矿区中偏北部，少量分布在矿区南部，且与蛇绿岩体分布范围高度一致，具明显多背景特征，掩盖了低背景区Co与成矿作用的关系，需进行分区处理[7]。

3.2  分区因子分析

将全区土壤化探数据按超基性岩区、剔除超基性岩区两组数据进行因子分析。结果显示，超基性岩区样品旋转因子载荷矩阵表中（表3），Cu矿化因子为F1（Cu，Mo，Ag，Zn，Sb），Au矿化因子为F3（Au，As，Bi），Co与其他元素均不相关。剔除超基性岩区样品旋转因子载荷矩阵表中（表4），Cu，Au矿化因子为F1（Au，Cu，As，Sb，Bi），Co在F3因子（Zn，Ag，Mo，Co）中有少量贡献。以上结果表明，在两个不同地质背景中，Cu，Au，Co元素分布及运移活动具明显差异，Co在超基性岩区的表现说明区内超基性岩与Co矿化无直接联系。

3.3  钻孔原生晕因子分析

对矿区04、24勘查线4个见矿钻孔中143个原生晕样品分析成果作因子分析。在旋转因子载荷矩阵表中（表5），Cu，Au，Co矿化因子为F1（Cu，Au，Co，As，Zn），代表岩石基性度的F2因子（Cr、Ni）无Co的贡献，说明钻孔中超基性岩同样与Co矿化无明显关系。

4  成因分析

据含矿、近矿岩石组合、矿区构造及化探元素组合特征，初步认为蕴都卡拉铜金钴矿成矿作用与岩浆热液活动有关，矿床受火山机构及后期叠加构造控制。成矿后洋盆闭合，外来超基性楔与含矿基性火山岩断块构成混杂岩带就位。

5  地球化学找矿模型

（1） 地表中泥盆统基性火山岩中出现与铜金矿化有关的Au，Cu，As，Sb，Bi元素组合。

（2） 地表中泥盆统基性火山岩中出现与钴矿化有关的Zn，Ag，Mo，Co元素组合。

（3） 深部矿体及近矿的中泥盆统基性火山岩中出现与铜金钴矿化有关的Cu，Au，Co，As，Zn元素组合。

6  结论

（1） 据化探成果进行找矿研究时需充分考虑地质背景影响，本区应排除蛇绿岩中样品的干扰。

（2） 因子分析结果表明，矿区地表与铜金相关的元素组合和钴相关元素组合具明显差异，反映铜金矿化与钴矿化可能是不同源或不同期次成矿作用形成的。矿体及近矿部位铜金钴元素有很好的相关性，反映铜金钴的成矿作用受相同控矿条件（构造）控制。

（3） 矿床成因缺少岩石学及矿床学证据，需开展系统研究指导区域同类矿床成矿预测及找矿工作。

参考文献

[1]    肖文交.北疆地区阿尔曼太蛇绿岩锆石SHRIMP年龄及其大地构造意义[J].地质学报，2006，80（1）：32-37.

[2]    董連慧，冯京，刘德权，等.新疆成矿单元划分方案研究[J].新疆地质，2010，28（1）：1-15.

[3]    李荣社，计文化，校培喜，等.北疆区域地质调查阶段性成果与新认识[J].新疆地质，2012，30（3）：253-257.

[4]    张越.新疆东准噶尔阿尔曼太蛇绿混杂岩组成、结构、就位机制及大地构造意义研究[D].西安：长安大学，2012.

[5]    杨万志.新疆区域地球化学参数特征及其研究意义[J].新疆地质，2008，26（3）：236-239.

[6]    朱伯鹏，张汉清，秦纪华，等.新疆准噶尔东北缘蕴都卡拉金铜钴矿床地质特征及前景分析[J].地质论评，2020，66（1）：157-168.

[7]    李瑜，刘剑锋，罗恺，等.化探异常的多背景问题[J].物探与化探，2015，39（3）：443-449.

[8]    董毅.因子分析在水系沉积物测量地球化学分区中的应用探讨[J].矿产与地质，2008，22（1）：78-82.

Abstract： Yundu Kara copper-gold-cobalt deposit is located in the aermantai-zhahaba ophiolite belt in the northern of Junggar basin， Xinjiang. The results of soil geochemical survey in the mining area are processed in different areas to eliminate the influence of high background of Co and other elements in ophiolite in the area. On this basis， the element combinations related to Cu， Au and CO were extracted by factor analysis. The geochemical prospecting model of the mining area is preliminarily established by comparing with the primary halo measurement results of the borehole.

Key words： Fuyun County; YunduKala Cu-Au-Co deposit; Geochemistry; Prospecting model