新疆克孜勒薩依銅礦區(qū)地質(zhì)特征與化探異常特征分析

新疆克孜勒薩依銅礦區(qū)地質(zhì)特征與化探異常特征分析

克孜爾薩利礦區(qū)位于準(zhǔn)噶爾盆地北東緣，將西伯利亞板塊與哈薩克斯坦-準(zhǔn)噶爾板塊合并，位于薩言-二臺(tái)cu、ni、au和莫成礦帶（c）的中部。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)多處銅、鎳、金、鉛、鋅礦床(如闊爾真闊臘、托斯特及布爾克斯岱金礦、加波薩爾東銅礦、科克森套銅鎳礦化點(diǎn)等),礦床受層控作用及構(gòu)造應(yīng)力作用和后期巖漿改造特點(diǎn)明顯,是尋找銅、鉬、金、鐵及鉻、鉻、鎳、鈷礦產(chǎn)的有利地段。通過對該區(qū)域開展1∶2萬土壤地球化學(xué)、水系沉積物地球化學(xué)和探槽測量成果的整理,結(jié)合該區(qū)域的地質(zhì)背景,從異常識別入手,圈定了各元素異常區(qū)域,結(jié)合單元素異常特征和多元素綜合異常特征,確定了該區(qū)主要異常區(qū),并在本區(qū)開展銅礦資源找礦前景分析。1北緣期次構(gòu)造該區(qū)地層劃屬北疆地層區(qū)、北準(zhǔn)噶爾地層分區(qū)、二臺(tái)及北塔山地層小區(qū)。區(qū)內(nèi)出露地層主要有下泥盆統(tǒng)托讓格庫都克組(D1t)、中泥盆統(tǒng)北塔山組(D2b)、中泥盆統(tǒng)蘊(yùn)都卡拉組(D2y)、下石炭統(tǒng)南明水組(C1n)及第四系等。主要巖石組合為安山巖、英安巖、凝灰?guī)r、砂巖,少量玄武巖、流紋巖和灰?guī)r等。該區(qū)北界為喬夏哈拉—瑪因鄂博深大斷裂,南界為和布克賽爾凹地北緣斷裂。區(qū)域內(nèi)最重要的構(gòu)造是喬夏哈拉—瑪因鄂博深大斷裂,位于研究區(qū)北部,呈北西向斜貫全區(qū),系薩吾爾—二臺(tái)晚古生代島弧帶北界斷裂。該斷裂傾向西南,傾角為60°。該斷裂在航磁異常圖中表現(xiàn)出明顯的、強(qiáng)烈的負(fù)異常。另外,區(qū)域上發(fā)育數(shù)條北西向、北西西向及北東向次級斷裂,其受喬夏哈拉—瑪因鄂博深大斷裂控制十分明顯。區(qū)域內(nèi)主要發(fā)育華力西期侵入的花崗閃長巖、二云花崗巖、石英正長巖、黑云母花崗巖和閃長巖等。脈巖在本區(qū)也較為發(fā)育,有中基性巖脈、偉晶巖脈、花崗巖脈(γ)等。區(qū)域侵入體多與區(qū)域構(gòu)造線的分布方向一致,呈北西西向、北西向展布,反映了區(qū)域深大斷裂控制的特點(diǎn)。據(jù)二臺(tái)幅1∶20萬化探掃面資料,地層發(fā)育區(qū)內(nèi)主要富集親銅、親石及親鐵元素,其中,北塔山組富集Hg、Cu、As、Sr、P、Mo、Cd、Au、W等;蘊(yùn)都喀拉組富集Hg、Cu、Mn等;南明水組、黑山頭組富集Hg、As、B、Cu、Au、Sr、Cr、Ni等。侵入巖富集Mn、Ni、Y等,但Hg、W、Mo、Cu、Au、Ni等元素分異性強(qiáng),表明其后生改造作用強(qiáng),對成礦有利。由上可知,研究區(qū)及鄰區(qū)主成礦元素為Cu-Sb-Cr-Ni-Au等。2巖漿活動(dòng)及斷裂礦區(qū)內(nèi)主要出露的地層包括下泥盆統(tǒng)托讓格庫都克組(D1t)、中泥盆統(tǒng)北塔山組(D2b)及第四系等。巖性為安山巖、英安巖、凝灰?guī)r等,局部可見砂巖、粉砂巖等(圖1)。地層總體走向北西向,傾向北東,為一單斜地層,傾角52°~60°。區(qū)內(nèi)巖漿活動(dòng)較發(fā)育,主要發(fā)育華力西中期第三侵入次黑云母花崗巖、淺色花崗巖及花崗巖脈等,由于疊加了后期斷裂活動(dòng)及變質(zhì)蝕變作用,蝕變較強(qiáng)烈,主要為硅化、絹云母化、綠泥石化、孔雀石化、黃鐵礦化、褐鐵礦化、綠簾石化等,其中已發(fā)現(xiàn)有銅礦化體,與區(qū)內(nèi)礦化有一定的成因聯(lián)系。由于受區(qū)域構(gòu)造活動(dòng)影響,區(qū)內(nèi)斷裂較發(fā)育,共計(jì)發(fā)育4條斷裂,主要為北西向斷裂,系喬夏哈拉—瑪因鄂博深大斷裂的次級斷裂,一般延伸數(shù)千米,控制了普查區(qū)的構(gòu)造格架。礦區(qū)主要以銅礦化為主,先發(fā)現(xiàn)3條銅礦化體?，F(xiàn)有的銅礦化受北西向斷裂破碎帶所控制、含礦熱液作用控制也較明顯,并與巖漿活動(dòng)有一定的成因聯(lián)系,礦化體(帶)呈脈狀產(chǎn)出,礦化帶長290~560m,地表寬2.0~6.0m,產(chǎn)狀55°~64°,銅礦化較普遍,強(qiáng)度較高,具有較好的找礦前景。3異常長壽的地球化學(xué)特征3.1異常范圍的確定通過對該區(qū)域原始化探數(shù)據(jù)進(jìn)行預(yù)處理,按循環(huán)迭代法將觀測值大于均值(x-)加n(一般取1.5、2或3,本文選取3)倍標(biāo)準(zhǔn)離差的數(shù)據(jù)刪除,直至無特高異常值出現(xiàn)并各元素異常值都服從于正太分布規(guī)律為止,最終求得各元素的平均值和標(biāo)準(zhǔn)差,以此平均值作為最后的背景值,按背景值加n倍(可取為1.5、2、3)的標(biāo)準(zhǔn)差確定元素異常下限和劃分異常級別,大于或等于此值的就為異常范圍。采用循環(huán)迭代法所確定的背景值及異常下線見表1。3.2研究區(qū)南部異常特征(1)Cr元素異常特征。采樣樣品測量中Cr元素最小值為0.65×10-9ppm,最大值為130×10-9ppm,經(jīng)計(jì)算背景值取為61.03×10-9ppm,異常下限確定為81.5×10-9ppm。按照(81.5~91.77)×10-9ppm為外帶、(91.77~102.07)×10-9ppm為中帶、大于102.07×10-9ppm為內(nèi)帶確定Cr異常異常強(qiáng)度。測區(qū)內(nèi)Cr的異常濃集中心較多,但異常區(qū)規(guī)模比較小,而比較分散,研究區(qū)南中南部異常帶較集中,異常強(qiáng)度較明顯,主要呈面狀展布。而中部異常強(qiáng)度較弱,比較分散,呈條帶狀展布在研究區(qū)中北部。(2)Ni元素異常特征。采樣樣品測量中Ni元素最小值為2.4×10-9ppm,最大值為70.6×10-9ppm,經(jīng)計(jì)算背景值取為33.94×10-9ppm,異常下限確定為44.85×10-9ppm。按照(44.85~50.3)×10-9ppm為外帶、(50.3~55.76)×10-9ppm為中帶、大于55.76×10-9ppm為內(nèi)帶確定鎳的異常強(qiáng)度。Ni的異常處較多,濃集中心較分散,異常區(qū)規(guī)模比較小。礦區(qū)南部異常強(qiáng)度較明顯,較集中,呈面狀展布分布在研究區(qū)南底部。北部異常帶強(qiáng)度較弱,分散性較明顯、呈條帶狀分布在研究區(qū)中北部,向北西方向展布。北部較多數(shù)異常帶與Cr的異常位置相近,規(guī)模和形態(tài)也相似,空間上有一定的重合性。(3)Pb元素異常特征。采樣樣品測量中Pb元素最小值為0.94×10-9ppm,最大值為28.9×10-9ppm,經(jīng)計(jì)算背景值取為17.16×10-9ppm,異常下限確定為20.92×10-9ppm。按照(20.92~22.8)×10-9ppm為外帶、(22.8~24.68)×10-9ppm為中帶、大于24.68×10-9ppm為內(nèi)帶確定鉛的異常分帶級別。Pb元素的異常規(guī)模較大,低異常處較多,異常強(qiáng)度較高的區(qū)域都集中在異常值為(24~30)×10-9ppm之間的區(qū)域,分布在研究區(qū)中東部,異常帶成帶性較強(qiáng),傾向于北西向展布。研究區(qū)南部Pb異常區(qū)分散性較強(qiáng),異常強(qiáng)度較弱,呈條帶狀展布。(4)As元素異常特征。采樣樣品測量中As元素最小值為1.7×10-9ppm,最大值為34.9×10-9ppm,經(jīng)計(jì)算背景值取為11.28×10-9ppm,異常下限確定為18.53×10-9ppm。按照(18.53~22.15)×10-9ppm為外帶、(22.15~25.77)×10-9ppm為中帶、大于25.77×10-9ppm為內(nèi)帶確定異常強(qiáng)度。測區(qū)內(nèi)As元素的異常規(guī)模較大,濃集程度也較高,研究區(qū)中部異常區(qū)的規(guī)模和強(qiáng)度最大,呈條帶狀展布,傾向于北西向。礦區(qū)南部Pb異常帶也比較明顯,但規(guī)模較小,分散性較強(qiáng),分別呈面狀和條帶狀展布。(5)Fe元素異常特征。采樣樣品測量中Fe元素最小值為0.06×10-9ppm,最大值為11.06×10-9ppm,經(jīng)計(jì)算背景值取為6.4×10-9ppm,異常下限確定為7.85×10-9ppm。按照(7.85~8.56)×10-9ppm為外帶、(8.56~9.29)×10-9ppm為中帶、大于9.29×10-9ppm為內(nèi)帶確定異常帶。Fe的異常濃集中心較多,分散性較強(qiáng),異常強(qiáng)度較弱,異常區(qū)主要都分布在研究區(qū)東北部。此處Fe異常較集中,強(qiáng)度較明顯,而西北側(cè)的分散性較明顯,異常強(qiáng)度較弱,整個(gè)異常區(qū)呈條帶狀,異常方向不均勻,無序地分布在研究區(qū)北部整個(gè)異常區(qū)之內(nèi)。(6)Cu元素異常特征。采樣樣品測量中Cu元素最小值為0.19×10-9ppm,最大值為188×10-9ppm,經(jīng)計(jì)算背景值取為73.24×10-9ppm,異常下限確定為108.52×10-9ppm。按照(108.52~126.17)×10-9ppm為外帶、(126.17~143.81)×10-9ppm為中帶、大于143.81×10-9ppm為內(nèi)帶確定銅異常的異常帶。Cu的異常帶主要分布在礦區(qū)中西地區(qū)。此處異常濃集明顯,規(guī)模大,呈北西方向展,(7)Zn元素異常特征。采樣樣品測量中Zn元素最小值為26×10-9ppm,最大值為257.91×10-9ppm,經(jīng)計(jì)算背景值取為136.6×10-9ppm,異常下限確定為173.99×10-9ppm。按照(173.99~192.68)×10-9ppm為外帶、(192.68~211.37)×10-9ppm為中帶、大于211.37×10-9ppm為內(nèi)帶確定異常帶的異常強(qiáng)度。Zn的異常濃集中心較多,異常區(qū)比較分散,強(qiáng)度較高的異常區(qū)都呈帶狀分布在研究區(qū)北部地區(qū),向北西向展布。3.3多元素異常分布按各元素的異常下限值和區(qū)內(nèi)分布特征,對單元素異常值進(jìn)行了數(shù)據(jù)轉(zhuǎn)換及異常疊加分析。根據(jù)各元素的異常分布規(guī)律、元素之間的相關(guān)性及它們的相互重疊特征,測區(qū)的綜合化探異常特征總結(jié)為如下:強(qiáng)度較高,規(guī)模較大,方向性較強(qiáng)的化探異常帶比較集中在測區(qū)中北部。從單元素化探異常特征分析來看,測區(qū)中北部斷層較發(fā)育,而且此處為華力西中期第三侵入花崗巖體和下泥盆統(tǒng)托讓格庫都克第三亞組巖層的接觸部位。主要的異常組合為Cu、Ni、Cr、Fe和As,其中Cu、Ni和Cr的相關(guān)性強(qiáng),異常帶套合程度高,可以作為最佳的指示元素組合。該區(qū)大部分巖層是被兩條斷裂所穿越,而且露面已發(fā)現(xiàn)礦化現(xiàn)象,可以評為綜合異常信息最富裕的地區(qū),為下一步工作的重點(diǎn)。除了測區(qū)中北部異常區(qū)外,在測區(qū)南部和北部也存在套合性較好的多元素異常濃集區(qū)。各種單元素異常分布特征顯示,北部異常區(qū)的單元素套合程度高,主要元素異常組合為Fe、Zn、Ni、Pb和Cu,但異常范圍較小,明顯不如中北部異常帶好。而南部異常區(qū)Ni、As、Cr和Pb元素的套合性較好,規(guī)模較大,但是異常集中程度不理想。綜上所述,單元素綜合異常程度最高區(qū)為測區(qū)中北部,異常重疊性較明顯的指示元素組合為Cu、Ni和Cr,此處斷層發(fā)育,地面上已發(fā)現(xiàn)礦化點(diǎn),是兩套地層接觸部位,為礦化提供良好的環(huán)境,對下一步工作提供很好的依據(jù)。4礦化體發(fā)現(xiàn)位置區(qū)內(nèi)化探異常是以銅、鎳和鉻元素為主的綜合異常,異常指示本區(qū)找礦應(yīng)以銅礦為主攻目標(biāo)。測區(qū)過去地質(zhì)調(diào)查資料表示區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)3處銅礦化體,其中1號礦化體的出現(xiàn)位置跟測區(qū)中北部異常帶套合的很好。從化探單元素異常特征、綜合異常特征和測區(qū)地質(zhì)特征來看,銅、鎳和鉻等一組元素的異常經(jīng)常同時(shí)出現(xiàn),不僅具有異常面積比較大、強(qiáng)