韓建花
(甘肅省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院,甘肅 酒泉 735000)
祁連山造山帶位于我國西北部秦祁昆中央造山系的中段,該帶向南東側(cè)與西秦嶺造山帶相接,向西被阿爾金走滑斷裂所截,總體上呈北西西向分布[1]。祁連山地區(qū)構(gòu)造運(yùn)動復(fù)雜,經(jīng)歷多次的裂解與造山活動,使得祁連山地區(qū)各時代地層出露齊全,組合樣式復(fù)雜,并伴隨廣泛的巖漿活動,巖石類型復(fù)雜多變,構(gòu)造發(fā)育。本文以祁連山成礦帶之西段為研究對象,通過綜合分析已有1/25萬水系沉積物測量成果,講述了該區(qū)域的地球化學(xué)特征,為進(jìn)一步開展找礦勘查工作提供借鑒。
(1)區(qū)域地層。研究區(qū)屬于華北地層大區(qū)—祁秦昆地層區(qū),以北祁連南緣斷裂為界,南部屬中祁連地層小區(qū),北部屬北祁連地層小區(qū)。區(qū)內(nèi)出露地層依次為:①古元古代北大河巖群(Pt1B.),以二云石英片巖(含石榴石)、大理巖為主,呈北西走向,受構(gòu)造運(yùn)動影響,各組地層之間多呈斷層接觸,或者沿巖組界線,被加里東晚期的巖體所破壞;②薊縣紀(jì)花兒地組(Jxh),以厚層碳酸鹽夾碎屑巖為主;③青白口紀(jì)地層,主要出露其它大坂組(Qbq)、哈什哈爾組(Qbh)、窯洞溝組(Qby)等地層;④震旦紀(jì)石板墩組(Zsb),為一套基性火山巖—碎屑巖組合;⑤寒武紀(jì)黑茨溝組(∈xm),巖性為安山巖、安山質(zhì)火山角礫巖、安山玢巖等;⑥新近紀(jì)疏勒河組(Eb),以紫紅色礫巖、砂巖、泥巖為主;⑦第四系(Qh)以沖積物、洪積物、坡積物為主。
(2)區(qū)域構(gòu)造。研究區(qū)橫跨北祁連弧盆系、中祁連巖漿弧兩個構(gòu)造單元,從古元古代結(jié)晶基底形成到第四紀(jì)祁連山高聳入云的現(xiàn)狀,經(jīng)歷過多期次、多類型的構(gòu)造運(yùn)動,在綜合研究及參考相關(guān)文獻(xiàn)的基礎(chǔ)上,將測區(qū)的構(gòu)造運(yùn)動主要分為4期,即呂梁期的裂陷、碰撞、拼合形成了研究區(qū)的結(jié)晶基底;南華期的拉張作用導(dǎo)致區(qū)域的晚元古界發(fā)生了低級區(qū)域變質(zhì)作用,形成了一系列構(gòu)造變形形跡;祁連期的祁連運(yùn)動經(jīng)歷了早寒武世大陸裂解—早奧陶世俯沖機(jī)制—志留紀(jì)碰撞造山體制;印支期—喜山期的改造疊加運(yùn)動,形成了一系列疊瓦狀逆沖斷層[2]。
(3)區(qū)域巖漿巖。區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育,以酸性侵入巖為主,中性侵入巖次之,基性—超基性巖出露較少。根據(jù)侵入巖的侵入時代、巖石種類可將其劃分為4個侵入體,巖體特征分別為:①德勒諾爾輝長巖,面積約13km2,呈南東向巖株?duì)町a(chǎn)于石板墩向斜的核部,北部侵入薊縣紀(jì)花兒地組,南部侵入青白口紀(jì)哈什哈爾組,為灰黑色輝長巖,結(jié)構(gòu)變化明顯,邊部為細(xì)中粒,向中心漸變?yōu)榇种辛#瑤r體派生脈巖為輝綠玢巖,產(chǎn)于巖體內(nèi)部及圍巖的節(jié)理裂隙中,產(chǎn)狀不定;巖體內(nèi)見有斜長偉晶巖脈及石英脈,部分石英脈含銅。脈體走向SEE,一般寬0.5m左右,長十至幾十米;巖體東部有鉻鐵礦重砂異常,德勒諾爾鉻鐵礦即產(chǎn)于其中;②古勒布達(dá)烏巖體,由閃長巖、石英閃長巖、花崗閃長巖、斑狀二長花崗巖組成,屬于同一演化序列;③羊門溝巖體,由花崗閃長巖、二長花崗巖、石英閃長巖組成,形成于加里東晚期;④深溝花崗閃長巖體,面積約3km2,呈巖株?duì)钫共迹曰野咨屑?xì)?;◢忛W長巖為主。
本文研究所使用的基礎(chǔ)資料為該區(qū)域內(nèi)的1/25萬水系沉積物測量成果資料,綜合分析了區(qū)域內(nèi)的39種元素。
結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景和區(qū)域成礦作用篩選出了19個與區(qū)域成礦有關(guān)的元素進(jìn)行了R型因子分析,并劃分了元素異常組合,分析了該區(qū)域的地球化學(xué)特征。本文根據(jù)R型因子分析和旋轉(zhuǎn)因子載荷矩陣結(jié)果,將19種與成礦作用有關(guān)的元素劃分為5種組合類型,即Cu-Pb-Zn-Fe-Ti-V、W-Sn-Bi-Mo-Cd、Au-Ag、Cr-Co-Ni、Hg-Sb-As。
不同的元素在空間上具有明顯的規(guī)律性,其中Cr-Co-Ni異常元素組合與基性—超基性巖體的空間展布范圍存在較高的吻合程度,該組異常組合元素多分布于基性—超基性巖體及外圍,并與巖體的空間展布形態(tài)極為相似,意味著該組異常元素組合多為基性—超基性巖體引起,是尋找?guī)r漿分異型礦床的良好部位。W-Sn-Bi-Mo-Cd元素異常組合與中酸性巖漿巖的分布范圍有關(guān),該類異常多圍繞中酸性巖漿和與巖體相關(guān)的斷裂破碎帶分布,在空間上具有成帶展布的特征,是尋找高溫?zé)嵋旱V床的指示元素組合,與高溫巖漿熱液的運(yùn)移和演化關(guān)系密切;Cu-Pb-Zn-Fe-Ti-V元素異常組合的空間分布范圍較廣,但總體上也呈現(xiàn)出明顯的規(guī)律性,該組元素異常組合多位于W-Sn-Bi-Mo-Cd元素異常組合的外圍,屬于中低溫元素異常組合,與巖漿活動和構(gòu)造通道的運(yùn)移關(guān)系密切,對尋找中低溫礦床具有明顯的指示意義,該組異常常與Au-Ag元素異常組合相伴出現(xiàn),往往代表了不同遷移程度的變化規(guī)律。Hg-Sb-As元素異常組合與W-Sn-Bi-Mo-Cd、Cu-Pb-Zn-Fe-Ti-V和Au-Ag元素異常組合存在一定的關(guān)系,在空間上具一定的套合關(guān)系,顯示出巖漿活動疊加活動的特征。
在完成不同元素異常組合分析的基礎(chǔ)上,疊加已發(fā)現(xiàn)礦床(點(diǎn))信息,可以有效的分析出異常組合與礦床(點(diǎn))的基本組合規(guī)律。其中,Au-Ag異常組合常伴隨有W-Sn-Bi-Mo-Cd異常組合,且與區(qū)內(nèi)的金礦床(點(diǎn))的分布有關(guān),即有金礦化線索的區(qū)域基本分布了Au-Ag異常組合;Cu-Pb-Zn-Fe-Ti-V與研究區(qū)內(nèi)的蛇綠混雜巖的空間展布形態(tài)一致,且與多處鉻鐵礦床、金礦床(點(diǎn))和鐵礦床有著成因聯(lián)系,如德諾爾鐵礦、賈公臺金礦、大道爾基鉻鐵礦等;W-Sn-Bi-Mo-Cd與區(qū)內(nèi)的中酸性巖體有關(guān),已發(fā)現(xiàn)多處鎢錫礦床,如塔爾溝鎢錫礦、寒山金礦等。成礦作用是地質(zhì)作用的一種,是在地質(zhì)作用活動過程中使得有利元素富集并儲存下來,能夠被現(xiàn)今開采利用的地質(zhì)體。因此,在成礦作用的進(jìn)行過程中往往伴隨著多種元素的遷移→沉淀→再遷移→再沉淀的過程,為借助地球化學(xué)異常尋找礦體奠定了基礎(chǔ)。
本文以祁連山成礦帶之西段為研究對象,總結(jié)了祁連山西段地區(qū)的區(qū)域地質(zhì)背景,并結(jié)合1/25萬區(qū)域水系沉積物測量成果資料,對該區(qū)域的地球化學(xué)特征做出了簡要的歸納和總結(jié),分析了元素異常組合與礦床(點(diǎn))的空間耦合特征,為進(jìn)一步總結(jié)該區(qū)域成礦規(guī)律提供依據(jù)。