劉彥良 高雅 任育智 季文中

摘? 要：甘肅白銀廠及外圍地區(qū)是北祁連銅多金屬成礦帶的主要地段。通過(guò)研究1∶5萬(wàn)水系沉積物地球化學(xué)實(shí)測(cè)資料，闡明了該區(qū)的元素含量特征、元素離散程度、元素組合特征、單元素異常特征、組合異常特征、綜合異常特征等，發(fā)現(xiàn)該區(qū)Au，Ag，Cu，Pb，Zn，Mn，F(xiàn)e等元素具一定成礦潛力。結(jié)合野外異常查證，推斷多數(shù)異常受巖漿和構(gòu)造作用控制，區(qū)內(nèi)與海相火山巖有關(guān)且強(qiáng)度較高、元素組合較好的異常區(qū)有利于成礦。據(jù)地球化學(xué)異常，結(jié)合成礦地質(zhì)構(gòu)造背景，進(jìn)一步優(yōu)選出找礦遠(yuǎn)景區(qū)9處，為該區(qū)下一步的找礦工作提供了依據(jù)和參考。

關(guān)鍵詞：甘肅白銀廠;地球化學(xué)特征;找礦遠(yuǎn)景區(qū)

甘肅白銀廠及外圍地區(qū)位于白銀市區(qū)北側(cè)，大地構(gòu)造位置屬祁連造山帶東段的北祁連褶皺帶（圖1），為我國(guó)著名的多金屬成礦帶[1-3]。

1956—2004年，區(qū)域上先后完成了1∶20萬(wàn)區(qū)域地質(zhì)調(diào)查、礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查、區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查，1∶25萬(wàn)蘭州幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查，但缺少較為精細(xì)的礦產(chǎn)遠(yuǎn)景預(yù)測(cè)。本文以2016年完成的“甘肅省白銀廠及外圍地區(qū)礦產(chǎn)遠(yuǎn)景調(diào)查”項(xiàng)目中1∶5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量成果為基礎(chǔ)，詳盡地研究了該區(qū)的水系沉積物地球化學(xué)特征，圈定綜合異常及優(yōu)選找礦遠(yuǎn)景區(qū)，為該地區(qū)下一步找礦工作提供依據(jù)和參考。

1? 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)西起永登縣雙龍泉，東達(dá)靖遠(yuǎn)劉川，南起白銀廠北到景泰縣正路堡，地理坐標(biāo)：東經(jīng)103°30′～ 104°30′，北緯36°34′～ 36°55′。該區(qū)地處青藏高原和黃土高原結(jié)合部，海拔1 700～4 000 m，山脊和坡谷較陡，屬半干旱氣候，區(qū)內(nèi)樹(shù)枝狀、羽毛狀水系較發(fā)育，適合開(kāi)展水系沉積物地球化學(xué)測(cè)量工作。樣品的分析測(cè)試工作由甘肅省有色金屬地質(zhì)勘查局天水礦產(chǎn)勘查院測(cè)試中心承擔(dān)，分析Au，Ag，Cu，Pb，Zn，As，Sb，Bi，Hg，Cr，Ni，Co，Mn，F(xiàn)e，W，Sn，Mo 17種元素，分析結(jié)果與質(zhì)量精準(zhǔn)可靠。

研究區(qū)可劃分出高山斷裂構(gòu)造混雜巖帶、白銀火山島弧、銀洞溝弧后盆地、皋蘭隆起帶4個(gè)二級(jí)構(gòu)造單元（圖4）。研究區(qū)出露新元古界皋蘭巖群、震旦系白銀巖群、寒武系黑茨溝組、奧陶系陰溝群、中堡群、志留系骯臟溝組、泥盆系沙流水組、石炭系前黑山組、臭牛溝組、羊虎溝組、二疊系大黃溝組、紅泉組、三疊系五佛寺組、丁家窯組、南營(yíng)兒組、侏羅系芨芨溝組、白堊系河口群、古近系西柳溝組、野狐城組、新近系甘肅群和第四系等（圖1）。新元古界和古生界為研究區(qū)內(nèi)主要的成礦地質(zhì)體，形成了一系列金屬礦床，包括沉積變質(zhì)型鐵錳礦、火山沉積-熱液型銅鉛鋅礦、熱液脈型金礦和沉積型砂金等 （圖4）。

2? 地球化學(xué)特征

2.1? 元素地球化學(xué)特征

通過(guò)對(duì)17種元素含量統(tǒng)計(jì)分析對(duì)比發(fā)現(xiàn)（表1），研究區(qū)水系沉積物中元素的幾何平均值與全國(guó)及秦祁昆成礦帶（甘肅全?。┧党练e物相比[6-7]，Au，Cu，Pb，Zn，As，Sb，Cr，Co，Ni，Mn高于全國(guó)和秦祁昆成礦帶（甘肅全?。渲蠥u，As，Sb和Cr均高于全國(guó)和秦祁昆成礦帶的2倍，F(xiàn)e低于全國(guó)和秦祁昆成礦帶，Ag，Hg高于全國(guó)且低于秦祁昆成礦帶，W，Sn，Bi，Mo低于全國(guó)且略高于秦祁昆成礦帶。元素分異度研究表明（表2），Au，Cu，Pb，Zn，Sb，Hg，Mn元素的變異系數(shù)大于2.00，屬?gòu)?qiáng)起伏分布型元素，這些元素在地質(zhì)體內(nèi)分布極不均勻;Ag，Ni，As，Cr，Co，F(xiàn)e的變異系數(shù)在2.00～1.00之間，含量起伏變化較大，在地質(zhì)體中分布不均勻-較均勻之間，具一定分異性;Mo，W，Bi，Sn元素變異系數(shù)小于1.00，分布均勻，分異程度不高。該特征與白銀廠礦區(qū)Au，Cu，Pb，Zn，Ag，As，Sb，Co，Mn元素襯值高，濃集中心明顯的特征吻合[12]。

元素的R型聚類分析研究表明（圖2），在相關(guān)系數(shù)為0.2的水平上，可將17種元素分為4組：第一組是Au，As，Hg元素，主要富集在巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈的地段和元古代老變質(zhì)巖地質(zhì)體中;As，Hg為熱液礦床中的前緣元素，是深源巖漿活動(dòng)與地層接觸帶及深大斷裂構(gòu)造蝕變帶發(fā)育的最好指示，為研究區(qū)內(nèi)與巖漿活動(dòng)、斷裂構(gòu)造（韌性剪切構(gòu)造帶）有關(guān)的金礦化的重要找礦標(biāo)志。第二組包括Ag，Cu，Mo，Zn，Pb元素，主要表現(xiàn)為親硫性，與巖漿巖及熱液活動(dòng)關(guān)系密切，常見(jiàn)銀鉛鋅、銅鉛鋅、銅鉬礦等共生組合，該類元素異常具有重要找礦意義，如白銀廠礦區(qū)出現(xiàn)銅、鉛、鋅、銀的組合，很好的指示了銅多金屬礦的存在。第三組為Bi，Sn元素，是熱液礦床中的尾暈元素，二者地球化學(xué)特征相近，多受酸性巖體的影響在局部發(fā)生富集，該組合與花崗巖類巖漿活動(dòng)關(guān)系最為密切。第四組包括Cr，Co，F(xiàn)e，Mn，Ni元素，是所有元素中相關(guān)性最強(qiáng)的一組元素，屬典型的親鐵元素組合，化學(xué)性質(zhì)非常相似，與基性、超基性巖的分布關(guān)系密切。研究區(qū)內(nèi)主要富集在變輝長(zhǎng)輝綠巖、了高山蛇綠混雜巖套、寒武紀(jì)及其更老的變質(zhì)巖地質(zhì)體中。此外，W和Sb元素呈現(xiàn)出相對(duì)獨(dú)立的地球化學(xué)行為，與其他元素關(guān)聯(lián)度較低。上述元素組合為提取組合異常提供了參考依據(jù)[8]。

2.2? 異常特征

根據(jù)公式Ct=X+2S（X為背景平均值，S為標(biāo)準(zhǔn)離差，Ct為異常下限）求得研究區(qū)實(shí)際用的異常下限（表3），以異常下限值的1倍、2倍、4倍分別劃定各元素的異常外帶、中帶和內(nèi)帶，利用GeoIPAS軟件做出各元素異常圖（圖3）。甘肅白銀廠及外圍地區(qū)單元素異常特征為：Au，Ag，As，Sb，Hg元素異常面積較大，異常數(shù)量較多，具內(nèi)、中、外濃度帶，內(nèi)帶范圍較大，其次為Cu，Pb，Zn，Bi元素，再次為Fe，Cr，Mn，Co，Ni元素，這些異常雖具內(nèi)、中、外濃度帶，但內(nèi)帶面積較小、數(shù)量也較少，W，Sn，Mo元素異常面積最小、異常數(shù)量少。

結(jié)合研究區(qū)礦產(chǎn)地質(zhì)簡(jiǎn)圖，Au，As，Sb，Hg元素的強(qiáng)異常大致和了高山韌性剪切帶的展布吻合，對(duì)應(yīng)的主要地質(zhì)體為了高山構(gòu)造雜巖、新元古界皋蘭巖群和寒武系、奧陶系等。元素組合異常的濃集中心和已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的礦床（點(diǎn)）吻合較好，具較好的找礦指示意義。Cu，Ag，Pb，Zn元素的強(qiáng)異常在空間分布上主要圍繞白銀廠銅礦床發(fā)育，空間分布主體受寒武紀(jì)白銀火山盆地的控制，具同源性特征。白銀廠銅礦具顯著的異常特征，有很好的找礦指示意義。研究區(qū)北西部近EW向斷裂帶等其他斷裂構(gòu)造帶上，也可見(jiàn)小規(guī)模異常，是對(duì)深部成礦條件良好的指示。Fe，Cr，Mn，Co，Ni元素的強(qiáng)異常在空間分布上具沿?cái)嗔褞Ш突猿詭r發(fā)育大面積平緩異常的特征，在三道彎、東澗溝、營(yíng)盤溝等地可見(jiàn)有一定規(guī)模的高強(qiáng)度組合異常，濃集中心套合較好，異常梯度帶發(fā)育，有一定找礦參考價(jià)值。W，Sn，Bi，Mo元素的強(qiáng)異?？傮w位于了高山韌性剪切帶及西南側(cè)，有一定規(guī)模和強(qiáng)度的異常圍繞白銀廠銅礦床發(fā)育，和皋蘭巖群、古生代基性火山巖的分布密切相關(guān)，對(duì)進(jìn)一步找礦有一定的啟發(fā)。

據(jù)元素的空間分布和疊加組合特征，將空間位置疊合的一組元素異常作為一個(gè)綜合異常。甘肅白銀廠及外圍地區(qū)共圈定水系沉積物地球化學(xué)綜合異常40處（圖4，表4）。據(jù)異常所處的成礦地質(zhì)背景和異常強(qiáng)度、規(guī)模、元素組合及礦產(chǎn)信息等將異常分成3類，其中甲類（已知礦床引起）異常4處，乙類（最具有找礦遠(yuǎn)景）異常20處，丙類（找礦意義不明）異常16處，多數(shù)綜合異常規(guī)模較大、組合復(fù)雜、具一定濃集中心（表4）。

3? 找礦遠(yuǎn)景區(qū)

在綜合研究區(qū)域成礦規(guī)律和地球化學(xué)特征的基礎(chǔ)上[1，9]，主要依據(jù)本次地球化學(xué)綜合異常集中區(qū)的范圍、規(guī)模、排序等，綜合考慮已知或新發(fā)現(xiàn)的礦床或礦點(diǎn)的空間分布，在研究區(qū)優(yōu)選出找礦遠(yuǎn)景區(qū)9處（圖4），其中A級(jí)（有已發(fā)現(xiàn)的礦床）3處，B級(jí)（有礦點(diǎn)）3處，C級(jí)（礦化點(diǎn)）3處?，F(xiàn)就A級(jí)找礦遠(yuǎn)景區(qū)特征簡(jiǎn)述如下：

3.1? 石青硐地區(qū)銅鉛鋅金多金屬成礦遠(yuǎn)景區(qū)（Ⅴ2-A- 1）

呈NW向展布，面積約18 km2。區(qū)內(nèi)發(fā)育Hs-13、Hs-17，元素組合為Au，As，Sb，Hg，Cu，Ag，Pb，Zn，Mo，F(xiàn)e，Ni，Mn，其中Au，Ag，Sb，Cu，Pb，Zn套合好，濃集中心明顯，具三級(jí)濃度分帶。Hs-13的濃集中心和石青硐銅鉛鋅多金屬礦床（K4）吻合。區(qū)內(nèi)出露震旦系白銀巖群，石青硐礦產(chǎn)于其中。區(qū)內(nèi)巖脈和次火山巖發(fā)育，構(gòu)造復(fù)雜，褶皺及斷裂均很發(fā)育，斷裂構(gòu)造總體方向?yàn)镹WW向的逆斷層，一定程度上對(duì)礦的局部次生富集有利。遠(yuǎn)景區(qū)異常查證工作顯示，異常濃集中心與石英角斑巖和大理巖質(zhì)碎裂巖的接觸蝕變帶吻合。該帶黃鐵礦、黃銅礦、方鉛礦等礦化現(xiàn)象發(fā)育，1∶5千地質(zhì)、地球化學(xué)綜合剖面查證結(jié)果顯示，所有異常元素都有對(duì)應(yīng)的峰值重現(xiàn)，證明遠(yuǎn)景區(qū)地球化學(xué)異常為穩(wěn)定的礦致異常，具找礦指導(dǎo)價(jià)值。該區(qū)主要找礦方向是在石青硐礦的周緣，特別是東延部分及礦床的深部進(jìn)一步拓展石青硐礦的規(guī)模[10]，同時(shí)兼具巨大的熱液脈型和韌性剪切帶型金礦的找礦潛力。

3.2? 西灣地區(qū)金成礦遠(yuǎn)景區(qū)（Ⅴ7-A-2）

呈NW向展布，面積約30 km2。區(qū)內(nèi)發(fā)育Hs-33，元素組合為Au，As，Sb，Hg，Cu，Ag，Pb，Zn，W，Bi，Mn，其中Au，Pb，Ag，Mn，Bi套合好，濃集中心明顯，具三級(jí)濃度分帶，As，Sb，Cu，Zn具二級(jí)濃度分帶。區(qū)內(nèi)出露中寒武統(tǒng)黑茨溝組、下白堊統(tǒng)河口群等，其中黑茨溝組中發(fā)現(xiàn)中莊錳礦、東澗溝錳礦、勝家梁鉛礦，西灣白石宮砂金礦和西灣巖金礦的賦礦層位分別為第四系沖積礫石層底部和下白堊統(tǒng)河口群。區(qū)內(nèi)巖脈發(fā)育，石英脈不同程度含金，為NW向、NE向區(qū)域斷裂交匯部位，構(gòu)造復(fù)雜。遠(yuǎn)景區(qū)異常查證時(shí)發(fā)現(xiàn)多處鐵質(zhì)結(jié)核帶，強(qiáng)赤鐵礦化、硅化;地層中順層石英脈發(fā)育，伴隨褐鐵礦化、黃鉀鐵釩化等蝕變。1∶5千地質(zhì)、地球化學(xué)綜合剖面重現(xiàn)了所有異常元素峰值，特別是Au，Ag，Pb，Zn，Mn等高值點(diǎn)。該區(qū)今后的重點(diǎn)是對(duì)與地球化學(xué)異常濃集中心吻合的已發(fā)現(xiàn)礦的周緣和深部開(kāi)展工作，是尋找熱液脈型金、沉積型砂金和海底火山噴流型錳礦十分有利的靶區(qū)[11]。

3.3? 銀洞溝地區(qū)銅鉛鋅金銀成礦遠(yuǎn)景區(qū)（Ⅴ9-A-3）

呈NW向展布，面積約96 km2。區(qū)內(nèi)發(fā)育Hs-15、Hs-20，元素組合為Au，As，Sb，Hg，Cu，Ag，Pb，Zn，Bi，F(xiàn)e，Co，Ni，Cr，Mn，其中Au，Ag，Cu，Pb，Zn，F(xiàn)e，Co套合好，濃集中心明顯，具三級(jí)濃度分帶，As，Sb，Hg，Cr，Mn，Ni具二級(jí)濃度分帶。區(qū)內(nèi)出露下奧陶統(tǒng)陰溝群、下志留統(tǒng)骯臟溝組和未分組的蛇綠構(gòu)造混雜巖等。銀洞溝銅鉛鋅多金屬礦主要產(chǎn)于火山雜巖層下部和細(xì)碧巖層中。巖漿侵入活動(dòng)劇烈，主要可見(jiàn)輝石閃長(zhǎng)巖、石英閃長(zhǎng)巖及花崗巖脈、長(zhǎng)英巖脈及輝長(zhǎng)巖脈，構(gòu)造活躍，銀硐溝斷裂為主要控礦構(gòu)造。該區(qū)主要找礦方向?yàn)殂y洞溝礦周緣，特別是東西延部分及礦床的深部，可進(jìn)一步拓展銀洞溝銅鉛鋅多金屬礦規(guī)模，兼顧金銀礦的尋找，特別要注意鈉長(zhǎng)石化（或鈉黝簾石化）、纖閃石化、陽(yáng)起石化、綠泥石化、碳酸鹽化、絹云母化及硅化等蝕變的找礦指示意義[12]。

4? 結(jié)論

（1） 本文闡明了甘肅白銀廠及外圍地區(qū)Au，Ag，Cu，Pb，Zn，As，Sb，Bi，Hg，Cr，Ni，Co，Mn，F(xiàn)e，W，Sn，Mo等17種元素的含量特征、離散程度、組合特征及異常特征等。共圈定水系沉積物地球化學(xué)綜合異常40處，并對(duì)異常進(jìn)行分類，指出了今后找礦重點(diǎn)地段。主要潛力礦種為銅（鉛鋅）礦、金礦、銀（鉛鋅）、錳礦、鐵礦等。

（2） 分析區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)特征、地球化學(xué)特征，推斷大多數(shù)異常受巖漿和構(gòu)造作用控制，區(qū)內(nèi)與海相火山巖有關(guān)礦產(chǎn)是今后主要找礦目標(biāo)。

（3） 在綜合研究區(qū)域成礦規(guī)律和地球化學(xué)特征的基礎(chǔ)上，依據(jù)地球化學(xué)異常，結(jié)合已知或新發(fā)現(xiàn)的礦床、礦點(diǎn)的空間分布，圈定找礦遠(yuǎn)景區(qū)9處，其中A級(jí)3處，B級(jí)3處，C級(jí)3處。同時(shí)，簡(jiǎn)述了A級(jí)找礦遠(yuǎn)景區(qū)的特征，分析了成礦潛力，指明了找礦方向，為下一步的找礦工作提供了依據(jù)和參考。

致謝：甘肅省有色地質(zhì)調(diào)查院趙軍高級(jí)工程師和何海蛟高級(jí)工程師等同志參加了本次野外礦產(chǎn)地質(zhì)調(diào)查工作，甘肅有色地質(zhì)勘查局周俊烈教授級(jí)高級(jí)工程師、韓要權(quán)高級(jí)工程師對(duì)本文提出了寶貴的修改意見(jiàn)，在此表示衷心感謝！

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