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第28卷 第1期 2009年3月 世 界 地 质 GLOBAL GEOLOGY Vol128 No11 Mar12009 文章编号 10045589 2009 01006008 新疆戛勒赛地区地球化学特征及指示意义 毕明丽 1 ,路来君 1 ,宋茂德 2 ,袁平 2 1.吉林大学 地球科学学院,长春130061; 2.吉林省地质调查院,长春130061 摘要对戛勒赛地区1∶5万水系沉积物测量及原岩元素含量测试数据的统计分析,共圈定综合异常9 处。异常主要分布于二长花岗岩与下元古界金水口群地层接触带及金水口群内,矿体多产于二长花岗 岩、二云石英片岩及透闪大理岩中。综合异常区内W、Sn元素间套和好,且浓集中心一致,浓度分 带明显。区内具备寻找隐伏-半隐伏中高温热液金属矿产的条件,是寻找钨锡矿产的较佳区域。 关键词地球化学特征;水系沉积物;指示意义;新疆戛勒赛 中图分类号P596 文献标识码 A 收稿日期 2008204215;改回日期 2008212206 基金项目中国地质调查局项目2001020052003 Geochem ical characteristics and its i ndicative signification i n Gelesai field, Xi nji ang B IMing2li 1 , LU Lai2jun 1 ,SONGMao2de 2 ,YUAN Ping 2 1.College of Earth Sciences, Jilin University, Changchun 130061, China; 2.Jilin Institute of Geological Survey, Changchun 130061, China AbstractThrough the measuring of 1∶50 000 stream sediments and statistical analysis of element content in original rocks, 9 synthetical abnormal places have been delineated.The abnor mal places distribute mainly in Jin2 shuikou Group and in the contact zones of adamellite and Jinshuikou Group of Lower Proterozoic.The ore bodies distribute in the adamellite, two2mica2quartz schist and tremolitemarble chiefly . W and Sn fitswell each other, the concentration centre is consistent and the concentration zoning is obviously in the synthetical abnor mal places, so this region has the conditions to find hidden and semi2hidden hydrothermal metal minerals with medium2high tem2 perature, which is the relative best position to looking for tin2tungsten ores . Key wordsgeochemical characteristics; stream sediment; indicative signification; Gelesai of Xinjiang 0 引言 新疆戛勒赛地区位于青藏高原北部,基础地质 及矿产勘查工作非常薄弱。20世纪80年代初期, 新疆地质局区测大队进行了1∶100万区域地质调 查,奠定了该区的基础地质工作, 19961999年, 新疆地矿局第一区调大队在本区开展了1∶50万水系 沉积物测量。本次工作通过对该地区进行的1∶5万 水系沉积物测量及路线地质调查及异常查证,结合 区域地质背景,查明测区内是寻找钨锡矿产的较佳 区域。有关的地球化学勘查成果,对戛勒赛地区基 础地质的研究及矿产资源评价具有重要的参考和利 用价值。 1 区域地质概况 新疆戛勒赛地区位于东昆仑西段黑山 祁漫塔 格成矿带内,该成矿带位于塔里木 华北板块南 部,柴达木微陆块南缘的祁曼塔格加里东褶皱系。 北界为阿尔金断裂带,与阿尔金陆缘地块相邻,南 界为昆中断裂带,与东昆仑 南秦岭褶皱系相接, 是华南、华北两大板块的增生带 [1]。 111 地层 区内出露的地层主要有古元古界金水口群和古 生界志留系白干湖组和第四系松散堆积物图 1 。 金水口群变质程度不深,以中浅变质岩系为主,由 碳酸盐岩、石英岩、片岩和千枚岩等组成 [1 ] ,应 属低 高绿片岩相,变质矿物主要由绢云母、绿泥 石、石英、方解石和长石组成。志留系白干湖组变 质作用微弱,主要经历了华力西期变质作用等,仅 局部变质为片岩、千枚岩和板岩等低变质岩石,片 理化较发育 [2] ,原岩岩性主要为粉砂岩、岩屑砂 岩、粉砂质泥岩和绢云石英片岩夹凝灰质长石石英 图1 新疆戛勒赛区地质图 Fig11 Geologicalmap of Gelesa i i n Xinjiang 细砂岩。 112 构造 成矿带内构造发育,贯穿全区的白干湖断裂为 全区的主干构造。白干湖断裂总体走向60,为阿 尔金南缘断裂带次一级断裂,向北与之斜交,延伸 200余km [326] ,具多期活动及继承性特点,为后期 的成矿提供了有利空间,该断裂既是导矿构造,也 是容矿构造。该地区脆性构造亦较发育,多属白干 湖断裂构造的次级构造,与其平行或呈锐角相交产 出,靠近白干湖断裂带较密集,规模不等。 113 岩浆活动 本区岩浆活动强烈,以加里东期岩浆活动为 主。该期岩浆活动具多期次侵入、同源演化的特 点,广泛分布的侵入岩多属中酸性、酸性花岗岩 类。其岩石系列为石英闪长岩 英云闪长岩 中粗 粒、中细粒二长花岗岩 似斑状二长花岗岩 中粗粒 钾长花岗岩。区内岩浆活动对于钨、锡矿床的形成 非常有利。 2 区域地球化学背景 通过对全区不同时代的地层及岩浆岩中微量元 素平均含量表 1 的分析可以发现,金水口群 W、Cu、Pb、Sn、Bi、Ag和As的含量均高于上部 大陆地壳的平均值,其中W含量为大陆地壳平均 值的1614倍,Sn含量为大陆地壳平均值的212 倍, W、Sn显示了较好的富集趋势,具备地球化 学成矿条件。金水口群为该区的初始矿源层,为后 期成矿提供了成矿物质。在花岗岩类岩石中, W 含量为2410 - 6 ～531810 - 6 ,远高于大陆地壳 平 均值的16～3518倍, Pb、Sn和As含量也高于 16第1期 毕明丽 路来君等新疆戛勒赛地区地球化学特征及指示意义 表1 新疆东昆仑地区不同时代地层、岩浆岩中微量元素平均含量 Table 1 Average concentration of trace elements in different strata and magmatic rocks in eastern Kunlun area of Xi nji ang 地层岩浆岩BiMoAuWCuCoPbZnSnAgAsSb 白干湖组Sb01220154118691152415111716116411117552163150168 金水口群 Pt 1 015211353192416851210121619511941472154139 辉长岩ν 3 5 0120152141012815015331988187111301110117 钾长花岗岩ξ γ 3 5 01621016351154613719471751126144614 二长花岗岩η γ 3 5 0152014841455318231751682611331731365152112 二长花岗岩η γ 3 4 011801192401430157341532162184119 钾长花岗岩ξ γ 1 4 0128119215132122418814229175837619 二长花岗岩η γ013016110824281414193117681521896017 上部大陆壳011711541155525121570270118012 注 Au、Ag10- 9,其他 10- 6;样品测试单位地矿部吉林测试中心2002 ;上部大陆壳据文献[7 ]。 大陆地壳平均值。 3 元素地球化学特征 对该区岩屑采样1 200个及水系沉积物样 品采样1 921个进行了13种微量元素的测定, 由表2、3总结该区地球化学特征为 1每个元素的分析值区间台阶较大,即各 表2 戛勒赛地区岩屑地球化学参数表 Table 2 Geochem ical parameters list of rock debris i n Gelesa i 参数AuPbSnCuAgZnCoAsSbBiBeMoW 二长 花岗 岩 X1122711315151801065381281831601220148313201571116 S01211141178150102617419213011013401801350193 最大值1198440111881411149203154615122171141714105714126182 最小值071212010173111101070103014200115 众值1122118216151301056301151621501180128316801270145 Cν0117014201490154014001450156016401450171012401610180 Cr0199113311340182019701630188013001301150116401860161 Kk0148118311520163019301590137211201736100113801521116 金水 口群 X11222172199191401072451610175120130135218201631132 S014901981001023191241831401160117017701350168 最大值1117317370214111114922011701187918141711717174451174219 最小值021301611101017011111101070103014200111 众值11218216141201062301146152120118012621150154019 Cν0133014001330152013201420145016501530149012701560152 Cr01991112111511004110701751107014401411109113901950170 Kk0148115311300178110301700145310611004140111801571132 注 Au10- 9,其他元素 10- 6, X为平均值, S为离差, Cν为变化系数, Cr为浓集比值, Kk为浓集克拉克值; 样品测试单位吉林省地研所实验室。 26 世 界 地 质 第28卷 表3 戛勒赛地区水系沉积物地球化学参数表 Table 3 Geochem ical parameters list of stream sedi ments in Gelesa i 参数AuPbSnCuAgZnCoAsSbBiBeMoW X1121919312161101073461291971401301421701672121 S012612111156158010241945180118012016601371185 Cν011701310136014101330141014001780160015012401550184 Cr0199019811230183110901990176016301411125113311021117 Kk0148113411390164110401710141413511005100111301612121 新疆地区背景值 [8] 019417132129281501069875141311817601570126118901931141 注 Au10- 9,其他元素 10- 6, X为平均值, S为离差, Cν为变化系数, Cr为浓集比值, Kk为浓集克拉克值; 样品测试单位吉林省地研所实验室。 元素离差较大,符合高寒山区地球化学景观的特 点。 2水系沉积物中W、Sn、Be、Bi、Au、Pb 和Ag七种元素平均含量均高于新疆地区水系沉积 物背景值。 3该区主要成矿元素的变化系数相对较大。 二长花岗岩中变化系数 015的元素有 W、Cu、 Co、As、Bi、Mo,其中W元素的变化系数为018; 金水口群中变化系数 015的元素有Cu、As、 Sb、Mo、W,其中W元素的变化系数为019;水 系沉积物中变化系数 015元素有 As、W、Sb、 Bi、Mo,其中W元素变化系数为0184。说明该区 W、As、Mo、Cu、Sb、Bi的分布是不均匀的,差 异较大,有利于元素在局部富集成矿,研究区对形 成钨矿非常有利。 4二长花岗岩中浓集比值Cr 1的元 素有Sn、Pb、Bi、Be;金水口群中浓集比值 Cr 1的元素有Sn、Pb、Cu、Ag、Co、Bi、 Be;水系沉积物中浓集比值Cr 1的元素有 Sn、Ag、Bi、Be、Mo、W。由此可见,Sn、Bi、 Be三种元素分布相对集中。 5从浓集克拉克值Kk看,水系沉积物 中Pb、Sn、Ag、As、Bi、Be、W七种元素丰度 值,尤其是W、Sn、As、Bi四种元素的浓集克拉 克值明显高于地壳相对丰度值。 6通过对13种元素进行R型簇群分析表 明,相关系数为011时,可分为三个簇群图2 Ⅰ Bi、Be、Pb;Ⅱ W、Sn;Ⅲ Cu、Co、 Zn、Ag、As、Sb、Mo、Au。 图2 新疆戛勒赛地区水系沉积物聚类分析结果图 Fig12 Cluster analysis results of stream sedi ments i n Gelesa i of Xi nji ang 4 岩石地球化学特征 411 样品采集及分析方法 在区内选择具有代表性岩石原生晕剖面两条, 采用连续拣块方法共采集新鲜岩石样品61件。其 中一条岩石剖面选择在加里东期二长花岗岩体内, 36第1期 毕明丽 路来君等新疆戛勒赛地区地球化学特征及指示意义 采集岩石样品30件;另一条剖面选择在下元古界 金水口群地质体内,采集岩石样品31件。 Au元素采用石墨炉原子吸收方法进行分析, Ag、Sn、Be元素采用发射光谱进行分析, Cu、Co 元素采用等离子方法进行分析,Pb、Zn元素采用 X射线荧光方法进行分析, As、Sb、Bi元素采用 原子荧光方法进行分析, Mo、W元素采用极谱方 法进行分析。 412 岩石地球化学特征 由表4可知 1二长花岗岩变化系数 015的元素有 Sn、Cu、Co、As、Sb、Bi、W,其中Sn元素的变 化系数为1182;金水口群中元素变化系数均较大, 变化系数0175的元素有Cu、As、Sb、Bi、W。 这与岩屑及水系沉积物微量元素分析结果基本吻 合,说明该区对形成钨锡矿产非常有利。 2从浓集克拉克值Kk可以看出,二长 花岗岩体中W、Be、Bi、Sb、As、Sn、Pb元素Kk 1,其中W、Sn元素高出地壳相对丰度值的 17181和3122倍;金水口群中W、Be、As、Sn、 Pb元素Kk 1,其中W元素丰度值高出地壳相对 丰度值20118倍。 3与水系沉积物元素分析值 Kk相比 表3 ,二长花岗岩岩体内W、Be、Mo、Sb、Co、 Sn、Pb、Au元素岩石分析值高于水系沉积物;金 水口群中W、Au、Co元素岩石分析值高于水系沉 积物,说明有次生贫化的特点,其中W、Co、Au 元素次生贫化作用更明显。 4对两个子区进行聚类分析图3、4 , 二长花岗岩在相关系数为012时,大致可分成三个 簇群 Au、Sn、W、Be、As、Bi、Cu为一个簇群; Ag、Co、Zn、Sb、Pb为一个簇群;此外Mo单独 为一个簇群,其中W、Sn、Au相关系数较高。金 水口群子区相关系数为012时,可分成五个簇群 As、Bi为一个簇群;Sn、Be、Zn、Ag、Co、Pb、 Sb为一个簇群; W、Mo为一个簇群;Cu和Au分 别单独为一个簇群。 表4 戛勒赛地区岩石剖面地球化学特征表 Table 4 Geochem ical parameters list of rock profile in Gelesa i 参数AuPbSnCuAgZnCoAsSbBiBeMoW 二长 花岗 岩 X1136271529134181630107448180161472187016201242172019620112 S0162111191619711167010321911491452139019501401107014816142 Cν014501411182016301430139015701831153116701390150182 Cr91951162671657190119987461514144122212971292121357145 Kk01621197312201330199016401671141112211261157016717181 金水 口群 X1125171053111191410107534162151755170014301181182017422180 S018711117212421106010272017991898175016701201106014417164 Cν0170016601721109013601600163115411561111015801590177 Cr5165318191057719011469114461542318401997162117168149 Kk01571122110701351100014501642181018401951105015220118 注 Au10- 9,其他元素 10- 6, X为平均值, S为离差, Cν为变化系数, Cr为浓集比值, Kk为浓集克拉克值; 样品测试单位吉林省地研所实验室。 5 1∶5万水系沉积物异常圈定 511 异常圈定的方法和评序依据 对区内各元素分别进行检验,因基本上服从正 态分布或接近正态分布,故异常下限采用数据统计 法确定,即CAXKS。式中CA为异常下 限,X为背景平均值,K为常数值,S为标准离差, 异常圈定采用内插法,同时考虑汇水盆地、成矿地 46 世 界 地 质 第28卷 质条件等因素。 计算每一个综合异常中各个单元素异常的 NAP值,将元素按NAP值进行排队,并写出每个 综合异常元素组合表达式。按照以W、Sn元素为 主, Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Co等元素为辅的原 则,以各单异常元素NAP值的累加值进行评序。 优选NAP值显著高,排队在前,以W、Sn单元素 异常为主的综合异常进行 Ⅲ-Ⅰ 级查证。 图3 二长花岗岩岩石剖面聚类分析结果图 Fig13 Cluster analysis results of adamellite rock profile 512 异常圈定结果 依据异常圈定的方法,结合地质背景、元素组 合、浓度分带、异常强度及NAP值等综合指标筛 选评序,确定研究区内具找矿远景的综合异常9 处,依次是按排序名次由大至小 昆- 134、 昆- 130、昆- 131、昆- 121、昆- 135、昆- 124、 昆- 125、昆- 123、昆- 128 表5,图 1 。 异常主要分布于二长花岗岩与下元古界金水口 群地层接触带及金水口群内,矿体多产于二长花岗 岩、二云石英片岩及透闪大理岩中。异常区多呈北 东、北西向展布,综合异常区内W、Sn元素间套 和好,且浓集中心一致,浓度分带明显。少数综合 图4 金水口群岩石剖面聚类分析结果图 Fig14 Cluster analysis results of rock profile in Ji n2 shuikou Group 异常区内虽然各元素间套和稍差,但W与Sn及 Cu与Co元素异常套和好,因此建议在寻找钨锡矿 产的同时,应注意寻找铜钴矿产。 6 结论 1金水口群中W、Cu、Pb、Sn、Bi元素含 量均高于上部大陆地壳的平均值,尤其是W、Sn 显示了较好的富集趋势,具备地球化学成矿条件。 花岗岩类岩石中W、Pb、Sn、As含量高于大陆地 壳平均值。 2 W、Sn在岩屑、水系沉积物及岩石中的 含量都很高,同时W、Sn呈连续大面积高背景区 分布于花岗岩体附近,说明在花岗岩内、外接触带 上是寻找钨锡矿产的最佳部位。 3对戛勒赛地区的1∶5万水系沉积物测量共 圈定9个综合异常,异常主要分布于二长花岗岩与 下元古界金水口群地层接触带及金水口群内,矿体 多产于二长花岗岩、二云石英片岩及透闪大理岩 中。 56第1期 毕明丽 路来君等新疆戛勒赛地区地球化学特征及指示意义 表5 戛勒赛区1∶5万水系沉积物测量综合异常评序表 Table 5 Assess ment list of comprehensive abnormal of 1∶50 000 stream sedi ments in Gelesa i 异常编号 异常面积 /km2 浓度分带元素组合表达式ΣNAP地质特征 昆HS - 12114100Au2、W2、Sn2、As1、 Sb1具 内、中、外 带; Au4、Ag2、Cu2、Mo2、 Co1、Sb2具中、外带。 W46113 2 -Co9104 1 -As8183 - Sb6122 1 - Cu5186 2 - Sn5173 2 - Mo3161 2 - Zn3127 1 - Ag32- Sb2129 2 - Au157 2 - Au0187 4 - Bi0182 1 Ag0134 4 - Pb0126 2 - Pb0108 3 97192异常分布于金水口群中,矿体 产于二云石英片岩、透闪石大 理岩中。 昆HS - 1239120W6具 内、中、外 带, Bi3、Co5具中外带。 W44103 6 - Mo0194 6 - Bi0161 3 - As0153 4 - Co0141 5 46152异常分布于金水口群中,矿体 产于二云石英片岩、透闪石大 理岩中。 昆HS - 12410101 W5具 内、中、外 带; Ag8、Sn4、Be4、As5、 As6具中外带。 W48185 5 - Sn3132 4 - As2184 6 - Zn1172 4 -Ag1148 8 - Be0173 4 - As0156 5 - Co0145 4 - Au012 7 60115异常分布于金水口群地层及其 与花岗岩接触带附近,异常内 分布有一处钨矿点,矿体产于 二云石英片岩、绢云石英岩中。 昆HS - 12513193W3、Sn3、As2具 内、 中、外 带;Ag5、Cu5、 Bi2、Mo3、Co2具 中 外 带。 As14106 2 - W12198 3 -Cu7179 5 -Sn6155 3 -Co5118 2 - Mo3145 3 - Ag1192 5 - Pb1109 4 - Bi1107 2 - Be0191 1 - Sb0149 3 - Be0148 2 - Au0147 3 - Zn0141 2 56185异常分布于金水口群中,矿体 产于二云石英片岩、透闪石大 理岩中。 昆HS - 12816164Sn6、As7W具 内、中、 外 带;Ag15、Cu9、W7 具中、外带。 Sn10186 6 - As1018 7 - Pb716 16 - Ag312 15 - W219 7 - Au2159 13 -Co210- Cu1142 9 - Zn1125 8 - Pb0126 17 - Pb0102 1 8 43106异常分布于金水口群地层与花 岗岩接触带附近,异常内分布 一处铜矿点,矿体产于绢云石 英片岩、绿泥石英片岩中。 昆HS - 13021119Cu11、Co7、As3具 内、 中、外 带;Ag12Mo7具 中、外带。 As66128 3 - Sb26151 4 - Co161022 7 - Cu141312 11 - Zn3141 5 - Au1171 11 - Co1112018 8 - Mo1107 7 - Ag0184 10 - Ag13 - Au0164 10 - Mo0163 8 - Ag0145 12 - Bi0123 14 - Pb011 13 134116异常分布于金水口群地层中。 昆HS - 13111169W9、Sn5、Mo13具 内、 中、外带;、Cu7Bi5Be3 Be5Sb4具中、外带。 Sn62104 5 - W31115 9 - Sb11134 4 - Mo9109 13 - Be319 5 - Bi2114 5 - Be01969 3 - Cu0179 12 - Cu0176 7 - Ag0174 9 - Mo0163 8 - Au0151 17 - Zn0135 6 - Ag0128 11 - Zn0128 3 - Pb0121 19 - Au0115 16 - Pb0108 9 - Pb0103 8 125152异常分布于金水口群及白干湖 组中。 昆HS - 13438118Pb25、W10、W12、Sn7、 Sb7具 内、中、外 带, C13、Pb20、Pb21、Zn10、 Bi8、Mo11、Mo12、 Mo15、Co12、As10具中、 外带。 Sn58144 7 - W42188 10 - Sb19123 7 - Bi16142 8 - W112- Co14122 1 2 - Cu6139 14 - As4174 10 - Ag4159 16 - Zn4156 10 - Mo4153 1 2 - Mo4103 11 - Sb3153 6 - Cu2171 13 - Be215 6 - Pb214 29 - Pb2125 24 - Pb1107 20 - Pb018 21 - Pb0153 25 - Mo0129 15 211193异常分布于金水口群地层与花 岗岩接触带附近,矿体产于二 云石英片岩、绢云石英岩中。 昆HS - 13518Sn10、Bi11具内、中、外 带;Ag17、Cu15、Pb31、 Zn11、Co13具中外带。 Bi68161 11 - Pb1117 31 - Ag2131 17 - Sn116 10 - Co0167 13 - Be0151 8 - Zn01411 11 - Cu0139 15 68121异常分布于花岗岩中及其与金 水口群接触带附近,异常内分 布有两处钨矿点,矿体产于斑 状二长花岗岩中。 参考文献 [1]王宝金,迟效国,刘忠,等.新疆东昆仑白干湖钨地 球化学块体的确立及意义[J ].地质与勘探, 2007, 43 5 82286. 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