2023, Vol. 32
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水系沉积物地球化学测量能有效获取成矿信息[1-3]，是地质找矿中卓有成效的地球化学勘查手段[4-6]. 对于地表岩石露头较少，土壤极不发育的情况，水系沉积物地球化学测量方法的运用，在高寒山区寻找有色金属矿产发挥了非常重要的作用[7-11]，为进一步开展地质勘查工作提供了依据.
研究区位于青藏高原高寒山区，自然条件恶劣，交通不便利，区域内开展的地质工作较少. 通过对研究区1: 5万水系沉积物地球化学特征进行分析，圈定了综合异常，并划分了找矿远景区，为今后该地区的地质找矿工作提供参考.
1 地质背景曲旁浪斜地区位于巴颜喀拉山成矿带的北缘，夹持于昆南缝合带、金沙江缝合带和龙门山断裂带之间，向北西西方向呈倒三角形展布，构造位置十分独特（图 1a）[12-15]. 区内地层由老到新依次为二叠系玛曲组，三叠系昌马河组、甘德组，新近系曲果组及第四系（图 1b）. 玛曲组零星分布于研究区北东部，岩石类型为灰白色薄—厚层状微晶–粉晶灰岩；昌马河组分布于研究区的西南部和北东部，岩石类型为灰–灰绿色中细粒岩屑长石砂岩、长石石英砂岩、细粒岩屑杂砂岩互层；甘德组在区内分布面积较广，岩性为灰–灰绿色中细粒–细粒岩屑长石砂岩，局部夹灰黑色粉砂岩及灰色薄层泥晶灰岩；曲果组在区内剥蚀严重，呈层状露头较少，岩性以灰紫色、灰色砂砾岩、砾岩夹砂岩为主. 第四系地层在区内分布广泛.
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图 1 曲旁浪斜地区综合地质简图 Fig.1 Geological sketch map of the Qupanglangxie area a—研究区大地构造位置（据文献[15]）（tectonic location of the study area，from Reference [15]）；b—研究区地质图（geological map of the study area）；1—第四系（Quaternary）；2—新近系曲果组（Neogene Quguo fm.）；3—三叠系甘德组（Triassic Gande fm.）；4—三叠系昌马河组（Triassic Changmahe fm.）；5—二叠系玛曲组（Permian Maqu fm.）；6—花岗闪长岩（granodiorite）；7—花岗斑岩（granite porphyry）；8—闪长玢岩（diorite porphyrite）；9—花岗闪长斑岩（granodiorite porphyry）；10—断层破碎带（fault fracture zone）；11—实测逆断层（surveyed reverse fault）；12—实测正断层（surveyed normal fault）；13—实测断层（surveyed fault）；14—走滑断层（strike-slip fault）；15—推测断层（inferred fault）；16—综合异常及编号（comprehensive geochemical anomaly and number）；17—找矿远景区（prospective area） |
区内断裂构造十分发育，以北西西向断裂为主. 规模较大断裂走向与地层走向基本一致，其次为北东向、北北东向和东西向断裂，它们形成的时间较晚且规模小，常错切北西西向主断裂. 区内侵入岩出露较少，主要分布于研究区的中南部和东南部，岩性主要为似斑状黑云母花岗闪长岩、英云闪长岩及花岗岩等.
北巴颜喀拉成矿带内目前已发现岩金（锑）矿产地多处，例如：大场金矿、加给陇洼金矿、扎家同哪金矿、东乘公麻金矿床等. 通过前人研究的成果可知，成矿带内大部分已知矿床具有相似的地球化学元素组合、成矿年代、控矿构造、围岩蚀变、矿石结构构造和成因类型等[16-20].
2 样品采集、测试及数据处理本研究工作方法为1: 50 000水系沉积物地球化学测量，实际采样面积1 200 km2，根据规范要求及工作区地质情况，平均采样密度4个点/km2，共采集样品4 833件. 样品测试分析Au、Hg、Ag、Sn、Bi、Mn、Ni、Cu、Zn、Pb、As、Sb这12种元素，由原武警黄金第二总队中心化验室完成；Co、Mo、Cd这3种元素由原武警黄金第五支队化验室完成. 结合实验室设备实际，Co、Cd、Mo采用电感耦合等离子体质谱法（ICP-MS），Mn、Ni、Cu、Zn、Pb采用X射线荧光光谱法（XRF），Ag、Sn采用发射光谱法（ES），As、Sb、Hg、Bi采用原子荧光光谱法（AFS），Au采用原子吸收分光光度法（AAS）. 其中Au、Hg、Mn、Ni、Cu、Zn、Pb、As、Sb、Co这10个元素的报出率为100%；Ag、Sn、Bi、Mo、Cd这5个元素的报出率分别为98.26%、99.45%、98.48%、98.89%、99.8%.
为研究元素含量的变化特征、空间分布关系等，运用SPSS 23软件对水系沉积物中各元素的原始分析数据进行数据处理. 用连续迭代剔除法将大于X+3S和小于X-3S（X为原始数据平均值，S为标准差）的离群数据剔除后，计算出多次迭代后的平均值（X0）、标准差（S0）、变异系数（CV）等参数[21-23]（表1，扫描首页OSID二维码可见）. 各元素异常下限按照T0=X0+2S0计算得出（X0为迭代处理后数据平均值，S0为迭代处理后数据标准差，T0为研究区元素异常下限）. 对照计算值和地质背景等因素进行综合考虑，确定了区内水系沉积物各元素的异常下限（表 2）.
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表 2 曲旁浪斜地区水系沉积物元素地球化学异常下限 Table 2 Element anomaly thresholds of stream sediments in Qupanglangxie area |
相对于全国水系沉积物背景值和青海省水系沉积物背景值[24-25]，研究区Hg、Mn、Sb、As这4种元素相对富集（表1）. 其中Hg、Mn、Sb三种元素背景值明显高于青海省水系沉积物背景值，Au、Cu、Ni、Cd、Zn、Co这6种元素与青海省背景值基本持平，而Ag、Bi、Mo、Pb、Sn等5种元素相对贫化.
CV1为原始数据的变异系数，CV2为剔除离群极值后数据的变异系数，CV1/CV2是衡量元素含量数据集的相对离散程度，反映了背景迭代处理对离散数据的削平程度[9, 26-28]. 元素的离散程度越高，表明元素分布越不均匀，富集成矿的可能性也就越大[29-31]. 由图 2可以看出，Au、Hg和Sb元素含量变化幅度较大，分异程度较强，显示高强度数据较多，成矿可能性较大；而其他元素含量变化幅度不大，高强度数据不多，富集成矿的可能性相对较小.
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图 2 元素变异系数图解 Fig.2 Variation coefficient diagram of elements |
在不同地质单元中的15种元素含量有明显的不同（表1）. 三叠系昌马河组地层中Sb、Cu、Hg、Sb、Pb等元素含量在该地层中形成峰值，其中Hg、Sb具有较高的含量且离散程度较大，元素异常在沿北西向断裂带附近具有明显的富集趋势，呈带状或串珠状分布，反映了地层受断裂带构造控制的地球化学信息.
对全区水系沉积物样品进行R型聚类分析（图 3），依据元素聚类次序将15个元素分为3类. 第一类由Ni、Zn、Co、Cu、Bi、Pb组成，为中高温成矿元素组合，在研究区南部及东北部的三叠纪巴颜喀拉山群昌马河组中呈现高值，表明元素间可能存在多期构造热液活动叠加；第二类由Mo、Cd、Sn、As、Mn组成，为中高温成矿元素组合，沿构造带呈串珠状分布，与研究区内构造活动以及中酸性脉岩有关；第三类Ag、Au、Hg、Sb是相对独立的元素，为低温热液成矿元素组合，在研究区东北部呈现高值异常区，受区内主要构造甘德断裂影响明显.
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图 3 R型聚类分析谱系图 Fig.3 R-mode cluster analysis of stream sediment samples |
根据研究区元素地球化学等特征，结合成矿地质条件，共圈定综合异常21处（HS-1~HS-21）（图 4），主要对以下8处综合异常特征进行描述.
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图 4 曲旁浪斜地区水系沉积物综合异常图 Fig.4 Comprehensive anomaly map of stream sediments in Qupanglangxie area 1—金异常（Au anomaly）；2—银异常（Ag anomaly）；3—砷异常（As anomaly）；4—铜异常（Cu anomaly）；5—铅异常（Pb anomaly）；6—锌异常（Zn anomaly）；7—钼异常（Mo anomaly）；8—汞异常（Hg anomaly）；9—锰异常（Mn anomaly）；10—镍异常（Ni anomaly）；11—锡异常（Sn anomaly）；12—铋异常（Bi anomaly）；13—锑异常（Sb anomaly）；14—钴异常（Co anomaly）；15—镉异常（Cd anomaly）；16—综合异常及编号（comprehensive anomaly and number） |
HS-1位于希玛贡阿一带，异常总体呈东西向近椭圆状展布. 主成矿元素为Hg，异常规模较大且具有内带，最高值为461×10-9；伴生异常元素有Mn、Cu、Sb、Mo、Co，异常内各元素套合程度较好.
HS-2位于尕保隆哇一带，异常总体呈南北向近椭圆状展布，以Hg、Cu为主元素，伴生异常元素As、Mo、Mn、Sb、Ni、Co. Hg元素异常均值为173.41×10-9，异常具内带，最高值为491×10-9；Cu元素异常均值为36.61×10-6，异常仅具外带，最高值为46.9×10-9. 异常内各元素套合程度较好，异常展布总体趋势与构造线方向一致.
HS-4位于闹日仁托山附近，Hg元素为主成矿元素，总体呈近北东向不规则状展布，伴生有Cu、Ag、Mo、Sn等异常. Hg异常有2处浓集中心，具二级浓度分带，最高值达319×10-9；Cu异常最高值达50.1×10-6. 主元素和主要伴生元素浓集部位套合程度较好，整体浓集趋势明显.
HS-11位于阿日纳东一带，异常以Au为主元素，呈不规则状展布，伴生有Sb、Cu、Ag、As元素异常. Au异常面积达1.75 km2，异常均值较高，达54.35×10-9，最高值为188.1×10-9，具明显三级浓度分带；Sb异常面积为5.2 km2，异常均值为3.42×10-6，具二级浓度分带. 伴生元素Sb、Cu、Ag、As异常在空间上的套合程度较好，浓集趋势明显.
HS-17位于研究区的西南部，总体呈三角状向南东向展布，以Sb为主元素，伴生异常元素Cu、Au、Pb、Ag、As，伴生元素套合较好.
HS-18位于沙纳格郎尔根南侧，异常以Sb、As为主元素，呈不规则状展布，伴生有Cu、Pb、Mo、Co、Au、Zn、Ag、Mn、Co、Ni元素异常. Sb异常面积达8.77 km2，异常最高值为5.14×10-6，具明显二级浓度分带；As异常面积为9 km2，异常最高值为47.4×10-6. 伴生元素在空间上的套合程度较好，浓集趋势明显.
HS-19以Mn为主元素，呈不规则状展布，伴生有Sb、As、Co、Mo、Ag、Cu元素异常. Mn异常面积达6.24 km2，异常最高值为3 568×10-6，具明显二级浓度分带，异常强度较高；Sb异常面积为3.97 km2，异常最高值为5.33×10-6. 伴生元素在空间上的套合程度较好，浓集趋势明显.
HS-21以Sb、As为主元素，呈不规则状展布，伴生有Mn、Au、Hg、Cd元素异常. Sb异常面积达5.3 km2，异常均值达3.89×10-6，无多级浓度分带，异常均值为36.8×10-6. 伴生元素在空间上套合程度较好.
4 找矿远景根据成矿地质条件和土壤地球化学异常特征，共划分找矿远景区4处，分别为Ⅰ号、Ⅱ号、Ⅲ号和Ⅳ号（图 1）.
Ⅰ号找矿远景区：位于研究区的东北部，出露地层有二叠系玛曲组和三叠系昌马河组. 玛曲组岩性主要为薄—厚层状微晶–粉晶灰岩、碎裂微晶灰岩；昌马河组岩性主要为粉砂质板岩与岩屑长石砂岩、岩屑杂砂岩互层，或板岩夹砂岩，局部夹粉砂岩及中粗粒砂岩. 区内断裂构造发育，走向为北西向. 该远景区主要包括共4处综合异常，HS-1、HS-2、HS-3和HS-4；成矿元素以Hg、Cu、Mo、Sb元素为主，具有明显的浓集中心（图 5）. 该成矿远景区位于甘德–玛多断裂带内，受两侧次级断裂控制和影响，区内地层挤压变形严重且局部矿化强烈，各元素异常大部分沿着断裂呈串珠状分布. 区内发现一条宽约100 m的破碎带，带内发育较为强烈的褐铁矿化、硅化，局部发育轻度的黄铁矿化、绿泥石化、钙化等，还发育少量的褐铁矿化石英脉. 综上所述，认为该远景区具有一定的成矿潜力.
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图 5 HS-1、HS-2、HS-3和HS-4异常剖析图 Fig.5 Analysis map of HS-1, HS-2, HS-3 and HS-4 anomalies 1—第四系（Quaternary）；2—新近系曲果组（Neogene Quguo fm.）；3—三叠系昌马河组（Triassic Changmahe fm.）；4—二叠系玛曲组（Permian Maqu fm.）；5—实测断层（surveyed fault） |
Ⅱ号找矿远景区：位于研究区的中南部，出露地层主要有三叠系昌马河组、三叠系甘德组和新近系曲果组. 昌马河组岩性主要为长石砂岩、岩屑长石、岩屑石英砂岩夹粉砂质板岩；甘德组岩性主要为中细粒长石石英砂岩夹粉砂质、泥质板岩，局部可见杂色砂岩夹板岩为其主要特征；曲果组岩性主要为细砾—粗砾复成分砾岩夹细粒—粗粒中厚层状岩屑长石砂岩. 异常区发育有多条北西向与近东西向断裂. 该远景区主要包括HS-11和HS-18共2处综合异常，成矿元素以Sb、Au、As、Hg元素为主，元素的连续性和套和程度均较好（图 6）. 该远景区位于西北向的大断裂带内，发育规模不等的破碎蚀变带，带内矿化蚀变强烈，常见褐铁矿化、黄铁矿化、硅化等，带内还发育有大量的石英脉. 从异常分布来看，异常受次级断裂控制明显，推测异常高值可能由断层碎裂蚀变岩和石英脉引起，成矿条件较为有利.
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图 6 HS-11、HS-18异常剖析图 Fig.6 Analysis map of HS-11 and HS-18 anomalies 1—第四系（Quaternary）；2—新近系曲果组（Neogene Quguo fm.）；3—三叠系甘德组（Triassic Gande fm.）；4—三叠系昌马河组（Triassic Changmahe fm.）；5—实测断层（surveyed fault） |
Ⅲ号找矿远景区：位于研究区的西南部，出露地层主要有三叠系昌马河组和新近系曲果组. 昌马河组岩性主要为长石石英砂岩、岩屑石英砂岩夹粉砂质板岩，局部为砂板互层及板岩夹砂岩；曲果组岩性主要为细砾—粗砾复合砾岩及岩屑长石砂岩. 在异常查证过程中，发现一处金、锑矿化点，Au元素最高达450×10-9，Sb元素最高达到1 730×10-6，局部地段发育较强的硅化、褐铁矿化、黄铁矿化和高岭土化等矿化蚀变. 综合上述，认为该成矿远景区具有良好的成矿地质背景，是寻找金（锑）多金属矿产的有利地段.
Ⅳ号找矿远景区：位于研究区的东南部，出露地层主要有三叠系昌马河组和三叠系甘德组. 昌马河组岩性主要为中细粒岩屑砂岩、岩屑长石砂岩，夹粉砂岩、粉砂质板岩；甘德组岩性主要为中细粒长石岩屑砂岩、细粒岩屑长石砂岩与粉砂质板岩、少量泥质板岩互层，局部夹薄层灰岩. 异常区发育有多条北西向断裂. 该远景区主要包括HS-19、HS-20和HS-21共3处综合异常，成矿元素以Mn、Ag、As、Sb元素为主，元素异常套和程度较好（图 7）. 断裂构造在区内较为发育，主要为北西向断裂，可见数条破碎蚀变带及断层破碎带，主要见褐铁矿化等矿化蚀变，也具有成矿的可能性.
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图 7 HS-19、HS-20和HS-21异常剖析图 Fig.7 Analysis map of HS-19、HS-20 and HS-21 anomalies Q—第四系（Quaternary）；T2gd—三叠系甘德祖（Triassic Gande fm.）；T1-2c—三叠系昌马河组（Triassic Changmahe fm.）；γδπ—花岗闪长斑岩（granodiorite porphyry） |
（1）曲旁浪斜地区各地质单元水系沉积物地球化学参数统计显示，Cu、Hg、Sb、Pb等元素含量的峰值均落于三叠纪昌马河组地层中，其中Hg、Sb元素异常在沿北西向断裂带附近具有明显的富集趋势，呈带状或串珠状分布，反映了地层受断裂带构造控制的地球化学信息.
（2）研究区内共圈出了21处地球化学综合异常，异常内主元素与主要伴生元素套合程度较好，异常展布总体趋势与构造线方向一致，呈近北西向不规则状展布.
（3）研究区内共圈定找矿远景区4处，在异常查证过程中，发现一处金、锑矿化点，Au元素最高为450×10-9，Sb元素最高为1 730×10-6. 经过综合分析，笔者认为曲旁浪斜地区具有寻找金（锑）多金属矿的良好前景.
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