矿区内大面积出露地层主要为中泥盆统萨阿尔明组, 分布于矿区南部, 岩性主要为浅灰绿— 灰黑色凝灰质砂岩、千枚岩、黑云母片岩、凝灰质砂砾岩、绢云母— 绿泥石板岩等。地层产状受后期变质作用影响较大。在靠近岩体部位分布角岩化带, 宽度40~120 m, 与接触带展布方向一致。

第四系冲洪积物主要分布在矿区西南部乌兰盖林河谷阶地及现代河流河漫滩中, 由冲洪积砂砾石层、漂砾、砂砾土构成, 砾石成分以花岗岩为主, 多为次棱角— 次圆状, 大小不一, 砾径5~10 cm为主, 大者大于5 m。

矿区内主要发育NWW向断裂。在岩体与地层内外接触带发育一系列断层, 其主断层贯穿整个矿区南部, 为主要的容矿构造, 并为成矿提供了有利条件。次级断裂主要为NE向。受区域构造和变质作用影响, 整个矿区NWW向和NE向节理十分发育。

矿区内岩浆活动强烈, 表现为华力西期侵入泥盆系地层中的酸性岩体, 分布于矿区北部, 岩性主要为黑云母花岗岩, 粗粒、似斑状结构, 块状构造。该岩体与矿化关系密切, 在岩体的边部及内接触带发育绿泥石、绿帘石化、硅化以及钾化等。

金矿体主要赋存在NWW向压扭性断裂中, 倾向NE, 倾角较陡, 约70° ~80° , 走向上具舒缓波状特征。矿石类型主要以石英脉型为主, 地表矿石可分为纯石英脉(图1a)和石英细网脉(图1b)两类, 且石英细网脉主要分布于纯石英脉两侧。矿化蚀变主要为硅化、绿泥石化、绿帘石化以及孔雀石化等。

图1

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	图1 察汗乌苏金矿矿石特征

对察汗乌苏矿区1:25 000水系沉积物测量结果进行统计分析^{[4, 5, 6, 7, 8]}, 通过表1总结本区地球化学特征为:该矿区相对富集Au、As、Sb、Pb, 相对亏损Ag、Mo、Cu; Au、As、W变异系数较大, 可见其在地质体中的分布变化较大, Pb、Zn、Ag、Co在地质体中的分布则相对较均匀。

为了综合评价该地区有利的成矿元素, 同时考虑到元素的富集系数和变异系数, 引入成矿有利度系数(成矿有利度系数=富集系数× 变异系数)^[7]。从表1和图2可得知, 本区Au最有利成矿, 其次为As、W、Sb。

表1

表1

表1 察汗乌苏金矿区地球化学特征参数 元素 Au Pb As Sb Cu W Zn Ag Co Mo 最大值 125.00 35.80 16.70 2.00 42.00 34.30 74.60 0.17 13.80 0.98 背景值 0.73 25.21 2.27 0.26 8.80 1.09 47.48 0.06 5.09 0.26 标准偏差 0.37 3.44 1.73 0.10 3.21 0.57 11.57 0.02 1.35 0.10 异常下限 1.46 32.09 5.73 0.47 15.21 2.23 70.62 0.10 7.80 0.46 变异系数 3.64 0.14 0.95 0.69 0.55 1.86 0.24 0.07 0.38 0.53 富集系数 1.51 1.26 1.81 1.60 0.39 0.91 0.67 0.02 0.55 0.19 成矿有利度系数 5.48 0.18 1.72 1.10 0.22 1.70 0.16 0.00 0.21 0.10 注:Au含量单位为10-9, 其余元素为10-6

表1 察汗乌苏金矿区地球化学特征参数

图2

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	图2 察汗乌苏金矿区元素成矿有利度系数

为了进一步了解不同元素之间对成矿的影响, 对水系沉积物地球化学数据进行相关性和R聚类分析(图3), 可以得出:Au与W、Ag、As、Mo、Sb、Cu、Co、Zn成正相关, 其中Au与W、Ag、As相关性较好, 相关系数分别为0.471 3、0.208 5、0.202 3。在相关系数为0.2时, 全区元素可分为9类: Cu、Co, As、Mo, As、Sb, As、Cu, As、Zn, Au、W, Au、Ag, Au、As, Au、Pb。这些元素组合中既有高温热液元素, 也有低温热液元素, 说明本区地质作用复杂, 热液活动极其频繁, 同时也说明样品组分比较复杂, 既有地层中活化迁移的成分, 也有深部携带的物质, 它们在后期多次的地质作用及地球化学作用下共生富集。

图3

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	图3 察汗乌苏金矿区元素R聚类分析结果

综合考虑各种因素的影响, 选取与Au相关性较好以及成矿较有利的W、As元素组合进行异常分析。

综合分析各种有利条件, 本次利用Au、W、As元素组合进行异常圈定。从图4可见, 在矿区中部优选圈定出一个乙2类异常。该异常中Au、W具内、中、外三级浓度分带, 组合中心较明显, 形态及展布方向相似, 显示出较好的相关性, 并且异常强度较大, 高值范围在此区重叠。As只具两级浓度分带, 展布方向与Au、W相似, 但异常强度相对较弱。

图4

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	图4 察汗乌苏金矿综合异常剖析

通过异常追索, 在乙2异常区内初步圈定了K3、K4两条金矿体, 矿体主要受岩体内接触带NWW向压扭性断裂控制, 矿石类型主要为石英脉型。从图5可见K3矿体主要位于异常区的东部,

图5

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	图5 察汗乌苏金矿乙2异常区地质简要及工程布置

K4矿体主要位于异常区西部, 矿化蚀变主要为硅化、绿泥石化、绿帘石化以及孔雀石化。经过地表系统槽探圈定K3金矿体长约550 m, , 宽0.49~5.25 m, 平均含量1.98× 10^-6; K4金矿体长约60 m, 宽4.03~15.06 m, 平均含量3.72× 10^-6。结合地下深部钻孔、平硐验证, K3金矿体在斜深160 m以上延伸稳定, 其中在控制斜深80 m平硐PD801中揭露Au矿体真厚度1.66 m, 平均含量2.13× 10^-6, 在控制斜深160 m平硐PD001中揭露Au矿体真厚度 2.24 m, 平均含量1.74× 10^-6。

经过初步评价, K3为贫矿体, K4矿体达到工业品位但其延伸较短。因此还需对K3、K4矿体进一步加强工作。

为了研究K3金矿体的剥蚀情况以及在斜深160 m以下的延伸情况, 通过建立K3金矿体轴向地球化学原生晕分带规律, 结合前人总结的金矿床普遍存在的轴向分带规律^{[9, 10, 11, 12, 13]}, 来进行找矿预测。选择在K3金矿体东部地表、地下控制斜深80 m的PD801中以及地下控制斜深160 m的PD001中进行系统采样, 按照C· B格里戈良原生晕分带指数方法^[12]首先将各中段指示元素金属量值进行标准化, 然后计算出各元素相应的轴向分带指数, 并以各元素最大分带指数所处的位置来确定元素的分带序列^{[14, 15, 16]}(表2)。

表2

表2

表2 K3矿体指示元素标准化值与分带指数 参数 中段/m As Cu Mo W Ag Au 0 1.20 9.80 0.20 7.60 3.00 1.41 标准化值 -80 10.40 92.96 70.76 35.98 15.00 15.00 -160 22.38 5.35 0.21 18.83 15.00 4.00 0 0.052 0.422 0.009 0.327 0.129 0.061 分带指数 -80 0.043 0.387 0.295 0.150 0.062 0.062 -160 0.340 0.081 0.003 0.286 0.228 0.061

表2 K3矿体指示元素标准化值与分带指数

通过该方法计算得出(图6), K3金矿体中部分带序列为Cu-W-As→ Mo-Au→ Ag, 与我国金矿床原生晕综合轴向分带序列^[11]相比形成“ 反分带” , Cu、W、Mo出现在K3金矿体的前缘晕中。如图7假设矿体仅有两期, A期金矿体的尾晕元素与B期金矿体的前缘晕叠加, 而B期金矿体尾晕并未出现, 因此预测K3金矿体中部160 m以下有很好的延伸, 可能存在盲矿体。

图6

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	图6 K3矿体原生晕轴向分带评价曲线

图7

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	图7 理想K3矿体原生叠加晕剖面

K4金矿体与K3金矿体都受岩体内接触带同一条NWW向断裂控制, 其矿化蚀变基本一致。因此应加强K4金矿体找矿预测工作, 尤其是对K4金矿体与K3金矿体之间的间断区域。