地球化学定量预测法在区域矿产调查中的应用——以新疆比勒提地区为例

doi:10.11720/wtyht.2018.1206

地球化学定量预测法在区域矿产调查中的应用——以新疆比勒提地区为例

张辉¹, 马庆², 宋贺民¹, 王占彬¹, 王兵¹, 牛学瑶¹^,³

1. 武警黄金第七支队,山东烟台 264000

2. 武警黄金第六支队,青海西宁 810000

3. 中国地质大学(北京) 地球科学与资源学院,北京 100083

The application of geochemical quantitative prediction methods to regional geological and mineral survey:A case study of Beliti area,Xinjiang

ZHANG Hui¹, MA Qing², SONG He-Min¹, WANG Zhan-Bin¹, WANG Bing¹, NIU Xue-Yao¹^,³

1. No. 7 Gold Geological Party, CAPF, Yantai 264000, China

2. No.6 Gold Geological Party, CAPF, Xining 810000, China

3. School of Earth Sciences and Resources, China University of Geosciences, Beijing 100083, China

收稿日期: 2017-05-8 修回日期: 2018-04-22 网络出版日期: 2018-10-05

基金资助:

中国地质调查局西北沿边及特殊地区地质矿产调查二级项目. DD20160079

Received: 2017-05-8 Revised: 2018-04-22 Online: 2018-10-05

作者简介 About authors

张辉(1988-),男,安徽合肥人,工程师,主要从事地球化学、矿产普查与勘探工作。Email:644490403@qq.com 。

摘要

新疆比勒提地区地处西南天山,是金和有色金属矿产的重要成矿远景区。通过该区1:5万区域地质矿产调查和水系沉积物测量,研究了该区成矿地质背景,总结分析了元素地球化学特征,圈定了3处找矿远景区;采用地球化学定量预测法(面金属量法),选取研究区内的典型矿床布隆金矿和萨喀尔得铜矿为参考对象,对喀拉铁克金铜铅锌成矿远景区进行了Au和Cu资源潜力评价,估算得出Au潜在资源量309 kg,Cu潜在资源量38 168 t,表明该区具备一定的找矿潜力。

关键词： 新疆比勒提地区 ; 成矿远景区 ; 地球化学测量 ; 定量预测法 ; 资源潜力评价

Abstract

The Southwestern Tianshan has a very good potential of gold and non-ferrous mineral resources. 1:50 000 regional geological and mineral survey provided abundant information for the geological and ore-forming background in Bileti area. The regional geochemical characteristics were identified by carrying out stream sediment survey. The authors' work has greatly enriched large scale regional geological and geochemical data. Based on the above work, 3 ore-forming prospective areas have been delineated. Calculation using geochemical quantitative prediction methods (areal productivity method) shows that the potential resource of Au is about 309 kg, and the potential resource of Cu is about 38 168 t in Kalatieke ore-forming prospective area, suggesting a very good mineral prospecting potential in the study area.

Keywords： Beliti area in Xinjiang ; ore-forming prospective areas ; geochemical survey ; quantitative prediction method ; resource evaluation

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本文引用格式

张辉, 马庆, 宋贺民, 王占彬, 王兵, 牛学瑶. 地球化学定量预测法在区域矿产调查中的应用——以新疆比勒提地区为例. 物探与化探[J], 2018, 42(5): 857-865 doi:10.11720/wtyht.2018.1206

ZHANG Hui, MA Qing, SONG He-Min, WANG Zhan-Bin, WANG Bing, NIU Xue-Yao. The application of geochemical quantitative prediction methods to regional geological and mineral survey:A case study of Beliti area,Xinjiang. Geophysical and Geochemical Exploration[J], 2018, 42(5): 857-865 doi:10.11720/wtyht.2018.1206

0 引言

地球化学定量预测是矿产资源潜力评价技术体系^[1]的重要组成部分,目前较可靠和常用的有4种方法:地球化学块体法、丰度法、体积品位估算法、面金属量法^[2,3,4,5]。结合新疆比勒提地区地球化学测量的工作程度,笔者拟采用基于剥蚀系数的面金属量法对该区喀拉铁克成矿远景区进行地球化学定量预测。面金属量法是前苏联学者^[6,7]提出的利用次生晕进行地球化学异常评价,估算矿产资源量的一种方法。该方法以晕的扩散模式为依据,使用次生晕的结果,并结合地质成果圈定次生晕异常,通常利用以某一水平截面(或平行于斜坡的截面)上所含成矿元素的金属量与当初在这一水平上的矿体中包含的金属量之间的对应关系进行资源量估算。

笔者基于研究区系统开展的1∶5万区域地质矿产调查和水系沉积物测量,在了解成矿地质条件、主要矿产类型和主攻矿种的基础上,着重从地球化学角度出发,圈定化探异常,并对重要化探异常进行查证;在综合分析、研究的基础上总结找矿标志、矿产分布规律,采用地球化学定量预测的方法对研究区成矿资源作出评价,并对成矿潜力作出评估,为下一步地质找矿提供依据。

1 地质概况

研究区位于南天山造山带南部,塔里木盆地西北缘,为西南天山与塔里木盆地的接触部位^[8,9,10,11]。受北部的阿合奇断裂带和南部的柯坪逆冲推覆构造共同影响,其三级构造单元为西南天山晚古生代陆缘盆地和柯坪陆缘盆地^[12,13,14](图1)。区内地层主要为古生界和新生界,中生界地层不发育,最老的地层为寒武系下统肖尔布拉克组(∈₁x),是一套海相碳酸盐岩沉积^[15]。其中寒武系中—上统阿瓦塔格组(∈_2-3aw)、奥陶系下统丘里塔格组(O₁ql)、石炭系上统—二叠系下统哈拉奇组(C₂-P₂h)、二叠系下统巴立克立克组(P₁b)均为海相碳酸盐岩沉积^[16];奥陶系上统其浪组(O₂q)、志留系、泥盆系、石炭系下统巴什索贡组(C₁b)、二叠系上统卡伦达尔组(P₂k)为陆源碎屑岩沉积。区内岩浆岩不发育,基性岩脉零星出露^[17]。区内发育卡热滚盖鼻状背斜构造(FZ1)和NE、EW、NW、SN4组方向的断裂^[18,19](图2)。

图1

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图1 比勒提地区大地构造位置(据文献[20,21]修改)

图2

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图2 比勒提地区地质简图(据文献[22]修改)

1—第四系;2—二叠系;3—石炭系-二叠系;4—石炭系;5—泥盆系;6—志留系;7—奥陶系;8—寒武系;9—石英脉;10—石英重晶石脉;11—三叠纪辉绿(玢)岩脉;12—二叠纪辉绿岩脉;13—奥陶纪辉长岩脉;14—断层;15—平行不整合

2 成矿远景区特征

通过在该研究区开展1∶5万水系沉积物测量、高精度磁法测量以及区域地质矿产调查^{[22,23,24,25,26,27,28,29]},依据重要矿(化)点类型的形成条件及分布情况、化探异常特征、物探异常特征等因素综合圈定了3处成矿远景区,分别为布隆金—重晶石Ⅰ级成矿远景区(AuBaⅠ1)、喀拉铁克金铜铅锌Ⅱ级成矿远景区(AuCuPbZnⅡ1)和萨喀尔得铜银Ⅱ级成矿远景区(CuAgⅡ2)(图3)。

图3

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图3 比勒提地区成矿远景区

1—成矿远景区;2—水系沉积物异常;3—石英脉;4—石英重晶石脉;5—三叠纪辉绿(玢)岩脉;6—二叠纪辉绿岩脉;7—奥陶纪辉长岩脉;8—断层;9—金矿(化)点;10—铜矿(化)点;11—多金属矿(化)点;12—铁矿(化)点

2.1 布隆金—重晶石成矿远景区(AuBaⅠ1)

位于研究区东北部,呈长方形展布,东西长约 6 km,南北宽约4.5 km。区内出露地层主要有二叠系下统巴立克立克组(P₁b)、泥盆系上统克兹尔塔格组二段(D₃k²)和石炭系上统别跟他乌组(C₂b),西部发育少量早三叠世辉绿岩和中三叠世辉绿玢岩脉,其规模一般几米至数百米,宽约几十厘米至数米。区内断裂构造发育,发育多条次级NE向断裂。远景区内分布有A1类Hs-3水系沉积物异常,元素组合为Au、Ba、Hg、W、Sb、As、Mo,其中Au异常具有三级浓度分带,前缘晕元素As、Hg、Sb异常环绕Au异常分布,W、Ba浓集中心与金异常吻合,Bi异常强度较低。具体地球化学特征见表1。

表1 布隆金—重晶石成矿远景区Hs-3号异常部分单元素异常参数

异常编号	异常点数	异常面积/km²	极大值	平均值	标准离差	衬度值	规模	浓度分带
Hs-Au10	6	1.11	3.50	3.07	0.43	1.23	0.63	1
Hs-Au11	31	5.75	397.00	29.56	75.18	11.82	155.49	3
Hs-Hg12	30	5.36	6164.00	275.93	1115.10	9.20	1317.80	3
Hs-Hg11	14	2.20	676.00	181.96	222.76	6.07	334.02	3
Hs-Ba3	10	1.79	12490	5368	4728	6.32	8109	3
Hs-W3	26	4.22	19.50	4.65	3.73	2.12	10.36	3
Hs-Sb8	23	3.65	12.67	2.68	3.22	2.44	5.78	3
Hs-As4	21	3.93	191.00	34.54	39.75	1.92	65.07	3
Hs-Sb19	10	1.91	5.67	2.25	1.34	2.05	2.20	3
Hs-Bi3	17	2.49	0.51	0.46	0.04	1.14	0.14	1
Hs-Ag4	8	1.56	362.00	170.13	77.98	1.31	62.62	2
Hs-Sn9	10	1.21	4.60	3.86	0.31	1.10	0.44	1
Hs-Zn2	8	1.11	103.00	96.19	4.50	1.07	6.89	1
Hs-Mo1	2	0.48	7.22	5.93	1.82	2.12	1.50	2

注:Au、Ag、Hg含量单位为10^-9,其他元素含量单位为10^-6

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前人^[30,31,32]发现的布隆金矿位于该远景区内,属于中低温热液型矿床,成矿时代为中二叠世晚期。矿脉受控于次级NE向缓倾斜顺层断层,矿体规模不大,以NE向、NNE向为主,少数近EW向。矿区已圈定出1个金—重晶石矿体、4个金矿体,分别赋存于1、2、3、4、7号脉,金矿体呈薄的似层状、脉状沿层间破碎带产出,矿体与围岩界线清晰,长度均在60 m以上,最大者可超过300 m,平均厚度2.0 m,在膨胀部位可达3 m,收缩部位厚仅0.5 m左右。金平均含量为0.91×10^-6~16.16×10^-6,目前已探明储量1 000 kg^[33,34]。

2.2 喀拉铁克金铜铅锌成矿远景区(AuCuPbZn Ⅱ1)

位于研究区中西部,呈NE向带状展布,长约11 km,宽约2.5 km。区内成矿有利地层^[22,25]分布广泛,主要出露石炭系上统喀拉治尔加组一段(C₂kl¹)、二段(C₂kl²),岩石组合主要为灰黑色细粒钙质石英砂岩、灰黑色泥灰岩、灰黑色细粒钙质砂岩夹泥灰岩或与泥灰岩互层,西南部和中东部被第四系所覆盖。东南部石炭系上统喀拉治尔加组一段与上覆二叠系中统卡伦达尔组二段(P₂k²)呈断层接触,断裂为喀拉铁克断裂(F2)。区内东南部有较弱岩浆活动,出露早三叠世辉绿岩脉和中三叠世辉绿玢岩脉,NE走向,其规模一般几米至数百米,宽约几十厘米至数米。该区东南部为喀拉铁克断裂带(F2)及其次级构造,多期活动性特征明显,带内局部发育褶皱、揉皱、弯曲,变形复杂,节理裂隙发育,多被石英细脉、方解石细脉充填。远景区内分布有Hs-2化探异常,元素组合为Au、Pb、Ni、B、As、Zn、V、Cr、Hg,具体地球化学特征见表2;以及Hs-4化探异常,元素组合为Au、Ni、Hg、As、Zn、V、Bi、Cr、W、Sb,具体地球化学特征见表3。区内经矿产检查发现了卡拉公盖多金属矿点,成因类型为中低温热液型,成矿时代初步厘定为晚石炭世—早二叠世。

表2 喀拉铁克金铜铅锌成矿远景区HS-2号异常部分单元素异常参数

异常编号	异常点数	异常面积/km²	极大值	平均值	标准离差	衬度值	规模	浓度分带
Hs-Au7	68	12.37	8.7	3.76	1.21	1.50	15.59	2
Hs-Au16	11	1.42	5.0	3.35	0.68	1.34	1.21	2
Hs-Cu5	2	0.31	57.5	50.05	10.54	1.25	3.08	1
Hs-Ni11	63	11.94	228.0	50.16	24.47	1.25	121.29	3
Hs-As5	49	8.41	42.3	23.60	6.00	1.31	47.12	2
Hs-Zn11	47	8.67	115.0	98.18	5.55	1.09	70.93	1
Hs-V7	46	8.09	162.0	121.02	10.18	1.10	89.19	1
Hs-Cr6	34	5.98	466.0	114.18	64.59	1.27	144.62	3
Hs-As1	25	4.62	39.0	23.30	4.40	1.29	24.47	2
Hs-As2	30	4.14	59.2	25.66	11.26	1.43	31.74	2
Hs-Ni6	28	4.72	85.3	47.75	9.22	1.19	36.61	2
Hs-Zn5	30	4.90	132.0	102.51	9.69	1.14	61.29	1
Hs-Sb6	27	4.14	1.9	1.34	0.19	1.22	1.00	1
Hs-Sb16	28	3.97	1.6	1.24	0.11	1.13	0.55	1
Hs-B4	17	3.56	74.9	62.96	5.24	1.14	28.33	1
Hs-Sb7	14	2.20	1.7	1.32	0.20	1.20	0.49	1
Hs-Cr2	10	2.14	122.0	100.33	9.01	1.11	22.11	1
Hs-Sb15	4	1.02	1.8	1.47	0.32	1.33	0.38	1
Hs-Co2	6	0.99	33.7	21.50	6.01	1.19	3.47	1
Hs-Bi2	7	0.99	0.6	0.48	0.05	1.20	0.08	1
Hs-B3	6	1.08	71.4	60.25	6.45	1.10	5.64	1
Hs-Co7	4	0.67	39.6	25.45	9.54	1.41	4.96	2
Hs-Ag9	6	0.67	305.0	174.83	64.77	1.34	29.85	2
Hs-Ti11	4	0.64	6332.0	5963.25	269.92	1.19	613.85	1
Hs-Ti1	3	0.47	9637.0	7331.67	2192.02	1.47	1106.71	1
Hs-Bi6	6	0.61	0.5	0.42	0.02	1.05	0.01	1
Hs-Zn4	3	0.58	98.2	93.20	4.39	1.04	1.85	1
Hs-Hg9	5	0.49	46.2	34.52	6.54	1.15	2.20	1
Hs-As6	5	0.53	20.2	19.12	0.80	1.06	0.59	1
Hs-Sn1	3	0.53	3.5	3.50	0.00	1.00	0.00	1
Hs-Ni5	2	0.32	82.2	62.00	28.57	1.55	7.02	2
Hs-Ni4	3	0.39	59.9	49.43	9.17	1.24	3.70	1

注:Au、Ag、Hg含量单位为10^-9,其他元素含量单位为10^-6

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表3 喀拉铁克金铜铅锌成矿远景区Hs-4号异常部分单元素异常参数

异常编号	异常点数	异常面积/km²	极大值	平均值	标准离差	衬度值	规模	浓度分带
Hs-Au16	11	1.42	5.00	3.35	0.68	1.34	1.21	2
Hs-Au15	43	7.10	22.10	4.71	3.36	1.88	15.68	3
Hs-Cu4	6	0.73	48.80	44.92	2.95	1.12	3.59	1
Hs-Cu6	4	0.43	54.90	49.63	5.68	1.24	4.17	1
Hs-Ni11	63	11.94	228.00	50.16	24.47	1.25	121.29	3
Hs-B10	49	9.63	78.00	64.83	5.82	1.18	94.64	1
Hs-As5	49	8.41	42.30	23.60	6.00	1.31	47.12	2
Hs-Zn11	47	8.67	115.00	98.18	5.55	1.09	70.93	1
Hs-V7	46	8.09	162.00	121.02	10.18	1.10	89.19	1
Hs-Bi11	49	7.75	0.69	0.45	0.05	1.13	0.40	1
Hs-Cr6	34	5.98	466.00	114.18	64.59	1.27	144.62	3
Hs-W8	32	5.61	3.60	2.66	0.29	1.21	2.58	1
Hs-Sb14	31	5.37	1.84	1.33	0.17	1.21	1.22	1
Hs-Ni17	25	5.04	50.20	43.29	2.81	1.08	16.58	1
Hs-Zn17	24	4.53	133.00	98.88	9.17	1.10	40.20	1
Hs-Sb16	28	3.97	1.61	1.24	0.11	1.13	0.55	1
Hs-Sn12	16	1.94	4.30	3.84	0.26	1.10	0.67	1
Hs-Sn13	8	1.93	4.50	3.83	0.32	1.09	0.63	1

注:Au、Ag、Hg含量单位为10^-9,其他元素含量单位为10^-6

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2.3 萨喀尔得铜银成矿远景区(CuAgⅡ2)

位于研究区南部,阿尔帕确依切克开阔背斜构造的北西翼,呈NE向带状展布,长约6 km,宽约 3 km。成矿有利地层分布广泛,主要出露了志留系下统柯坪塔格组二段(S₁k²)、志留系中—上统塔塔埃尔塔格组(S_2-4t)、泥盆系下—中统依木干他乌组(D_1-2y)和石炭系上统别根他乌组(C₂b)。主要岩石组合为志留系、泥盆系粉砂岩和细砂岩,石炭系灰岩、生物碎屑灰岩。岩浆岩不发育,仅有基性岩脉零星出露,并受断层控制。断裂构造发育,主要发育4条断裂,从东到西依次为萨喀尔得断裂(F17)、比勒提断裂(F18)、喀拉阔断裂(F21)和区域性走向NEE的可牙克断裂(F16)。其中萨喀尔得断裂(F17)及其次级构造为主要控矿构造,倾角30°~55°,上盘为志留系中—上统塔塔尔塔格组(S_2-4t),下盘为石炭系上统别根他乌组(C₂b),破碎带厚15~20 m,发育灰黑色断层泥,厚0.05~0.4 m,破碎带内岩石具较强孔雀石化、黄铜矿化、黄铁矿化、褐铁矿化、硅化等蚀变矿化,发育3~4条褐铁矿化石英脉,脉厚0.15~0.30 m,石英脉倾向与破碎带倾向相反^[22]。远景区内分布有A1类Hs-5化探异常,元素组合为As、Ag、Bi、Sb、Cu、Hg,具体地球化学特征见表4。

表4 萨喀尔得铜银成矿远景区Hs-5号异常部分单元素异常参数

异常编号	异常点数	异常面积/km²	极大值	平均值	标准离差	衬度值	规模	浓度分带
Hs-Au33	2	0.48	3.00	2.80	0.28	1.12	0.14	1
Hs-Cu9	4	0.91	156.00	88.50	47.84	2.21	44.24	2
Hs-As17	8	1.69	514.00	84.41	173.62	4.69	112.25	3
H-Ag27	5	1.31	1485.00	430.60	589.87	3.31	392.79	3
Hs-Sb48	3	0.86	8.20	3.65	3.95	3.32	2.20	3
Hs-Bi20	2	0.46	3.00	1.88	1.58	4.70	0.69	3
Hs-Bi19	5	1.21	0.64	0.54	0.09	1.36	0.17	1
Hs-Hg43	5	0.95	79.10	44.82	20.02	1.49	14.12	2
Hs-Sb47	2	0.57	1.56	1.43	0.18	1.30	0.19	1
Hs-Ag25	3	0.62	173.00	147.33	22.68	1.13	10.81	1

注:Ag、Ag、Au含量单位为10^-9,其他元素含量单位为10^-6

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萨喀尔得铜矿点位于该远景区内,成因类型为中低温热液型,成矿时代为晚石炭世—早二叠世。矿化体严格受断裂控制,该铜矿^[35]共圈出4个铜矿体,矿体总体走向NE40°,倾向SE,倾角30°~45°,矿体长40~300 m,厚1.17 ~6.30 m,铜平均含量为0.83%~2.31%,属低品位铜矿体。矿体形态总体呈似板状、局部透镜体状,沿走向具有分支复合特点,矿石主要是由发育黄铜—黄铁(褐铁)矿化的石英脉和碎裂岩组成。矿石量211031 t,铜金属量共计2 764 t,属于小型铜矿^[22,36]。

在Ⅰ级布隆金—重晶石成矿远景区已发现布隆金矿床,Ⅱ级萨喀尔得铜银成矿远景区已发现萨喀尔得铜矿点,前人^[37,38,39]对其成矿地质条件及成矿规律都进行了较深入的研究。Ⅱ级喀拉铁克金铜铅锌成矿远景区内虽然发现了卡拉公盖多金属矿化点,但对其成矿潜力未做深入评价,因此本次分别选择区内典型矿床布隆金矿和萨喀尔得铜矿,利用地球化学定量预测面金属量法对喀拉铁克金铜铅锌成矿远景区进行Au、Cu资源量预测。

3 资源评价的原理及方法

根据研究区的实际情况,选用基于剥蚀系数的面金属量法^{[40,41,42,43]}进行喀拉铁克金铜铅锌成矿远景区资源量预测,基本思想是区域内的资源量与成矿远景区内的面金属量成正比,其中面积是通过化探综合异常、物探综合异常结合地质成矿特征圈定的成矿远景区面积,计算公式为:

(1) $\begin{array}{l} P = S \times (\overset{̅}{X} - X_{ϕ}), \end{array}$

(2) $\begin{array}{l} Pu = kP 。 \end{array}$

考虑到剥蚀系数F,那么式(2)变换为:

(3) $\frac{Pu}{1 - F} = kP 。$

再考虑到与典型矿床的相似度系数R,则

(4) $k_{预测} = R \times k_{典型} 。$

经式(1)、(2)、(3)、(4)可算出预测区资源量,公式如下:

(5) $P u_{预测} = R \times \frac{P u_{典型} \times S_{预测} \times ({\overset{̅}{X}}_{预测} - X_{ϕ}) \times (1 - F_{预测})}{S_{典型} \times ({\overset{̅}{X}}_{典型} - X_{ϕ}) \times (1 - F_{典型})} 。$

式中,k为考虑剥蚀系数状态下的比率系数;R为与典型矿床的相似度系数;F_典型为典型矿床的剥蚀系数;F_预测为远景区的剥蚀系数;S_典型为典型矿床的异常面积;S_预测为远景区的异常面积; ${\overset{̅}{X}}_{典型}$ 为典型矿床的平均含量; ${\overset{̅}{X}}_{预测}$ 为远景区的元素平均含量;X_ϕ为元素背景值;P为成矿远景区面金属量;Pu_典型典型矿床的资源量(或者储量);Pu_预测为远景区的资源量。

式(5)中涉及剥蚀系数F和与典型矿床相似度系数R这两个参数。其中对于剥蚀系数的计算,按照原生晕轴向分带理论^[44,45],因元素活动性和沉积温度差异,会在矿体周围形成前缘晕(矿头晕)、矿中晕、尾晕(矿尾晕)元素组合,这3种晕哪种对应的强度高、规模大,反映矿床剥蚀到哪种程度。不同类型矿床的原生晕元素组合不同。因此可应用水系沉积物元素组合特征判别矿床的剥蚀程度。结合前人研究以及研究区特征^{[44,45,46,47,48]},金矿的矿尾晕元素组合为W、Sn、Mo,矿头晕元素组合为As、Sb、Hg;铜矿的矿尾晕元素组合为Ag、Bi,矿头晕元素组合为As、Sb。因此本次布隆金矿选择元素组合为(W+Sn+Mo)/(As+Sb+Hg),萨喀尔得铜矿选择元素组合为(Ag+Bi)/(As+Sb),以均一化的平均值代入计算其剥蚀系数。

相似度是从成矿元素组合的角度考虑,笔者选取的元素组合为远景区内化探异常特征元素组合。利用距离公式定量判断远景区成矿元素组合与典型矿床之间的相似程度或者称相近程度的参数。布隆金矿选择Au、Hg、As、Sb、W、Ba元素组合参与计算,萨喀尔得铜矿选择Cu、Pb、Ag、As、Sb、Bi元素组合参与计算,公式为

(6) $d = {[\overset{N}{\sum_{n = 1}} (X_{n 预测} - X_{n 典型})^{2} / N]}^{\frac{1}{2}} (1 \leq n \leq N)$

式中,N为选取典型矿床的元素种类(本次为6个),X为测试分析值均一化的值,d为远景区与典型矿床的距离。从式(6)可以看出,d越大,表示距离越大,说明与典型矿床矿化信息越不相似,需作如下变化:

(7) $R = 1 - d / d_{\max} 。$

经式(7)计算得到每个点的相似度系数R,R越大表示与典型矿床成矿信息越相似。

4 喀拉铁克成矿远景区的资源评价

4.1 Au资源量预测

通过地球化学定量预测,按照式(5)计算出喀拉铁克金铜铅锌成矿远景区Au资源量,结果见表5。

表5 喀拉铁克金铜铅锌成矿远景区Au资源量计算结果

参数	喀拉铁克远景区	布隆金矿区
异常面积S/km²	25.64	24.78
异常平均值 $\overset{̅}{X}$ /10^-9	3.42	7.79
背景值X_ϕ/10^-9	1	1
剥蚀系数F	0.86	0.90
相似系数R	0.60
已知典型矿床的资源量/kg		1000
预测区考虑剥蚀系数的资源量/kg	309.77

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从表5可知,喀拉铁克金铜铅锌成矿远景区与布隆金矿区成矿信息有60%相似,布隆金矿剥蚀系数较大,剥蚀程度较深,远景区剥蚀强度较布隆金矿区要小,推测矿体埋藏比布隆金矿体较深,喀拉铁克金铜铅锌成矿远景区潜在Au资源量达到309.77 kg。

4.2 Cu资源量预测

通过地球化学定量预测,按照式(5)计算出喀拉铁克金铜铅锌成矿远景区Cu资源量,结果见表6。

表6 喀拉铁克金铜铅锌成矿远景区Cu资源量计算结果

参数	喀拉铁克远景区	萨喀尔得铜矿区
异常面积S/km²	25.64	17.80
异常平均值 $\overset{̅}{X}$ /10^-6	32.87	27.46
背景值X_ϕ/10^-6	26.5	26.5
剥蚀系数F	0.59	0.79
相似系数R	0.74
已知典型矿床的资源量/t		2764
预测区考虑剥蚀系数的资源量/t	38168

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从表6可知,喀拉铁克金铜铅锌成矿远景区与萨喀尔得铜矿区成矿信息有74%相似,喀拉铁克金铜铅锌成矿远景区剥蚀系数较大,剥蚀程度较大,喀拉铁克远景区剥蚀强度较萨喀尔得铜矿要大,推测矿体埋藏比萨喀尔得铜矿体较浅,喀拉铁克金铜铅锌成矿远景区潜在Cu资源量达到38 168 t。

喀拉铁克金铜铅锌成矿远景区既有铜矿化,又有金矿化,通过野外工作在该远景区发现了卡拉公盖多金属矿化点,找矿潜力较大。

5 结论

1) 通过在本区开展水系沉积物测量,圈定了3处找矿远景区,分别为Ⅰ级成矿远景区布隆金—重晶石成矿远景区(AuBaⅠ1),Ⅱ级成矿远景区喀拉铁克金铜铅锌成矿远景区(AuCuPbZnⅡ1)、萨喀尔得铜银成矿远景区(CuAgⅡ2),并在相应的找矿远景区发现了3处矿床(点),地球化学测量能够缩小靶区,圈定异常,具有很好的找矿效果。

2) 对资料相对匮乏和研究深度不够的找矿远景区,以晕的扩散模式为依据,结合地质成果圈定次生晕异常,可以用地球化学定量预测(面金属量法)进行简单的资源评价和资源估算,为下一步找矿提供依据。

3) 喀拉铁克金铜铅锌成矿远景区潜在Au资源量309.77 kg,Cu资源量38 168 t,具备一定的找矿潜力。

The authors have declared that no competing interests exist.

作者已声明无竞争性利益关系。

致谢:

本文的完成得到了武警黄金第七支队各位领导的大力支持,王建平导师在成文过程中给予了重要指导和帮助,杨宝忠老师和柳志进高级工程师提出了宝贵的修改意见,在此一并表示衷心的感谢。

参考文献

原文顺序

文献年度倒序

文中引用次数倒序

被引期刊影响因子

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肖克炎, 张晓华, 李景朝 , 等.

全国重要矿产总量预测方法

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