青海省刚察县哈尔盖地区寻找金矿床前景地球化学预测研究

包元华

（青海省有色第三地质勘查院，青海 西宁 810001）

地球化学勘查是矿产资源勘查的重要手段之一，在大型化探和异常源搜索可以取得良好效果。在找金过程中，可用土壤地球化学以及水系沉积物地球化学方法，运用于处理圈层中广泛的金矿床和伴生元素异常，并取得了良好效果。

1 哈尔盖地区概述

哈盖地区处于祁连加里东期钨、稀有铜成矿带和祁连－加里东期南缘的祁连加里东成矿带中。主要构造拉脊山混杂岩带当中，发现了大量的金矿床，包括民和硖门金矿、化隆尼旦沟金矿等。岩浆岩多为加里东期侵入岩，岩性为花岗闪长岩，以及二长花岗岩。构造的类型，主要有断裂构造、韧性剪切带，以及褶皱构造等等。按照该省的三轮分区，调查区祁连成矿省中祁连加里东期钨、稀有、铜成矿带和南祁连加里东期成矿带。该地区有许多已知的成矿事实，以及类型不同的成因，该混杂带有着非常丰富的矿产资源。在主构造拉脊山的混杂岩带当中，发现了大量的金矿床。除此之外，因为动力变质作用，该地区的岩石大多为碎裂岩石[1]。发现的这些矿产信息，为该地区矿产资源的评价，提供了大量真实可供参考的数据，突出了该地区优越的找矿条件。

2 地球化学数据处理

R型因子分析的主要目的，是对变量进行简化。并按照有限的变量，所揭示出的物性、其量级结构，以及分布的发展趋势等，来对区域内的地球化学场进行描述[2]。基于地球化学的立场，对地质构造与控矿的模式，进行深入的理解与分析。根据17个元素的相关矩阵进行因子分析。考虑到前10个特征根较大且累积贡献率为85%的因子为主要因子，旋转因子模型采用最大方差法进行方差极大斜交旋转。

使用主因子模型计算每个数据点的每个因子的测量值，并绘制因子测量图。KMO与Bartlettt检验，可以得出因子所具有的合理性。各个因子所具有的材料性能，主要是取决于某些有着较高绝对载荷值的构件。所以，绝对载荷值较高的元素被视为各因素的主要载荷元素。对于具有最大特征根和第二大特征根的前1和2因子，由于许多元素的绝对荷载值较高，≥0.4用作主要荷载元素。前九个因子系数的特征根、主要荷载元素和荷载值以及系数的结构公式如表1所示。

表1 因子结构式

F1因子的高质量表面位于工区的中部，分布在北西方向，与该区的主要结构，具有相对的一致性。荷载系数所反映的是基岩元素，和这一地区六道沟组的形成，相互吻合。F7因子高值区，也表现出西北分布特征，是反映该区金矿化的成矿因素[3]。HS36异常的喷发位于含金系数高的地区，与该地区六道沟组的形成相吻合。这表明该异常可能是该地区的一个富金综合矿床。F1和F7因子的高质量范围仅与拉脊山混合带六道沟组的分布剖面相匹配。研究表明，超基性岩的叠加断裂活动，是研究区金矿化的主要影响因素。所以，在异常研究当中，需要格外注意该组分布剖面当中，构造活动的相关剖面。

3 元素分布特征

区域内，各个元素的原始数据集的变异系数(CV1)，以及背景数据变异系数(CV2)，这两个系数分别对两类数据集所具有的分散程度，进行相应的表示。CVL/CV2的比值，反映出了在背景拟合的过程当中，其离散值所具有的平坦程度。按照二者的比率，可以看到以下特征。

（1）Hg和Au两种元素是唯二变化范围大、数据量大、富集，以及矿化概率高的元素。Hg主要是集中于哈尔盖河等大型河流区域，其与该地区构造活动，具有一定的关联性，但是富集与矿化的程度，可能不会很高。该成矿领域目前尚无良好的Hg成矿事实。此外，该地区汞Hg和黄金之间的相关性非常低。在随后的异常研究中，并没有收集到有关于汞矿化的相关信息。根据推测，这也许是因为其他的一些非矿化的因素所导致，Au可能是研究区的一种主要的成矿元素。受到地质构造位置的影响，其有着较大的成矿可能性，而且这次异常的检查结果，也对这一推测，提供了重要的依据。

（2）含量变化有着较大的幅度，而且有着较多的高强数据。其中，能够增加成矿几率的元素，主要有Cu、Cr、Ni、As、Sb、Bi、Ag、W、Mo、La等。Cu、Cr、Ni等元素的富集程度，主要是与区内该混杂带中基性一超基性岩的分布，有着一定的关系，As、Sb、Ag等元素与区内的构造活动，有着一定的关联性。Bi、W、Mo、La则主要是与区内北侧，大量分布的中酸性侵入岩体，有着一定的关系。但是，通过异常验证结果，只在铜中发现有关矿化信息，在其他的元素当中，并未发现相对良好的矿化信息。所以，上述元素反映的主要是该地区的地质背景，或者是构造的活动。

（3）较低的含量幅度变化，高强数据比较小的元素有Co、Zn、Ti、Pb、Sn等，表明该类元素，在区内富集成矿几乎是不可能的。通过对该区地层单元和主要侵入体中Au、As、Sb、Hg元素平均值的统计，以及编制的元素相对丰度图，发现Au元素，在寒武系六道沟组地层当中的分布，呈现为高背景，基本上是该地区平均水平的12倍。

4 元素综合异常圈定

4.1 单元素数据处理

对测区内的21种元素的原始数据集，以及成矿区内的数据集，实施离群点(最高值与最低值)的迭代处理，以(X±3S)迭代，对＞X+3S或＜X-3S的值，依次进行迭代，一直到没有能够剔除掉的离群数值为止，构成背景数据集，计算出背景值(C0)、背景变化系数(CV0)，以及背景标准离差(S0)，将其当做对异常下限，进行确定的重要基础。因为区内元素的背景值，普遍不高，而且区内有利的成矿区六道沟组内的元素背景值，有一些是要高于全区的背景值，单纯的利用迭代法，其所计算而来的异常下限太低。所以，在参照迭代法，对下限进行计算之后，在于区内的实际情况结合，做出相应的调整，兼顾到在找矿有利区，将异常圈定出的前提条件下，尽可能地不要的漏圈其他区域的异常。再将青海省区域的1：250000化探报告，以及邻区的异常下限，当做参考依据，对测区内各个元素应用的异常下限，做出相应的明确，详见表2。

表2 单元素异常下限

如表2所示，大多数元素都在使用迭代法计算的异常下限内，该方法仅指整个区域的元素背景值。这将是大量与勘探无关的异常，并将对核查工作产生重大影响。仅是将六道沟组元素的背景值，当做异常下边界，发现和基性超基性火山岩相关的大多元素的下边界大大增加。这阻止了这些元素，在其他地层带中描绘的异常。该区域当中的元素，仅仅是当做单位元素显示的一种例外情况。最后，对各种信息进行收集，以对下限做出明确，在验证的过程当中，发现了许多更加有利的矿化信息。

4.2 综合异常圈定与筛选

按照每一种元素的异常图，把21个元素当中的单个元素的异常，通过转绘进行合并，然后在整个范围内过滤所有异常。输入完整异常的单个唯一异常，并对异常组合的特征值进行计算，也就是对异常数的统计，并将、平均值下限、峰值等参数计算出来，以对异常、相对规模进行计算。之后依据相规模，对综合异常的元素进行排列，按相对规模排列相对尺度最大或较大、变异系数较大的元素。综合异常的主要元素是成矿事实或有利的地质条件和较高的元素含量。地球表面的前几千种元素，都被认为是有着广泛异常性的组合性元素，然而与主要元素紧密相关的元素，则不会受到相对规模的制约[6]。其中，金地球化学图极值对应的区域具有复杂的元素性质，特征值如表3所示。

表3 综合异常特征表

该地区的整个Au元素分布在西南部较高，东北部较低。从西南到中部有较大的高背景分布，从北到东北有较低的背景分布。极值区位于拉脊山构造混杂区，位于工作区中部。该地区主要由基性火山岩组成。该区域的构造缺陷非常明显，主要在北西到南东方向。该段是该地区最有利的成矿段，也是寻找构造蚀变岩型金矿的有利地段。

工作区的西南部，有一小面积的极值性区域，出露的地层主要是早、中三叠世大加连组与江河组。岩性主要是石灰岩、长石砂岩、石英砂岩，富集成矿的可能性非常大。研究区的各层As、Sb、Hg元素，有着不同的分布趋势，表明通过常规的元素组合方式进行找矿，并不具有可行性。研究区内的金矿床，指示元素的组合需要按照工区的具体情况来明确，按照元素地球化学图当中，有着元素高值区的分布特点，确定出该区找金指示元素的组合，是：Au、V、Co、Ti。全区Au的平均值是0.57×10-9，最大值是707×10-9。在HS36号的异常区之内，Au、V、Co、Ti四元素都处在极高的背景状态下，表明异常区有着较好的找金前景。

5 异常检查

5.1 异常检查成果

在HS36异常区，及其周边的范围之内，进行比例为1：10000的土壤测量工作，将金单元素的异常基本，呈带状的形式分布，圈定出来，以Au为主要元素的综合异常有7个，异常的形态大多呈带状的形式分布，与构造非常吻合，而且有着较高的异常峰值，最高可达33704×10-9。详细查询土壤当中的As最大值是31.7×10-6，Sb的最大值是1.82×10-6，数值都不高，表明As与Sb在此处，所具有对于找金的指示意义，并不是很大。

在HS22的异常查证当中，通过比例为1：10000的土壤测量工作，共计圈定出5个的土壤综合异常。其中，以Au为主元素的有2个综合异常，Au的最高值为76.3×10-9。在HS15的异常查证当中，通过同比例的土壤测量，综合异常有8个，其中以Au为主元素的综合异常有3个，Au的最高值是56.2×10-9。

研究区所在的西南角的金高背景区，属于是单一的金高值点，无其他的伴生元素。勘探异常的检查显示，其主要出露于三叠系中下部的碎屑岩，有着微弱的构造活动，无法找到与关金矿成矿有关观的信息。

据此推测，局部地层的富集可能是金异常的原因，而金异常对找矿意义不大。断裂构造是成矿带最重要的成矿条件，深部含金热液是该区成矿的重要载体，在这方面，该地区的矿化与时间、空间和物质来源有内在联系。该区成矿带具有以金为主的找矿前景。

5.2 检查成果评述

经过异常查证，发现区内有着进一步找金工作价值的异常，主要是集中于拉脊山构造混杂岩带当中，或是邻近的地段，查证之后，都有着比较好的找金发现，如表4所示。

表4 刚察地区金异常检查情况

其中，成矿异常最有可能的是HS36。通过对HS15进行检查，发现金元素的显示良好。异常带即便不在拉脊山构造混杂带当中，但其构造活动与其运动发育的次级断裂，有一定的关系。在其他低土壤地区，异常检查没有产生令人满意的结果，也没有提供更好的异常信息和成矿信息。例如，研究区域西南角的HS3、HS32和Au异常，尽管下层几乎没有构造活动，但在验证期间未发现良好的检测结果。因此可以认为，这只是局部元素富集，与成矿并不具有较大关系。

6 结果探讨

各元素异常下限合理确定非常关键。利用下限计算和现有化探成果结合，才可以实现合理的异常下限。基于此，运用地球化学图、因子测量图，对元素的组合进行确定，同时与地层成矿分析相结合，对综合异常进行正确地圈定，最终的找金效果较好。

按照元素的变异系数图，能够大致地确定这一区域，富集整合矿的元素是Au。与此同时，金元素的高值，是找寻和Au有关矿产的重要标志，尤其是在拉脊山的混合构造带，这有利于勘查区的成矿。随着化探程度的不断增加，Au的强度也在逐渐地增加。

研究区内Au元素与V、Co、Ti等元素有着密切的关系，共同构成了研究区找金特征元素的组合。单独使用常规的Au、As、Sb、Hg组合，并将其当作找金的根据，是与这一地区内的实际情况不符的。后续的异常查证工作，也能够说明不能用该组合作为找金依据，这对拉脊山构造混杂岩带中的找金预测具有一定现实意义。

综上，该区寒武系六道沟组是金矿化的有利场所。Au、V、Co、Ti等特征元素的异常组合主要出现在地层分布剖面中。研究区其他地层含金背景低，构造活动不发育，找金效果并不好。尤其是局部地层富集引起的点异常，成矿的可能性很小。