青海省都兰县金水口地区水系沉积物地球化学异常特征及找矿前景

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.22

现代地质 ›› 2021, Vol. 35 ›› Issue (05): 1397-1410.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2021.22

青海省都兰县金水口地区水系沉积物地球化学异常特征及找矿前景

李超¹(), 罗先熔¹(), 邱炜², 王宇慧¹, 赵欣怡¹, 郑超杰¹, 刘攀峰¹

1.桂林理工大学地球科学学院隐伏矿床预测研究所,广西桂林 541004
2.青海省地质调查院,青海西宁 810012

收稿日期:2020-11-16 修回日期:2021-03-04 出版日期:2021-10-10 发布日期:2021-11-04
通讯作者: 罗先熔
作者简介:罗先熔,男,教授,博士生导师,1953年出生,地球化学专业,从事地质、地球化学研究工作。Email: lxr811@glut.edu.cn。
李超,男,硕士研究生,1995年出生,地质资源与地质工程专业,从事勘查地球化学研究工作。Email: 946809221@qq.com。
基金资助:
国家重点研发计划项目“深部铀成矿信息识别技术研究”(2017YFC0602604HT02);国家重点研发计划项目“穿透性地球化学勘查技术”(2016YFC0600603);青海省科学技术厅应用基础研究计划项目(2018-ZJ-779)

Geochemical Anomalies Characteristics of Stream Sediments and Ore-Search Prospect in Jinshuikou Area of Dulan County, Qinghai Province

LI Chao¹(), LUO Xianrong¹(), QIU Wei², WANG Yuhui¹, ZHAO Xinyi¹, ZHENG Chaojie¹, LIU Panfeng¹

1. College of Earth Science,Institute of Concealed Mine Prospecting,Guilin University of Technology,Guilin,Guangxi 541004,China
2. Qinghai Institute of Geological Survey,Xining,Qinghai 810012,China

Received:2020-11-16 Revised:2021-03-04 Online:2021-10-10 Published:2021-11-04
Contact: LUO Xianrong

摘要/Abstract

摘要：

为优选青海省都兰县金水口找矿靶区,在了解该区地质特征的基础上开展了1:50 000水系沉积物测量工作。基于原始测量数据,运用区域浓集系数(RCC)等特征参数对Au、As、Sb、Bi、Hg、Co、Cr、Ni、Zn共9种微量元素含量进行统计分析,推断出Zn、Au元素具有较大的成矿潜力。利用统计学软件SPSS25对9种元素进行R型系统聚类分析、相关分析及R型因子分析,共划分F1(Co-Cr-Ni)、F2(Au-Bi-Zn)、F3(As-Sb)、F4(Hg)4组成矿元素组合。采用衬度异常法求出各元素及元素组合异常下限,运用Surfer15软件将元素及元素组合衬度数据编制成异常图,结合区内元素异常特征及成矿地质条件共圈定5个预测找矿靶区。对Ⅰ-1号靶区1号多金属矿化体进行异常查证,拣块样化学分析显示锌、全铁含量均达最低工业品位。对Ⅰ-2号靶区2、3号多金属矿化体进行探槽工程揭露,经取样分析显示部分锰、锌含量已达边界品位,全铁含量接近边界品位,金具备一定成矿潜力,表明金水口地区有较大的锌铁金锰成矿潜力。

关键词: 水系沉积物, 地球化学特征, 衬度异常法, 找矿前景, 青海都兰

Abstract:

To optimize the prospecting target area in Jinshuikou, Dulan County, Qinghai Province, a 1:50,000 stream sediment survey was carried out based on understanding the geological characteristics of the area. Based on the original measured data, the contents of nine trace elements including Au, As, Sb, Bi, Hg, Co, Cr, Ni, and Zn are statistically analyzed by using the regional concentration coefficient (RCC) and other characteristics parameters. It is concluded that Zn and Au have great metallogenic potential. The R-type cluster analysis, correlation analysis, and R-type factor analysis of nine elements were carried out by using statistical software SPSS25. Four ore element combinations were divided, including F1(Co-Cr-Ni), F2(Au-Bi-Zn),F3(As-Sb), and F4(Hg). The contrast anomaly method is used to calculate the anomaly lower limit of each element and element combination. Surfer15 software is used to compile the element and element combination contrast data into an anomaly map. Combined with the characteristics of element anomaly and metallogenic geological conditions, five prospecting targets are delineated. The abnormality of the No.1 polymetallic minerali-zation in the No.1-1 target area was verified, and the chemical analysis of the picked samples showed that the contents of zinc and total iron reached the lowest industrial grade. The exploration trench project was carried out on the No.2 and No.3 polymetallic mineralization bodies in the No.1-2 target area. After sampling and analysis, it was shown that the contents of some manganese and zinc had reached the boundary grade, and the total iron content was close to the boundary grade, and gold had a certain degree of metallogenic potential indicates that the Jinshuikou area has a large metallogenic potential of zinc, iron, gold and manganese.

Key words: stream sediment, geochemical characteristics, lining value anomaly method, prospecting potential, Dulan County, Qinghai Province

中图分类号:

P632

李超, 罗先熔, 邱炜, 王宇慧, 赵欣怡, 郑超杰, 刘攀峰. 青海省都兰县金水口地区水系沉积物地球化学异常特征及找矿前景[J]. 现代地质, 2021, 35(05): 1397-1410.

LI Chao, LUO Xianrong, QIU Wei, WANG Yuhui, ZHAO Xinyi, ZHENG Chaojie, LIU Panfeng. Geochemical Anomalies Characteristics of Stream Sediments and Ore-Search Prospect in Jinshuikou Area of Dulan County, Qinghai Province[J]. Geoscience, 2021, 35(05): 1397-1410.

图/表 12

图1 区域大地构造位置((a),据文献[1]修改)及研究区地质矿产简图(b) 1.全新统冲积物;2.上更新统冲洪积物;3.中更新统洪积物;4.上元古界铁勒木图达吾组;5.上元古界变质二长花岗岩;6.中元古界跃进山南坡组;7.中元古界铁矿山组;8.中元古界巴尔图达吾组;9.下元古界白沙河岩组三岩段;10.下元古界白沙河岩组二岩段;11.下元古界白沙河岩组一岩段;12.上太古界大干沟组;13.上太古界金水口岩群;14.上三叠统辉长岩;15.上三叠统石英闪长岩;16.下泥盆统似斑状二长花岗岩;17.上志留统中细粒花岗闪长岩;18.上志留统中粒花岗闪长岩;19.基性岩脉;20.伟晶岩脉;21.花岗闪长岩脉;22.二长花岗岩脉;23.石英脉;24.闪长岩脉;25.辉长辉绿岩脉;26.黑云斜长变粒岩捕虏体;27.实测整合岩层界线;28.推测整合岩层界线;29.低级变质相带(接触变质相);30.低级变质相带(区域变质相);31.实测正断层;32.实测逆断层;33.实测性质不明断层;34.线状背斜;35.线状向斜;36.间歇河及流向;37.多金属矿点及编号;38.研究区。

Fig.1 Location of regional geotectonic (a) (revised according to reference [1]) and sketch map of geological and mineral resources in the study area (b)

表1 青海省都兰县金水口地区水系沉积物测量地球化学参数统计

Table 1 Statistics of geochemical parameters of sediment survey in Jinshuikou area of Dulan County, Qinghai Province

参数	Au	As	Sb	Bi	Hg	Co	Cr	Ni	Zn
最大值	7.70	22.60	3.80	1.25	38.50	83.10	304.00	139.00	546.00
最小值	0.62	0.54	0.53	0.11	18.00	12.20	23.22	12.70	41.50
最大值/最小值	12.42	41.85	7.17	11.36	2.14	6.81	13.09	10.94	13.16
算术平均值	1.46	7.16	0.74	0.30	23.50	22.51	50.08	24.11	70.28
标准差	0.66	2.66	0.25	0.14	3.88	6.67	25.65	9.84	36.90
中位数	1.36	7.15	0.68	0.26	22.10	21.40	43.50	22.00	63.80
偏度	5.18	0.55	6.52	2.65	1.22	2.24	3.93	4.77	8.62
总样品数/件	493	493	493	493	493	493	493	493	493
有效样品数/件	475	486	415	448	464	469	469	461	469
剔除率/%	3.70	1.40	15.80	9.10	5.90	4.90	4.90	6.50	4.90
剔除后算术平均值	1.37	7.03	0.67	0.26	22.86	21.61	46.06	22.29	65.00
剔除后标准差	0.33	2.43	0.06	0.07	2.98	5.02	15.19	5.05	11.22
剔除后中位数	1.33	7.10	0.68	0.24	21.98	21.20	42.40	21.60	63.10
剔除后偏度	0.29	-0.11	0.04	0.66	0.71	0.47	0.90	0.43	0.58
东昆仑成矿带背景值	1.10	9.00	0.60	0.30	11.00	8.00	37.00	17.00	51.00
区域浓集系数	1.21	0.79	1.13	0.80	2.00	2.65	1.15	1.27	1.24

图2 元素R型系统聚类分析图

Fig.2 Element spectrum of R-type cluster analysis

表2 水系沉积物地球化学数据相关系数矩阵

Table 2 Correlation coefficient matrix of stream sediment geochemical data

元素	Au	As	Sb	Bi	Hg	Co	Cr	Ni	Zn
Au	1
As	0.004	1
Sb	-0.009	0.380	1
Bi	0.349	0.080	0.067	1
Hg	0.125	0.105	0.011	0.129	1
Co	0.092	-0.205	-0.089	0.129	-0.014	1
Cr	0.091	-0.125	-0.028	0.127	0.045	0.404	1
Ni	0.075	-0.029	-0.013	0.153	0.057	0.375	0.662	1
Zn	0.521	0.035	0.015	0.350	0.015	0.329	0.324	0.218	1

表3 KMO和巴特利特检验

Table 3 KMO and Bartlett test

KMO取样适切性量数	巴特利特球形度检验
KMO取样适切性量数	近似卡方	自由度	显著性
0.627	854.696	36.000	0.000

表4 正交旋转因子载荷矩阵及因子方差贡献累计

Table 4 Rotated orthogonal factors and cumulative variance contributions

元素	F1	F2	F3	F4
Au	-0.036	0.841	-0.064	0.066
As	-0.122	0.054	0.807	0.141
Sb	0.013	0.013	0.833	-0.100
Bi	0.095	0.668	0.119	0.163
Hg	0.027	0.094	0.022	0.960
Co	0.646	0.199	-0.220	-0.149
Cr	0.872	0.092	-0.025	0.042
Ni	0.863	0.033	0.062	0.106
Zn	0.297	0.782	0.019	-0.145
特征值	2.036	1.826	1.417	1.038
方差贡献/%	22.624	20.291	15.739	11.537
累计方差贡献率/%	22.624	42.915	58.654	70.190

表5 青海省金水口地区水系沉积物地球化学衬度参数特征统计

Table 5 Statistical characteristics of geochemical contrast parameters of stream sediments in Jinshuikou area of Qinghai Province

元素	平均值	标准差	衬度平均值	衬度标准差	衬度异常下限	衬度中带值	衬度内带值
Au	1.330	0.330	1.000	0.246	1.246	1.492	1.984
As	7.100	2.430	1.000	0.342	1.342	1.684	2.368
Sb	0.680	0.060	1.000	0.094	1.094	1.188	1.376
Bi	0.240	0.070	1.000	0.303	1.303	1.606	2.212
Hg	21.980	2.980	1.000	0.135	1.135	1.270	1.540
Co	21.200	5.020	1.000	0.235	1.235	1.470	1.940
Cr	42.40	15.190	1.000	0.358	1.358	1.716	2.432
Ni	21.60	5.050	1.000	0.234	1.234	1.468	1.936
Zn	63.10	11.220	1.000	0.178	1.178	1.356	1.712
Co-Cr-Ni	—	—	3.025	0.673	3.698	4.371	5.717
Au-Bi-Zn	—	—	3.151	0.420	3.571	3.991	4.831
As-Sb	—	—	1.993	0.431	2.424	2.855	3.717

图3 元素衬度异常剖析图 1.全新统冲积物;2.上更新统冲洪积物;3.中更新统洪积物;4.上元古界铁勒木图达吾组;5.上元古界变质二长花岗岩;6.中元古界跃进山南坡组;7.中元古界铁矿山组;8.中元古界巴尔图达吾组;9.下元古界白沙河岩组三岩段;10.下元古界白沙河岩组二岩段;11.下元古界白沙河岩组一岩段;12.上太古界大干沟组;13.上太古界金水口岩群;14.上三叠统辉长岩;15.上三叠统石英闪长岩;16.下泥盆统似斑状二长花岗岩;17.上志留统中细粒花岗闪长岩;18.上志留统中粒花岗闪长岩;19.基性岩脉;20.伟晶岩脉;21.花岗闪长岩脉;22.二长花岗岩脉;23.石英脉;24.闪长岩脉;25.辉长辉绿岩脉;26.黑云斜长变粒岩捕掳体;27.实测整合岩层界线;28.推测整合岩层界线;29.低级变质相带(接触变质相);30.低级变质相带(区域变质相);31.正断层;32.逆断层;33.实测性质不明断层;34.线状背斜;35.线状向斜;36.间歇河及流向;37.多金属矿点及编号。

Fig.3 Analysis of element contrast anomalies

图4 青海省金水口靶区预测及工程验证图 1.全新统冲积物;2.上更新统冲洪积物;3.中更新统洪积物;4.上元古界铁勒木图达吾组;5.上元古界变质二长花岗岩;6.中元古界跃进山南坡组;7.中元古界铁矿山组;8.中元古界巴尔图达吾组;9.下元古界白沙河岩组三岩段;10.下元古界白沙河岩组二岩段;11.下元古界白沙河岩组一岩段;12.上太古界大干沟组;13.上太古界金水口岩群;14.上三叠统辉长岩;15.上三叠统石英闪长岩;16.下泥盆统似斑状二长花岗岩;17.上志留统中细粒花岗闪长岩;18.上志留统中粒花岗闪长岩;19.基性岩脉;20.伟晶岩脉;21.花岗闪长岩脉;22.二长花岗岩脉;23.石英脉;24.闪长岩脉;25.辉长辉绿岩脉;26.黑云斜长变粒岩捕虏体;27.实测整合岩层界线;28.推测整合岩层界线;29.低级变质相带(接触变质相);30.低级变质相带(区域变质相);31.正断层;32.逆断层;33.实测性质不明断层;34.线状背斜;35.线状向斜;36.间歇河及流向;37.多金属矿点及编号;38.Zn衬度异常;39.Au衬度异常;40.Co衬度异常;41.Sb衬度异常;42.F1衬度组合异常;43.F2衬度组合异常;44.F3衬度组合异常;45.F4衬度异常;46.完工的槽探及编号;47.找矿靶区及编号。

Fig.4 Prediction and engineering verification map of the target area in Jinshuikou, Qinghai Province

图5 TC15号探槽剖面图 1.黑云斜长变粒岩;2.黑云斜长片麻岩;3.花岗闪长岩;4.矿体;5.砂砾石土层;6.褐铁矿化;7.样品位置及编号。

Fig.5 The sectional view of the TC15 trench

图6 黑熊沟南侧2号锰铁锌矿化体新鲜面(a)及风化面(b)

Fig.6 No.2 manganese-iron-zinc mineralization on the south side of Heixionggou fresh surface (a) and weathered surface (b)

表6 TC15和TC16刻槽化学样品分析结果

Table 6 Analysis results of TC15 and TC16 grooved chemical samples

工程编号	样品编号	分析结果
工程编号	样品编号	Zn含量/ %	全铁含量/ %	Au含量/ (g/t)	Mn含量/ %
TC15	TC15H1	0.375	22.53	0.25	19.50
TC15	TC15H2	0.271	16.96	0.19	26.18
TC16	TC16H1	0.546	20.80	0.26	17.92
TC16	TC16H3	0.246	12.21	0.16	24.60

参考文献 28

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青海省都兰县金水口地区水系沉积物地球化学异常特征及找矿前景

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