甘肃北山前红泉地区水系沉积物地球化学特征及找矿方向

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.06.07

现代地质 ›› 2022, Vol. 36 ›› Issue (06): 1513-1524.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2022.06.07

甘肃北山前红泉地区水系沉积物地球化学特征及找矿方向

陈世明(), 杨镇熙(), 雷自强, 康维良, 张晶, 赵青虎

甘肃省地质矿产勘查开发局第四地质矿产勘查院,甘肃酒泉 735000

收稿日期:2021-04-25 修回日期:2022-06-30 出版日期:2022-12-10 发布日期:2023-01-11
通讯作者: 杨镇熙
作者简介:杨镇熙,男,高级工程师,1988年出生,地质学专业,从事区域地质调查及矿产勘查工作。Email:786893434@qq.com。
陈世明,男,工程师,1984年出生,资源勘查工程(固体方向)专业,从事矿产地质调查及勘查工作。Email:326752329@qq.com。
基金资助:
甘肃省基础地质调查项目“甘肃省玉门市前红泉—黑山北滩地区1∶5万矿产远景调查”(甘财经二[2017]105号);甘肃省基础地质调查项目“甘肃省玉门市前红泉—黑山北滩地区1∶5万矿产远景调查”(甘财经二[2018]59号);甘肃省基础地质调查项目“甘肃省玉门市前红泉—黑山北滩地区1∶5万矿产远景调查”(甘财经二[2019]39号);甘肃省基础地质调查项目“甘肃省玉门市前红泉—黑山北滩地区1∶5万矿产远景调查”(甘资财环[2020]28号)

Geochemical Characteristics and Prospecting on Stream Sediment Survey in Qianhongquan Area of Beishan in Gansu Province, China

CHEN Shiming(), YANG Zhenxi(), LEI Ziqiang, KANG Weiliang, ZHANG Jing, ZHAO Qinghu

Fourth Institute of Geological and Mineral Exploration of Gansu Provincial Bureau of Geology and Mineral Resources, Jiuquan, Gansu 735000, China

Received:2021-04-25 Revised:2022-06-30 Online:2022-12-10 Published:2023-01-11
Contact: YANG Zhenxi

摘要/Abstract

摘要：

前人在研究区开展过1∶20万水系沉积物测量及重砂测量,但受比例尺限制,异常面积过大,查证目标不够明确,找矿效果不佳。本次通过对前红泉地区开展1∶5万水系沉积物测量工作,初步总结了该区地球化学特征,根据元素组合特征、成矿地质条件等圈定出综合异常10处;在分析综合异常特征、异常检查情况及成矿潜力的基础上划分了成矿远景区4个,分别为受断裂和韧性剪切带控制的万岁山金成矿远景区、黑山头金多金属成矿远景区、与基性岩有关的帐房山铜钴镍成矿远景区及受酸性岩体内构造裂隙控制的红柳疙瘩钨成矿远景区;在成矿远景区内优选出找矿靶区4处,并提出了下一步找矿工作的建议。

关键词: 水系沉积物, 地球化学特征, 成矿远景区, 找矿靶区, 甘肃北山

Abstract:

After the regional geochemical survey and natural heavy mineral survey with the scale of 1∶200 000, a detailed geochemical survey with the scale of 1∶50 000 was implemented in Qianhongquan area of Beishan in Gansu Province, China. The sampling media in this detailed survey is stream sediments sieved between 4 and 20 meshes and 17 elements (W, Sn, Mo, Bi,Cu,Pb,Zn, Cd,Au,Ag, As, Sb, Hg, Co,Ni,Cr, Nb) were analyzed. The geochemical characteristics such as the statistical parameters of elemental concentrations, elemental assemblages based on correlation analysis and R-type cluster analysis were reported and the geochemical anomalies were determined and assessed. Based on these results of geochemical survey, four metallic prospecting areas are recognized which are Wansuishan Au metallic prospecting area controlled by the fracture zone, Heishantou Au-polymetallic prospecting area controlled by the ductile shear zone, Zhangfangshan Cu-Co-Ni polymetallic prospecting area controlled by the basic rocks, and Hongliugeda W metallic prospecting area controlled by tectonic fractures formed in acidic intrusive rocks. Furthermore, four detailed metallic targets are delineated in these prospecting areas for the future exploration works.

Key words: stream sediments, geochemical characteristics, metallic prospecting area, metallic exploration target, Beishan in Gansu

中图分类号:

P632

陈世明, 杨镇熙, 雷自强, 康维良, 张晶, 赵青虎. 甘肃北山前红泉地区水系沉积物地球化学特征及找矿方向[J]. 现代地质, 2022, 36(06): 1513-1524.

CHEN Shiming, YANG Zhenxi, LEI Ziqiang, KANG Weiliang, ZHANG Jing, ZHAO Qinghu. Geochemical Characteristics and Prospecting on Stream Sediment Survey in Qianhongquan Area of Beishan in Gansu Province, China[J]. Geoscience, 2022, 36(06): 1513-1524.

图/表 14

图1 北山南带岩石构造图(a)及前红泉地区地质简图(b) 1.石炭系—二叠系浅海相碎屑岩、碳酸盐岩和火山岩;2.古元古界中低级副变质岩系;3.太古宇花岗质-英云闪长质片麻岩;4.加里东期—海西期石英闪长岩和花岗岩;5.基性—超基性岩;6.韧性剪切带;7.断层;8.地质界线;9.金矿床;10.金矿点;11.第四系冲洪积物;12.长城系古硐井群一组;13.长城系古硐井群二组;14.三叠纪斑状花岗闪长岩;15.三叠纪花岗闪长岩;16.二叠纪石英二长闪长岩;17.泥盆纪英云闪长岩;18.中元古代片麻状花岗岩;19.花岗岩脉;20.辉长岩脉;21.金矿(化)点;22.铜钴矿(化)点;23.白钨矿化点。

Fig.1 The rock structure map of the southern Beishan belt (a) and the geological sketch map of Qianhongquan area (b)

表1 水系沉积物样品分析方法测试表

Table 1 Test data for analytical methods of stream sediment samples

元素	测定方法	检出限	单位	元素	测定方法	检出限	单位
Ag	发射光谱法	20	10^-9	Mo	电感耦合等离子体质谱法	0.02	10^-6
As	原子荧光光谱法	0.2	10^-6	Nb	电感耦合等离子体质谱法	0.3	10^-6
Au	电感耦合等离子体质谱法	0.3	10^-9	Ni	电感耦合等离子体质谱法	0.6	10^-6
Bi	电感耦合等离子体质谱法	0.015	10^-6	Pb	电感耦合等离子体质谱法	0.5	10^-6
Cd	X射线荧光光谱法	0.05	10^-6	Sb	原子荧光光谱法	0.05	10^-6
Co	电感耦合等离子体质谱法	0.02	10^-6	Sn	发射光谱法	0.6	10^-6
Cr	X射线荧光光谱法	5	10^-6	W	电感耦合等离子体质谱法	0.9	10^-6
Cu	电感耦合等离子体质谱法	0.6	10^-6	Zn	X射线荧光光谱法	4	10^-6
Hg	原子荧光光谱法	5	10^-9

表2 前红泉地区地球化学参数统计表

Table 2 Geochemical parameter statistics table of stream sediment in Qianhongquan area

元素	地球化学场								地球化学背景场								D	C_v/ $C v 0$	北山地区背景值
	n	元素含量		$X ˉ$	S	C_v	K_k		n₀		元素含量		$X ˉ 0$	S₀	$C v 0$	$K k 0$
	n	max	min	$X ˉ$	S	C_v	K_k	max₀		min₀			$X ˉ 0$	S₀	$C v 0$	$K k 0$
Cr	3 954	111.33	0.27	58.99	11.58	0.20	1.91	3 936		92.03		27.16	58.89	11.26	0.19	1.91	1.03	1.05	30.82
Co	3 954	34.51	0.87	5.24	3.85	0.74	0.82	3 626		10.71		0.87	4.34	2.12	0.49	0.68	2.19	1.51	6.40
Ni	3 954	174.76	1.42	10.48	7.56	0.72	0.71	3 780		24.10		1.42	9.45	4.93	0.52	0.64	1.70	1.38	14.86
Cu	3 954	193.91	2.14	14.14	10.77	0.76	0.82	3 518		25.36		2.14	11.18	4.74	0.42	0.65	2.87	1.81	17.30
Zn	3 954	283.76	17.79	58.29	22.13	0.38	1.66	3 858		108.80		17.79	56.27	17.55	0.31	1.60	1.31	1.23	35.13
Nb	3 954	120.84	0.53	9.09	5.25	0.58	1.03	3 828		16.38		0.53	8.46	2.66	0.32	0.95	2.12	1.81	8.86
Mo	3 954	25.18	0.10	0.88	0.95	1.08	1.38	3 670		1.59		0.10	0.72	0.29	0.40	1.13	4.00	2.70	0.64
Cd	3 954	0.92	0.04	0.13	0.05	0.39	0.00	3 852		0.23		0.04	0.12	0.04	0.31	0.00	1.35	1.26	92.53
W	3 954	621.50	0.19	1.51	11.72	7.77	1.66	3 611		2.03		0.19	0.83	0.40	0.49	0.91	53.30	15.86	0.91
Pb	3 954	58.30	4.08	21.25	6.09	0.29	1.28	3 926		38.56		4.08	21.10	5.82	0.28	1.27	1.05	1.04	16.57
Bi	3 954	46.03	0.02	0.32	1.03	3.22	1.23	3 573		0.59		0.02	0.21	0.13	0.62	0.81	12.07	5.19	0.26
As	3 954	99.95	0.67	5.12	6.73	1.31	0.92	3 385		8.51		0.67	2.98	1.84	0.62	0.54	6.28	2.11	5.56
Sb	3 954	2.97	0.11	0.27	0.17	0.61	0.55	3 621		0.40		0.11	0.24	0.06	0.23	0.49	3.19	2.65	0.49
Sn	3 954	13.80	0.84	1.19	0.32	0.27	0.57	3 823		1.72		0.84	1.16	0.19	0.16	0.56	1.73	1.69	2.09
Ag	3 954	95.10	38.50	51.60	5.76	0.11	1.05	3 922		67.60		38.50	51.43	5.45	0.11	1.04	1.06	1.00	49.37
Hg	3 954	69.93	10.00	15.54	4.02	0.26	1.42	3 871		25.70		10.00	15.26	3.48	0.23	1.39	1.18	1.13	10.94
Au	3 954	909.20	0.50	1.34	15.91	11.91	1.05	3 507		1.20		0.50	0.76	0.16	0.21	0.59	175.32	56.71	1.28

表2 前红泉地区地球化学参数统计表

Table 2 Geochemical parameter statistics table of stream sediment in Qianhongquan area

元素	地球化学场								地球化学背景场								D	C_v/ $C v 0$	北山地区背景值
	n	元素含量		$X ˉ$	S	C_v	K_k		n₀		元素含量		$X ˉ 0$	S₀	$C v 0$	$K k 0$
	n	max	min	$X ˉ$	S	C_v	K_k	max₀		min₀			$X ˉ 0$	S₀	$C v 0$	$K k 0$
Cr	3 954	111.33	0.27	58.99	11.58	0.20	1.91	3 936		92.03		27.16	58.89	11.26	0.19	1.91	1.03	1.05	30.82
Co	3 954	34.51	0.87	5.24	3.85	0.74	0.82	3 626		10.71		0.87	4.34	2.12	0.49	0.68	2.19	1.51	6.40
Ni	3 954	174.76	1.42	10.48	7.56	0.72	0.71	3 780		24.10		1.42	9.45	4.93	0.52	0.64	1.70	1.38	14.86
Cu	3 954	193.91	2.14	14.14	10.77	0.76	0.82	3 518		25.36		2.14	11.18	4.74	0.42	0.65	2.87	1.81	17.30
Zn	3 954	283.76	17.79	58.29	22.13	0.38	1.66	3 858		108.80		17.79	56.27	17.55	0.31	1.60	1.31	1.23	35.13
Nb	3 954	120.84	0.53	9.09	5.25	0.58	1.03	3 828		16.38		0.53	8.46	2.66	0.32	0.95	2.12	1.81	8.86
Mo	3 954	25.18	0.10	0.88	0.95	1.08	1.38	3 670		1.59		0.10	0.72	0.29	0.40	1.13	4.00	2.70	0.64
Cd	3 954	0.92	0.04	0.13	0.05	0.39	0.00	3 852		0.23		0.04	0.12	0.04	0.31	0.00	1.35	1.26	92.53
W	3 954	621.50	0.19	1.51	11.72	7.77	1.66	3 611		2.03		0.19	0.83	0.40	0.49	0.91	53.30	15.86	0.91
Pb	3 954	58.30	4.08	21.25	6.09	0.29	1.28	3 926		38.56		4.08	21.10	5.82	0.28	1.27	1.05	1.04	16.57
Bi	3 954	46.03	0.02	0.32	1.03	3.22	1.23	3 573		0.59		0.02	0.21	0.13	0.62	0.81	12.07	5.19	0.26
As	3 954	99.95	0.67	5.12	6.73	1.31	0.92	3 385		8.51		0.67	2.98	1.84	0.62	0.54	6.28	2.11	5.56
Sb	3 954	2.97	0.11	0.27	0.17	0.61	0.55	3 621		0.40		0.11	0.24	0.06	0.23	0.49	3.19	2.65	0.49
Sn	3 954	13.80	0.84	1.19	0.32	0.27	0.57	3 823		1.72		0.84	1.16	0.19	0.16	0.56	1.73	1.69	2.09
Ag	3 954	95.10	38.50	51.60	5.76	0.11	1.05	3 922		67.60		38.50	51.43	5.45	0.11	1.04	1.06	1.00	49.37
Hg	3 954	69.93	10.00	15.54	4.02	0.26	1.42	3 871		25.70		10.00	15.26	3.48	0.23	1.39	1.18	1.13	10.94
Au	3 954	909.20	0.50	1.34	15.91	11.91	1.05	3 507		1.20		0.50	0.76	0.16	0.21	0.59	175.32	56.71	1.28

图2 元素离散程度图

Fig.2 Discrete degrees of elements

图3 元素R型聚类分析谱系图

Fig.3 R-type clustering analysis pedigree chart of elements

表3 元素异常及下限统计表

Table 3 Statistics table of element anomaly and thresholds

元素	异常数	背景值	标准离差	迭代次数	异常下限
Cr	3	58.89	11.26	3	81
Co	10	4.34	2.12	13	9
Ni	13	9.45	4.93	6	19
Cu	9	11.18	4.74	13	21
Zn	17	56.27	17.55	5	91
Nb	12	8.46	2.66	6	14
Mo	19	0.72	0.29	10	1
Cd	15	0.12	0.04	3	0.2
W	27	0.83	0.40	10	2
Pb	7	21.10	5.82	3	33
Bi	23	0.21	0.13	9	0.5
As	22	2.98	1.84	14	7
Sb	17	0.24	0.06	5	0.4
Sn	12	1.16	0.19	6	2
Ag	12	51.43	5.45	5	62
Hg	18	15.26	3.48	4	22
Au	19	0.76	0.16	7	1

图4 元素异常剖析图(Au、As、Sb、Cu、Co、Ni、W) 1.第四系冲洪积物;2.长城系古硐井群一组;3.长城系古硐井群二组;4.三叠纪斑状花岗闪长岩;5.三叠纪花岗闪长岩;6.二叠纪石英二长闪长岩;7.泥盆纪英云闪长岩;8.中元古代片麻状花岗岩;9.花岗岩脉;10.辉长岩脉;11.逆断层和性质不明断层;12.韧性剪切带;13.金矿(化)点;14.铜钴矿(化)点;15.白钨矿化点。

Fig.4 Anatomy diagram of element anomaly(Au,As,Sb,Cu,Co,Ni,W)

图5 综合异常图 1.第四系冲洪积物;2.长城系古硐井群一组;3.长城系古硐井群二组;4.三叠纪斑状花岗闪长岩;5.三叠纪花岗闪长岩;6.二叠纪石英二长闪长岩;7.泥盆纪英云闪长岩;8.中元古代片麻状花岗岩;9.花岗岩脉;10.辉长岩脉;11.逆断层;12.性质不明断层;13.韧性剪切带;14.金矿(化)点;15.铜钴矿(化)点;16.白钨矿化点 ;17.Cr元素异常;18.Co元素异常;19.Ni元素异常;20.Cu元素异常;21.Zn元素异常;22.Nb元素异常;23.Mo元素异常;24.Cd元素异常;25.W元素异常;26.Pb元素异常;27.Bi元素异常;28.As元素异常;29.Sb元素异常;30.Sn元素异常;31.Ag元素异常;32.Hg元素异常;33.Au元素异常;34.综合异常及编号;35.异常重点查证区。

Fig.5 The map of comprehensive anomaly

表4 综合异常评价分类表

Table 4 Evaluaiton classification of comprehensive anomalies

异常编号	位置	评序	分类	异常编号	位置	评序	分类
AS-2	万岁山一带	1	乙₁	AS-1	西碱湖子北侧	6	乙₃
AS-9	黑山头一带	2	乙₂	AS-10	前红泉一带	7	乙₃
AS-3	帐房山西侧	3	乙₂	AS-8	黑山头西侧	8	乙₃
AS-6	红柳疙瘩一带	4	乙₃	AS-7	红柳疙瘩东侧	9	丙₂
AS-5	黑山头北西侧	5	乙₃	AS-4	帐房山一带	10	丙₂

图6 万岁山一带前红泉金矿地质简图 1.第四系冲洪积物;2.长城系古硐井群一组千枚状板岩;3.长城系古硐井群一组片岩;4.长城系古硐井群二组大理岩;5.中元古代片麻状花岗岩;6.三叠纪花岗闪长岩;7.花岗闪长岩脉;8.石英闪长岩脉;9.石英闪长玢岩脉;10.辉长岩脉;11.金矿体及编号;12.性质不明断层和平移断层;13.逆断层;14.韧性剪切带;15.1∶1万土壤(岩屑)测量综合异常;16.槽探工程。

Fig.6 Geological sketch map of Qianhongquan Au deposits in Wansuishan area

图7 帐房山一带铜钴矿地质简图 1.长城系古硐井群一组下段片岩;2.中元古代片麻状花岗岩;3.中二叠世花岗闪长岩;4.花岗岩脉;5.花岗闪长岩脉;6.石英脉;7.辉长岩脉;8.铜钴共生矿体;9.逆断层;10.槽探工程。

Fig.7 Geological sketch map of Cu, Co deposits in Zhangfangshan area

图8 红柳疙瘩白钨矿化点钨矿石荧光灯下特征

Fig.8 Characteristic of scheelite ore at tungsten mineralization point in Hongliugeda area

图9 黑山头一带金矿地质简图 1.第四系冲洪积物;2.长城系古硐井群二组含砾砂岩;3.长城系古硐井群二组糜棱岩化粗粒砂岩;4.长城系古硐井群二组变粒岩;5.长城系古硐井群二组斜长角闪岩夹变砂岩;6.长城系古硐井群二组石英岩;7.中三叠世糜棱岩化二长花岗岩;8.中二叠世石英二长闪长岩;9.花岗岩脉;10.花岗闪长岩脉;11.石英脉;12.金矿体及编号;13.韧性剪切带;14. 综合异常及编号;15.槽探工程。

Fig.9 Geological sketch map of Au deposits in Heishantou area

图10 成矿远景区划分及找矿靶区优选图 1.第四系冲洪积物;2.长城系古硐井群一组;3.长城系古硐井群二组;4.三叠纪斑状花岗闪长岩;5.三叠纪花岗闪长岩;6.二叠纪石英二长闪长岩;7.泥盆纪英云闪长岩;8.中元古代片麻状花岗岩;9.花岗岩脉;10.辉长岩脉;11.地质界线;12性质不明断层;13.逆断层;14.韧性剪切带;15.金矿(化)点;16.铜钴矿(化)点;17.白钨矿化点;18.综合异常及编号;19.成矿远景区;20.找矿靶区。

Fig.10 Division of metallic prospecting area and optimization map of metallic exploration target

参考文献 35

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甘肃北山前红泉地区水系沉积物地球化学特征及找矿方向

Geochemical Characteristics and Prospecting on Stream Sediment Survey in Qianhongquan Area of Beishan in Gansu Province, China

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