Geochemical Characteristics of Stream Sediments and Prospecting Direction in the Wuheshalu Area, Wuqia County, Xinjiang

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2019.04.07

Abstract

Abstract:

The Wuheshalu area is located in the west margin of Tarim basin, Wuqia County, Xinjiang. More than 20 metal deposits (mineralized spots) have been found in Wuheshalu and the surrounding area, which have a good prospecting direction for copper, lead and zinc. Through 1∶50,000 geochemical survey of stream sediments in the Wuheshalu area, we have analyzed the geochemical characteristics of 15 elements such as Cu, Pb, Zn, Ag. Based on the differentiation, enrichment and superposition degree, we conclude that there is good potential for the concentration and mineralization of elements of Cu, Pb, Zn, Ag, Sb, Sn, Sr, and W,and these elements are the main ore-forming elements in the study area. According to the anomaly characteristics and metallogenic geological conditions, fifteen geochemical complex anomalies, in addition to three prospective areas are delineated, namely the Wuheshalu Cu-Sr-Pb-Ag polymetallic ore prospective area, the Xiaoerbulake-tao Cu polymetallic ore prospective area and the Aketao Cu-Sr polymetallic ore prospective area,respectively.This paper points out the direction for the prospecting work in the next stage.

Key words: stream sediment survey, geochemical characteristics, sandstone type copper mine, metallogenic prospective area, Wuheshalu area, Xinjiang

CLC Number:

P632

LIU Kunfeng, FENG Changrong, ZHAI Liming, XU Lei, ZHANG Jiasheng, WANG Shaohua, KOU Xin. Geochemical Characteristics of Stream Sediments and Prospecting Direction in the Wuheshalu Area, Wuqia County, Xinjiang[J]. Geoscience, 2019, 33(04): 759-771.

Figures/Tables 13

Fig.1 Simplified geological map and location of the Wuheshalu area

Fig.2 Simplified geological map of the Wuheshalu area

Table 1 Statistics of the number of elemental anomaly threshold in the Wuheshalu area

元素	异常数	异常下限		元素	异常数	异常下限
元素	异常数	理论计算值	实际使用值	元素	异常数	理论计算值	实际使用值
Ag	64	0.12	0.10	Ni	24	51.8	40.0
As	30	21.0	15.0	Pb	30	27.4	24.0
Au	37	1.41	1.25	Sb	27	1.72	3.00
Bi	27	0.37	0.32	Sn	34	3.35	3.00
Co	26	28.0	20.0	Sr	21	1 314	2 000
Cr	18	95.6	90.0	W	16	1.81	3.00
Cu	34	43.4	35.0	Zn	39	99.3	75.0
Mo	22	4.52	5.00

Table 2 Feature parameters of element distribution and enrichment in the Wuheshalu area

元素	X	X₁	X₂	X₃	X₄	δ₁	δ₂	K	Cv	D
Ag	0.056	0.073	0.058	0.12	0.089	0.39	24.0	1.61	3.36	21.4
As	2.50	9.00	7.30	10.3	9.17	8.33	4.02	0.96	0.81	2.32
Au	1.30	1.20	1.23	0.92	0.88	0.52	0.21	0.69	0.57	2.55
Bi	0.18	0.30	0.22	0.20	0.20	0.12	0.090	0.69	0.59	1.36
Co	27.0	12.0	9.00	17.1	17.0	5.63	5.48	1.46	0.33	1.03
Cr	135	54.0	40.0	48.6	47.2	24.7	20.1	0.99	0.51	1.27
Cu	27.0	20.0	21.0	25.1	19.6	29.6	8.64	1.02	1.18	4.39
Mo	0.80	0.80	0.90	2.58	2.30	2.74	1.85	3.63	1.06	1.66
Ni	59.0	23.0	17.0	31.8	30.9	12.5	10.5	1.33	0.39	1.22
Pb	11.0	23.0	14.0	28.0	25.2	61.8	8.90	1.50	2.20	7.73
Sb	0.20	0.70	0.49	1.12	0.76	2.93	0.35	1.55	2.62	12.2
Sn	1.70	2.80	1.90	6.13	2.55	19.4	0.38	2.71	3.17	122
Sr	320	146	270	1 094	641	1 354	495	4.63	1.24	4.66
W	1.00	1.70	1.10	1.29	1.07	1.43	0.44	0.75	1.11	3.96
Zn	72.0	67.0	52.0	63.9	62.3	28.8	23.7	0.93	0.45	1.25

Table 3 Statistics of element distribution types in the Wuheshalu area

统计值	等级划分	研究区元素
变异系数(Cv)	变异程度等级划分	对应研究区化学元素
Cv<0.5	均匀	Co、Ni、Zn
0.5≤Cv<0.8	弱分异型	Au、Bi、Cr
0.8≤Cv<1.2	强分异型	As、Cu、Mo、W、
Cv≥1.2	极强分异型	Ag、Pb、Sb、Sn、Sr
区域富集系数(K)	富集程度等级划分	对应研究区化学元素
0.5≤K<0.8	低背景型	Au、Bi、W
0.8≤K<1.2	背景型	As、Cr、Cu、Zn
1.2≤K<1.5	弱富集型	Co、Ni
K≥1.5	强富集型	Ag、Mo、Pb、Sb、 Sn、Sr
叠加强度(D)	叠加强度等级划分	对应研究区化学元素
D<1.5	同生型	Bi、Co、Cr、Ni、Zn
1.5≤D<3.5	改造型	As、Au、Mo
3.5≤D<7.0	叠加型	Cu、Sr、W
7.0≤D<14.0	强叠加型	Pb、Sb
D≥14.0	极强叠加型	Ag、Sn

Table 4 Stratigraphic list in the Wuheshalu area

地层名称	地层代号	编号	地层名称	地层代号	编号
中元古界长城系阿克苏岩群	ChA	1	古近系卡拉塔尔组	E₂k	10
泥盆系塔什多维岩组	Dt	2	古近系巴什布拉克组	E₃b	11
侏罗系莎里塔什组	J₁sh	3	新近系中新统克孜洛依组	N₁k	12
侏罗系康苏组	J₁k	4	新近系中新统安居安组	N₁a	13
侏罗系杨叶组	J₂y	5	新近系中新统帕卡布拉克组	N₁p	14
白垩系江额结尔组	K₁j	6	新近系上新统阿图什组	N₂a	15
白垩系乌鲁克恰特组	K₁w	7	第四系下更新统西域组	Qp₁x	16
白垩系库克拜组	K₂k	8	第四系上更新统冲洪积层	Q $p 3 pal$	17
古近系齐姆根组	E_1-2q	9	第四系全新统冲积层	Qh^al	18

Table 4 Stratigraphic list in the Wuheshalu area

地层名称	地层代号	编号	地层名称	地层代号	编号
中元古界长城系阿克苏岩群	ChA	1	古近系卡拉塔尔组	E₂k	10
泥盆系塔什多维岩组	Dt	2	古近系巴什布拉克组	E₃b	11
侏罗系莎里塔什组	J₁sh	3	新近系中新统克孜洛依组	N₁k	12
侏罗系康苏组	J₁k	4	新近系中新统安居安组	N₁a	13
侏罗系杨叶组	J₂y	5	新近系中新统帕卡布拉克组	N₁p	14
白垩系江额结尔组	K₁j	6	新近系上新统阿图什组	N₂a	15
白垩系乌鲁克恰特组	K₁w	7	第四系下更新统西域组	Qp₁x	16
白垩系库克拜组	K₂k	8	第四系上更新统冲洪积层	Q $p 3 pal$	17
古近系齐姆根组	E_1-2q	9	第四系全新统冲积层	Qh^al	18

Fig.3 Cu, Pb, Zn and Ag contents of the stream sediments of different strata in the Wuheshalu area

Fig.4 R-type cluster analysis hierarchical diagram of geochemi-cal data of the stream sediments in the Wuheshalu area

Table 5 Characteristics of single element anomalies of the stream sediments in the Wuheshalu area

异常编号	异常点数	异常面积/km²	元素含量平均值	元素含量极大值	衬度	规模	浓度分带
Cu63	27	5.30	168	382	4.78	25.37	内、中、外
Cu61	43	9.27	120	357	3.44	31.88	内、中、外
Cu71	7	1.01	125	369	3.57	3.62	内、中、外
Cu68	2	0.65	172	287	4.93	3.18	内、中、外
Cu67	6	0.89	103	221	2.95	2.62	内、中、外
Cu69	5	1.45	97.6	191	2.79	4.06	内、中、外
Cu64	3	0.73	235	313	6.71	4.88	内、中、外
Cu50	6	1.00	74.5	227	2.13	2.14	内、中、外
Cu65	5	1.04	99.7	193	2.85	2.96	内、中、外
Cu53	14	2.37	75.1	147	2.15	5.09	内、中、外
Cu62	8	1.31	63.0	165	1.80	2.35	内、中、外
Pb46	2	0.64	119	200	4.94	3.19	内、中、外
Pb54	2	0.74	88.3	150	3.68	2.72	内、中、外
Zn56	14	3.84	200	379	2.66	10.22	内、中、外
Ag79	3	0.72	200	390	2.00	1.44	中、外
Sr52	15	3.12	5 062	11 825	2.53	7.89	内、中、外
Sr53	5	1.53	5 104	10 986	2.55	3.90	内、中、外
Sr66	17	5.51	4 677	9 654	2.34	12.87	内、中、外
Sr67	25	4.70	3 634	8 955	1.82	8.55	内、中、外

Fig.5 Distribution map of geochemical anomalies and metallogenic prospects in the Wuheshalu area

Fig.6 Anomaly analysis map of the Wuheshalu ore-prospecting area

Fig.7 Anomaly analysis map of the Xiaoerbulaketao ore-prospecting area

Fig.8 Anomaly analysis map of the Aketao ore-prospecting area

References 40

[1]	方维萱, 王磊, 贾润幸. 塔西地区中—新生代盆-山-原镶嵌构造区: 砂砾岩型铜铅锌-天青石-铀-煤成矿系统[J]. 地球科学与环境学报, 2018,40(6):663-705.
[2]	董传奇, 胡煜昭, 任涛, 等. 塔西乌拉根铅锌矿床硫同位素地球化学特征[J]. 矿物学报, 2017,37(5):653-660.
[3]	李志丹, 薛春纪, 辛江, 等. 新疆乌恰县萨热克铜矿床地质特征及硫、铅同位素地球化学[J]. 现代地质, 2011,25(4):720-729.
[4]	王磊, 方维萱, 贾润幸, 等. 新疆乌恰县萨热克铜矿床沉积微相与储矿相体结构特征[J]. 矿物学报, 2017,37(5):608-616.
[5]	XUE Chunji, CHI Guoxiang, LI Zhidan, et al. Geology,geochemistry and genesis of the Cretaceous and Paleocene sandstone- and conglomerate-hosted Uragen Zn-Pb deposit,Xinjiang,China:A review[J]. Ore Geology Reviews, 2014,63(2):328-342. DOI URL
[6]	WANG Lei, FANG Weixuan, JIA Runxing, et al. The features of sedimentary facies and copper enrichment metallogenic regularities of Kuzigongsu group in Sareke glutenite type copper deposits,Wuqia,Xinjiang[J]. Acta Geologica Sinica (English Edition), 2017,91(sup.1):195-196. DOI URL
[7]	李鑫林. 新疆乌恰县萨哈尔铜矿地质特征与矿床成因分析[J].科技与创新, 2015(21):106-108.
[8]	张宇寒, 胡煜昭, 任涛, 等. 塔西花园砂岩型铜矿床氧化铜矿物研究[J]. 矿物学报, 2017,37(5):625-629.
[9]	高珊, 高纬, 赵良军, 等. 新疆乌恰县花园铜矿遥感近矿找矿标志分析[J]. 测绘与空间地理信息, 2016,39(8):42-44,48.
[10]	辛江. 新疆乌恰县杨叶砂岩型铜矿地质特征及成因浅析[J]. 矿床地质, 2010,29(S1):393-394.
[11]	康军, 贺小鹏. 新疆乌恰县伊日库勒—吾东一带砂岩型铜矿地质特征及其成因探讨[J]. 西部探矿工程, 2016,28(9):136-139.
[12]	GAO Rongzhen, XUE Chunji, ZHAO Xiaobo, et al. Source and possible leaching process of ore metals in the Uragen sandstone-hosted Zn-Pb deposit,Xinjiang,China:Constraints from lead isotopes and rare earth elements geochemistry[J]. Ore Geology Reviews, 2019,106(3):56-78. DOI URL
[13]	杨兵. 陆相红层型铜铅锌矿床与红层盆地热卤水成矿作用[J]. 中国地质, 2018,45(3):441-455.
[14]	高荣臻. 新疆西南天山中—新生界砂岩容矿铅锌成矿作用[D]. 北京:中国地质大学(北京), 2018: 1-159.
[15]	何岸北. 新疆乌拉根铅锌矿克孜勒苏群五段物源分析及沉积特征研究[D]. 昆明:昆明理工大学, 2017: 1-89.
[16]	黄普香. 西天山乌拉根超大型铅锌矿床矿石组构及地质意义[D]. 北京:中国地质大学(北京), 2015: 1-58.
[17]	YU Wangjie, FANG Weixuan, GUO Yuqian, et al. On mine-ralize-halo-forming mechanism of Sareke glutenite-type copper deposit in Xinjiang[J]. Acta Geologica Sinica (English Edition), 2017,91(sup.1):245-246. DOI URL
[18]	HAN Wenhua, FANG Weixuan, ZHANG Guishan, et al. Studies on cataclastic lithofacies and copper metallogenic regularity for the glutenite-type Sareke copper deposit,Xinjiang[J]. Acta Geologica Sinica (English Edition), 2017,91(sup.1):210-211. DOI URL
[19]	王伟, 李文渊, 高满新, 等. 塔里木陆块西北缘萨热克砂岩型铜矿床构造-流体演化对成矿的制约[J]. 地质通报, 2018,37(7):1315-1324.
[20]	方维萱, 王磊, 郭玉乾, 等. 新疆萨热克巴依盆内构造样式及对萨热克大型砂砾岩型铜矿床控制规律[J]. 地学前缘, 2018,25(3):240-259.
[21]	赵路通, 祝新友, 李世恒, 等. 新疆萨热克铜矿床地质及C-H-O-S同位素地球化学特征研究[J]. 矿产与地质, 2018,32(1):18-26.
[22]	贾润幸, 方维萱, 胡雷雷, 等. 新疆萨热克铜矿床硫铅氢氧碳同位素地球化学特征[J]. 矿物学报, 2017,37(5):630-637.
[23]	贾润幸, 方维萱, 李建旭, 等. 新疆萨热克铜矿床铼-锇同位素年龄及其地质意义[J]. 矿床地质, 2018,37(1):151-162.
[24]	李世恒, 刘正桃, 黄行凯, 等. 新疆萨热克铜矿床矿石组构特征与成因[J]. 矿物学报, 2017,37(5):638-645.
[25]	刘章月, 秦明宽, 蔡根庆, 等. 新疆巴什布拉克地区有机地球化学特征及其对铀成矿的控制[J]. 地学前缘, 2015,22(4):212-222.
[26]	王磊, 杨建国, 王小红, 等. 甘肃北山炭山子—黄草泉一带水系沉积物地球化学特征及找矿远景[J]. 现代地质, 2016,30(6):1276-1284.
[27]	张晶, 杨博, 李宝强, 等. 中国西北地区成矿元素区域地球化学特征[J]. 现代地质, 2018,32(5):1042-1052.
[28]	胡兆国, 张少鹏, 连国建, 等. 青海省纳日宗地区水系沉积物地球化学特征及找矿远景[J]. 现代地质, 2018,32(3):481-492.
[29]	高永伟, 郭周平, 赵辛敏, 等. 青海北祁连冷龙岭地区水系沉积物元素地球化学特征及异常圈定[J]. 现代地质, 2018,32(3):468-480.
[30]	邵继, 刘会文, 刘江峰, 等. 阿尔金牛鼻子梁地区水系沉积物地球化学特征及找矿方向[J]. 地质科技情报, 2018,37(5):176-183.
[31]	祝大伟, 何玉燕, 郝延海, 等. 新疆塔什库尔干县赞坎铁矿外围水系沉积物地球化学特征及找矿方向[J]. 地质通报, 2017,36(10):1867-1873.
[32]	杜保峰, 杨长青, 柴建玉, 等. 西藏恰我铁钨多金属矿床物化探异常特征及找矿效果[J]. 地质找矿论丛, 2017,32(4):619-625.
[33]	杜保峰, 杨长青, 柴建玉, 等. 水系沉积物测量在西藏春哲地区找矿效果[J]. 中国地质, 2018,45(3):604-616.
[34]	王斌, 牛建忠, 艾海平, 等. 新疆西天山二牧场一带水系沉积物地球化学特征及找矿方向探讨[J]. 地质找矿论丛, 2018,33(3):375-381.
[35]	赵娟, 王泰山, 李德彪, 等. 青海祁漫塔格地区1∶5万水系沉积物测量方法技术及应用成果[J]. 地质与勘探, 2017,53(4):739-745.
[36]	戴慧敏, 代雅键, 马振东, 等. 大兴安岭查巴奇地区水系沉积物地球化学特征及找矿方向[J]. 现代地质, 2012,26(5):1043-1050.
[37]	朱有光, 蒋敬业, 李泽九, 等. 试论我国重要景观区中景观表生因素对金铜区域地球化学异常标志的影响[J].物探与化探, 2001(6):418-424.
[38]	迟清华, 鄢明才. 应用地球化学元素丰度数据手册[M]. 北京: 地质出版社, 2007: 1-148.
[39]	史长义, 梁萌, 冯斌. 中国水系沉积物39种元素系列背景值[J]. 地球科学, 2016,41(2):234-251.
[40]	邵跃. 热液矿床岩石测量(原生晕法)找矿[M]. 北京: 地质出版社, 1997: 1-143.