地球化学场特征

　区域地球化学场特征~

一、概述
华北陆块西南边缘地处内蒙古西部和甘肃西部两省（区）的交接处，位于祁连造山带与华北陆块的交汇部位，地质构造很复杂，成矿地质条件有利。本次研究是在前人工作的基础上，主要论述阿拉善地块南缘合黎山—龙首山隆起带及祁连造山带的区域地球化学特征，分析元素（特别是成矿元素）的分布、分配特征，结合地质矿产的分布规律，进行成矿预测。
区内地球化学资料主要来源于甘肃省地质矿产局化探队和物探队的1∶20万区域化探测量及化探队编制的1∶100万甘肃省祁连西部地球化学图。资料分析时，本次主要采用了元素丰度（即算术平均值 ），富集系数（K）及变异系数（Cv）3个参数，并将它们划分为：
富集系数（K）:K＜0.5　贫化，0.5＜K＜0.75　弱富集，
0.75＜K＜1　较强富集，K＞1　强富集
变异系数（Cv）:Cv＜0.5　分异差，0.5＜Cv＜0.75　弱分异，
0.75＜Cv＜1　较强分异，Cv＞1　强分异
一般说 、K、Cv值均较大，成矿的可能性就比较大，可为成矿预测提供重要的资料。富集系数（K）——水系沉积物算术平均值（ ）与全国的比值；变异系数（Cv）—标准离差与总体算术平均值之比。
二、各级构造单元元素丰度、富集、分异特征
根据1:20万区域化探水系沉积物测量分析资料，各构造单元包括阿拉善地块（南缘）、祁连造山带及其次级构造单元（北祁连、中祁连和南祁连）的元素丰度（ ），富集系数（K）及变异系数（Cv）值列于表1-1，从表上可看出：
（一）祁连造山带和阿拉善地块（南缘）元素丰度、富集、分异特征
1.祁连造山带元素丰度、富集、分异特征
（1）常量元素：与全国的相比，祁连造山带的CaO、MgO、Na2O较高，Al2O3、SiO2较低，碱性亲石元素Th、Li较低。
（2）微量元素：Sb、As、Au、Cr、Ni、Cu、F、Ba、W等元素丰度较高，并具有强富集、强分异的特征。
从上述表明祁连造山带的中基性火山岩建造及加里东期构造演化、迭加的成矿作用，与该带Cu、Cr、Au、Ba、W、萤石等矿化特征基本相符。
2.阿拉善地块（南缘）元素丰度、富集、分异特征
（1）常量元素：与全国的相比，阿拉善地块（南缘）的CaO、MgO、Na2O较高，Al2O3、SiO2较低，碱性亲石元素：Th、Li较低。
（2）微量元素：Au、Ba、F、Mo、Sr、La等元素丰度较高，并具有强富集、弱—较强分异的特征。
从表1-1还可看出阿拉善地块（南缘）Ba、La、Sr、Ca、Hg等元素丰度高于祁连造山带，为古老陆块结晶岩系的特征组合，与前长城系及广泛分布的中酸性侵入岩相关。

表1-1　地球化学参数统计表


续表

注：1.中国据任天祥资料；
2.表中元素含量单位（wB）:Ag、Au、Hg、Cd为10-9；Al、Ca、Fe、K、Na、Mg、S为10-2；其余元素为10-6。
（二）北祁连、中祁连和南祁连元素丰度、富集、分异特征
1.北祁连褶皱带元素丰度、富集、分异特征
常量元素：与全国的相比，CaO、MgO、Na2O较高，Al2O3、SiO2较低。碱性亲石元素：Th、Li较低。成矿元素：As、Sb、Au、Ba、Co、Cr、Ni、V、Cu、Fe、Mn等元素丰度较高，并具有强富集特征。变异系数达到强分异的元素有Au、Ba、Cr、Ni、F等，特别是Au的变异系数达2.8，为祁连山地区最高值，显示了该带强烈的构造活动及以中基性火山岩为主的赋矿特征。
2.中祁连隆起带元素丰度、富集、分异特征
常量元素：与全国的相比，CaO、MgO、Na2O较高，特别是CaO高近5倍，SiO2较低。碱性亲石元素：Th、Li较低。成矿元素：As、Sb、Au、Cr、Ni、Cu、F、W、Sr等元素丰度较高，并具有强富集特征。变异系数达到强分异的元素有Sb、W、Ni等，特别是W达3.1，为祁连山地区最高值，反映了该带构造、岩浆岩带的成矿特性及隆起带边缘断裂带Cr、Ni、As、Hg等元素异常展布特征。
3.南祁连褶皱带元素丰度、富集、分异特征
常量元素：与全国的相比，CaO、MgO、Na2O较高，SiO2较低。碱性亲石元素Th、Li较低。成矿元素：As、Au、Co、Cr、Ni、Cu、F、Mn等元素丰度较高，并具有强富集特征。变异系数为强—较强分异的元素有Au、As等，此外B、La、Mn、P、Pb丰度相对较高，说明该带基性组分分配不及北祁连，Au、As可能为一区域矿源层。
4.北祁连、中祁连和南祁连元素丰度的对比
常量元素：中祁连除SiO2、Al2O3相对较低，CaO、MgO相对较高及碱性亲石元素Th、Li相对较低外，其余元素的丰度与南、北祁连元素丰度的差异不明显，南、北祁连间，北祁连MgO偏高，Na2O偏低外，其余元素的丰度基本相似，这些特征表明，北、中、南祁连3个构造带在地质、构造演化上的差异。成矿元素：中祁连除W、Cr元素丰度相对较高外，其余元素的丰度一般均较低，北祁连Cu、Zn、Pb、Ag、Cr、Ni、V、Ti等元素的丰度较高，南祁连As、Hg、Au、Mn等元素的丰度较高，这些特征与该区带的W、Cr、Cu、Pb、Zn、Au等矿化分布基本一致，反映了北、中、南祁连3个构造带各自的成矿特征。
三、主要地层、岩浆岩中元素丰度、分异特征
（一）主要地层元素丰度、分异特征
区内主要地层元素丰度、分异值列于表1-2、表1-3，其特征按构造单元概述如下：
1.祁连造山带
该区主要地层元素地球化学参数见表1-2，由表1-2可看出：①随地层由老至新（前长城系—第三系）多数元素的含量呈降低的趋势，它们是：As、Au、Hg、Sb、Ag、Cu、Zn、Cr、Ni、Co、V、Ti、Fe、Mn、P、W、Mo、Y、La等，其中以早古生代地层居高，成为区内主要成矿元素的矿源层，如寒武系中Co、Cr、Mn、Sn、Sb、Y平均含量高出其他地层，奥陶系中As、Au、Cu、Ti、V、Zn、Fe为各地层之最。②随地层由老至新逐渐升高的元素有B、Be、Pb、Na、Si，虽含量变化不大，其中，古生代地层稍有升高，而总的趋势与上述多数元素相反。③少数元素如Bi、Sr在新老地层中平均含量较高，而古生界则稍低，Ca、Al、Th、U、Zr在古生界偏高，向新、老地层呈递减趋势。

表1-2　甘肃省祁连地区主要地层单元中元素地球化学参数统计表


续表


续表

注：表中元素含量单位（wB）:Ag、Au、Hg、Cd为10-9；Al2O3、SiO2、Na2O、K2O、CaO、MgO为10-2；其余元素为10-6。
各地层中变异系数大于0.75，即较强—强分异的元素，大致可分为：①元古宇—下古生界有Cr、Ni、W、Hg、Au、Sb、As等，于前长城系中W的变异系数值为0.84，为全区之最，Cr、Ni于长城系中变异系数值分别为1.65、1.12，为全区最大值。②上古生界—三叠系有As、Au、Hg、Sb等。
由于地层的区域分布及成岩环境的差异，导致微量元素在同一地层不同地域元素分布的不均匀，如表1-3，南、北祁连奥陶纪和志留纪火山岩系，其基性组分含量存在差异，成铜条件有所不同，北祁连广泛分布基性火山岩，基性组分含量偏高，铜的背景值相对较高，为40.2×10-6，峰值为566×10-6，而南祁连基性组分偏低，Cu的背景值较低，为35.1×10-6，峰值为127×10-6，呈南弱北强的元素赋存趋势。

表1-3　南、北祁连奥陶系、志留系元素背景值对比表

注：表中元素含量单位（wB）:K、Na、Ca、Mg、Al、Si为10-2，其余元素为10-6。
在北祁连褶皱带东、西部带状分布的火山岩系（如寒武系、奥陶系）中，其特征元素含量存在差异，从表1-4可看出元素Ag、Pb、Zn在东部偏高，基性组分偏低，而在西部元素Cu偏高，基性组分偏高，表明西部强烈的基性火山喷发作用及东西部成矿元素的差异。

表1-4　北祁连寒武系、奥陶系元素背景值对比表

注：表中元素含量单位（wB）为10-6。
上述元素在区域地层中的赋存特征，反映了祁连造山带的南北向及东西向在区域构造演化及成矿作用上的差异。
2.阿拉善地块（南缘）
该区大部分被新生界覆盖，表1-5仅列出了前长城系、震旦系及白垩系地球化学参数供参考。从表1-5可看出：①随地层由老至新呈降低的元素有：As、Co、Cr、Ni、Ti、V、Zn、Cu、Hg、Mn、P、U、Cd、Na、Fe等。②随地层由老至新逐渐增高的元素有Pb、B、Si、As等。③元素丰度和变异系数均较大的，前长城系有As、Hg、Au、Cr、Ni、Co、Mo等元素，震旦系有F、Mn、Sb等元素。

表1-5　阿拉善地块南缘（龙首山地区）地层中主要地球化学参数表

注：表中元素含量单位（wB）:Ag、Au、Hg、Cd为10-9；Al2O3、SiO2、Na2O、K2O、CaO、MgO为10-2；其余元素为10-6。
（二）主要岩浆岩中元素丰度、分异特征
区内岩浆侵入活动比较强烈，主要侵入期为加里东期，其次是五台—蓟县期，华力西期。加里东期和五台—蓟县期主要分布于祁连山地区，华力西期主要分布于阿拉善（南缘），岩体较齐全，从超基性—酸性各类岩石，就规模而言，中酸性岩呈岩基、岩株状；基性、超基性岩多为串珠状、长条状小岩体群，各类岩浆岩元素丰度（ ）及变异系数（Cv）值列于表1-6、表1-7，表1-7仅列出了酸性岩和中酸性岩的 和Cv值，供参考。从总体看：①从酸性—基性、超基性岩Li、U、Th、Be、Bi、Si、Na、K、Pb、Zn等元素的丰度逐渐降低，而亲基性组分Cr、Ni、Co、V、Ti、Mn及Cu、Zn等元素丰度的变化趋势与之相反。②在碱性岩浆岩中，K、Na、Zr、Y、U、Nb、Sn、Mo、F等元素丰度较高，具有富钠、富钾特点。③Co、Cr、Ni、Cu在基性、超基性岩类中丰度明显偏高，其中Ni是酸性岩的4倍以上。④Au、Sb、As、Ag、Ba元素，在中酸性岩类中具有较高丰度值，代表了不同程度的热液矿化。

表1-6　祁连地区岩浆岩中元素地球化学参数表


续表

注：表中含量单位（wB）:Al、Ca、Fe、K、Mg、Na、Si为10-2；Ag、Au、Cd、Hg为10-9；其余元素均为10-6。

表1-7　阿拉善（南缘）中酸性岩元素地球化学参数表


续表

注：表中单位（wB）:Al、Ca、Fe、K、Mg、Na、Si为10-2；Ag、Au、Cd、Hg为10-9；其余元素均为10-6。
各岩类变异系数（Cv）中，分异性较强的元素有：As、Au、Hg、Sb、W、Cr、Ni等，而常量元素Al、K、Na、Si则呈现均一性，Cv值小于0.5。
上述表明岩浆岩的侵入为本区成矿提供了前提，地球化学资料证实铁族元素在基性、超基性岩体群中明显富集，并与已知矿带相对应，同时，Au、Ag及亲铜组分与各类岩浆岩均有不同程度的亲疏关联，这是本区岩浆活动显著的地球化学特征。
四、构造地球化学
区内地球化学场的分布主要为NW、NWW向，其次为NE向，与区内岩层的展布方向及地质构造关系十分密切，它的特征是：
1.褶皱构造地球化学特征
褶皱构造地球化学特征受地层化学特征的影响。由于褶皱带中地层、岩系和建造类型的不同，表现在元素区域分布特征有所不同，一般地层愈老，亲基性组合愈富集，而造岩元素稍有贫化。区内复式背斜构造出现Cr、Ni、Co、V、Fe、Mn、P的高背景带，异常成带连片，如镜铁山—祁连山背斜，沿褶皱轴部出现上述多元素富集带，反映了蓟县系构造层元素的原始丰度特征及含铁建造特征，而托来南山复向斜则出现上述元素的贫化区，其翼部Cu、Fe、Mn、W、Sn、Cr、Ni为强异常，它在某种程度反映了元素组合的分异和重分配特征。
2.断裂构造地球化学特征
区内主要断裂的地球化学特征是沿断裂带往往出现一条明显的线性串珠状排列的多元素异常带，如：①沿阿尔金断裂带出现一条明显的北东向线性串珠状异常带，与祁连南、北边缘北西向断裂的交汇处，如鹰嘴山、肃北、阿克塞等处附近出现Cr、Ni、W、Mo、Zn、Cu、Mn、Sb、P、Ba等元素综合异常。②沿龙首山断裂带出现北西向串珠状分布的Mo、W、Sn、Cr、Ni、Zn、Cu、Ba、Sb等元素综合异常，总体呈向南拱起的弧形，在异常两侧为低背景区。③沿中祁连南、北边缘出现党河南山、大雪山、走廊南山－冷龙岭3条相互平行的北西向，以As、Hg、Sb、Zn、Cu、Pb、Mo、W、Ba、P等元素为主的综合异常带。
区内不同方向地球化学异常带的复合交汇处，一般出现强度较高，规模较大，多向叠加的异常，它反映了多组断裂的交汇、复合，具有控岩、控矿的地球化学特征，这些特点为地质找矿指出了方向。
五、地球化学分区
依据地球化学异常的分布及其元素的组合特征，区内涉及三个地球化学省，分别为塔里木东北缘地球化学省、祁连地球化学省和阿拉善地块南缘地球化学省。本书主要研究Ⅱ区。地球化学域（二级）4个，地球化学段（带）9个，见图1-3和表1-8，各级次地球化学单元特征概述如下：

图1-3　甘肃省中、西部地区地球化学分区示意图

图中I为塔里木东北缘地球化学省；Ⅱ为祁连山地球化学省；Ⅲ为阿拉善地块南缘地球化学省

表1-8　地球化学分区表

注：①不属于祁连山地球化学省。
祁连山As、Sb、Au、Cr、Ni、Cu、W、Mo、Fe、Pb、F一级地球化学省（Ⅱ）在祁连山地区的富集系数（K）和变异系数（Cv）值均大于0.75，即为强—较强富集，分异的元素有As、Sb、Au、Cr、Ni、Cu、W、Mo、Fe、Pb、F等，其中Au、Sb、W、Cr、Ni为强富集、强分异元素，表现在区域分布上，多形成线状延伸的高背景带，异常值较强，多数异常与已知矿（化）带的空间分布相一致。它可划分为4个地球化学域，7个地球化学段（带）。
（一）北祁连Au、Ag、Cr、Ni、Cu、Pb、Zn、W、Mo、Fe、Mn地球化学域（Ⅱ1）
该域可分为：
1.镜铁山－祁连山Fe、Mn、Ba、Cu、Pb、Mo、Cr、Ni地球化学段（ ）
该段Ba、Cr、Ni、Pb、Sb为强富集、分异元素，Mo、As、W为较强富集、分异元素，Fe、Mn丰度分别为5.11×10-6、768×10-6，居各区之前，区内发育重要的含铁岩系（Jx、Ch、An、Ch）赋存有火山－沉积变质镜铁山、桦树沟、柳沟峡等Fe-Cu矿床，另有刃岗沟沉积变质型铁矿，小柳沟Fe、W矿等矿床（点）40余处，为区内重要的Fe、Cu成矿远景带。
2.鹰嘴山－冷龙岭Au、As、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Mo、Mn地球化学带（ ）
该带是北祁连主体，地质构造复杂，下古生界火山岩系发育，是区内铜、多金属、金重要成矿远景带。区内Cr、Ni、Mo、Hg、As为强富集、分异元素，Au、Cu、Sb为较强分异元素。异常展布大致以祁连山峰为界，西部异常较另星，规模小，主要分布于昌马—妖魔山之间，由Fe、Cr、Cu、Zn、Sb、Bi等元素组成；东部异常成群成带出现，异常规模较大，为多元素复杂的组合异常，以错沟－九个泉、摆浪沟为代表的铜、多金属矿化，使区内Cu异常连片成带。
3.永登－白银Au、Ag、Hg、Cu、Pb、Zn、Mo、Mn地球化学带（ ）
该带向西进入青海，向东被黄土所覆盖，是区内铜、多金属重要成矿远景带。区内Cu、Pb、Zn、Hg、Au为强富集、分异元素，Ag、As、Sb、Mo、Mn为较强富集、分异元素，构成以Cu、Pb、Zn、Ag、As、Sb为主的多元素北西西向地球化学异常带，其中赋存于中寒武统白银厂矿田上的异常最显著，异常规模大，强度高，Cu、Pb、Zn分别达273×10-6、912×10-6、1013×10-6。区内见有折腰山、小铁山、石青硐、猪嘴哑巴及西湾等多金属、金、银矿床，地球化学异常的分布、特征反映该带成矿元素的地球化学特征。
4.山丹－永昌Au、Sb、Cu、Pb、W、Mo、F地球化学段（ ）
该段出露地层主要为寒武系海相火山岩系，加里东期中酸性岩（γ3、γδ3）比较发育。段内Au、Mo、Sb、Hg、F为强富集、分异元素，Cr、Ni、Co、Ti为贫化元素，异常规模小，有的呈点异常出现，仅在侵入岩接触带附近出现规模比较大的W、Sn、Bi、Mo组合异常，这是本段地球化学异常的特征。区内见有曹家口金、银及多金属矿点多处，产于岩体外接触带的断裂带上，表明本段具有Au、Ag及多金属矿的成矿条件。
（二）中祁连W、Mo、Au、Sb、Cr、Ni地球化学域（Ⅱ2）
该域可分为：
1.野马山－大雪山W、Mo、As、Sb、Ni、Cr地球化学带（ ）
该带呈一向北拱起的弧形带，区内W、Cr、Ni为强富集、分异元素，Mo、As、Sb为较强富集、分异元素。出露地层以元古界为主，弧形断裂发育，岩浆岩多沿断裂带侵入，广泛的接触交代使元素组合多为高温热液组分，区内有塔儿海大型W矿、野马滩W、Mo矿等，是区内主要的W矿成矿带。
2.别盖－野马南山Mo、W、Cr、Ni、Ab、Au、Nb、Y地球化学带（ ）
该带是中祁连隆起带的主体，区内Mo、W、Ni、Sb为强富集、分异元素，Au、As、Cr为较强富集、分异元素，出露地层以元古界为主，加里东期中酸性岩（γ3、γδ3、δO3）广布，沿野马大山背斜南北翼龚岔大坂－硫璜山及平达坂断裂分布有基性、超基性岩体，并形成了大道尔吉大型铬铁矿、查干布尔嘎斯Cu-Zn矿及盐池湾一带的Au矿。
（三）南祁连Au、As、Sb、Hg、Cu、Pb地球化学域（Ⅱ3）
该域大部在青海省境内，在甘肃省内仅有当金山口－党河南山Au、As、Sb、Hg、Cu、Pb地球化学带（ ），出露地层以下古生界为主的古生代地层，华力西期、印支期中酸性岩较发育，它是以中低温元素为主的地球化学单元，表现在地球化学异常上，以面积较大，强度较高。以Au、As为主，Au、As、Bi、Hg、Sb、Cu综合异常，沿区域断裂呈异常带分布。区内Au、Hg、Sb为强富集、分异元素，As为较强富集元素，现已发现的有黑刺沟Au、As矿，东洞沟Au矿及月牙湖Cu矿化点等。
（四）河西走廊多元素低值地球化学域（Ⅱ4）
该域基本为新生界所覆盖，表现在地球化学场上，除在榆树沟、榆木沟两地区出露的下古生界地层中有弱小的Ag、As、Cu、Zn、Mn异常显示外，其余的均为多元素低值。
此外，在本区的东北部出露有阿拉善地块（南缘）合黎山－龙首山Cr、Ni、W、Mo、Cu、Zn、Nb、As地球化学带（ ）。该带位于华北陆块西南缘合黎山－龙首山地区，出露地层主要是早寒武系及元古界，加里东—华力西期中酸性岩发育，基性、超基性岩沿龙首山北缘北西向深断裂带分布。区内As、Hg、W为强富集、分异元素，Mo、Sb、Ni、Cr为较强富集、分异元素，现已发现的矿床有挑花拉山Nb、Ta矿、芨岭U矿、东大山Fe矿及金川超大型Cu-Ni等，为区内重要的铜镍、稀有稀土等矿产的成矿带。
在本区的西北部出露阿尔金山Au、Sb、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Mo构造地球化学带（ ）。依据异常空间分布与构造的关系，特别是异常串珠状浓集中心的出现，我们划出了该构造地球化学带。该带特征是异常呈北东向展布，形成长近300km、宽20km的构造地球化学带，带内异常呈串珠状分布，反映了阿尔金深断裂带的地球化学特征，与其他各带的交汇部位形成更为集中的地球化学“结”，沿带见有寒山、鹰嘴山Au矿，掉石沟Pb、Zn矿等矿床，为区内Au多金属矿重要成矿带。
六、成矿远景区预测
依据地球化学异常的分布特征，结合地质和物探资料，区内可划分出主要金属矿产成矿远景预测区6处。
1.阿尔金－鹰嘴山Au、多金属矿预测区
位于阿尔金北东向走滑断裂带与祁连造山带的交接部位，出露地层主要是下古生界及前长城系，加里东期中酸性岩较发育，基性、超基性岩沿阿尔金断裂分布，与祁连造山带数条北西西向断裂交汇，形成“入”字形，并有数条韧性剪切作用形成的融变糜棱岩化带，在“入”字形的交汇处，地球化学异常具有明显的“结”及分枝现象，主要有鹰嘴山、肃北、好布拉、阿尔金等以Au、Ag、As、Sb、Cu、Zn、Cr、Ni、W、Mo为主的多元素综合异常，呈串珠状沿阿尔金断裂带展布，异常规模大、强度高，浓集中心明显，在鹰嘴山异常区现已发现寒山Au矿、鹰嘴山Au矿；好布拉异常区见有掉石沟Pb矿等矿床，地质成矿条件很有利，特别是找Au矿很有前景。
2.塔尔沟－小柳沟W矿预测区
位于中祁连带大雪山复向斜北冀和北祁连西段的微左陆块中。出露一套前长城系结晶片岩，千枚岩及大理岩，与加里东期中酸性岩呈侵入接触，北西向断裂发育，塔尔沟大型W矿产于刃岗沟岩体（γδ3）的内部和与大理岩接触带中，矿化受控于张性裂隙带，并具有分枝、复合、尖灭侧现特征。小柳沟矿床的围岩是长城纪桦树沟组，为一套干枚岩、石英岩和碳酸盐岩。
区内地球化学异常主要有塔儿沟、刃岗沟、蔡大坂、小柳沟等，呈NW-NWW向展布，异常规模大、强度高，W、Sn、Bi、Be、Ag、Cd异常清晰，元素套合性好，并具有浓度分带特征，主元素W峰值达353×10-6。区内见有塔儿沟大型W矿，小柳沟大型W矿及W矿点多处，地质成矿条件很好，在该区开展工作必将会有新的更大的发现。
3.镜铁山－金儿泉Fe、Cu、多金属矿预测区
位于北祁连带的西部，出露地层为蓟县系、寒武系及奥陶系，与基性、超基性岩带构成复式背斜，北西向与北东向断裂交汇发育，区内见有镜铁山、柳沟峡等Fe-Cu矿床及多处铁矿点，铁矿赋存于蓟县系镜铁山群下岩组的含铁岩系中，铜矿体主要赋存于铁矿层下部绿色千枚岩中，由含铜铁碧玉带和含铜蚀变千枚岩带组成。
区内有镜铁山、宗宾大坂、龙孔大坂、金儿泉等地球化学异常多处，异常总体走向北西，形成规模较大的多元素综合异常带，其中镜铁山异常以Fe、Ba、Cu、Zn、Mn、Cr为主的综合异常，异常面积比较大，强度较高，为镜铁山Fe-Cu矿床的反映，在该区找矿具有良好的前景，相信在该区随着工作的进展，将会有新的重大的发现。
4.合黎山－金川Cu-Ni、稀有稀土金属矿预测区
该区位于阿拉善地块南缘，祁连造山带与华北陆块的交接部位，区内中新生界分布较广，出露地层主要为前长城系龙首山群，岩性为片麻岩、云母石英片岩及变粒岩等，其次是震旦系下统和中上统，断裂颇发育，华力西期花岗闪长岩和花岗岩呈岩株、岩基产出，沿北西向和北西西向断裂带见有前寒武纪和加里东期基性、超基性岩，而岩体规模较小，现已发现的主要矿床（点）有：金川大型Cu-Ni矿，M635 Cu-Ni矿化岩体，东大山Fe矿及挑花拉山Nb、Ta矿等。
区内有合黎山、挑花拉山、山丹北、青土井、金川等地球化学异常多处，异常总体走向北西，形成多元素综合异常带，其中挑花拉山异常以Nb、La、Th、W、Mo等元素为主，异常面积大，强度较高，为挑花拉山Nb、Ta矿床的反映，金川异常以Cr、Ni、Cu、Co、Au、Ag等元素为主，异常强度高，分带明显，Cu、Ni分别达89×10-6和147×10-6,Cu、Ni比值大于0.4，为金川矿田的反映，区内有基性、超基性岩及有关的矿异常数十处，又位于布格重力异常梯级带及莫霍面变异带附近，在该区找Cu-Ni、稀有稀土矿，特别是找Cu-Ni矿，具有良好的找矿前景。
5.北祁连香台子－老君山铜、多金属、金矿预测区
该区位于北祁连褶皱带的中部，出露地层主要是下古生界，其次是上古生界，基性、超基性岩沿北西向断裂带分布，断裂十分发育，铜矿（化）点20余处，主要产于奥陶系火山岩中，其中主要有错沟、九个泉，摆浪河等铜矿床（点）。
区内化探异常多处，主要有香台子、摆浪河、野牛台、东岔、老君山等异常，构成以Au、Ag、Sb、As、Cu、Zn、Cr、Mn、W、Mo等元素为主的异常带，总体呈北西向展布，异常规模不大，而强度较高，浓集中心明显，该带奥陶系含矿火山岩系分布广，铜矿（化）点多，地球化学异常比较集中，地质成矿条件较好，在该区找到新的较大的铜、多金属及Au矿体是完全可能的。
6.永登－白银厂铜、多金属矿预测区
该区位于北祁连褶皱带的东部，中祁连北缘断裂的北侧，向西延伸到青海省境内，区内以寒武系、奥陶系为主，下古生界火山岩系发育，现已发现的有白银厂、石青硐、银洞沟等铜、多金属矿床，矿体产于中寒武统中酸性火山岩中，是区内重要的铜、多金属矿成矿带。
区内有白银厂、石极沟、石青硐、卫昌沟等化探异常多处，形成北西西向地球化学异常带，其中白银厂异常规模大、强度高，Cu、Pb、Zn最高强度分别为273×10-6、912×10-6、1013×10-6，分带明显，元素组合主要为Au、Ag、Cu、Pb、Zn，位于白银厂南东的五梁山等地区发现与火山岩有关的矿异常，表明白银厂火山岩系向南东向延伸，在白银厂矿区外围仍有可能找到新的铜、多金属矿体。

（一）区域地球化学区分布特征
1.三亚台缘拗陷带地球化学区
该区地球化学场特征表现为Au、Ag、Hg、Pb、Fe、Cu、Cd、Sn、Bi、P、Mn等背景场。与之对应分布的矿产，在同安岭火山岩中分布有岭壳、雄岭、富田、六罗村等与火山岩成矿有关的金、铜矿点。
2.五指山褶皱带地球化学区
根据元素分布规律结合地质构造特点，以白沙拗陷带为界，划分为东部地球化学分区、白沙拗陷带地球化学分区和西部地球化学分区（图版Ⅳ-1）。
东部地球化学分区位于白沙拗陷带东侧。区内地球化学场特征表现为Zn、Sr、Na2O、K2O、U、Th、La等高背景；Ba、Sn、SiO2、Al2O3、CaO、Nb、Ta、Pb呈正常背景；Hg、V、Mn、Bi、Au、Co、Li、Cr、W、Ag、MgO、Zn、F、Mo、Fe2O3、Y、Be、P等呈低背景；Sb、As、B、Ca、Ni呈甚低背景。区内主要金属、非金属成矿元素异常分布较均匀。
白沙拗陷带地球化学分区位于白沙盆地，区内地球化学特征为Au、Ag、Sb、Cd、Cu、Pb、As、Hg等背景，主要金属成矿元素异常规模较小，分布不均匀。
西部地球化学分区位于白沙拗陷带西侧。区内地球化学特征表现为Na2O、Sr、K2O、Zr、U、Sn、Ba、Th、SiO2等呈高背景，Li、Pb、Ti、Nb、Al2O3等呈正常背景，Sb、Hg、As、Ni、Ca、Au、Cr、Cu、V、Zn、Mn、Mo、Fe2O3、Co、MgO、P、Li、B、Ag、F、Bi、Be、W、CaO、Y等呈低背景。大部分元素的高背景场往往是某些地质体的表现，例如，雅加二长花岗岩体以Zr、U、Th、Nb、Sr、Ba、Be、W、Y等高背景为特征，尖峰岭钾长花岗岩体以K2O、La、Pb、W、Be、Sn、Th、U、Y、Nb、Mo、Bi、Au、Ag、Zn呈高背景特征。奥陶系和志留系以B高背景为特征。区内主要金属成矿元素呈中、低背景。
（二）区域地球化学异常特征
区内分布着约100个1：20万区域化探异常，大多数异常分布在同安岭火山岩盆地及其与各期侵入岩、古生代地层的内外接触带上，戈枕韧性剪切带上，昌江县石碌、王下、猕猴岭以及白沙县翁村等地区的老地层中。另有一部分异常分布在印支期尖峰岭岩体、黎母岭岩体及燕山期千家岩体中。异常元素主要为Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Sn、Bi、Mo、Hg等。重要异常为金、铜、铅、锌多金属矿找矿前景较大的异常。

图4-4 区域Ag、Hg、Bi、As综合异常图


图4-5 抱伦及外围土壤测量金异常剖析图

1—上白垩统抱万组砂砾岩；2—下白垩统鹿母湾组砂砾岩夹凝灰岩；3—下志留统陀烈组千枚岩、千枚状粉砂岩；4—晚三叠世尖峰超单元中粗粒似斑状黑云母正长花岗岩；5—矿化破碎带位置及编号；6—实测地质界线；7—断层；8—地质产状；9—岩（矿）脉（体）产状；10—岩体产状；11—化探测量区；12—Au异常范围及编号（内带＞48×10-9，中带12×10-9～48×10-9；外带6×10-9～12×10-9）

合肥盆地化探指标浓度及化探综合异常的指标浓度在盆地内呈现周边高、中间低的特点。尤其是烃类指标浓度高值主要分布在郯庐大断裂两侧的定远、合肥、舒城（东）一带，其次是寿县—丁集一带，而盆地西部只有颍上南部出现高值。从空间展布来看，合肥盆地烃类指标浓度具有周边高、中间低的分布规律，如盆地周边地区酸解烃甲烷浓度分布范围是0.2～5899 μg/kg，该值是盆地中部酸解烃甲烷强度的6倍，是全区背景值（2.97 μg/kg）的9倍，烃类指标浓度在盆地周边高、中间低这一特征的形成，是油气运移的结果。

（一）合肥盆地属低背景、低湿度、变异性较高的非均匀地化场

合肥盆地油气化探评分指标浓度特征值：水溶烃迭代后均值为0.20 μg/kg，标准偏差为1.49 μg/kg，酸解烃甲烷迭代后均值为2.97 μg/kg，物上气甲烷迭代后均值为2.47×10^-6 μg/kg，标准偏差为9.05×10^-6 μg/kg，热释汞迭代后均值为5.92×10^-9 μg/kg，标准偏差为6.86×10^-9 μg/kg，碳酸盐迭代后均值为1.06×10^-2 μg/kg，标准偏差为1.42×10^-2 μg/kg，综观上述可见各指标浓度值较低，变化幅度值［（最大值-最小值）/均值］较大，变异系数较高，最高达19.6，合肥盆地这种特殊的低背景、高变异的非均匀地球化学场特征，除与地表土壤类型（碳酸盐含量低）有关外，还与本区石油地质条件有较大的关系，即勘探目的层较深，局部封闭条件较好，烃源岩生烃能力有一定的局限性，导致地球化学背景偏低，但同时，断裂发育、后期叠加作用明显直接形成化探指标的浓度变化幅度大、变异性较高等特点。

（二）纵向上烃类指标浓度总体呈逐渐降低的趋势

通过对合肥盆地已有的5口井（合深1、2、3、4、6）井中化探成果分析，烃类指标浓度在纵向上的变化规律为：

（1）各井由上而下，烃类指标浓度总体呈逐渐降低趋势。以合深3井为例，甲烷由589.5 μg/kg降至4.95 μg/kg，重烃由59.85 μg/kg降至1.43 μg/kg，梯度变化明显，表明烃类有明显的垂向微运移现象存在，为地表化探异常的形成提供了物质基础。

（2）各井酸解烃含量高值主要出现在古近系定远组、上白垩统响导铺组及下白垩统朱巷组等暗色泥岩比较发育的层段，而第四系、新近系、侏罗系和上石盒子组的烃类含量较低。

（3）从合深3井在2129～2134 m层段，酸解烃甲烷出现高值（达2271.59 μg/kg），合深2井定远组一段和二段出现酸解烃含量增高（达1851.91 μg/kg）的现象来看，合肥盆地油气勘探的目的层可能有多套（古近系、侏罗系、白垩系和上古生界）。

（三）油气属性具四种类型、三种分区

三维荧光的平面图形特征和有关参数可显示油气或烃源岩的差异，天然气或凝析油在三维荧光平面图形上呈O型，煤成油（气）为P型，轻质油为B型，重质油为Q型。合肥盆地近地表样品三维荧光图谱特征以B型为主，表明以轻质油和天然气为主的油气特征，这类综合异常集中分布在盆地的南、北两侧，系大桥及舒城凹陷白垩系湖相地层的反映；三维荧光图谱特征为P型的异常有丁集-六安和郯庐异常，为侏罗系及石炭—二叠纪煤系地层所影响。而三维荧光图谱呈Q型的异常只有颍上-霍邱异常，反映该异常的油气属性与重质油有关，系颍上凹陷生油岩的反映（图4-4）。

图4-4 合肥盆地化探综合异常图及三维荧光特征图

合肥盆地化探综合异常集中分布在郯庐断裂的西侧及盆地西部的丁集、西北部的颍上地区，大致可划分成十个区带（块），即桃溪—三河、小庙—义城、丁集—六安、曹庵—朱巷—白龙镇、吴山镇—双墩集、颍上—霍邱、寿县—保义集、三十铺—孙岗、响洪甸—毛坦厂、郯庐等异常区带（块），这些异常区带（块）从分布位置、展布方向和烃类指标强度等方面可划分为东部、中部和西部三个异常群。盆地东部集中了4个综合异常区块、且均为NW向展布；盆地中部的2个异常为近南北向展布；西部的丁集—六安异常没有明显的展布方向，呈现环状异常特征。盆地东部异常数目明显高于西部、且异常总面积是盆地西部异常的3倍以上。烃类指标强度盆地东部异常与中部异常较为接近，均明显高于西部的丁集—六安异常区块。

综合异常的南北分带特征也非常明显。盆地东部的4个综合异常由北向南为较明显带状分布，且各异常区化探指标强度有较明显的差别。盆地中部的2个综合异常一南一北，烃类指标强度北部异常明显高于南部。

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