北准噶尔哈腊苏-卡拉先格尔斑岩铜矿带

如题所述

在北准噶尔哈腊苏-卡拉先格尔斑岩铜矿带,在1∶20万与1∶5万水系沉积物化探研究成果的基础上,针对卡拉先格尔地区1∶5万基岩地球化学勘查原始数据、哈腊苏地区1∶1万基岩地球化学勘查原始数据进行重新分析整理,总结归纳寻找斑岩铜矿床的勘查地球化学特征,进而对该区斑岩铜矿找矿前景与勘探靶区进行评价和圈定。

一、水系沉积物地球化学勘查

北准噶尔哈腊苏-卡拉先格尔斑岩铜矿带1∶20万区域化探成果如图4-1所示。斑岩铜矿主体异常是以Cu、Au为主、伴有Ag、Cd、Mo、Sn、Cr、Ni、Co、MnO等,Pb元素位于异常主体的东北部。异常形态总体为NW-SE向,总面积96km2,主要位于卡拉先格尔断裂带的东盘。Cu、Au、Ag、Mo、Sn分布一致且规模大、浓集中心明显,而Cr、Ni、Co、MnO主要为高背景、异常分布相对零星。其中Cu异常面积68km2,最高值348×10-6,平均值105×10-6;Au异常面积28km2,最高值54.1×10-9,平均值13.2×10-9;Mo异常主要位于Cu异常的中心部位,最高含量4×10-6

1∶20万区域化探特征表现为以Cu、Au异常为主、伴有Ag、Mo、Sn、Co、Ni、Cr、Cd、MnO等元素的高背景带及局部异常。

北准噶尔哈腊苏-卡拉先格尔斑岩铜矿带1∶5万水系沉积物化探成果如图4-2所示。在哈腊苏斑岩铜矿区明显存在以Cu、Au、Ag、Mo、W、Zn、As、Sb、Sn、Cr、Ni、Co等多元素组合异常,面积10.7km2。其中Cu、Au、Ag、Mo、W相关性好、浓集中心明显、主成矿元素和伴生元素含量高,位于花岗闪长斑岩体上;Zn、As、Sb、Sn存在高背景或单点高异常,位于花岗闪长斑岩体上;Cr、Ni、Co异常及高背景位于上述异常西侧中泥盆统北塔山组中基性火山岩中;Pb无明显的异常显示。其中Cu异常面积6.8km2,平均值185×10-6,最高值3438×10-6;Au异常面积2.3km2,平均值35.6×10-9,最高值170×10-9;Mo异常面积1km2,最高含量14.1×10-6

1∶5万区域化探特征表现为以Cu、Au、Ag、Mo、W、Zn、As、Sb、Sn、Cr、Ni、Co等多元素组合异常为主,其中Cu、Au、Ag、Mo、W相关性好、浓集中心明显。

二、卡拉先格尔1∶5万基岩地球化学勘查

(一)数据来源及概况

数据来源于新疆地矿局第二区域地质调查大队,为卡拉先格尔地区的基岩地球化学数据,其比例尺为1∶5万。样品覆盖范围如图4-3所示,面积约1000km2

基岩样品共分析14种元素,即W、Sn、Cu、Au、Ag、Mo、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Co、Ni、Cr。

图4-1 哈腊苏铜矿1∶20万化探元素异常图

(二)数据统计特征

共计4654个基岩样品的14种元素分析数据的基本统计特征如表4-1所示。

对14种元素的4654个基岩分析数据分别进行正态分布和对数正态分布检验,依据斜差和峰态两个参数来对比正态分布和对数正态分布,结果发现各元素的基岩分析含量均较好地服从对数正态分布(图4-4)。

(三)单元素异常图

由于14种元素4654个基岩样品的分析数据均服从对数正态分布,因此在确定各元素的异常下限时,首先将各元素分析数据取对数,利用平均值加2倍标准差来剔除异常数据,然后利用剔除后数据的平均值加2倍标准差(σ)来确定元素的异常下限,将取对数的异常下限换算到元素的原始分析数值)。同时根据元素的异常含量值,将异常区划分为三个浓度级,Ⅰ级(弱)异常元素含量范围为[Ca,2Ca),Ⅱ级(中等)异常的元素含量范围为[2Ca,4Ca),Ⅲ级(强)异常的元素含量范围为[4Ca,+∝)。

图4-2 哈腊苏铜矿1∶5万化探元素异常图

表4-1 元素分析数据的基本统计参数

各元素的异常下限及异常浓度分级值如表4-2所示,表中有效数据个数是指剔除异常值后计算平均值和标准差时采用的数据个数。

表4-2 元素的异常下限及异常浓度分带值

续表

图4-3 卡拉先格尔地区采样点位图

将表4-2中的4Ca值与表4-1中的元素含量最大值对比可以看出,Sn和Co两元素的最大值分别为8和190,低于或接近4Ca值(分别为14和180),因此Sn和Co两元素基本没有第Ⅲ级(强)异常。

新疆北部主要斑岩铜矿带

图4-4 元素分布类型特征参数

由于样品数量比较大(4654个样品),直接利用离散的分析数据进行等值线绘制难度较大,因此首先将数据进行网格化,然后利用网格化数据绘制等值线的方法来制作每一元素的地球化学异常图(图4-5)。由于按照1∶5万比例尺进行基岩样品采集,即采样密度为每km24个样,因此网格化数据的空间间距为0.5km,由于基岩样品因岩性不同其元素含量可能相差较大,为更好地反映原始信息,本次数据网格化时采用最近点插值方法进行。

为了对比各元素异常的空间分布关系,图4-5中虚线代表W元素的主要异常分布趋势,实线代表Cu元素的主要异常分布趋势,双实线代表As元素的主要异常分布趋势。同时将采样点分布图放在一起进行对比,为进一步野外工作提供参考。

从图4-5中可以看出,W元素的异常呈带状分布,异常浓度分带明显,但异常分布比较分散,即连续性较差。图中虚线基本代表了W元素的主要异常分布趋势,即主要发育两个异常带,一是图中右上部近NW-SE向分布的异常带,另一是图中右下部分大致仍为近NW-SE向分布的异常带。这两条异常带的分布方向基本与该区的断裂走向相吻合。

将其他元素的异常分布与W元素的异常分布相比较,可以发现Bi、Sn两元素的异常分布与W元素的异常分布最接近,即在异常分布范围和异常强度两方面相一致。W、Sn、Bi属于典型的高温成矿元素,其异常基本反映了该区高温成矿元素的异常特征。

图4-5中Cu元素的异常主要分布在图区左上部,各异常间连续性较差,异常强度较大,近似呈NNW向带状分布,哈腊苏铜矿即分布在该区内。在图区中部发育有一面积较大、强度中等的Cu异常,近NW向延伸,这一异常位于图区左上部异常带的东南方向,如果将两个异常区相连接,则异常带的分布呈现出由NNW带状分布转成近NW向分布,如图中实线所示的分布特征,这一特征与该区构造裂隙的空间走向基本吻合。对比采样点空间分布图可以看出,Cu元素异常主要分布在采样区的近边界处,为了更好地查明该区Cu的矿化情况,建议围绕该区Cu异常的空间分布来补充部分野外工作。

将其他元素的异常分布与Cu元素的异常分布相比较,可以发现Ni、Cr、Co三元素的异常分布与Cu元素的异常分布最接近,即在异常分布范围和异常强度两方面均相一致。Co、Ni、Cr、Cu属于典型的高-中温成矿元素,其异常基本反映了该区高—中温成矿元素的异常特征。

新疆北部主要斑岩铜矿带

新疆北部主要斑岩铜矿带

图4-5 卡拉先格尔地区元素地球化学异常图

图4-5中As元素的异常主要分布在图区中部和右下部分,呈近似环带状分布,同时在图区左上部分也发育有两条近NW向的带状异常,这些异常的空间分布如图中双实线的位置所示。与Cu异常相比较,As元素的异常基本围绕Cu异常两侧呈带状(图中左上部分)和环带状(图中中部和右下部)分布。这表明As异常对该区铜矿化具有空间指示意义。

将其他元素的异常分布与As元素的异常分布相比较,可以发现Sb元素的异常分布与Cu元素的异常分布最接近,即在异常分布范围和异常强度两方面均相一致。As、Sb属于典型的低温成矿元素,其异常基本反映了该区低温成矿元素的异常特征。

图4-5中,Au、Ag、Mo三元素的异常分布比较接近,即在异常分布范围和异常强度两方面均相一致。

与Cu异常相比较,Au、Ag、Mo三元素的异常在Cu元素的异常分布区也比较明显,尤其在图中左上部的近NNW向Cu异常带内更为显著,据此可以认为Au、Ag、Mo三元素对该区的铜矿化具有较好的指示作用,可以成为重要的铜矿地球化学勘查指标。但在图区中部和右下部分,Au、Ag、Mo三元素虽发育有显著的异常,但Cu元素却没有明显异常出现。

与As异常相比较,Au、Ag、Mo三元素的异常在As元素的异常分布区或附近也比较显著。在图区左上部分,As异常基本分布在Au、Ag、Mo、Cu异常的两侧,而在图区中部和右下部分,Cu异常不显著,As异常基本分布在Au、Ag、Mo异常区或其外围,呈环带状展布。

依据矿床原生晕分布特征可以认为,Au、Ag、Mo三元素在图区左上部分与中高温成矿元素Cu关系密切,符合典型斑岩型铜钼、铜金矿床的原生晕特征;而在图区中部和右下部分Au、Ag、Mo三元素与低温成矿元素As、Sb关系密切,符合典型热液矿床原生晕分布特征。在原生晕分带类型中,Au、Ag、Mo三元素既可出现在中高温序列中,也可出现在低温序列中,因此对该区地球化学异常分析可以考虑从空间上分两部分针对中高温和低温两种类型分别进行讨论。

图4-5中,Pb、Zn两元素的异常分布比较接近,即在异常分布范围和异常强度两方面均相一致。由于Pb、Zn两元素属于典型的中温成矿元素,因此与W、Cu、As异常相比较,Pb、Zn异常主要分布在As异常的内侧,W异常的外侧,如图区右下部分的分布特征。在图区左上部分,Pb、Zn异常主要分布在W异常和Cu异常之间。从Pb、Zn成矿的角度来考虑,图区中下部坐标(290,5130)附近可能存在Pb-Zn矿床。

(四)多元素综合异常图

根据单元素地球化学异常图分析可知,W、Sn、Bi三元素异常在该区分布相似,可对其进行等权平均归一化处理,以获取反映高温成矿元素的综合异常指标。在进行等权平均归一化之前,首先将数据进行无量纲处理,本处将每一元素分析数据除以其最小值来进行无量纲化,各数据仍保持其原有的异常信息(以下归一化处理均采用相同的无量纲化方法来进行),将归一化综合指标记为IW

Cu、Ni、Cr、Co属于典型的高-中温成矿元素,其异常基本代表了该区高-中温成矿元素的异常特征。由于Au、Ag、Mo三元素在原生晕分带中也可出现在中-高温序列中,而且在本研究区西北部显示的异常特征与Cu异常相吻合,因此将Cu、Co、Ni、Cr、Au、Ag、Mo七元素进行整合,以获取Cu矿化指标为目的来对其进行加权平均归一化处理,其权重采用层次分析法确定。层次分析法计算中所采用的专家经验矩阵及计算获得的权重如表4-3所示,归一化综合指标记为ICu

表4-3 铜矿找矿指标专家经验矩阵与权重

Pb、Zn两元素属于典型的中温成矿元素,其异常分布比较接近,因此对Pb、Zn两元素进行等权平均归一化处理,以获取反映中温成矿元素的综合异常指标,记为IPb

As、Sb属于典型的低温成矿元素,其异常基本代表了该区低温成矿元素的异常特征。由于Au、Ag、Mo三元素在原生晕分带中也可出现在低温序列中,而且在本研究区中部和东南部显示的异常特征与As、Sb异常相吻合,因此将As、Sb、Au、Ag、Mo五元素进行整合,以获取低温成矿元素综合指标为目的来对其进行加权平均归一化处理,其权重仍采用层次分析法确定。层次分析法计算中所采用的专家经验矩阵及计算获得的权重如表4-4所示,归一化综合指标记为IAs

表4-4 低温成矿元素指标专家经验矩阵与权重

上述归一化综合指标IW、ICu、IPb和IAs的参数特征如表4-5及图4-6所示。

表4-5 归一化综合指标的参数特征

图4-6 综合指标分布类型特征参数

对综合指标IW、ICu、IPb、IAs进行分布检验(图4-6)可知各综合指标基本服从对数正态分布,因此在确定各指标的异常下限时,首先将各指标数据取对数,利用平均值加2倍标准差来剔除异常数据,然后利用剔除后数据的平均值加2倍标准差(σ)来确定元素的异常下限(Ca,将取对数的异常下限换算到原始数值)。同时根据综合指标的异常含量值,将异常区划分为三个浓度级,Ⅰ级(弱)异常指标取值范围为[Ca,2Ca),Ⅱ级(中等)异常的指标取值范围为[2Ca,4Ca),Ⅲ级(强)异常的指标取值范围为[4Ca,+∝)。各综合指标的异常下限及异常浓度分级值如表4-5所示,表中有效数据个数是指剔除异常值后计算平均值和标准差时采用的数据个数。

图4-7 综合指标地球化学异常图

将表4-5中各综合指标的4Ca值均小于其最大值,表明各综合指标异常显著,弱、中、强三级浓度分带清晰。各综合指标的地球化学异常图(图4-7)制作方法与单元素异常图的绘制方法相同,即采用网格数据等值线法绘制,其网格间距为0.5km,采用最近点插值法进行网格化。

从图4-7可以看出:

1)综合指标IW、ICu、IPb、IAs在该区均出现显著异常,弱、中、强三级异常浓度分带清晰,分别指示该区可能存在相应的矿化现象。

2)综合指标IW、ICu、IPb、IAs异常相叠加结果表明高温成矿元素指标IW异常与中温成矿元素指标IPb相邻,而IPb异常与IAs异常相邻,基本反映出典型基岩原生晕的高—中—低温元素分带特征。

3)铜矿化指标ICu异常主要与IAs异常相邻,反映代表铜矿化的中高温成矿元素Cu与低温成矿元素As、Sb形成异常分带,在该区中温成矿元素Pb、Zn异常不发育。这与斑岩型铜矿床的原生晕分带特征基本吻合。

4)铜矿化指标ICu异常在该区基本可以划分为一带两区,即图区西北部的近NNW向异常带,图区中部异常区与图区东南部的异常区,是该区铜矿详查的重要靶区。

(五)铜矿靶区研究

根据上述单元素异常和综合指标异常分析,本次在该区圈定出2个重点铜矿勘查靶区。靶区1是由横坐标270~280和纵坐标5145~5170所限定的近NNW向的铜异常带,靶区2是由横坐标285~295和纵坐标5130~5140所限定的铜异常区。本次研究针对这两个靶区进行详细分析。

为提取铜矿化专题信息,将靶区1中的14种元素进行整合,以获得归一化专题指标。采用层次分析法确定各指标的权重,以铜矿勘查为目的各指标专家经验矩阵与权重如表4-6所示。

表4-6 铜矿找矿指标专家经验矩阵与权重

利用上述权重值对靶区1中的数据分别采用灰关联度、模糊决策、加权平均(采用最小值进行无量纲化)3种方法进行专题信息归一化指标提取,并分别记为IC。、IFD、IsW。将各专题指标采用最近值法、网格间距为0.5km进行网格化处理,利用网格化数据采用累频方法来绘制地球化学异常图(图4-8)。

从图4-8中可以看出,采用灰关联度、模糊决策、加权平均3种方法获得的专题信息归一化指标异常分布基本相似,其结果共同表明,该预测靶区中除哈腊苏斑岩型铜矿床外,仍有望找到较大规模的斑岩型铜矿床,如坐标(277,5150)附近值得进一步详细勘查。

图4-8 靶区1中专题指标地球化学异常图

将靶区2中的数据仍分别采用灰关联度、模糊决策、加权平均3种方法进行专题信息归一化指标提取,并分别记为IGC、IFD、ISW。采用相同的方法来绘制地球化学异常图(图4-9)。

图4-9 靶区2中专题指标地球化学异常图

从图4-9中可以看出,采用灰关联度、模糊决策、加权平均3种方法获得的专题信息归一化指标异常分布基本相似,虽然3者之间在反映异常中心位置时也存在有差异,但其结果共同表明,该预测靶区中坐标(291,5136)与(290,5135)附近值得进一步详细勘查。

(六)小结

1)对14种元素的4654个基岩分析数据分别进行正态分布和对数正态分布检验,结果发现各元素的基岩分析含量均较好地服从对数正态分布,各元素地球化学异常显著。

2)在该区异常分布方面,W、Sn、Bi三元素异常特征相似,它们属于典型的高温成矿元素,其异常反映了该区高温成矿元素的异常特征。Cu、Co、Ni、Cr四元素异常特征相似,它们属于典型的高—中温成矿元素,其异常反映了该区高—中温成矿元素的异常特征。As、Sb两元素异常特征相似,它们属于典型的低温成矿元素,其异常反映了该区低温成矿元素的异常特征。

3)在该区异常分布方面,Au、Ag、Mo三元素异常特征相似,在图区左上部分与中高温成矿元素Cu关系密切,符合典型斑岩型铜钼、铜金矿床的原生晕特征;而在图区中部和右下部分与低温成矿元素As、Sb关系密切,符合典型热液矿床原生晕分布特征。

4)在该区异常分布方面,Pb、Zn两元素异常特征相似,它们属于典型的中温成矿元素,其异常主要分布在高温成矿元素和低温成矿元素的异常之间,符合基岩原生晕地球化学分布特征,在图区中下部坐标(290,5130)附近可能存在Pb-Zn矿床。

5)归一化综合指标IW、ICu、IPb、IAs在该区均出现显著异常,弱、中、强三级异常浓度分带清晰,其异常空间分布特征基本反映出典型基岩原生晕的高一中—低温元素分带特征,表明该区可能存在相应的矿化现象。

6)铜矿化指标ICu异常主要与IAs异常相邻,反映代表铜矿化的中高温成矿元素Cu与低温成矿元素As、Sb形成异常分带,在该区中温成矿元素Pb、Zn异常不发育。这与斑岩型铜矿床的原生晕分带特征基本吻合。

7)铜矿化指标的异常在该区与低温成矿元素异常在空间上形成清晰的异常分带现象,其异常分布基本可以划分为一带两区,即图区西北部的近NNW向异常带,图区中部异常区与图区东南部的异常区,是该区铜矿详查的重要靶区。

三、哈腊苏铜矿区1∶1万基岩地球化学勘查

(一)数据来源及概况

数据来源于新疆地矿局第五区域地质调查大队,为哈腊苏铜矿区Ⅰ号矿化带的基岩地球化学数据,其比例尺为1∶1万。样品覆盖范围如图4-10所示,面积约5.64km2

图4-10 哈腊苏铜矿区采样点位图

基岩样品共分析9种元素,即Cu、Au、Ag、Mo、Pb、Zn、As、Sb、Bi,各元素的分析方法与分析质量如表4-7所示。

表4-7 样品分析方法与分析质量

(二)数据统计特征

共计757个基岩样品的9种元素分析数据的基本统计特征如表4-8所示。

表4-8 元素分析数据的基本统计参数

从表4-8可以看出,除Pb元素外,各元素的最大值和最小值之间均相差两个数量级以上,推测各元素的分析数据可能服从对数正态分布。因此对各元素的分析数据进行正态分布和对数正态分布检验,结果如图4-11所示。

从图4-11中可以看出,Cu、Pb、Zn、Sb分析数据的斜差均小于1,基本服从对数正态分布;而Au、Ag、Mo、As、Bi分析数据相对偏离对数正态分布。

(三)单元素异常图

由于Cu、Au、Ag、Mo、Pb、Zn、As、Sb、Bi各元素757个基岩样品的分析数据极值之间均相差两个数量级以上(Pb除外),不服从正态分布。从各元素分析数据的分布检验可知Cu、Pb、Zn、Sb分析数据基本服从对数正态分布,而Au、Ag、Mo、As、Bi分析数据相对偏离对数正态分布。因此在确定各元素的异常下限时,首先将各元素分析数据取对数,利用平均值加2倍标准差来剔除异常数据,然后利用剔除后数据的平均值加2倍标准差(σ)来确定元素的异常下限,将取对数的异常下限换算到元素的原始分析数值)。同时根据元素的异常含量值,将异常区划分为三个浓度级,Ⅰ级(弱)异常元素含量范围为[Ca,2Ca),Ⅱ级(中等)异常的元素含量范围为[2Ca,4Ca),Ⅲ级(强)异常的元素含量范围为[4Ca,+∝)。

图4-11 元素分布类型特征参数

各元素的异常下限及异常浓度分级值如表4-9所示,表中有效数据个数是指剔除异常值后计算平均值和标准差时采用的数据个数。

表4-9 元素的异常下限及异常浓度分带值

将表4-9中的4Ca值与表3中的元素含量最大值对比可以看出,Pb、Zn、Sb三元素的最大值分别为54.6、300和1.3,基本接近或低于4Ca值,因此基本没有第Ⅲ级(强)异常。各元素的基岩地球化学异常图制作采用离散数据等值线法绘制,如图4-12所示。

从图4-12中可以看出,哈腊苏铜矿区Ⅰ号矿化带基岩样品中Cu地球化学异常显著,可清晰划分出Ⅲ级异常区域。整个异常区域呈NW-SE向带状展布,Cu的第Ⅲ级(强)异常主要分布在本次研究范围的东南部,这与该区已探明铜矿的空间分布相吻合,表明该区基岩样品中的Cu元素含量是最直接的地球化学找矿指标。此外,Cu元素地球化学异常与该区断裂构造展布十分相似,表明该区铜矿的形成与断裂构造关系密切。

与Cu元素异常分布范围和强度级别划分比较接近的有Au、Ag、Mo三种元素。Au、Ag、Mo三元素的异常特征与Cu元素的异常特征非常接近,异常面积较Cu元素的异常面积有所增大,尤其是第Ⅲ级(强)异常的分布范围基本与Cu元素第Ⅲ级(强)异常吻合。这表明Au、Ag、Mo三元素在该区可以作为铜矿的间接地球化学找矿指标。

Pb、Zn、As、Sb、Bi五元素的地球化学异常分布与Cu元素异常分布差异较大,不仅异常面积较小,孤立分散,而且异常强度以Ⅰ~Ⅱ级(弱—中等)异常为主。尤其以Zn元素表现更为显著。除对比异常面积和强度外,如果将Pb、As、Sb、Bi四元素的异常分布位置与Cu元素的异常分布位置相比较,可以发现这四种元素的弱异常基本分布在Cu异常的外围,即空间上从中心的Cu、Mo、Au、Ag强异常到外围的Pb、As、Sb、Bi弱异常呈环带状分布。在研究区的东南部,这种空间环带状分布表现更为明显,符合铜矿床基岩原生晕分布特征;但在研究区的西北部,这种环带状分布仅在Cu异常的东北部出现,西南部原生晕缺失,这可能与该区构造控矿关系密切。因此可以认为,Pb、As、Sb、Bi四元素在该区可以作为铜矿地球化学勘查的间接指示元素。对于Zn元素,由于其异常面积较小,异常的空间分布与Cu异常空间分布关系不明朗,但从内生矿床元素共生组合的角度来考虑,Zn与Pb密切共生,因此也建议将Zn作为该区铜矿地球化学勘查的间接指示元素。

(四)多元素综合异常图

根据单元素地球化学异常图分析可知,Cu、Au、Ag、Mo四元素是在该区进行斑岩型铜矿勘查的最主要的地球化学找矿指标,而Pb、Zn、As、Sb、Bi五元素成为该区斑岩型铜矿勘查的地球化学找矿指示元素。

对于斑岩型铜矿而言,其伴生有益元素一般为Au和Mo两种元素,即斑岩型铜金矿床和斑岩型铜钼矿床。哈腊苏铜矿勘探报告已经查明该斑岩型铜矿床的有益伴生元素为金,因此Au、Ag两元素自然成为重要的地球化学找矿指标。由上述单元素异常分析可知,Mo元素同样也是该区斑岩型铜矿床的重要地球化学找矿指标。因此,首先将Cu、Au、Ag、Mo四元素进行归一化处理,以提取四个指标的综合找矿信息。

新疆北部主要斑岩铜矿带

图4-12 哈腊苏铜矿区元素地球化学异常图

本处采用加权平均法将Cu、Au、Ag、Mo四元素进行归一化处理,获得归一化综合指标ICu。Cu、Au、Ag、Mo四元素的权重采用层次分析法计算获得。层次分析法计算中所采用的专家经验矩阵及计算获得的权重如表4-10所示。在进行加权平均归一化之前,首先将数据进行无量纲化处理,本处将每一元素分析数据除以其最小值来进行无量纲化,各数据仍保持其原有的异常信息。

大多数斑岩型铜矿原生晕的基本规律表现为,从后尾晕至前缘晕分别为高温成矿元素Mo、Cu、Au(Ag)元素组合,中温成矿指示元素Zn、Pb元素组合和低温成矿指示元素As、Sb、Bi元素组合。因此本处将Pb、Zn两元素及As、Sb、Bi三元素分别采用等权平均法进行归一化处理,获得归一化综合指标IPb和IAs。归一化综合指标ICu、IPb和IAs的参数特征如表4-11及图4-13所示。

表4-10 斑岩型铜矿找矿指标专家经验矩阵与权重

表4-11 归一化综合指标的参数特征

图4-13 综合指标分布类型特征参数

对综合指标ICu、IPb、IAs进行分布检验(图4-13)可知各综合指标基本服从对数正态分布,因此在确定各指标的异常下限时,首先将各指标数据取对数,利用平均值加2倍标准差来剔除异常数据,然后利用剔除后数据的平均值加2倍标准差(σ)来确定元素的异常下限+2σ,将取对数的异常下限换算到原始数值)。同时根据综合指标的异常含量值,将异常区划分为三个浓度级,Ⅰ级(弱)异常指标取值范围为[Ca,2Ca),Ⅱ级(中等)异常的指标取值范围为[2Ca,4Ca),Ⅲ级(强)异常的指标取值范围为[4Ca,+∝)。各综合指标的异常下限及异常浓度分级值如表4-11所示,表中有效数据个数是指剔除异常值后计算平均值和标准差时采用的数据个数。

将表4-11中各综合指标的4Ca值与其最大值对比可以看出,IPb的最大值为31.3,低于4Ca值55.6,因此综合指标IPb基本没有第Ⅲ级(强)异常。各综合指标的地球化学异常图制作采用离散数据等值线法绘制,如图4-14所示。

图4-14 综合指标地球化学异常图

从图4-14可以看出:

1)哈腊苏铜矿Ⅰ号矿化带综合指标ICu异常显著,异常面积与强度均较大,而且与该区铜矿床位置相吻合,因此ICu是该区寻找斑岩型铜矿床的重要地球化学指标。

2)综合指标IPb异常不发育,异常面积较小且强度较弱。IPb对该区斑岩型铜矿床的产出位置基本没有指示作用。

3)综合指标IAs异常显著,虽然异常强度较大,但异常面积相对较小而且比较分散。IAs对该区斑岩型铜矿床的产出位置基本也没有指示作用。

将ICu的Ⅱ、Ⅲ级异常和IPb的Ⅰ、Ⅱ级异常以及IAs的Ⅱ、Ⅲ级异常从空间上进行叠加,即获得图4-14中的“哈腊苏铜矿综合指标地球化学异常图”,从该图可以看出,IPb和IAs异常基本分布在ICu异常的外围,基本符合斑岩型铜矿床的原生晕分布特征,但在水平方向上不具备对称环状分布,这可能是由于该区构造裂隙控制成矿所致。

4)综合指标IPb和IAs异常单独对于指示斑岩型铜矿床的产出位置基本没有指示作用,但与ICu指标相组合时将对该区斑岩型铜矿床的产出位置具有较好的指示作用,因此在该区可成为重要的间接地球化学找矿指标。

(五)小结

1)哈腊苏铜矿区基岩样品中的Cu含量是寻找斑岩型铜矿床的最直接的地球化学找矿指标。而Au、Ag、Mo可以作为铜矿的间接地球化学找矿指标。

2)哈腊苏铜矿区基岩样品中Pb、Zn、As、Sb、Bi可以作为铜矿地球化学勘查的间接指示元素。

3)哈腊苏铜矿区基岩样品中Cu、Au、Ag、Mo、Pb、Zn、As、Sb、Bi九种元素异常下限的确定采用对数正态分布的平均值+2倍标准差,异常图采用离散数据等值线法绘制的处理方法是恰当的,所确定的异常信息与矿化特征和构造特征相吻合。

4)综合指标ICu是哈腊苏类似景观区寻找斑岩型铜矿床的重要地球化学指标,而综合指标IPb和IAs异常单独对于指示斑岩型铜矿床的产出位置基本没有指示作用,但与ICu指标相组合时可成为重要的间接地球化学找矿指标。

5)综合指标的归一化方法采用加权平均法简单有效。

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