新疆克孜勒萨依地区地质特征及找矿方向

新疆克孜勒萨依地区地质特征及找矿方向

成矿预测应用地质理论和科学方法，结合地质、地球物理、地球化学和遥感地质等基本资料，提供地质勘探信息。总结成矿地质条件和矿床储存规律，建立矿模法，并对不同级别的成矿景观进行配置（肖克炎等人，1999）。研究区所处的萨吾尔—二台Cu、Ni、Au、Mo成矿带处于萨吾尔—二台晚古生代岛弧带中,主要赋矿层位是泥盆系中基性或中酸性火山熔岩—火山碎屑岩。已发现了喀拉通克大型铜镍矿、索尔库都克中型铜钼矿、沙尔布拉克中型金矿及若干热液型的铜、镍、金、铅锌矿,研究区由于地质工作程度比较低,在找矿方面至今尚无重大突破,但从地质、地球物理和地球化学条件看,该区都应是很有希望的远景地区。研究区即位于萨吾尔—二台Cu、Ni、Au、Mo成矿带(Ⅲ级)中部。前人在这一地区已经做过一些地质工作,笔者在总结前人研究得出的该地区铜多金属矿床成矿规律基础上,运用GIS平台下的证据权重法(FPAgterbergetal,1993)通过综合分析地层、构造、化探、物探等多元信息,进行矿产资源定量预测与评价,为该地区的下一步找矿工作提供参考。1地质条件及矿物特征本区位于阿热尔托别南侧的青格里河凹陷西侧的隆起带上,主构造反方向是北西西向,它是蒙古中国弧形构造的一部分。该构造线长期活动,构成准格尔盆地北东缘的玄武岩活动带,与镍、铜金属矿产的形成关系密切。其次,还发育有近南北向和近东西向的局部构造,它们控制了区内的岩性和岩脉展布。区域出露主要有下泥盆统托让格库都克组(D1t)、中泥盆统北塔山组(D2b)及第四系等。其中托让格库都克组(D1t)为一套浅海相偏正常沉积的陆源碎屑岩、火山碎屑岩建造。岩石组合主要为:安山岩、英安岩、凝灰岩等,局部可见砂岩、粉砂岩等。中泥盆统北塔山组(D2b)分布于研究区东北部,出露范围局限。该组区域上为一套浅海相中基性火山岩夹火山碎屑岩建造。出露岩性仅为安山岩、凝灰岩等。第四系更新-全新统洪风积层(Q2pl+4eol)分布于研究区北部,主要为砾、碎石、砂、粘土、淤泥等。该区域岩浆活动较发育,主要发育华力西中期第三侵入次黑云母花岗岩、浅色花岗岩及花岗岩脉等,由于叠加了后期断裂活动及变质蚀变作用,蚀变较强烈。经前人探索,该区地质条件较好,矿种多样,其中金属矿床有金、银、铜、镍、铅、锌等。矿床成因类型以热液型矿床为主。2rg的计量方法多元信息综合预测是在地理信息系统(GIS)平台上,对反映成矿作用的地质矿产、地球物理、地球化学、遥感影像等数据进行处理,提取成矿信息,进行矿产预测工作,反映信息时代的矿产预测流程和方法。也可以理解为不同类型空间信息的合成叠置,即将地、物、化、遥各类信息的定量化与数据化的过程。证据权重法简介。证据权重法是加拿大数学地质学家Agterberg提出的一种地学统计方法(FPAgterbergetal,1990),最初是基于二值图像的。它采用一种统计分析模式,通过对一些与矿产形成相关的地学信息的叠加复合分析来进行矿产远景区的预测。其原理如下:假设研究区被划分成等大小的T个网格单元,其中有D个网格单元为含矿单元,以此将每个变量看作独立的证据因子,对于任意一个证据因子,其对成矿的权重定义为:上述式中W+、W-分别是证据因子存在区和不存在区的权重值量,若原始数据缺失,则权重值为0;其中B是这个因子存在的网格单元总数,Bˉ为这种因子不存在的网格单元总数。Dˉ为不含含矿单元的网格总数。证据权重法具体计算中要求各个证据因子之间关于矿点条件都独立。对于,N个证据因子,若它们都满足对于矿点条件独立,那么研究区任意一个K单元为矿点的可能性可以用Q后验,即后验几率表示:上式中wjk表示第j铬证据因子的权重,并且:根据公式,我们可以用P表示后验概率,P代表了各个单元里的找矿有力度,高扭矩后验概率P来进行找矿园景区预测,后验概率是:在证据权法中,一半用正权重和负权重的绝对值和大小来表示证据因子找矿的有利指示度,即Cj=丨W+丨+丨W-丨,最后:3探的多源数据本次研究所用的数据包括提取地层、构造、化探、物探的多源数据,分别为:1∶1万地质矿产图、地球化学扫面数据、地球物理数据。在进行数据挖掘之前,都将原始数据进行X7×Y10的网格化单元处理。3.1地质条件的复杂度根据区域地质背景研究分析和GIS空间分析,我们大致可以得出和该地区铜多金属矿有关的有利地层为中泥盆统北塔山组(D2b)、下泥盆统托让格库都克组(D1t)以及第四系华力西中期侵入岩(Q2pl+4eol)。研究区地质条件的复杂度考查围岩蚀变组合特征和矿化异常的关系。此次利用MORPAS购置并且提取了单元格内的岩性组合熵来作为铜多金属成矿有力度的一个预测变量。研究区的构造断裂为研究区的成矿提供了有利的条件,是矿化的重要标志。断裂和矿化异常单元的关系默契度反映研究区的矿化有力度。两者的取值为个数,使用原始数据。3.2矿产资源体特征对于任何的矿种,化探都是一种直接的找矿信息,其本身的异常特征在很大程度上直接的反映了矿产资源体的特征,是找矿预测中重要的变量。对研究区化探资料做了综合分析,提取了4个综合变量,其中第一综合因子由Cu、Ni、Cr组成,第二因子由Fe-Zn组成,第三因子由Pb-As-Au组成,此外还选取了主要成矿单元素Cu、Fe、Au作为单元素预测变量。3.3预测变量的提取地球物理信息主要用于研究成矿区域地质背景的地球物理标志及深部地质特征、区域构造格架及其演化规律。根据第五章地球物理模型的分析总结提取磁异常、激电异常和电阻率异常3个预测变量。取值分别为:中低磁异常0~200nT异常区、中高极化率异常2.5%~6.5%异常区、中低电阻率异常50~400Ω·m异常区。4研究区金属权重的分布本文运用MORPAS矿产资源评价分析系统软件建立研究区证据权法的模型。建立之前,基于1∶10000的比例尺先将研究区划分为X7×Y10的规则网格单元。接着用MORPAS的空间分析功能对因子进行分析,取得与成矿关系比较密切的证据因子变量共计17个,以Cu矿化样本处为应变量其权重计算最终值见表1。根据对上述各个因子的权重值,得出以下结论:(1)研究区内的中低磁异常、中高极化率异常、中低电阻率异常地球物理探测异常的证据权重值都在1.5以上,与成矿的关系最为密切。(2)研究区Cu、Fe、Ni、Au、Cu-Ni-Cr、Pb-AsAu、Fe-Zn地球化学分异常权重值都在1.1以上,表明与成矿的关系非常密切。Cu的异常权重值达到2.459,为化探异常值最高,表明了Cu的成矿环境非常好与成矿的关系也非常密切。(3)研究区赋矿地层下泥盆统托让格库都克组(D1t)与成矿的关系很密切权重值为1.584。地层组合熵虽然对成矿有一定的指示作用,但是在本研究区内,其作用不是很明显。(4)研究区的地表矿化露头虽然相对较少,但是其赋存的地理位置与物探异常、化探异常、蚀变等接近,所以其权重值略高,为1.413,说明与研究区多金属的成矿关系非常的密切。(5)研究区华力西中期的侵入岩权重值相比之下很高,为1.898,表明了其与研究区的铜镍金铁等金属矿产的密切联系,这些金属矿产与华力西中期的岩浆侵入岩有着密不可分的联系。5成矿地质特征根据上章节计算出的后验概率值,大致了解了研究区找矿有利地区,并且根据概率值圈定了找矿远景靶区。根据表中的C值,把值域大于1.6的区域作为找矿远景靶区,经过计算排序,共圈出7个远景靶区,编号为J1、J2、J3、J4、J5、J6、J7。结合研究区地球化学特征结论和地球物理特征,研究区的Cu异常值有50.5%异常点坐落到本次圈定的远景靶区,而极化率异常值有78%坐落在远景靶区,表明本次预测所选择的变量是合理的,可以作为研究区进一步的找矿依据。下面对7个成矿远景靶区分别作介绍:(1)J1远景靶区:区内数条次级小断裂较发育且有交汇点,对成矿十分有利;区内主要以第四系华里西第三次倾入岩为主,主要以中细粒的黑云母闪长辉长岩为主;蚀变主要蚀变以绿泥石化、绿帘石化、黄铜矿化和褐铁矿化为主;化探高值区为Au、Cu、As、Ni、Fe元素;地球物理探测信息显示该区域极化率异常值相对较高、磁异常值也呈中高磁异常,但是其电阻率异常值较大。(2)J2远景靶区:断裂构造极其发育,断裂的北部破碎带控矿明显;区内处于花岗闪长岩(γδ42c)与下盆统托让格库都克组(D1t)地层接触带,岩体外边缘,受断裂的控制影响,北部为第四系华力西侵入岩,主要以中细粒的黑云母闪长辉长岩为主,断裂南部是下泥盆统托让格库组地层,主要以黑云母花岗岩为主。化探高值区为As和Fe元素;物探异常信息提取结果是该区位于北部高阻区和南部低阻区的梯度带上、磁异常往南平稳过度梯度带上,该区极化率相对较高。该区表面虽无明显矿化现象,但其深部有铁镁质硫化物的找矿潜力。(3)J3远景靶区:区内断层发育不明显;区内大多为花岗闪长岩(γδ42c),局部出露范围较小的大理岩脉和二长花岗斑岩;区内化探存在Zn、Fe、Ag异常,区内高电阻率显示,该区没有绝对中低阻,只有相对低阻—高极化;所以其存在块状铜多金属矿的可能性比较小。(4)J4远景靶区:区内出露北塔山组(D2b)细粒辉石黑云母二长岩和下泥盆统托让格库组(D1t)蚀变黑云母二长玢岩,区内无明显大型断层指示,但蚀变较广;化探异常高值区为Cu、Fe、As、Pb、Ni、Cr元素,为异常元素最多区域;物探异常中等极化(ηs=2.5%~6.5%)—中低阻(ρs=50~400Ω·m)—中低磁(0~200nT),具备寻找隐伏铜多金属矿的物理前提;是一个很理想的综合地质—物探—化探异常,具有非常好的铜镍等多金属矿产的找矿优势和找矿价值。(5)J5远景靶区:区内主要出露下泥盆统托让格库组(D1t)蚀变黑云母二长玢岩;无明显断层痕迹;化探异常高值区为As、Zn元素,代表性一般;其物探异常呈现较好,主要表现为中高极化率—中低阻—中低磁。(6)J6远景靶区:主要出露下泥盆统托让格库组(D1t)蚀变黑云母二长玢岩;无明显断层痕迹;化探高值区仅为Zn元素;其物探异常与J5远景靶区物探异常大同小异,都有着良好的物探成矿特征条件,为中低阻—中高极化—中等磁性,具备一定的成矿条件。(7)J7远景靶区:主要出露泥盆统托让格库组(D1t)蚀变黑云母二长玢岩;区内次级小断层较为发育,是有利的控矿条件;探高值区为Cr、As、Cu、Ni、Zn元