(一)模式辨认
1。地球化学异常的空间分布规律
按13个指示元素在两个图幅(774km2)地球化学水系沉积物测量,共圈定单元素水系沉积物异常555个(表1-2-6)、综合异常15个,总面积达300km2,这在1:5万地球化学普查中是十分罕见的。其异常的密集分布往往反映有区域性成矿结存在的特征。在区域地球化学图上,沿骆驼山-明水-牛圈子以西至大奇山西部,正好为一由4个区域性综合异常组成的南北向的区域地球化学分布带。营毛沱和沙井子幅正好横贯牛圈子以西综合异常的南北部分。该南北向综合异常带北部可达明水马庄山区域异常,南部跨入大奇山综合异常。而另一个南北向区域异常结构带大体位于红石山-音凹峡一线的南北向区域性异常结构带以东的97°20′ 经度以西,由5个区域地球化学综合异常组成。除南北向综合异常带外,按测区的东西西向区域异常结构还有从金窝子至马鬃山,由4个区域异常组成的东西向异常综合带。
表1-2-6 水系地球化学异常下限与异常数量
2。地球化学异常的空间分布具明显的分带性
依据异常密集程度还可将测区地球化学异常由北向南分为3个异常密集带:
北带:位于火石山以北,北界延出图边未封口,图幅内带宽10km 以上,东西向延伸。由5个综合异常组成(Hy-1~Hy-5),异常总面积达105.4km2。综合异常之间还有大量规模小的点状异常。5个综合异常均为以Au为主的Au、Ag、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn、W 元素组合异常,其内有矿点(化)出现。如Hy-1异常中的独山东金钨矿化、Hy-5之中的拾金滩铜金矿化、Hy-4之中的星海钨矿点,以及Hy-3之中的含铜石英脉矿化等(拣块样分析Au1.2×10-6,Cu 0.63×10-2)。所圈定的异常带主要为长城系绿片岩相变质碎屑岩及志留系火山-沉积岩和泥盆纪二长花岗岩和花岗岩复式侵入体出露区。花岗岩蚀变强烈内有成群的石英脉分布。
中带:在火石山以南至两个图幅交界处稍南,南北宽12km,大致呈东西向延伸、西端未封口。由5个综合异常组成(Hy-6~Hy-10),总面积达131.9km2。因地层表面建造不同异常及局部有所交汇,交汇面积约有8km2。在5个综合异常中,Hy-7异常为营毛沱地Au的成矿远景区,白石滩金矿点即在该综合异常区内;Hy-8综合异常形态规则,元素组合比较复杂,除Au、Ag、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn外,还有Co、Ni、Mo、Sn等,其中Ag水系沉积物异常峰值达1.4×10-6。该带地层主要为寒武系、奥陶系沉积碎屑岩出露区。而Hy-10的Cu、Ag、Zn、Co、Ni、Mo、Sn组合异常则与东南侧的酸性、基性超基性杂岩出露有关。
南带:位于大红山锰矿以南至图边,并未封闭,图幅内南北宽大于10km,东西向延伸,两端亦均未封闭继续延出图外。由(Hy-11~Hy-15)综合异常组成的总面积为63.48km2。经核查表明,Hy-13为大红山锰矿带及其南北两侧的构造蚀变带,主体位于震旦系含锰浅变质碎屑岩和寒武系黑色岩系出露区,Hy-14为一北西西向发育的铁帽带,Hy-12则为黑山铜镍矿的东延地球化学异常。Hy-15岩石建造大体与Hy-14相同,为一Ag、As、Hg、W、Sn、Mo综合异常区。南带出露地层主要为寒武系黑色岩系和沉积碎屑岩及少量中酸性侵入岩,异常组合包括Ag、Zn、Cu、Mo、Au、As、Sb、W、Ni、Co、Sn元素等。
(二)单元素地球化学异常分布规律
1。Au异常
以火石山为中心至测区北界的一个南北宽约25km、面积500km2以上的Au异常密集区(图1-2-6)。按图式,其中的Hy-1异常大部分范围还在图外。目前,已在测区500km2的Au异常密集区内共圈定Au异常115个,其中面积大于10km2的Au异常有3个,具一定面型规模的异常55个。
据2000~2003年地科院地球物理地球化学勘查研究所在北山和东疆开展的15万km2超低密度深穿透地化勘查,在调查区北部圈定面积约300km2Au的地球化学区域异常,大约有140km2,主要浓集中心都在测区范围内,说明项目1:5万水系沉积物测量圈定的Au异常密集区多为深部穿透区域Au异常的反映。
将上述地球化学勘查圈定的深穿透区域Au异常分解为小区域面性异常(略大于10km2)和局部Au异常,则可由Au元素套合程度体现出地球化学模式谱系的存在,明显是金成矿、成晕(异常)中不断聚集过程中留下的印迹。所见达工业品级的白石滩金矿化点、火石山以西拾金滩含金蚀变带应是这个聚集过程的最终产物。这也包括营毛沱北部和北东部的一些中酸性侵入岩中发现的含铜石英脉(拣块样分析Au含量达1.2×10-6)。这些赋存含Au石英脉的侵入岩,大部分在Au1和Au10异常范围内,表明该Au异常密集区有一定成矿与找矿意义。
图1-2-6 营毛沱Au异常分布图
2。Ag异常
在地球化学图上,Ag同区内总体地球化学异常分带一样也有3个近东西向明显异常带。
北带:
位于营毛沱幅北部边缘,与Au异常展布特点相似,其异常中心在测区以外。
中带:
位于火石山南,宽约12km,东西横穿整个图幅,面积约250km2,有Ag异常65个。西端未圈闭,向西有继续延伸之趋势(图1-2-7)。空间展布上具十分明显的NE和NW向成结的特点,规模较大的异常如Ag12、Ag19、Ag28、Ag41,它们似乎处于EW 与NE、NW 向或NE与NW 向的构造结点上。其中有一定规模的异常有4个,并以Ag12和Ag19最有代表性,异常面积大、浓度高,具明显浓集中心和浓度分带,其特高值可达1400×10-9(1.4×10-6),为矿致异常。该异常带除Ag外,还有Au、Cu、Zn、Mo、As、Sb、Hg伴生元素异常,异常形态也较规则和清晰。
图1-2-7 营毛沱Ag异常(中带)
该带异常主要以寒武系(下统)和奥陶系下统地层为背景,可能含部分黑色岩系,Ag异常可能与后期断裂构造和动力改造元素活化迁移富集成矿有关。
南带:
范围北至大红山锰矿以北约1~2km,南至砂井幅南界并延入图外。南北宽约10km,东西横跨全图幅,两端均未封口,面积约210km2。带内规模大、浓度高,浓集中心明显的异常为Ag65,峰值达1095×10-9(1.095×10-6),面积10.78km2。
按岩石地层背景该异常带又可分为两个亚带(图1-2-8):北亚带主要以震旦系洗肠井群含锰硅质岩、细碎屑岩和碳酸盐岩,寒武系中上统双鹰山组碳酸盐岩-硅质岩以及奥陶系下统罗雅楚山组沉积碎屑岩为背景;南亚带基本受寒武系中、上统和奥陶系下统岩石地层控制。比较而言Ag的异常强度略逊于北亚带,仅局部有浓集中心。
与中带比较,NE60°方向上也有与中带特点相似的Ag异常结构带出现,并呈相间约5km 平行展布,但NW 向不明显,而处于大红山锰矿一带的Ag65异常却恰处于EW 和NE构造结点上。这种NE向的地球化学异常结构可能是NE向基底构造在浅部的继承性反映。
南带Ag异常主要元素组合为Au、Ag、Zn、Mo、As、Sb、Hg等,元素组合也较复杂、地质背景和化探元素异常组合大体可与花牛山一带热水沉积型银铅锌矿床特征相对比,是个有一定规模的高强度Ag异常带。
图1-2-8 沙井子Ag异常带(南带)
3。Pb、Zn异常
在测区Pb、Zn异常并不紧密伴生和重合,Pb多为低缓异常,唯在北部和北东部中酸性侵入岩中有较高的背景值,而在Ag异常带内多为小规模或点异常。相反,Zn则多呈较大规模的地球化学异常,并与Ag异常伴生,如Zn11、Zn14、Zn24面积均在5km2以上。在南带,与Ag异常共生的Zn异常主要出现在北亚带的震旦系和寒武系地层内,且有较高的浓度。而在南亚带,Zn则多呈高背景分布。
从地球化学指示意义上讲,Pb的指示意义比Zn差,而Zn对Au、Ag均有一定的指示意义,或者成为直接指示元素。
4。W、Sn、Mo异常
W、Sn异常多与侵入体有关,但规模一般较小,仅在沙井子幅NE部的中基性—中酸性侵入岩中有规模较大的W 异常,峰值可达29×10-6。在营毛沱幅中,W 元素异常成规模小而强度高、浓度分带清晰的单元素异常或点异常。
Mo异常与Zn分布有相似之处,尤其与Ag异常多紧密伴生,且具一定规模。部分Mo异常还与岩体有关。
在调查区Mo异常的指示意义并不同于一般热液矿床原生晕或次生异常的判断准则,这从Mo多与Zn、Ag共生说明,它们大多代表的是一种黑色岩系(热水沉积岩)的地球化学背景,不是矿化剥蚀较深或矿体(矿床)尾部特征指示元素信息。
5。As、Sb、Hg异常
按一般规律,As、Sb、Hg三元素,是作为金矿化和部分类型的多金属矿化的前缘指示元素来选择的。
调查区As、Sb、Hg异常多与Au异常紧密伴生,尤其是在北部Au异常密集区内。其中As异常在白石滩和拾金滩金矿化带比较发育,并多呈东西向展布;As、Sb异常同Ag伴生出现在寒武、奥陶系地层内,尤其是在Ag异常中带较为明显。在Ag异常南带,As、Sb、Hg则为星罗棋布的小规模或点异常展布,仅个别稍显一定规模。
6。Cu、Ni、Co异常
Cu、Ni、Co异常组合具一定专属性,与中 基性火山岩、基性—超基性侵入岩的分布有关。调查区内规模最大的有位于沙井子幅北东部的Hy-l0号异常,面积在40km2以上,以Cu、Ni异常组合为主,Co多为点异常。而Hy-12Cu、Ni、Co综合异常为已知黑山铜镍矿外围Cu、Ni异常之东延部分,在测区内面积约8km2。
好像还没有这样的方法吧?这种标志的建立在不同的地质背景下是不一样的。
随着研究的深入,人们越来越深刻地感觉到,古生物学方法是确定地质界线的重要手段,但并不是惟一的手段。对地质界线附近的岩层的取样分析越来越密集,从以前的十几米、几米的间距到目前的几厘米。先进的科学仪器的分析精度也越来越高。人们不断地在一些重大的地质界线,如白垩系—第三系、石炭系—二叠系、二叠系—三叠系界线等处或在其附近发现地球化学参数异常,包括铱、镍等元素的异常富集以及稳定碳、氧同位素的大幅度异常波动等。
而类似的地球化学元素异常现象大多出现在恐龙绝灭的6500万年前中生代与新生代之交的岩石层和其他的一些发生了重大的生物灭绝的岩石层中。
有的科学家指出,地球之外的宇宙天体往往富集着镍和铱元素。难道说,隐生宙与显生宙之交的岩石层中异常富集的铱、镍元素是“天外来客”带来的吗?
根据对地球古磁极的研究,“隐生宙”晚期时的大陆冰川经常会出现在靠近赤道的地带,说明那时全球的气候普遍寒冷。这种寒冷的气候条件与生物的硬骨骼出现有什么关系吗?
近年来,人们已在伊朗、西伯利亚、摩洛哥、澳大利亚等地以及中国的云南梅树村剖面、四川的麦地坪剖面以及新疆塔里木盆地西南缘等地的前寒武系—寒武系界线处找到了一次甚至数次碳同位素组成的异常波动。
一些著名的地质学家认为,前寒武纪的古海洋中,虽然尚未出现大量的有壳生物但也生活着大量的原始软体生物,它们利用氧气和二氧化碳的方式与后来的生物相同或相似;在前寒武纪末期,发生了大规模的灭绝事件,造成了海相沉积物中的碳同位素比值异常波动。早寒武世初期出现的有壳生物正是这次或数次灭绝以后繁盛起来的新型生物群落。还有一些推测认为,软体生物有着极强的生命力,经历了大的灭绝事件以后,依然有相当多的种群发展,延续到了寒武纪和以后的地质时期,只是由于有壳类生物出现以后,大规模的生物搅动和破坏作用才使得软体动物的化石难以保存下来。
总之,距我们极为遥远的隐生宙与显生宙交界的时期,地球上发生了重大的变迁,隐生宙与显生宙之交出现的生物硬骨骼是地球生命进化史上极为重要的一次变革,否则,我们现在生活的星球上,也许还是只有蠕虫、水母、腔肠动物等没有骨头的生物……总之,距我们已极为遥远的隐生宙与显生宙之交的地球历史时期,地球上发生了重大的变迁。它反映在气候、大气圈、水圈甚至太阳光的照射等与生命息息相关的许多方面。它给地球的生命发展带来了巨大的动力,同时也为现代人类认识地球历史留下了亘古之谜。