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西藏多不杂矿集区斑岩铜矿地球化学指标研究

2012-04-21吴德新赵元艺刘朝强李玉昌李玉彬雷晓光

地球学报 2012年2期
关键词:矿集区斑岩矿化

吴德新, 赵元艺, 刘朝强, 许 虹, 李玉昌, 李玉彬, 雷晓光

1)中国地质大学地球科学与资源学院, 北京 100 083;

2)中国地质科学院矿产资源研究所, 国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室, 北京 1 00037;

3)西藏地质矿产勘查开发局第五地质大队, 青海格尔木 8160 00

西藏多不杂矿集区斑岩铜矿地球化学指标研究

吴德新1), 赵元艺2)*, 刘朝强3), 许 虹1), 李玉昌3), 李玉彬3), 雷晓光3)

1)中国地质大学地球科学与资源学院, 北京 100 083;

2)中国地质科学院矿产资源研究所, 国土资源部成矿作用与资源评价重点实验室, 北京 1 00037;

3)西藏地质矿产勘查开发局第五地质大队, 青海格尔木 8160 00

多不杂矿集区位于西藏改则县北部, 是近些年发现的超大型斑岩型铜矿床, 在以多不杂为中心, 东西长约30 km, 南北宽约10 km的范围内, 包括多不杂、波龙、色那、拿顿、拿若、尕尔勤和铁格龙7个矿区。本文在前人工作的基础上, 通过对矿集区钻孔岩芯样品地球化学数据进行旋转正交因子处理和成矿元素Cu与稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y、微量元素U、Th的相关性分析, 发现轻重稀土元素均在 Cu矿(化)体部位相对富集。另外微量元素 U、Th(尤其是 Th), 与金属元素Cu含量随深度的变化也存在一定的对应关系, 在Cu矿化部位相对富集。研究表明稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y与微量元素U、Th可能是一种潜在有效的矿产勘查地球化学指标。

多不杂矿集区; 斑岩铜矿; 地球化学指标; 西藏

近年来在我国新疆与西藏发现有较为丰富的斑岩铜矿(侯增谦等, 2001; 曲晓明等, 20 01; 王军等, 2010), 其中藏北西部的多不杂就是近些年发现的重要的斑岩型铜矿床之一, 该矿床位于西藏改则县北部, 以多不杂为中心, 在东西长约30 km, 南北宽约10 km的范围内, 分布有多不杂、波龙、拿顿、拿若、色那、尕尔勤和铁格龙等多处斑岩型铜金矿床(点),目前已完成的钻探工作量累计达到约 24 k m, 探明的(333+3341)资源量铜704.7万吨, 伴生金168.8 t,为一“有望探明千万吨以上铜多金属资源基地”。

以往矿床勘查中广泛使用常量化学组分MgO、K2O和Na2O等, 及微量元素Pb、Zn、As、Sb、Ag、Au等元素作为地球化学指标, 利用Cu与这些元素的异常组合、组分分带、浓度分带等特征, 为判断异常的成矿潜力及矿床产出位置等提供地球化学信息(赵元艺等, 1997; 任天祥等, 1998; 史长义等, 2002; C ameron et al., 2004; Fang et al., 2007; Sheppard et al., 2009; 马生明等, 2009 b, 2011; Boomeri et al., 200 9; Afzal et al., 2010)。为了弥补Zn、As、Sb、Ag、Au等元素作为地球化学指标在勘探深部隐伏矿床的不足, 马生明等(2009a)在大兴安岭中北段乌奴吐格山斑岩型铜钼矿床开展了利用微量元素判别异常成矿前景矿化类型及矿体赋存部位。然而前人很少以稀土元素作为地球化学指标研究其与斑岩铜矿床的矿化关系。本文在综合前人研究基础上, 通过对矿区钻孔样品中主量元素和微量元素的含量与成矿元素含量关系的研究, 提供了新的地球化学指标, 对推动多不杂及相似地区的找矿具有重要的理论指导意义。

1 矿床地质特征

多不杂矿集区处于班公湖-怒江缝合带北侧, 羌塘地块的南缘。该矿集区是新近发现的具有超大型远景的典型富金斑岩铜矿床(李光明等, 2007; 李金祥等, 2008), 为与浅成斑岩体侵入有关的高温岩浆热液型矿床(佘宏全等, 2006)。多不杂矿集区包括多不杂、波龙、拿顿、拿若、色那、铁格龙和尕尔勤7个矿区(图1)。

多不杂矿集区出露地层主要有中侏罗统色哇组和曲色组砂岩和粉砂岩(J2s)、下白垩统美日切组(K1m)的火山碎屑岩夹安山玢岩建造和新近系康托组(N1k)。

矿集区位于羌塘-三江复合板片南缘多不杂构造岩浆带上, 该地区岩浆活动不仅有侵入活动, 亦有喷发和喷溢。总体上岩浆活动以喷发、喷溢及浅成侵入岩为主, 具多期活动特征。区内基性(主要为辉长岩, 辉绿岩、中酸性(以闪长岩类、花岗闪长斑岩类为主)及酸性岩体均有出露, 规模一般较小, 往往是成带分布, 成群出现。形成时代为燕山晚期。

图1 多不杂矿集区地质略图(据张天平等, 2007; 吕立娜等, 2011改绘)Fig.1 Generalized regional geological map of the Dobzha ore concentration area (modified after ZHANG Tian-ping et al., 2007; LÜ Li-na et al., 2011)

多不杂矿区南部的班公湖-康托-兹格当错断裂为一超壳断裂, 是羌塘-三江复合板片和冈底斯-念青唐古拉板片的分界断裂, 也是班公湖-怒江缝合带的北界断裂, 早期北向俯冲, 晚期则南向逆冲。受该断裂的影响, 多不杂地区次级断裂构造极为发育,总体有三组: 早期近东西向断裂构造; 后期北东向断裂; 晚期北西向断裂。这几组断裂构造形成似菱形状格架, 其中近东西向的断裂表现为早期韧性特征, 晚期张扭性特征, 这组断裂构造为矿区内主要含矿构造。

矿集区岩石种类多, 有砂岩、火山沉积岩及侵入斑岩等, 其中含矿斑岩主要为花岗闪长斑岩(图2d、2f)与云英闪长玢岩(图 2h、3b、3c)。多具斑状结构, 岩体边缘往往有不等粒结构, 以块状构造、条带状构造为主。斑晶成分有斜长石、钾长石、石英、黑云母, 基质成分有石英、斜长石、黑云母及副矿物磷灰石、锆石、金红石、磁铁矿、黄铁矿等。矿石矿物主要有黄铜矿(图 3e)、黄铁矿(图 3e)、磁铁矿(图3f)、褐铁矿、孔雀石、方铅矿、辉钼矿(图3e)和赤铁矿(图3h)等, 脉石矿物有斜长石、石英、黑云母、钾长石、绢云母、绿泥石、绿帘石、碳酸盐矿物(图3d)、锆石、榍石、金红石、阳起石等。

岩石蚀变矿化包含有硅化、绢云母化、绿泥石化(图3c)、绿帘石化(图3c)等以及孔雀石化(图2c)、蓝铜矿化、黄铜矿化、黄铁矿化、锰矿化、辉铜矿化、褐铁矿化。自含矿斑岩体中心向外,环绕斑岩可以划分出3个主要的蚀变带, 依次为钾硅化+绢英岩化带、绢英岩化带(图3a、3d)和角岩化带(图2g)+青磐岩化带(图3c)。钾硅化+绢英岩化带分布于斑岩体内, 早期为钾化和硅化蚀变, 被后期强烈的绢英岩化蚀变叠加。其中矿化往往分布于岩体、岩体接触带及近岩体蚀变围岩中, 自岩体向外主要表现为:细、微细粒浸染状黄铜矿化伴有辉钼矿化, 黄铁矿化不发育-细脉浸染状黄铜矿化, 细脉状辉钼矿化-块状黄铁矿化、细脉浸染状黄铜矿化-黄铁矿化, 偶见黄铜矿化。Cu含量在接触带附近高, 向岩体和围岩含量降低。次生氧化淋滤与地形有关, 总是由高处向低处富集。

2 样品测试及地球化学指标

2.1 样品测试

本文采集了多不杂矿集区尕尔勤、波龙、多不杂以及拿若矿区共 7个钻孔 159件样品, 通过测试得到了包括常量元素、微量元素在内的59个氧化物与元素的分析数据。

常量元素的测定依据与方法为 GB/T14506.28-93硅酸盐岩石化学分析方法X射线荧光光谱法, 测试仪器为飞利浦 PW2404X射线荧光光谱仪, 总分析精度优于2%RSD; 微量元素的测定依据与方法为D/ZT0223-2001(电感耦合等离子体质谱(ICP-MS)),测试仪器为Finnigan MAT制造的HR-ICP-MS, 测定精度优于10% RSD。测试单位为核工业地质研究院分析测试研究中心。

2.2 地球化学指标

随着地质找矿工作的深入和找矿难度的加大,对地球化学指标提出了更高要求, 研究提取地球化学勘查新指标对提高找矿效率意义重大(弓秋丽等, 2009)。常量元素和微量元素在含矿岩体或围岩中的含量变化规律及其与成矿金属元素的相关性的研究与探索越来越受到地质工作者的重视, 人们通过元素的迁入迁出方式和含量的变化规律研究, 以常量元素或微量元素作为地球化学指标来阐释矿床的形成过程或成矿阶段(凌其聪等, 2001; 马生明等, 2009b), 进一步丰富了找矿方面的理论和方法。

2.2.1 因子分析

本文为减少误差及保证分析的准确性, 从采集的 7个钻孔中重点选择岩性为斑岩的尕尔勤钻孔(GEQ)、多不杂钻孔(17102、701、801)样品的化学分析数据, 进行矿集区氧化物与元素之间的旋转正交处理与因子分析计算。分析结果(表1)显示, 当取前 8个因子时, 方差贡献累计百分比达 83.97%, 即这8个因子包含了该矿集区成矿过程近84%的信息,它们能反映矿集区所发生的主要地质事件(赵元艺等, 1997); 而且在第一个因子中, Cu 的载荷量达0.572, M o载荷量达 0.854, 充分反映出该矿区是Cu(Mo)矿。此外, 第一因子中的稀土元素(除Pm)、Th和 U等地球化学指标也显示出与成矿金属元素Cu的紧密关系(表1)。其中:

F1因子主成分为 La-Ce-Pr-Nd-Sm-Eu-Gd-Tb-Dy-Ho-Er-Tm-Yb-Lu-Y-Mo-Re-U-Be-Se-Th-Cu-CaO等, 它代表一期的Cu、Mo金属成矿阶段, 在这一时期, 伴有稀土元素、U、Be、Se、Th等元素的带入; CaO的带入可能致使碳酸盐化, 与前人提到的方解石为脉石矿物之一的事实相符(佘宏全等, 2006; 李光明等, 2007; 李金祥等, 2008)。

F2因 子 主 成 分 为 Hf-Zr-Ta-V-Ga-Sc-Nb-Th-As-Al2O3-Cr-TiO2-∣SiO2∣-W-P2O5-Rb 等 ,由于该矿集区的成矿金属元素主要为Cu、Mo、Au,同时根据因子中 SiO2和 W 的带入带出关系, 因子F2代表在这一期的热液活动中, 带入大量的 SiO2,带出其他成分, 为硅化阶段(佘宏全等, 2006; 李光明等, 2007; 李金祥等, 2008)。

F3因子主成分为 Ni-MnO-Zn-FeO-MgO-Co-Fe2O3等, 它代表了闪锌矿化与磁铁矿化时期, 发生磁铁矿化蚀变(佘宏全等, 2006)。

图2 矿集区钻探与标本及显微照片Fig.2 Drilling, rock samples and micrographs in the Dobzha ore concentration area

图3 矿集区典型岩石和金属矿物显微照片Fig.3 Microphotographs of typical rocks and metallic minerals in the Dobzha ore concentration area

F4因子主成分为Ti-K2O-Rb-Ba等, 其代表了矿床钾化阶段, 与前人划分的钾化带相对应(佘宏全等, 2006; 李光明等, 2007; 李金祥等, 2008), 同时伴有Rb、Ba等元素的带入, 正好也符合这几种元素之间的相似性。

表1 旋转正交因子特征值Table 1 Values of rotating orthogonal factor

F5因子主成分为Na2O-Sr-Cs等, 富含 Na2O的一期流体活动, 并有Sr、Cs带入。

F6因子主成分为Li等, 代表该时期或许为碱性矿物形成的阶段。

F7因子主成分为Au-Se-In等, 主要是体现出该矿区Au矿化阶段并有Se、In元素的带入。

F8因子主成分为 Pb等, 其代表一期流体富含Pb的热液作用阶段, 与成矿晚期的硫化物-石英-方解石阶段相对应(佘宏全等, 2006)。

2.2.2 地球化学指标特征

根据在多不杂矿集区的 7个钻孔采集的样品的岩性及矿化等特征, 进一步绘制相关的岩心柱状剖面示意图, 从而更直观地反映出矿集区的区域特征,并对接下来的地球化学指标分析具有指导、对照意义。以简洁明了为原则, 选用两个具代表性的钻孔岩心柱状剖面示意图(图4)。

因子分析结果表明, 成矿金属元素Cu与稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y以及U、Th等在矿体赋存中可能存在某些联系——正相关性/负相关性。为了进一步探索出他们之间的联系, 本文参考前人的类似研究(马生明等, 2009a, b), 分别作出矿集区各矿床钻孔稀土元素和微量元素U、Th含量变化与Cu含量空间关系示意图, 钻孔17102, 701, 801和GRQ的岩性主要为花岗闪长斑岩。本文依据样品数多, 钻孔深, 岩性为成矿斑岩等因素的综合考虑, 以17102钻孔(图 5-a)与 701钻孔(图 5-b)数据作为研究对象,进行深入探讨。

图4 多不杂矿集区钻孔剖面示意图Fig.4 Schematic drilling section of the Dobzha ore concentration area

从图5中, 可以清楚地发现, 在稀土元素(LREE与 HREE)内部之间, 各元素的含量随深度的变化几乎一致, 这表明稀土元素之间本身的相似性; 同时也不难发现金属元素 Cu含量随深度的变化规律性与稀土元素含量随深度的变化规律性很相似, 在Cu含量随深度变化出现明显峰值的 150 m, 220 m, 330 m以及380 m位置, 轻稀土元素(LREE)、重稀土元素(HREE)、Th和 U含量随深度变化关系图上也出现明显的峰值, 一一对应, 表明稀土元素(REE)、Th、U在Cu矿化体部位相对富集。

图 6显示出, 在轻稀土元素和重稀土元素之间,二者的含量随深度的变化几乎一致, 这也表明相对其它元素而言, 稀土元素内部元素之间的相似性;金属元素 Cu含量随深度变化的规律性与稀土元素含量随深度的变化规律性也存在相似之处, 在Cu的曲线图上, 可以描述出两个异常峰值, 在稀土元素REE曲线图上也有两个异常峰值, 且REE曲线图上的异常峰值的位置和 Cu的变化曲线上的异常峰值的位置一致, 虽然各自的两异常峰值大小没有对应上, 但也说明, 稀土元素在Cu矿化体部位是相对富集的。此外, 值得注意的是就空间关系示意图的波峰波谷出现的位置, 此钻孔显示出Th较稀土元素和U与Cu对应关系更相似, 进一步说明了Th和成矿元素Cu之间存在较密切的关系, Th含量与Cu含量随深部变化一致, 或者说, Th 对矿体位置也具有指示作用。

图5 多不杂斑岩铜矿床17102钻孔微量元素异常与Cu矿化体空间关系示意图(其中元素的含量单位: 10-6)Fig.5 Correlations between trace elements and Cu of drill hole 17102 in the Dobzha porphyry copper deposit (content unit of elements: 10-6)

图6 多不杂斑岩铜矿床701钻孔微量元素异常与Cu矿化体空间关系示意图(其中元素的含量单位: 10-6)Fig.6 Correlations between trace elements and Cu of drill hole 701 in the Dobzha porphyry copper deposit (content unit of elements: 10-6)

3 讨论

3.1 确定地球化学指标方法的可靠性

前人在对玉龙斑岩铜矿和德兴斑岩铜矿研究中,依据元素与地球化学性质异常空间叠合程度及其与地质背景的关系, 将相关的元素异常划分为: (1)直接指示元素异常组合: C u、Au、Pb、Mo、Ag、Cd等, (2)间接指示元素异常组合: As、Sb、Bi和W、Sn等, (3)成矿环境元素异常组合: Fe、Mg、Mn、K、Na等(任天祥等, 1998; 史长义等, 2002)。在多宝山斑岩铜矿研究中发现, Cu、Mo、Au、Ag、As、Sb、Bi、W、Pb、Zn在矿床中形成具有一定规模和强度的异常, 可以作为指示元素; K2O的正异常和Na2O的负异常呈镜像对称, 具有一定规模, 它们也可作为指示元素; 此外 Sb可作为远程指示元素, Ag和As可为近矿指示元素, Bi和W可作为矿体尾部指示元素等(赵元艺等, 1997)。依据江西城门山、内蒙古乌奴格吐山、甘肃白山堂三个斑岩型Cu(Mo)矿床试验资料,也进一步探讨了斑岩型 Cu-Mo矿床中微量元素的富集贫化规律。发现在 3个试验区内总体发生富集的微量元素除Cu、Mo以外, 还有Zn、As、Sb、Ag、Au、W、Sn、Cd、In、S等(马生明等, 2009b)。另外, 也有利用 Cl、Na、As、Cu、Zn、Cd等元素的地球化学异常找深部矿(Cameron et al., 2004); 利用F、Cl元素含量异常探讨Miduk斑岩铜矿的铜矿化过程(Boomeri et al., 2009); 利用水系沉积物中Cd, Cu, K2O, Pb, Sb, Se和Zn等的异常, 探讨它们与斑岩铜矿床的关系(Sheppard et al., 2009); 此外还有利用Cu、Au、Mo元素的区域上的异常的多重分形模型研究伊朗中部斑岩铜矿系统等(Afzal et al., 2010)。

不同地区 Cu矿化指示元素富集程度存在巨大差异, 导致无法利用这些元素的含量来定量评价地球化学异常的成矿前景。为了弥补 Zn、As、Sb、Ag、Au等元素作为地球化学指标在勘探深部隐伏矿床的不足, 在大兴安岭中北段乌奴格吐山斑岩型CuMo矿床和罕达盖矽卡岩型FeCu矿床利用稀土元素判别异常成矿前景矿化类型及矿体赋存部位的研究结果显示, 稀土元素在乌奴格吐山斑岩型Cu(Mo)矿床中总体贫化, 但是重稀土元素在Cu矿化体部位相对富集(马生明等, 2009a)。

可以看出, 以往利用地球化学指标勘查矿床的思路主要是根据水系沉积物中的元素含量异常或岩石样品中的Cu、Pb、Zn、As、Sb、Ag、Au、MgO、K2O和 Na2O元素异常来确认指示元素从而圈闭可能赋矿区域。

本文确定地球化学指标的方法: 首先, 根据岩石样品种类齐全、数量足的原则进行野外采样, 共采集 7个钻孔 159个样品并进行样品测试, 得到了包括主量元素与微量元素在内的 59个元素的化学分析数据; 并对 5个钻孔的数据, 运用旋转正交因子方法进行数据的处理并分析, 得到旋转正交因子解, 确定元素与主成矿元素的相关性, 最后结合元素在钻孔剖面中与主成矿元素相关的元素含量变化关系图, 确定地球化学指标。本文最终从 5个钻孔中选取具代表性两个钻孔(17102钻孔和 701钻孔)的剖面示意图(图4)和关系图(图5, 6)。可以看出, 本文地球化学指标的确定方法是可靠的, 既有元素之间的相关性统计分析, 又有地球化学图解的支持。

3.2 多不杂矿集区地球化学指标

多不杂矿集区, 轻稀土元素与重稀土元素的含量随深度的变化几乎一致(图5, 6), 表明相对其它元素, 稀土元素之间本身的相似性; 同时也不难发现金属元素 Cu含量随深度的变化规律性与稀土元素含量随深度的变化的规律性相似, 波峰与波谷一一对应, 即稀土元素在Cu矿化体部位相对富集。在乌奴吐格山斑岩铜矿研究中仅发现重稀土元素在矿化体部位相对富集(马生明等, 2009a), 而本次工作发现轻稀土元素也在Cu矿化体部位均相对富集, 即整个稀土元素在 Cu矿化体部位都是相对富集; 此外微量元素元素 U、Th, 尤其是 Th, 与金属元素 Cu含量随深度的变化规律存在一定的对应关系, 在Cu矿化体部位均相对富集。因此, 除稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y之外, 微量元素U、Th也可以作为多不杂矿集区的地球化学指标, 可以示踪铜元素富集形成斑岩铜矿过程。

3.3 地球化学指标的找矿意义

各种成矿地质过程漫长而复杂, 其中包含能量的转化与释放过程以及物质的转变过程。而元素的迁移几乎伴随着矿床成矿过程, 每一种元素都从不同的侧面记录着地质作用, 元素与矿密不可分。作为不相容元素的U、Th和REE, 也称为亲石元素, 它们主要集中在岩石圈, 特别是地壳中, 它们在指示岩浆成因及演化方面具有特殊的地质意义, 常有学者利用元素比值如 La/Sm-La等图解解释岩浆是部分熔融还是结晶分异形成(刘英俊等, 1984; 唐菊兴等, 2010)。

上述的因子分析结果显示稀土元素及微量元素U、Th与Cu为同一阶段地质作用的产物, 表明在成矿过程中, 稀土元素及微量元素U、Th与Cu有着相似的地球化学行为, 即铜的成矿过程伴随着这些微量元素的迁移和沉淀。此外, 稀土元素及微量元素U、Th与Cu的关系示意图直观地显示出稀土元素及微量元素U、Th在Cu矿化体部位相对富集, 由此推测稀土元素及微量元素U、Th可以作为铜矿体的指示标志, 用来指示矿体的赋存位置。

同时, 随着地表或近地表的矿产越来越多地被勘查开发, 工作程度也较高, 元素地球化学在地质领域的理论及指导日益成熟, 其对于地表矿产勘探精确度很高。但是随着找矿难度的加大, 特别是隐伏矿的找矿需求, 原有的元素地球化学理论体系或研究的成果结论已不能满足需要, 如地球化学异常评价的定量化、部分“高、大、全”异常不成矿而某些弱小异常却与矿化有关等问题一直困扰地球化学勘查方法技术发展及其找矿效果。因此, 综合的、深入的研究元素地球化学特征与矿床的关系显得很紧迫, 而通过本文的地球化学指标的研究结论, 可以预见稀土元素与U、Th等元素指标在区分矿致异常与非矿异常、判断异常矿化类型、指示矿化体赋存部位等方面的作用重大, 不可忽略, 很有可能成为将来深部找矿的理论依据之一, 对促进学科领域进步和发展将产生深远影响, 为地球化学异常评价方法技术研究指明方向(马生明等, 2009a)。

4 结论

1)根据矿集区岩芯样品的常量元素与微量元素地球化学数据的因子分析计算, 结果显示成矿金属元素 Cu与稀土元素 La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y和微量元素U、Th等在同一因子, 表明这些元素之间具有较大的相关性, 为同一热液活动的产物, 铜的成矿过程伴随着这些微量元素的迁移和沉淀, 说明铜的富集成矿作用是一个特殊的地质过程。这对促进人们对矿床成矿作用的认识有重要意义。

2)成矿金属元素 Cu含量随深度的变化规律性与稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y和微量元素U、Th含量随深度的变化规律性相似, 二者整体上成正相关性。稀土元素La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb、Lu、Y和微量元素U、Th在 Cu矿化体部位是相对富集的, 对该矿集区矿体具有指示作用; 表明稀土元素及微量元素 U、Th可能是一种潜在有效的矿产勘查地球化学指标。这一研究结果对于地球化学勘查领域的发展无疑将会起到积极的推动作用, 是对原有的地球化学指标的补充与完善, 尽管该方法的运用不是很广泛, 但仍不失作为一种新的地球化学勘查方法, 值得继续研究并用于指导斑岩铜矿区勘查工作。

致谢: 野外工作期间, 得到国家地质实验测试中心樊兴涛工程师、中国地质大学(北京)硕士研究生宋亮,西藏地质调查院刘鸿飞院长, 西藏地质勘查局第五地质大队陈红旗总工程师、徐志忠副总工程师、张天平高级工程师的大力帮助; 室内的碎样工作由廊坊市科达矿物分选技术服务有限公司完成; 主量与微量元素的测试工作由张彦辉等同志完成; 数据处理得到中国地质大学(北京)硕士研究生李波涛的帮助。在此对上述单位与人员一并表示衷心的感谢。

弓秋丽, 朱立新, 马生明, 席明杰.2009.斑岩型铜矿床地球化学勘查中岩石化学指标[J].物探与化探, 33(1): 31-34.

侯增谦, 曲晓明, 黄卫, 高永丰.2001.冈底斯斑岩铜矿成矿带有望成为西藏第二条“玉龙”铜矿带[J].中国地质, 28(10): 27-30.

李光明, 李金祥, 秦克章, 张天平, 肖波.2007.西藏班公湖带多不杂超大型富金斑岩铜矿的高温高盐高氧化成矿流体: 流体包裹体证据[J].岩石学报, 23(5): 935-952.

李金祥, 秦克章, 李光明, 肖波, 张天平, 雷晓光.2008.西藏班公湖带多不杂富金斑岩铜矿床中金红石的特征及其意义[J].矿床地质, 27(2): 209-219.

凌其聪, 刘丛强.2001.银山多金属矿床成矿流体稀土元素地球化学[J].地质地球化学, 29(4): 14-17.

刘英俊, 曹励明, 李兆麟, 王鹤年, 储同庆, 张景荣.1984.元素地球化学[M].北京: 科学出版社: 58-72.

吕立娜, 赵元艺, 宋亮, 田毅, 辛洪波.201 1.西藏班公湖-怒江成矿带西段富铁矿与铜(金)矿C、Si、O、S和Pb同位素特征及地质意义[J].地质学报, 85(8): 1291-1304.

马生明, 刘崇民, 胡树起, 席明杰, 弓秋丽, 梁胜跃, 唐世新, 汤丽玲, 刘海良, 李冰, 陈晓锋, 徐明钻, 孙跃.2009a.矿产勘查中地球化学异常评价新指标及其应用效果[C]//中国地质科技新进展和地质找矿新成果资料汇编.中国地质学会: 10-13.

马生明, 朱立新, 刘崇民, 陈晓锋, 梁胜跃.2009b.斑岩型Cu(Mo)矿床中微量元素富集贫化规律研究[J].地球学报, 30(6): 821-830.

马生明, 朱立新, 刘海良, 王会强, 徐明钻.2011.甘肃北山辉铜山铜矿地球化学异常结构研究[J].地球学报, 32(4): 405-412.

曲晓明, 侯增谦, 黄卫.2001.冈底斯斑岩铜矿(化)带: 西藏第二条“玉龙”铜矿带[J].矿床地质, 20(4): 355-366.

任天祥, 伍宗华, 羌荣生.1998.区域化探异常筛选与查证的方法技术[M].北京: 地质出版社.

佘宏全, 李进文, 丰成友, 马东方, 潘桂棠, 李光明.2006.西藏多不杂斑岩铜矿床高温高盐度流体包裹体及其成因意义[J].地质学报, 80(9): 1435-1447.

史长义, 张金华, 黄笑梅.2002.中国铜多金属矿田区域地质地球化学异常结构模式及预测评价[M].北京: 地质出版社: 18-32.

唐菊兴, 王登红, 汪雄武, 钟康惠, 应立娟, 郑文宝, 黎枫佶, 郭娜, 秦志鹏, 姚晓峰, 李磊, 王友, 唐晓倩.201 0.西藏甲玛铜多金属矿矿床地质特征及其矿床模型[J].地球学报, 31(4): 495-506.

王军, 李廷栋, 耿树方, 聂凤军.2010.新疆东准噶尔地区斑岩铜矿地质特征与成因[J].地球学报, 31(3): 424-432.

张天平, 陈红旗, 李光荣, 杨国东, 郑玉林.2007.西藏自治区改则县多龙区域地质图(比例尺1: 50000)[Z].西藏地质矿产勘查开发局第五地质大队.

赵元艺, 马志红, 冯本智, 贾迪, 仲崇学.1997.多宝山铜矿床系统地球化学及找矿研究[M].长春: 吉林人民出版社: 103-137.

References:

AFZAL P, K HAKZAD A, MO AREFVAND P, OMRAN R N, ESFANDIARI B, AL GHALANDIS Y F.2010.Geochemical anomaly separation by multifractal modeling in Kahang (Gor Gor) porphyry system, Central Iran[J].Journal of Geochemical Exploration, 104(1-2): 34-46.

BOOMERI M, NAKASHIMA K, LENTZC D R.2009.The Miduk porphyry Cu deposit, Kerman, Iran: A geochemical analysis of the potassic zon e in cluding h alogen element systematics related to Cu mineralization processes[J].Journal of Geochemical Exploration, 103(1): 17-29.

CAMERON E M, HAMILTON S M, LEYBOURNE M I, HALL G E M, MCC LENAGHAN M B.2004.Finding deeply buried deposits us ing g eochemistry[J].Geo chemistry: Exploration, Environment Analysis, 1(4): 7-32.

FANG Wei-xuan, YANG She-feng, LIU Zheng-tao, WEI Xing-lin, ZHANG B ao-chen.2007.Geochemical Ch aracteristics and Significance of Major Elements, Trace Elements and REE in Mineralized Altered Ro cks of L arge-Scale Tsagaan Suv arga Cu-Mo Porphyry Deposit in Mongolia[J].Jou rnal of R are Earths, 25(6): 759-769.

GONG Qiu-li, ZHU Li-xin, MA Sheng-ming, XI Ming-jie.2009.Petrochemical indices in geochemical exploration of porphyry type copper deposits[J].Geophysical & Geochemical Exploration, 33(1): 31-34(in Chinese with English abstract).

HOU Zeng-qian, QU Xiao-ming, HUANG Wei, GAO Y ong-feng.2001.Gangdise porphyry copper metallogenic belt: the possible second “Yulong” copper belt[J].Chinese Geology, 28(10): 27-30(in Chinese with English abstract).

LI Guang-ming, LI Jin-xiang, QIN Ke-zhang, ZHANG Tian-ping, XIAO Bo.2007.High temperature, salinity and strong oxidation ore-forming fluid at Duobuza gold-rich porphyry copper deposit in the Bangonghu tectonic belt, Tibet: Evidence from fluid inclusions[J].Acta Petrologica Sinica, 23(5): 935-952(in Chinese with English abstract).

LI Jin-xiang, QIN Ke-zhang, LI Guang-ming, XIAO Bo, ZHANG Tian-ping, LEI Xiao-guang.2008.Cha racteristics of ruti les from Duobuza gold-rich porphyry copper deposit in Bangong Lake Belt of no rthern Tibet and their significance[J].Mineral Deposits, 27(2): 209-219 (in Chinese with English abstract).

LING Qi-cong, LIU Cong-qiang.2001.Geochemical Behavior of Ree during Hydrothermal Alteration Related to Ore-Forming Processes in Yinshan Polymetall IC Deposit, Northeastern Jiangxi Pr ovince, Chin a[J].Geology-Geochemistry, 29(4): 14-17(in Chinese with English abstract).

LIU Ying-jun, CAO Li-ming, LI Zhao-lin, WANG He-nian, CHU Tong-qing, ZHANG J ing-rong.1 987.Ele ment Geochemistry[M].Beijing: Science Press: 58-72(in Chinese).

LÜ Li-na, ZHAO Yuan-yi, SONG Liang, TIAN Yi, XIN Hong-bo.2011.Characteristics of C, Si, O, S and Pb I sotopes of the Fe-rich and Cu (Au) Deposits in the Western Bangong-Nujiang Metallogenic Belt, Tibet, and Their Geological Significance[J].Acta Geologica Sinica, 85(8): 1 291-1304(in Chinese with English abstract).

MA Sheng-ming, LIU Chong-ming, HU Shu-qi, XI M ing-jie, GONG Q iu-li, LI ANG S heng-yue, TANG Shi-xin, TANG Li-ling, LI U Hai-quan, L I Bing, CHEN Xiao-feng, XU Ming-zuan, SUN Yue.2009a.A study of new evaluation index and application effect of eochemical anomaly in m ineral exploration[C]//Compilation of China geological new progress in technology and new results in eological prospecting.Geological Society of China: 10-13(in Chinese).

MA Sheng-ming, ZHU Li-xin, LIU Cong-ming, CHEN Xiao-feng, LIANG Sheng-yue.2009b.A study of the en richment and depletion regularity of trace elements in porphyry Cu(Mo) deposits[J].Acta Geoscientica Sinica, 30(6): 821-830(in Chinese with English abstract).

MA Sheng-ming, ZHU L i-xin, L IU Ha i-liang, WANG Hui-qiang, XU Ming-zuan.2011.A study of geochemical anomaly structure of the huitongshan Copper Deposit in Beishan Ar ea, Gansu Pr ovince[J].Acta Geoscientica S inica, 32 (4): 405-412(in Chinese with English abstract).

QU Xiao-ming, HOU Zeng-qian, HUANG Wei.2001.Is Gangdese Porphyry Copper Belt the second “Yulong” Copper Belt?[J].Mineral Deposits, 20(4): 355-366(in Chinese with English abstract).

REN Tian-xiang, WU Zong-hua, JIANG Rong-sheng.1998.T he methods and techniques for sieving and inspection of regional anomalies in geochemical exploration[M].Beijing: Geological Publishing House(in Chinese).

SHE Hong-quan, LI Jin-wen, FENG Cheng-you, M A Dong-fang, PAN Gui-tang, LI Gu ang-ming.2 006.The high-temperature and hypersaline fluid inclusions and its implications to the Metallogenesis in Duobuza Porphyry Copper Deposit, Tibet[J].Acta Geologica Sinica, 80(9): 1 435-1447(in Chinese with English abstract).

SHEPPARD D S, CHRISTIE A B, GOFF J, CAR VER R.2009.Stream sediment geoch emical s urvey in an area of volcanic-hosted epithermal Au–Ag–Zn–Pb–Cu deposits and porphyry Cu p rospects, Thames, C oromandel Penin sula, New Zealand[J].Geochemistry: Exploration, Environment Analysis, 9: 279-296.

SHI Chang-yi, ZHANG Jin-hua, HUANG Xiao-mei.2002.Geological-geochemical anomaly model and prognostic evaluation of the regional geological anomalies over copper polymetallic ore fields in China[M].Beijing: Geological Publishing House: 18-32(in Chinese).

TANG Ju-xing, WANG Deng-hong, WANG Xiong-wu, ZHONG Kang-hui, YING Li-juan, ZHENG Wen-bao, LI Feng-ji, GUO Na, QI N Z hi-peng, Y AO X iao-feng, L I L ei, W ANG You, TANG Xiao-qian.2010.Geological Features and Metallogenic Model of th e Jiama Copper-Polymetallic Deposit in Tibet[J].Acta Geos cientica Sinica, 31(4): 495-506(in Chinese with English abstract).

WANG Jun, LI Ting-dong, GENG Shu-fang, NIE Feng-jun.2010.Geological Ch aracteristics an d Genesis of Po rphyry Copper Deposits in East Junggar Region[J].Acta Geoscientica Sinica, 31(3): 424-432(in Chinese with English abstract).

ZHANG T ian-ping, CHEN Hong-qi, L I Gu ang-rong, YANG Guo-dong, Z HENG Yu-lin.2007.Geologic map of Duolong Tibet (measuring scale: 1:50000)[Z].The fifth geological team of Tibet geological mineral exploration development authority(in Chinese).

ZHAO Yuan-yi, M A Z hi-hong, FENG Ben-zhi, JIA D i, Z HONG Chong-xue.1997.Research on prospecting and systemic geochemistry of Duobaoshan copper deposit, Heilongjiang Pr ovince[M].Ch angchun: J ilin People's Pub lishing Hous e: 103-137(in Chinese).

中国地质科学院杨经绥研究团队获国家自然科学二等奖

2012年2月14日, 胡锦涛等党和国家领导人在人民大会堂向“2011年度国家科学技术奖”的获奖者授奖。中国地质科学院地质研究所大陆构造与动力学国家重点实验室杨经绥、许志琴、李海兵、张建新、吴才来等研究团队完成的“青藏高原地体拼合和碰撞造山”项目获国家自然科学二等奖。

大陆构造与动力学国家重点实验室长期致力于青藏高原大陆动力学研究, 多年来他们在青藏高原开展了全面的、艰苦卓绝的野外地质调查, 取得许多重要发现和创新性成果。

2011年全国共评出自然科学二等奖36项, 一等奖空缺。

本刊编辑部 采编

Geochemical Indicators of Porphyry Copper Deposits in the Dobzha Ore Concentration Area, Tibet

WU De-xin1), ZHAO Yuan-yi2), LIU Chao-qiang3), XU Hong1), LI Yu-chang3), LI Yu-bin3),

LEI Xiao-guang3)

1) China University of Geosciences, Beijing 100083;
2) Mineralization and Resource Evaluation Key Laboratory of Ministry of Land and Resources, Institute of Mineral Resources, Chinese Academy of Geological Sciences, Beijing 100037;
3) No.5 Geological Party, Tibet Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development, Golmud, Qinghai 816000

The Dobzha ore-c oncentration area in northern Geize County of T ibet is co mposed of superlarge porphyry copper deposits discovered in recent years.In an area 30 km long in EW direction and 10 km wide in NS direction with Dobzha as the center, there are seven c opper deposits, i.e., Dobzha, Bo long, Sena, Nadun, Naruo, Gaerqin and Tiegelong.On t he basi s o f pre vious work a nd through the rot ating ort hogonal factor analy sis o f geochemical data of the core rock samples and the correlation analysis between the metallogenic elements such as Cu and rare earth elem ents La, Ce, Pr, Nd, Sm, Eu, Gd, Tb, Dy, Ho, Er, Tm, Yb, Lu and Y and trace elements U and Th, the author s have fo und that LREE and HREE show relative enri chment i n the positi on of Cu or e (mineralization) body, so do trace elements U and Th , especially Th, which show some positive correlation with Cu with the increasing drilling depth.It can be inferred that the rare earth elements and trace elements U and Th might serve as potentially effective geochemical indicators in mineral exploration.

Dobzha ore district; porphyry copper deposit; geochemical indicator; Tibet

P595; P618.41

A

10.3975/cagsb.2012.02.07

本文由国家973项目(编号: 2011CB403103)、国家科技支撑课题(编号: 2006BAB01A05)和中国地质调查局青藏专项“西藏班公湖-怒江成矿带找矿远景区评价”(编号: 1212010818097)联合资助。

2011-11-11; 改回日期: 2011-12-13。责任编辑: 张改侠。

吴德新, 男, 1987年生。硕士研究生。从事矿物、岩石、矿床学专业研究。E-mail: wudexing888@163.com。

*通讯作者: 赵元艺, 男, 1966年生。研究员。从事矿床学、地球化学研究。E-mail: yuanyizhao2@sina.com。

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