西藏尕尔穷铜金矿床及外围地球化学异常特征及其找矿评价
2015-04-15唐菊兴邓世林姚晓峰胡正华杨欢欢
杨 毅,张 志,唐菊兴,邓世林,姚晓峰,胡正华,杨欢欢
(1.成都理工大学,成都610059;2.中国地质科学院矿产资源研究所,北京100037;3.四川省地矿局物探队,成都610000;4.中国地质调查局发展研究中心,北京100037)
西藏尕尔穷铜金矿床及外围地球化学异常特征及其找矿评价
杨 毅1,张 志1,唐菊兴2,邓世林3,姚晓峰4,胡正华1,杨欢欢1
(1.成都理工大学,成都610059;2.中国地质科学院矿产资源研究所,北京100037;3.四川省地矿局物探队,成都610000;4.中国地质调查局发展研究中心,北京100037)
尕尔穷铜金矿是西藏班公湖—怒江成矿带南缘矽卡岩型矿床的典型代表。矿区及其外围1∶10 000岩石地球化学测量、1∶50 000水系沉积物测量等地球化探特征显示,除矿区Ⅰ号矿体展布区域存在明显的化探异常外,在北东部石英闪长玢岩岩体与碳酸盐岩接触带具有较明显的Cu、Au、Ag、Sb、As等化探异常,该区域化探异常与已发现的石英闪长玢岩岩体存在的物探异常呈连续过渡格局,且在化探异常中,自北东部岩体向外具有明显的Cu+Mo+Sb→Ag+Bi+Au+As→Tl+Li的高温至低温的异常分带,综合显示具备寻找矽卡岩型—斑岩型铜金矿的潜力,尽管此区域并明显无水系沉积物异常,但找矿潜力无疑是较大的。
地球化学;异常分带;尕尔穷
尕尔穷铜金矿是近年来在班公湖—怒江成矿带西段上取得重大找矿突破的矽卡岩(斑岩)型铜金矿床,作为该成矿带南缘上具有代表性的碰撞期响应成矿事件[1-4],其矽卡岩型矿体的找矿工作取得了较大的进展,但现今仅仅发现了零星的不成规模的小斑岩型矿体,其找矿工作依然任重而道远。前人对矿区与成矿关系密切的主要侵入岩体进行了含矿性及岩体地球化学特征研究,其研究结果表明矿区主侵入岩具有斑岩型铜金矿成矿亲缘性[5-6],因此,现今发现的主矽卡岩型矿体有可能仅仅只是大的成矿系统中的末枝,是否有一个大的完整的斑岩—矽卡岩成矿系统,还有待进一步的地质工作去查明,但潜力无疑是存在的。本文依据矿区及外围1∶10 000岩石地球化学测量、1∶50 000水系沉积物测量等化探特征,结合矿区已发现的物探异常,进行找矿评价并尝试提取找矿潜力区,为下一步找矿工作提供依据。
图1 尕尔穷铜金矿床地质简图Fig.1 Geological map of Gerqiong Cu-Au Deposit
1 矿区地质
矿区出露地层较简单,主要可见白垩系多爱组与第四系(图1),白垩系多爱组主要可见碳酸盐岩、火山碎屑岩及陆缘碎屑岩3类,岩性主要可见灰岩、大理岩、火山角砾岩、凝灰岩、火山集块岩、砂岩、砂砾岩等。与成矿关系密切的主要为灰岩及大理岩。
矿区构造主要为断层构造及褶皱构造,以断裂构造为主。矿区共发育F1(北东—南西向)、F2(北东—南西向)、F3(近南北向)三组断裂,均为隐伏—半隐伏断裂构造,其中F1断层为矿区重要的导矿容矿构造,氧化铁—铜—金型矿体便赋存于该构造破碎带内。
矿区岩浆岩主要为燕山晚期中酸性侵入岩,岩性主要可见石英闪长岩、花岗闪长岩、花岗斑岩、闪长玢岩以及细晶岩等。与成矿关系密切的主要为石英闪长岩、闪长玢岩及花岗闪长岩,其中石英闪长岩为矿区主矽卡岩型铜金矿体成矿母岩。前人对石英闪长岩及花岗斑岩进行了LA-ICP-MS锆石U-Pb年龄测定,测得石英闪长岩加权平均年龄为87.1± 0.4Ma(MSWD=0.88),花岗斑岩加权平均年龄为83.2±0.7Ma(MSWD=0.51),并对上述两种岩体进行了锆石Hf同位素研究,指出矿区成矿事件发生于晚燕山期大地构造背景处于班公湖—怒江特提斯洋构造演化中的弧-陆碰撞阶段,而成矿物质则具有幔源至壳幔混源演化特点[7-8]。
矿区共勘查出Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ三个矿体,其中Ⅰ、Ⅲ号矿体为主矿体。Ⅰ矿体为矿区主矽卡岩型铜金矿体,走向北西—南东向,倾向北东,赋存于石英闪长岩与大理岩或灰岩接触带矽卡岩内,其形态随矽卡岩形态的变化而变化。Ⅲ号矿体为氧化铁—铜—金矿体,其受F1断层控制,走向北东—南西向,倾向多变。Ⅱ号矿体为矽卡岩型铜金矿体,受石英闪长岩与大理岩内接触带控制,此矿体规模较小。矿区矿石矿物主要为可见黄铜矿、斑铜矿、赤铁矿、辉钼矿、磁铁矿、金矿物、银矿物等,脉石矿物主要为一套钙质矽卡岩矿物[3,9]。围岩蚀变主要可见矽卡岩化、绿帘石化、绿泥石化、角岩化、硅化及大理岩化等。
2 物探异常特征
前人已对矿区及其外围进行了物探电法剖面工作及扫面工作[10],其中剖面工作共进行了A-A'和B-B'两个剖面测量,并圈定出了位于Ⅰ号矿体展布位置以及北东部石英闪长玢岩体展布位置的物探异常;在矿区北部进行了物探扫面工作,并圈定出了与A-A'剖面异常重叠性很好的位于北东角的物探异常(图1),该区域剖面异常平均电阻率为275.26Ω·m,中心极化率大于8%,扫面异常平均电阻率505.36 Ω·m,而中心极化率高达10.69%,总体显示出中—低阻—高极化率特征,与已探明的Ⅰ号矿体展布区域物探特征相似,显示出较好的找矿潜力。
3 化探特征
3.1 1∶50 000水系沉积物测量
矿区1∶50 000水系沉积物测量共采取157件水系样品,其特征数值见表1。结果表明,尕尔穷矿区水系沉积物中Au、Cu等元素背景值较大,但矿区成矿元素仅在Ⅰ号矿体展布区域具有较明显异常富集中心,富集趋势较明显,另外在矿区北东部石英闪长玢岩岩体北侧可见弱Au富集,值得注意的是,在物探显示具有较好找矿前景的矿区北东部石英闪长玢岩岩体及其与碳酸盐岩接触带并无明显矿区主成矿元素(Cu、Au、Ag、Mo)异常(图2A、2B、2C、2D),仅其外围可见Ag明显异常。
表1 尕尔穷矿区水系沉积物地球化学数值特征统计Table 1 Statistics of geochemistry numerical characteristics of stream sediment in Gaerqiong Deposit /10-6
3.2 1∶10 000岩石地球化学测量
岩石或土壤地球化学测量历来对一个矿床的先期发现往往有着举足轻重的作用,矿区岩石地球化学测量在整个矿区范围内进行,共采集1 069件岩石样品,样品之间的长度为100m,样品在岩石风化露头以及公路挖开的新鲜面上采集,岩体出露地方样品采集相对较密,而大理岩等碳酸盐地层地区样品采集相对较稀,最后挑取指示元素进行异常圈定。在指示元素的选取中,矿区已发现的主成矿元素Cu、Au、Ag、Mo可作为岩石测量的直接指示元素,而Sb、As、Bi、Tl、Li等则可以作为间接指示元素[11-13]。因此,矿区岩石地球化学测量选取Cu、Au、Ag、Mo、Sb、As、Bi、Tl、Li等指示元素分别进行异常圈定,然后进行异常分析,其数值统计特征结果见表2。
图2 尕尔穷矿区水系沉积物Au(A)、Cu(B)、Ag(C)、Mo(D)等值线与物探异常叠合图Fig.2 Superimposition map of stream sediment of resistivity(A)Au(A)、Cu(B)、Ag(C)、Mo(D)and anomaly of geophysical in Gaerqiong Deposit
表2 尕尔穷矿区岩石地球化学数值特征统计表Table 2 Statistics of geochemistry numerical characteristics of the rock in Gaerqiong Deposit
从图3中可以看出,矿区Au异常共圈定出2个异常(图3A),Au-R1位于矿区中北部,长条状,异常强度较大,富集中心明显,具有较好的连续性,对应于矿区北东部石英闪长玢岩岩体与碳酸盐岩接触带;Au-R2位于矿区东南部,椭圆状,与已发现的Ⅰ号矽卡岩型主矿体展布区域吻合。矿区Ag异常共圈定出2个异常(图3B),Ag-R1位于矿区北部,人字形,异常强度较大,但连续性不是很好,分布于石英闪长玢岩岩体周围;Ag-R2与已发现的Ⅰ号矽卡岩型主矿体展布区域吻合。矿区Cu异常共圈定出2个异常(图3C),Cu-R1位于矿区北部,呈长条状,异常强度较大且较连续,对应于矿区北东部石英闪长玢岩岩体与碳酸盐岩接触带;Cu-R2与已发现的Ⅰ号矽卡岩型主矿体展布区域吻合并向南部延伸。矿区Mo异常共圈定出2个异常(图3D),其分布位置与Ag异常分布位置相近。此外,Sb、Bi、As均在Ⅰ号矽卡岩型主矿体展布区域及石英闪长玢岩岩体与碳酸盐岩接触带圈定出了异常,其中Sb、As在其接触带富集中心较为明显,异常强度相对较大(图3E、3F、3G)。Th与U异常具有很明显的地域性,二者异常富集中心均位于靠外围的中西部,异常面积较大,为外缘异常。综上所述可以看出,自石英闪长玢岩岩体向外,具有Cu+Mo+Sb→Ag+Bi+Au+As→Tl+Li的分带特征,该分带特征显示出高温元素组合至低温元素组合的分带规律,显示出具有寻找斑岩型矿床的岩石地球化学元素分带晕特征。
结合前述物探剖面与扫面异常,从图3中可以看出,大部分元素均位于物探异常外围,仅Ag、Sb异常与物探异常具有一定的重叠,但Au、Cu、Mo、Bi、As异常均与物探异常紧邻,显示出物探异常至化探异常的连续过渡性,表明该区域具备一定的找矿价值。
4 找矿评价
图3 尕尔穷岩石地球化学等值线与物探异常叠合图Fig.3 Superimposition map of the rock geochemical and anomaly of geophysical in Gaerqiong Deposit
一个大型矿床的发现是一个很难的命题,首先需要正确的找矿理论作为指导,其次需要大量的地质工作辅佐,但依据任何单方面地质工作成果所做出的决定难免有片面性,需要各项地质工作综合考虑,方才可能让一个大型矿床崭露头角。尕尔穷矿床是班公湖—怒江缝合带构造演化中碰撞期成矿事件的代表之一,但现今发现的主铜金矿体均为矽卡岩型,斑岩型矿体仅为零星分布,但研究表明矿区有形成斑岩型矿体的较大潜力[14],因此斑岩—矽卡岩成矿系统理论应是矿区及其外围进行进一步找矿工作的基本指导理论。前述物探剖面及扫面、1∶50 000水系沉积物测量、1∶10 000岩石地球化学测量结果显示,除去矿区Ⅰ号矿体展布区域的异常外,在矿物北东部石英闪长玢岩展布区域具有明显的物探异常,该岩体与碳酸盐岩的接触带具有较为明显的Au、Cu、Ag、Sb、As等化探异常,物探与化探异常虽然重叠性并不是很好,但二者紧密相连,在野外工作中发现该岩体可见较强褐铁矿化、绿帘石化及绿泥石化,显示出较强蚀变特征,在其接触带可见明显矽卡岩化,因此,该区域是值得重视的一个找矿区域。此外,在岩石地球化学测量中,发现具有自北东部石英闪长玢岩岩体向外的Cu+Mo+Sb→Ag+Bi+Au+As→Tl+Li的分带特征,此分带特征与斑岩型矿床元素分带特性相似[15],表现为高温元素位于内带,而中低温元素位于外带,因此,该区域具备较大的找矿潜力。
需要提出的是,尽管通过物探异常圈定及化探异常圈定而进行找矿勘探已经有诸多成功的先例[16-21],但不可否认的是同样存在诸多失败的先例,如在高极化率低电阻率区域的地下埋藏的可能是黄铁矿而不是黄铜矿,但圈定出了异常便值得去验证。尽管在上述化探异常揭示了部分找矿潜力区,但从前述研究中可知,在石英闪长玢岩及其与碳酸盐岩接触带并无水系沉积物异常,岩石地球化学异常与物探异常套合性亦并不是很好,但从异常的圈定中揭示找矿潜力是存在的。在上述接触带潜力区,野外可见明显矽卡岩化,而矽卡岩化则是矿区已发现的矽卡岩型主矿体的直接找矿标志,因此,笔者认为可以从寻找矽卡岩型矿体入手,循序渐进地寻找斑岩型矿体,建议进一步对该区域进行大比例尺地质填图工作及适当异常验证工作,以便为大规模开展探矿工作奠定扎实的基础。
志谢:感谢西藏卓朗基矿业投资有限公司对笔者野外及室内工作的大力支持。
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Characteristics of geochemical anomalies and prospecting of Gaerqiong Cu-Au Deposit in Tibet and its periphery
YANG Yi1,ZHANG Zhi1,TANG Juxing2,DENG Shilin3,YAO Xiaofeng4,HU Zhenghua1,YANG Huanhuan1
(1.Chengdu University of Technology,Chengdu 610059,China;2.Institute of Mineral Resources,Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing 100037,China;3.Geophysical Prospecting Party of Sichuan Bureau of Geology and Mineral Resources,Chengdu 610000,China;4.Development Research Center of China Geological Survey,Beijing 100037,China)
Gaerqiong Cu-Au deposit is a typical skarn-type deposit in the southern Bangong Lake-Nujiang River belt,Tibet.The characteristics of 1︰10 000lithogeochemical survey and 1︰50 000stream sediment survey of the deposit and its peripheral suggest that it has obvious geochemical abnormalities in the distribution area ofⅠorebody.The contact zone between quartz diorite porphyry and carbonate develops obvious Cu、Au、Ag、Sb、As geochemical anomaly,the distribution of geophysical anomaly and geochemical anomaly is continuous transition,from northeast magmatic body to outside develops anomaly zone of Cu+Mo+Sb→Ag+Bi+Au+As→Tl+Li which distribute from high temperature to low temperature.Above all,there is great potential to seek for skarnporphyry type Cu-Au deposit.Although no stream sediment abnormalities at this place,the prospecting potential is undoubtedly huge.
geochemical;zonation of anomaly;Gaerqiong
TD11
Α
1671-4172(2015)03-0042-06
国家自然科学基金资助项目(41172077),国家重点基础研究发展计划(973计划)项目(2011CB403103),国土资源部公益性行业科研专项项目(201011013-3)
杨 毅(1983-),男,博士研究生,矿物学、岩石学、矿床学专业,现从事固体矿体普查与勘探工作。
10.3969/j.issn.1671-4172.2015.03.009