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奔都-汤满地区水系沉积物地球化学特征及找矿

2019-04-01胡洋瑒王茜

四川地质学报 2019年1期
关键词:岩块板岩成矿

胡洋瑒,王茜



奔都-汤满地区水系沉积物地球化学特征及找矿

胡洋瑒,王茜

(四川省地质矿产勘查开发局106地质队,成都 611130)

对奔都-汤满地区16个元素水系沉积物测量地球化学特征研究,贫乏元素有Sn、Bi、Mo、W;正常元素有Pb、Ag、Hg、Au;富集元素有Zn、Cr、Sb、As;强富集的元素有Cu、Ni、Co、Cd。通过各元素时空分布研究,对主要地球化学异常进行推断解释,指出区内蛇绿混杂岩带、冈达概组二段是寻找Cu、Pb、Zn、Au、Ag等多金属矿的有利层位。

地球化学;分布特征;异常解释;奔都-汤满

研究区位于我国西南三江铜、铅、锌、银、金、锡有色金属重要成矿带北段[1]义敦-香格里拉(造山带弧盆系)金、银、铅、锌铜锡汞锑钨铍成矿带[2]南部。该区具极其复杂多样的地质构造,造就了十分有利的成矿条件。

1 地质背景

奔都-汤满地区位于西藏-三江造山系西金乌兰-金沙江-哀牢山结合带大相的金沙江蛇绿混杂岩带相和中咱-中甸地块大相中咱台地亚相[3]结合部。该带呈由北北东—南南西向展布,东西边界分别受控于甘孜—理塘断裂和金沙江断裂两条岩石圈断裂,区内地质体及构造线主要呈近南北向展布。

图1 测区地层分区图

Ⅵ华南地层大区:Ⅵ2.巴颜喀拉地层区,Ⅵ22.玉树-中甸地层分区,Ⅵ22-1.中咱-石鼓地层小区,Ⅵ22-2.稻城-翁上地层小区;Ⅵ1.羌北-昌都-思茅地层区, Ⅵ11.西金乌兰-金沙江地层分区,Ⅵ11-2.奔子栏-江达地层小区图1 倾倒变形体工程地质平面图

地层属奔子栏-江达地层小区(图1);北部主要出露地层为三叠系上统曲嘎寺组(T3),二叠系上统冈达概组(P3)及中下统冰峰组(P1-2),石炭系顶坡组(C),泥盆系上统塔利坡组(D3)、泥盆系中统苍纳组(D3)。南部以金沙江结合带分界:东侧出露主要地层为三叠系上统曲嘎寺组(T3),二叠系上统冈达概组(P3),二叠系中下统冰峰组(P1-2),石炭系顶坡组(C),泥盆系中统苍纳组(D3)、泥盆系中统穷错组(D3)、泥盆系下统格绒组(D1);西侧出露地层为金沙江蛇绿混杂岩群,基质为复理石组合,岩性为绿片岩、粉砂质板岩、千枚岩、变质粉砂岩,局部夹少量薄-中层状大理岩化灰岩等;岩块主要包括:大理岩化灰岩、变硅质岩、变质砂岩、变凝灰岩、变火山角砾岩、变玄武岩、变辉长岩。侵入岩包括:印支期石英闪长岩、花岗闪长岩。

2 矿产分布

区内矿产以金矿、银多金属矿、铜矿、褐铁矿、磁铁矿、赤铁矿、煤矿等矿产为特色,但其规模均不大。测区东部为德格-香格里拉Cu-Pb-Zn-Ag-W-Sn成矿带,主要成矿与燕山期中酸性岩浆侵入活动有关,形成区内以锡、钨为主的多金属成矿作用;南部位于金沙江-哀牢山Cu-Au-Ni-Pt成矿带[2],是一个以铜、金为主的镍、铅、锌成矿带,成矿作用以喷流沉积成矿和热液成矿为主。产于蛇绿混杂岩带中的金矿床主要有四种类型:一是产于火山岩中的改造型金矿(老王寨式[4]);二是产于浊积岩中的改造型金矿床(冬瓜林式[5]);三是产于火山碎屑岩中的改造型金矿(金厂式[6]);四是产于花岗闪长岩中的大脉型金矿床(大坪式[7])。金矿床成矿时代为燕山期-喜马拉雅早期。

3 元素区域分布特征

3.1 总体特征

与全国背景比较,区内Sb、As、Zn、Cr、Co、Cd、Ni、Cu等元素含量偏高,而Sn、Bi、W、Hg、Ag、Pb、Au等元素含量偏低。其中,Cu元素背景值高于全国背景约120%,Zn元素背景值高于全国背景值超40%,Pb元素背景值低于全国背景值25%,Au元素低于全国及省背景值约20%。主成矿元素地球化学块体[8]分级特征明显,与大型超大型矿床有关的一些元素的异常分布特征相似,与已发现的矿化点、矿点吻合度较好;Sb、As、Zn、Cr、Co、Cd、Ni、Cu等地球化学块体[8]集中分布、叠加在一起。

3.2 元素背景值

区内16个元素背景值与全国均值的比值、富集系数K可分为贫乏(K≤0.8、正常(0.8<K≤1.2)、富集(1.2<K≤2.2)、强富集(q1>2.2)。贫乏的有Sn、Bi、Mo、W;正常的有Pb、Ag、Hg、Au、;富集的有Zn、Cr、Sb、As;强富集的元素有Ni、Cu、Co、Cd。

3.3 元素的区域集中与分散特征

区内16个元素变化系数CV1可分为均匀(CV1<0.3)、中等起伏(0.3≤CV1≤0.6)、较大起伏(0.6﹤CV1≤1.2)、很大起伏(1.2﹤CV1≤2.4)、极大起伏(CV1>2.4)。其中,无均匀分布的元素,说明其受后期地质地球化学作用很小;中等起伏的有Bi、Sn,在区域分布中起伏略大,局部有经后期改造可能形成矿化点;较大起伏型的有Cu、Co、Cr、Pb、Cd、Zn、Sb、As、Ni,表现出在后期地质地球化学作用下能够形成一定异常,且在构造有利部位形成矿化体;很大起的有Ag、W、Mo、Au,含量分布很不均匀,反映在不同的构造环境中有明显的富集特征;极大起伏的元素只有Hg,反映在多次地质地球化学作用中有强烈的迁移富集。结合区内地质背景特征:Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Hg是区内的主要成矿元素。

3.4 元素的时空分布特征

北部晚泥盆世塔利坡组中富Pb、Sn,娈异系数大;中泥盆世苍纳组中富Cu、W、Sb、Bi、Cr、Ni,分散富集明显;石炭世顶坡组中富Mo、Zn、As、Cd、Cr、Ni ,分散富集明显;晚二叠世冈达概组中富Au、Co,变异系数较大;晚三叠世曲嘎寺组、图姆沟组中富Au、Sb、Hg、W,分散富集明显。

南部早泥盆世格绒组中富Sb,变异系数较大;早中泥盆世穷错组中富Cu、Pb、Ag,分散富集明显;石炭世顶坡组中富Sn,娈异系数较大;中二叠世冰峰组中富集Mo、Zn、Cd,分散富集明显;晚二叠世冈达概组中富As、Co,变异系数较大;晚三叠世崔依比组中富集Cr、Ni,主要是背景含量高。

金沙江蛇绿混杂岩群位于南部西侧,主要为一套复理石组合,其间穿插变辉长岩块、变玄武岩块、变火山角砾岩块、变凝灰岩等变质岩浆岩,及变沙岩块、大理岩化灰岩岩块、变硅质岩岩块等沉积变质岩。该套杂岩群内Au、Bi、Cr、Hg、Mo、Ni、W元素均值较全幅偏高,且变异系数较大,Ag、As、Au、Cd、Cu、Pb、Zn等元素在学贡龙曲一带高值叠合较好,Au、Cr、Ni元素在次母下龙巴一带有富集现象,Cr、Hg、Sb在断裂及断裂交汇处有富集显现。

4 异常的解释与评序

4.1 异常的圈定

单元素异常按统计的异常下限结合经验确定各元素异常下限进行圈定,并以异常下限的1、2、4分别圈出异常外、中、内三个浓度带。

组合异常根据主要异常元素与伴生元素空间套合关系、元素地球化学性质,确定四类元素组合,圈

定组合异常。一类为Pb、Zn、Ag、Cd组合,主成矿元素为Pb、Zn、Ag;二类为Au、As、Sb、Hg组合,主成矿元素为Au;三类为W、Sn、Bi、Mo组合,主成矿元素为W;四类为Cu、Co、Cr、Ni,主成矿元素为Cu。

综合异常是在组合异常图基础上,根据类比法结合成矿地质背景条件,对全区所有异常进行筛选圈定。主成矿元素按矿种要求着面色,第一主成矿元素图示了浓度分带。全区圈定了各类地球化学综合异常27处。

4.2 异常的评序

综合异常特征指标以信息总量(ZDZ)从大到小进行全区排序。综合异常综合评分排序异常特征指标(ZDZ)和地质环境评价指标(SP)作为综合异常评分指标。地质环境评价指标又分为矿床类型(SP1)、矿化强度(SP2)和成矿地质条件有利程度(SP3)三个部分。异常特征指标(ZDZ)得分和地质环境评价指标(SP)得分的总和从大到小对综合异常进行排序,对排位居前的主要异常进行解释推断。

图2 借衣铜多金属异常剖析图

5 主要异常的解释与评价

5.1 借衣铜多金属异常(图2)

主要出露上二叠统冈达概组的大理岩化灰岩局部夹少量灰绿色蚀变玄武岩、粉砂质板岩;中泥盆统穷错组的灰色中厚层-块状大理岩化灰岩夹粉砂质板岩化灰岩,局部夹钙质千枚岩;下泥盆系统格绒组的绿色粉砂质板岩、绢云母板岩局部夹浅灰色大理岩化粉晶灰岩、灰绿色灰粉砂岩、玄武岩。区内发育西西北-东东南、北西—南东、西西南—北东东三条断裂交叉复合,交叉部位基本被第四系覆盖。

1∶5万水系沉积物异常Cu、Pb、Zn 、Ag面积大,强度高、规模大,浓集中心突出,有三级浓度分带,最高值分别为445×10-6、287×10-6、1 420×10-6、2.84×10-6。As、Co 次之,异常面积较大。异常吻合程度高,Cu、Zn、Pb、As、Ag、Au、Sb面金属量分别达:241.46、994.68、251.53、36.98、4.14、1.76,衬值分别为:3.42、5.76、2.88、1.64、18.27、1.73。

1:1万土壤中异常元素组合为Cu、Pb、Zn、As、Ag、Au、Sb、Cd、Hg、Sn、W。其中Cu、Pb、Zn、As、Ag、Sb具有强异常,梯度大,浓集中心明显,最大值分别达:2 184×10-6、2 299×10-6、355×10-6、191.3×10-6、9.4×10-9、51.4×10-6,Cu、Pb、Ag、W、Sb的变异系数大:分别为2.55、2.44、1.28、1.69、1.52。

1:1万岩石中异常元素组合为Cu、Pb、Zn、Ag、As、Au、Cd、Hg、Sb、Sn、W。其中Cu、Pb、Zn、Ag、As、Sb具有强异常,梯度大,浓集中心明显,最大值分别达:14 097×10-6、508×10-6、354.7×10-6、99.73×10-6、694.8×10-6、121×10-6,变异系数大,分别为3.96、2.37、1.42、4.42、3.5、3.44。铜已达工业品位,银已达边界品位。

岩石剖面中有3件样品Cu元素达工业品位,分别为0.42%、0.47%、1.41%;银元素含量已达边界品位,为99.73g/T。矿化地层为冈达概组二段,岩性为大理碉化粉晶灰岩及砂质板岩。

异常的解释与推断:异常的面积大达5km2,强度高,浓集中心突出,元素组合复杂,展布方向主要受构造、岩体蚀变带的控制;区内无已知矿产出,通过进一步工作,可望寻找到中型以上铜银多金属矿床。

5.2 贡卡(铁)锌异常(图3)

区内大为一轴向北西—南西向的向斜构造,其北西端、西南端、东北端均为断裂构造。核部为中二叠系冰峰组三段,其北东翼为冰峰组二段、一段地层,其西南翼为冰峰组二段、一段、石炭系顶坡组,其上覆新近系昌台组和第四系;最西南部为冈达概组。岩性主要为粉砂质板岩、大理岩化灰岩、砾岩、砂岩、粉砂岩以及第四系砂砾及粘土。区内见两组方向断裂,以北西—南东向断裂为主,切割近南北向的早期断裂。件生了一系列次级裂隙、构造,提供了良好的运矿通道和贮矿构造。

1∶5万水系沉积物测量结果显示:元素组合为Zn、Cd、Hg、Pb、Ag、As、Sb、W、Co、Cr、Cu。其中Zn异常面积大、强度高,浓集中心突出,有三级浓度分带,最高值为1713×10-6;Hg、As异常面积较大,具二级浓度分带,最大值分别为 0.52×10-6、126.1×10-6;Cd、Pb元素异常面积较大,但异常强度不高,属低缓异常。

所有异常元素的吻合度较高、As、Sb、Bi元素异常次之,异常面积大、规模大,有两级浓度带;其它元素只有一级浓度带。Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi等元素异常吻合程度高。

1∶1万土壤中异常元素组合为Ag、As、Au、Cd、Cu、Hg、Pb、Sb、Sn、W、Zn。其中Cu、Pb、Zn、Au、As异常异常强度大,梯度大,浓集中心明显,最大值分别达:132×10-6、119×10-6、453×10-6、68.2×10-9、309.8×10-6,Au的变异系数最大达1.62;As、Cd、Sb面金属量最大,分别为15.33、6.9、11.39。

1∶1万岩石中异常元素组合为Ag、As、Au、Cd、Cu、Hg、Pb、Sb、Sn、W、Zn。其中Cu、Zn、Au、As具有较强异常,梯度较大,浓集中心较明显,最大值分别达:139×10-6、189.2×10-6、6.3×10-9、37.9×10-6。冰峰组和冈达概组地层中Pb、Zn元素均值较高,推测区内Zn元素异常由冰峰组、冈达概组高背景引及异常中出现的断裂韧性剪切带活动引起。

图3 贡卡锌异常剖析图(图例看不见)

探槽中Zn元素最高值(164×10-6)出在现灰绿色凝灰质板岩中;采集1件紫红色砂岩及1件凝灰质板岩样品,分析全铁、铅、锌、金元素,其中全铁品位达27.49%、29.94%,达到工业品位。紫红色粉砂岩中捡块样中Pb 324×10-6、Zn 486×10-6,未达矿化标准。

异常的解释与推断:异常的面积大达12km2,强度较高,浓集中心突出,元素组合复杂,展布方向主要受构造、岩体蚀变带的控制;由于本次未测试铁元素,而捡块样分析结果显示铁已达工业品位,区内无已知矿产出,建议针对新发现的铁矿化,适时开展预查工作,可望发现铁矿。

5.3 学贡铜金多金属异常(图4)

区内出露地层为金沙江蛇绿混杂岩群(CTJ)[9],岩性为变玄武岩岩块、变砂岩岩块、变硅质岩岩块、复理石组合。总体上岩性表现为粉砂质板岩、硅质岩、钙质板岩、千枚状板岩、千枚岩、薄层状大理岩化灰岩。异常区被西部发育韧性剪切带,东南部发育脆韧性剪切带。

图4 学贡铜金多金属异常剖析图

1∶5万水系沉积物测量结果显示:元素组合为Pb、Cd、Ag、Ni、Mo、As、Zn、Sb、W、Bi、Au、Cr、Cu。其中Ag、Ni、W异常面积较大、强度高,浓集中心突出,有三级浓度分带,最高值分别为1.11×10-9、702×10-6、9.5×10-6;Pb、As、Cd、Mo、Sb异常面积较大,浓集中心明显,具二级浓度分带,最大值分别为 122×10-6、131.9×10-6、1.4×10-6、4×10-6、14.7×10-6;Cu、Zn、Au元素异常只有一级浓度。所有异常元素的吻合度较高。

1∶1万土壤中异常元素组合为Ag、As、Au、Cd、Cu、Hg、Pb、Sb、Sn、W、Zn。其中Zn、Pb、Cu、As、Au异常强度大,梯度大,浓集中心明显,最大值分别达:418×10-6、238×10-6、166×10-6、53.5×10-6、26×10-9;Sb的变异系数最大达1.56。Ag元素异常主要沿断裂带分布,Cu、Pb、Zn、Cd在玄武岩中常出现锋值,套合较好。在粉砂质板岩中该元素组合连续出现较高值。

在地表见褐铁矿化,采集两件疑是矿化的玄武岩蚀变岩石样品,经分析铅、锌、金元素,其含量分别为16.5×10-6、 40.5×10-6、1.00×10-6,金已达到边界品位1g/T。

异常的解释与推断:异常的面积较大达5km2,强度较较高,浓集中心突出,元素组合复杂,明显受区内韧性剪切带和脆性剪切带的控制。地表可见褐铁矿化,捡块样分析,金已为1克/吨,已达边界品位,区内又无已知矿产出,建议开展以金为主的多金属矿预查工作,可望发现金多金属矿。

图5 耶秃金异常剖析图

5.4 耶秃金金异常(图5)

区内地层主要为金沙江蛇绿混杂岩群,岩性为外来岩块、远洋硅-灰-泥沉积、洋底-洋脊玄武岩;含少量穷错组和格绒组地层,岩性表现为粉砂质板岩、硅质岩、钙质板岩、千枚状板岩、千枚岩、大理岩化灰岩。异常区内断层发育,早期发育的南北向断裂被后期发育的北西—南东向断裂错断,以及其次级构造和裂隙,具有较好的运移通道和赋矿构造。

1∶5万水系沉积物测量结果显示:元素组合为Au、As、Sb、Hg,元素的吻合度较高,反映为中低温热液。其中Au异常面积较大、强度高,浓集中心突出,有三级浓度分带,最高值分别为47×10-9面金属量

39.3;As、Sb元素异常面积较大,具二级浓度分带,最高值分别为227.3×10-6、11.9×10-6,面金属量分别为330.46、9.39。

1∶1万土壤中异常元素组合为Ag、As、Au、Cd、Cu、Hg、Pb、Sb、Sn、W、Zn,元素组合复杂,吻合度高。其中Au元素均值明显高于全区,达4.841×10-9,是全区均值的3.5倍,最大值89.7×10-9,变化系数2.077,是全区的2倍,显示Au元素在该区域有富集现象;Cu、Zn的高值分别为236 x10-6、529x10-6,As、Sb元素表现为富集现象,Au、As、Sb、Hg变化系数均高于全区。

1∶1万岩石剖面元素组合为Ag、As、Au、Cu、Hg、Pb、Sb、Sn、W、Zn,元素组合复杂。其中Au、Pb、Zn、异常强度较大,梯度较大,浓集中心明显,最大值分别达:43.3×10-9、403×10-6、529.1×10-6。探槽中灰绿色玄武岩中Au最高值221×10-9。

异常的解释与推断:鉴于该异常规模较大、元素套合好,Au含量均虽未达到品位,其富集与韧脆性剪切带及蛇绿混杂岩密切相关,加之区内中酸性岩体蚀变带分布广,成矿地质条件较好,通过进一步工作可望发现以金矿。

6 找矿远景区划分及找矿方向

通过综合分析测区及邻区的地质背景、成矿规律、地球物理及地球化学场变化趋势、异常的分布特征和控制因素,进行成矿远景区的划分与评价,为今后异常查证、普查找矿提供地球化学依据。

6.1 找矿远景区划分

在异常评序、主要异常的解释推断的基础上,以成矿地质条件和化探综合异常为基础,结合已知矿床、矿(化)点划分找矿远景区。

划分原则:化探综合异常元素组合相似,空间布相对集中。成矿地质条件及成矿作用类似。

划分结果:根据以上原则,划分出2个找矿远景区。①学贡—耶秃金多金属找矿远景区:呈东西向展布,出露地层主要为金沙江蛇绿混杂岩群。岩性主要为复理石组合、变玄武岩岩块、变硅质岩岩块、变砂岩岩块、大理岩化灰岩岩块。区内异常元素组合好,强度高,规模大或规模中等,浓集中心明显,成矿地质条件好。地表出露的石英脉发育,区域上产出与蛇绿混杂岩带有关的金矿,是具有寻找热液型金矿的远景区。②借衣—贡卡铜银多金属找矿远景区,呈北东-南西向展布。出露地层有昌台组、曲噶寺组、冈达概组、冰峰组。岩性大理岩化灰岩、砾岩、砂岩、粉砂质板岩、千枚岩;已知一处金矿化点,一金矿老硐。岩石样中铜已达工业品位,银达边界品位、铁达工业品位。是区内重要的找矿远景区。

6.2 找矿方向初探

根据测区元素地球化学异常特征,结合地质矿产分布规律,确定区内主要成矿及伴生元素为Cu、Pb、Zn、Au、Ag、W、Sn、Bi、Mo、As、Sb等元素,主攻矿种为铜铅锌、金银、铁矿。

铜铅锌的找矿方向:区内Pb、Zn异常广泛分布,主要与断裂构造及岩浆活动有关,同时受地层控制,借衣、贡卡、学贡、耶秃等地形成一系列重要异常,并已发现铜、金、银、铁等重要矿化线索,是这些矿种找矿重要地区,区域上存在中到大型矿床的可能。

金银矿的找矿方向:区内Au、Ag异常分布广泛,大多与地层、岩体相关,沿岩体及接触带形成一系列金银异常,是寻找接触交代型、岩浆型及热液型金银矿的有利区。

总之:从本区地球化学元素组合异常研究分析,结合成矿地质背景研究,尤其与蛇绿混杂岩有关的地区是寻找Cu、Pb、Zn、Au、Ag等多金属矿的有利地区。

[1] 胡朝云, 秦宇龙, 等. 莫坝-希拉沟地区水系沉积物地球化学特征及找矿[Z]. 2012.4

[2] 曾云 贺金良, 等. 四川省成矿区带划分及区域成矿规律[Z]. 2015;

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Stream Sediment Geochemical Characteristics and Prospecting in the Bendu-Tangman Region

HU Yang-yang WANG qian

(No.106 Geological Team, BGEEMRSP, Chengdu 611130)

Stream sediment survey shows that the Bendu-Tangman region is rich in Zn, Cr, Sb and As, and highly rich in Cu, Ni, Co, Cd and depleted in Sn, Bi, Mo and W. The stream sediment geochemical anomalies show that the Second Member of the Gangdagai Formation and ophiolitic mélange are favorable mineralized horizon to search for Cu, Pb, Zn, Au and Ag ore deposits.

geochemistry; distribution; anomaly interpretation; Bendu-Tangman region

2018-06-01

四川省1∶5万古学乡奔都乡幅等四幅区域地质矿产调查(项目编号:121201010000150007-07 ).

胡洋瑒(1988—),女,四川温江人,助理工程师,主要从事地球化学调查相关研究

P632+.3

A

1006-0995(2019)01-0152-06

10.3969/j.issn.1006-0995.2019.01.035

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