西藏獅泉河電站地區(qū)銅元素地球化學(xué)異常分布特征及其找礦指示意義

楊 翔，王 乾，李志軍，高一鳴，陳 浩

(1. 成都理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，四川 成都 610059； 2. 中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037)

地 質(zhì)

西藏獅泉河電站地區(qū)銅元素地球化學(xué)異常分布特征及其找礦指示意義

楊 翔1，王 乾1，李志軍1，高一鳴2，陳 浩1

(1. 成都理工大學(xué) 地球科學(xué)學(xué)院，四川 成都 610059； 2. 中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)資源研究所，北京 100037)

通過對西藏阿里獅泉河電站地區(qū)開展1∶5萬水系沉積物測量，發(fā)現(xiàn)Cu元素異常強(qiáng)度較高，該區(qū)Cu地球化學(xué)異常主要與區(qū)內(nèi)出露的地層(J1b)巴秋巖組的變質(zhì)基性火山巖和斑巖體有關(guān)，成礦元素組合為Co-Zn-Mn-Ti-Cu，與區(qū)內(nèi)巴秋組(J1b)火山巖展布幾乎一致，說明本區(qū)的Cu的來源與巴秋組(J1b)火山巖關(guān)系密切。工作區(qū)巴秋組(J1b)火山巖分布廣，結(jié)合地表已發(fā)現(xiàn)大量的熱液活動產(chǎn)物，并伴有孔雀石的銅礦物，說明該區(qū)具有良好的找尋銅礦的潛力。

獅泉河電站；1/5萬水系沉積物測量；Cu元素異常

獅泉河電站地區(qū)屬于藏北阿里地區(qū)噶爾縣獅泉河鎮(zhèn)，地處于著名的班公湖—怒江成礦帶；藏北地質(zhì)構(gòu)造較復(fù)雜，成礦條件良好，具備形成銅礦多金屬礦的地質(zhì)背景，是中國重要的多金屬成礦帶[1]。近年來，研究區(qū)又新發(fā)現(xiàn)了獅泉河絡(luò)鐵礦、亞尼多部多金屬礦、七一橋砂金礦、臥布瑪奶銅礦、科桑那嘎銅礦、魯瑪鐵礦等一批礦床(點(diǎn))，表明研究區(qū)銅、金礦仍具有較大的找礦潛力。本次研究中，在前人1/50萬、1/20萬區(qū)域化探的基礎(chǔ)上，筆者對獅泉河電站地區(qū)的1/5萬地球化學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行了全面分析，并初步篩選出一批具有重要找礦意義的異常，為未來找礦部提供指示意義。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

研究區(qū)位于西藏邊陲地區(qū)，西與印控克什米爾地區(qū)接壤。行政區(qū)劃分屬阿里地區(qū)，歸日土縣、噶爾縣管轄。工作區(qū)屬山地寬谷湖盆地貌，測區(qū)內(nèi)有岡底斯山脈呈北西—南東向展布。區(qū)內(nèi)地形切割較強(qiáng)烈，相對高差大，水系不太發(fā)育。

區(qū)內(nèi)地層主要出露有巴秋組(J1b)(主要巖性為變質(zhì)基性巖)、捷爾觸巖組(Jj1)(主要巖性為砂質(zhì)板巖)、JTsi(主要為硅質(zhì)巖)、接奴群(J2-3JN)(主要巖性為安山巖、火山礫巖等)下拉組(P2x)(主要巖性為灰?guī)r)等；其中引起Cu異常的主要地層是巴秋組火山巖、小型斑巖體、中酸性侵入巖中。

巴秋祖(J1b)主要為變質(zhì)基性火山熔巖，包括以下巖類：斜長角閃巖：巖石具淺灰綠色，變斑狀柱狀(柱粒狀)變晶結(jié)構(gòu)，塊狀構(gòu)造，主要由變斑晶、基質(zhì)組成，主要礦物：角閃石80%左右；斜長石20%左右。玄武巖：巖石具淺灰色，少斑結(jié)構(gòu)，杏仁狀構(gòu)造、塊狀構(gòu)造，主要由斑晶和基質(zhì)以及杏仁體組成，其中斑晶，礦物：斜長石占1%～2%；杏仁體主要呈球粒狀，由玉髓集合體充填而成；基質(zhì)占60%～65%。

區(qū)內(nèi)構(gòu)造主要是以斷裂構(gòu)造為主。發(fā)育各異、性質(zhì)不同的斷裂構(gòu)造，其中主要以近東西向和北西向斷裂為主，其次為北東向和近南北向斷裂，都彼此交截、錯動，部分?jǐn)嗔丫哂卸嗥诖位顒犹攸c(diǎn)，早期斷裂特征被后期斷裂破壞，也就是主要以殘留形式存在于后期斷裂之中。

礦區(qū)內(nèi)巖漿侵入活動較頻繁，主要是以燕山晚期鈣堿性漿混中細(xì)粒花崗閃長巖(K1γδQ2)、富鉀鈣堿性二長花崗巖(KWηγ)及含角閃石鈣堿性漿混石英閃長巖(K1δоS3)和混漿中細(xì)粒花崗閃長巖(K1γδS1)為主。

2 異常下限的確定

單元素異常用Mapgis軟件進(jìn)行數(shù)據(jù)處理，并采用(X±3S)剔除極端值，當(dāng)經(jīng)高值剔除后的數(shù)據(jù)本近正態(tài)分布，后利用剔除后的剩余值統(tǒng)計(jì)出其算術(shù)平均值X(即背景值)及標(biāo)準(zhǔn)離差S，取T=X+1.65S為單元素異常下限。以T、2T、4T分別圈出異常外、中、內(nèi)3個濃度帶。根據(jù)測試數(shù)據(jù)，對數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)，得出異常下限等參數(shù)。單元素異常是按不同的異常下限，在地球化學(xué)圖上直接圈定出來。

研究區(qū)化探工作以1/5萬區(qū)域地球化探勘查為主。通過綜合分析研究區(qū)水系沉積物指示元素含量離散特征：Cu元素含量頻率分布接近正態(tài)分布。根據(jù)研究區(qū)Cu元素地球化學(xué)數(shù)據(jù)，選定Cu以32.9×10-6作為本區(qū)的化探異常下限值。元素最大值可達(dá)191.57×10-6，本區(qū)共圈定13處銅化探異常(見圖1)，Cu的異常面積達(dá)47.24 km2，主要分布在研究區(qū)中部獅泉河鎮(zhèn)及獅泉河電站北部。Cu異常分布面積較廣，各建造上均有Cu異常的出現(xiàn)。多與研究區(qū)內(nèi)侏羅的中酸性侵入巖相關(guān)。主要分布在巴秋組(J1b)(主要巖性為變質(zhì)基性巖)、中酸性侵入巖的始新世花崗閃長巖中[2-4]。

圖1 研究區(qū)銅單元素異常圖

3 銅元素地球化學(xué)異常與組合異常特征

Cu異常區(qū)沿著研究區(qū)大致呈東西方向延伸，呈條帶狀分布，其中部多呈零星點(diǎn)狀分布，為了便于進(jìn)行野外異常查證，將異常分成了13個異常區(qū)，其中以Cu-10、Cu-12濃集中心較明顯，具明顯的分帶性，為主要的異常查證區(qū)。

Cu-10異常區(qū)出露的地層為巴秋組(J1b)變質(zhì)基性巖、(七一橋巖體)灰白色中粒塊狀花崗閃長巖以及姜次沙蛇綠巖(T3J1J)淺灰色塊狀輝綠巖，其中伴有綠泥石化、褐鐵礦化、黃鐵礦化等圍巖蝕變，以及該區(qū)域發(fā)現(xiàn)的少量孔雀石化巖體。Cu-12異常區(qū)出露的地層主要為巴秋組(J1b)變質(zhì)基性巖、姜次沙蛇綠巖(T3J1J)淺灰色塊狀輝綠巖以及少量硅質(zhì)巖(JTsi)。巖體周圍發(fā)育綠泥石化、綠簾石化、矽卡巖化以及少量孔雀石化等蝕變[5]。

元素組合是地質(zhì)特征與礦化類型的反映，對確定區(qū)域找礦類型具有一定的指導(dǎo)意義。對全區(qū)8 218件樣品16個元素進(jìn)行聚類分析，結(jié)果見圖2。

圖2 研究區(qū)元素聚類分析譜系圖

取距離系數(shù)為15時，Co-Mn-Cu-Zn-Ti元素組合相關(guān)性較高，元素異常分布規(guī)律相似，套合性好，以銅元素為主。推測主要為一套中酸性巖漿巖及其次帶的熱液活動相關(guān)的地質(zhì)環(huán)境組合，與成礦有較為緊密的聯(lián)系。Co、Mn、Cu、Zn、Ti元素組合(見圖3)呈EW向條帶狀延伸以及研究區(qū)東北角均有出露。研究區(qū)中部異常主要與巴秋組(J1b)變質(zhì)基性巖、捷爾觸巖組(Jj1)砂質(zhì)板巖等地層分布規(guī)律相似[6]。

圖3 Co-Zn-Mn-Ti-Cu組合異常圖

本次對Co、Mn、Cu、Zn、Ti共5種元素進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，分別計(jì)算了全區(qū)統(tǒng)計(jì)值和剔除異常點(diǎn)(高于2倍標(biāo)準(zhǔn)離差值)的統(tǒng)計(jì)值，計(jì)算的背景值和標(biāo)準(zhǔn)離差結(jié)果見表1。

表1 研究區(qū)樣品分析數(shù)據(jù)數(shù)據(jù)單因素?cái)?shù)理統(tǒng)計(jì)分析成果

研究區(qū)內(nèi)異常區(qū)規(guī)模以中小規(guī)模為主，在研究區(qū)規(guī)律不明顯，但都對應(yīng)于斷裂帶及其邊緣位置。可依稀看到沿?cái)嗔褞С蕱|西向展布的特點(diǎn)。異常區(qū)主要分布斷裂帶內(nèi)巖漿巖出露部位，且對應(yīng)關(guān)系良好。構(gòu)造巖漿活動頻繁，導(dǎo)致的銅地球化學(xué)場變化劇烈。

異常區(qū)斷裂發(fā)育，不僅為巖漿熱液開辟了運(yùn)移通道，而且成為銅元素的聚集區(qū)。由于斷裂活動的存在，改變局部的物理化學(xué)條件，使得熱液中的含礦物質(zhì)得以在斷裂中沉淀。從而推斷銅元素異常主要是由于研究區(qū)基性火山巖、巖漿熱液活動以及一些構(gòu)造運(yùn)動使得銅元素向異常區(qū)移動，沉淀，使得銅元素濃集增大，從而導(dǎo)致發(fā)生異常反應(yīng)[7]。

4 找礦指示意義

一般來說，地球化學(xué)背景高的元素有利于成礦，但這個關(guān)系不是一定的，如果地球化學(xué)背景值高，而元素分配的比較均散，則不太利于形成礦床；當(dāng)周圍成礦元素遷移到某一位置發(fā)生成礦作用時，就有可能造成成礦周圍的元素化學(xué)背景值低，出現(xiàn)低背景的地球化學(xué)塊體產(chǎn)出礦床的現(xiàn)象[8]。

水系沉積物Co-Zn-Mn-Ti-Cu元素組合異常與Cu元素異常套疊好,異常強(qiáng)度較大,峰值較高，濃集中心明確,異常分帶性好，屬于典型的致礦異常,是該區(qū)重要找礦靶區(qū)。元素的區(qū)域背景特征反映出本區(qū)位于縫合帶，由于構(gòu)造運(yùn)動強(qiáng)烈，伴隨大規(guī)模的巖漿活動及強(qiáng)烈的變質(zhì)作用，使與巖漿熱液有關(guān)的元素普遍富集。

通過地球化學(xué)背景與已知礦床的地球化學(xué)背景的分析表明：研究區(qū)Cu元素的成礦作用與背景的高低密切相關(guān)，背景越高越有利成礦。研究區(qū)內(nèi)銅元素的異常主要與巖漿熱液活動和構(gòu)造有關(guān)，元素在熱液活動下不斷聚集，最后在一些斷裂中聚集成礦。因此，斷裂構(gòu)造對銅元素具有重要的指示意義，特別是區(qū)內(nèi)發(fā)育較強(qiáng)的脈狀、細(xì)脈浸染狀、浸染狀孔雀石化、綠泥石化、褐鐵礦化、硅化等礦化蝕變部位是找礦的直接標(biāo)志，蝕變帶的出現(xiàn)往往也伴隨著銅元素的異常。

5 結(jié) 論

研究區(qū)內(nèi)Cu元素異常和Co-Zn-Mn-Ti-Cu元素組合異常分布大致呈東西向帶狀分布的特點(diǎn)，而且Cu元素異常濃度中心顯著，與區(qū)內(nèi)巴秋組(J1b)火山巖展布幾乎一致，并且在一些斷裂發(fā)育的構(gòu)造中，發(fā)現(xiàn)有巴秋組(J1b)地層的巖性礦物。說明本區(qū)的Cu的來源與巴秋組(J1b)火山巖關(guān)系密切。工作區(qū)巴秋組(J1b)火山巖分布廣，地表已發(fā)現(xiàn)大量的熱液活動產(chǎn)物，并發(fā)現(xiàn)有孔雀石化的銅礦物，說明該區(qū)具有良好的找尋銅礦的潛力。

[1] 程裕淇. 中國區(qū)域地質(zhì)概論[M]. 北京: 地質(zhì)出版社, 1994.

[2] 趙國斌，楊合群,趙善定, 等. 新疆—甘肅—內(nèi)蒙古銜接區(qū)Cu和W地球化學(xué)異常及找礦意義[J]. 地質(zhì)通報(bào)，2013, 32(11): 1845-1854.

[3] 白云，唐菊興, 黎楓佶, 等. 西藏芒康縣鹽井化探異常分布規(guī)律及找礦標(biāo)志[J]. 科技信息，2007(36): 683-684.

[4] 項(xiàng)劍橋. 西藏雙湖普日崗日化探異常淺析[J]. 資源環(huán)境與工程，2007, 21(4): 432-434.

[5] 任天祥, 李明喜, 徐耀先, 等. 高寒山區(qū)表生作用地球化學(xué)特征及區(qū)域化探方法的初步研究[J]. 地質(zhì)論評, 1983, 29(5): 428-434.

[6] 溫春齊, 多吉. 礦床研究方法[M]. 四川: 四川出版集團(tuán)科學(xué)技術(shù)出版社, 2009.

[7] 李佑國. 應(yīng)用地球化學(xué)[M]. 四川: 成都理工大學(xué), 2005.

[8] 歐劍杰，李佑國，汪等, 等. 西藏申扎—班戈地區(qū)地球化學(xué)異常及其找礦指示意義[C]//全國成礦理論與找礦方法學(xué)術(shù)討論會, 2013: 807-808.

Anomaly Distribution Characteristics of Copper Element Geochemical and Its Prospecting Indicator Significance in Shiquan Power Station, Tibet

YANG Xiang1, WANG Qian1, LI Zhijun1, GAO Yiming2, CHEN Hao1

(1.SchoolofGeoSciences,ChengduUniversityofTechnology,Chengdu,Sichuan610059,China; 2.TheChineseAcademyofGeologicalSciencesInstituteofMineralResources,Beijing100037)

In our survey of 1∶50 000 stream sediment of Shiquan river hydropower station in Ali region of Tibet, we have found that Cu element anomaly intensity is higher. The Cu geochemical anomaly is mainly with the autumn petrofabric of metamorphic basic volcanic rocks and porphyry. Ore-forming elements are in combination of Co-zinc-Mn-Ti, Cu, and the autumn group (J1b) in volcanic rock distribution unanimously. This paper also explains the source of the Cu of this area with the autumn group (J1b) closely related to volcanic rock. In workspace and autumn group (J1b) wide distribution of volcanic rocks, we have found that a large number of hydrothermal activity product and copper mineral malachite will be of a good potential area to be looked for in copper ore.

Shiquan river power station; 1/5 of stream sediment survey; Cu element anomaly

2017-03-16

中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查二級項(xiàng)目(121201103000150004)

楊翔(1992-)，男，福建三明市人，在讀碩士研究生，研究方向：固體礦產(chǎn)勘查，手機(jī)：13036665935，E-mail：838035805@qq.com；通訊作者：高一鳴(1981-)，男，河北人，助理研究員，研究方向：青藏高原銅多金屬礦成礦機(jī)制研，E-mail：43885859@qq.com.

P612

A

10.14101/j.cnki.issn.1002-4336.2017.03.001