西藏芒康西渠河橋銅金多金屬礦區(qū)化探異常特征分析

陳明勇，舒華偉，孫玉海，唐 果，王 芳

(中國有色金屬工業(yè)昆明勘察設(shè)計研究院有限公司，云南 昆明 650051)

0 引 言

礦區(qū)地處川、藏兩省交匯處金沙江支流西渠河沿岸坡麓，昌都地區(qū)芒康縣城80°方向，平均距離約 37 km 處。因礦區(qū)位置偏僻，整個區(qū)域地質(zhì)工作程度總體偏低。20世紀(jì)60年代后，四川省地礦局第三區(qū)域地質(zhì)測量隊在1∶100萬昌都幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查過程中，首次對本區(qū)地層、構(gòu)造、巖漿巖進(jìn)行了較系統(tǒng)的劃分和圈定。1973年以來，在1∶100萬昌都幅資料的基礎(chǔ)上，以中國科學(xué)院、南京古生物研究所為主的科研單位及院校，相繼在本區(qū)主干公路(318國道)沿線開展橫斷山綜合科學(xué)考察、青藏高原地質(zhì)考察和三江成礦帶的研究工作；1986—1991年，云南省地質(zhì)局第三地質(zhì)大隊開展了1∶20萬芒康、鹽井幅區(qū)域地質(zhì)聯(lián)測工作，形成了整個區(qū)域系統(tǒng)、全面的基礎(chǔ)地質(zhì)資料，為礦區(qū)開展地質(zhì)工作奠定了基礎(chǔ)。本文通過對礦區(qū)進(jìn)行詳細(xì)地質(zhì)調(diào)查、土壤地球化學(xué)探測，結(jié)合“三江”成礦區(qū)域的成礦地質(zhì)條件等進(jìn)行探討分析，厘定異常成因與成礦的關(guān)系，進(jìn)而圈定找礦靶區(qū)，為礦區(qū)地質(zhì)找礦提供科學(xué)依據(jù)[1]。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

礦區(qū)大地構(gòu)造位置處于特提斯構(gòu)造域中東部，“三江”構(gòu)造成礦帶中段，東西向夾持于金沙江混雜巖帶、江達(dá)—維西—綠春火山弧帶北段兩個構(gòu)造單元之間(圖1)，區(qū)內(nèi)自印支晚期以來經(jīng)歷了大規(guī)模俯沖造山和燕山期的碰撞造山過程，包括弧陸碰撞與陸殼收縮加厚，造山隆升和伸展作用，最后又遭受新特提斯喜馬拉雅期陸內(nèi)造山階段南北和東西向雙向擠壓和大規(guī)模逆沖、推覆及平移剪切的疊加改造，形成了極其復(fù)雜的構(gòu)造演化格局[2-3]，次級構(gòu)造單元極其發(fā)育，為區(qū)內(nèi)成礦物質(zhì)來源提供良好的通道，同時也為Cu、Au、Pb、Zn、Ag等多金屬元素成礦提供容礦場所，是中國最重要的多金屬成礦帶之一，具備優(yōu)越的成礦地質(zhì)條件和找礦前景。

圖1 “三江”地區(qū)大地構(gòu)造位置及主要礦床分布(據(jù)劉增乾等，1993年；鄧軍等，2010年修編)Fig.1 The location of the geotectonic structure and the distribution of main deposits in the “Sanjiang” area(According to Liu Zengqian et al, 1993; Deng Jun et al, revised in 2010a)

礦區(qū)在區(qū)域上處于西渠河—金州鄉(xiāng)斷裂與背江貢—察里雪山斷裂之間，西渠河—察里韌性剪切帶上，斷裂構(gòu)造呈近南北向波狀延展，次一級斷裂構(gòu)造亦較發(fā)育。區(qū)域地層以三疊紀(jì)為主，古生界地層僅在東西兩側(cè)緣可見[4]，受“三江”構(gòu)造格架的控制，地層整體沿主構(gòu)造線方向產(chǎn)出，呈南北向、北西南東向延伸，總體傾向北東。區(qū)域內(nèi)受華力西晚期和印支期火山噴發(fā)活動主導(dǎo)，區(qū)域上巖性為一套火山巖、碎屑巖組合為主[5]，并發(fā)育有印支期中酸性閃長玢巖、石英閃長巖、花崗閃長巖體，華力西晚期的基性、中基性輝長巖、角閃輝長巖、超鎂鐵巖、二長巖等傾入巖體。另外，礦區(qū)位于馬牧普—朋波拉Cu、Mo、Pb、Au、Ag多金屬成礦元素異常帶內(nèi)，1∶20萬區(qū)域化探掃面時在區(qū)域上發(fā)現(xiàn)位于礦區(qū)西北邊一道班Cu-Au-As-Pb-Bi-Cd-Sb等多元素組合異常，異常編號芒康Hs-35(乙)，該異常以Au、Cu、As元素異常面積最大，強(qiáng)度最高?？傮w表現(xiàn)出優(yōu)越的地質(zhì)、化探等成礦地質(zhì)條件。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

2.1 地層巖性

礦區(qū)內(nèi)主要出露古生界二疊系下統(tǒng)西渠河組(P1x)和中生界三疊系上統(tǒng)甲丕拉組(T3j)2套地層。西渠河組(P1x)地層分布于礦區(qū)東部，地層總體呈北東南西向延伸，傾向平均40～50°，傾角平均25～35°，巖性為變質(zhì)石英砂巖、灰綠色板巖等；甲丕拉組(T3j)地層分布于礦區(qū)西部，總體呈北東東向傾斜，傾角多在18～50°，巖性為含礫砂巖、砂礫巖夾灰綠色、淺褐黃色砂巖。2套地層呈斷層接觸。

2.2 構(gòu) 造

礦區(qū)分布的構(gòu)造主要為區(qū)域性西渠河橋—白馬雪山—工農(nóng)大斷裂(F1)，該斷裂帶自礦區(qū)中部呈近南北向橫穿整個礦區(qū)，為以構(gòu)造角礫巖帶為主要表現(xiàn)形式、總體呈斷層帶的形式產(chǎn)出的斷層構(gòu)造，為三疊系上統(tǒng)甲丕拉組(T3j)與二疊系下統(tǒng)西渠河組分界線。斷層總體呈南北向延伸，向東傾，傾角65～70°。

2.3 巖漿巖

礦區(qū)內(nèi)未見有噴出的火山巖出露。主要出露印支期淺成侵入相的閃長玢巖、石英閃長玢巖，侵位地層以甲丕拉組為主，西渠河組地層內(nèi)侵入巖體較少，巖體主要呈巖脈或巖枝出露，地表風(fēng)化強(qiáng)烈，巖體間夾多層砂巖、砂板巖捕虜體，區(qū)內(nèi)巖漿巖體出露面積約 0.7 km2。

2.4 地球物理特征

礦區(qū)巖(礦)石標(biāo)本電阻率特征差異明顯，各向異性突出(垂層和順層電阻率差異明顯)，紫紅色粉砂巖、砂板巖和砂巖垂層電阻率表現(xiàn)為中等特征，閃長玢巖和礫巖垂層電阻率表現(xiàn)為高阻特征，紫紅色粉砂巖和礫巖順層電阻率表現(xiàn)為高阻特征，砂板巖順層電阻率表現(xiàn)為高阻特征，砂巖和閃長玢巖順層電阻率表現(xiàn)為高阻特征；高頻大地電磁測深X、Y電阻率剖面探測成果存在一定的差異，本區(qū)高頻大地電磁測深的電阻率濃集規(guī)律特征不夠明顯[6]。

3 化探異常特征分析

3.1 樣品采集

結(jié)合以往資料，按 100 m×40 m 網(wǎng)度布置測線19條，采樣 1 419 件，每個樣品在 10 m×10 m 范圍內(nèi)，由一二處采樣介質(zhì)組成，采集樣品凈重>300 g，樣品一般采集在距地表20～50 cm 深處土壤的B層(淋積層)或C層(母質(zhì)層)中的細(xì)粒級物質(zhì)。

3.2 單元素異常特征及分布規(guī)律

對Au、Ag、Cu、As、Hg、Pb、Sb、Zn 共8種元素采用光譜法分析，其中Au采用原子吸收法進(jìn)行分析，圈出8種元素濃集系數(shù)高低不一、規(guī)模大小不等的異常73個，以Au、Cu異常為主，其中Ag異常7個、As異常9個、Au異常13個、Cu異常9個、Hg異常6個、Pb異常7個、Sb異常8個、Zn異常14個。從全區(qū)元素分布的地層及位置來看，各元素的高值區(qū)均主要分布在測區(qū)西部三疊系上統(tǒng)甲丕拉組地層中，巖性為石英砂巖、變質(zhì)石英砂巖、礫巖；在測區(qū)東部的二疊系下統(tǒng)西渠河組地層的板巖、砂巖中，僅Zn、Hg、Cu有零星高值區(qū)分布。各元素的高值分布區(qū)可粗略劃分為南北向貫穿測區(qū)的3個條帶，西側(cè)和中部的條帶分布在F1斷層以東的甲丕拉組地層、侵入的印支期閃長玢巖及其蝕變帶上，這2個條帶上主要分布有Au、As、Sb、Cu、Pb、Zn的高值區(qū)；東側(cè)的條帶分布在南北向貫穿區(qū)的溝底河流東岸的西渠河組地層中，這一條帶上主要分布的是高值異常的Zn、Hg元素。

3.3 元素相關(guān)性

通過對土壤測量樣品數(shù)據(jù)進(jìn)行R型聚類分析，測區(qū)土壤中元素組合關(guān)系見表1、圖2。

表1 測區(qū)R型聚類分析結(jié)果表

圖2 R型聚類分析元素譜系圖Fig.2 R-type cluster analysis element pedigree diagram

從表1可以看出，礦區(qū)化探范圍內(nèi)各元素以0.5的相關(guān)系數(shù)大致可以分為3個簇團(tuán)。其中Au、As、Sb、Ag、Pb、Zn為1個簇團(tuán)；Au與As相關(guān)系數(shù)為0.866，Sb與(Au,As)相關(guān)系數(shù)為0.829，屬親密組合關(guān)系；Ag與[(Au,As),Sb]相關(guān)系數(shù)為0.673，Pb與Zn相關(guān)系數(shù)為0.633，(Pb,Zn)與[Ag,(Au,As),Sb)]相關(guān)系數(shù)為0.529，組合關(guān)系密切；這1個簇團(tuán)為中低溫元素組合，與巖漿熱液活動形成的含金(銅)蝕變帶有關(guān)。Cu自成1個簇團(tuán)，這個簇團(tuán)與測區(qū)的銅礦化有關(guān)。Hg自成1個簇團(tuán)，這個簇團(tuán)可能與構(gòu)造有關(guān)。

3.4 綜合異常特征解析

通過單元素異常特征、元素分布規(guī)律及元素的相關(guān)性進(jìn)行綜合研究后，劃出3個綜合異常靶區(qū)，各異常靶區(qū)特征及分布情況見表2、圖3。

表2 綜合異常特征參數(shù)統(tǒng)計表Tab.2 Integrated abnormal characteristic parameter tables

圖3 綜合異常及地質(zhì)特征簡圖Fig.3 Comprehensive anomaly and geological feature sketch

1)HS1綜合異常靶區(qū)是以Cu、Ag、Au、Pb、Zn為主，伴有As、Sb、Hg的多金屬異常。各元素濃集中心吻合度較差，Au、As、Sb套合性較好，其他元素的套合性較差。異常位于礦區(qū)西北部三疊系甲丕拉組地層中，異常區(qū)北部有較小的閃長玢巖侵入體，位于成礦有利地帶，異常范圍內(nèi)已發(fā)現(xiàn)銅鉛鋅礦點，初步分析認(rèn)為該異常為已有礦存在的異常，推斷有進(jìn)一步擴(kuò)大礦點的找礦遠(yuǎn)景，認(rèn)為HS1綜合異常為A1類異常。

2)HS2綜合異常靶區(qū)位于測區(qū)中西部，F(xiàn)1斷層西側(cè)，呈不規(guī)則形，基本呈現(xiàn)為一近南北向的條帶，是以Cu、Au為主，伴有As、Sb、Ag、Pb、Zn、Hg的多金屬異常。出露地層與巖性主要為三疊系上統(tǒng)甲丕拉組的變質(zhì)石英砂巖和細(xì)砂巖夾板巖，異常區(qū)域內(nèi)有大面積印支期閃長玢巖侵入體。該異常帶內(nèi)各異常主要走向為近南北向，與異常區(qū)域內(nèi)的地質(zhì)體及構(gòu)造方向基本一致。靶區(qū)內(nèi)通過前人的勘查已發(fā)現(xiàn)了多個銅、金礦化點[6]，初步分析認(rèn)為該異常為已有礦存在的異常，推斷有進(jìn)一步擴(kuò)大礦點的找礦遠(yuǎn)景，認(rèn)為HS2綜合異常為A1類異常。

3)HS3綜合異常靶區(qū)以Au、Pb為主，伴有Sb、Ag、As、Zn、Cu、Hg的多金屬異常，異常面積約 0.072 km2。主要分布地層和巖性為印支期閃長玢巖和三疊系甲丕拉組的石英砂巖、礫巖、含礫石英砂巖。各異常的中心吻合性較好，認(rèn)為該異常為具有一定找礦潛力的異常，推斷可能發(fā)現(xiàn)礦點及以下礦，認(rèn)為HS3綜合異常為B3類異常。

4 找礦效果

根據(jù)化探成果，結(jié)合地質(zhì)、地貌等自然地理條件，對找礦潛力較大的HS2綜合異常靶區(qū)開展Ⅰ級查證工作，在異常帶南部銅金異常濃集中心套合性較好的地段，通過槽探工程揭露到多條氧化型金礦(化)體，主要產(chǎn)于巖漿巖體與圍巖接觸附近的構(gòu)造破碎帶中；另外，在地表揭露到多條氧化型金礦(化)體，產(chǎn)在近地表強(qiáng)風(fēng)化的閃長玢巖及粉砂巖、砂板巖內(nèi)，礦體主要富集在第四系腐殖土到基巖之間的殘積層及強(qiáng)風(fēng)化層內(nèi)。通過查證工作，礦區(qū)內(nèi)共探獲金資源量近 1 t，平均品位約1g/t，找礦工作取得突破性進(jìn)展，證明了土壤地球化學(xué)測量工作對找礦的有效性，顯示出礦區(qū)具備找尋小-中型金礦床的前景。

5 結(jié) 語

對礦區(qū)成礦地質(zhì)背景、化探異常特征、分布規(guī)律及元素相關(guān)性進(jìn)行綜合分析研究證明，土壤地球化學(xué)測量工作在礦區(qū)找礦方向上起到關(guān)鍵作用，應(yīng)用效果較好，從圖4、5可以看出，主要異常元素Au、Cu呈正相關(guān)關(guān)系，且金礦(化)體的產(chǎn)出與巖漿巖體及測區(qū)次級構(gòu)造破碎帶關(guān)系密切，與Au異常濃集中心吻合度高，異常高值區(qū)多發(fā)育于巖體蝕變破碎帶或巖體與地層接觸帶附近的構(gòu)造蝕變破碎帶區(qū)域，認(rèn)為區(qū)內(nèi)傾入巖體及次級構(gòu)造單元的發(fā)育為區(qū)內(nèi)大面積Au、Cu異常及Au的礦化提供了物質(zhì)來源和容礦場所，區(qū)內(nèi)Au異常高值區(qū)、巖漿巖體及構(gòu)造破碎蝕變帶可以作為Au的找礦標(biāo)志。繼續(xù)對HS1、HS2靶區(qū)投入工作，有望進(jìn)一步擴(kuò)大礦床規(guī)模，尋找可供開發(fā)利用的工業(yè)礦體，HS3號異常靶區(qū)可以投入適量勘查工作，開展Ⅱ級查證工作，作為遠(yuǎn)景靶區(qū)。

圖4 A-A′異常值剖面圖 圖5 A-A′剖面地質(zhì)圖 Fig.4 A-A′sectional view of outliers Fig.5 A-A′sectional view of FIG geological

另外，從指示元素Au、As、Sb、Ag、Pb、Zn等與巖漿熱液有關(guān)的中低溫元素的組合來看，認(rèn)為礦區(qū)具有找尋斑巖型銅(金)礦床的潛力，值得對測區(qū)深部進(jìn)一步開展工作，對深部巖體、破碎帶的分布及含礦性進(jìn)行探索和評價。