西藏改則布孜村地區(qū)地球化學(xué)異常特征及成礦遠(yuǎn)景分析*

胡西沖，夏 斌，黃強(qiáng)太，夏連澤，夏中宇，鄭 浩，石曉龍，王志龍

(1.中山大學(xué)海洋學(xué)院//海洋石油勘探開發(fā)廣東省普通高校重點實驗室//廣東省海洋資源與近岸工程重點實驗室，廣東廣州510006;2.中山大學(xué)地球科學(xué)與地質(zhì)工程學(xué)院，廣東廣州510275)

班公湖－怒江成礦帶是西藏境內(nèi)的一條巨型縫合帶，南側(cè)為拉薩地塊，北側(cè)為羌塘地塊，呈北西向延展，向西與土耳其－伊朗－巴基斯坦成礦帶相連。班公湖－怒江成礦帶在西藏境內(nèi)以班公湖－怒江縫合帶為主體，東西長約2500 km，南北寬約5～50 km，是我國重要的成礦區(qū)帶之一，但也是研究程度最低的一個［1］。前人研究表明，班公湖－怒江成礦帶具有良好的找礦前景［2－17］。在成礦帶西段分布的典型礦床有材瑪中型矽卡巖型富鐵礦床、尕爾窮中型矽卡巖銅金礦床、嘎拉勒小型矽卡巖型金 (銅)礦床和多不雜大超斑巖型銅金礦床［18］。斑巖型銅金礦床和矽卡巖型礦床是該地區(qū)最重要的礦床類型。本文研究區(qū)緊鄰多不雜富金斑巖銅礦床，具有相似的地質(zhì)背景。1∶20萬水系沉積物測量表明，本區(qū)內(nèi)多種金屬元素具有較強(qiáng)的、范圍較大的異常［19］。為進(jìn)一步明確其找礦前景，縮小異常范圍，確定找礦靶區(qū)，開展下一步找礦勘查工作，2012－2013年中國地質(zhì)調(diào)查局下達(dá)了關(guān)于窩若巴勒地區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)研究調(diào)查的任務(wù)。本文是這次研究工作的部分成果。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于班公湖－怒江成礦帶西段，西藏改則縣境內(nèi)，跨越班公湖－怒江縫合帶，南達(dá)拉薩地體，北至羌塘地體。研究區(qū)北側(cè)為羌塘地體，主要地層為曲色巖組 (J1q)，巖性為次深海盆地沉積的細(xì)碎屑巖類。研究區(qū)中部為班公湖－怒江縫合帶，主要地層為木嘠崗日巖群 (J1－2M)，為一套較深海環(huán)境的復(fù)理石沉積，其經(jīng)后期強(qiáng)烈的構(gòu)造改造形成總體無序局部有序的構(gòu)造地層體。研究區(qū)南側(cè)為拉薩地體，主要地層為多尼組 (K1d)和美蘇組(E1－2ms):多尼組 (K1d)巖性為淺海－濱海相沉積環(huán)境沉積的碎屑巖，美蘇組 (E1－2ms)巖性為一套基性－中性－酸性－酸堿性火山巖巖石組合［20］。班公湖－怒江縫合帶南北界兩條深大斷裂貫穿研究區(qū)。北界鐵雜－日勇斷裂為傾向向北的逆斷層，走向近東西向，傾角60°。南界俄雄－羅仁淌斷裂為傾向向北的逆斷層，走向近北西向，傾角57°。研究區(qū)早白堊世侵入巖受北部鐵雜－日勇斷裂控制，產(chǎn)出于斷裂帶附近，空間上從龍巴抗東延續(xù)到扛賈，總出露面積約40 km2。侵入巖多呈巖墻狀產(chǎn)出，巖性為中粒二長閃長巖、中細(xì)粒閃長巖、中細(xì)粒閃長玢巖等 (圖1)。

2 地球化學(xué)數(shù)據(jù)處理

2.1 水系沉積物測量工作方法及樣品測試方法

水系沉積物測量完全參照國內(nèi)1∶5萬化探規(guī)范執(zhí)行。采樣點布置在一級水系末端和分支水系口，共2007個采樣點。采樣密度為4～8點/km2，采樣粒級－10～+60目。本次工作共測試10種元素，分別為 Au、Ag、As、Bi、Cd、Cu、Mo、Pb、Sb、W。樣品全部在國土資源部成都礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心測試，采用Perkin－Elmer Sciex Elan 6000型電感耦合等離子體質(zhì)譜儀 (ICP－MS)完成。實驗測試的重現(xiàn)性基于對實驗室和國際標(biāo)準(zhǔn)樣品(GSR－1，GSR－2，GSR－3，G－2，BHVO－2，W－2，AGV－2，SY－4)的同步分離和分析。元素中含量＞10 μg/kg的樣品分析精度優(yōu)于5%(2σ)，＜10 μg/kg的樣品的分析精度優(yōu)于10%(2σ)。樣品分析的相關(guān)儀器工作條件和方法見文獻(xiàn)［21－22］。

2.2 地球化學(xué)背景值及異常下限

研究區(qū)異常下限和背景值采用循環(huán)剔除法確定，即先算出元素的原始平均值和標(biāo)準(zhǔn)偏差，再按照平均值加減3倍標(biāo)準(zhǔn)偏差范圍剔除，獲得的數(shù)據(jù)再重復(fù)上述步驟，直到?jīng)]有數(shù)據(jù)被剔除。得到的數(shù)據(jù)的平均值即背景值，此時再計算此組數(shù)據(jù)的標(biāo)準(zhǔn)偏差，將背景值加上2倍的標(biāo)注偏差，得到異常下限。具體各指標(biāo)特征見表1。

2.3 R型聚類分析

運用SPSS軟件對研究區(qū)內(nèi)10種元素進(jìn)行R型聚類分析 (圖2)，可以將研究區(qū)內(nèi)元素分為2組:第1組為 As、Sb、Cd、Pb、Ag，第 2組為Au、Bi、Cu、Mo、W。根據(jù)R型聚類分析和單元素異常，結(jié)合原生暈分帶理論，第1組為研究區(qū)前緣暈元素 (As、Ag、Cd、Sb、Pb)，第2組為成礦元素 (Au、Cu)和尾部暈元素 (Bi、Mo、W)。元素分帶明顯，具有典型的斑巖型銅礦床元素分帶特征。

3 地球化學(xué)異常分析

根據(jù)測試結(jié)果，圈定出3個多元素重合異常區(qū)(圖1)。Ⅰ號多元素重合異常區(qū)為龍巴抗東－扛賈異常區(qū)，該帶位于布孜村地區(qū)北部高地，自西向東延伸約17 km，南北寬約4 km，以Au、Cu、Mo異常為主。Ⅱ號多元素重合異常區(qū)為餓尖薄日阿－卜不則異常區(qū)，位于研究區(qū)中東部一帶，以Sb異常為主。Ⅲ號多元素重合異常區(qū)為卓者湯嘎－干掌納掌異常區(qū)，位于研究區(qū)南側(cè)，出現(xiàn)以Pb、W異常為主。由于Ⅱ號和Ⅲ號多元素重合異常區(qū)主要為第四系坡積物及沖洪積物，可能異常并非來自于所在區(qū)域。故本文重點討論Ⅰ號多元素重合異常區(qū)，即龍巴抗東－扛賈異常區(qū) (圖3)。

圖1 布孜村地區(qū)地質(zhì)簡圖和1∶5萬水系沉積物測量綜合異常分布示意圖 (據(jù)參考文獻(xiàn)［20］修改)Fig.1 Geological sketch map and integrated anomalies of Buzicun area(modified from［20］)1－第四系;2－美蘇組;3－多尼組;4－曲色巖組;5－木嘎崗日巖群;6－閃長玢巖;7－逆斷層;8－正斷層;9－蛇綠巖;10－湖泊;11－多元素重合異常區(qū)

表1 異常下限及指標(biāo)特征Table 1 Statistics of anomaly threshold and other indexes

圖2 元素R型聚類分析關(guān)系圖Fig.2 R-mode cluster diagram of elements

圖3 龍巴抗東－扛賈異常區(qū)地質(zhì)簡圖Fig.3 Geological sketch map of Longbakangdong-Kangjia anomaly area1－第四系;2－木嘎崗日巖群;3－閃長玢巖;4－曲色巖組;5－逆斷層;6－多元素重合異常區(qū)

龍巴抗東－扛賈異常區(qū)的多元素重合異常以Cu為主要異常 (圖4a)。Cu異常范圍約40 km2，東西長約11 km，南北寬約3.5 km，整體呈近東西向的長方形。Cu異常有3個異常區(qū)，其最高濃度分別達(dá)618，355，202 μg/kg。3個異常區(qū)呈近東西向不連續(xù)展布。其中Cu的Ⅰ異常區(qū)的濃度最高，達(dá)618 μg/kg，呈圓形位于異常區(qū)中部。Cu的Ⅱ－1異常區(qū)位于異常區(qū)東部，最高濃度達(dá)355 μg/kg，其西南方向存在次級異常區(qū)—Cu的Ⅱ－2異常區(qū)，濃度達(dá)170 μg/kg，兩者呈鞍狀分布。Cu的Ⅲ異常區(qū)位于異常區(qū)西部，范圍為3個異常區(qū)中最大的，但濃度較低，為202 μg/kg，呈東西向展布。

圖4 龍巴抗東－扛賈異常區(qū)成礦元素異常圖Fig.4 Sketch map of ore elements anomalies in Longbakangdong-Kangjia anomaly area

Au異常區(qū)范圍較Cu異常區(qū)范圍偏大，且異常較強(qiáng)，分布在Cu異常周圍，自西向東延伸約15 km，南北寬約4 km(圖4b)。最高質(zhì)量分?jǐn)?shù)值A(chǔ)u的Ⅰ異常區(qū)位于Cu的Ⅰ異常區(qū)東北部約1 km處，質(zhì)量分?jǐn)?shù)值高達(dá)35.04 ng/kg。Au的Ⅱ－1中等異常區(qū)位于龍巴抗東－扛賈異常區(qū)中東部，質(zhì)量分?jǐn)?shù)值達(dá)21.42 ng/kg，范圍較大，其西部存在中等異常區(qū)—Au的Ⅱ－2異常區(qū)，質(zhì)量分?jǐn)?shù)達(dá)18.19 ng/kg，與Cu的Ⅰ異常區(qū)具有明顯的異常分帶。Au的Ⅱ－2異常區(qū)與Cu的Ⅱ－2異常區(qū)套合較好。Au的Ⅲ異常區(qū)位于龍巴抗東－扛賈異常區(qū)西北角，范圍較大，呈規(guī)則的橢圓形，質(zhì)量分?jǐn)?shù)值達(dá)18.31 ng/kg，與Cu的Ⅲ異常區(qū)套合較好。

在Cu、Au異常區(qū)四周，可見 As、Ag、Cd、Sb、Pb等前緣元素異常與其伴生 (圖5)。As、Ag、Cd、Sb、Pb的異常區(qū)范圍多呈半弧狀，分布在Cu、Au異常區(qū)周圍。在Cu的Ⅲ異常區(qū)周圍，伴隨有Ag、Sb元素的最高質(zhì)量分?jǐn)?shù)異常區(qū)—Ag的Ⅱ異常區(qū)和Sb的Ⅰ異常區(qū)，最高質(zhì)量分?jǐn)?shù)值分別為:Ag的Ⅱ異常區(qū)399×10－9、Sb的Ⅰ異常區(qū)66.75 μg/kg;以及 As、Cd、Pb中等異常區(qū)—As的Ⅱ－1異常區(qū)、Cd的Ⅰ－1異常區(qū)、Pb的Ⅰ異常區(qū)，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)值為As的Ⅱ－1異常區(qū)145 μg/kg、Cd的Ⅰ －1異常區(qū)0.33 μg/kg、Pb的Ⅰ 異常區(qū) 49 μg/kg。

在Au的Ⅰ異常區(qū)東側(cè)，尾部元素Bi、Mo、W等異常區(qū)較為發(fā)育 (圖6)。Bi的異常區(qū)范圍與Au基本一致，但最高質(zhì)量分?jǐn)?shù)異常區(qū)—Bi的Ⅱ異常區(qū)位于Au異常區(qū)范圍東部，質(zhì)量分?jǐn)?shù)值達(dá)1.372 μg/kg。Mo的最高質(zhì)量分?jǐn)?shù)值異常區(qū)—Mo的Ⅰ異常區(qū)與Cu的Ⅰ異常區(qū)范圍基本一致，質(zhì)量分?jǐn)?shù)值達(dá)17.03 μg/kg。而Mo的中等異常區(qū)—Mo的Ⅱ－1異常區(qū)、Mo的Ⅱ－2異常區(qū)則傾向于發(fā)育在Au的Ⅰ異常區(qū)東側(cè)，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)值分別達(dá)6.01和2.25 μg/kg。W的最高質(zhì)量分?jǐn)?shù)值異常區(qū)—W的Ⅱ異常區(qū)與Cu的Ⅱ－1異常區(qū)范圍基本一致，質(zhì)量分?jǐn)?shù)值達(dá)19.83 μg/kg。W的中等異常區(qū)W的Ⅲ異常區(qū)發(fā)育在Cu的Ⅱ－1異常區(qū)東側(cè)，其質(zhì)量分?jǐn)?shù)值為 8.92 μg/kg。

在大部分多金屬礦床中，元素含量常以某種組合的方式產(chǎn)出，形成組合暈。如在銅金多金屬礦床中，前緣元素通常為活動性大的元素，如As、Sb、Ag、Ba、Cd、Pb等，主要成礦元素為 Cu、Au，尾部元素通常為活動性小的元素，如Mo、Ni、W、Bi、Sn等。在龍巴抗東－扛賈異常區(qū)西側(cè)，可以看到Au的Ⅲ異常區(qū)、Cu的Ⅲ異常區(qū)周圍有清晰的As、Ag、Cd、Sb、Pb等前緣元素的異常。同時，在東側(cè)Cu的Ⅱ－1異常區(qū)處，可以看到Bi、Mo、W等尾部元素的異常。龍巴抗東－扛賈異常區(qū)以Cu異常為主體，伴隨有較強(qiáng)的Au、Mo異常，其中Au異常規(guī)模最大。根據(jù)成礦規(guī)律，若在斑巖礦床Cu異常中心出現(xiàn)Au等元素的中等異常時，該礦化體已屬于淺剝蝕。根據(jù)前緣元素、尾部元素和成礦元素在龍巴抗東－扛賈異常區(qū)的分布特征，Cu最高質(zhì)量分?jǐn)?shù)值異常區(qū)—Cu的Ⅰ異常區(qū)出現(xiàn)Au元素的中等異常區(qū)—Au的Ⅱ－2異常區(qū)，As、Ag、Cd、Sb、Pb等前緣元素伴生于Cu的Ⅲ異常區(qū)四周，Bi、Mo、W等礦床尾部元素伴生于Cu的Ⅱ－1異常區(qū)周圍及東部，表明龍巴抗東－扛賈異常區(qū)該礦化體已出露地表，屬于淺剝蝕礦化體，具有典型的斑巖型銅礦床元素分帶特征。

圖5 龍巴抗東－扛賈異常區(qū)前緣元素異常圖Fig.5 Sketch map of front elements anomalies in Longbakangdong-Kangjia anomaly area

圖6 龍巴抗東－扛賈異常區(qū)尾部元素異常圖Fig.6 Sketch map of rear elements anomalies in Longbakangdong-Kangjia anomaly area

4 成礦潛力評價

4.1 找礦線索

龍巴抗東－扛賈異常區(qū)發(fā)育一套東西展布的早白堊世侵入巖。早白堊世侵入巖受鐵雜－日勇斷裂控制，產(chǎn)出于斷裂帶附近，南北兩側(cè)為侏羅紀(jì)沉積巖。侵入巖巖性為中粒二長閃長巖、中細(xì)粒閃長巖及中細(xì)粒閃長玢巖等。侵入巖發(fā)育細(xì)脈浸染狀孔雀石化、褐鐵礦化、硅化等礦化蝕變現(xiàn)象。沉積巖地層破碎嚴(yán)重，發(fā)生強(qiáng)烈變形變質(zhì)作用。地層中大量石英脈呈細(xì)脈狀產(chǎn)出，與多元素重合異常關(guān)系密切，是找礦的重要線索。

鐵雜－日勇斷裂控制了異常區(qū)的基本范圍。水系沉積物測量圈出的Cu、Au異常主要分布在侵入巖與木嘎崗日巖群 (J1－2M)、曲色巖組 (J1q)接觸部位，斷裂交匯處、拐彎處。這些位置往往是Cu、Au的富集部位。

4.2 找礦方向

4.2.1 Cu的Ⅱ－1異常區(qū)、Cu的Ⅱ－2異常區(qū)資源潛力評價 Cu的Ⅱ－1異常區(qū)與Au的Ⅱ－1異常區(qū)，Cu的Ⅱ－2異常區(qū)與Au的Ⅱ－2異常區(qū)重合度較好。異常組合為Mo、Bi、Sn、Ag等，元素分帶較為明顯。野外測量過程中，在該異常區(qū)發(fā)現(xiàn)孔雀石化現(xiàn)象。同時Au、Cu異常值均較高，Au、Cu多金屬成礦潛力較大。

4.2.2 Cu的Ⅲ異常區(qū)資源潛力評價 Cu的Ⅲ異常區(qū)與Au的Ⅲ異常區(qū)重合度較高，但異常值均為中等水平。其附近見As、Ag、Cd、Sb、Pb等前緣元素及Bi、Mo、W尾部元素異常區(qū)，且這些元素質(zhì)量分?jǐn)?shù)值均較高。但在地表未發(fā)現(xiàn)明顯的孔雀石化等明顯的礦化現(xiàn)象，建議在進(jìn)一步的地質(zhì)找礦工作中，增加Cu的Ⅲ異常區(qū)與Au的Ⅲ異常區(qū)的探槽、物探。

5 結(jié)論

1)在龍巴抗東－扛賈異常區(qū)，Cu、Au、Ag、Cd、Mo、W、Sb等水系沉積物異常規(guī)模大，異常強(qiáng)，分帶性明顯，與斷裂呈良好的相關(guān)性。

2)根據(jù)原生暈分帶理論，龍巴抗東－扛賈異常區(qū)礦化點從西向東分別為前緣暈 (As、Ag、Cd、Sb、Pb)，成礦元素 (Au、Cu)和尾部暈 (Bi、Mo、W)，具有典型的斑巖型銅礦床元素分帶特征。

3)根據(jù)水系沉積物測量結(jié)果，優(yōu)選出龍巴抗東－扛賈金銅找礦遠(yuǎn)景區(qū)，為今后進(jìn)一步地質(zhì)找礦工作打下基礎(chǔ)。

致謝:感謝西藏自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院劉鴻飛院長、黃瑋主任，西藏自治區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)勘探開發(fā)局區(qū)域地質(zhì)調(diào)查大隊曾慶高總工在野外工作中給予的指導(dǎo)，以及審稿人給予的辛苦幫助，在此一并感謝。

［1］張璋，耿全如，彭智敏，等.班公湖－怒江成礦帶西段材瑪花崗巖體巖石地球化學(xué)及年代學(xué)［J］.沉積與特提斯地質(zhì)，2011，31(4):86－96.

［2］李金祥，李光明，秦克章，等.班公湖帶多不雜富金斑巖銅礦床斑巖－火山巖的地球化學(xué)特征與時代:對成礦構(gòu)造背景的制約［J］.巖石學(xué)報，2008，24(3):531－543.

［3］李金祥，秦克章，李光明，等.西藏班公湖帶多龍大型富金斑巖型銅礦床的巖漿－熱液演化:U－Pb和Ar－Ar年代學(xué)的證據(jù)［J］.礦床地質(zhì)，2010，29:460－461.

［4］莫宣學(xué)，潘桂棠.從特提斯到青藏高原形成:構(gòu)造－巖漿事件的約束［J］.地學(xué)前緣，2006，13(6):043－051.

［5］曲曉明，王瑞江，辛洪波，等.西藏西部與班公湖特提斯洋盆俯沖相關(guān)的火成巖年代學(xué)和地球化學(xué)［J］.地球化學(xué)，2009，38(6):523－535.

［6］曲曉明，辛洪波.藏西班公湖斑巖銅礦帶的形成時代與成礦構(gòu)造環(huán)境［J］.地質(zhì)通報，2006，25(7):792－799.

［7］佘宏全，李進(jìn)文，豐成友，等.西藏多不雜斑巖銅礦床高溫高鹽度流體包裹體及其成因意義［J］.地質(zhì)學(xué)報，2006，80(9):1435－1447.

［8］佘宏全，李進(jìn)文，馬東方，等.西藏多不雜斑巖銅礦床輝鉬礦Re-Os和鋯石U-Pb SHRIMP測年及地質(zhì)意義［J］.礦床地質(zhì)，2009，28(6):737－746.

［9］吳德新，趙元藝，劉朝強(qiáng)，等.西藏多不雜礦集區(qū)斑巖銅礦地球化學(xué)指標(biāo)研究［J］.地球?qū)W報，2012，33(2):185－196.

［10］謝國剛，謝琳，曹圣華，等.西藏西部班公湖鐵銅多金屬礦帶的成礦特征與遠(yuǎn)景評估［J］.地質(zhì)通報，2009，28(4):538－545.

［11］趙元藝，劉妍，王瑞江，等.西藏班公湖－怒江成礦帶及鄰區(qū)鉍礦化帶的發(fā)現(xiàn)與意義［J］.地球?qū)W報，2010，31(2):183－193.

［12］趙元藝，劉妍，王瑞江，等.西藏班公湖－怒江成礦帶與鄰區(qū)銦礦化帶的發(fā)現(xiàn)及意義［J］.地質(zhì)評論，2010，56(4):568－578.

［13］李志軍，唐菊興，姚曉峰，等.藏北阿里地區(qū)新發(fā)現(xiàn)的尕爾窮銅金多金屬礦床地質(zhì)特征及其找礦前景［J］.礦床地質(zhì)，2011，30(6):1149－1153.

［14］辛洪波，曲曉明，王瑞江，等.藏西班公湖斑巖銅礦帶成礦斑巖地球化學(xué)及 Pb、Sr、Nd同位素特征［J］.礦床地質(zhì)，2009，28(6):785－792.

［15］李光明，李金祥，秦克章，等.西藏多不雜超大型富金斑巖銅礦的蝕變－礦化特征及高氧化成礦流體初步研究［J］.礦床地質(zhì)，2006，25:411－414.

［16］李玉彬，多吉，鐘婉婷，等.西藏改則縣多不雜斑巖型銅金礦床勘查模型［J］.地質(zhì)與勘查，2012，48(2):274－287.

［17］耿全如，潘桂棠，王立全，等.班公湖－怒江帶羌塘地塊特提斯演化與成礦地質(zhì)背景［J］.地質(zhì)通報，2011，30(8):1261－1274.

［18］呂麗娜，趙元藝，宋亮，等.西藏班公湖－怒江成礦帶西段富鐵礦與銅(金)礦C，Si，O，S和Pb同位素特征及地質(zhì)意義［J］.地質(zhì)學(xué)報，2011，85(8):1291－1304.

［19］西藏地質(zhì)調(diào)查院.中華人民共和國西藏江麥－改則地區(qū)1∶20萬區(qū)域化探報告［R］.2007.

［20］四川省地質(zhì)調(diào)查院.中華人民共和國1∶25萬物瑪幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查報告［R］.2006.

［21］夏斌，黃強(qiáng)太，張玉泉，等.安徽省岳西縣碧溪嶺片麻巖地球化學(xué)和鋯石U－Pb年齡［J］.地質(zhì)科學(xué)，2012，47(2):376－386.

［22］黃強(qiáng)太，夏斌，張玉泉，等.山東省日照市嵐山頭片麻狀堿性花崗巖的巖石地球化學(xué)、年代學(xué)和成因研究［J］.地質(zhì)科學(xué)，2013，48(3):773－786.