李玉松,鄭友林,張楠( 安徽省地球物理地球化學(xué)勘查技術(shù)院,安徽合肥 000; 安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局地質(zhì)隊(duì),安徽安慶 4600; 西藏百皕合實(shí)業(yè)有限公司,西藏拉薩 850000)
西藏浪卡子縣也金嘎波金礦巖石地球化學(xué)特征
李玉松1,鄭友林2,張楠3
(1 安徽省地球物理地球化學(xué)勘查技術(shù)院,安徽合肥 230001;2 安徽省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查局311地質(zhì)隊(duì),安徽安慶 246003;3 西藏百皕合實(shí)業(yè)有限公司,西藏拉薩 850000)
也金嘎波金礦位于岡底斯成礦帶上,是對(duì)區(qū)域化探發(fā)現(xiàn)的Au、As多元素組合異常進(jìn)行追蹤發(fā)現(xiàn)的,屬于熱液型金礦床。礦區(qū)各類巖石Au、As、Sb、W、Hg、Ag、Bi、Pb元素平均值高于中國(guó)豐度值數(shù)倍以上,表明礦區(qū)具有豐富的物質(zhì)來源基礎(chǔ)。巖石地球化學(xué)研究證明,礦床地表發(fā)育Au、As、Sb等10多個(gè)元素組合異常。其中Au是成礦指示元素,As、Sb、W是密切伴生元素,Bi、Ag、Pb、Hg是一般的伴生元素。多元素組合異常濃度帶發(fā)育,濃集中心互相套合疊置部位指示金礦(化)體位置。礦體指示元素(Au、As、Sb、W、Hg 、Bi、Ag、Pb)異常分布在巖體、地層接觸帶和構(gòu)造交匯處,顯示金礦與巖漿活動(dòng)、熱液作用和斷裂構(gòu)造相關(guān),屬多次構(gòu)造作用、巖漿熱液疊加富集而成。該金礦床處在岡底斯成礦帶內(nèi),此研究對(duì)該成礦帶金異常的識(shí)別和查證,尋找新的金礦具有借鑒意義。
熱液金礦;地球化學(xué);西藏
也金嘎波金礦位于青藏高原南部,岡底斯金屬成礦帶中部,是該成礦帶新發(fā)現(xiàn)的一個(gè)熱液型原生金礦床(圖1)。該區(qū)屬高海拔區(qū),地質(zhì)研究程度較低,西藏藏南地質(zhì)隊(duì)等多家地勘單位(1951—1989年)進(jìn)行了小比例尺區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查、區(qū)域化探和礦點(diǎn)檢查等工作,發(fā)現(xiàn)了多處金多元素組合地球化學(xué)異常,其中浪卡子金異常是全區(qū)異常強(qiáng)度與規(guī)模最為突出的一個(gè)。1994年,青海化探院對(duì)浪卡子金異常開展了二級(jí)查證工作,證明浪卡子金異常為礦致異常。2010年以來,安徽地礦局311地質(zhì)隊(duì)對(duì)浪卡子金異常也金嘎波地區(qū),進(jìn)行了金礦普查工作,初步估算金礦資源量達(dá)中型以上規(guī)模。鄭友林等(2013)對(duì)礦床地質(zhì)特征進(jìn)行了研究,認(rèn)為屬構(gòu)造、巖漿活動(dòng)等多因素?zé)嵋鹤饔茂B加富集而成的熱液型金礦。
圖1 雅魯藏布江流域金礦潛在區(qū)地質(zhì)略圖(據(jù)母瑞身)①母瑞身.中國(guó)金礦成礦規(guī)律的初步研究.沈陽(yáng)地質(zhì)礦產(chǎn)研究所,1985.Fig.1 Geological sketch of potential gold districts along the Yarlung Zangbo River (after Mu Ruishen)
關(guān)于熱液型金礦的巖石地球化學(xué)研究,國(guó)內(nèi)外有關(guān)學(xué)者做了大量的工作。研究表明,熱液金礦床雖然含礦圍巖建造類型不同,但在地球化學(xué)元素組合、成礦元素及伴生元素的異常變化規(guī)律上有著明顯的共性(邵躍,1997)。總體認(rèn)為,金礦床以金元素異常最為明顯,并伴有Hg、As、Sb、Ag、Pb、Zn、Cu、Bi、Mo、W、Co、Ni、Mn、Sn等組合元素異常。
浪卡子區(qū)域金異常強(qiáng)度高、規(guī)模大,具有大—超大型金礦的地球化學(xué)異常特征,其找礦潛力巨大。該文以也金嘎波金礦為目標(biāo),著重研究礦區(qū)巖石地球化學(xué)特征,地球化學(xué)異常元素空間分布規(guī)律,總結(jié)地球化學(xué)勘查指標(biāo),為西藏高山冰川地貌區(qū)區(qū)域異常查證提供地球化學(xué)評(píng)價(jià)技術(shù)。我國(guó)西藏岡底斯成礦帶金礦地質(zhì)研究程度較低,未曾發(fā)現(xiàn)具一定規(guī)模的金礦床。也金嘎波金礦床正處在岡底斯成礦帶內(nèi),因此該金礦的地球化學(xué)研究,對(duì)區(qū)內(nèi)金異常識(shí)別和查證,尋找新的金礦具有重要的意義。
也金嘎波金礦區(qū)位于浪卡子縣城關(guān)北西約10km處,拉薩至日喀則干線公路通過異常區(qū)東緣(圖2)。
圖2 礦區(qū)交通位置圖Fig. 2 Transport position of the deposit
也金嘎波金礦區(qū)地質(zhì)構(gòu)造位于羊卓雍錯(cuò)——拿日雍錯(cuò)復(fù)向斜西段南翼近核部轉(zhuǎn)折端。核部為侏羅系、白堊系,兩翼為上三疊統(tǒng)。上三疊統(tǒng)涅如組(T3n):主要巖性為灰黑色含黃鐵礦含碳絹云板巖,偶夾絹云粉砂質(zhì)板巖,變余粉砂巖及黃鐵礦結(jié)核,局部出現(xiàn)絹云千枚巖和絹云片巖。復(fù)向斜兩翼為一系列斷裂構(gòu)造所破壞,斷裂構(gòu)造表現(xiàn)為以SN向擠壓應(yīng)力為主的構(gòu)造格局。近EW向斷裂是區(qū)域性的主干斷裂,具壓性兼剪切性質(zhì),主要表現(xiàn)為一系列的擠壓揉皺、擠壓破碎帶和沖斷層。區(qū)內(nèi)侵入巖主要是輝綠巖、輝綠玢巖、閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖等呈小巖株、巖脈分布。蝕變主要有硅化、絹云母化、碳酸鹽化、綠簾石化、高嶺土化等。
在也金嘎波金礦區(qū)的金異常濃集中心,開展了巖石地球化學(xué)測(cè)量工作,目的是詳細(xì)圈定異常范圍、了解異常區(qū)的地球化學(xué)特征,確定異常起因,并對(duì)異常的找礦前景作出評(píng)價(jià)。巖石樣品按100m×10m網(wǎng)度采集,共計(jì)采集巖石樣品數(shù)1500余件,主要分析Au、As、Ag、Sb、W、Bi、Cu、Pb、Zn、Hg、Mo、Sn等12個(gè)元素。經(jīng)山地工程揭露,在金異常濃集中心發(fā)現(xiàn)了金礦體,地球化學(xué)勘查工作結(jié)果取得了重大突破。
為確定礦區(qū)物質(zhì)來源,分別統(tǒng)計(jì)了礦區(qū)主要巖石與相應(yīng)礦化蝕變巖石中Au、As、Ag、Sb、Bi、Hg、Pb等八個(gè)元素的含量值(表1,表2)。表1是異常區(qū)未受礦化蝕變影響的巖石樣品的分析數(shù)據(jù),表2是近礦受蝕變影響的礦化巖石樣品的分析數(shù)據(jù)。
表1 查區(qū)各類巖性的元素平均含量表Table 1 Average contents of trace elements in various rocks in the survey area
表2 查區(qū)含金礦蝕變帶微量元素平均含量表Table 2Average contents of trace elements in gold-bearing alteration zones in the survey area
3.1各巖石類型的元素分布
表1顯示,未受蝕變影響的巖石各元素平均值與中國(guó)豐度值比較,Au、As等元素均接近或超過了豐度值一個(gè)數(shù)量級(jí)次,顯示這些元素在礦區(qū)周圍巖石中是富集的,應(yīng)具備成礦專屬性巖石類型。其中Au在閃長(zhǎng)巖中更高,富集系數(shù)k超過了31.04倍。顯然閃長(zhǎng)巖也是與成礦有關(guān)的主要巖石類型。As也是在閃長(zhǎng)巖中富集,超過豐度158.57倍。
Hg、W、Sb富集程度弱些,一般在3~10倍左右。與As、Au相同的是均在閃長(zhǎng)巖中富集。Ag、Bi、Pb的三元素特征相似,共同在千枚狀碳質(zhì)板巖和斜長(zhǎng)花崗斑巖更富集一些。
由此看來,這些元素普遍富集,但富集的巖性有差別,Au、As、Hg、W、Sb與閃長(zhǎng)巖有關(guān),說明本區(qū)巖漿活動(dòng)既提供了成礦熱液活動(dòng)的熱源,又提供成礦物質(zhì)。Ag、Bi、Pb來源復(fù)雜,既與千枚狀碳質(zhì)板巖又和花崗閃長(zhǎng)斑巖有關(guān),表明原始沉積環(huán)境和晚期巖漿活動(dòng)均不同程度的有礦質(zhì)來源供應(yīng)。
3.2含金蝕變帶微量元素的含量特征
為研究含金蝕變帶圍巖中元素的分布規(guī)律,統(tǒng)計(jì)了蝕變圍巖中各元素含量的均值,與中國(guó)豐度值比較,求出元素的富集系數(shù)k(表2)。表2顯示各元素的平均值明顯高于巖石背景值(表1),Au、As含量最高,超過了豐度值400倍以上,富集系數(shù)k分別為400.6和902.9,其次Sb、W、Hg超過豐度10以上,富集系數(shù)k分別是58.2、39.0和13.0。Ag、Bi、Pb相對(duì)低的多,富集系數(shù)k介于2~10之間,但也顯示出較高背景特征。由此看來,礦區(qū)最重要的指示元素應(yīng)是蝕變巖石中富集系數(shù)k大于10的元素Au、As、W、Sb、Hg、Bi等。
3.3不同含金礦蝕變圍巖微量元素
為了進(jìn)一步查明蝕變巖的富集程度,又對(duì)各蝕變巖分類分別進(jìn)行了元素含量統(tǒng)計(jì)(表3)。在各蝕變巖石中,Au、As、Hg、W、Sb增高幅度相當(dāng)大,其中成礦元素Au在各近礦圍巖中的富集系數(shù)k超過了200倍以上。W在閃長(zhǎng)巖中富集系數(shù)k高達(dá)150.5,更顯示閃長(zhǎng)巖與成礦作用密切相關(guān)。Pb在蝕變輝綠巖和蝕變閃長(zhǎng)巖低于豐度,顯示成礦蝕變作用時(shí)這兩種巖性中該元素是帶出的。另外褐鐵礦和石英脈中各元素平均值較其它圍巖的平均值要高,說明在本區(qū)可能存在石英脈型金礦體。
綜上所述,各類近礦圍巖中微量元素有很大富集,從富集元素組合看,均顯示出巖漿熱液礦床元素組合特征,說明本區(qū)熱液作用相當(dāng)劇烈。從地層接觸帶、構(gòu)造和晚期脈巖這些元素高富集,也顯示熱液存在多期次作用。
3.4巖石地球化學(xué)測(cè)量
在礦床地表開展了巖石地球化學(xué)測(cè)量(圖3),圖中展示成礦元素Au和伴生元素As、Sb、Hg、Ag、Mo、Cu( Pb、Zn、W、Bi未付圖)異常。各元素異常分布顯示,以8線為界,主體多元素組合異常位于西側(cè),這些元素均具較大異常范圍,各元素異?;ハ喁B置,濃度梯度發(fā)育,濃集中心明顯,異常套合部分與蝕變礦化帶范圍大致對(duì)應(yīng)。具體特征如下:
Au元素原生異常規(guī)模大、強(qiáng)度高,濃度分帶明顯。Au外帶異常(7.5×10-9)范圍近北西、南東向分布,Au大于15×10-9的中帶異常范圍與礦化蝕變帶基本相近,并隨礦化蝕變帶變化而相應(yīng)的變化,構(gòu)成了異常的主體部分,Au大于30×10-9的內(nèi)帶基本反應(yīng)了強(qiáng)礦化或礦體范圍。
表3 浪卡子測(cè)區(qū)近礦各類蝕變圍巖元素平均含量表Table 3 Average contents of elements in various altered wall rocks close to mineralization in the Langkazi survey area
圖3 也金嘎金礦巖石地球化學(xué)異常剖析圖Fig.3 Petrogeochemical anomaly resolution map of the Yejinga gold deposit
As、Hg異常發(fā)育,兩元素異常形態(tài)大體相似,異常范圍與金相近,濃集中心與金基本套合,高含量帶也與金礦化體對(duì)應(yīng),是該金礦主要指示元素。
Ag、Sb(Bi、Pb)是金礦主要伴生元素,該元素異??傮w范圍較小,高濃度帶部分與金異常疊加,差異是異常更向西蔓延擴(kuò)散。
Mo、Cu(Sn)異常較弱,基本上是外帶,主體異常位于16,24,32三條線上,主體部分與金異常套合,尤其是Mo異常集中在32線上,呈筒狀分布,可能反映了熱液通道部位。
總體觀察,以上元素異常在中部(24和32線)是互相疊加的,其中Mo、Au多元素異常套合是核心部位。向北東方向各元素異常都有分布,異常呈線狀或細(xì)帶狀沿三疊系與花崗閃長(zhǎng)斑巖接觸帶分布,反映了地層和巖體接觸帶有利于熱液遷移活動(dòng)。Ag、Sb(Bi、Pb、Cu)元素異常向西側(cè)延伸到56線,異常還沒有封閉。
為了進(jìn)一步了解礦床元素的地球化學(xué)特征,統(tǒng)計(jì)了8線以西,主異常范圍各元素的異常特征值(平均值、離差、面積),同時(shí)計(jì)算了各異常元素的變異系數(shù)Ca、富集系數(shù)k和標(biāo)準(zhǔn)化面金屬量Nap,表4列舉了這些結(jié)果。
礦區(qū)各元素變異系數(shù)大于1的依次是,Au(2.77)-As、Hg(1.54)-Pb(1.35)-Sb(1.28)-Bi(1.13)-W(1.02)。表明這些元素異常離差較大,是礦床的指示元素,均可產(chǎn)生一定規(guī)模的異常。
Nap值是衡量異常元素的規(guī)模的一個(gè)重要參數(shù),該參數(shù)反映了元素含量的強(qiáng)度和面積,它的大小變化說明異常規(guī)模。表中顯示超過0.5分別是Au、As、Sb、Hg,其他元素在0.5以下,顯然這四個(gè)元素在礦區(qū),相對(duì)于其他元素,可形成異常規(guī)模更大的異常。
異常元素的富集系數(shù)K是表明元素異常相比豐度值富集的程度,是反映成礦作用的一個(gè)重要指標(biāo)。前蘇聯(lián)已有的研究指出(地質(zhì)礦產(chǎn)部情報(bào)研究所,1987),富集系數(shù)k大于10以上的元素異常,具有成礦的前景,甚至于可追蹤到礦化蝕變帶。該區(qū)各異常元素的富集系數(shù)分別是As(294.7)-Au(49.1)-W(31.1.)-Sb(24.1)-Bi(21.1)-Pb(15.6)。這些元素的異常富集系數(shù)k均大于10以上,它們均能形成強(qiáng)的異常,其中As(294.7)、Au(49.1)分別為294.7和49.1,遠(yuǎn)大于豐度值近50~300倍,顯然具有成礦的物質(zhì)來源基礎(chǔ),也說明該區(qū)成礦物質(zhì)來源豐富。
以上各元素異常特征顯示,礦區(qū)范圍以高金異常為主,套合出現(xiàn)了As、Sb、Hg、Ag、Mo、Cu、W、Bi多元素組合異常,異常具有范圍相近、變異系數(shù)大、富集程度高、異常規(guī)模(Nap值)大的特點(diǎn)。顯示出區(qū)內(nèi)存在硫化物富集潛力,是一個(gè)具有找礦意義的異常區(qū),可以發(fā)現(xiàn)金的礦(化)體。
3.5金異常礦體追蹤
在金異常濃集中心地段,經(jīng)探槽揭露,圈定金礦體9條。金礦體受斷裂構(gòu)造控制,主要為三類:①含金蝕變輝綠巖(閃長(zhǎng)巖)型,金品位為1.42~4.72g/t,平均品位為2.82g/t。②含金石英脈型(細(xì)脈、網(wǎng)脈狀),金品位為0.95~14.6g/ t,平均品位為6.67g/t。③千枚狀含碳板巖型,金品位為0.35~10.5g/t,平均品位為1.92g/t。
3.6地球化學(xué)勘查指標(biāo)
在礦區(qū)各巖石中Au(Ag、Hg、As、W)含量與中國(guó)豐度值比較普遍偏高近十倍以上,顯示金元素高背景區(qū)具有成礦專屬性巖石特征。晚期巖脈閃長(zhǎng)巖富集系數(shù)k達(dá)到30,證明巖漿巖脈的侵入是金礦成礦有利的地質(zhì)標(biāo)志。因此,在金元素高背景區(qū),又有含金巖脈侵入活動(dòng),是尋找該類金礦的重要標(biāo)志。
礦床指示元素Au、As、Sb、W、Bi、Ag、Pb、Hg組合。Au是主成礦元素,As、Sb、W是密切伴生元素,Bi、Ag、Pb、Hg是一般的伴生元素。濃集中心互相套合疊置部位指示金礦化蝕變帶范圍。
以金為主的多元素地球化學(xué)異常疊合帶,一般位于巖體和地層的接觸帶、構(gòu)造交匯處、圍巖蝕變強(qiáng)烈部位。上三疊統(tǒng)涅如組,金和多元素富集系數(shù)高,應(yīng)屬于礦源層。在喜馬拉雅晚期構(gòu)造活動(dòng)中,巖漿巖脈侵入,伴隨含金熱液遷移,導(dǎo)致構(gòu)造交匯處、地層接觸帶出現(xiàn)金等多元素組合異常,成為尋找構(gòu)造淺變質(zhì)熱液型金礦床的最有利地段。
表4 也金嘎波金礦巖石地球化學(xué)元素異常特征值Table 4 Anomalous characteristic values of petrogeochemical elements in the Yejingabo gold deposit
(1)該區(qū)各類巖石各元素與豐度值比較,Au(Ag、Hg、As、W)多超過了豐度數(shù)倍以上,在閃長(zhǎng)巖中更高,超過了約30倍,表明礦區(qū)處在金的成礦高背景巖石區(qū),有豐富的物質(zhì)基礎(chǔ),后期巖漿作用活化了周圍巖石中的金,為成礦提供了條件。Au、As、Hg、W、Sb在閃長(zhǎng)巖中含量高,顯示它們來源于巖漿熱液作用。Ag、Bi、Pb在千枚狀碳質(zhì)板巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖高,三個(gè)元素既來自沉積變質(zhì)又來自晚期巖漿活動(dòng),具有多來源特點(diǎn)。
(2)巖石地球化學(xué)測(cè)量結(jié)果證明,礦床地表發(fā)育指示元素是Au、As、Sb、W、Bi、Ag、Pb、Hg異常。其中Au是成礦指示元素,As、Sb、W是密切伴生元素,Bi、Ag、Pb、Hg是一般的伴生元素。該區(qū)元素組合多,濃度梯度發(fā)育,濃集中心明顯,且互相套合疊置在礦化蝕變帶位置。這組元素變異系數(shù)強(qiáng)(大于1),富集系數(shù)高(10),標(biāo)準(zhǔn)化面金量大,也是地球化學(xué)預(yù)測(cè)金礦床的主要勘查指標(biāo)。
(3)礦化帶圍巖蝕變強(qiáng)烈,在構(gòu)造帶與礦相關(guān)的蝕變輝綠巖、閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖、千枚狀含碳質(zhì)板巖發(fā)育有硅化、綠泥石化、絹云母化、碳酸鹽化、高嶺土化等,顯示熱液蝕變特點(diǎn),表明礦化與熱液作用密切相關(guān)。
(4)金礦體類型具有多樣性。主要有含金蝕變輝綠巖(閃長(zhǎng)巖)型、含金石英脈型、千枚狀含碳板巖型。
(5)礦床地質(zhì)和地球化學(xué)特征顯示為熱液作用的特點(diǎn),初步認(rèn)為是上三疊統(tǒng)涅如組為初始礦源層,在區(qū)域變質(zhì)和巖漿作用下,變質(zhì)流體與巖漿水混合沿?cái)嗔褞н\(yùn)移、擴(kuò)散,與圍巖發(fā)生變質(zhì)熱液交代作用,形成含金流體,在巖漿-構(gòu)造活動(dòng)帶,經(jīng)沉淀、充填作用,形成金礦(化)體。因此,該金礦床為與斷裂構(gòu)造有關(guān)的淺變質(zhì)熱液型金礦。
也金嘎波金礦床處在岡底斯成礦帶的中段,礦體地質(zhì)特征、礦化特征和地球化學(xué)特征具有代表性,本文研究的成果對(duì)成礦帶中類似金異常的地質(zhì)找礦工作,具有重要的借鑒意義。
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GeoChemiCAl feAtureS of the yeJinGAbo Gold dePoSit in lAnKAzi County, tibet
li yu-song1, zhenG you-lin2, 3,zhAnG nan3
(1 Institute of Geophysical and Geochemical Survey Technology of Anhui Province , Hefei ,Anhui 230001,China; 2 No.311 Unit of Bureau of Geology and Mineral Exploration of Anhui Province, Anqing,Anhui 246003,China;3 Tibet Baibihe Industrial Ltd., Lhasa,Tibet 850000,China)
Located in the Gangdese metallogenic belt, the Yejingabo gold deposit was found out by tracing Au, As multielement assemblage anomalies discovered by regional geochemical survey, and belonged to hydrothermal gold deposit. The abundances of Au, As, Sb, W, Hg, Ag, Bi and Pb in various rocks in the area are times higher than those in China in average, indicating that the area has abundant material sources. Petrogeochemical study showed that there are assemblage anomalies of more than 10 elements such as Au, As and Sb identified around the surface of the deposit. Of the elements, Au is ore-forming indicator, As, Sb and W are closely associated elements, and Bi, Ag, Pb and Hg are commonly associated elements. The multielement assemblage anomaly concentration zones are developed, with the overlaps of concentration centers indicating the place of gold ore (mineralization) body. Ore body element indicators (Au, As, Sb, W, Hg, Bi, Ag, Pb) anomalies occur at the contact of rock mass and stratum, and the meeting place of structures, implying that gold ore is associated with magmatism, hydrothermalism and faulted structure, and is a product of multiple stages of superimposition of tectonism, magmatism and hydrothermalism, and of enrichment. This deposit lies in the Gangdese metallogenic belt and this study is helpful to identification and test of gold anomalies, and prospecting of new gold deposits along the belt.
hydrothermal gold deposit; geochemistry; Tibet
P632;P618.51
A
1005-6157(2016)01-044-5
2015-12-01
李玉松(1963-),男,安徽合肥人,高級(jí)工程師,長(zhǎng)期從事地質(zhì)礦產(chǎn)、地球化學(xué)勘查和管理工作。