矿物岩石地球化学通报  2016, Vol. 35 Issue (3): 570-575   PDF    
西藏妥坝地区水系沉积物地球化学特征及找矿靶区
肖霞1, 倪师军1 , 白涛1, 冯德新2    
1. 成都理工大学 地球科学学院, 成都 610059;
2. 西藏地勘局地热地质大队, 拉萨 850000
摘要: 在1:5万水系沉积物测量的基础上,对西藏妥坝地区的地球化学特征进行了初步研究。对元素的分散聚集特征、元素的组合特征、异常元素的综合特征进行了研究,发现Ag、Pb、Cu、Mo为区内具有一定找矿潜力的指示标志。根据元素地球化学特征,结合地质条件,圈定元素综合异常8处,对重点综合异常HS18和HS20进行评述,并据此划分3个找矿靶区,为下步找矿工作提供基础资料。
关键词: 妥坝地区     水系沉积物测量     综合异常     找矿靶区    
Geochemical Characteristics of Stream Sediments and Prospecting Targets in the Tuoba Area of Tibet, China
XIAO Xia1, NI Shi-jun1 , BAI Tao1, FENG De-xin2    
1. Institute of Earth Science, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, China;
2. Geothermal Geological Survey Party, Tibet Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development, Lasa 850000, China
Abstract: A preliminary study on geochemical features of stream sediments in the Tuoba area of Tibet, China has been carried out in this paper, based on the 1:50000 stream sediment survey, through analyzing characteristics of dispersion and aggregation of elements, combination features of elements, and comprehensive features of abnormal elements. Results show that Ag, Pb, Cu, and Mo are potential indicative elements for mineral exploration in the area. Based on the elemental geochemical characteristics of stream sediments and the geological background of the area, eight comprehensive geochemical anomalies have been outlined. In addition, two important comprehensive geochemical anomlies of HS18 and HS20 have been checked and assessed and three favorable prospecting targets have been outlined. These work has provided good basic data for the further mineral exploration in the area.
Key words: Tuoba Area     stream sediment survey     comprehensive anomaly     prospecting target    

妥坝地区位于西藏东部玉龙成矿带北段,也属于三江特提斯构造域北段,区内岩浆活动频繁,构造复杂,Cu、Pb、Zn、Ag矿产资源丰富。近年来,藏东地区区域找矿工作取得重大进展,在开展区域工作前期,水系沉积物地球化学找矿方法具优势地位。

水系沉积物地球化学测量,是一种效率较高的地球化学普查找矿方法,也是区域化探的主要方法(刘君等,2015)。可以根据少数采样点资料,了解广大汇水盆地面积的矿化情况(苟建德等,2008刘君等,2015)。通过在妥坝地区开展1 ︰ 5万水系沉积物测量工作(苟建德等,2008冷福荣和李志强,2009向运川等,2010),分析总结地球化学特征(刘乃忠和陈郑辉,2011苗虎林等,2014),优选综合异常,结合地质条件,圈定找矿靶区(张辉善等,2011刘君等,2015),为后续工作奠定基础资料。

1 区域地质概况

工作区大地构造位置属于阿尔卑斯—喜马拉雅巨型系的东段、三江特提斯构造域北段,属昌都—兰坪中生代双向弧后前陆盆地边缘(罗建宁等,1999潘桂棠等,2003)。区内形成了区域规模巨大的北西向-近南北向的弧形构造,发育一系列的大型走滑断层、逆推断层和复式背向斜,并伴生一系列相关的岩浆弧带(罗建宁等,1999潘桂棠等,2003)。

区内出露地层由老到新依次为:①古生界前上泥盆统羌格组(D3q);②上石炭统里查组(C3lc);③上二叠统妥坝组(P1t);④二叠系卡香达组(P2k);⑤夏雅村组(P2x);⑥上三叠统(T3)是区内出露最广泛的地层,也是斑岩铜矿最重要的围岩。上三叠统主要为甲丕拉组(T3j)、波里拉组(T3b)、阿堵拉组(T3a)、夺盖拉组(T3d);⑦下侏罗统查朗嘎组(J1ch)。区内仅在南部出露燕山晚期中酸性岩体。

区内构造发育,北西向主体构造控制测区构造格架,其派生次级断裂往往是多金属矿富集的场所。

2 化探异常信息提取 2.1 化探原始数据处理

研究区植被覆盖较少,海拔大多为4000~5200 m,高差大。本次采样点主要布置在一级水系中,对长度较长的一级水系逆源布点,二级水系中布设一定控制点。每个样点控制的上游汇水面积在0.25~0.5 km2。采样物质以淤泥和粉砂为主,水系不发育地段,以土壤样代替,取样粒度以1 ︰ 5万地球化学普查规范要求执行。

妥坝地区水系沉积物测量面积为800 km2,共采集样品1970件,本次工作对已知成矿区及1 ︰ 20万区域地球化学异常,适当增加采样密度,采样密度4.5个/km2;对难以通行地区,采样密度较稀,采样密度为1.2个/km2,平均采样点密度2.46件/km2。 根据前人1 ︰ 20万区域地球化学特征及已知成矿区成矿元素特征(邹成敬等,1993),确定分析检测元素为Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo等6种元素,并进行分析研究。

在地球化学数据处理过程中,若使用单一的方法计算异常下限可能会导致部分元素的异常值偏大或者偏低(刘乃忠和陈郑辉,2011张辉善等,2011苗虎林等,2014)。对此,本次研究使用数据平均值与标准差反复剔除(吕军等,2009),剔除3倍标准差后,求得数据平均值与标准差,在此基础上进行加权平均,结合各元素含量特征,适当调整各元素异常下限,并按元素异常下限值的T、2T、4T范围确定异常的外带、中带和内带(表 1)。

表 1 元素异常下限及浓度分级 Table 1 Lower limit of element anomalies and classification levels of element concentrations
2.2 元素富集离散特征

通过区内1 ︰ 5万水系沉积物中各元素背景值与1 ︰ 20万水系沉积物(邹成敬等,1993)中各元素背景值与高寒山区(任天祥等,1998)背景值作比值,反映各元素在区内的相对富集离散程度或趋势(表 2)。

元素地球化学特征主要反映元素在本工作区的富集与变化规律,从而指导找矿;元素特征值统计表(表 2)显示,测区水系沉积物所测6个元素背景值均高于区域(1 ︰ 20万)背景值,Ag、Pb、Cu、Mo元素最为富集,此外所测6个元素的变异系数均较大,说明其富集趋势明显,高背景异常区分布普遍,是本区主要的成晕、成矿元素,具有较大的成矿优势,在区域上呈现妥坝—芒康成矿带巨大地球化学省的特征。Ag、Pb、Cu、Mo 4个元素测区背景相对于高寒山区丰度值明显偏高,反映玉龙斑岩型铜(钼)矿带的地球化学特征。

表 2 元素特征值统计表 Table 2 Statistics of characteristic values of elements

综上所述,该区水系沉积物中富含Cu、Pb、Ag、Mo等元素,且含量变化也较大,其次为Zn、Au,显示Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo是该区主要应该关注的多金属成矿元素,也是玉龙-徐中斑岩型铜(钼)矿带中寻找斑岩型铜(钼)矿床的指示元素。

2.3 元素组合特征 2.3.1 聚类分析

为了研究本区元素的相关性、共生组合关系以及与地质背景的空间依存关系,采用R型聚类分析方法对研究区水系沉积物测量中元素进行分析研究(向运川等,2010刘乃忠和陈郑辉,2011张辉善等,2011陈乐柱等,2014苗虎林等,2014)。从妥坝地区样品的分析结果聚类分析谱系图(图 1)中看出:相对系数以0.4为界,各元素可分为4组,Au、Cu、Mo相对独立各自成一组,Pb、Zn、Ag为一组,它们的相关性较好,组合异常图中多数情况下,上述三元素异常同时出现,并且Pb、Ag的相关系数大于0.8,表明成矿、成晕过程两元素所在的矿物结晶温度相近。

图 1 R型聚类分析 Fig. 1 R-cluster analysis results
2.3.2 因子分析

因子代表了某一特定地质成因的元素组合,反映了一种内在的成因联系,利用因子得分圈定的异常往往更具有成因及找矿意义(刘乃忠和陈郑辉,2011张辉善等,2011苗虎林等,2014)。

对妥坝地区样品的分析结果进行R型因子分析,当方差贡献为92.17%时,选取了4个主因子,其包含了绝大部分地质信息。从R型因子分析旋转因子矩阵表(表 3)中看出:F1主因子为Pb(0.937)、Ag(0.846)、Zn(0.774);说明Pb、Ag、Zn为同一成矿期的产物,银元素以自然银或化合物的形式与方铅矿、闪锌矿共生,而Au、Cu、Mo各自独立成晕、成矿期。与野外宏观观察闪锌矿与方铅矿共生相一致。

表 3 旋转因子矩阵表 Table 3 Rotated component matrix of factor analysis
3 重点综合异常

根据选定的主成矿元素,结合区内各元素地球化学特征及成矿地质背景条件,共圈定综合异常8处(表 4)。

表 4 主要成矿元素综合异常评价 Table 4 Evaluation of comprehensive anomalies of main ore-forming elements
3.1 HS18综合异常

HS18综合异常呈椭圆状(图 2),沿斑岩体展布,发育异常元素为Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo。各异常元素套合较好,Cu异常规模较大,但主成矿元素Cu、Mo的峰值较低,推测该异常找到铜钼矿化体的希望较大,但埋藏较深。异常区出露地层为上二叠统卡香达组,岩性为页岩、砂岩;上三叠统甲丕拉组,岩性为石英砂岩夹页岩。异常区燕山晚期岩浆岩较发育,主要为二长花岗斑岩、石英闪长正长斑岩、石英二长斑岩。本区构造发育以北西向为主。

1-夺盖拉组:页岩、砂岩;2-阿堵拉组:石英砂岩、页岩;3-波里拉组:白云岩、灰岩;4-甲丕拉组上段:石英砂岩夹页岩、灰岩;5-甲丕拉组下段:砂岩、砾岩夹页岩、灰岩;6-夏雅村组:安山岩夹页岩;7-卡香达组:页岩、砂岩夹泥灰岩;8-妥坝组上段:页岩、砂岩夹煤层;9-里查组:灰岩夹钙质 页岩;10-二长花岗斑岩;11-石英二长斑岩;12-闪长正长斑岩;13-断裂构造;14-地质界线 图 2 HS18异常剖析图 Fig. 2 Analysis of the HS18 anomaly in the Tuoba area
3.2 HS20综合异常

HS20号异常位于察雅县肯通乡大木南村(图 3),综合异常沿水系展布,发育异常元素为:Ag、Cu、Pb、Zn,各异常元素套合较好,Ag、Pb、Zn三元素峰值较高,分别为1.4×10-6、1023×10-6、1110×10-6,浓度分带齐全,ω(Pb)>500×10-6的异常范围为4.0 km2ω(Zn)>1000×10-6的异常区约2.0 km2,则该异常区Pb、Zn为主成矿元素,Ag、Cu含量较低为伴生元素,该异常远、中程指示元素较发育,推断铅锌矿化体已出露地表并有一定程度的风化剥蚀。

1-阿堵拉组:石英砂岩、页岩;2-波里拉组:白云岩、灰岩;3-甲丕拉组上段:石英砂岩夹页岩、灰岩;4-甲丕拉组下段:砂岩、砾岩夹页岩、灰岩;5 -妥坝组上段:页岩、砂岩夹煤层;6-妥坝组下段:砂岩、火山角砾岩、凝灰岩;7-羌格组:鲕粒灰岩夹泥灰岩;8-断裂构造;9-地质界线 图 3 HS20异常剖析图 Fig. 3 Analysis of the HS20 anomaly in the Tuoba area
4 找矿靶区

根据水系沉积物地球化学异常特征、元素富集离散规律、元素聚类分析以及因子分析,结合妥坝地区地质背景,共圈定出2个Ⅰ级找矿靶区和1个Ⅱ级找矿靶区。

4.1 夏雅村Ⅰ级找矿靶区

该区位于昌都县夏雅村,靶区面积约60 km2,出露地层为上二叠统夏雅村组(P2x)、卡香达组(P2k)、上三叠统甲丕拉组(T3j),北西向构造发育;综合异常包括HS14、HS15、HS17,异常元素为Au、 Ag、Cu、Zn,呈北西向展布,异常套合较好。Au、Cu规模较大,并且有已知铜矿化点存在,由此可知异常由铜矿化体引起。

4.2 大木南Ⅰ级找矿靶区

该区位于察雅县肯通乡大木南村,靶区面积约56 km2,出露地层为泥盆系上统羌格组(D3q),上二叠统妥坝组(P2t)、上三叠统甲丕拉组(T3j)。该区构造发育,北西向构造贯穿整个异常区。综合异常包括HS19、HS20,发育异常元素为Ag、Cu、Pb、Zn,各异常元素套合较好。Ag、Pb、Zn三元素峰值较高,分别为1.4×10-6、1023×10-6、1110×10-6,三级浓度分带齐全,ω(Pb)>500×10-6的异常范围为4.0 km2ω(Zn)>1000×10-6的异常区为2.0 km2,则该异常Pb、Zn为主成矿元素,其他为伴生元素。该异常远、中程指示元素较发育,推测铅锌矿体已出露地表,并且矿化体已有一定的风化剥蚀。

4.3 冲坡龙Ⅱ级找矿靶区

该区位于昌都县冲坡龙村,靶区面积较小,出露地层为上二叠统卡香达组(P2k)、上三叠统甲丕拉组(T3j),燕山晚期岩浆岩较发育,主要为二长花岗斑岩、石英闪长正长斑岩、石英二长斑岩;本区构造发育以北西向为主。综合异常为HS18,呈椭圆状,沿斑岩体展布,发育异常元素为Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo。各异常元素套合较好,铜异常规模较大,但主成矿元素铜、钼的峰值较低,推测该斑岩体找到铜钼矿化体的希望较大,但可能埋藏较深。

5 结论

(1)初步查明评价区内Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo 6种元素的区域分布特征及浓集系数,认为Ag、Pb、Cu、Mo等元素在该区内元素迁移、富集特征明显,是区内重要的成矿(指示)元素,形成了一套较系统的基础地球化学资料。

(2)根据测区内异常分布规律,结合已知矿产分布和成矿地质条件,圈定找矿靶区3处,其中Ⅰ级找矿靶区2处,Ⅱ级找矿靶区1处,对区内多金属的找矿方向进行了初步探讨。

(3)对冲坡龙、大木南等异常进行初步查证,成果表明HS18及HS20等综合异常均为矿致异常,说明水系沉积物测量找矿方法在该区具较好的找矿效果。

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