吳志山 ,劉陽(yáng),陳龍照 ,鄭杰,張凱,詹勇,江化寨,沈開(kāi)和,吳海軍
(1.中國(guó)冶金地質(zhì)總局地質(zhì)礦產(chǎn)研究院,北京 101300;2.中國(guó)冶金地質(zhì)總局第二地質(zhì)勘查院,福建 福州 350000;3.福建巖土工程勘察研究院有限公司,福建 福州 350000)
溫區(qū)礦區(qū)位于西藏乃東縣城北北西18 km處,拖浪拉銅(鎢)多金屬礦區(qū)北側(cè),區(qū)內(nèi)所做的地質(zhì)工作較少,以往在乃東縣溫區(qū)一帶開(kāi)展的1∶5萬(wàn)礦調(diào)工作,發(fā)現(xiàn)朗達(dá)、克魯、色巴及多吉札等多處銅礦(化)點(diǎn)(陳雷等,2011),圈定了努日Cu-W、溫區(qū)Cu-Mo-W、卡當(dāng)Cu、克魯Cu-Au等綜合異常區(qū) 29處,前人在努日Cu-W綜合異常帶發(fā)現(xiàn)大型銅鎢鉬多金屬礦,在明則一帶發(fā)現(xiàn)中型斑巖型銅鉬多金屬礦,在溫區(qū)Cu-Mo-W綜合異常帶內(nèi)發(fā)現(xiàn)可供進(jìn)一步勘探的鎢多金屬礦體,在本區(qū)帶上找礦及研究成果豐碩(江化寨等,2011)。本次評(píng)價(jià)工作即是在溫區(qū)1∶5萬(wàn)水系沉積物Cu-Mo-W異常區(qū)內(nèi)開(kāi)展1∶2.5萬(wàn)巖屑地化測(cè)量等地質(zhì)工作,本文研究的地球化學(xué)特征對(duì)區(qū)帶上找礦具有一定的指導(dǎo)意義。本次工作共圈定61個(gè)異常,大體構(gòu)成3個(gè)異常帶,在Hy-3 Cu-Mo-W綜合異常帶見(jiàn)礦效果較好,共圈定 5 條礦體,取得了良好的找礦成果,值得下一步繼續(xù)研究;其他兩個(gè)綜合異常也顯示深部具有較大的找礦空間。同時(shí)創(chuàng)新性的提出了在該區(qū)帶尋找矽卡巖型銅鎢多金屬礦水系沉積物、土壤或巖屑地球化學(xué)元素組合有其獨(dú)特性是極重要的地球化學(xué)找礦標(biāo)志。
溫區(qū)評(píng)價(jià)區(qū)位于西藏岡底斯銅多金屬成礦帶東段南部(圖1),該銅多金屬成礦帶具有巨大的找礦潛力(劉必政等,2020),特別是岡底斯的東段,近年來(lái)在該區(qū)帶上地質(zhì)找礦不斷取得重大成果(楊征坤等,2019),探明了多個(gè)大型銅(鎢鉬)等多金屬礦床,比如甲瑪銅礦(郭文鉑等,2014)、驅(qū)龍銅礦(張志等,2015)、努日銅(鎢鉬)多金屬礦等(王勤等,2018)。區(qū)內(nèi)具有獨(dú)特的構(gòu)造環(huán)境,有強(qiáng)烈的斷裂及巖漿活動(dòng),各類(lèi)熱液蝕變發(fā)育,呈東西向展布(張澤明等,2019),東西長(zhǎng)約2000 km,南北寬約100 km。區(qū)帶內(nèi)地層以中生代地層發(fā)育為主,其余各時(shí)代地層出露不全。礦區(qū)地處板塊碰撞結(jié)合帶,在強(qiáng)烈的擠壓力作用下形成一系列復(fù)式褶皺和大型逆沖斷裂,呈近東西向分布,以及北西向和北東向張扭性次級(jí)斷裂(唐菊興等,2017)。區(qū)域構(gòu)造以線狀復(fù)式褶皺和壓扭性斷裂構(gòu)造發(fā)育為特征,并構(gòu)成區(qū)域構(gòu)造主要格架,近年來(lái)中國(guó)冶金地質(zhì)總局第二地質(zhì)勘查院在本區(qū)域開(kāi)展項(xiàng)目研究,提出了新的區(qū)域構(gòu)造觀點(diǎn),認(rèn)為岡底斯斑巖銅礦帶所在的陸緣構(gòu)造環(huán)境,是印度板塊向歐亞板塊斜向俯沖過(guò)程多級(jí)次左旋剪切轉(zhuǎn)換構(gòu)造帶的走滑(轉(zhuǎn)換)環(huán)境,提出“(68~38 Ma)前期的相聚走滑、(30~13 Ma)后期分散走滑”兩個(gè)階段陸殼邊緣走滑(轉(zhuǎn)換)構(gòu)造的區(qū)域成礦模式(閆學(xué)義和黃樹(shù)峰,2010),同時(shí)伴有較大范圍的巖漿侵入活動(dòng),巖漿巖極為發(fā)育,以喜山期(古近紀(jì)古新世)酸性-中酸性侵入巖及相應(yīng)的火山巖廣泛發(fā)育為特征(冷秋鋒等,2016),其次為燕山晚期(晚白堊紀(jì))中酸性侵入巖和火山巖。巖漿巖總體呈東西向展布,分布面積占本區(qū)域總面積的35%以上。
圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造略圖(a)和岡底斯成礦帶東段南緣溫區(qū)—努日東一帶Cu-W-Mo 成礦地質(zhì)礦產(chǎn)簡(jiǎn)圖(b)(據(jù)王勤等,2018)
工作區(qū)地層層序較為簡(jiǎn)單(圖2),出露地層有白堊系下統(tǒng)比馬組(K1b)、塔克那組(K1t)、古近系古新統(tǒng)典中組(E1d)、古近系漸新統(tǒng)—新近系中新統(tǒng)大竹卡組(E3—N1d)。比馬組(K1b)是區(qū)域及礦區(qū)主要的含礦地層(秦志平和李秋平,2011),大面積分布于礦區(qū)的南西部,整體呈寬帶狀,近北西-南東向展布;巖性組合為以泥質(zhì)及細(xì)碎屑沉積為主,中厚層變質(zhì)粉砂巖夾灰?guī)r透鏡體,少量石英砂巖和(石榴石)透輝石綠簾石矽卡巖。工作區(qū)內(nèi)受大型構(gòu)造活動(dòng)影響,構(gòu)造活動(dòng)明顯,巖石變形較為強(qiáng)烈,各種節(jié)理、褶皺、斷層、剪切帶等均有出露。礦區(qū)北部塔克那組地層中,特別是沿阿果-崗堆沃瑪狹長(zhǎng)的河谷兩側(cè)一帶,巖石后期變形作用極為強(qiáng)烈,泥質(zhì)灰?guī)r、泥巖等塑性巖層產(chǎn)狀陡峭,甚至直立,推測(cè)在此區(qū)域有一條寬1~2 km的巨型韌性剪切帶通過(guò)(陳雷等,2012),與地化異常Au、Ag等低溫異常組合分布較為一致,呈近東西向分布。巨型韌性剪切帶兩側(cè)次級(jí)構(gòu)造(褶皺、斷裂)變形特征較為明顯。礦區(qū)南部有隱伏破碎帶,走向延伸大于50 m,產(chǎn)狀32~50°∠32~60°,上盤(pán)為比馬組灰?guī)r或變質(zhì)粉砂巖,巖層產(chǎn)狀為41~48°∠23~60°,下盤(pán)為比馬組安山質(zhì)凝灰?guī)r或花崗閃長(zhǎng)斑巖,破碎帶性質(zhì)不清。帶內(nèi)巖石成分多為花崗閃長(zhǎng)斑巖、安山質(zhì)凝灰?guī)r,均呈角礫狀,角礫大小不一,呈雜亂分布。帶內(nèi)蝕變較強(qiáng),具褐鐵礦化、黃鐵礦化(呈細(xì)粒浸染狀、細(xì)脈狀)、硅化(多呈石英脈)。經(jīng)取樣分析,部分樣品接近工業(yè)鎢礦體品位(品位WO30.099%~0.111%),具有含礦性,與成礦關(guān)系較為密切。工作區(qū)內(nèi)巖漿巖較發(fā)育,出露面積近10 km2;主要發(fā)育喜山早期(古近紀(jì))巖漿巖,是喜馬拉雅時(shí)期板塊碰撞的產(chǎn)物,屬崗底斯巖漿弧帶(吳昌炟等,2015)。巖漿巖集中分布于礦區(qū)南西部,其余部分均為零星出露;形態(tài)上多呈巖基、巖枝及巖脈;巖性主要為花崗閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖等。花崗閃長(zhǎng)斑巖主要分布于礦區(qū)南中部—南東部,多呈橢圓狀-帶狀(圖2),是礦區(qū)主要的巖漿巖之一?;◢忛W長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖在與地層(比馬組)接觸部位巖石多具綠簾石石榴石矽卡巖化、鎢礦化、銅礦化,與成礦關(guān)系較為密切。
圖2 溫區(qū)一帶地質(zhì)簡(jiǎn)圖及1∶2.5萬(wàn)地球化學(xué)綜合異常劃分
努日銅鎢鉬多金屬礦是區(qū)內(nèi)典型礦床(圖1),地球化學(xué)特征表現(xiàn)為:異常近圓形,面積約60 km2,以Cu、W異常為主,其次為Mo、Bi、Sn、Ag,伴有弱Au、Sb、As、Pb、Zn異常(江化寨等,2011)。異常組合以中高溫元素為主,Cu、W、Mo異常強(qiáng)度高、規(guī)模大,濃集中心明顯,梯度變化大。Cu異常值平均>80×10-6,峰值2000×10-6,具內(nèi)、中、外濃度分帶,其中Cu>150×10-6的異常內(nèi)帶面積達(dá)12 km2。W>10×10-6面積約25 km2,峰值3364×10-6;Mo峰值350×10-6,異常面積約10 km2。該異常區(qū)已發(fā)現(xiàn)大型銅多金屬礦床(努日礦床)。
據(jù)溫區(qū)一帶1∶5萬(wàn)水系沉積物測(cè)量成果顯示(圖3),溫區(qū)一帶異常區(qū)總面積約10 km2,以Cu、W元素異常為主(江化寨等,2011),其次為Mo、Ag元素,有少量的Pb、Zn元素異常,呈弧形、環(huán)帶狀分布的異常形態(tài),異常顯示為中、高溫元素組合為特征,中、高溫的Cu、W元素異常強(qiáng)度高、規(guī)模大,異常的濃集中心明顯,具有大的變化梯度,Cu>60×10-6面積約10 km2,Cu峰值達(dá)1100.6×10-6,具內(nèi)、中、外濃度分帶。W峰值達(dá)504×10-6,Mo峰值121×10-6。該異??傮w特征與努日大型銅鎢多金屬礦相似(閆國(guó)強(qiáng)等,2015),具備尋找大型銅鎢多金屬多礦的地球化學(xué)特征。
圖3 溫區(qū)一帶1∶5萬(wàn)水系沉積物異常
本次1∶2.5萬(wàn)巖屑地球化學(xué)測(cè)量采樣面積共52.0 km2,共圈定出主要單元素異常61個(gè),其中有12個(gè)Ag異常,12個(gè)Mo異常,2個(gè)Pb異常,3個(gè)Sb異常,4個(gè)W異常,9個(gè)As異常,12個(gè)Au異常,4個(gè)Bi異常,2個(gè)Cu異常,1個(gè)Zn異常,其中(Cu、W、Mo)異常特征詳見(jiàn)表1。根據(jù)這10個(gè)元素異常的空間分布、規(guī)模的特征,以及異常之間組合、套合的特點(diǎn),顯示這61綜合異常的主要特征為成帶成片的分布,重疊狀分布,根據(jù)這些特征又大體構(gòu)成3個(gè)綜合異常(異常帶)(圖2),3個(gè)綜合異常分別是Hy-1 Au-Ag-As-Bi-Mo、Hy-2 Au-Ag-As-Pb、Hy-3 Cu-Mo-W綜合異常。
表1 溫區(qū)1∶2.5巖屑地化測(cè)量Cu、W、Mo各異常形態(tài)、規(guī)模表
(1)Hy-1 Au-Ag-As-Bi-Mo綜合異常特征見(jiàn)表2:該異常位于礦區(qū)北部(圖2),Au、Ag、As、Bi、Mo為主成礦元素,異常帶均位于塔克那組(K1t)地層中(周鵬等,2019),異常呈帶狀,長(zhǎng)約2500 m,寬度約750 m,面積1.62 km2。主要由Ag-1、Ag-2、Ag-3、As-1、As-2、Au-4、Au-5、Au-6、Bi-1、Bi-2、Cu-1、Mo-2、Mo-1、Mo-2、Sb-1、W-1等16個(gè)異常組成。Au、Ag、As異常套合較好,其中Au、As具有三級(jí)濃度分帶,面積較大,峰值較高(其中Au可達(dá)135.60×10-9、As為588.55×10-6),異常襯度較高,變異系數(shù)較大(Au-5為2.27、Au-6為2.60、As-6為2.20);Cu、Mo、W、Bi等元素為單點(diǎn)高異常,具有三級(jí)濃度分帶,套合較好。
(2)Hy-2 Au-Ag-As-Pb綜合異常特征見(jiàn)表2:該異常位于礦區(qū)西南部(圖2),位于比馬組(K1b)地層與花崗閃長(zhǎng)巖巖體接觸帶附近,巖體中見(jiàn)星點(diǎn)狀黃鐵礦化,比馬組地層中見(jiàn)褐鐵礦化變質(zhì)粉砂巖(冷秋鋒等,2015)。Au、Ag、As、Mo為主成礦元素,異常主體呈帶狀,長(zhǎng)約2500 m,寬度約1400 m,面積約3.36 km2。主要由Ag-5、Ag-6、Ag-7、Ag-8、Ag-9、Ag-10、Au-11、Au-12、As-8、As-9、Bi-3、Mo-6、Pb-1、Pb-2、W-2、Zn-1等16個(gè)異常組成,屬多元素綜合異常。Au、Ag、As、Bi、Mo、Pb具有三級(jí)濃度分帶,其中Au、As異常峰值較高(Au為190.10×10-9、As為760.40×10-6),異常襯度高,變異系數(shù)較大(Au-12為2.50、Au-13為2.81、Au-14為2.52、As-13為1.94),Au、Ag、As、Bi異常套合較好。
表2 溫區(qū)1∶2.5巖屑地化測(cè)量綜合異常特征表
(3)Hy-3 Cu-Mo-W綜合異常特征見(jiàn)表2、圖4:該異常帶內(nèi)見(jiàn)努日式(大型銅鎢多金屬礦)矽卡型鎢礦體(王錦榮等,2017),經(jīng)異常檢查找礦效果較好,該異常帶位于礦區(qū)南部(圖2),位于典中組(E1d)地層與花崗閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖巖體接觸帶附近,巖性主要為花崗閃長(zhǎng)斑巖、花崗閃長(zhǎng)巖、晶屑凝灰?guī)r,灰?guī)r等。巖體中見(jiàn)自形粒狀黃鐵礦,局部見(jiàn)他形黃鐵礦,部分區(qū)域見(jiàn)輝鉬礦化和黃銅礦化;比馬組地層中見(jiàn)褐鐵礦化變質(zhì)粉砂巖。Cu、Mo、W為主成礦元素,異常主體呈條帶狀,長(zhǎng)約2250 m,寬度約1300 m,面積約2.40 km2。主要由Ag-11、Ag-12、Bi-4、Cu-2、Mo-6、Mo-7、Mo-8、Mo-9、Mo-10、Mo-11、Mo-12、W-3、W-4等13個(gè)異常組成,屬多元素綜合異常。
圖4 溫區(qū)一帶1∶2.5巖屑地化測(cè)量Hy-3綜合異常剖析圖
本次異常查證主要工作手段為專(zhuān)項(xiàng)地質(zhì)填圖和槽探,分別布置了專(zhuān)項(xiàng)地質(zhì)填圖路線10條、探槽(剝土)6條,在上述三個(gè)綜合異常內(nèi)進(jìn)行驗(yàn)證。通過(guò)驗(yàn)證有4個(gè)探槽見(jiàn)礦體(化),在WBT04、WBT06、WBT07剝土工程中見(jiàn)鎢礦(化)體(圖5),WBT05剝土工程中見(jiàn)銅礦體(化),見(jiàn)礦均在Hy-3 Cu-Mo-W綜合異常內(nèi)。礦體主要呈似層狀產(chǎn)于比馬組層位淺部矽卡巖帶內(nèi)、花崗閃長(zhǎng)巖與比馬組地層接觸部位的層間破碎帶內(nèi),賦存于比馬組層狀綠簾石石榴子石矽卡巖中,呈不規(guī)則似層狀產(chǎn)出。礦體總體走向120°,傾向30°,傾角60°。礦體賦存標(biāo)高5100~5375 m。長(zhǎng)200 m,傾向延伸80 m。礦體厚2.00 m,品位為WO30.123%~0.072%。其中鎢礦體與Hy-3 綜合異常中的W-3、W-4 號(hào)異常吻合,礦體位置與W-3、W-4 號(hào)異常極值對(duì)應(yīng)較好。
圖5 溫區(qū)南部Hy-3 綜合異常查證礦(化)體
礦區(qū)成礦受區(qū)內(nèi)構(gòu)造、巖漿巖、地層作用較為明顯。在礦區(qū)南部探槽揭露的兩條破碎蝕變帶經(jīng)取樣分析,W均有樣品達(dá)到邊界品位,甚至接近工業(yè)品位,充分說(shuō)明破碎帶含礦性明顯。破碎帶走向?yàn)楸蔽飨颍茰y(cè)屬本區(qū)北東向大斷裂派生出的次級(jí)構(gòu)造破碎帶和構(gòu)造裂隙,具有導(dǎo)礦、容礦的功能,是區(qū)內(nèi)有利的賦礦部位。礦區(qū)巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈,在礦區(qū)南部集中分布有花崗閃長(zhǎng)巖、花崗閃長(zhǎng)斑巖、閃長(zhǎng)巖等,尤其是后期的花崗閃長(zhǎng)斑巖等鈣堿性斑巖體與成礦關(guān)系十分密切,它不僅為成礦提供了部分成礦物質(zhì),是成礦流體的重要來(lái)源之一,同時(shí)又是熱源供應(yīng)者,致使圍巖中的成礦物質(zhì)活化、遷移、富集。W礦體多賦存于下白堊統(tǒng)比馬組(K1b)火山巖、變質(zhì)粉砂巖、灰?guī)r與巖體接觸帶中,層位的控制作用十分明顯,特別是在上述成礦條件同時(shí)滿(mǎn)足的情況下,見(jiàn)礦率較高,本區(qū)的W-3、W-4礦體即產(chǎn)出在有利的成礦條件的復(fù)合部位。
通過(guò)化探測(cè)量工作成果分析,筆者認(rèn)為區(qū)內(nèi)異常主要為礦致異常,異常帶均具有一定的找礦遠(yuǎn)景。Hy-2、Hy-3綜合異常帶均有花崗閃長(zhǎng)巖出露,且異常主體均位于巖體與圍巖的接觸帶附近,因此推測(cè)該礦區(qū)的異常與花崗閃長(zhǎng)巖有很大的關(guān)系,屬于巖漿熱液所引起的異常。高值異常區(qū)位于比馬組褐鐵礦化變質(zhì)粉砂巖,推測(cè)為低溫?zé)嵋盒统傻V,其中Hy-2綜合異常帶異常組合較好,異常面積較大,Au、Ag等貴金屬元素異常值較高,指示元素As異常較好;Hy-3綜合異常帶同樣異常組合較好,范圍較大,但尾暈組合特征明顯,且地表不見(jiàn)明顯Cu,Mo礦化,說(shuō)明礦體主體已被剝蝕。該區(qū)接觸帶向南延伸未閉合,結(jié)合產(chǎn)狀南傾,同時(shí)通過(guò)異常驗(yàn)證發(fā)現(xiàn)數(shù)條低品位W礦體,因此筆者認(rèn)為Hy-1、Hy-2異常帶內(nèi)是尋找深部隱伏金礦的有利地帶,Hy-3的南部及其深部應(yīng)是需找鎢(銅鉬)礦有利地帶。
(1)工作區(qū)共圈定的3個(gè)綜合異常,其中位于礦區(qū)南部的Hy-3 Cu-Mo-W綜合異常最具找礦潛力,且已經(jīng)發(fā)現(xiàn)工業(yè)礦體,與努日大型銅鎢多金屬礦具有可類(lèi)比性,賦礦巖石均為石榴石矽卡巖,異常具有三級(jí)濃度分帶,濃集中心明顯。異常套合較好,前緣異常面積較小,地表僅見(jiàn)黃鐵礦化,綠泥石化,硅化蝕變等,且該異常地層產(chǎn)狀主要向南,推測(cè)該處已剝蝕到主體中下方。結(jié)合該區(qū)產(chǎn)狀南傾,接觸帶近南北方向延伸,該異常區(qū)向南延伸深部為尋找努日式矽卡巖型銅鎢多金屬礦的重要找礦方向之一。
(2)通過(guò)對(duì)工作區(qū)異常的綜合研究、異常查證與相鄰礦山的對(duì)比,認(rèn)為在岡底斯成礦帶東段南緣,在尋找矽卡巖型銅鎢多金屬礦上水系沉積物、土壤或巖屑地球化學(xué)元素組合有其獨(dú)特性,通常以Cu、Mo、Bi、W、Ag、Pb、Zn、Au等地球化學(xué)組合(其中兩種元素以上)異常;尤其是異常強(qiáng)度高,面積大,元素組合關(guān)系好,并具明顯濃集中心和濃度分帶的綜合地化異常,是極重要的地球化學(xué)標(biāo)志找礦標(biāo)志和找礦方向。