青海索拉沟铜多金属矿床地质地球化学找矿模型

第5卷第6期 有色金属矿产与勘查 V o l.5,N o.6 1996年12月 GEOLO G I CAL EXPLO RATI O N FO R NON2FERROUS M ETALS D ec.,1996
青海索拉沟铜多金属矿床地质地球化学找矿模型
史长义　沈夏初
(地矿部物化探研究所　廊坊　102849)
余正华
(青海省地球化学勘查院　西宁　810008)
摘　要　本文论述了青海省索拉沟铜多金属矿床地表岩石地球化学和钻孔原生晕的特征。

采用新的方法计算并制作了多元素综合异常图和比值异常图用于评价原生异
常。

经过综合研究对比,建立了索拉沟铜多金属矿床地质地球物理地球化学综合找矿模
型,并对矿床的外围进行了找矿预测。

关键词　多金属矿带　矿床找矿模型　地球化学　青海①
青海省鄂拉山成矿带已有著名的赛什塘22铜峪沟铜多金属矿、日多龙多金属矿、日龙沟锡多金属矿,素拉沟铜多金属矿是最近找到的一中型矿床,其普查阶段的钻探工作基本上集中在已知矿区,外围的找矿远景尚待评价和查证。

因此,以索拉沟已知矿区及其外围地表和钻孔岩石地球化学测量①为基础,建立该矿床的地球化学找矿模型,对于指导矿区内找矿和矿区外围的找矿远景评价都具有重要的现实意义。

1　鄂拉山多金属成矿带区域地质地球物理地球化学特征
鄂拉山地区位于东昆仑华力西地槽褶皱带东端,东侧与西秦岭印支地槽褶皱带毗邻。

出露地层除第四系外以三叠系为主,其次为下元古界和下二叠统。

下二叠统为一套浅变质海相碎屑岩。

这套地层与区内成矿作用关系密切,赛什塘、铜峪沟、日龙沟三个矿床均赋存于下二叠统中。

中三叠统主要为砂板岩夹灰岩、火山岩和火山碎屑岩;上三叠统以陆相中酸性火山岩为主。

中上三叠统是索拉沟矿区的主要地层。

断裂构造以北北西向的鄂拉山断裂带为主体。

该断裂带具有长期活动的特征。

侵入岩沿鄂拉山断裂带大量出露,总体上构成一条NNW向的构造-岩浆岩带,控制着本区的成矿作用。

侵入岩从加里东期到燕山期都有,但以印支期为主。

在岩性上花岗岩和花岗闪长岩占绝对优势。

鄂拉山成矿带地球物理场比较复杂,重力场东部高、西部低。

航磁特征东部平静、西部复杂。

本区处在重力梯度变化带和航磁平静区与复杂区的过渡带上。

布格重力等值线沿北北西向延伸,与区域构造线方向一致。

据1∶20万区化扫面资料,鄂拉山成矿带位于一个与热液活动关系密切的A g、Cd、Cu、Pb、Zn、B i、W、Sn、M o等多元素高背景带内,有5个大、中型矿床。

上述高背景带与鄂拉山断裂带和区内中-酸性侵入岩的分布规律一致,说明断裂构造和中-酸性侵入岩是成矿的有利条件。

863①
①史长义等1青海省东昆仑山和鄂拉山成矿带已知矿床地质地球化学找矿模型研究及重点地段盲矿预测,1993
1996-03-03收稿,1996-07-18改回。

本区已知矿上方均出现明显的Cu 、Pb 、Zn 、A g 、A s 和Cd 、Sn 、B i
、W 、M o 区域性多元素异常,总体上表现为一条NW 向的多元素异常带。

而且,该元素异常带与NW 向的高背景带的鄂拉山构造岩浆岩带展布趋势一致,充分说明本区成矿作用受NW 向鄂拉山构造岩浆岩带控制,有地球化学高背景区成矿的特征。

2　索拉沟铜多金属矿床地质地球化学找矿模型
索拉沟铜多金属矿位于鄂拉山多金属成矿带西段中部,在鄂拉山A g 、Cd 、Cu 、Pb 、Zn 、B i 、W 、Sn 、M o 多元素区域地球化学高背景带内,成矿区域地球化学异常元素组合为Cu 、Pb 、Zn 、A g 、A s 、Cd 、Sn 、B i 、W 、M o 。

图1　兴海县索拉沟矿区地质图
　F ig .1　Geo logic m ap of the Suo lagou m ine ,X inghai coun 2
ty
1-矿体;2-断层;3-勘探线及编号211　矿床地质特征
索拉沟地区出露的地层主要为三叠系中统b 岩组(T b 2)和第四系(图1)。

T b
2为一套滨浅海相含火山沉积的碎屑
岩建造,是矿区主要地层。

根据沉积韵
律又可细分为三个岩性段(T b12、T b2
2和
T b32)、五个岩性层(T b1-12、T b1-22、T b2-1
2、
T b2-2
2
和T b3-2
2
)。

测区内的褶皱构造比较简单,中三叠统地层为向东倾斜的单
斜层,局部产状有变化。

断裂构造在本区比较发育,以近南北向断裂为主。

大部分断裂以破碎带形式出现。

条带状
斑状花岗岩(ΠΧ1c
5)出露于矿区西侧,东侧侵入中三叠统地层。

接触面呈港湾状,接触带蚀变作用弱。

矿体形态大都呈似层状,少数为长透镜状,产状与地层产状基本一致,受层位控制比较明显。

主矿体集中分布于中三叠统b 组第
二岩性段条带状变泥岩层(T b2-1
2
)的中上部。

矿石中的有用矿物主要为黄铜
矿、方铅矿和闪锌矿。

氧化矿石仅在地
表可见,其矿物组合为孔雀石、蓝铜矿、
褐铁矿。

矿石热液蚀变发育,主要有硅化、绿帘石化、绿泥石化、碳酸盐化、沸石化、葡萄石化、萤石化、绢云母化。

212　矿床地球化学特征21211　钻孔原生晕特征
综合研究本区5条勘探线钻孔原生晕发现,原生晕的分布具明显的规律性:1)异常强度　Cu 、Pb 、Zn 、A g 、Sn 五种元素亚内带、内带比较发育,H g 、A s 、Sb 、B i 、W 、M o 六元素以外带和外带以下异常为主,且都不太发育。

Cu 、Pb 、Zn 、A g 、Sn 可以看作索拉沟矿区
9
63
图2　索拉沟矿区0勘探线剖面
M AV 异常图
　F ig .2　M AV anom aly of the 0exp lo rati on line of the Suo lagou m ine 的成矿元素。

Sn 在五个剖面中的含量都很高,基本上都是亚内带、内带异常。

Sn 异常在剖面中的位置与Cu 、Pb 、Zn 相近。

索拉沟矿床的矿石矿物中尚未见有锡的独立矿物的报道,Sn 很可能是以分散状态存在的。

从已有资料和热液矿床原生晕分带理论分析,这里的Sn 异常很可能是低温阶段的含Sn 矿物造成的。

2)异常形态　一个明显的特征是所有元素的异常均呈板状、条带状分布,成矿元素异常的亚内带基本上紧紧包裹矿体,反映裂隙控矿的特点。

3)异常的空间分布也具明显规律　H g 、A s 、Sb 异常主要分布于矿带前或头部,A g 、Sn 、Cu 、Pb 、Zn 、B i 与矿带对应,W 和M o 则相对处于下
部位置。

多元素组合晕是原生晕研究的重要内容之
一。

常规累乘和累加晕可比性较差。

我们引入R ES M A 系统(谢学锦等,1990)中计算、
制作多元素异常图的参数——多元素异常值(M AV ),计算多元素原生异常值,制作综合异常图。

计算公式如下:
M AV =
X
2
1
+X 22+X 23+…X 2
n )
n 其中M AV 为每个样品的多元素值,X 1为单个样品指示元素的衬值,n 为元素的个数。

元
素衬值的计算方法是实测含量剖面的背景平均值。

图2是0勘探线剖面H g -A s -Sb -Sn 、Cu -Pb -Zn -A g -B i 和W -M o 的多元素异常图。

很明显,多元素异常的空间分布规律非常清楚。

剖面中H g -A s -Sb -Sn 和W -M o 两组元素的异常不太发育,呈条带状分布于剖面的上部(相对于现在的剥蚀水平)和下部。

Cu -Pb -Zn -A g -B i 多元素异常十分发育,呈板状,连续性好,处于前两组元素之间,与矿带的位置吻合。

以上结果说明,沿主矿带的轴向方向元素有明显的分带性,从上至下大致序列为:(H g ,A s ,Sb ,Sn )-(Cu ,Pb ,Zn ,A g ,B i )-(W ,M o )。

为了确定各元素在分带序列中的位置,我们用格里戈良等人(1975)提出的方法计算了0勘探剖面主矿带各中段元素的线金属量,经标准化后计算其分带指数和变化指数,确定该矿床元素的轴向分带。

结合其它钻孔原生晕的元素分布特点,最后确定索拉沟矿床元素轴向综合分带序列为A s -H g -Sb -Sn -Pb -Zn -A g -Cu -B i -W -M o 。

从异常特征和元素分带序列分析,与该矿床有关的指示元素大体可划分为三组,即矿上(或矿带上部)元素为A s 、H g 、Sb ;矿下元素为B i 、W 、M o ;与矿体紧密相伴的有Sn 、Pb 、Zn 、A g 、Cu 。

21212　地表原生异常分布特征
由索拉沟矿区主要地质单元岩石测量元素特征值分析,主要成矿元素Cu 、Pb 、Zn 、A g 在0
73
　图3　索拉沟矿区岩石测量Cu -Pb
-Zn -A g -Sn 综合异常图
　F ig .3　L ithochem ical anom alies fo r
Cu -Pb -Zn -A g -Sn ,Suo lagou m ine
T b12、T b2-1
2
、T b2-2
2
中呈明显的富集趋势,而在其它单
元中含量相对较低,说明T b12、T b2-12、T b2-22
是本区的成矿有利层位,与已知赋矿地层层位一致。

图3是利用计算M AV 值的方法制作的地表岩
石测量Cu -Pb -Zn -A g -Sn 综合异常图。

显然,多元素综合异常图不仅对已知矿床有清晰的反应,而且对隐伏矿化信息也有明显显示,可划分出四个Cu -Pb -Zn -A g -Sn 综合异常。

号异常是本区最大的一个异常。

异常区出露
地层为T b2-12和T b1-2
2。

该异常位于测区中部,呈不规则椭圆状,长轴为东西向展布。

浓集中心明显,可分东、西两部分。

东部异常与索拉沟已知矿床十分吻合。

西部异常为未知异常,位于测区西部的斑状花岗岩与中三叠统地层的接触带附近。

该异常范围内的
各单元素异常中,Cu 、Pb 、Zn 、A g 、Sn 五个元素亚内带以上异常十分发育,内带异常面积大于013km 2。

因
此,这五个元素均可视为成矿元素。

Cu 异常形态规
整,中-内带异常发育。

内带异常分解为几个浓集中
心,其中最大的一个浓集中心就是索拉沟已知地表
矿体的分布范围。

Zn 元素各浓度带异常均较发育。

Pb 以大面积内带异常为特征,其面积是Cu 、Zn 两元素内带异常面积的数倍。

A g 元素没有出现内带异常,而以其亚内带发育为特征。

Sn 异常内带发育,呈“舌”状。

A s 、Sb 异常浓度低,基本上为亚外带和外带异常,且比较零星;H g 异常的主体呈东西向的带状,有一定面积,但含量较低;B i 异常只成小面积异常出现于 号异常区中东部,且有一定的浓度梯度;W 、M o 两元素均为零星分布的外带、
亚外带异常。

号异常区物探异常显示良好。

变频(bf )异常可分为东西两部份。

东半部异常南北走向,北部较强,是出露矿体和矿化体的反映。

高磁异常(∃T )主体也与化探异常重合,呈现南正、北负的特征。

低缓的正磁异常呈“肺”形,∃T >20nT ,东半部与已知矿体位置一致,主要由矿体和含矿岩系中的磁黄铁矿引起。

总之, 号异常区成矿元素异常发育,以亚内带、内带异常为主;前缘和尾部元素异常弱,以外带、亚外异常带为主,且分布零星。

结合0勘探剖面元素轴向分带序列,我们认为 号异常分布区成矿元素已遭一定的剥蚀,但深度不大,显示浅-中等剥蚀程度矿床的异常特征。

号异常位于测区的北部,呈东西向的“腰子”形分布,有东西两个浓集中心,且东部浓集中心较西部浓集中心强。

在Cu 、Pb 、Zn 、A g 、Sn 单元素异常中,除Pb 出现内带异常外,其余元素均以亚内带异常为主。

H g 、A s 、Sb 在 号异常区的东部均有异常显示且套合好,其中A s 、Sb 出现中带异常,而H g 异常含量较低。

B i 、W 、M o 基本上没有异常显示。

因此该异常的特征是前缘和成矿元素异常比较发育,没有尾部元素异常,说明Cu 、Pb 、Zn 可能有一定埋深。

21213　矿床剥蚀程度的评价指标
0、7、8三条勘探线剖面主矿带各钻孔的(A s ×Sb ×A g )
(W ×M o )比值具明显的变化规1
73
律(表1),可作为剥蚀程度的评价指标。

与常规计算比值方法的不同之处在于我们采用的是各元素的衬值而不是实测含量。

衬值的计算方法是实测含量 全区钻孔剖面背景平均值。

从表1
不难看出两条清晰的规律:①从矿带的尾部向中上部方向(A s ×Sb ×A g ) (W ×M o )比值呈简
单增加的趋势;②矿带下部及其以上部位的(A s ×Sb ×A g )
(W ×M o )比值均大于210,而矿带尾部和矿下的(A s ×Sb ×A g ) (W ×M o )比值则都小于210。

表1　索拉沟矿区0、7、8勘探线剖面主矿带(A s ×Sb ×A g ) (W ×M o )比值T ab le 1　(A s ×Sb ×A g ) (W ×M o )rati o of the N o .0,7,8exp lo rati on lines in the Suo lagou m ine 钻孔号
A s ×Sb ×A g W ×M o
在矿带中的相对位置钻孔号
A s ×Sb ×A g W ×M o
在矿带中的相对位置钻孔号
A s ×Sb ×A g W ×M o
在矿带中的相对位置ZK 003
7159中上部ZK 7012149下部ZK 8015156中上部ZK 0012169中下部ZK 7031189尾部ZK 8022188下部ZK 0022135下部ZK 7041102尾部ZK 803
1191
矿下
ZK 004
1144
矿下
ZK 702
1151
矿下
　图4　兴海县索拉沟矿区岩石测量
(A s ×Sb ×A g ) (W ×M o )
比值异常图
　F ig .4　R ati o anom alies of L ithochem ical
su rvey fo r (A s ×Sb ×A g )
(W ×M o )in Suo lagou m ine ,X ing 2hai coun ty 图4是地表岩石测量(A s ×Sb ×A g )
(W ×M o )比值异常图。

从图上可以清楚地看出在地表已知矿体分布地段,即 号异常东部,只出现(A s ×Sb ×A g ) (W ×M o )比值小于1610的异常。

213　索拉沟铜多金属矿床综合找矿模型
综合上述矿床地表和钻孔原生晕的分布特征,以及矿床(地表)和矿带(深部)剥蚀程度的评价指标,我们提出索拉沟铜多金属矿床的地质地球化学地球物理综合找矿模型(图5)。

3　找矿预测
为了判断 、 、 和 号综合异常(图3)的相对剥蚀水平和对已知矿外围进行找矿预测,我们计算并制作了地表岩石样品的A s -Sb -H g 、Cu -Pb -Zn -A g -Sn 和B i -W -M o 多元素综合异常图。

由各综合异常图的对比可知,已知矿区异常(简称 东)成矿元
素异常最强,尾部元素异常次之,前缘元素异常最弱; 、 号异常区西部(简称 西)和 号异常前缘成矿元素的异常强,尾部元素异常弱或没有; 号异常只有
成矿元素和尾部元素异常。

由图4可见,除 号异常区外,其它所有异常区的(A s ×Sb ×A g ) (W ×M o )比值均有一定的梯度。

已知矿区异常比值小于16,而 、 西号异常区则出现比值大于16的异常, 号异常区与已知矿区异常具有相同的特征, 号异常最弱。

2
73
地质模型地 层三叠系中统不纯硅质岩、变泥岩、粉砂岩层
控矿构造节理与层间微裂隙交切部位为主要容矿构造
围岩蚀变硅化、绿泥石化、绿帘石化、碳酸盐岩化、沸石化、葡萄石化、萤石化等蚀变组合
矿化蚀变地表风化淋滤带及断裂破碎带中往往有孔雀石、蓝铜矿、褐铁矿等次生矿物
结构构造似他形粒状结构、交代残留结构为主;主
要有条带状、浸染状、充填脉状、角砾状
构造
矿体产状
与形态
矿体主要呈似层状、长透镜状,产状与地
层产状基本一致,受地层控制明显
地
球
化
学
模
型
轴向分带(上)A g-H g-Sb-Sn-Pb-Zn-A g-
Cu-B i-W-M o(下)
异常结构矿体异常为Cu、Pb、Zn、A g、Sn组合异
常,前缘为A s-Sb-H g组合异常,尾部
为W-M o组合异常
分布特征在剖面上矿体元素内带异常与矿带一
致,地表岩石测量矿体元素内带异常面
积>018km2,尾部元素异常强于前缘元
素异常
异常形态剖面上为板状,条带状,与矿体产状一
致,地表为不规则状,受构造控制
剥蚀指标
A s×Sb×A g
W×W o
剖面>210矿带及矿带以上
<210矿带以下
地表>16出露矿
地
球
物
理
模
型
电场变频异常　bf>7%　地表矿
磁场高磁异常∃T>20nT
图5　索拉沟铜多金属矿床综合找矿模型
F ig.5　Syn thetic p ro specting model of the Suo lagou copper po lym etallic depo sit
从各个异常的比值平均值(表2)看,以
号和 西号异常平均值最高, 东号和 号异
常区次之, 号异常区最低。

根据热液矿床原
生晕分带理论,如果以已知矿区( 东)异常为
对比标准的话,显然, 号异常区的剥蚀最深,
号异常与 东异常相当, 和 西异常区剥
蚀最浅。

另外根据7、0、8三条勘探线剖面上矿
体分布情况分析,矿体的埋深由7线向北逐渐
变深,地表剥蚀程度逐渐变弱。

所以,推测 号
和 西异常区均有很大找矿前景,有可能找到
深部隐伏矿。

　表2　索拉沟矿区岩石测量 、 、 、 号
异常区(A s×Sb×A g) (W×M o)比
值异常平均值
　T ab le2　(A s×Sb×A g) (W×M o)rati o m ean s
of the N o. , , , anom aly areas
from lithochem ical su rvey in the Suo2
lagou m ine
异常号A s
×Sb×A g
W×M o
异常平均值矿化
18156未知
西10153未知
东5143出露矿
2182未知
7170未知
373
4　结语
1)索拉沟矿床钻孔原生晕的分布具有显著的规律性,沿主矿带轴向方向元素分带性明显。

该矿床元素轴向综合分带序列(上→下)为A s-H g-Sb-Sn-Pb-Zn-A g-Cu-B i-W-M o,其中矿上(或矿带上部)元素为A s、H g、Sb,矿下元素为B i、W、M o,矿体元素有Sn、Pb、Zn、A g、Cu。

2)经过计算对比发现,矿带中(A s×Sb×A g) (W×M o)比值在各剖面间具明显的规律性,可作为矿带剥蚀程度的评价指标。

矿带下部及其以上部位的(A s×Sb×A g) (W×M o)比值均大于210,相反在矿带尾部和矿下的(A s×Sb×A g) (W×M o)比值则都小于210。

3)地表岩石测量元素综合异常图不仅对已知矿床有清晰的反应,而且对隐伏矿化信息也有明显显示。

该矿床具有浅-中等剥蚀程度矿床的异常特征。

地表原生晕(A s×Sb×A g) (W ×M o)比值异常图清楚地表明,已知矿区仅出现小于16的比值异常,大于16的比值异常区可能找到隐伏矿。

它可作为地表原生晕的评价指标。

4)坚持以成矿区带为依托,建立不同类型矿床的地质地球化学找矿模型,以指导成矿区带的找矿预测。

经过综合研究对比,建立了鄂拉山成矿带综合找矿模型和索拉沟铜多金属矿床地质地球物理地球化学综合找矿模型,并应用建立的矿床找矿模型,对矿床的深部和外围进行了找矿预测。

5)首次将R ES M A系统中的M AV值用于原生异常的解释推断中,结果证明它是一种研究多元素原生异常的简单的、可以对比的并且有效的定量化参数。

以衬值作标准化,通过多元素异常(M AV)及其比值异常的研究,可以提高原生异常解释和预测的定量化程度。

参加过本项研究工作的还有张金华、黎存林、田勇、黄师杰等同志。

工作中得到了物化探研究所李应桂和邵跃高级工程师的指导、青海地矿局庞存廉和李明喜高级工程师等同志的帮助与支持,在此一并表示衷心感谢。

参考文献
1　谢学锦1区域化探1北京:地质出版社,1979
2　谢学锦等1快速评价与筛选多元素地球化学异常的计算机系统1地矿部物化探研究所所刊,1990(4)
GEOLOGI CAL AND GEOCHE M I CAL PROSPECT INGMOD EL
FOR SUOLAG OU COPPER POLYM ETALL I C D EPOSITS IN QINGHA I PROV INCE
S hi C ha ngy i　S he n Xia chu
(Institu te of Geop hy sical and Geoche m ical E xp loration,L angf ang,102849)
Yu Zhe nghua n
(Geoche m ical Institu te of Q ing hai,X ining,810008)
Abstract　T he regi onal geo logy,geophysics and geochem istry of the E lashan po lym etallogenic belt and the lithogeo2 chem ical p ri m ary anom alies of the drill ho le in the Suo lagou copper po lym etallic depo sit have been described.A new m ethod is used to calculate and to m ake m ulti-elem entary anom aly m ap s and rati o anom aly m ap s fo r evaluati on of p ri m ary anom a2 lies.Based on comp rehensive analysis and comparisi on,models of geo logy and geochem ical p ro specting arround m ines have been inferred around m ines.
Key words　characteristics of o re belt;p ro specting model of depo sit;geochem istry
473。