王 超 劉 亮,2 呂豐強(qiáng) 戴 元
(1.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局川西北地質(zhì)隊(duì),四川 綿陽 621010;2.百色市自然資源局,廣西 百色 533000;3.四川省平武縣自然資源局,四川 平武 622553)
研究區(qū)地處揚(yáng)子地臺西緣與松潘-甘孜造山帶的結(jié)合部位,南巴顏喀拉-雅江 Li-Be-Au-Cu-Pb-Zn-水晶成礦帶南緣,區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育[1],具有良好的成礦地質(zhì)背景和找礦前景,擁有豐富的金、銀、銅、鉛、鋅、鎢、錫等礦產(chǎn)資源[2-4]。研究區(qū)部分區(qū)域還進(jìn)行過1:20萬地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查和水系沉積物測量工作,圈定了水系沉積物異常,對區(qū)內(nèi)地質(zhì)、礦產(chǎn)特征進(jìn)行了總結(jié),但受限于調(diào)查精度、理論和分析元素種類等,對區(qū)內(nèi)成礦地質(zhì)條件、地層含礦性等方面的研究有待進(jìn)一步該提高。而水系沉積物地球化學(xué)測量在圈定異常與找礦靶區(qū)發(fā)揮著重要的作用[5-11]。故本次研究在烏拉溪地區(qū)開展了1:5 萬水系沉積物地球化學(xué)測量,并結(jié)合區(qū)內(nèi)最新1:5 萬地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查成果,運(yùn)用各類地球化學(xué)特征參數(shù),分析各類元素在不同巖漿巖單元中的含量及變化特征。結(jié)合區(qū)域地質(zhì)背景及成礦規(guī)律基礎(chǔ)上,探討各巖漿巖地質(zhì)單元的含礦性及找礦潛力,以期為該區(qū)下一步找礦工作提供依據(jù)。
研究區(qū)處于松潘-甘孜復(fù)合造山帶南段,巖漿巖廣泛發(fā)育,主要是印支晚期-燕山早期(中)酸性侵入巖和二疊紀(jì)基性火山巖。侵入巖主要分布于研究區(qū)西部鐵廠河-橋棚子以及中北部羊房溝-滴癡山一帶,面積212 km2(見圖1)。區(qū)內(nèi)侵入巖,多以巖株形式產(chǎn)出,少部分為巖枝或巖脈。巖石類型多為二長系列酸性巖(花崗巖),少量為二長系列中性巖。研究區(qū)內(nèi)中酸性侵入巖可劃分為兩個(gè)系列:三疊紀(jì)石英二長巖-石英正長巖系列和侏羅紀(jì)二長花崗巖-正長花崗巖系列。圖1下部為鐵廠河巖體,上部從左至右分別為橋棚子巖體、羊房溝巖體、滴癡山巖體、鍋底凼巖體。鍋底凼石英二長巖巖體分布于斜卡鄉(xiāng)花木林,出露面積約10 km2;羊房溝石英二長巖-石英正長巖巖體在研究區(qū)北西部,出露面積約45 km2;滴癡山二長花崗巖巖體分布于斜卡鄉(xiāng)麻窩溝,出露面積約100 km2;橋棚子正長花崗巖巖體分布于西部龍溪溝,出露面積約42 km2;溝鐵廠河二長花崗巖-正長花崗巖巖體分布于西南部鐵廠河,出露面積約15 km2。
1-第四系;2-上三疊統(tǒng);3-中三疊統(tǒng);4-下三疊統(tǒng);5-上二疊統(tǒng);6-中二疊統(tǒng);7-下石炭統(tǒng);8-下志留統(tǒng);9-新元古界;10-輝綠巖脈;11-中-細(xì)粒二云二長花崗巖;12-中-粗粒二云二長花崗巖;13-正長花崗巖;14-中-細(xì)粒二云正長花崗巖;15-中-粗粒二云正長花崗巖;16-黑云正長花崗巖;17-堿長正長巖;18-黑云二長花崗巖;19-石英正長巖;20-石英閃長巖;21-角閃二長巖;22-花崗偉晶巖脈;23-花崗細(xì)晶巖及花崗斑巖脈;24-整合接觸界線;25-涌動(dòng)侵入接觸界線;26-平行不整合接觸界線;27-逆斷層;28-正斷層;29-性質(zhì)不明斷層;30-走滑斷層
研究區(qū)地處橫斷山脈川西高原,地勢北東高南西低,海拔2 000~5 267 m,地形坡度40°~60°,局部地形坡度達(dá)70°,屬高山深切割區(qū)。常年性溪流發(fā)育,形成羽狀和樹枝狀水系,由南向北匯合流入九龍河,最后匯入雅礱江。屬亞熱帶高山型氣候,最高氣溫30 ℃~35 ℃,最低氣溫-10 ℃,年平均氣溫15 ℃。12月~次年2月為積雪期,6~10月為雨季。年降雨量主要集中于7~9月,平均降雨量1 200 mm。
四川九龍-烏拉溪地區(qū)水系沉積物測量總面積1 350 km2。采樣點(diǎn)6 148個(gè),采樣密度4~6個(gè)點(diǎn)/km2。采樣粒級為-10~+60目。本次水系沉積物采樣部位大部分在沖溝溝底采集,部分地段在河漫灘、河流沖洪積扇、殘坡積等部位采集。采樣水系主要為一級水系,占總樣數(shù)的95.20%;二級水系次之,占總樣數(shù)的2.99%。采樣介質(zhì)為各種自然粒級的巖石碎屑物質(zhì)及砂質(zhì)組分,盡量避免了采集淤泥和有機(jī)質(zhì),采樣成分以中粗砂及細(xì)砂為主。
化探樣品分析測試工作由中國地質(zhì)科學(xué)院礦產(chǎn)綜合利用研究所分析測試中心承擔(dān)完成,樣品加工、分析測試、質(zhì)量監(jiān)控均按《1:5萬地球化學(xué)普查規(guī)范》的要求嚴(yán)格執(zhí)行。本次1:5萬化探樣品采用瑪瑙球磨機(jī)研磨至-0.074 mm(-200目),分析元素為Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、W、Sn、Mo、Cr、Co、Ni、Cd、Hg、P17種元素,詳細(xì)分析方法及方法參數(shù)見表1。
表1 分析方法參數(shù)表 μg·g-1
根據(jù)研究區(qū)1:5萬水系沉積物測試樣品分析成果,通過研究區(qū)背景值與中國西南地區(qū)水系沉積物背景值進(jìn)行比較,得出各元素的濃集克拉克值(K),根據(jù)K值的大小確定元素的富集程度,K≥1.5為強(qiáng)富集,1.5>K≥1.2為富集,1.2>K≥0.8為含量接近,K<0.8為貧乏。變異系數(shù)Cv≥1.5,為極不均勻分布;1.5>Cv≥1.0為很不均勻分布;1.0>Cv≥0.5為不均勻分布;Cv<0.5為均勻分布。相關(guān)地球化學(xué)特征參數(shù)見表2。
表2 研究區(qū)背景特征參數(shù)統(tǒng)計(jì)表
與中國西南地區(qū)水系沉積物背景值相比,研究區(qū)Cu、Cr、Ni的K值分別為1.60、1.58和1.55,表現(xiàn)為強(qiáng)富集的分布特征;Co、W、Sn表現(xiàn)為富集分布特征;Zn、Au、Ag表現(xiàn)為背景分布特征;Pb、Cd、Mo、As、Sb、Hg元素的K值<0.80,表現(xiàn)為地球化學(xué)貧乏分布特征。Cd、Mo、Sb、Bi、Hg元素變異系數(shù)(Cv)均大于1.5,屬極不均勻分布,其中Hg的變異系數(shù)為144.48,Cd的變異系數(shù)為9.72,Sb的變異系數(shù)為5.83,Bi的變異系數(shù)為5.4,Mo的變異系數(shù)為2.71;不均勻分布的元素有Au、W、As;其余元素均為均勻分布。研究區(qū)Cd、Hg、Mo、Sb元素呈極不均勻分布,反映了中酸性巖漿作用與構(gòu)造作用疊加;Au、W、As呈不均勻分布,反映了中酸性巖漿巖活動(dòng)與變火山巖作用疊加;總體上也反映了這些元素金屬活潑性較強(qiáng),在研究區(qū)局部地段富集;綜合考慮說明該區(qū)Au、Cu、Pb、Zn、Ag具有相對有利成礦的地球化學(xué)條件。
用未剔除特高值的原始分析數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì),計(jì)算研究區(qū)及各地質(zhì)單元元素的平均值X、變異系數(shù)Cv、濃集系數(shù)K。相對富集系數(shù)(K)為各元素的算術(shù)平均值與研究區(qū)各元素背景值的比值;變異系數(shù)(Cv)為各元素的標(biāo)準(zhǔn)離差與其算術(shù)平均值的比值。研究區(qū)主要出露三疊紀(jì)及侏羅紀(jì)中酸性侵入巖,按不同的侵入單元,將其劃分到對應(yīng)時(shí)代對其元素富集、分異特征進(jìn)行討論(見表3),統(tǒng)計(jì)了各侵入單元中的元素富集程度及其分異程度(見表4)。
表3 研究區(qū)侵入單元參數(shù)統(tǒng)計(jì)表
續(xù)表
表4 研究區(qū)侵入單元元素富集及分異程度表
三疊紀(jì)中酸性侵入巖:主要分布于研究區(qū)北部,包括羊房溝巖體、滴癡山巖體、鍋底凼巖體(見圖1),巖性主要為石英正長巖、堿長正長巖及角閃二長巖。石英正長巖和堿長正長巖中W、Sn、Mo均為強(qiáng)富集,Hg富集,Pb、Ag呈高背景含量分布;角閃二長巖中Mo富集,Au呈高背景含量分布;黑云二長花崗巖中W、Sn富集,Hg呈高背景含量分布。從變異程度來看,Bi、W在石英正長巖中的強(qiáng)分異反映后期酸性侵入成分疊加;Ag在正長巖中強(qiáng)分異反映巖漿熱液作用疊加;Mo的分異表明后期酸性侵入成分疊加。三疊紀(jì)侵入巖中,W、Sn均呈富集-強(qiáng)富集分布,具有形成云英巖型鎢錫礦潛力;Au、Ag、Pb的高背景含量分布,疊加后期多期次的巖漿熱液活動(dòng),在巖體內(nèi)外接觸帶周圍有尋找石英脈型金、銀、鉛的潛力。
侏羅紀(jì)中酸性侵入巖:主要分布于研究區(qū)西部和西南部,包括鐵廠河巖體和橋棚子巖體(見圖1),巖性主要為二云二長花崗巖、黑云母正長花崗巖和二云正長花崗巖。二長花崗巖中Bi強(qiáng)富集,Pb、Sn富集,Ag呈高背景含量分布;黑云母正長花崗巖中Sn呈富集分布,Bi富集,Pb、Ag呈高含量背景分布;二云正長花崗巖中Bi、W、Sn強(qiáng)富集,Pb、Ag、Au呈高背景含量分布。二長花崗巖Pb、Zn的強(qiáng)分異反映中溫?zé)嵋函B加作用,Cd強(qiáng)分異反映當(dāng)?shù)卮嬖诳赡艽嬖谥亟饘俪瑯?biāo);黑云母正長花崗巖中W分異反映酸性侵入組分的遷移,As的分異反映構(gòu)造參與的礦化作用;二云正長花崗巖中W強(qiáng)分異,As、Sb、Bi分異,反映巖體與地層接觸疊加作用、構(gòu)造帶巖漿熱液活動(dòng)頻繁,Cu、Ag、Ni、W、Mo的后期分異表明中高溫-中低溫元素參與的后期礦化疊加,侏羅紀(jì)花崗巖與T2zg(中三疊統(tǒng)扎尕山組)大理巖接觸,接觸帶上角巖化蝕變明顯,有尋找矽卡巖型鉛鋅多金屬礦潛力。
研究區(qū)侵入時(shí)代主要為三疊紀(jì)及侏羅紀(jì),其中Cu、As、Sb、Hg、W、Sn、Mo、Co、Cr、Ni富集系數(shù)由侏羅紀(jì)-三疊紀(jì)升高,W、Sn、Mo在三疊紀(jì)強(qiáng)富集分布,Hg富集分布,高溫元素最佳富集侵入時(shí)代為三疊紀(jì);Pb、Zn、Ag、Au富集系數(shù)由侏羅紀(jì)-三疊紀(jì)降低,Pb在侏羅紀(jì)富集分布。
1)研究區(qū)Cu、Cr、Ni強(qiáng)富集;Co、W、Sn富集;Cd、Mo、Sb、Bi、Hg屬極不均勻分布,Au、W、As呈不均勻分布。綜合分析研究區(qū)Au、Cu、Pb、Zn具有相對有利成礦的地球化學(xué)條件。
2)三疊紀(jì)巖體中W、Sn呈富集到強(qiáng)富集,為高溫元素最佳富集侵入時(shí)代。其中石英正長巖和堿長正長巖中W、Sn、Mo強(qiáng)富集,Hg富集,Pb、Ag呈高背景含量分布,Bi、W、Ag強(qiáng)分異,具有較好的W、Ag成礦地質(zhì)條件;角閃二長巖中Mo富集,Au呈高背景含量分布;黑云二長花崗巖中W、Sn富集。
3)侏羅紀(jì)巖體中Bi、Sn呈富集到強(qiáng)富集分布,Pb、Zn、Ag、Au相較于三疊紀(jì)巖體含量升高。二長花崗巖中Bi強(qiáng)富集,Pb、Sn富集,Pb、Zn呈強(qiáng)分異;黑云母正長花崗巖中Sn呈富集分布,Bi富集;二云正長花崗巖中Bi、W、Sn強(qiáng)富集,W強(qiáng)分異。侏羅紀(jì)花崗巖與T2zg大理巖接觸帶有尋找矽卡巖型鉛鋅多金屬礦潛力。