馬 潔 魯文華 李余生
(1.成都理工大學地球科學學院;2.四川省地質礦產勘查開發局物探隊)
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西藏叉茶卡地區水系沉積物特征及成礦分析*
馬潔1,2魯文華2李余生1
(1.成都理工大學地球科學學院;2.四川省地質礦產勘查開發局物探隊)
摘要通過在西藏叉茶卡地區開展1∶50 000水系沉積物地球化學測量工作,首先對測量數據進行了統計分析,然后對元素的富集離散、元素組合以及元素空間分布等地球化學特征進行了歸納總結。以此為基礎初步認為聶爾錯巖群和競柱山組2套地層元素富集系數高、變異系數大、呈非均勻分布,表明該類元素離散程度高,在地質作用過程中發生了明顯的富集貧化,有利于局部成礦。
關鍵詞水系沉積物測量地球化學特征富集系數變異系數成礦預測
西藏叉茶卡地區主要位于青藏高原腹地的班公湖—怒江結合帶南緣與岡底斯—念青唐古拉陸塊北緣結合地帶,經歷了晚三疊世以來的離散拉張、擠壓會聚、碰撞造山和陸內造山的構造演化,形成了班公湖—怒江帶南緣的多島弧盆系,造就了構造巖漿帶與俯沖雜巖帶相間分布的構造格局,為Cu、Au等多貴金屬礦產的形成創造了得天獨厚的地質條件[1-4]。本研究結合區內1∶50 000水系沉積測量成果,對區內元素地球化學特征進行詳細分析,供區內找礦參考。
1區域地質背景
1.1地層
工作區地層出露面積占工作區總面積的64%,第四系松散沉積物發育,基巖面積約占36%。出露地層有上三疊統—下白堊統聶爾錯巖群[(T3-K1)N]、獅泉河蛇綠巖群[(T3-K1)Sh],上侏羅統日松組(J3r),下白堊統去申拉組(K1q)、多尼組(K1d)、郎山組(K1l),上白堊統競柱山組(K2j),古近系牛堡組(E1-2n)、邦巴組(E2-3b)、第四系全新統沖洪積物(Qhpal)、湖積(Qhl)和坡殘積層(Qhsl),見少量更新統湖積層(Qpl)。
1.2構造
工作區位于班公湖—怒江結合帶西段南緣與岡底斯—念青唐古拉陸塊北緣,形成了以NWW向為主的區域構造系統與NNW、NNE、NEE向后期斷裂共存的構造格局和不同時代、不同構造環境的沉積建造與巖漿巖規律性分布的特征。工作區一級構造單元屬西藏—三江造山系,跨班公湖—怒江結合帶南緣多島湖盆系和岡底斯—念青唐古拉微陸塊等2個二級構造單元。以鹽湖斷裂、嚇拉錯斷裂和聶爾錯斷裂為界,由北至南將工作區劃分為斑公湖—怒江帶的阿翁錯火山-巖漿弧、獅泉河次級結合帶和岡底斯—念青唐古拉微陸塊的革吉弧后盆地等3個三級構造單元[5-7]。
1.3巖漿巖
工作區巖漿巖分布廣泛,約占工作區面積的36%,主要形成于印支期和燕山期,類型有蛇綠巖、中—酸性侵入巖和中—新生代火山巖。蛇綠巖分布于獅泉河次級結合帶中,中—酸性侵入巖分布于阿翁錯火山-巖漿弧和革吉—雄巴巖漿帶北緣的帕阿巖漿弧。中生代火山巖多分布于阿翁錯火山-巖漿弧中,新生代火山巖分布于工作區東南角的邦巴組中。
2地球化學特征
研究區完成了1∶50 000地球化學水系沉積物測量工作[8],野外采樣面積1 715 km2,完成采樣點7 434個,重復樣96件,野外現場加工樣品2 098件,總采樣密度4.19件/km2,成礦重點區域采樣密度達4.46件/km2。
2.1化探數據統計特征
工作區分析了Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Hg、W、Sn、Mo、Cd、Ni、Co等15種元素,以該15種元素的含量均值為豐度值,將原始數據轉換成對數值,按傳統方法剔除特高值后,計算出各元素的含量均值,即為工作區背景值,并與克拉克值、全國背景值進行對比,計算出相關的地球化學參數,見表1。
工作區水系沉積物測量樣品元素背景值高于克拉克值的元素有As、Pb、Sb、Bi、W、Sn等;與全國背景值相比,工作區水系沉積物樣品Au、As、Sb、Bi、W、Sn等含量較高,具有一定的富集趨勢,變異系數較大的有Au(0.504)、As(1.254)、Cu(1.561)、Pb(1.086)、Zn(2.594)、Ni(6.723)、Co(0.728),顯示Au、Cu應為該區主要關注的成礦元素,與蛇綠巖套基性—超基性侵入巖有關的Ni、Co也具有一定的成礦潛力[9-10]。

表1 西藏叉茶卡地區元素背景值
注:Au、Ag含量單位為(×10-9),k1為工作區背景值/克拉克值,k2為工作區背景值/全國背景值。
2.2元素的富集離散特征
各元素原始數據的變異系數(Cv1)和背景數據的變化系數(Cv2)分別反映該2類數據集的離散程度,據此用Cv1/Cv2反映背景擬合處理時對離散值(主要是特高值)的削平程度。分析結果表明:①Ni、Zn、Pb、Cu、As、Co、Au在工作區高強數據多,變化幅度很大,成礦可能性很大,礦化點主要分布于聶爾錯巖群(J3-K1N)和競柱山組(K2j)地層中;②Au、As、Sb、Hg異常的分布與斷裂構造關系較密切,Cu、Pb、Zn、Ag、Cd等則與中—酸性侵入巖體有關[11-14];③W、Sn、Mo、Bi高強數據較少,成礦可能性相應較小;④Co、Ni高強數據較少,異常主要集中于工作區東部聶爾錯斷裂帶附近,主要與獅泉河群蛇綠巖套之超基性巖體關系密切,成礦可能性亦較小。
元素變異特征統計表明:①變異系數(Cv)大于1.0的元素有Cu、Pb、Zn、As、Ni,其中Ni變異系數(Cv)最大,為6.723;②Au、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Ni富集程度相對較高,具有高富集強變異的元素為Cu、Pb、Zn、As、Ni,表明該類元素易富集成礦,可作為工作區的重點找礦元素。
2.3元素組合特征
由聚類分析譜系圖(圖1)可知,在r=0.1~0.2的相似水平上,工作區元素可大致分為2個群,1組為Hg、As、Sb、Cu、Zn、Co、Ni,另1組為W、Sn、Mo、Bi、Pb、Au、Ag、Cd,前者反映了蛇綠巖套之基性火山巖、侵入巖與超基性巖體的分布,同時又反映了區域地質構造的分布趨勢;后者反映了與中—酸性侵入巖的分布有密切關系。

圖1 主要成礦元素R型聚類分析譜系
前1組7個元素中,Co、Ni可劃為1組,其相關系數最高(r=0.875),反映二者相同的地球化學行為;在r=0.6相似水平,Cu、Zn可劃為1組,兩者在r=0.4的相似水平上可劃為1組,反映該組元素主要與基性巖類有關;As、Sb可劃為1組,其相關系數為0.375,大致在r=0.125的相似水平上可與Co、Ni、Cu、Zn歸為1組。后1組8個元素中,Sn、Ag可劃為1組,其相關系數約為0.65;在r=0.35相似水平Pb、Cd可劃為1組,并在r=0.175相似水平上可與Sn、Ag劃為1組;在r=0.35相似水平上,W、Mo可劃為1組;Bi在r=0.2的相似水平上可與W、Mo劃為1組,反映與高溫熱液活動、特別是與中—酸性巖類有關;Au相關系數為0.375,大致在r=0.15的相似水平上可與W、Mo、Bi歸為2組。
根據上述分析,可將工作區元素分為Co、Ni、Cu、Zn,As、Sb、Hg,W、Mo、Bi、Au,Sn、Ag、Pb、Cd等4個組合。
2.4元素空間分布特征
工作區各元素分布所反映出的元素分散貧化、集中富集的分布特征,在一定程度上反映了地層及巖漿巖的變化特征,同時也反映了區域內構造及礦產的分布特征[14-15]。工作區內的獅泉河次級結合帶區域為各元素的富集帶,Au、As、Sb、Hg、Cu、Pb、Zn、Ag、Ni、Gr、Co在此富集,具體表現為背景值較高,主要異常均分布于該區域。獅泉河次級結合帶南西部的工作區革吉小區內,W、Sn、Mo、Bi、Cu、Pb、Ag較富集,獅泉河次級結合帶北東阿翁錯小區內則較富集W、Sn、Mo、Bi,在工作區中部獅泉河次級結合帶附近區域,多數元素都有富集現象,反映近NW—SE向區域性大斷裂的分布,龍以Au、Cu、Pb、As、Sb、Ag等低溫元素組合異常反映更為清晰,異常規模較大,連續性好[16]。
3討論
工作區地層中,聶爾錯巖群(J3-K1N)、競柱山組(K2j)等2套地層元素富集系數高、變異系數大,呈非均勻分布,表明該類元素離散程度高,在地質作用過程中發生明顯富集貧化,有利于局部成礦。而第四系沉積物中雖然富集度不高,但絕大多數元素變異系數大,呈極不均勻分布,元素離散程度高,有利于淋濾帶次生富集形成砂礦床和淋積型礦床。巖漿巖中,黑云母花崗閃長巖(K1γδβ)中主要成礦元素背景值不高,但絕大多數元素變異系數較大,與阿翁錯巖體內穿插的各類脈巖密切相關,表明巖體內熱液活動強烈,圍巖蝕變普遍,曾發生過多期與斷裂活動相關的地下熱液向上運移的成礦活動,有利于局部成礦。
參考文獻
[1]謝學錦,劉大文.地球化學填圖與地球化學勘查[J].地質論評,2006,52(6):721-737.
[2]蔣永建,魏俊浩,周京仁,等.勘查地球化學新方法在礦產勘查中的應用及其地質效果[J].物探與化探,2010(2):134-138.
[3]孟令華.內蒙古東烏珠穆沁旗霍布仁布敦地區土壤地球化學異常信息評價[D].青島:山東科技大學,2011.
[4]席明杰,馬生明,朱立新,等.西藏羊八井—寧中地區水系沉積物中分散元素地球化學特征及其對找礦的指示意義[J].地球學報,2013(6):702-712.
[5]徐爭啟.攀枝花市區水系沉積物中重金屬元素地球化學研究[D].成都:成都理工大學,2005.
[6]徐爭啟,滕彥國,庹先國,等.攀枝花市水系沉積物與土壤中重金屬的地球化學特征比較[J].生態環境,2007(3):739-743.
[7]戴慧敏,鮑慶中,宮傳東,等.因子分析法對內蒙古查巴奇地區水系沉積物地球化學分區的應用研究[J].現代地質,2010(2):245-251.
[8]劉君,潘亮,趙鶴森,等.水系沉積物測量在老撾巴烏地區的應用[J].金屬礦山,2015(2):92-97.
[9]王永華,龔鵬,龔敏,等.成礦帶1∶20萬水系沉積物地球化學分區的方法及地質意義:以西藏岡底斯銅多金屬成礦帶為例[J].現代地質,2010(4):801-806.
[10]楊少平,劉華忠,孔牧,等.羌塘高原典型礦區水系沉積物地球化學特征與區域化探掃面方法[J].地球學報,2015(3):367-376.
[11]李宏錄.青海省茫崖水系沉積物地球化學特征及成礦遠景區的圈定[D].北京:中國地質大學,2013.
[12]陸順富,曾鍵年,李錦偉,等.銅陵—池州地區水系沉積物測量地球化學特征及找礦方向[J].物探與化探,2014(2):227-233.
[13]席明杰,馬生明,趙波,等.西藏羊八井—青龍地區水系沉積物元素背景值及分布特征[J].巖礦測試,2014(1):81-89.
[14]趙武強,崔森,鄒先武,等.湖南禾庫地區水系沉積物地球化學特征及找礦預測[J].中國地質,2014(2):638-647.
[15]馬曉陽,崔玉軍,李祥佑.大興安嶺北部森林沼澤區1∶5萬水系沉積物測量方法研究[J].物探與化探,2002(6):433-435.
[16]熊小龍.1/5萬水系沉積物測量的若干方法問題[D].合肥:合肥工業大學,2014.

中鋼馬礦院“從尾礦中回收難選的菱鐵礦、
褐鐵礦選礦工藝技術研究”通過鑒定
2016年1月22日,受安徽省科學技術廳委托,省科技成果轉化服務中心組織有關專家在馬鞍山市召開了“從尾礦中回收難選的菱鐵礦、褐鐵礦選礦工藝技術研究”成果鑒定會。該項目鑒定委員會由中國工程院蔡美峰院士等7位專家組成。
該項目以南京梅山冶金發展有限公司礦業分公司選礦廠降磷系統尾礦為研究對象,研究了多種物理選礦方法集成的高效分選工藝。強磁預選拋尾作業產率達30%,實現了高效拋尾;對預富集精礦再磨采用強磁選提鐵、堿性正浮選、弱酸性正浮選和堿性反浮選有效集成的選礦工藝,并結合高效捕收劑的應用,充分實現了鐵礦物與脈石礦物的高效分離,強磁—磨礦—反浮選流程獲得鐵精礦品位50.08%、回收率45.08%的分選指標;預富集精礦深度還原—磁選—再磨—磁選工藝流程選別,獲得品位90.06%、回收率為91.95%的鐵粉。強磁預選工藝在梅山選礦廠得到成功應用,從降磷尾礦中回收產率70%以上的水泥鐵質校正劑,減少了尾礦的排放量,經濟、社會和環境效益顯著,研究成果具有廣泛的推廣應用前景。鑒定委員會專家一致認為:本項目研制的高效分選新工藝創新性突出,整體技術達到了國際先進水平,建議進一步推廣應用。
(收稿日期2015-09-16)
*中國地質調查局計劃項目(編號:資[2012]礦評03-003-040)。
馬潔(1990—),女,碩士研究生,610059 四川省二仙橋東三路1號。