西藏甲玛铜多金属矿有用元素空间分布特征及地质意义

郭衍游 王 焕 畅哲生 唐晓倩 丁 帅

（1.淮海工学院，江苏 连云港222005；2.中国地质科学院 矿产资源研究所，北京100037；3.西藏华泰龙矿业开发有限公司，拉萨850000；4.成都理工大学 地球科学学院，成都610059）

西藏甲玛铜多金属矿是位于冈底斯成矿带的重要矿床，根据2008～2009年的勘查成果，铜、钼、铅、锌、伴生金、伴生银均达到大型以上规模［1，2］。矿区内岩浆活动强烈，有多种类型岩浆岩出露。与常见岩浆岩型矿床不同的是，甲玛矿床主矿体产于夕卡岩－角岩系统中，而不是直接产于岩体内或其蚀变带内［1］。甲玛矿床在斑岩－夕卡岩成矿过程中，形成了复杂的有用元素组合及分布特征［3－5］，揭示其分布特征对进一步研究矿床成因、外围找矿以及矿山开采都有重要意义。郑文宝等人对矿区有用元素的平面分布进行了详细研究，指出有用元素的平面分带由SW →NE表现为：Pb＋Zn（Au＋Ag）→Pb＋Zn（Cu＋Au＋Ag）→Cu（Mo＋Au＋ Ag）→ Cu＋Mo（Au＋Ag）→ Mo，从地表到深部，矿化呈现由铅锌矿化向铜钼矿化、钼矿化变化的规律［6］。但是，在三维空间中有用元素的分布是否具有类似的规律，目前还没有详细研究。本文通过钻探取样数据，研究了 Au、Ag、Cu、Mo、Pb、Zn共6种有用元素在不同海拔高度上的分布规律。

1 矿体地质特征

甲玛铜多金属矿区的大地构造位置处于特提斯构造域冈底斯－念青唐古拉板片中南部［7］。矿区出露地层主要为下白垩统林布宗组（K1l）砂板岩、角岩（矿体顶板）以及上侏罗统多底沟组（J3d）灰岩、大理岩（矿体底板），第四系仅在牛马塘地区有少量出露。矿区岩浆岩主要呈脉岩产出，岩石类型包括花岗斑岩、黑云母二长花岗斑岩、花岗闪长斑岩、石英闪长玢岩、闪长玢岩、闪长岩、闪斜煌斑岩、角闪辉绿（玢）岩、石英辉长岩等（图1），其中偏中性斑岩含矿性较好［8］。

甲玛矿区矿体分为斑岩型铜钼矿体、夕卡岩型铜多金属矿体以及角岩型铜钼矿体，构成斑岩型－夕卡岩型－角岩型矿床。主矿体为夕卡岩型，呈层状、厚板状产于林布宗组砂板岩、角岩与多底沟组灰岩、大理岩间的层间扩容构造带内，走向约300°，沿走向延伸约2.8km；倾向30°，沿倾向延伸超过2.2km。小矿体受矿区滑覆构造控制，呈透镜状产于滑覆体内部，规模较小。角岩型矿体多呈厚板状、似层状、透镜状产于夕卡岩型矿体上部林布宗组角岩中。斑岩型矿体主要呈细脉－浸染状产于斑岩脉中，规模较小。

2 样品采集及数据预处理

图1 甲玛矿区地质图Fig.1 Geological chart of the Jiama ore field

本次研究采用的原始数据为21 911个化学样品分析数据，样品采集于甲玛主矿体的173个钻孔和10个探槽。由于样品特高品位不能真实地反映矿体的统计特性，首先采用频率曲线法对特高品位进行了替代处理。为了反映有用元素沿矿体顶部、中部、底部的分布情况，需要改变样品点的坐标系统，建立相对矿化体的新坐标系统。甲玛主矿体为似层状，倾向约30°，倾角约10°；因此，将所有样品点绕坐标为（北坐标：3280000，东坐标：16370000）的点沿水平面逆时针旋转30°，再绕坐标为（北坐标：3291250，海拔高度：4.6 km）的点沿铅直面向上旋转10°，得到新坐标系统里的坐标。然后将样品点按新的坐标分为不同的高度范围（表2），分别画出不同高度范围内有用元素的平面等值线图。

表1 海拔高度划分及样品数据个数Number of samples and the range of altitude

3 元素分布特征及地质意义

在垂向不同高度上，Au、Ag、Cu、Mo、Pb、Zn这6种有用元素的平面等值线见图2。

Au、Ag、Cu元素含量高值范围基本吻合，矿体底部的含量高值出现于36线中部ZK3608；随着高度增加，高值范围以ZK3608为中心逐渐向外扩散。ZK3608底部为含黄铜矿石榴子石夕卡岩，上覆花岗闪长斑岩和角岩，岩体的出现表明成矿与岩浆活动具有紧密联系。以海拔高度4.5 km为界，表现出不同的分布特征。4.5km以下呈较明显的环形扩散；4.5km以上高值主要分布于矿体北西和南东的边缘区域，呈较明显的线形扩散。

Mo元素在矿体底部主要富集于16线北部ZK1616和20线中部ZK2010附近，出现2个富集中心。ZK1616底部为Cu－Mo矿化夕卡岩，其上为Mo矿化硅化角岩，矿化体上覆花岗斑岩和角岩。ZK2010底部为钼矿化石英正长斑岩，其上为Cu－Mo矿化夕卡岩，矿化体上覆花岗闪长斑岩和角岩。与Cu的高值中心ZK1616类似，都有斑岩出现，表明Cu、Mo矿化与岩浆活动具有紧密联系。随着高度增加，Mo的分布范围较Cu更大，表明其迁移能力较强的特点；但是大体上仍表现出以16线、20线附近为中心向外扩散的特征。

图2 甲玛6种有用元素不同高度范围等值线图Fig.2 Contours of the six useful elements at different altitudes in Jiama

Pb、Zn是2种紧密共生的元素，分布规律非常一致；但是表现出与其他4种元素完全相异的特征。Pb、Zn分布范围小，主要分布于矿体东南侧的铅山，且高值分布于海拔高度＞4.5km区域，表现出浅成低温成矿特点。

在海拔高度＜4.5km范围，Au、Ag、Cu、Mo这4种元素呈环形分布。在海拔高度＞4.5km范围内；Au、Ag、Cu、Mo、Pb、Zn这6种元素高值则呈近似带状分布，带状主轴方向为近NW向。甲玛矿区内，北东和北西向线性构造规模大、数量多，是重要的控矿构造［1］。从遥感影像上看，矿区也是以NWW向断裂为主［9］。这表明矿体深部成矿受环形构造控制，在矿体中上部成矿受线性构造控制。

总体上，甲玛主矿体底部海拔高度为4.2km附近存在一个含矿中心，该中心以富含Cu、Au、Ag为特点；随着高度增加，主矿体中上部有用元素富集范围围绕该含矿中心向周围扩散，很好地体现了深部岩浆热液作用导致的元素三维分带特征。据此可以推测，在36线底部存在一个深部流体中心，受推覆构造作用，其位置可能在其底部的偏北方向，流体来源与岩浆活动有关。

4 讨论

矿体中有用元素的空间分布受元素地球化学特性、成矿作用过程及控矿构造等因素的影响。

Au、Ag、Cu、Mo、Pb、Zn这6种元素中，Cu、Pb、Zn、Au、Ag均为亲铜元素，容易形成于同一矿床之中。在岩浆热液矿床中，Pb和Zn的富集偏向于较低温度条件，常形成于矿床浅部；Cu则趋向富集于矿床深处、中心［10］；Au、Ag与Cu的地球化学性质接近，也富集于矿床深处、中心。甲玛矿床形成与岩浆热液活动密切相关，其元素空间分布特征很好地体现了这种地球化学性质。甲玛矿床中钼的分布明显与上述元素不同，通常分布在Cu的外围，其高值分布范围较Cu的范围大，其原因与钼的地球化学性质有关。钼是钨钼族元素，在热液作用过程中性质活泼，迁移能力强［10］，所以其高值分布范围较大。

在海拔高度＜4.5km范围，Au、Ag、Cu、Mo这4种元素呈环形分布；在海拔高度＞4.5km范围，元素呈现近似带状分布。这种特征与成矿作用过程及矿区构造有密切关系。甲玛铜多金属矿受由北向南的推覆－滑覆构造控制，中新世Langhian期（15Ma B.P.）岩浆沿滑覆构造形成的扩容空间上侵，形成夕卡岩型－角岩型铜多金属矿体［8］。在矿体深部受岩浆上侵影响，元素分布呈环状特征；在矿体中上部，受滑覆构造形成的线性构造影响，元素分布呈近似带状特征。

5 结论

根据Au、Ag、Cu、Mo、Pb、Zn这6种元素的三维空间分布规律研究，可以得出如下结论：

a.矿体底部海拔高度为4.2km附近存在一个含矿中心，为岩浆热液上升中心。

b.有用元素由矿体底部向上呈现出明显的由中心向外围扩散的特点，底部受岩浆上侵影响，呈环状分布；中上部受线性构造影响，呈近似带状分布。

c.在36线底部偏北方向可能存在一个深部流体中心，流体来源与岩浆活动有关。

有用元素空间分布特征研究在很大程度上受制于采样条件。由于甲玛主矿体的北边界至今仍未准确控制，已有样品在矿区的分布不够均匀，矿区北东部分的有用元素分布规律仍不清楚。随着甲玛矿区勘探、开发工作的深入，这些问题可望得到解决。

感谢西藏华泰龙矿业开发有限公司提供了良好的工作条件以及对相关工作的资助。

［1］唐菊兴，王登红，钟康惠，等.西藏自治区墨竹工卡县甲玛铜多金属矿区0－16－40－80、0－15线矿段铜多金属矿勘探报告［R］.拉萨：西藏华泰龙矿业开发有限公司，2009.

［2］唐菊兴，王登红，钟康惠，等.西藏自治区墨竹工卡县甲玛矿区外围铜多金属矿详查报告［R］.拉萨：西藏华泰龙矿业开发有限公司，2009.

［3］冯孝良，管仕平，牟传龙，等.西藏甲马铜多金属矿床的岩浆热液交代成因——地质与地球化学证据［J］.地质地球化学，2001，29（4）：40－48.

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