新疆东准乌伦布拉克斑岩型铜矿床元素迁移规律研究及成矿预测

陈宏强,马生明,岑 况,李景运

(1. 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所，河北廊坊 065000；2. 中国地质大学，北京 100083)



新疆东准乌伦布拉克斑岩型铜矿床元素迁移规律研究及成矿预测

陈宏强1，2,马生明1,岑 况2,李景运1

(1. 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所，河北廊坊 065000；2. 中国地质大学，北京 100083)

乌伦布拉克铜矿床位于新疆东准北塔山地区，是中亚-兴蒙斑岩铜矿带的一部分，近年来在该成矿带的境外发现了多处大型铜矿床。我国新疆北部斑岩型铜矿床也取得突破，相继发现了希勒库都克、哈腊苏、琼河坝等斑岩型铜矿床，具有良好的找矿前景，因此乌伦布拉克铜矿床值得进一步深入研究。本文通过对新疆乌伦布拉克铜矿床15种微量元素和9种常量元素含量的系统研究，总结出元素富集贫化特征，并对这些元素含量随着主成矿元素Cu含量变化的规律性进行了探讨，筛选出指标元素，对这些元素进行迁移量计算。以试验区K04勘探线剖面为例，以多维异常体系为指导，对元素空间分布特征和成矿与未成矿地段的地球化学特征差异进行初步讨论。结果表明：赋矿闪长岩体中元素带入带出特征明显。成矿阶段发生明显带入的元素包括S、Cu、Ag、As、Sb、Mo、W和Se，以及H2O+等，发生明显带出的元素包括Ba、Sr、Rb、Fe2O3等，带出元素形成的负异常范围更大，涵盖了带入元素形成的正异常。综合利用不同属性的异常，不仅可以直接有效地指示矿(化)体产出位置，也为试验区进一步找矿提供了方向。

成矿指示元素 质量迁移 多维异常体系 成矿预测 乌伦布拉克 新疆

Chen Hong-qiang, Ma Sheng-ming, Cen Kuang, Li Jing-yun. Regularities of element migration and metallogenic prediction in the Wulunbulake porphyry copper deposit, Eastern Junggar, Xinjiang[J]. Geology and Exploration, 2015, 51(6):1138-1149.

新疆位于亚欧大陆腹地，古亚洲和特提斯两大成矿带都贯穿新疆，使得该地区具有优越的成矿地质条件(喻亨祥等，2002；陈毓川2008；董连慧，2006，2010)。中亚-兴蒙斑岩型铜矿带更是贯通新疆北部，在该带上哈萨克斯坦、乌兹别克斯坦均发现了大型的斑岩铜矿床，我国近年来也发现了东天山、琼河坝等大型斑岩铜矿。这些矿床的发现预示着新疆东准地区斑岩型铜矿床具有较好的找矿前景(喻亨祥等，2002；杨富全等，2010)。本文通过对实验区内元素的地球化学特征进行研究，运用具成矿指示作用的元素质量迁移规律进行成矿预测。在成矿过程中，目前研究和应用较多是由元素的带入形成的正异常，近年来对元素的带出形成的负异常的研究和应用也开始为人们所关注(Goldbergetal.，2003；马生明等，2009，2011；艾金彪等，2013；席明杰等，2014；胡兆鑫等，2014)。随着研究的深入，除负异常以外，矿化剂S异常在指导找矿的巨大作用也逐步被发现，并建立了相对完善的多维异常体系(马生明等，2014)。乌伦布拉克试验区位于新疆奇台县北塔山区，喻亨祥等(2002)认为与铜矿化密切相关的岩石是一套由潜火山作用所形成的花岗质潜火山杂岩。本文以该矿床为研究对象，系统地研究了矿床中元素的富集贫化特征，筛选出富集和贫化地球化学勘查指标，并对各元素含量随成矿元素Cu含量变化规律进行讨论，利用Grant质量方程计算出元素的迁移量。利用元素的迁移量作出地球化学异常图，进一步确定这些元素异常特别是负异常的矿化指示意义，对试验区进一步找矿工作具有一定指导作用。

1 试验区概况

试验区内出露地层为中泥盆统蕴都喀拉组和下石炭统姜巴斯套组(图1)。中泥盆统蕴都喀拉组的地层呈北西-南向展布，岩性主要为滨-浅海相碎屑岩夹碳酸盐岩和少量火山碎屑岩，并发育大量的花岗细晶岩、闪长玢岩等脉体，该组地层是含矿的主要层位。下石炭统姜巴斯套组出露面积很小，主要岩性为具绿泥石化、绿帘石化、千枚岩化的碳质粉砂岩夹细砂岩。试验区内岩浆活动强烈，主要为海西期深成侵入岩，岩性主要为闪长岩、花岗闪长岩，多呈规模较小的岩株状产出于F1、F2断层附近及下石炭统姜巴斯套组地层的中部；区内浅成侵入岩主要岩性为石英斑岩、霏细斑岩，呈长条状分布于中泥盆统蕴都喀拉组地层中，严格受断层控制。试验区内构造主要发育两组大型断裂F1、F2，两组断裂横贯试验区，走向为北西-东南向。矿(化)体主要赋存于闪长岩体内部，以及与安山岩的接触带上(图2)。矿(化)体呈似层状、透镜状、脉状、分支复合脉状产出。

2 样品采集与测试

试验样品采自钻孔岩石，包括5条勘探线的10个钻孔。采样方式参照钻孔原生晕样品采样方法，连续捡块，采样间距 5～8 m。采集的岩心样品包括：闪长岩380件、安山岩92件，分析测试了24 项指标，用来研究矿床中元素富集贫化特征和规律，元素质量迁移规律研究选择K04勘探线。所有元素分析测试在中国地质科学地球物理地球化学勘查研究所中心实验室完成，结晶水的测定由河北省区域地质矿产调查研究所完成。样品分析质量监控结果表明，分析测试数据100%质量合格。

为了更加准确的描述岩石中元素的富集贫化特征，引用富集系数(q)的概念，定义如下:q=CAi/COi其中CAi为试验区岩石中元素i的平均含量，COi为中国岩石中元素i的平均化学组成(文中叙述为丰度)。根据元素富集系数(q)将元素划分为富集、贫化和惰性三种情况，并利用富集系数(q)将富集、贫化程度分别分为五个等级。(1)富集微量元素：弱富集(240)；(2)富集常量元素：弱富集(1.22.0)；(3)贫化元素：弱贫化(0.9>q>0.7)、中等贫化(0.7>q>0.5)、贫化(0.5>q>0.3)、明显贫化(0.3>q>0.1)、显著贫化(q<0.1)；(4)惰性元素：惰性微量元素(0.9

图1 乌伦布拉克试验区地质及工程布置图Fig.1 Map showing geology and engineering depolyment of the Wulunbulake experimental area1-全新统冲洪积；2-中泥盆统蕴都喀拉组岩屑凝灰岩；3-中泥盆统蕴都喀拉组生物碎屑灰岩；4-中泥盆统蕴都喀拉组紫红色砂岩；5-中泥盆统蕴都喀拉组砂岩；6-凝灰质粉砂岩；7-中泥盆统蕴都喀拉组凝灰质砂岩夹粉砂岩；8-花岗闪长岩；9-石英斑岩；10-蚀变带界限；11-断 层；12-钻孔编号；13-勘探线位置及编号1-Holocene proluvium；2-middle Devonian Yundukala Formation lithic tuff；3-middle Devonian Yundukala Formation bioclastic limestone；4-middle Devonian Yundukala Formation purple sandstone；5-middle Devonian Yundukala Formation sandstone；6-tuffaceous siltstone；7-middle Devonian Yundukala Formation tuffaceous sandstone with siltstone；8-granodiorite；9-quartz porphyry；10-alteration zone boundaries；11-fault；12-drillhole number；13-prospecting line position and number

图2 乌伦布拉克试验区K04号勘探线矿体剖面示意图Fig.2 Profile of ore body and veins along exploration line K04 in the Wulunbulake experimental area1-中泥盆统蕴都喀拉组砂岩；2-中泥盆统蕴都喀拉组生物碎屑灰岩；3-中泥盆统蕴都喀拉组凝灰岩；4-安山岩；5-闪长岩；6-钻孔； 7-矿(化)体1-middle Devonian Yundukala Formation sandstone；2-middle Devonian Yundukala Formation bioclastic limestone；3-middle Devonian Yun-dukala Formation tuff；4-andesite；5-diorite；6-drillhole；7-ore body

本文将微量元素归并为亲铜成矿元素、钨钼族元素、亲石分散元素、矿化剂元素和常量元素五类。

3 数据处理及分析

3.1 元素的的富集贫化特征

从表1中可以看出，在闪长岩中，主成矿元素Cu富集系数为35，达到明显富集特征，其余亲铜成矿元素都表现为中等富集特征。钨钼族元素Mo为显著富集，富集系数达到46；Sn表现为惰性特征；W为中等富集。亲石分散元素中Ba、Sr表现为中等贫化特征，富集系数分别为0.5、0.7； Li表现为弱富集特征；Rb表现为中等贫化特征，富集系数为0.7；Cs表现为弱贫化。矿化剂元素S表现为中等富集程度，C为弱富集特征。常量元素中Al2O3、CaO、K2O、Na2O、SiO2均表现为惰性特征；MgO表现为弱贫化特征；Fe2O3为中等贫化，富集系数为0.57；FeO为弱富集特征；H2O+富集系数为2.01，为显著富集特征。

在安山岩中，主成矿元素Cu富集系数为12，达到富集特征，其余亲铜成矿元素元素都为弱富集特征。钨钼族元素Mo富集系数为18，达到富集程度；Sn表现为惰性；W表现为弱富集特征。亲石分散元素Ba表现为弱贫化特征，Sr、Li、Rb、Cs都表现为惰性特征。矿化剂元素S达到了富集程度，富集系数为13；C表现为弱富集特征。常量元素中Al2O3、CaO、FeO、Na2O、SiO2均表现为惰性特征；K2O为弱富集特征，富集系数为1.41；Fe2O3为明显贫化，富集系数为0.29；MgO为中等贫化特征；H2O+富集系数为1.98，表现为明显富集特征。

3.2 元素富集贫化与Cu矿化关系

试验中分岩性按主成矿元素Cu含量升序方式将试验区其它元素含量进行排序，然后依据Cu含量水平将试验区Cu含量划分为依次递增的含量段，用来表示Cu矿化增强(马生明等，2009；弓秋丽等，2009；胡兆鑫等，2014)。

表1 乌伦布拉克试验区不同岩性元素含量特征统计表Table 1 Statistics of element content for different lithology in the Wulunbulake experimental area

注:岩石丰度据鄢明才等(1997)；X：元素含量平均值；q：富集系数；微量元素含量单位：Ag(×10-9)，其余元素(×10-6)；常量元素质量分数单位为10-2。

如表2所示，当Cu含量小于100×10-6时，亲铜成矿元素中只有Ag表现为惰性特征，As、Se、Sb含量均明显高于闪长岩中相应元素的丰度。随着Cu矿化的增强，Ag、Se呈现出正相关性。钨钼族元素Mo、W均表现富集特征，随着Cu矿化的增强，呈正相关性；Sn表现为惰性，富集程度与Cu矿化强度无关。亲石分散元素Ba、Sr、Cs均表现为贫化特征，随着Cu矿化的增强，Ba、Sr富集系数变化不大，Rb、Cs随着Cu矿化增强呈正相关性；Li在各个含量段都表现弱富集特征，在各个含量段都变化不大。矿化剂元素S、C都表现出富集特征，随着Cu矿化增强有着相同变化特征。在Cu含量大于500×10-6时，随着Cu矿化的增强，呈正相性。

常量元素Al2O3表现为惰性特征，但是不排除个别含量段上出现例外的情况，与Cu矿化强度无关。CaO表现为弱富集-惰性-弱贫化特征，随着Cu矿化强度增强，呈负相关性。Fe2O3表现为贫化-弱贫化特征，随着Cu矿化的增强，呈正相性。K2O表现为弱贫化-惰性特征，随着Cu矿化的增强，呈正相关性。MgO、Na2O、SiO2富集程度随着Cu矿化增强没有明显变化，故三者富集程度与Cu矿化无关。FeO总体上表现为弱富集特征，与Cu矿化增强没有明显关系。H2O+在Cu含量小于500×10-6时表现为显著富集特征，在Cu含量大于500×10-6时，表现为明显富集特征，与Cu矿化增强没有相关性。

如表3所示，当Cu含量小于100×10-6时，亲铜成矿元素中只有Ag表现为惰性特征，As、Sb、Se含量均高于闪长岩中相应元素的丰度。随着Cu矿化的增强，只有Ag呈现出正相关性。钨钼族元素Mo、W均表现富集特征，随着Cu矿化的增强，呈正相关性。Sn表现为惰性，富集程度与Cu矿化强度无关。亲石分散元素Ba、Sr、Li、Rb、Cs均表现贫化-惰性-弱富集特征。随着Cu矿化的增强，富集系数变化都不大。矿化剂元素S、C均表现出富集特征，S随着Cu矿化增强表现出正相关性，C与Cu矿化强度无关。

常量元素Al2O3表现为惰性特征，与Cu矿化强度无关。CaO表现为弱富集-惰性-弱贫化-中等贫化特征，随着Cu矿化强度增强，呈负相关性。Fe2O3表现为明显贫化-贫化特征，与Cu矿化强度无关。K2O表现为弱富集-惰性-富集特征，与Cu矿化强度无关。MgO表现为贫化特征，随着Cu矿化增强变化不大，故与Cu矿化强度无关。Na2O、SiO2、FeO富集程度随着Cu矿化增强没有明显变化，故三者富集程度与Cu矿化无关。H2O+在Cu含量小于500×10-6时表现为显著富集特征，在Cu含量大于500×10-6时,表现为中等富集特征，与Cu矿化增强没有相关性。

4 地球化学勘查指标筛选

通过对以上岩石中各个元素富集贫化特征和规律研究，将试验区中达到富集(微量元素富集系数大于5、常量元素富集系数大于1.4)或贫化(富集系数小于0.7)以上程度的元素、与成矿元素含量间有明显规律性的元素(不考虑富集或贫化程度，只看富集系数的变化趋势)汇总于表4中。

表2 乌伦布拉克试验区闪长岩中元素平均含量随Cu含量变化统计表Table 2 Statistics of the variations of average element contents with the increasing copper content in diorite of Wulunbulake experimental area

注:岩石丰度据鄢明才等(1997)；X：元素含量平均值；q：富集系数；微量元素含量单位：Ag(×10-9)，其余元素(×10-6)；常量元素质量分数单位为10-2。

乌伦布拉克斑岩型铜矿床形成于闪长岩侵入体和与安山岩接触带上，早期安山岩作为阻隔层提供了良好的成矿环境。因此主要考虑闪长岩中可作为反映成矿作用和矿(化)体产出位置的中等富集以上指示元素，包括：Cu、Ag、As、Sb、Se、Mo、W、S、H2O+，可作为反映成矿地球化学环境的中等贫化以上指示元素有Ba、Sr、Rb、Fe2O3。Rb虽然表现出中等贫化特征，但是与Cu矿化强度呈正相关性，这说明Rb的贫化指示的是试验区成矿环境，并不是成矿作用引起的，故并不能作为勘查指标。结合随Cu矿化强度增强呈现一致的规律性，筛选出富集元素Cu、Ag、Mo、W、Se、S和贫化元素Ba、Sr、Fe2O3作为地球化学勘查指标。

5 元素质量迁移规律及其成矿意义

表3 乌伦布拉克试验区安山岩中元素平均含量随Cu含量变化统计表Table 3 Statistics of the variations of average element contents with the increasing copper content in andesite of the Wulunbulake experimental area

注:岩石丰度据鄢明才等(1997)；X：元素含量平均值；q：富集系数；微量元素含量单位：Ag(×10-9)，其余元素(×10-6)；常量元素质量分数单位为10-2。

此次对乌伦布拉克试验区研究中，根据勘探线部署、采样情况和矿体产出位置选择了K04号勘探线进行进一步的研究工作。以多维异常体系(马生明等，2014)为指导，通过探讨元素迁移量和迁移方向，更直接有效的确定矿(化)体赋存位置。

利用Grant方程计算钻孔剖面上各元素元素迁移量(表5)，并绘制出迁移量异常图(图3)。从表5中可以看出主成矿元素Cu及亲铜成矿元素Ag，矿化剂元素S，钨钼族元素Mo、W，亲铜分散元素Se的平均迁移量大于0，表明了这些元素在成矿过程中都是随着热液活动净带入到闪长岩中；亲石分散元素Ba、Sr，常量元素Fe2O3平均迁移量小于0，表明这些元素在成矿过程中，随热液活动从闪长岩中大量带出。反映出整个成矿地球化学环境是贫Ba、Sr、Fe2O3的。闪长岩中成矿元素Cu及其伴生元素Ag、Mo、W、Se以及矿化剂元素S的背景值明显高于各自在岩石中丰度(表6)，这说明闪长岩存在初始富集。

图3 乌伦布拉克试验区K04勘探线元素迁移地球化学异常图Fig.3 Diagrams showing geochemical anomalies of elements mass transfer along exploration line K04 in the Wulunbulake experimental area

从图3中可以看出贫化元素Ba、Sr表现出明显带出特征，Ba带出量(>100g/t)和Sr带出量(>100g/t)异常范围都很大，且连续分布，包围了整个Cu矿化体产出范围。Ba、Sr都为大离子亲石元素，具有极强的活动性。Sr一般会以二价阳离子的形式进入斜长石和角闪石的晶格，并从中置换出Ca2+。在闪长岩被钾化蚀变过程中，斜长石被钾长石交代，使得Sr活化运移被成矿流体带出形成Sr负异常。Ba元素主要来自于黑云母，闪长岩受到岩石钾化蚀变的影响，Ba表现为明显的带出特征。这表明Ba随着热液流体活动，被迁移带出(魏少妮等，2014)。Ba、Sr带出形成的负异常体系为Cu矿床的形成提供了有利前提。

表4 乌伦布拉克试验区元素富集贫化特征及规律统计表Table 4 Statistics of Wulunbulake experimental area element characteristics and rules of enrichment and depletion

在闪长岩和安山岩中，矿化剂元素S的背景值分别是其丰度的5倍和4.3倍，在浅部成矿部位带入量较小，带入量在闪长岩背景值(1024×10-6)的基础上小于1000g/t的范围基本包括了所有矿(化)体。在深部成矿部位带入量较大，大片矿(化)体带入量大于2000g/t。Cu矿床中成矿矿物主要是黄铜矿，所以矿化剂S在热液中的状态对铜矿床的形成至关重要。硫在热液中存在形式与H2S的解离作用有关。在标准大气压下，当温度高于400℃时，H2S开始分解成H2和S2，随着温度的增加解离程度逐渐增大。在热液高温阶段(400℃)，H2S以不参与化学反应的未离解的中性分子形式存在。随着温度降低，H2S在热液中的溶解性逐渐增强，这对形成黄铜矿具有重要意义(袁见齐等，1984)。因此，矿化剂S的异常体系是指示成矿的必要条件，也是成矿系统矿化强度的体现。

表5 乌伦布拉克试验区闪长岩和安山岩迁移量统计表Table 5 Statistics of Wulunbulake experimental area diorite and andesite Migration quantity

注:微量元素含量单位：Ag(×10-9)，其余元素(×10-6)；常量元素质量分数单位为10-2;n为样品数。

Fe2O3的带出非常明显，带出量大于1kg/t的范围很大，且分布连续。成矿过程中Fe和Cu及其成矿伴生元素都可以与S结合形成金属硫化物。因此能否形成Cu矿床不仅取决于矿床中成矿元素Cu的浓度，还受控于Fe元素以及成矿伴生元素的浓度。所以Fe与Cu之间存在着与矿化剂元素S协同竞争机制。在S异常体系存在时，能否形成Cu矿床取决于系统中S与Fe和成矿元素Cu之间的协同平衡体系。试验区内Fe2O3的大范围带出，为成矿元素Cu与矿化剂S结合成矿创造了机会。

表6 乌伦布拉克试验区闪长岩和安山岩 元素背景值统计表Table 6 Statistics of Wulunbulake experimental area diorite and andesite element background values

注:岩石丰度据鄢明才等(1997)；含量单位：Ag(×10-9)，其余元素(×10-6)；常量元素质量分数单位为10-2。

主成矿元素Cu在闪长岩背景值(489×10-6)的基础上带入量在1000g/t以下的范围很广，基本包围了全部矿体，和大部分矿化体。其在闪长岩中背景值是丰度的18倍，在安山岩中背景值是丰度的1.45倍。亲铜成矿元素Ag在闪长岩和安山岩中的背景值为220和68，在闪长岩中背景值是丰度的4倍，在安山岩中背景值是丰度的1.36倍。Ag在闪长岩背景值(220×10-9)基础上带入量在200mg/t以下的范围遍布全部矿体和大部分矿化体。Se在闪长岩和安山岩中的背景值分别是其丰度的4.7倍和1.7倍。在深部矿体带入量较大，带入量基本大于0.2g/t。钨钼族元素Mo、W在闪长岩和安山岩中的背景值分别是丰度的10倍、2.6倍和6.8倍、3倍。两种元素的带入量异常也都是沿着矿体分布，并且有良好的连续性。其中Mo在闪长岩背景值(5.92×10-6)基础上带入量在小于10g/t的范围基本包括了所有的矿化体，而W的带入量在3g/t以下时，没有包括所有矿化部位。成矿元素Cu及其伴生元素的异常体系是以往地球化学勘查中广泛应用的地球化学指标。

从图3中可以看出，主成矿元素Cu及其伴生元素Ag、Mo、W、Se、矿化剂元素S在矿体产出部位表现为明显带入特征，在无矿部位表现为带出特征，由带入作用引起的正异常与矿体位置吻合度很高。由带出作用引起的负异常范围更大，涵盖了带入元素形成的正异常。从图3中还可以看出，闪长岩中初始富集的成矿物质在岩浆期后热液活动的影响下，成矿物质重新活化运移，向闪长岩与安山岩接触带运移并沉淀成矿。

6 成矿预测与找矿方向

通过对乌伦布拉克试验区矿床中元素地球化学特征和规律的研究，确定了地球化学勘查指标，对地球化学勘查指标进行迁移量和迁移方向的探讨。总结这些元素迁移特征及反映出的异常特征发现，在乌伦布拉克斑岩型铜矿床中，存在着Ba、Sr、Fe2O3负异常体系、矿化剂元素S异常体系、S与Fe和成矿元素Cu协同平衡体系、成矿元素Cu及其成矿伴生元素Ag、Mo、W、Se的异常体系。

以多维异常体系(马生明等，2014)为指导，综合运用矿床地质、地球化学来进行成矿预测和确定找矿方向。成矿部位主要分布在闪长岩内部和与围岩的接触带上。致密的安山岩可以作为良好的阻隔层，将矿液圈闭在闪长岩内部或接触带上成矿。在断层发育的地段，构造错动使致密的岩石发生断裂呈泥、块状，引起压力释放，使得溶液再次沸腾，挥发分溢出，使热液富碱，丧失搬运金属的能力从而富集成矿(Skinneretal.，1979)。所以，在靠近F1和F2两条大断裂与小断层相交汇的区域是成矿主要部位。

从地球化学角度来看，整个矿床都处于Ba、Sr、Fe2O3负异常体系中，不仅K04勘探线深部有强烈的负异常存在，在整个试验区矿床下部也都存在着强烈的负异常，这为成矿提供了一个很好的前提。多维异常体系还指出，矿化剂S异常体系也是矿床形成的必要条件。随着温度的下降，S在流体中的溶解度将会升高。推测在热液与天水交汇时温度降低，会成为S异常体系形成的有利条件。大量斑岩型矿床研究表明，浅部成矿流体特征表现为岩浆热液与天水混合特征(季克俭等，1994；张德会等，2011；张旗等，2013)。S与Fe和成矿元素Cu间的协同平衡体系研究结果也证实了成矿系统中Fe与成矿元素Cu对S存在着竞争机制，Fe的大范围带出为成矿创造了有利条件。最后Cu及其伴生元素的富集程度决定着矿化强度。从元素迁移异常图中可以看出，深部闪长岩体Ba、Sr、Fe2O3的带出量和矿化剂元素S、成矿元素Cu及其伴生元素Ag、Mo、W、Se带入量都很大，并且有向下方延伸的趋势；闪长岩中初始富集的成矿物质，在岩浆期后热液活动的影响下，重新活化向接触带运移并沉淀成矿。因此深部闪长岩体是找矿的主要目标。多维异常体系的建立不仅为乌伦布拉克试验区的进一步找矿工作指明了方向，也为其他地区斑岩型铜矿床的找矿工作提供了新的思路。

7 结论

本文通过对新疆乌伦布拉克斑岩型铜矿床中元素富集贫化特征及规律的研究，发现以闪长岩为侵入岩、安山岩作为围岩的斑岩型铜矿床的富集贫化指示元素。试验区内发生富集的元素包括：Cu、Ag、As、Sb、Mo、W、S、Se、H2O+，发生贫化的元素包括：Ba、Rb、Sr、Fe2O3。

试验区斑岩型Cu矿床中存在着Ba、Sr负异常体系、矿化剂元素S异常体系、S与Fe和成矿元素Cu协同平衡体系、成矿元素Cu及其成矿伴生元素Ag、Mo、W、Se异常体系，四种异常体系共同组成了多维异常体系。Ba、Sr负异常体系为Cu矿床的形成提供了有利前提；S的异常体系是指示成矿的必要条件，也是成矿系统矿化强度的体现；S与Fe和成矿元素Cu协同平衡体系为成矿元素Cu与矿化剂S结合成矿创造了机会；成矿元素Cu及其成矿伴生元素Ag、Mo、W、Se异常体系为Cu矿床形成提供重要的成矿物质来源。四种异常体系环环相扣，层层递进。在实际找矿过程中缺少任何一种异常体系，成矿前景都不容乐观。

以多维异常体系为指导进行成矿预测和确定找矿方向，乌伦布拉克试验区沿着F1和F2大断裂带，向深部闪长岩体开展进一步的找矿工作。

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Regularities of Element Migration and Metallogenic Prediction in the Wulunbulake Porphyry Copper Deposit, Eastern Junggar, Xinjiang

CHEN Hong-qiang1，2, MA Sheng-ming1, CEN Kuang2, LI Jing-yun1

(1.InstituteofGeophysicalandGeochemicalExploration,ChineseAcademyofGeologicalScience,Langfang,Hebei065000；2.ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083)

The Wulunbulake copper deposit is located in the Beita Mountain region of eastern Xinjiang, part of the Central Asia-Xingmeng porphyry copper belt. In recent years, several large copper deposits have been found in this belt beyond the border. Prospecting porphyry copper deposits in northern Xinjiang has also made a breakthrough, including the Xilekubuke, Halasu and Qiongheba deposits. Therefore, the Wulunbulake deposit is worthy to be further researched. Through systematic study of 15 kinds of trace elements and the 9 major elements in the deposit, this study summed up the characteristics of element enrichment and depletion, and the regularity of the contents of these elements changing with main ore-forming elements of Cu to select index elements. Then, we calculated migration amounts of these elements. Taking No. K04 prospecting section as an example, using the multidimensional anomaly system as the guidance, we further analyzed the spatial distribution characteristics of metallogenic elements and geochemical characteristics and the difference of the area without mineralization. The results show that the elements in the ore-bearing diorite have obvious enrichment and depletion characteristics. In the metallogenic stage, the significantly enriched elements include S, Cu, Ag, As, Sb, Mo, W, Se, and H2O+, while the depleted elements include Ba, Sr, Rb, and Fe2O3, with a larger range of negative anomalies caused by the elements, covering the positive anomaly ranges with enriched elements. The comprehensive utilization of the different attributes of the anomalies can effectively indicate not only the ore body (mineralization) location, but also the direction of further prospecting in the test area.

indicator elements, mass transfer, multidimensional anomaly system, metallogenic prognosis, Wulunbulake, Xinjiang

2015-04-30；

2015-09-20；[责任编辑]郝情情。

国家科技支撑计划项目(编号：2014BAB05B00)和中国地质调查局地质矿产调查评价项目(编号：1212011120525)联合资助。

陈宏强(1991年-)，男，在读硕士研究生，地球化学方向。E-mail:1207815740@qq.com。

马生明(1963年-)，男，博士，主要从事矿产勘查地球化学方法技术研究工作。E-mail: mashengming@igge.cn。

P595;P614;P618.41

A

0495-5331(2015)06-1138-12