新疆东准噶尔拉伊克勒克斑岩型铜矿床岩石地球化学勘查及成矿预测

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) 地球科学与资源学院，北京　100083)



新疆东准噶尔拉伊克勒克斑岩型铜矿床岩石地球化学勘查及成矿预测

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) 地球科学与资源学院，北京100083)

拉伊克勒克铜矿床位于新疆东准噶尔琼河坝矿集区中南部，具有良好的找矿前景，因此对拉伊克勒克试验区进行深入的研究很有意义。通过对拉伊克勒克斑岩型铜矿床中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，筛选出勘查指标。以试验区K0、K1勘探线剖面为例，对英云闪长岩、凝灰岩中元素质量迁移特征与规律进行了初步讨论。结果表明：富集元素Cu、Ag、Mo、S、Se等带入形成的正异常与铜矿体吻合度很高，凝灰岩中Ba、Cs、Rb、K2O等与英云闪长岩中Ba、MgO、Na2O、CaO等带出形成的负异常涵盖了整个剖面。重点讨论了英云闪长岩中MgO、Na2O、CaO负异常的形成机制。以多维异常体系理论为指导，对元素空间分布特征和成矿与未成矿地段地球化学特征的差异进行探讨，综合运用不同属性的异常，确定找矿方向。

负异常；成矿指示元素；质量迁移；多维异常体系；成矿预测; 斑岩型铜矿; 新疆东准噶尔

0　引　言

新疆东准噶尔琼河坝地区及其邻区斑岩型矿床数量众多(如：哈腊苏、希勒库都克、蒙西、和尔赛、铜华岭等矿床)，但不同矿床中成矿主岩和成矿特征的差异均较大。近年来随着在琼河坝地区找矿工作的进行并取得的重大进展，显示该地区有很好的找矿前景。拉伊克勒克试验区就是最近两年新发现的斑岩型铜矿床。试验区内英云闪长岩中绢云母化、绢英岩化和硅化等蚀变分布之广是其他几个斑岩型矿床远不能比的，蚀变矿化深度达800 m，长达5 000 m的走向上蚀变均存在[1]。铜矿化基本以浸染状或细脉浸染状分布在绢英岩化和硅化发育的部位，这和典型的斑岩型铜矿成矿特征十分一致，说明中—深成中酸性岩体在适合的环境中也可形成具斑岩成矿特征的矿床。因此拉伊克拉克试验区值得进一步深入研究。本文系统地研究了矿床中元素的富集贫化特征，并对各元素含量随成矿元素Cu含量的变化规律进行讨论，筛选出地球化学勘查指标。利用Grant质量平衡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。以凝灰岩和英云闪长岩为研究对象，讨论富集元素Cu、Ag、Mo、Se、S等带入形成的正异常和凝灰岩中Ba、Cs、Rb、K2O等与英云闪长岩中Ba、MgO、Na2O、CaO带出形成的负异常与矿体位置的关系，综合运用正异常与负异常能直接指示矿体位置。近年来，负异常在地球化学找矿中的作用越来越被重视[2-5]，故本文对英云闪长岩中MgO、Na2O、CaO负异常的形成机制及成矿指示作用进行讨论。以多维异常体系理论[6]为指导，对英云闪长岩中成矿与未成矿地段的地球化学特征差异进行解释，利用不同属性的异常对试验区成矿进行预测，确定找矿方向。

1　区域地质概况

拉伊克勒克试验区位于琼河坝东南部，构造上处于哈萨克斯坦准噶尔板块(Ⅰ级)，准噶尔微板块(Ⅱ级)，谢米斯台—库卡兰卡干—纸房古生代复合岛弧带(Ⅲ级)中[7]，成矿区带属古亚洲成矿域(Ⅰ)准噶尔成矿区(Ⅱ)萨吾尔—二台—淖毛湖铜、镍、金、铁、稀有金属成矿带(Ⅲ)琼河坝铁铜金成矿区(Ⅳ)[8]。试验区出露地层主要为泥盆系下统托让格库都克组下段，岩性为生物碎屑灰岩、凝灰质细砂岩、凝灰岩等。试验区内侵入岩为华力西期英云闪长岩、二长花岗岩、黑云母二长花岗岩。岩体侵位为中浅深度，剥蚀深度为浅—中等，岩石系列为钙碱性系列，岩石成因类型为壳源、壳幔混合源、幔源均有发育[8]。相当大的部分被第四系覆盖，地层和侵入岩出露不理想。矿体主要赋存在凝灰岩中，英云闪长岩体内部的矿(化)体以浸染状或细脉浸染状分布，品位较低(图2)。

图1　拉伊克勒克试验区地质及工程布置图　Fig.1　Map showing geology and engineering deploying ofthe Layikeleke experimental area1.第四系冲积物；2.第四系洪冲积物；3.泥盆系下统托让格库都克组砂岩；4.泥盆系下统托让格库都克组生物碎屑灰岩；5.泥盆系下统托让格库都克组凝灰质细砂岩；6.安山岩；7.英云闪长岩；8.断层；9.钻孔及编号

图2　拉伊克勒克试验区K0、K1勘探线矿体剖面示意图Fig.2　Profile of ore body along exploration lines K0,K1 in the Layikeleke experimental area1.第四纪；2.泥盆系下统托让格库都克组凝灰岩；3.英云闪长岩；4.二长花岗岩；5.推测地质界线；6.铜、铁矿(化)体

2　样品采集与测试

试验样品采自钻孔岩石，包括4条勘探线的12个钻孔。采样方式参照钻孔原生晕样品采集方法，连续捡块，采样间距5～8 m。采集样品中主要包括：英云闪长岩458件、凝灰岩191件、二长花岗岩56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。所有元素分析测试由中国地质科学院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质量 100%合格。

本文将微量元素归并为亲铜成矿元素、钨钼族元素、矿化剂元素、亲石分散元素和常量组分5类。

3　数据处理及分析

3.1元素富集贫化特征

从表1中可以看出：凝灰岩中亲铜成矿元素Cu、Ag、As、Se均表现为不同程度的富集特征，Sb则为惰性特征。钨钼族元素中Mo表现为富集特征，Sn表现为惰性特征，W表现为弱富集。亲石分散元素中Ba达到了贫化特征，Sr表现为弱富集特征，Li表现为惰性特征，Rb、Cs表现为明显贫化特征。矿化剂元素S表现为明显富集，C则为惰性特征。常量组分中Al2O3表现为惰性特征，CaO、Fe2O3、MgO、FeO表现为显著富集，H2O+表现为中等富集，Na2O表现为弱富集特征，K2O表现为明显贫化，SiO2表现为弱贫化。

表1拉伊克勒克试验区不同岩性中常量元素平均含量特征统计表

Table 1Statistics of element content for different lithology in the Layikeleke experimental area

元素分类元素凝灰岩(n=191)平均化学组成xq英云闪长岩(n=458)平均化学组成xq亲铜成矿元素Cu6.42112330.023108947.3Ag58201534.745120326.7As4.513.73.01.624.715.4Se0.030.4013.30.050.6012.0Sb0.480.811.70.171.428.4钨钼族元素 Mo1.212.110.10.350.8169.3Sn1.82.61.41.12.32.1W1.02.12.10.354.312.3亲石分散元素Ba7303510.55204270.8Sr1704122.44404281.0Li20201.016130.8Rb135230.243411.0Cs5.41.50.31.73.31.9矿化剂元素 S170523530.812013802115.0C0.550.991.80.461.062.3常量组分Al2O313.8613.290.9615.9016.701.05CaO1.257.796.234.753.480.73Fe2O32.085.492.642.301.660.72K2O4.021.060.261.742.371.36MgO0.894.605.172.561.340.52Na2O2.703.501.293.602.400.67SiO270.6652.620.7463.2763.291.00FeO0.965.545.783.002.670.90H2O+2.093.191.531.593.282.07

注：岩石平均化学组成据鄢明才等(1997)[9]；x.元素含量平均值；q.富集系数；微量元素含量单位：Ag为10-9，其余元素为10-6；常量组分质量分数单位为10-2。

英云闪长岩中亲铜成矿元素Cu、Ag、As、Sb、Se均表现出富集特征。钨钼族元素Mo发生了显著富集，Sn为弱富集，W也达到富集的程度。亲石分散元素中只有Ba、Li表现出弱贫化特征；Sr、Rb、Cs都表现为惰性特征。矿化剂元素S达到了显著富集程度，C表现出弱富集特征。常量组分中Al2O3、SiO2、FeO表现为惰性特征，H2O+表现为显著富集，K2O表现为弱富集，MgO、Na2O表现为中等贫化，CaO、Fe2O3表现为弱贫化。

3.2元素富集贫化与Cu矿化关系

试验区斑岩型铜矿床主要产出于英云闪长岩和凝灰岩中，分别对2种不同岩性中元素的富集贫化与Cu矿化关系进行研究。按主成矿元素Cu含量升序方式将试验区其他元素含量进行排序，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[10-11]。由于二长花岗岩采样较少，并且通过分析得知，其只起到隔挡层的作用，故不适合做规律性研究。

如表2所示，凝灰岩中亲铜成矿元素中Ag、Se与Cu矿化增强呈正相关性。钨钼族元素中Mo、Sn、W随着Cu矿化的增强，3种元素富集程度都与Cu含量呈正相关性。亲石分散元素Ba、Cs、Rb与Cu矿化无相关性；Sr、Li随着Cu矿化增强，呈负相关性。矿化剂元素S随着Cu矿化的增强，呈现出正相关性；C与Cu矿化无关。常量组分中Al2O3含量与其在凝灰岩中的丰度相比表现出惰性，但是不排除个别含量段上出现例外的情况。随着Cu矿化的增强，Fe2O3与Cu矿化呈正相关性。CaO、MgO、FeO、K2O、SiO2、 Na2O、H2O+都与Cu矿化强度无关。

表2拉伊克勒克试验区凝灰岩中元素平均含量随Cu含量变化统计表

Table 2Statistics of the variations of average element contents with the increasing copper content in tuff of the Layikeleke experimental area

元素分类元素凝灰岩平均化学组成Cu含量段<100(n=38)xq100～500(n=107)xq500～1000(n=21)xq1000～2000(n=13)xq>2000(n=12)xq亲铜 成矿 元素 Cu6.466.010.3243.338.0566.288.51366213.4287604493.7Ag5873 1.31702.92193.875112.929139502.4As4.514.93.313.33.014.93.39.52.115.33.4Se0.030.155.00.248.10.7123.60.7324.31.3946.3Sb0.480.851.80.641.30.741.51.663.50.791.6钨钼族元素 Mo1.22.01.77.66.416.113.418.415.361.751.4Sn1.81.70.92.31.32.61.53.41.97.24.0W1.01.11.11.91.92.42.43.23.25.15.1亲石 分散 元素 Ba7304040.63400.53080.42920.44300.6Sr1705233.14122.43472.03332.02611.5Li2024.01.2211.1170.9170.911.20.6Rb135300.2220.2220.2250.2130.1Cs5.41.70.31.50.31.80.31.40.30.80.2矿化剂元素 S170225713.2319818.8735943.2960056.41342578.9C0.551.713.10.721.31.031.90.811.50.951.7常量 组分 Al2O313.8613.660.9913.881.0013.450.9712.930.939.790.71CaO1.259.407.527.786.227.175.746.255.0010.608.48Fe2O32.082.901.394.051.954.372.104.852.3316.928.14K2O4.021.430.361.130.281.090.271.310.320.830.21MgO0.894.685.254.775.364.084.583.674.123.233.62Na2O2.703.531.313.571.323.561.322.701.001.460.54SiO270.6649.910.7154.100.7755.920.7956.720.8033.910.48FeO0.964.805.005.545.774.704.904.624.818.408.75H2O+2.094.141.983.301.583.341.603.251.563.621.73

注：岩石平均化学组成据鄢明才等(1997)[9]；x.元素含量平均值；q.富集系数；微量元素含量单位：Ag为10-9，其余元素为10-6；常量组分质量分数单位为10-2。

表3拉伊克勒克试验区英云闪长岩中元素平均含量随Cu含量变化统计表

Table 3Statistics of the variations of average element contents with the increasing copper content in tonalite of the Layikeleke experimental area

元素分类元素英云闪长岩平均化学组成 Cu含量段<100(n=13)xq100～500(n=147)xq500～1000(n=121)xq1000～2000(n=139)xq>2000(n=38)xq亲铜 成矿 元素 Cu23622.734715.174132.2138760.34297186.8Ag45902.050011.148010.7168037.34860108.0As1.613.78.533.020.619.212.021.213.326.816.8Se0.050.132.50.357.00.7815.60.7615.20.6813.6Sb0.170.543.20.855.00.673.90.834.92.6815.8钨钼族元素 Mo0.31.96.421.973.150.2167.365.5218.3125.0416.7Sn1.11.51.41.71.62.22.02.72.5 3.3 3.0W0.351.544.43.329.54.0511.64.8013.7 7.5621.6亲石 分散 元素 Ba5204040.83800.74330.84590.94750.9Sr4405471.25451.24130.93390.83130.7Li16110.7130.8130.8130.8130.8Rb43330.8370.9390.9441.0511.2Cs1.71.71.03.21.93.21.93.42.03.72.2矿化剂元素 S120168314.0858671.615173126.416245135.424503204.2C0.460.441.00.831.81.082.41.162.51.914.2常量 组分 Al2O315.9014.800.9316.731.0516.781.0616.781.0616.701.05CaO4.754.110.863.930.833.260.693.240.683.110.66Fe2O32.301.580.691.190.521.610.701.900.832.781.21K2O1.741.670.962.011.152.391.372.651.522.931.68MgO2.561.530.601.490.581.330.521.210.471.120.44Na2O3.603.811.062.810.782.400.672.030.561.680.47SiO263.2765.781.0462.380.9964.551.0263.641.0160.760.96FeO3.002.590.862.710.902.620.872.540.853.161.05H2O+1.592.491.573.352.113.111.963.362.113.542.23

注：岩石平均化学组成据鄢明才等(1997)[9]；x.元素含量平均值；q.富集系数；微量元素含量单位：Ag为10-9，其余元素为10-6；常量组分质量分数单位为10-2。

英云闪长岩中亲铜成矿元素Cu、Ag、As、Se、Sb中只有Ag与Cu矿化呈正相关性。钨钼族元素Mo、W、Sn随着Cu矿化的增强呈正相关性。亲石分散元素Rb、Cs随着Cu矿化增强呈正相关性；Ba、Li与Cu矿化强度无相关性；Sr 与Cu矿化强度呈负相关性；矿化剂元素S、C随着Cu矿化的增强呈正相关性。常量组分Al2O3、SiO2在各个含量段没有明显变化。K2O含量随着Cu矿化增强呈正相关；MgO、CaO、Na2O随着Cu矿化增强呈负相关性； FeO、Fe2O3、H2O+随着Cu矿化增强没有表现出相关性。

4　拉伊克勒克试验区Cu矿床元素质量迁移规律

矿床中元素的富集和贫化是成矿作用中元素分布分配规律的客观反映，元素的富集贫化规律是筛选地球化学勘查指标的前提和基础。凝灰岩中可作为反映成矿作用和矿(化)体产出位置的富集指标为Cu、Ag、Mo、Se、S、CaO、Fe2O3、MgO、FeO、H2O+，贫化指标为Ba、Cs、Rb、K2O。凝灰岩中有铁矿体产出，产出位置基本与Cu矿体重合，故Fe2O3、FeO表现出很强的富集特征。本文主要研究对象是元素与铜矿化的关系，所以不考虑Fe2O3、FeO的富集特征。CaO与MgO虽然都表现出强烈的富集特征，但是与Cu矿化强度无相关性，故不能作为勘查指标。结合随Cu矿化增强呈现的规律性，筛选出富集元素Cu、Ag、Mo、Se、S，贫化元素Ba、Cs、Rb和贫化常量组分K2O，作为凝灰岩中铜矿床地球化学勘查指标。英云闪长岩中铜矿床勘查指标的筛选采用与凝灰岩中铜矿床同样的方法，筛选出富集元素Cu、Ag、Mo、Se、S，贫化元素Ba和贫化常量组分MgO、Na2O、CaO，作为地球化学勘查指标。

试验区Cu矿床元素质量迁移规律的研究利用了地球化学开放系统中惰性元素质量守恒原理，将系统质量变化转变为系统中惰性元素浓度变化，进而为估算其他元素迁移量提供度量标准。变换过程简述如下：假设成矿前原岩总质量为MO、原岩中惰性元素j的浓度为CjO，矿化蚀变岩的总质量为MA，矿化蚀变岩中惰性元素j的浓度为CjA，因为惰性元素在矿化蚀变前后没有发生明显的质量变化，即矿化蚀变前后惰性元素j的质量总体保持不变，根据质量守恒定律，则有：

MO×CjO=MA×CjA

(1)

由式(1)可得：

MO/MA=CjA/CjO

(2)

式(2)表示的意义是系统的质量变化与惰性元素浓度变化呈反比，由此可以通过系统中惰性元素的浓度变化将系统质量变化反映出来，这就为成矿过程中元素迁移定量计算奠定了基础，为定量评估系统中元素带出、带入量以及富集、贫化特征提供了有效手段。元素迁移量ΔCi=ΔMi/MO=(MA/MO)CiA-CiO=(CjO/CjA)CiA-CiO，其中i为活动元素，i≠j；CiO、CiA为原岩和蚀变岩中活动元素i的浓度；ΔCi为元素i的质量变化。当ΔCi>0时，表示元素在蚀变过程中带入；ΔCi<0时，则表示带出。

在应用Grant质量平衡方程[12-17]进行元素迁移量计算过程中，惰性组分的选择十分重要。在文献资料中，多选择Al2O3、TiO2作为惰性组分[18-25]。通过研究试验区中不同岩性中的Al2O3特征与规律，认为其符合惰性元素要求。原岩中i元素的浓度CiO即为i元素背景值，英云闪长岩、凝灰岩背景值的算法采用中位数法(表4)。利用Grant方程计算钻孔剖面上各元素迁移量的值，绘制出迁移量异常图(图3，图4)。

表4拉伊克勒克试验区英云闪长岩和凝灰岩元素背景值统计表

Table 4Statistics of tonalite and tuff element background values in the Layikeleke experimental area

元素英云闪长岩背景值平均化学组成元素凝灰岩背景值平均化学组成Cu74523Cu2266.4Ag25050Ag13058Mo30.10.3Mo3.41.2S9400120S1100170Se0.400.05Se0.180.03Ba404520Ba413730CaO3.264.75Cs2.05.4MgO1.202.56Rb32135Na2O2.433.60K2O1.484.02

注：岩石平均化学组成据鄢明才等(1997)[9]；微量元素含量单位：Ag为10-9，其他微量元素单位为10-6；常量组分质量分数单位为10-2。

从表4中可以看出，英云闪长岩中成矿元素Cu及其伴生元素Ag、Mo、Se以及矿化剂元素S的背景值明显高于其平均化学组成，说明英云闪长岩存在初始富集，是成矿母岩；凝灰岩中成矿元素Cu及其伴生元素Ag、Mo、Se以及矿化剂元素S的背景值高于其平均化学组成，说明其是成矿围岩。英云闪长岩中亲石分散元素Ba及常量组分MgO、Na2O、CaO和凝灰岩中亲石分散元素Ba、Cs、Rb及常量组分K2O背景值都明显小于其平均化学组成。

在成矿地球化学系统中，是否存在元素的负异常不仅是判断能否成矿的前提，而且负异常反映的是整个成矿地球化学环境范围[26]。由于岩性的不同，在成矿过程中的负异常也是由不同元素带出形成的(图3)。图3表明凝灰岩中Ba、Cs、Rb、K2O等与英云闪长岩中Ba、CaO、MgO、Na2O等带出强烈，范围广阔，包围了整个剖面。在K1勘探线剖面凝灰岩中，尤其是矿(化)体产出位置各个元素带出更为强烈，带出量更巨大。这些元素带出形成的负异常是岩浆期后热液活动的体现，为Cu矿床的形成提供了有利的前提。

英云闪长岩中MgO、Na2O达到中等贫化，富集系数分别为0.52和0.67，CaO富集系数为0.73，表现为弱贫化特征(表1)。元素的贫化与成矿热液活动、围岩矿物蚀变具有内在的成因联系。试验区内岩浆期后热液对英云闪长岩的改造经历了钾化、绢云母化、绢英岩化、硅化等[1]。

钾化过程中表现为K的带入和Ca、Na的带出，6[NaAlSi3O8(钠长石)+CaAl2Si2O8(钙长石)]+5K2O→10KAlSi3O8(钾长石)+6CaO+3Na2O+4Al2O3。

紧接着发生绢云母化，主要有两种表现形式控制Na、K元素行为[27]。一种形式是氢的交代作用：3KAlSi3O8(钾长石)+2H+→KAl3Si3O10(OH)2(绢云母)+2K++6SiO2(石英)；另一种形式是由热液带入K交代斜长石，形成绢云母和石英，伴随黄铁矿的生成：3NaAlSi3O8(钠长石)+2H++K+→KAl3Si3O10(OH)2(绢云母)+6SiO2+3Na+，2Fe3++2H2S→FeS2(黄铁矿)+Fe2++4H+。

绢英岩化：发生绢英岩化过程中表现为Fe、Mg的带出，K(MgFe)3(AlSi3O10)(OH)2(黑云母)+Si(OH)4→KAl3Si3O10(OH)2(绢云母)+(FeMg)2++2H2O，3KAlSi3O8(钾长石)+H2O→KAl3Si3O10(OH)2(绢云母)+6 SiO2+K2O。

最后发生了硅化：硅化过程中表现为K的带入与Ca、Na的带出。0.75Na2CaAl4Si8O24(中长石)+K++2H+→KAl3Si3O10(OH)2(绢云母)+1.5Na++ 0.75Ca2++3SiO2(石英)。综上所述，英云闪长岩中MgO、Na2O、CaO带出形成的负异常，是岩石在岩浆期后热液蚀变过程中元素质量迁移形成的。

矿化剂元素S及亲铜成矿元素Se在凝灰岩中的带入量很大，且与矿(化)体吻合度较好。Se在岩浆热液成因的矿床中具有亲硫性，以类质同像进入硫化物的晶格中，所以Se与S在英云闪长岩和凝灰岩中都表现出相同的迁移规律。

从图4中可以看出，在K1勘探线的凝灰岩中，成矿元素Cu及其伴生元素Ag、Mo在矿(化)体产出部位表现为带入特征，且带入量巨大，与矿体产出位置相吻合；英云闪长岩中成矿元素Cu带入量较小，且分布不集中，只在ZK0-4钻孔顶部有大于10 000 g/t的带入，这也印证了英云闪长岩中矿(化)体品位低、呈浸染状和细脉状分布的特点。

根据凝灰岩和英云闪长岩中元素迁移量及迁移方向的研究结果推测：(1)凝灰岩和英云闪长岩中成矿元素、矿化剂元素的初始富集为成矿提供了有利的物质条件；(2)区内铜矿床的形成是在Cu、S初始富集前提下再经历后期热液成矿作用的结果；(3)结合凝灰岩中Ba、Cs、Rb、K2O等与英云闪长岩中Ba、CaO、MgO、Na2O带出特征分析，英云闪长岩体后期成矿热液来源于本身的冷凝、结晶、分异和热液作用过程；凝灰岩中成矿热液来源于其被英云闪长岩加热了的原始赋存的水。拉伊克勒克试验区成矿机制为：英云闪长岩中铜矿体的形成是由于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，向合适的部位运移并沉淀成矿。凝灰岩中铜矿体的形成有两种可能：一种是成矿物质来源于英云闪长岩，岩浆期后热液将岩体内部初始富集的成矿物质重新活化，运移到凝灰岩中沉淀成矿；另一种是英云闪长岩作为一个热场，提供热的来源，使凝灰岩中初始富集的成矿物质重新活化运移聚集成矿。笔者结合琼河坝矿集区其他斑岩型铜矿床的成矿机制，分析拉伊克勒克试验区成矿主岩与围岩的元素质量迁移规律，更倾向于第二种成矿机制。

5　成矿预测

多维异常体系理论[6]表明负异常体系的存在是成矿的前提，S异常体系指示矿化强度，S与Fe和成矿元素协同平衡体系为S与Cu的结合创造条件，成矿元素Cu及其伴生元素的异常体系直接指示金属矿化程度。

以多维异常体系理论为指导，对试验区成矿与不成矿地段的地球化学特征进行对比，来确定找矿方向。凝灰岩中Ba、Cs、Rb、K2O等和英云闪长岩中Ba、MgO、Na2O、CaO的大范围带出形成的负异常为成矿提供了前提。在凝灰岩中矿化剂元素S大量带入形成的正异常是成矿的必要条件，也是矿化强度的体现；英云闪长岩中同样也存在矿化剂元素S的大量带入的地段。凝灰岩中虽然有铁矿体产出，但是并不存在成矿元素Cu和Fe与矿化剂元素S结合的竞争机制；英云闪长岩中Fe的大范围带出为S与Cu的结合创造了条件。凝灰岩中成矿元素Cu及其伴生元素Ag、Mo、Se带入作用强烈且带入量巨大；相反，英云闪长岩中成矿元素Cu及其伴生元素带入量较小，且分布较分散，异常相对较弱。以多维异常体系理论为指导，解释了英云闪长岩内矿(化)体品位低、细脉状的现象。虽然英云闪长岩中成矿多为品位低、细脉状，但其成矿及其伴生元素背景值很高，说明英云闪长岩是一个成矿物质源区，区内英云闪长岩是成矿的重点部位。英云闪长岩侵位于凝灰岩之下，其提供的热源是凝灰岩中初始富集的成矿物质重新活化运移的良好条件，裂隙发育的凝灰岩是热液运移并储存成矿物质的有利场所，因此凝灰岩具有良好的成矿前景。

图4　拉伊克勒克试验区K0、K1勘探线富集元素质量迁移地球化学异常图

根据典型斑岩矿床成矿理论[29-32]，如果在英云闪长岩体边部能发现良好的阻隔层，那么在英云闪长岩体内或与围岩接触带上极有可能聚集成矿。试验区内与英云闪长岩有直接接触关系的还有二长花岗岩，二长花岗岩致密、坚硬，因此在英云闪长岩与二长花岗岩的接触带也是找矿的重点。

6　结　论

本文通过对新疆拉伊克勒克斑岩型铜矿床中元素富集贫化特征及规律的研究，确定了以英云闪长岩为侵入岩，凝灰岩作为围岩的斑岩型铜矿床的地球化学勘查指标。凝灰岩中铜矿床勘查指标包括Cu、Ag、Mo、Se、S、Ba、Cs、Rb、K2O，英云闪长岩中铜矿床勘查指标包括Cu、Ag、Mo、Se、S、Ba、MgO、Na2O、CaO。

通过试验区内成矿与未成矿地段的地球化学特征差异的讨论，结果表明英云闪长岩中Ba、MgO、Na2O、CaO与凝灰岩中Ba、Cs、Rb、K2O负异常体系、矿化剂元素S的异常体系、S与Fe和成矿元素Cu协同体系均存在，而英云闪长岩中成矿元素Cu及其伴生元素Ag、Mo、Se异常较弱。以多维异常体系理论为指导，解释了英云闪长岩中铜矿床多为品位低、细脉状，且查明了试验区内英云闪长岩中MgO、Na2O、CaO等负异常的形成机制。

以多维异常体系理论为指导，通过对英云闪长岩中铜矿床和凝灰岩中铜矿床不同属性异常的研究，综合运用地球化学和矿床地质学的理论和方法，确定试验区的找矿方向。凝灰岩和英云闪长岩与二长花岗岩接触带是今后找矿的重点方向。

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The Rock Geochemical Exploration and Metallogenic Prediction in the Layikeleke Porphyry Copper Deposit，Eastern Junggar，Xinjiang

CHEN Hongqiang1,2,MA Shengming1,CEN Kuang2,LI Jingyun1

(1.InstituteofGeophysicalandGeochemicalExploration,ChineseAcademyofGeologicalSciences,Langfang,Hebei065000，China;2.SchoolofEarthSciencesandResources，ChinaUniversityofGeosciences,Beijing100083，China)

The Layikeleke copper deposit located in the south central part of Qiongheba ore concentration area in eastern Junggar of Xinjiang has good prospecting potential. Therefore, the Layikeleke deposit is worthy to be further researched. Through systematic study of 15 kinds of trace elements and 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. Taking No.K0, K1 prospecting sections as examples, the characteristics and regularities of mass transfer in tonalite and tuff are discussed. The results show that the positive anomalies of enrichment elements including Cu, Ag, Mo, S, Se are well corresponded with the copper ore bodies, the negative anomalies of depleted elements including Ba, Sr, Rb, K2O in tuff and Ba, MgO, Na2O, CaO in tonalite cover the prospecting section. This article discusses emphatically the formation mechanism of negative anomalies of MgO, Na2O, CaO in tonalite. Using the theory of multidimensional anomaly system as the guide, we analyzed the spatial distribution characteristics of metallogenic elements and geochemical characteristics and difference of the area without mineralization. Comprehensive utilization of different attributes of the anomalies can indicate the direction of ore-prospecting.

negative anomaly; indicator element;mass transfer; multidimensional anomaly system; metallogenic prediction；porphyry copper deposit； eastern Junggar of Xinjiang

2015-09-11；改回日期：2015-12-29；责任编辑：楼亚儿。

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

陈宏强，男，硕士研究生，1991年出生，地质工程专业，主要从事矿产资源勘查与评价的研究工作。

Email：1207815740@qq.com。

P595；P614；P632

A

1000-8527(2016)03-0503-11