西昆仑隐伏矿床地球化学异常特征和指示意义

张玉龙

（新疆维吾尔自治区地质矿产勘查开发局地球物理化学探矿大队，新疆 昌吉 831100）

西昆仑隐伏矿床西南缘是我国Mo-Cu 多金属矿床集中产出区，从北到南，有众多矿床在此产出，不过金属成矿物质来源不清，从而对矿体开采产生异常影响[1]。Pb 同位素被认为是金属成矿物质来源的有效判别工具，前人也大多运用Pb 同位素来对本矿床金属成矿物质进行来源示踪。不过在西昆仑矿床中，存在含量过高的异Pb，这种元素已经大大超过了矿场中Pb 稳定值，因此造成了异常状况，在建立物质研究曲线时需要使用适合西昆仑矿区现状的同位素曲线。在进行成矿压力与深度的估算时还需要根据当前地质条件进行针对性估算，从而得出更加趋近于真实情况的数据指标。

1 西昆仑隐伏矿床区域地质特征

图1 西昆仑隐伏矿床地质特征图

西昆仑隐伏矿床处于塔里木地块西南方向，其构造发育较为完整，横截面断层自西向东延展，整体褶皱展布南北方向。大观上看，东西向的断层布局对矿体形成存在较高优势，主要是对矿体产出有着明显控制能力，南北构向则让矿体改造更加富集。依据不同矿岩石类型，西昆仑矿床可以划分为多种岩石类型，分别是金属矿物、黑云母片岩型矿石、由脉石矿物、钠长变粒岩型矿石、充填热液脉状矿石、磁铁石英钠长岩型矿石等[2]。在整个区域矿石构造中，主要由带状构造矿石、脉状-网脉状矿石、角砾状构造造矿石组成，其余次要矿石类型主要是浸染状构造、块状构造，以及层纹状构造矿石等。根据大陆一系列裂解、增生、碰撞的演化历程，构造不同的成矿领域逐渐汇聚，进而在动力学的基础上碰撞融合，在这一过程中分散元素通过独立矿床类型或者伴生模式生产出来，分散元素的出现对西昆仑隐伏矿床地球化学异常特征和指示意义的研究分析具有重要作用。

2 西昆仑矿区中分散元素的异常状况

深入剖析西昆仑矿区的分散元素遍布情况，发现其中铁、铅锌、铜矿、金等元素较为集中，矿床类型多、成矿条件好、矿种数量大，这三种因素造就了西昆仑矿区成矿潜力巨大的前景[3]。目前来看，这一金属元素密集区域主要位于塔里木地块盆地西南方向。西昆仑矿区的中间位置有一个盆地，也就是如今的甜水海区域，这一水域在分散元素的影响下成矿异常较为明显，这一异常规模足以影响几万平方千米的面积。其中主要造成异常情况的分散元素为Zn 与Pb,在发生异常时会伴有较为广泛的Cd异常，这些元素异常时空置不会发生明显改动，与之前基本上一致。根据对矿床内元素整体分析，可以推导出矿床内元素存在Sr-Tl-Pb-Ag-Zn-Ba-Cd 元素组合的特征。调查发现，西昆仑矿区中锶矿与石膏矿围绕着锌矿，继而为推导结果提供支撑[4]。矿区的东北方向如今发现了小型规模的铜矿，在这个铜矿区域内出现了钼异常现象，随后陆续出现诸多钼矿点结构，并在这些钼矿点结构中发现了Se-Re-Mo 的分散元素组合。

3 矿床介质中微量元素与原生晕的分布特征

通过对西昆仑隐伏矿区的调查研究，发现其中主要活跃的分散元素为Mo、Zn 和Cu,而As、Ag、Au 的含量则相对较少。矿床中分散元素的具体含量特征如表1 所示。

表1 岩石介质中微量元素含量特征表

根据岩石介质中微量元素含量特征表所展示的数据信息，可以发现，其中Mo 的浓集克拉克值可达2 拉克，Cu 的浓集克拉克值将近40。矿床中Zn 的含量最大，可以达到将近80 的均值，它也是西昆仑矿床中浓度含量最高的元素。

因为地球化学性质存在差异性，所以各元素间也是不尽相同。岩石在成矿的过程中，会受到沉淀富集部位和迁移速度的影响，致使所得矿体发生改变，因此不同构造带、不同标高的原生晕，分布范围与含量变化都有相对差异。在探矿工程中，原生晕各元素的含量会随着标高的变化而改变，具体变化如图1 所示。

图2 成矿工程中原生晕分布曲线图

可以在图中看到多条矿构造带，展示了矿床中的多个元素，特别是在金矿体上均有不同程度的异常显示.而在围岩中多数元素含量明显下降。标高1643m 的TCL 槽中，Ag 含量曲线和 Cu、Mo、Pb、Zn 含量曲线存在较密切的关系，曲线形态较为一致。在矿体上，Pb、Cu、Mo、Zn 存在明显异常，而As、Au、Ag 则显示较弱。在已经钻孔的实验矿体中，Au、Ag 显示其低含值相对清晰。所以可以观测到，随着标高的降低，矿体中各元素的含量会有不同程度的波动，在实验期间，可以发现逐渐增高的为Cu含量；逐渐减少的是As、Au、Ag 含量。

4 早晚阶段成矿深度与压力的研究估算

在岩石成矿时期，根据岩浆岩、岩石特质，还有地质构造情况，对岩石成矿深度的判定方法存在两种，分别是定量与定性[5]。首先是定量方法，其中较为广泛的方法为流体包裹体压力计法、共生矿物对平衡压力计法。其次为定性方法，这种方法包括岩石物理性质法、地层或地质重建法，以及岩浆侵位深度法。在具体深入研究时可以根据差别地质情况，针对性选择地质成矿的研究方式[6]。

西昆仑隐伏矿区的成矿主要依靠人工合成包裹体技，选择气成一热液成矿模式。成矿早阶段时，设成矿压力为p，单位为Mpa；气液均一温度为E，石盐溶解温度为F，单位为℃；拟合参数为a、b、c。得出早期估算公式如下：

设D 为均一致液相，T 为常压下CO2的临界温度,t 为平均温度。将均一温度带入公式中求出CO2的密度，得出公式如下：

在均一致液相的情况下，CO2的密度如公式（2）所示，设平均温度为t；P 为压力，单位是MPa;W 为成矿温度，单位是K;R为气体常数，v 为CO2摩尔体积;a、b 为拟合常数；L 为成矿温度。其次采用CO2状态方程将成矿压力计算出来，具体带入公式为：

通过以上步骤估算压力后，可以得出该阶段成矿压力为368.21～215.94Mpa，平均值是301.06Mpa，表明利用气成一热液成矿方法所得的压力较高。

5 西昆仑矿床成矿的指示意义

西昆仑矿床存在花岗质岩浆，这种岩浆的氧化还原条件对于岩浆热液成矿作用具有重要影响，氧化型花岗岩往往与铜、铅、锌以及铝等金属矿床伴生，而还原型花岗岩往往形成钨和锡矿床。因而明确西昆仑矿区花岗闪长斑岩形成的氧化还原条件对于理解其成矿能力具有重要意义[7]。通过电子探针技术的探测，对结果深入研究可得，西昆仑矿区的黑云母斑晶MF 值较高，含量为0.39～0.94，这一含量的均值为0.64。而TiO2含量为2.13%～2.98%，平均为2.39%，这一数值处于中等水平。Al2O3含量相对较低，含量小于22%。CaO 含量是0.52%～0.73%。根据西昆仑矿区花岗闪长斑岩中黑云母矿物化学成分，经过一系列计算，根据得出的结果可以发现含矿岩浆氧逸度相对较高，含量为-14.71～-16.86，平均值为2.76。含锡花岗岩和西昆仑矿区花岗闪长斑岩差别明显，其指示西昆仑矿区花岗闪长斑岩成矿潜力巨大。

6 结束语

本文根据西昆仑矿区产出众多金属分散元素的地理优势，对其地球化学异常表现特征进行研究与调查，通过数据调取与曲线比对，得出成矿压力与深度的估算公式，从而明确指示意义，减轻矿床成矿时期的异常影响。在分散元素异常的情况下，无论是岩石本身、甜水湖水系沉积物，还是土壤的异常条件，所得结果都具有多元素异常组合的特征。矿区分散元素的多样性为西昆仑成矿奠定了优良基础，使西昆仑矿区具备了良好的成矿潜力。