广东省典型铜矿床区域地球化学异常特征
张伟1, 陈陵康2, 朱进守3
1. 广东省地质调查院,广东 广州 510080
2. 江西理工大学 资源与环境工程学院,江西 赣州 341000
3.青海省地质调查局,青海 西宁 810000
通讯作者: 陈陵康(1973-),男,陕西蓝田人,副教授,主要从事第四纪地质、环境地质方面的教学与科研工作。E-mail:xzclk@126.com

作者简介: 张伟(1982-),男,黑龙江人,工程师,主要从事应用地球化学、基础地质与矿产地球化学等研究工作。E-mail:94024716@qq.com

摘要

广东省铜矿床具产地分散、类型多样、储量集中的特点。以八个典型铜矿床为例,探讨铜异常及其元素组合特征,得出:①铜富集部位对已知矿的反映较好;②规模相似的不同类型铜矿床,其铜异常面积相近,但铜平均含量差异较大;③斑岩型铜矿的Cu、Mo、Sb组合,岩浆热液型、矽卡岩型、复成因型铜矿的Cu、Pb、Zn、Ag、Cd、Bi、Mo、W、Sn、Mn组合,火山岩型铜矿的Cu、Pb、Zn、Cd、Ag、As组合较稳定。这些结论为进一步了解广东省铜矿的成矿规律及开展地质勘查、地质评价工作提供了一定的科学依据。

关键词: 异常特征; ; 典型矿床; 广东省
中图分类号:P632 文献标志码:A 文章编号:1000-8918(2016)04-0728-04 doi: 10.11720/wtyht.2016.4.14
Regional geochemical anomaly characteristics of typical copper deposits in Guangdong Province
ZHANG Wei1, CHEN Ling-Kang2, ZHU Jin-Shou3
1.Guangdong Institute of Geological Survey, Guangzhou 510080, China
2. School of Resource and Environmental Engineering, Jiangxi University of Science and Technology, Ganzhou 341000, China
3. Qinghai Geological Survey, Xining 810000, China
Abstract

Copper deposits in Guangdong Province are characterized by dispersion of occurrences, varied types and concentrated reserves. With eight typical copper deposits as examples, the authors investigated copper anomalies and element combination characteristics, and have reached the following conclusions: Copper enrichment position can better reflect the known ore deposit; Different types of copper deposits with similar sizes have similar copper anomaly areas, but their copper average values are different considerably; Cu, Mo, Sb combination of porphyry copper deposits, Cu, Pb, Zn, Ag, Cd, Bi, Mo, W, Sn, Mn combination of multiple genetic deposits and Cu, Pb, Zn, Cd, Ag, As combination of volcanic rock type copper deposits are fairly stable. These results provide some scientific basis for understanding of copper metallogenic regularity and carrying out geological survey and geological evaluation in Guangdong Province.

Keyword: characteristics of anomaly; copper; typical deposits; Guangdong Province

具有不同化学组成的地表物质, 其差异信息必将反映在区域地球化学数据之中 12。根据区域成矿地球化学理论解释[3], 成矿元素分布、成矿物质来源、成矿地球化学作用过程等均与地质环境背景密切相关, 不同类型的区域地球化学异常特征揭示不同的成矿地质背景, 为后期异常的解释和评价提供地质依据 46, 在成矿远景区划分及成矿预测评价中发挥重要作用 711。我国内生铜多金属矿床分布广泛, 类型较多。研究区属于滨太平洋成矿域, 成矿时代多期, 矿床类型多样[12], 针对该区域地球化学特征的总结, 对战略性找矿具有重要意义。

广东省铜矿产资源较丰富, 目前, 已勘查的铜矿床(点)有34处, 其分布具产地分散、储量集中的特点。铜矿类型以复成因(沉积改造)型、斑岩型、陆相火山岩型、矽卡岩型为主, 其次为岩浆或变质热液型等 1316

笔者以广东省八个典型铜矿床为例, 着重探讨区域地球化学异常特征与铜矿的关系, 为进一步了解广东省铜矿的成矿规律及地质勘查、地质评价工作提供一定的科学依据。

1 典型铜矿床铜异常特征

以广东省1∶ 20万水系沉积物测量数据为基础, 根据各矿床所在位置, 结合区域地球化学图, 在保证图形完整的情况下, 以长宽约5 cm(实际25 km)的矩形框进行数据截取, 以此数据来进行典型矿床异常特征的分析。

针对截取的数据, 结合矿区已知矿床点的分布情况, 按照统一的异常下限对铜异常进行圈定(图1)。由图1可以看出, 除惠来钟丘洋铜矿床位于一级弱异常区内外, 其余典型矿床均位于三级异常中心内, 明显表现出成矿元素富集部位对已知矿床反映较好。

图1 广东省典型铜矿床铜元素异常分布

表1 广东省典型铜矿床异常特征参数

为清晰表明铜异常特征与铜矿的关系, 对各典型矿床截取区内数据进行了统计(表1)。由表可知, 规模相似的铜矿, 其Cu异常规模(面积)差异不大, 中大型矿床区域异常面积多在200 km2以上。但不同类型矿床Cu异常含量差异较大, 复成因型最高, 其次为次生富集型、矽卡岩型, 明显反映了铜高背景地质体中铜的再分配对于成矿的贡献, 以及后期叠加成矿作用的影响; 陆相火山岩型、斑岩型Cu含量最低, 与矿床规模不匹配, 且封开圆珠顶斑岩型大型铜钼矿异常面积也较小, 这与矿床出露范围小, 成矿物质主要来源于深部有关[17], 即隐伏矿床与浅地表矿床差异明显。

另外, 为便于判断特定类型的成矿富集特点, 选择与Cu紧密伴生的Mo、Zn对比值作为判别的参考依据。从表中可以看出, w(Cu)/w(Mo)比值差异不明显, 对特定类型的Cu富集反映不明显, w(Cu)/w(Zn)比值差异显著, 比值相对较大的有曲江大宝山复成因型大型铜矿、阳春石录斑岩型及次生富集型中型铜矿、信宜锡坪矽卡岩型小型铜矿、封开圆珠顶斑岩型大型铜矿, 明显反映了与酸性岩关系密切的矿床(如斑岩型)Cu的富集特点。

2 典型矿床铜与其他元素的关系

针对不同矿区所截取的数据, 采用因子分析铜负荷最大的公因子来表征铜与其他元素的关系, 其目的是一方面清晰反映主成矿元素与其他元素的相关系数, 另一方面反映各类型铜典型矿床稳定的元素组合特征, 并用正交旋转因子矩阵图解(图2)进行表示。从图中可以看出, 不同类型的铜矿床表现出不同的元素组合特征:①斑岩型铜矿Cu、Mo、Sb组合较稳定, 阳春石录铜矿受次生富集影响显著。结合地球化学异常资料, 两个典型的斑岩型铜矿Pb、Zn、Cd、Ag异常不明显, 特别是Ag在其他类型矿床上均具有三级浓集分带, 因子分析结果也明显的反映了这一现象; ②复成因型、岩浆热液型、矽卡岩型铜矿元素组合较复杂, 总体上Cu、Pb、Zn、Ag、Cd、Bi、Mo、W、Sn、Mn组合较稳定; ③火山岩型铜矿Cu、Pb、Zn、Cd、Ag、As元素组合较稳定。

结合典型铜矿床地质矿产资料, 对封开圆珠顶斑岩型铜矿、曲江大宝山复成因型铜多金属矿、梅县玉水火山岩型铜铅锌银矿及连南大麦山矽卡岩型铜矿的元素组合特征进行简要的评述, 从中总结规律, 为相同类型铜矿的资料潜力评价工作提供可供参考的资料。

封开圆珠顶斑岩型大型铜钼矿处于区域化探异常Cu、Mo三级异常中心, Sb二级异常中心, As三级异常外带, 异常面积和规模都不大, 其稳定的元素组合为Cu、Mo、Sb, 元素组合简单为该矿床的一大特色, 可能显示与成矿有关斑岩的深源性。

图2 正交旋转因子矩阵图解

曲江大宝山复成因型大型铜多金属矿处于区域化探异常Cu、Pb、Zn、Ag、Cd、As、Sb、Bi、Mo、W的三级异常内带, Au、Mn的二级异常中带, 异常表现出“ 高大全” 的特点, 其稳定的异常元素组合是Cu、Bi、W、Sn、As、Ag、Pb、Zn、Cd、Sb和Mn, 元素组合与区域化探异常较吻合, 在其矿产点上均有较强的W、Bi、Mo异常分布, 充分显示了该矿床复合成因的特点。前人对该矿床成矿作用进行了相关的研究 1820, 大致划分为两次, 一次是与燕山早期次英安斑岩相伴生的成矿作用, 成矿元素主要为Cu、Pb、Zn、Ag、Cd; 另一次是与燕山晚期花岗闪长斑岩伴生的成矿作用, 成矿元素主要为W、Mo、Sn, 两次成矿作用在成矿元素组合上表现了差异性和继承性的特征, 通过上述因子分析结果也从侧面反映了这一特征。

梅县玉水火山岩型中型铜铅锌银矿处于区域化探异常Cu、Pb、Ag、Cd、Mn和Sb的三级异常中心, Zn三级异常中外带, 异常表现出面积不大, 富集程度高的特点, 稳定的异常元素组合为Cu、Pb、Zn、Ag、Cd和Mn, 该矿床矿区发育较多花岗斑岩、花岗闪长斑岩、辉绿岩及石英斑岩岩脉[21], 但从元素组合特征来看, 显示出酸性脉岩对成矿的影响不明显。

连南大麦山矽卡岩型小型铜矿处于区域化探异常Cu、Pb、Zn、Ag、Cd、As、Sb、Sn、Mn三级异常中心, Bi三级异常中带, Mo三级异常外带, W一级异常, 异常表现出强度大、梯度陡、面积中小、相互吻合性好、元素组合全面的特点, 稳定的异常元素组合为Cu、Pb、Zn、Ag、Cd、As、Sb、Sn、Mn和Bi, 为矽卡岩型铜多金属矿典型组合。

3 结论

通过对广东省八个典型铜矿床铜异常及元素组合特征的论述, 初步得到以下几点结论:

1) 除惠来钟丘洋铜矿位于一级弱异常区内外, 其余典型铜矿床均位于铜的三级异常中心内, 表现出成矿元素富集部位对已知矿床反映较好, 钟丘洋铜矿上Cu异常较弱与矿的出露状况有关。

2) 规模相似的不同类型铜矿床其铜异常面积相近, 但铜的平均含量差异较大, 复成因型最高, 其次为次生富集型、矽卡岩型, 明显反映了较强的后期叠加成矿作用。

3) 斑岩型铜矿Cu、Mo、Sb组合较稳定, Pb、Zn、Cd异常不明显, 其他类型铜矿上Ag异常有三级分带。

4) 岩浆热液型、矽卡岩型、复成因型铜矿的Cu、Pb、Zn、Ag、Cd、Bi、Mo、W、Sn、Mn组合, 火山岩型铜矿的Cu、Pb、Zn、Cd、Ag、As组合较稳定。

The authors have declared that no competing interests exist.

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