试点区地处羌塘高原腹地, 无人区南部边缘(图1)。一级景观分区属高寒湖沼丘陵景观区。

区内海拔多在4 700~5 100 m, 最高海拔5 209 m。年降水量189.6 mm, 年降雪日60天左右; 每年七八月份为雨季, 常以雨夹雪和冰雹的形式出现, 降水量占全年70%以上。年均气温0 ℃以下, 10月~竖年5月为冰冻期。年降水量明显小于蒸发量。年日照时数3 160 h。属高原亚寒带干旱季风气候区^{[7, 8]}, 以寒冷、干旱、多大风、温差大、日照时间长、野外工作条件极端艰苦为特征。

图1

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	图1 西藏多不杂地区区域化探扫面试点测量采样点位

试点区内地势较平缓, 相对高差一般在50~100 m。水系较发育, 多呈树枝状, 均为内流河, 半数以上向北汇入一小咸水湖之中, 其他水系向南消失在平滩中(图1); 大部分水系为干沟, 仅少量水系见常年地表径流, 补给源为泉水或冰雪融水, 流量不大。

试点区内, 风成沙随处可见, 以平沙地为主。在小灌木丛或陡坎的背风处, 可见流动小沙丘。

多不杂试点区位于羌塘地块南缘, 班公湖— 怒江缝合带北侧。区内主要出露的地层为侏罗系曲色组(J₁q) 浅变质泥质砂岩— 粉砂岩夹薄层泥质岩, 上部发育玄武安山岩和火山角砾岩(J₁q^β ), 以及白垩系美日切组(K₁m) 紫红色英安岩为主的火山岩地层和新近系中新统的康托组(N₁k) 河湖相碎屑岩沉积 (图2) , 第四系(Q)冲洪积、风积松散堆积物主要出现在测区北部和南部。区内出露的岩体主要为中酸性花岗闪长斑岩小岩体, 与铜金矿化关系密切。北西向、近东西向和北东向断裂构成区内的主体构造格架; 含矿斑岩侵入体多沿北东向走滑断层发育^{[2, 3]}。

试点区中已知矿主要为多不杂超大型斑岩型铜矿床。矿化蚀变以富Si、Al、K、Ca为主要特征, 热液蚀变主要为硅化、钾化、绢云母化、黄铁绢英岩化、碳酸盐化、绿泥石化、绿帘石化等; 蚀变强度与距岩体的距离成反比, 越近越强烈; 以含矿斑岩为中心, 向外依次划分出钾硅化带、云英岩化带、褐铁矿化带、角岩带。矿化体产于多不杂花岗闪长斑岩及其接触带中, 主要为铜矿化, 同时伴生Au。矿体及围岩岩性为含铜碳酸盐化变石英砂岩。矿石矿物主要为黄铜矿、黄铁矿、少量辉钼矿, 氧化矿物有孔雀石、蓝铜矿。矿石主要呈细脉浸染状, 少量为脉状、浸染状、角砾状、块状和蜂窝状^{[1, 7]}。

经后续地勘工作, 在多不杂西南5 km左右处, 找到波龙大型铜金矿床(图2), 其成矿类型与多不杂相同, 亦为斑岩型^[9]。

图2

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	图2 多不杂试点区地质简要(据参考文献[2]编制) 1— 第四系沉积物; 2— 中新统康托组; 3— 下白垩统美日切组; 4— 下侏罗统曲色组; 5— 下侏罗统曲色组玄武岩; 6— 花岗闪长斑岩; 7— 逆断层; 8— 地质界线; 9— 不整合界线

采用-10~+40目和-40目两种粒级进行对比。结果发现, -10~+40目粗粒级水系沉积物测量在测区中圈出了一条十分明显的斜穿整个测区、北东向展布、断续长大于28 km的Cu、Mo、W、Au、Ag、K₂O组合异常带, 向北东和南西两个方向均未封闭(见图3中-10~+40目各子图)。异常带元素组合及其空间分布特征显示出斑岩型铜矿化的区域地球化学特征, 表明测区存在着北东向展布的斑岩型Cu矿成矿带。

在上述多元素异常带上, 于多不杂铜矿区— 波龙铜矿区(图2)圈定出I-1号浓集中心(见图3中-10~+40目Cu子图), 长6 km、宽3 km左右, 面积约18 km², 并伴有Mo、W、Au、Ag、K₂O异常浓集中心。这里的Cu具有5级浓度分带, 最高含量达到2 246× 10^-6; Au具有4级浓度分带, 最高含量达到58.7× 10^-9; Mo具有3级浓度分带, 最高含量达到10.8× 10^-6; Ag具有3级浓度分带, 最高含量达到655× 10^-9; W具有2级浓度分带, 最高含量达到5.14× 10^-6。同时, 在多不杂铜矿区还伴有Bi、Zn、Cd、K₂O中等强度异常和Hg、Sb、As、Pb、Co弱异常, 构成了一个以Cu为主, 元素组合复杂, 主体受北东向构造控制的区域化探异常浓集中心, 从异常规模和浓集中心异常强度都表明这里是找寻大型以上铜矿床的有利靶区。

从各元素异常空间分布特征看, 在多不杂铜矿区, Cu、Mo、W、Bi异常在中心, Ag、Zn、Cd异常偏外侧, Sb、Hg、Pb、As异常在外围, 构成一个不十分明显的组分分带, 显示出典型斑岩型铜矿化的区域地球化学异常分带模式, 表明多不杂矿区的成矿类型应该是斑岩型。

根据斑岩型Cu矿床典型区域地球化学异常特征(从上到下元素垂直分带):Mn、Cd、As、Co、Zn、Pb— Ag、Au、Se、W、Bi— Cu— Mo^[10], 多不杂综合异常的元素空间分布及其分带性显示出这里的铜矿化处在矿化体前部晕中, 其主矿化体尚未完全出露, 且北东方向矿化较南西方向剥蚀偏深, 矿化体可能向南西方向侧伏。

图3

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	图3 西藏改则县多不杂地区不同粒级水系沉积物试点测量异常对比

在异常带上, 各元素1级浓度异常与北东向断层、美日切组英安岩分布范围基本上一致, 反映了成矿地质背景; 浓集中心则与北东向断续分布的花岗闪长斑岩关系密切, 反映了主要的成矿母岩。

总体上来说, -10~+40目水系沉积物试点测量成果清晰地揭示出测区成矿地球化学规律, 显示出区域Cu成矿带的存在。根据异常特征可以确定, 区域成矿带呈北东向展布, 矿种以铜为主, 在多元素异常浓集中心部位产出大型以上规模的斑岩型铜矿床。

反观-40目水系沉积物测量获得的地球化学异常, 除Cu、Mo异常对多不杂铜矿床有所指示外, 其他元素异常对多不杂矿床均难以明确指示, 区域成矿规律的显示也很不明显。究其原因, 主要是在-40目水系沉积物中掺入了很多的风成沙, 大大稀释了各元素的原有含量; 同时, 由于风成沙掺入的无规律性, 扭曲了区域地球化学分布规律, 严重干扰了准确找矿信息的获取。Cu、Mo异常对多不杂矿床有所指示的原因, 初步认为主要是这里的铜矿床规模巨大、Cu矿化体已经出露地表, 形成了很强的异常, 风成沙的稀释作用, 使异常降低两个浓度级次, 而不足以掩盖矿床的存在。但对区域成矿带的反映就很不清楚, 仅仅表现为孤立的3个异常, 且对波龙矿床没有反映。因此, 在羌塘高原开展水系沉积物测量必须滤掉-40 目粒级段, 才能获得反映测区客观地质矿产实际分布的地球化学资料。

以原始采样密度(0.7个点/km²)为基础, 对-10~+40目水系沉积物试点测量结果进行了1个点/4 km²的采样密度抽稀研究。抽稀点的选择原则为:样点主要分布在长> 2 km的一级水系沟口和二级水系中下游, 三级和四级水系布置控制样; 主要考虑样点对汇水域的控制程度, 兼顾样点的均匀性。

采样密度放稀到1个点/4 km²以后, 样品数减少到61个, 只有原来的1/3多点(见图4中采样点位图), 使工作量减少了近2/3, 可大幅度提高工作效率和经济效益。

在1个点/4 km²的采样密度下, Cu、Mo、W、Ag、Au组合异常带依然存在, 仍然呈北东向展布, 但异常范围有所扩大; Cu、W异常由断续分布变成连续分布, Cu、Ag异常整个连成了一体, 斜贯整个测区, 并延出区外。主要的三个Cu异常浓集中心依然存在, 反映多不杂铜矿床的Cu I-1浓集中心和测区东北角的荣那沟Cu I-2浓集中心仍然是测区最引人注目者(见图4)。除Cu外, Mo、W、Ag、Au等异常强度略有降低, 一般比0.7个点/km²时降低一个浓度级次(见图3和4)。

图4

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	图4 西藏改则县多不杂铜矿区及外围水系沉积物试点测量异常剖析(1个点/4 km2, -10~+40目) 采样点位图图例同图1; 地质图图例同图2

在多不杂铜矿床产出地段(图4中驻地), 圈定出具有5级浓度分带的强Cu异常和具有3级浓度分带的强Au异常(见图4中Cu I-1号和Au I-1号浓集中心), 以及Ag、Mo、W、K₂O 等2级浓度分带的中等异常。据此完全可以确定出在多不杂矿区和荣那沟上游具有良好的寻找大型铜矿床的前景。

综上, 在羌塘高原地区, 找矿目标确定在大型以上矿床时, 开展水系沉积物测量完全可以将采样密度放稀到1个点/4 km², 以减轻野外采样的劳动强度, 提高野外工作效率和经济效益, 亦可达到预期找大矿的目的。同时, 通过多不杂地区水系沉积物试点测量, 新发现荣那沟和地保那木岗两个具有良好找矿前景的远景区。

通过多不杂地区区域化探水系沉积物试点测量, 除指明多不杂矿床具有找到大型以上铜矿床的前景外, 在矿区外围亦圈定出两个十分有利的找矿远景区:荣那沟(Cu II异常)和地保那木岗(Au II异常)(见图3中-10~+40目子图中的Cu和Au异常)。

3.3.1 荣那沟异常

荣那沟异常位于测区东北角的荣那沟中, 即Cu II异常所处地段。异常总体上呈近东西向展布, 向东未封闭(见图3中-10~+40目子图中Cu异常), 面积> 20 km²。

荣那沟异常以Cu为主, 伴有Mo、W、Au、Zn、Bi、Sb、As中等异常和Ag、Pb、Co、Cd弱异常。各元素异常浓集中心基本吻合, 显示出热液型矿化的地球化学异常特征。其中Cu具有5级浓度分带, 最高含量达到819× 10^-6。Mo、Zn、Bi、Sb、As、Au具有两级浓度分带, 最高含量分别为3.6× 10^-6、436× 10^-6、1.5× 10^-6、4.76× 10^-6、83.9× 10^-6、6.6× 10^-9。异常元素组合和各元素异常分布特征表明这里以热液型铜矿化为主, 伴有多种元素。

异常区主要出露新近系中新统康托组地层, 但在异常区的水系沉积物中, 观测到大量紫红色、灰绿色安山玄武岩和灰绿色石英砂岩转石, 同时见少量辉绿岩转石, 转石表面多覆盖着黑色的锰膜; 表明异常与康托组地层(河湖相红色碎屑岩沉积)没有关系, 异常源应该在测区东邻的火山岩中, 且与其中的含铜热液活动有密切的关系, 含有铜矿化的热液活动是真正的异常源。异常处在北东向展布的区域斑岩型铜矿化带上, 成矿地质条件十分有利。

综上, 荣那沟异常是试点测区除多不杂矿区异常外, 最强的区域多元素组合异常。根据异常分布特征和当前异常区水系中转石岩性特点, 推断此异常的源位于测区东邻, 应开展补充测量, 完整圈定异常, 确定异常的整体规模和确切的源地。按照各元素异常强度特点和异常现有规模, 推测异常反映的Cu矿化已经出露地表, 是一个十分有利的找Cu靶区, 其找矿潜力大于多不杂矿区。根据热液型铜矿床元素分带模型:B-Ba-Hg-Sb-As-Ag-Au(Pb、Zn)-Cu-Bi-Mo-Ni-Co-W-Sn-Be^[10], 结合荣那沟异常元素组合及分带特点和所处空间位置, 推测其成矿类型浅部可能以热液型铜矿化为主, 深部可能存在斑岩型铜矿化。在试点测区内这里是除多不杂矿区以外最好的找Cu靶区。

经过后续进一步的矿产勘探工作, 在异常区东缘外, 目前已经找到了荣那浅成低温热液型铜(金银)矿床。目前控制的矿体总体呈北东向分布, 延长约1 400 m, 宽约约800 m。中部钻孔施工至1 136 m(ZK3205 )尚未穿透矿体。矿体总体向北缓倾斜, 剖面上呈现中间厚向外变薄的趋势, 类似一漏斗状, 走向上、倾向上、垂向上均未控制住矿体。共求获铜资源量1 098万t, 矿体Cu平均含量0.53%, 是我国首例千万吨级浅成低温热液— 斑岩型铜(金银)矿床, 预测矿床铜远景资源量超过1 500万t。矿床伴生Au平均含量在0.1× 10^-9左右, 伴生银平均品位在2 g/t 左右, 对区域找矿具有极其重要的指导意义^{[11, 12]}。

3.3.2 地保那木岗异常

地保那木岗异常位于测区西南部, 是以Au为主的异常(见图3中-10~+40目子图中AuII异常), 具有四个浓集中心, 伴有Cu、Ag、Hg、Sb、Bi、As、Cd、K₂O二级异常和Mo、Pb、Co、Zn的弱异常。

异常区主要出露下侏罗统曲色组浅变质泥质砂岩— 粉砂岩夹薄层泥质岩, 极少玄武安山岩, 局部为白垩系美日切组(K₁m) 紫红色英安岩。发育北东、北西、近东西3组断裂构造(图2)。花岗闪长斑岩体沿北东和近东西向断裂侵入在曲色组地层中, 具有良好的成矿地质构造条件。

各元素异常与Au异常各浓集中心部分重合。以Au II-1浓集中心和Au II-2浓集中心的浓集程度最高, Au含量分别为53.1× 10^{-, 9}和32.7× 10^-9。异常总体上呈北东向和北西向交叉的“ 菱形” 展布, 浓集中心基本上位于“ 菱形” 的角点上。Bi、As、Ag、Sb、Hg异常也有类似的分布特征。

在AuII-1异常浓集中心部位的水系沉积物中, 砾石以灰绿色石英砂岩及闪长玢岩为主, 白色脉石英转石较多, 偶见褐铁矿化, 表明这里存在着比较强烈的后期热液活动。

在AuII-2异常浓集中心部位的水系沉积物中, 砾石以石英砂岩为主, 上游见褐铁矿化转石, 旁侧一级水系中见炭质板岩转石, 表明这里存在着一定规模的后期热液活动。

综上, 从异常元素组合特征、异常区地质背景、后期热液活动状态综合分析, AuII-1和AuII-2异常浓集中心部位是找寻原生金矿化的良好靶区。控制Au矿化的主要因素是北西向和北东向两组构造的交叉部位和沿构造裂隙活动的含矿热液。同时, AuII-1异常浓集中心还位于北东向展布的斑岩型铜矿带上, 也可能AuII-1异常浓集中心是深部隐伏斑岩型铜矿化的指示。总之, Au II-1和Au II-2两个浓集中心控制的区段具有良好的找矿前景, 有待开展进一步的异常查证工作, 确定其找矿意义。