馬生明,朱立新,劉海良,王會強,徐明鉆

1)中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所,河北廊坊 065000;

2)中國地質(zhì)科學(xué)院,北京 100037;

3)遼寧省第九地質(zhì)大隊,遼寧鐵嶺 112000

甘肅北山輝銅山銅礦地球化學(xué)異常結(jié)構(gòu)研究

馬生明1),朱立新2),劉海良1),王會強3),徐明鉆2)

1)中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所,河北廊坊 065000;

2)中國地質(zhì)科學(xué)院,北京 100037;

3)遼寧省第九地質(zhì)大隊,遼寧鐵嶺 112000

以甘肅北山輝銅山銅礦為例,探討了矽卡巖型銅礦中元素的富集貧化特征以及由富集、貧化元素形成的正、負異常構(gòu)成的地球化學(xué)異常結(jié)構(gòu)。結(jié)果表明,在礦床中發(fā)生富集的元素,例如成礦元素 Cu、礦化伴生元素As、Ag、Mo等、常量組分MgO等在試驗區(qū)內(nèi)形成了明顯的環(huán)帶結(jié)構(gòu),中間為這些元素的正異常,向外經(jīng)背景帶過渡為負異常。這些元素的正異常帶與稀土元素Pr、Yb等的負異常吻合很好,構(gòu)成了有規(guī)律的地球化學(xué)異常結(jié)構(gòu),共同指示出有利的成礦地質(zhì)環(huán)境或礦化影響范圍。在礦體產(chǎn)出部位,礦化伴生元素Zn等的正異常及常量組分Al2O3、Na2O、微量元素Sr等的負異常明顯,與地球化學(xué)異常結(jié)構(gòu)構(gòu)成有機的整體,有效反映出輝銅山銅礦總體成礦系統(tǒng)。本項研究是北山地區(qū)矽卡巖型銅礦靶區(qū)優(yōu)選地球化學(xué)勘查方法的新嘗試,對該區(qū)地質(zhì)找礦具有重要的實用價值。

輝銅山銅礦;微量富集貧化;正負異常;地球化學(xué)異常結(jié)構(gòu);靶區(qū)優(yōu)選

有研究結(jié)果表明(弓秋麗等,2009;馬生明等,2009),元素的富集、貧化是礦床中固有的客觀規(guī)律。通過對礦床中元素富集、貧化規(guī)律的研究篩選出發(fā)生富集、貧化的元素,綜合利用富集、貧化兩類指標構(gòu)建地球化學(xué)異常結(jié)構(gòu),可以為礦床地球化學(xué)勘查提供更全面的信息。本文以甘肅北山地區(qū)典型矽卡巖型銅礦—輝銅山銅礦為例,在系統(tǒng)研究了礦床中元素含量隨主礦化元素 Cu含量增高而變化的規(guī)律之后,確定了發(fā)生富集、貧化的典型元素,利用其中代表性元素形成的正異常、負異常及正、負異?？臻g位置關(guān)系,探討了該礦床地球化學(xué)異常結(jié)構(gòu)及其在找礦靶區(qū)優(yōu)選上的應(yīng)用。試驗結(jié)果表明,綜合利用富集、貧化元素形成的正、負異常結(jié)構(gòu)進行找礦靶區(qū)優(yōu)選比單純利用富集元素形成的正異常具有更明確的礦化指示作用。

1 試驗區(qū)地質(zhì)概況

北山地區(qū)地處塔里木板塊與哈薩克斯坦板塊的對接部位,大洋巖石圈及溝弧盆體系在本區(qū)都有出露,洋殼向陸殼演化過程中的火山-花崗巖類巖漿活動頻繁,成熟陸殼的再裂陷作用和裂谷型巖漿作用占重要地位,兩大古板塊大陸邊緣沉積作用類型較齊全。區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)資源豐富,其中中型銅礦床3處,成因類型分別是斑巖型、矽卡巖型和熱液型。輝銅山銅礦是矽卡巖銅礦的代表性礦床。

輝銅山銅礦試驗區(qū)內(nèi)出露地層為前長城系三巖組,主要由大理巖和云母石英片巖組成,局部有石英巖、流紋巖。巖石蝕變強烈,以矽卡巖化為主,其次是蛇紋石化和角巖化。北北西向逆斷層起到導(dǎo)礦和貯礦的作用,北東東向正斷層對礦體起到破壞作用。礦區(qū)內(nèi)出露的巖漿巖有兩期:一是分布在礦區(qū)南側(cè)的華力西中期侵入的輝長巖和零星出露的輝石巖;二是分布在礦區(qū)北部的印支期磚紅色鉀長花崗巖,是本礦床的成礦母巖(圖1)。

形成該礦床的地質(zhì)條件是印支期鉀長花崗巖的外接觸帶,巖體邊部形狀不規(guī)則,同期花崗巖枝(脈)發(fā)育,巖體中銅含量高于 70×10-6;成礦前的北北西向擠壓破碎帶和層間滑動面,為控制礦體的良好構(gòu)造部位;礦體賦存的有利圍巖為大理巖,但隨著硅質(zhì)的增高,礦化程度越來越弱,反之,礦化強烈;近礦圍巖蝕變強烈、普遍,有利的圍巖蝕變?yōu)槭袷?綠簾石-矽卡巖,礦化與綠簾石化尤為密切。

圖1 試驗區(qū)地質(zhì)及工作布置簡圖Fig.1 Geological map of the test area,showing work arrangment

2 試驗研究方法

本文試驗研究總體上分為兩個部分,巖石中元素富集貧化特征研究和地球化學(xué)異常結(jié)構(gòu)研究,各部分的試驗研究方法因擬解決的問題而異。

根據(jù)試驗區(qū)內(nèi)礦床形成的地質(zhì)條件,在已知礦床范圍內(nèi)系統(tǒng)采集了不同礦化程度礦石、不同蝕變類型巖石(礦石)以及與已知礦床成礦作用有關(guān)但是沒有發(fā)生明顯礦化或蝕變作用的正常圍巖樣品 49件,用來研究巖石中元素富集貧化特征,其中矽卡巖樣品9件,大理巖樣品 25件,鉀長花崗巖樣品5件,輝長巖樣品10件。采樣點分布范圍如圖1所示。每件樣品定量分析測試了57項指標。試驗過程中按巖石類型統(tǒng)計了出現(xiàn)明顯規(guī)律性變化的41項指標的含量平均值。由于試驗區(qū)內(nèi)主要含礦巖石是矽卡巖,而作為輝銅山重要而特殊的巖石類型,矽卡巖類巖石目前尚沒有可作對比的元素豐度資料。針對這種情況,矽卡巖中元素的富集貧化特征通過與輝銅山礦床主要礦化圍巖鉀長花崗巖、輝長巖中元素含量以及我國酸性巖、基性巖中元素豐度進行對比來討論。

地球化學(xué)異常結(jié)構(gòu)研究在包括輝銅山銅礦在內(nèi)的約18km2范圍內(nèi)進行,工作比例尺為1:2萬,采樣網(wǎng)度 200×100～200(m)。利用試驗區(qū)元素表生活動性研究結(jié)果(另有文章討論),地球化學(xué)異常結(jié)構(gòu)研究樣品采集土壤樣品,經(jīng)水篩篩分出其中的－4～＋40目土壤粒級組成部分送分析。根據(jù)輝銅山礦床元素富集貧化特征研究結(jié)果,選取其中具有富集、貧化代表性的常量組分、微量元素(包括稀土元素)26項進行分析測試?？紤]到部分元素在試驗區(qū)內(nèi)可能既出現(xiàn)正異常(富集),又出現(xiàn)負異常(貧化),試驗中采用元素含量百分位值的方法確定富集元素正異常下限及貧化元素負異常上限。試驗步驟是將試驗區(qū)內(nèi)某一元素,例如Cu的所有分析數(shù)據(jù)按升序方式排序,取排位在第n%位上的Cu含量值作為Cu異常界限(負異常上限、正異常下限)或含量等值線。具體取位視元素實際含量分布情況確定,試驗中涉及元素的異常值及等值線值見圖2。

3 巖石中元素富集貧化特征

試驗區(qū)各類巖石元素平均含量列于表1中,從中可以看出巖石中元素的富集貧化特征。矽卡巖中主成礦元素Cu及其伴生親銅元素Au、Ag、As、Bi、Cd、In、Mo、S、Sb、Sn、Te、W、Zn等含量都很高,表現(xiàn)出顯著富集的特征。此外,Pb、Cs、Li等在矽卡巖中的含量也比較高,表現(xiàn)出富集的特點。常量化學(xué)組分Fe2O3、CaO含量顯著高于輝銅山試驗區(qū)鉀長花崗巖和輝長巖含量,也顯著高于各自在花崗巖和輝長巖中的豐度,表現(xiàn)出顯著富集特征。MgO含量顯著高于其在鉀長花崗巖中的含量以及花崗巖中的豐度,但是低于其在輝長巖中的含量以及輝長巖中的豐度,SiO2、Al2O3、Na2O、K2O含量明顯低于它們在鉀長花崗巖和輝長巖中的含量及其在鉀長花崗巖和輝長巖中的豐度。

與大理巖中元素豐度相比,輝銅山試驗區(qū)大理巖中 Cu 以及 Au、Ag、As、Bi、Cd、In、Mo、S、Sb、Sn、Te、W、Zn、Pb、Cs、Li、Fe2O3、MgO、Ba、SiO2、Al2O3、K2O、Na2O以及 REE等絕大多數(shù)元素都表現(xiàn)出富集的特征,部分元素的富集程度還很顯著,發(fā)生貧化作用的只有 CaO、Sr等極少數(shù)幾個元素。這里需要說明一點,由于此次試驗中沒有測試CO2組分的含量,而在大理巖中CO2所占的比例又很大(豐度為38.72%),因此本次試驗中獲得的元素在大理巖中的含量可能與在大理巖中的豐度不好直接比較。為了探討大理巖中元素富集貧化特征在矽卡巖型礦床地球化學(xué)勘查中的指示意義,將輝銅山試驗區(qū)大理巖中元素的含量與鉀長花崗巖、輝長巖中的含量進行了對比,結(jié)果發(fā)現(xiàn),輝銅山試驗區(qū)大理巖中 Cu、Au、Ag、As、Bi、Cd、In、Mo、S、Sb、Sn、Te、W、Zn、Pb等元素顯著富集,而SiO2、Al2O3等則貧化。

巖石中稀土元素的含量具有特殊的規(guī)律性。在花崗巖中,與各自的花崗巖豐度相比,從輕稀土元素La到重稀土元素Lu各元素的含量逐次增高,具體說是輕稀土元素La、Ce微弱貧化,Pr、Nd與各自豐度相當,其它輕稀土元素以及重稀土元素富集的特征,而且稀土元素越“重”,富集的幅度越大,例如Sm富集1.3倍,而Lu則富集3.3倍。與花崗巖中稀土元素富集貧化特征不同,與輝長巖中稀土元素豐度相比,試驗區(qū)輝長巖中元素含量的最顯著特點是稀土元素普遍顯著貧化,不過貧化程度不同,從輕稀土元素La到重稀土元素Lu貧化程度依次減弱,從La含量僅有其豐度的3.5%,到Lu含量達其豐度的50%,規(guī)律性非常明顯。

從以上對輝銅山矽卡巖型銅礦床賦礦圍巖及近礦圍巖中元素富集貧化特征的討論中已經(jīng)知道,在該區(qū)矽卡巖礦化過程中,親銅成礦元素以及鎢鉬族元素等在礦床及近礦蝕變圍巖中含量顯著增高,表

明這些元素是尋找矽卡巖型礦床的有效指標。統(tǒng)計結(jié)果顯示,這些元素的含量隨著礦化強度的增強,即Cu含量增高而增高,因此利用這些元素的異?？梢杂行е甘镜V化體的產(chǎn)出位置及其分布特征,為勘探工程布置提供依據(jù),實際上這也是以往礦產(chǎn)勘查中常用的地球化學(xué)指標。

表1 輝銅山銅礦床中元素含量統(tǒng)計表Table 1 Statistics of element content in the Huitongshan copper deposit

除上述常用地球化學(xué)指標之外,在礦體及蝕變圍巖中還出現(xiàn)了 Fe2O3、MgO、CaO等常量化學(xué)組分的富集以及 Ba、Sr、SiO2、Al2O3、Na2O、K2O等的貧化。特別值得一提的是稀土元素,從15項稀土元素指標總體富集貧化特征推測,稀土元素將具有獨特的指示作用。

應(yīng)該說,元素的貧化現(xiàn)象同樣是礦化過程中元素分布分配規(guī)律的客觀反映,發(fā)生貧化的元素對地球化學(xué)勘查而言具有與發(fā)生富集的元素同等重要的作用,但是元素的貧化在以往地球化學(xué)勘查中并沒有受到應(yīng)有的重視,特別是由富集、貧化兩類指標構(gòu)成的異常結(jié)構(gòu)規(guī)律及其在地球化學(xué)勘查中的指示作用更是少有涉及。因此,本文重點對貧化元素的負異常及由富集、貧化元素正、負異常構(gòu)成的異常結(jié)構(gòu)進行了系統(tǒng)研究。

4 輝銅山銅礦地球化學(xué)異常結(jié)構(gòu)及其找礦意義

4.1 成礦元素Cu及其伴生元素異常結(jié)構(gòu)

文中地球化學(xué)異常結(jié)構(gòu)是指由礦床中發(fā)生富集元素形成的正異常和負異常、貧化元素形成的負異常在空間上的有序排列。試驗中分析測試指標比較多,這里僅從中選擇出 Cu、Zn、MgO、Al2O3、Na2O、Sr、Pr和 Yb這8項指標來展示輝銅山銅礦地球化學(xué)異常結(jié)構(gòu)規(guī)律(圖2),其中,Cu為主礦化元素,Zn代表銅礦化伴生元素,MgO代表在礦床中發(fā)生富集的常量組分,Al2O3、Na2O代表在礦床中發(fā)生貧化的常量組分,Sr代表在礦床中發(fā)生貧化的微量元素,Pr代表在礦床中發(fā)生貧化的輕稀土元素,Yb代表在礦床中發(fā)生貧化的重稀土元素。

從圖2中可以看到,在輝銅山銅礦及其外圍,主成礦元素Cu呈現(xiàn)出正、負異常套合出現(xiàn)的空間關(guān)系。Cu的正異常主體位于已知礦床西礦段南部,主體發(fā)育在鉀長花崗巖與輝長巖接觸帶的輝長巖一側(cè),但是在西礦段產(chǎn)出部位并沒有出現(xiàn)Cu異常,也就是說,這里出現(xiàn)的Cu的正異常沒有很好地指示礦體的產(chǎn)出位置。在輝銅山銅礦東礦段,Cu異常與已知礦段產(chǎn)出位置吻合。在Cu的正異常四周出現(xiàn)的是Cu的背景區(qū)。背景區(qū)總體呈環(huán)狀繞 Cu的正異常分布,不過在緊鄰西礦段的南、北兩側(cè)背景區(qū)分布范圍較窄,很快過渡為Cu的負異常,在西礦段東部(也即東礦段周圍)背景區(qū)分布范圍卻較大,而且再向外圍也基本沒有出現(xiàn)Cu的負異常。

礦床中發(fā)生富集的伴生元素Ag、Au、As、Mo、Zn等,只有Zn在西礦段、東礦段同時出現(xiàn)異常,其它元素異常大體上與 Cu類似,正異常基本出現(xiàn)在Cu的正異常地段,向外圍經(jīng)背景過渡為負異常。從總體上看,除 Zn以外,其它伴生元素如 Ag、Au、As、Mo等的正異常對礦體產(chǎn)出位置的指示作用并不是很明確。

結(jié)合礦床成因及其形成的地質(zhì)條件分析,輝銅山銅礦南部大范圍Cu及其伴生元素的正異?？赡苁浅傻V地質(zhì)環(huán)境的反應(yīng)。關(guān)于這一認識,可以從MgO的正、負異常結(jié)構(gòu)中得到一些支持。研究結(jié)果表明(表1),在大理巖中 MgO顯著富集,而大理巖是輝銅山銅礦床礦體賦存的有利圍巖,因此MgO的正異?？赡芫褪怯欣傻V地質(zhì)環(huán)境的客觀反映。

Cu、MgO以及 Ag、Au、As、Mo、Zn等元素正異常外圍的負異常是否是礦化過程中近礦圍巖中元素帶出的證據(jù)尚需進一步的試驗結(jié)果證實,這里可以確認的是,礦床中發(fā)生富集元素形成的正、負異常及其空間結(jié)構(gòu),是輝銅山銅礦元素地球化學(xué)異常的一個顯著特征,對礦化體產(chǎn)出地質(zhì)環(huán)境具有很好的指示作用,這一點是以往研究和應(yīng)用中較少涉及的。

4.2 礦床中貧化元素異常特征

礦床中元素富集貧化規(guī)律研究結(jié)果表明,在輝銅山銅礦床中發(fā)生貧化元素的種類比較多,有常量組分(SiO2、Al2O3、Na2O、K2O)、微量元素(Ba、Sr)以及稀土元素(15項)。其中Al2O3、Na2O、Sr、Pr、Yb等元素的負異常如圖2所示。從中可見,整個試驗區(qū)內(nèi) Al2O3、Na2O、Sr三者的負異?？傮w吻合不好,但是在輝銅山西礦段產(chǎn)出位置,三個元素卻同時有明顯的異常顯示,對礦化體的指示作用顯而易見。輕稀土元素 Pr、重稀土元素 Yb的負異常形態(tài)及分布范圍基本一致,而且與Cu、MgO的正異常很吻合。

4.3 輝銅山銅礦地球化學(xué)異常結(jié)構(gòu)

縱觀上述元素地球化學(xué)異常及其分布特征不難發(fā)現(xiàn),輝銅山銅礦床中發(fā)生富集和發(fā)生貧化的兩類指標,在西礦段及其外圍一定范圍內(nèi)構(gòu)成了完整的異常結(jié)構(gòu)。異常結(jié)構(gòu)由成礦元素及其伴生元素的正異常、背景和負異常,成礦環(huán)境指示元素的正異常、背景和負異常以及貧化元素的負異常呈環(huán)帶狀展布。成礦元素Cu、成礦環(huán)境指示元素MgO的正異常及稀土元素(Pr、Yb等)的負異常構(gòu)成環(huán)帶的核心部位,大體上與試驗區(qū)內(nèi)輝長巖分布范圍相吻合,Cu、MgO的背景構(gòu)成中間過渡帶,Cu、MgO的負異常構(gòu)成環(huán)帶結(jié)構(gòu)的外帶,主要出現(xiàn)在鉀長花崗巖分布區(qū)。在環(huán)帶結(jié)構(gòu)內(nèi)部,成礦伴生元素(Zn等)的正異常、貧化元素(Al2O3、Na2O、Sr等)的負異常組成局部的礦體異常,整個異常結(jié)構(gòu)很好地指示了礦床產(chǎn)出的地質(zhì)環(huán)境和礦體產(chǎn)出的部位。

圖2 輝銅山銅礦部分元素正負異常分布圖Fig.2 Positive and negative anomalies formed by some elements in the Huitongshan copper deposit

4.4 地球化學(xué)異常結(jié)構(gòu)找礦意義

對比輝銅山銅礦東、西兩礦段地球化學(xué)異常結(jié)構(gòu)特征可以看出,兩者在異常元素組合及結(jié)構(gòu)規(guī)律上均存在顯著差異。在東礦段產(chǎn)出部位,除Cu、Zn兩元素異常以外,其余元素基本沒有異常顯示,更沒有出現(xiàn)相應(yīng)的異常結(jié)構(gòu)。對照兩礦段礦體及資源量規(guī)模認為,這應(yīng)該是兩礦段礦化規(guī)模的客觀反映。輝銅山銅礦西礦段礦體規(guī)模和資源量遠大于東礦段,在西礦段產(chǎn)出地段出現(xiàn)了明顯的多元素異常結(jié)構(gòu)規(guī)律,而東礦段產(chǎn)出地段除成礦元素及少數(shù)伴生元素正異常外,沒有出現(xiàn)貧化元素的負異常。由此證實,較之富集元素的正異常,貧化元素的負異常可能是指示礦化規(guī)模的更有效指標。綜合利用地球化學(xué)異常結(jié)構(gòu),可以更加準確地確定具有相當規(guī)模的礦化體的產(chǎn)出部位,指導(dǎo)找礦。

在輝銅山銅礦床地球化學(xué)異常結(jié)構(gòu)研究中,一個顯著特點是強調(diào)了常量組分異常、貧化元素負異常等對礦床產(chǎn)出環(huán)境的指示作用,實際上關(guān)于這兩點,早在 20世紀 90年代就有研究者指出了它們在地質(zhì)找礦中的意義,并進行了有益的嘗試性工作,其結(jié)果對當前的研究工作仍然具有一定的借鑒意義。

有研究者(張西平,1992)指出,常量組分的異常可以反映礦質(zhì)沉淀環(huán)境,而且控制了成礦組分在成礦作用過程中的地球化學(xué)行為,是礦床地球化學(xué)研究中的重要內(nèi)容,同時也是一種重要的找礦標志,這一認識與本文研究結(jié)果很一致。由 MgO、Fe2O3等常量組分的正、負異常構(gòu)成的異常結(jié)構(gòu),很好地指示了輝銅山銅礦的成礦地質(zhì)環(huán)境。

相對常量組分的指示作用而言,負異常在以往地質(zhì)找礦中的作用似乎受到更多的重視,這方面的研究成果也更多些,早在1979年就有研究者對此進行了探討,此后間或見有此類研究文獻報導(dǎo)(Dunlop et al.,1979;Chaffee et al.,1981;Robertson et al.,1987;季克儉等,1992;馬東升等,1991;孫承轅等,1993;史長義等,1995;Shi et al.,1995;Goldberg et al.,2003),這些研究成果對提高地球化學(xué)勘查效果起到積極的作用。綜合利用化學(xué)元素的正異常、負異常及其構(gòu)成的異常結(jié)構(gòu),無論是在區(qū)域上(史長義等,1995;Shi et al.,1995;張雨蓮等,2009),還是在局部地段(梁勝躍等,2010)均取得了預(yù)期試驗或找礦效果?？v觀已有的這些研究結(jié)果,結(jié)合本文試驗結(jié)果認為,通過元素的正異常、負異常及正、負異常構(gòu)成的整體異常結(jié)構(gòu),可以逐步耦合出有利的成礦地質(zhì)環(huán)境及礦體可能的產(chǎn)出位置,是實現(xiàn)地球化學(xué)勘查定量化的有效途徑之一。以輝銅山銅礦為例,在輝銅山銅礦及其外圍,MgO、Fe2O3等常量組分的正、負異常、Pr、Yb等稀土元素的負異常及其異常結(jié)構(gòu)很好地反映了有利的成礦地質(zhì)環(huán)境;Cu和伴生元素(Ag、As等)的正、負異常及其異常結(jié)構(gòu)與MgO、Pr、Yb等的異常及其結(jié)構(gòu)總體吻合,表明在有利成礦地質(zhì)環(huán)境內(nèi),確實發(fā)生了成礦元素的礦化作用;成礦元素Cu及其伴生元素Zn、Mo等的正異常和常量組分 Al2O3、Na2O 的負異常、微量元素 Sr、Ba等的負異常,不僅具體指示了礦化體的產(chǎn)出部位,而且對礦化規(guī)模也有指示(礦化規(guī)模小的東礦段沒有出現(xiàn)負異常)。通過成礦地質(zhì)環(huán)境、礦化作用、礦化體產(chǎn)出位置等的逐步耦合,最終達到地質(zhì)找礦的根本目的。較比單純利用成礦元素及其伴生元素異常進行地質(zhì)找礦而言,異常結(jié)構(gòu)思路和方法向“定量化”(多種有利成礦條件的耦合)目標邁進了一步。

5 結(jié)論

從宏觀上講,礦床地球化學(xué)異常結(jié)構(gòu)是由在礦床中發(fā)生富集元素形成的正異常(礦床范圍內(nèi))、負異常(礦床外圍)和發(fā)生貧化元素形成的負異常(礦床范圍內(nèi))在空間上的有序排列構(gòu)成的,并與礦床的成礦地質(zhì)條件(巖漿巖、地層等)有關(guān);從微觀上講是礦床形成過程中元素在成礦作用影響下重新分布分配的結(jié)果,是礦化系統(tǒng)的客觀反映,因此,異常結(jié)構(gòu)對礦床或礦化體的產(chǎn)出部位及其規(guī)模具有更明確的指示意義。輝銅山銅礦地球化學(xué)異常結(jié)構(gòu)研究表明,單純利用成礦元素及其伴生元素的異常并不能很好地指示礦化體的產(chǎn)出位置,而綜合利用富集、貧化元素形成的正、負異常結(jié)構(gòu)就很好地指示了礦化影響范圍以及礦化體產(chǎn)出位置。這一試驗結(jié)果無疑是地球化學(xué)勘查方法技術(shù)上的一項重要進展,將在此后的礦床地球化學(xué)勘查中起到積極作用。

弓秋麗,朱立新,馬生明,席明杰.2009.斑巖型銅礦床地球化學(xué)勘查中巖石化學(xué)指標[J].物探與化探,33(1):31-34.

季克儉,王立本,呂鳳翔,王五一,張建華.1992.熱液礦床的負暈和地球化學(xué)場系[J].地質(zhì)學(xué)報,66(4):350-361.

梁勝躍,馬生明,朱立新,劉崇民,陳曉鋒.2010.烏努格吐山斑巖型銅鉬礦床地球化學(xué)異常結(jié)構(gòu)研究[J].物探與化探,34(2):127-133.

馬東升,劉英俊.1991.江南金成礦帶層控金礦的地球化學(xué)特征和成因研究[J].中國科學(xué)(B)輯,(4):424-433.

馬生明,朱立新,劉崇民,陳曉鋒,梁勝躍.2009.斑巖型Cu(Mo)礦床中微量元素富集貧化規(guī)律研究[J].地球?qū)W報,30(6):821-830.

史長義,汪彩芳.1995.區(qū)域次生地球化學(xué)負異常模型及其意義[J].物探與化探,19(2):104-113.

孫承轅,張干.1993.漠濱金礦區(qū)外圍地層及礦區(qū)圍巖中金的負異常及其地球化學(xué)意義[J].地質(zhì)與勘探,29(3):47-52.

鄢明才,遲清華.1997.中國東部大陸地殼與巖石的化學(xué)組成[M].北京:科學(xué)出版社.

張西平.1992.反映礦質(zhì)沉淀環(huán)境的造巖元素地球化學(xué)異?！厍蚧瘜W(xué)勘查盲礦預(yù)測的重要標志[J].物探與化探,16(3):208-215.

張雨蓮,許榮科,陜亮,曹亮.2009.北山公婆泉斑巖銅礦區(qū)域地質(zhì)地球化學(xué)異常結(jié)構(gòu)模式[J].物探與化探,33(4):406-410,423.

CHAFFEE M A,HILL R H,SUTLEY S J,WATTERSON J R.1981.Regional geochemical studies in the Patagonia Mountains,Santa Cruz County,Arizona[J].Journal of Geochemical Exploration,14:135-153.

DUNLOP A C,AMBLER E P,AVILA E T.1979.Surface lithogeochemical studies about a distal volcanogenic massive sulphide occurrence at Limerick,New South Wales[J].Journal of Geochemical Exploration,11(3):285-297.

GOLDBERG I S,ABRAMSON G Y,LOS V L.2003.Depletion and enrichment of primary haloes:their importance in the genesis of and exploration for mineral deposits[J].Geochemistry:Exploration,Environment,Analysis,3(3):281-293.

GONG Qiu-li,ZHU Li-xin,MA Sheng-ming,XI Ming-jie.2009.Petrochemical indices in geochemical exploration of porphyry type deposits[J].Geophysical and Geochemical Exploration,33(1):31-34(in Chinese with English abstract).

JI Ke-jian,WANG Li-ben,Lü Feng-xiang,WANG Wu-yi,ZHANG Jian-hua.1992.The negative haloes and geochemical field system of hydrothermal deposits[J].Acta Geoscientica Sinica,66(4):350-361(in Chinese with English abstract).

LIANG Sheng-yue,MA Sheng-ming,ZHU Li-xin,LIU Chong-min,CHEN Xiao-feng.2010.Geochemical anomaly structure of the wunugetushan porphyry copper and molybdenum deposit[J].Geophysical and Geochemical Exploration,34(2):127-133(in Chinese with English abstract).

MA Dong-sheng,LIU Ying-jun.1991.Geochemical Characteristics and Genesis of Stratabound Gold Deposits in Jiangnan Gold Metallogenic Belt[J].Science in China (Series B),35(2):240-256.

MA Sheng-ming,ZHU Li-xin,LIU Chong-min,CHEN Xiao-feng,LIANG Sheng-yue.2009.A Study of the Enrichment and Depletion Regularity of Trace Elements in Porphyry Cu (Mo)Deposits[J].Acta Geoscientica Sinica,30(6):821-830(in Chinese with English abstract).

ROBERTSON I D M,TAYLOR G F.1987.Depletion haloes in fresh rocks surrounding the Cober orebodies,N.S.W.,Australia:implications for exploration and ore genesis[J].Journal of Geochemical Exploration,27(1-2):77-101.

SHI Chang-yi,WANG Cai-fang.1995.Regional geochemical secondary negative anomalies and their significance[J].Journal of Geochemical Exploration,55(1-3):11-23.

SHI Chang-yi,WANG Cai-fang.1995.The Regional Secondary Geochemical Negative Anomaly Model and its Significance[J].Geophysical and Geochemical Exploration,19(2):104-113(in Chinese with English abstract).

SUN Cheng-yuan,ZHANG Gan.1993.Negative Geochemical Anomaly over Mobin Au Mining Area and Their Significance to Ore Exploration[J].Geology and Prospecting,29(3):47-52(in Chinese with English abstract).

YAN Ming-cai,CHI Qing-hua.1997.The chemical compositions of crust and rocks in the Eastern part of China[M].Beijing:Science Press(in Chinese).

ZHANG Xi-ping.1992.Geochemical Anomalies of Rock-Forming Elements Reflecting Precipitation Environments of Ore Substance—An Important Indicator for Prognosis of Blind Ore Deposits in Geochemical Exploration[J].Geophysical and Geochemical Exploration,16(3):208-215(in Chinese with English abstract).

ZHANG Yu-lian,XU Rong-ke,SHAN Liang,CAO Liang.2009.Regional Geological-Geochemical Structural Model of the Gongpoquan Porphyry Copper Deposit in Beishan Area[J].Geophysical and Geochemical Exploration,33(4):406-410,423(in Chinese with English abstract).

A Study of Geochemical Anomaly Structure of the Huitongshan Copper Deposit in Beishan Area,Gansu Province

MA Sheng-ming1),ZHU Li-xin2),LIU Hai-liang1),WANG Hui-qiang3),XU Ming-zuan2)
1)Institute of Geophysical and Geochemical Exploration,Chinese Academy of Geological Sciences,Langfang,Hebei065000;
2)Chinese Academy of Geological Sciences,Beijing100037;
3)No.9 Geological Party of Liaoning Province,Tieling,Liaoning112000

This paper has tentatively discussed characteristics of element enrichment and depletion and geochemical anomaly structure comprising positive anomalies of enriched elements and negative anomalies of depleted elements in skarn copper deposits of Beishan area,exemplified by the Huitongshan copper deposit.The results demonstrate that obvious zonal structures are formed by enriched elements,which include metallogenic element (Cu),mineralizing accompanying elements (As,Ag,Mo)and major element (MgO)in the study area.In the middle of the zonal structure there exist positive anomalies,which grade outward into negative anomalies through the background belt.Positive anomalies coincide well with negative anomalies formed by Pr and Yb,constituting regular geochemical anomaly structure and indicate favorable metallogenic geological environment or mineralization extension.At the position of the ore body,Zn positive anomalies and negative anomalies formed by Al2O3,Na2O and Sr exist obviously,making up an entirety with the geochemical anomaly structure and effectively reflecting the whole metallogenic system of the Huitongshan copper deposit.This study is a new attempt for the prospecting target optimization of geochemical exploration methods in Beishan area,and the result obtained may have practical value for geological prospecting of this area.

Huitongshan copper deposit;enrichment and depletion of trace elements;positive and negative anomalies;geochemical anomaly structure;prospecting target optimization

P632.2;P595;P611.13

A

10.3975/cagsb.2011.04.03

本文由中國地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項目(編號:1212010813057)資助。

2011-03-15;改回日期:2011-06-27。責(zé)任編輯:魏樂軍。

馬生明,男,1963年生。教授級高工?，F(xiàn)主要從事礦產(chǎn)勘查地球化學(xué)方法技術(shù)研究工作。通訊地址:065000,河北省廊坊市金光道84號。電話:0316-2267728。E-mail:msmigge@163.com。