天山成矿带分布于中亚腹地,在哈萨克斯坦和乌兹别克斯坦境内都有世界级的矿床,但在中国境内尚未发现类似的世界级矿床。天山成矿带在境内外的化学元素分布特征到底有何差别?楚伊犁地区和东天山地区1:100万最新地球化学填图显示,天山成矿带中国境内找铜更有潜力,境外找金更有前景。
中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所王学求博士等与哈萨克斯坦教育科学部萨特巴耶夫地质科学研究所地质学家联手,在中国科技部、中国地质调查局和哈萨克斯坦共和国教育科学部、哈萨克斯坦地下资源委员会的资助下,在天山成矿带中国境内的东天山地区和哈萨克斯坦境内的楚伊犁地区,分别进行了约16×104平方公里和约7×104平方公里的1:100万的地球化学调查。
王学求等人研究发现,东天山地区与楚伊犁地区的成矿潜力既有相同点又有不同点。相同点在于两个地区的造岩元素、铁族元素、稀有元素、稀土元素、分散元素和铀族元素在含量和富集程度上都非常接近,说明天山地区具有相同的地质背景;不同点在于,楚伊犁地区金的地球化学成矿条件显著优于东天山地区,而东天山地区铜的成矿地球化学条件要优于楚伊犁地区。
王学求等人选搏天山成矿带中具有代表性的铜、金和靠自三种成矿元素进行了对比。
从金的对比情况来看,楚伊犁地区金的含量和富集程度要显著高于东天山地区。在楚伊犁地区,金的平均含量达到1.62纳克/克;而东天山地区,金的平均含量只有2.纳克/克。另外,金的伴生元素砷和锑在两个地区存在显著差异,在楚伊犁地区的富集程度明显高于东天山地区。“从目前已经发现的矿床来看,也是楚伊犁金矿的规模和密集程度要显著大于东天山地区。而且,楚伊犁地区的金异常不仅与石英脉型金矿有关,还与含炭质黑色岩系微粒金矿化有关。中国在东天山地区尚未发现类似的金矿,这个现象值得关注。”王学求说。
从铜的对比来看,东天山地区铜的含量和富集程度要显著高于楚伊犁地区。而且,东天山地区与楚伊犁地区铜的地球化学异常特征既有相同点又有不同点,相同点是一部分异常与超铁镁质岩有关,不同点是东天山地区的铜异常主要以独立的元素异常或与其他有色金属元素伴生异常存在,而楚伊犁地区的铜异常主要以与贵金属元素伴生元素异常存在。“从新疆东天山铜地球化学图可以看出,全区可划分为近东西向的3条异常带,依次为东天山北带、中带和南带,北带铜异常主要分布在博格达山南麓到哈尔力克山一带,中带的铜异常主要分布于康吉尔塔格一黄山深断裂带,南带的铜异常主要分布于阿其克库都克一沙泉子超岩石圈断裂。土屋铜矿和黄山铜镍矿都位于中带,新发现的维权铜矿位于南带,北带的矿化情况还有待于进一步证实。”王学求介绍说,“在楚伊犁地区,铜的地球化学异常与金一铂异常相伴生,分布于花岗岩体的外接触带的黑色页岩层。明显的铜异常也发现于热阿拉依尔一纳依曼斯克断裂带的汉套斯克超镁铁岩块的外接触带上。在阿克巴凯与阿克萨卡尔金矿床上,发现了相对较低的铜异常,在研究区内有几个不大的多金属矿:库雅兹拜矿化及塔克尔矿床的西翼,均属于弱异常,但分布面积广,可能反映了矿化的分散性质。”
从铂的对比情况来看,铂族元素的异常分布在这两个地区都非常类似,一类与基性和超基性岩有关,另一类与寒武系一奥陶系一志留系的黑色岩系有关。尽管这两个地区都还未发现有经济价值的铂族元素矿床,但都在炭质硅质黑色岩系中发现了铂族元素异常,并且在楚伊犁地区已经发现与炭质硅质岩有关的微粒铂钯矿化。
王学求说“以往的贵金属元素分析方法对这种类型的金、铂、钯是不能分析出来的,因为与含矿碳质化合物共生的金、铂、钯在120℃高温下会挥发掉。以上研究是根据以水系沉积物作为采样介质的小比例尺地球化学填图所揭示的信息得出的认识。1:100万小比例尺地球化学填图不仅可以很好地圈定己知的大型矿床,而且发现了新的成矿远景区,特别是发现了与黑色岩系有关的金、铂、钯微粒矿化。
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水系沉积物是一种天然均一化的介质,代表了汇水域内各种岩性和矿床元素含量的平均值,反应的是宏观地质背景和矿产分布的情况。
