西藏斯弄多银多金属矿床地球物理和地球化学勘查进展

Geochemical and Geophysical Exploration in Sinongduo Ag Polymetallic Deposit, Xizang

摘要

近年来在西藏冈底斯‒念青唐古拉成矿带林子宗群火山岩分布区发现一系列中‒大型铅锌银矿床，该区显示出巨大的找矿潜力.由于林子宗群火山岩分布范围广，如何有效地圈定成矿远景区，缩小找矿靶区是取得找矿突破的关键.选取产于谢通门县娘热地区典中组火山岩中的斯弄多银多金属矿床为研究对象，开展了大量勘查地球化学测量和激电中梯测量.结果显示典中组火山岩中铅锌银成矿作用具有Au、Mo、Pb、Zn、Ag异常，金银成矿作用具有强Au、Ag、Mo、As、Sb异常，主成矿元素变异系数大于3.以极化率大于2.5%和电阻率小于800 Ω∙m圈定隐伏铅锌银矿体的找矿靶区，取得了很好的找矿效果.上述结果表明激电中梯方法在林子宗群火山岩中寻找浅成低温热液型铅锌银矿体效果良好，能够为西藏冈底斯‒念青唐古拉成矿带林子宗群火山岩中的找矿工作提供十分重要的指导.

关键词

浅成低温热液型矿床 / 岩石化探 / 激电中梯 / 找矿标志 / 铅锌银多金属矿床 / 地球化学 / 矿床学

Key words

epithermal deposit / rock geochemical survey / induced polarization intermediate gradient / exploration indicator / Pb-Zn-Ag polymetallic deposit / geochemistry / ore deposits

0 引言

勘查技术的飞速发展极大地推动了我国矿产资源勘查评价，据中国地质调查局对我国发现的矿床进行统计，化探和物探是国内主要的矿床勘查技术（王学求，2013）.随着世界主要矿集区勘探工作的日趋成熟，矿床勘探目标已从露天或近地表的矿体过渡到埋藏更深的隐伏矿体，伴随而来的挑战是对勘查技术的革新，目前勘查方法的选择和数据解译极大地制约了新矿床的发现.地球物理方法作为探测地球深部最直接的手段，其在寻找深部矿体的天然优势日趋明显（朱卫平等，2017；周文月等，2021），相比之下传统的地球化学勘查更局限于露天或近地表矿体（韩志轩等，2017）.为了适应深部找矿的必然趋势，新兴学科如深穿透勘查地球化学（谢学锦和王学求，2003）和矿物化学（Cooke et al.， 2020）等在矿产勘查中的应用越来越广泛，也取得了良好的找矿效果.

西藏从沧海桑田到世界屋脊，经历了复杂的地质演化过程，孕育了丰富的矿产资源.据唐菊兴等（2017）统计，西藏目前已查明的铜资源量已大于60 Mt，钼资源量大于3 Mt，铅锌资源量大于10 Mt，共伴生金大于1 kt，共伴生银大于25 kt，且铜的远景资源潜力仍超过150 Mt，重大的找矿成果支撑了西藏成为我国最重要的有色金属开发和储备基地.西藏高海拔地区不利于开展勘查工作，相比于我国其他地区，西藏的矿产资源勘查起步较晚且进展较慢.因此，传统的地球化学和地球物理勘查方法仍然是西藏高原地区找矿勘查的主要手段（唐菊兴等，2011；郎兴海等，2014，2017；杨宗耀等，2019，2020b）.

近年来在西藏冈底斯‒念青唐古拉成矿带林子宗群火山岩分布区发现一系列中‒大型铅锌银矿床，成矿地质背景可类比安第斯的马力昆带（Maricunga）和印地‒帕斯瓜带（El Indio-Pascua）等世界著名的火山‒成矿带（Sillitoe et al.， 2013； Holley et al.， 2016），具有寻找浅成低温热液‒隐爆角砾岩型‒矽卡岩型‒斑岩型矿床组合的潜力（唐菊兴等，2016，2017）.笔者团队长期致力于西藏冈底斯‒念青唐古拉成矿带林子宗群火山岩分布区的找矿研究，在谢通门县娘热乡斯弄多矿区开展了大量土壤‒岩石地球化学测量和激电中梯测量工作.郎兴海等（2017）、杨宗耀等（2020b）对斯弄多北矿段开展了详细的岩石和矿石物性参数研究，结果表明金银矿体和铅锌矿体均具有中‒高极化率和中‒低电阻率特征.杨宗耀等（2019）在斯弄多北矿段主矿体约4 km²范围内开展了岩石地球化学测量，研究显示斯弄多北矿段具有中低温成矿元素异常.本次研究岩石地球化学测量面积约90 km²，采用了新的地球化学数据处理方法，并总结了指示隐伏矿体的激电异常指标，圈定了找矿靶区，通过钻探验证，新发现铅锌矿脉群和金银矿化体，验证了该找矿方法的有效性.斯弄多银多金属矿床作为林子宗群火山岩中首例低硫化浅成低温热液型矿床（唐菊兴等，2016），其勘查经验可为冈底斯林子宗群火山岩中的岩石地球化学异常测量和激电异常圈定提供重要的依据.

1 成矿地质背景

西藏的铜铅锌钼（金银）等矿产主要来自4个成矿带，即：藏东三江玉龙成矿带、冈底斯‒念青唐古拉成矿带、班公湖‒怒江成矿带和北喜马拉雅成矿带，仅前3大成矿带产出的斑岩‒矽卡岩‒浅成低温热液型矿床的铜资源总量就占全国总量的 2/3以上.其中以冈底斯‒念青唐古拉成矿带尤为著名，已发现一系列中型‒大型‒超大型斑岩型、矽卡岩型、浅成低温热液型、热液脉型和造山型等矿床，成矿时代自中生代至新生代均有分布，矿种类型主要包括铜、铅锌、金、银、钼、钨、铁等.

冈底斯‒念青唐古拉成矿带又被分为南亚带、中亚带和北亚带，南亚带和中亚带形成一系列斑岩‒矽卡岩型铜（金±钼±铅锌多金属）和钼（铜）矿床，北亚带主要产出与岩浆作用和火山作用有关的铅锌（银）矿床，其次为矽卡岩型铁（铜）矿床和钼矿床.根据矿床产出的空间位置、矿化元素组合、成矿有利的地层‒构造‒岩浆岩组合之间的异同，可将冈底斯‒念青唐古拉成矿带北亚带分为5个重要矿集区（图1），由西向东分别为查个勒‒龙根矿集区、纳如松多‒斯弄多矿集区、勒青拉‒新嘎果矿集区、蒙亚啊‒龙马拉矿集区和亚贵拉‒沙让矿集区.斯弄多矿集区位于冈底斯‒念青唐古拉成矿带北亚带中段（图1），铅锌资源量超过2 Mt，分别为：斯弄多南矿段，目前有矿石4.9 Mt，其铅锌平均品位为12.5%；纳如松多矿床，矿石大于 15 Mt，Pb平均品位7.63，Zn平均品位为2.14%；斯弄多北矿段，目前估算资源量为0.36 Mt，伴生银700 t.其次矿集区还产出一些小型矿床或矿点，包括雪别铅锌矿床、轧轧龙铅锌矿床、窝弱矿床、辛甸矿床、德新铅锌矿床和加多捕勒矽卡岩型铁铜矿床等.

2 矿集区地质特征

斯弄多矿集区主要分布下二叠统昂杰组（P₁ a）、上二叠统下拉组（P₂ x）、上白垩统设兴组（K₂ s）、古新统典中组（E₁ d）、始新统年波组（E₂ n）和第四系（Q）（图2）.昂杰组主要岩性为石英粉砂岩、细粒石英砂岩、硅质粉砂岩、细晶灰岩、泥质粉砂岩、含砾泥质粉砂岩.下拉组为区域内的主要地层单元，其下与昂杰组整合接触，其上被林子宗群帕那组、年波组角度不整合覆盖，主要岩性为浅灰色厚层‒巨厚层状微晶灰岩、青灰色中厚层状含内碎屑微晶灰岩、砂屑灰岩、灰白色中层状细晶灰岩、浅灰色中层状次闪石化硅质岩，局部花岗岩侵入并遭受接触变质作用，变质岩为大理岩、蛇纹石化大理岩.设兴组呈零星分布，北部与下拉组呈断层接触，其上被林子宗群不整合覆盖，主要岩性为泥质粉砂岩、含砾细粒石英砂岩、含砾中粒石英砂岩、石英粉砂岩，其物质成分具由粗变细，水动力由强到弱，为一套滨浅海相潮坪环境的沉积产物.典中组分布于矿集区北部，主要岩性为凝灰岩、晶屑凝灰岩、流纹岩、流纹斑岩、火山角砾岩、英安岩、凝灰质砂岩、砾岩等.年波组分布于矿集区南部，主要岩性为凝灰岩，角度不整合于下拉组之上，接触带沉积了一层底砾岩，角砾成分为下拉组灰岩.

岩浆活动主要有三期分别为晚白垩世二长岩花岗岩和闪长岩类、古新世闪长岩和花岗斑岩以及中新世黑云母花岗斑岩，表现出中‒酸性→酸 性→中‒酸性的演化特征.晚白垩世岩浆岩为新特提斯洋南向俯冲于拉萨地块之下的产物（杨昕等，2021），与矽卡岩型Fe（Cu）矿床关系密切，但目前研究表明这类矿床规模较小.林子宗群典中组火山岩和同时期花岗斑岩成因具有较大争议（Yang et al.， 2022），该火山‒岩浆作用具有极强的浅成低温热液型Pb-Zn（Ag）、Au-Ag和斑岩型Mo矿成矿潜力；同时，该期侵入岩也可形成矽卡岩型 Cu（Mo）、W矿床（唐菊兴等，2012）.中新世岩浆不具有成矿潜力，与该时期南北向裂谷带相关.

区域性构造活动主要以近北西西向的中冈底斯逆冲断裂带为主，表现为古老的石炭系‒侏罗系推覆于上白垩统‒古新统火山沉积岩地层之上，该逆冲推覆构造带由新特提斯洋南向俯冲于拉萨地块之下和拉萨‒羌塘陆陆碰撞形成（Kapp et al.， 2007），到印度‒亚洲大陆碰撞被再次激活（Yang et al.， 2021）.其次为南北向裂谷构造带，形成时间为中新世，与印度‒亚洲大陆碰撞相关.该两期构造活动均晚于区域古新世成矿作用，南北向裂谷构造带局部对早期成矿具有破坏性（杨宗耀等，2020a）.

3 地球化学勘查

常用的传统矿床勘查地球化学方法包括水系沉积物地球化学、土壤地球化学和岩石/岩屑地球化学法，还有一些非传统地球化学方法如构造叠加晕法、热释汞找矿法、电地球化学法、酶提取法、地气法、元素有机态法、金属离子法和金属活动态测量法等深穿透地球化学法（Wang et al.， 1999；谢学锦和王学求，2003），岩石/岩屑地球化学法又被称为原生晕测量，国内外学者已成功将该勘查地球化学方法运用于矿床勘查领域（Yang et al.， 2014）.水系沉积物测量适用于水系发育、地形切割强烈的地区，该方法通过在汇水盆地口采集相对较少的样品来判断水系上游的成矿潜力，多应用于矿产普查阶段高效筛选找矿靶区.土壤地球化学测量应用性最广，通过采集地表残积层土壤，分析其所含元素地球化学特征，来判断是否存在隐伏矿体的影响.岩石/岩屑原生晕测量多应用于高海拔如西藏、青海、新疆等基岩大面积裸露及干旱的荒漠、戈壁地区（Hosseini et al.， 2020），常被作为土壤和水系沉积物测量方法的替代.

3.1　样品采集与测试

斯弄多矿区位于西藏高海拔地区（4 800~ 5 500 m），基岩大面积出露，适合采用岩石/岩屑地球化学测量，比例尺为1∶10 000，采样网度为100 m×40 m，采集样品为基岩、蚀变矿化岩石、构造裂隙物质、表生铁帽等，同一样品由4~7小块岩石组成.斯弄多矿区共采集化探样品21 797件，其中典中组火山岩16 208件，下拉组碳酸盐岩样品5 589件（图3）.

化探样品加工和分析均在西南冶金地质测试所完成，首先将样品放置在恒温干燥箱 （<60 ℃）中进行烘干处理，然后采用无污染磨样机将烘干的样品细碎加工至200目供上机分析.本次测试分析了样品的Au、Hg、Ag、As、Sb、Cu、Mo、Pb、Zn、Cd、Sn、Bi、W元素含量，采用的分析方法包括原子吸收法、质谱法、发射光谱法和原子荧光法，主要实验仪器为NexLON 300x ICP-MS、iCAP6300全谱仪、ICE3500原子吸收仪、AFS2202E原子荧光仪和802W摄谱仪，整个实验过程保持在约21 ℃，湿度为53%.

3.2　地球化学数据特征

对样品地球化学数据进行统计学分析能有效地挖掘潜藏在大量数据中的成矿信息，一些指标如：标准差、变异系数、丰度、富集系数等被用来评价成矿潜力.早期勘查过程中将典中组火山岩和下拉组碳酸盐岩样品数据统一处理，不同的地层单元各元素的含量差异可能较大，常不能用同一套指标来衡量成矿潜力和圈定异常靶区.斯弄多矿区典中组火山岩和下拉组碳酸盐岩之间各元素含量相差较小，但整体上（25%~75%范围）典中组火山岩各元素含量均高于下拉组碳酸盐岩，且As、Sb、Mo和Pb元素表现出明显的差异性（图4）.箱型图显示典中组火山岩中各元素箱体长度较小，反映正常情况下各元素含量较稳定，而下拉组地碳酸盐岩中As、Sb、Cu、Pb、Zn箱体长度较大，反映相关元素在下拉组碳酸盐岩中含量变化较大.因此，需对斯弄多矿区典中组火山岩和下拉组碳酸盐岩进行分开统计（表1）.

矿区岩石地球化学测量结果中各元素含量均大于或等于相应元素的检测限，证明数据质量可靠（表1）.受成矿事件的影响，斯弄多矿区化探数据存在较多的极高值，各元素数据均为非正态分布，因此中位数和平均值均不能代表斯弄多矿区各元素在典中组火山岩和下拉组碳酸盐岩中的原始含量.在这种情况下，采用箱型图中上四分位数和下四分位数之间范围代表正常情况下斯弄多矿区典中组火山岩和下拉组碳酸盐岩中各元素的含量变化范围，四分位距可有效指示各元素正常情况下的稳健性.

化探数据的数据离散程度可一定程度指示成矿潜力的大小，区域上如果没有发生成矿作用，则元素分布较均匀，化探数据离散程度低，相反如果发生了成矿作用则元素分布极不均匀，化探数据离散程度高.标准差是反映一组数据离散程度的重要指标，典中组火山岩和下拉组碳酸盐岩中Pb和Zn元素标准差极大（表1），反映成矿潜力极强，与已知的斯弄多北矿段和斯弄多南矿段情况相吻合，证明以离散的化探数据集来指示成矿作用是可靠的.由于各元素在地壳中的含量差异较大，使用标准差无法对各元素离散程度进行横向对比.斯弄多典中组火山岩和下拉组碳酸盐岩中Ag元素的标准差远远小于Pb和Zn元素的标准差，而斯弄多北矿段和斯弄多南矿段均为铅锌银矿体，不能以Pb和Zn元素的标准差来判断Ag元素的成矿潜力.采用变异系数来比较不同元素之间的离散程度可以消除各元素含量为不同数量级带来的影响，典中组火山岩中Pb、Zn、Ag元素的变异系数分别为8.5、6.9、8.02，下拉组碳酸盐岩中Pb、Zn、Ag元素的变异系数分别为33.6、4.9、15.92，均具有较大的变异系数，与已知成矿事件相符.典中组火山岩中Au、Mo元素也具有较大的变异系数，分别为4.8和3.79，指示火山岩中具有Au、Mo成矿潜力；下拉组碳酸盐岩中Cu、Sb变异系数分别为5.5和5.78，指示下拉组碳酸盐岩中还可形成Cu、Sb矿体.总的来说，从元素的离散程度来判断，斯弄多典中组火山岩中具有Pb、Zn、Ag、Au和Mo成矿潜力，下拉组碳酸盐岩中则具有Pb、Zn、Ag、Cu和Sb成矿潜力.

3.3　异常下限与单元素异常特征

不同地区的地质特征不同，各种元素的地球化学背景值可能存在较大差异，如何准确确定化探数据的异常下限关系到异常解译的准确性.在较小的研究区范围内如矿区尺度，一般情况将研究区视为一个整体来计算异常下限，背景值就是未受矿化影响的化探数据集.受单一地质作用影响而形成的地质体其元素含量服从正态分布，而受多重地质作用影响的地质体元素含量服从对数正态分布或正偏分布，基于这一数学特征，经典的统计学理论在地球化学数据处理方面被广泛使用.20世纪80年代末，分形理论开始被应用于地球化学数据处理（Carlson， 1991； Sanderson， 1994； Wang et al.， 2012），相比于传统统计学方法注重于数据本身的特征，分形理论将数据的空间分布属性包含进了数据处理过程，能够更加实际地揭示地球化学元素的空间富集和变化规律.

对于同一批样品，累积频率法计算的各元素异常值个数是相同的，而实际上根据成矿潜力的不同，各元素异常值个数应该具有较大差异，因此采用累积频率法计算异常下限会导致削弱本身存在的强异常，强行划分异常或过分凸显弱异常，使最终结果对找矿勘查产生较大误导，实用性较差.传统的迭代法要求化探数据集服从正态分布，其计算异常下限的两个重要指标为数据集的均值和标准差，而均值和标准差的耐抗性极小，受异常值本身影响较大，其划分异常值个数往往低于总样本数的0.7%，容易掩盖部分异常.受成矿事件的影响，斯弄多矿区化探数据存在较多的极大值，各元素数据均为非正态分布，因此中位数和平均值均不能代表斯弄多矿区各元素在典中组火山岩和下拉组碳酸盐岩中的原始含量，传统的迭代法无法有效筛选异常值.

箱形图的绘制依靠实际数据，不需要事先假定数据服从特定的分布形式，没有对数据作任何限制性要求，它只是真实直观地表现数据形状的本来面貌；另一方面，箱形图判断异常值的标准以四分位数和四分位距为基础，四分位数具有一定的耐抗性，多达25%的数据可以变得任意远而不会很大地扰动四分位数，所以异常值不能对这个标准施加影响，箱形图识别异常值的结果比较客观，因此箱形图在识别异常值方面有一定的优越性（Krzywinski and Altman， 2014）.箱型图中将Q3+1.5IQR和 Q1-1.5IQR设定为内限（温和异常值），将Q3+3IQR和Q1-3IQR设定为外限（极端异常值）.当数据集服从正态分布时，Q3+1.5IQR和Q1-1.5IQR相当于正态分布中的±2.698σ位置，此时正常数据集中出现大于Q3+1.5IQR的概率约为0.35%，大于Q3+3IQR的概率低至百万分之1.2.由于矿床采集地球化学样品是有限的，箱型图中大于Q3+1.5IQR基本可被视为异常值，而大于Q3+3IQR的值可被全部视为异常值.

将斯弄多矿区岩石地球化学异常按照箱型图划分异常分带（表2），所有元素异常下限均高于早期使用的异常下限，根据最新异常分带绘制各单元素异常图（图5）.然而，Zn元素异常个数远低于Pb元素异常个数，且在Zn元素异常图中斯弄多北矿段铅锌银矿体范围内并未显示强烈的Zn异常，而Pb、Ag元素异常则有十分明显的异常显示，证明Zn元素异常划分不合理.由于斯弄多矿区目前以铅锌矿体为主，理论上Pb和Zn元素异常个数相似，所以可以用Pb元素异常个数校正Zn元素异常.矫正后典中组火山岩下拉组碳酸盐岩中Zn疑似异常值分别为96.1×10^-6和137.5×10^-6，对Zn元素采用疑似异常值+0.5UC（上地壳Zn元素含量）、+1UC、+1.5UC进行分带重新绘制异常分布图，典中组中Zn元素异常分带值为96.1×10^-6、131.6×10^-6、167.1×10^-6和202.6×10^-6，下拉组碳酸盐岩中Zn元素异常分带值为137.5×10^-6、173.3×10^-6、208.5×10^-6和244.8×10^-6，根据Zn元素校正后的异常分带重新绘制斯弄多矿区Zn元素异常图（图6），新异常分带图中对斯弄多北矿段和南矿段矿体范围均有较好的显示，证明该方法效果良好.

斯弄多矿区Au、Ag、Pb、Zn、Mo、As和Sb元素异常较强，本次研究采用箱型图计算的异常下限排除了早期圈定的大面积Cu元素异常和Hg元素异常.异常分布区域主要集中在南部北西‒南东向异常带和斯弄多北矿段地区.虽然使用的异常下限明显高于早期使用的标准，但Ag、Pb和Zn元素在斯弄多北矿段和斯弄多南矿段范围均有较强的显示，证明该异常分带合理.

3.4　元素统计数据分析

在统计数据分析的基础上探索地球化学模式是一种方便有效的方法，可以帮助我们理解特定研究区域的地球化学特征.Wang et al. （2017） 采用因子分析和聚类分析认为样品之间的“差异”不应局限于浓度值，它可以是其他类型的差异，无论它是统计学的、几何学的等等.本次研究使用SPSS软件完成了斯弄多地区化探数据的相关性分析、因子分析和聚类分析.由于所测样品的含量属于连续变量，因此采用Pearson相关性分析分别对斯弄多矿区典中组火山岩和下拉组碳酸盐岩中各元素进行相关性分析.分析结果显示，典中组火山岩中仅有Pb-Ag（0.83）一对元素呈强相关性（表3），这与产于典中组火山岩中的斯弄多北矿段铅锌银矿体是相悖的.由于典中组火山岩中存在多个不相同的成矿系统，不同成矿系统具有不一致的元素间相关性，表明相关性分析在解译大面积特别是区域性化探测量数据中具有局限性.下拉组碳酸盐岩中Ag-Cu（0.99）、Ag-Pb（0.99）、Ag-Zn（0.84）、Cu-Pb（0.99）、Cu-Zn（0.83）和Pb-Zn（0.82）呈强相关（表4），其Ag-Pb-Zn元素强相关性与已知的斯弄多南矿段产出铅锌银矿体相符，并显示潜在的Cu成矿可能性.

聚类分析比相关性矩阵更能以直观的方式呈现数据集的内在结构，其将个体（样品）或者对象（变量）按相似程度（距离远近）划分类别，使类内的元素相关性尽量大，而类间元素相关性尽量小.采用系统聚类法对斯弄多矿区典中组火山岩和下拉组碳酸盐岩中元素进行聚类分析（图7）.典中组火山岩中Ag和Pb关系密切，当距离达到19时可被明显划分为两类：Ag-Pb-Cu-Zn和As-Sb-Au-Mo.虽然当分类距离较大时能够划分出与斯弄多北矿段相符的元素组合，但由于样本数量较大，聚类分析具有与相关性分析同样的局限性，且聚类分析中同一元素不能同时出现在不同的分类中，这与实际中矿区具有多个成矿系统相矛盾.因此，聚类分析结果在成矿系统复杂的地区或者中‒大比例尺化探测量中可靠性较低.下拉组碳酸盐岩中Ag、Pb和Cu元素关系极为密切，当距离为5时仅有Ag-Pb-Cu-Zn可被分为一类元素，很好地指示了斯弄多南矿段Ag-Pb-Zn成矿作用.仅当距离为17时可被分为Ag-Pb-Cu-Zn-Sb和Au-As两类元素组合，指示Cu、Au和Mo成矿潜力较小.

因子分析采用主成分分析法，其优点在于将原始数据标准化，以消除不同元素含量间因数量级而带来的差异.主成分分析法利用降维（线性变换）思想用少数的几个因子来综合反映原始变量的主要信息，每个因子都是原始变量的线性组合，且各个因子之间互不相关.在化探数据解译中，最主要的目的就是在大量化探数据中提取与成矿作用相关的数据集，且如果测区足够大，存在多个成矿系统情况下，则需要提取多个与各自成矿系统相关的不同数据集，这与主成分分析方法不谋而合.因此，采用主成分分析法是解剖中比例尺化探数据最有效的手段.

在典中组火山岩和下拉组碳酸盐岩中各提取出两个主成分因子（表5），各自累计方差贡献超过50%.典中组火山岩中第一主成分因子F_L1主要元素组成为As、Au、Sb、Mo和Ag，其特征值为2.803，方差贡献为31.144；第二主成分因子F_L2主要元素组成为Pb、Ag、Cu和Zn，其特征值为1.836，方差贡献为20.403.方差贡献越大指示成矿潜力越大，第一主成分因子F_L1成矿潜力强于第二主成分因子F_L2，而斯弄多北矿段铅锌银成矿作用显示与第二主成分因子F_L2相关.因此，在斯弄多矿区典中组火山岩中极有可能形成区别于斯弄多北矿段的Au、Sb、Mo和Ag成矿作用.

下拉组碳酸盐岩中第一主成分因子F_P1主要元素组成为Ag、Pb、Cu、Zn和Sb，其特征值为4.296，方差贡献为47.732；第二主成分因子F_P2主要元素组成为Au、As、Hg和Mo，其特征值为1.655，方差贡献为18.393.第一主成分因子F_P1与斯弄多南矿段Ag-Pb-Zn成矿作用相关，第二主成分因子F_P2显示存在一定的Au、Mo成矿潜力.

3.5　综合异常特征及解译

根据斯弄多矿区岩石地球化学分布和统计学特征圈定出8个综合异常SZ1~SZ8（图8），按照《地球化学普查规范（1∶50 000）》 （DZ/T 0011-2015）异常分类标准，将异常划分为2个甲₁类异常（SZ1、SZ2）、2个乙₁类异常（SZ3、SZ6）、3个乙₂类异常（SZ4、SZ7、SZ8）和1个乙₃类异常.每个综合异常特征描述如下：

SZ1综合异常位于斯弄多北矿段典中组火山岩中，异常以沟为界集中在沟的南部，强度高、范围大，主要表现为Pb、Zn、Au、Ag和Mo强异常，弱As和Sb异常，而沟北部没有明显异常，表明沟可能为断层，且对矿体有明显破坏作用.该异常显示出元素迁移路径，Pb、Zn、Ag、Mo元素异常沿南东方向水系下游迁移，南部山坡Au、Ag、Zn元素异常向山下迁移.异常图上显示Pb、Zn、Au、Ag和Mo元素的异常分布是不一致的，且通过主成分分析可知第一主成分因子F_L1代表的Au、Sb、Mo、Ag成矿作用和第一主成分因子F_L2代表的Pb、Ag、Cu、Zn成矿作用是分开的.因此，SZ1综合异常可能存在铅锌银和金银两个成矿作用的叠加，发现金银新矿体的前景较好，且Pb、Zn、Ag异常范围远大于目前已发现的主矿体，该矿床有进一步扩大的找矿远景.

SZ2综合异常位于斯弄多南矿段下拉组碳酸盐岩中，主要表现为强Pb、Zn、Au、Ag、Sb异常和弱Cu异常，但异常较分散，Au、Ag和Pb、Zn异常具有分离趋势.斯弄多南矿段Ag-Pb-Zn矿体主要产于下拉组碳酸盐岩中断裂带内，而该套地层断裂极为发育，且在主矿体外围断裂带发现多小矿化体.因此，在异常高值及其附近的构造有一定潜力发现新的铅锌银矿体，代表第一主成分因子F_P1.而第二主成分因子F_P2中仅显示Au异常，成矿可能性较低.

SZ3异常位于下拉组碳酸盐岩和典中组火山岩接触带附近，主要表现为强Pb、Zn、Ag异常和弱Au、Mo、As、Cu、Sb异常，异常高值多呈点状分布.该异常与SZ1相似，第一主成分因子F_L1和第二主成分因子F_L2均有显示，但整体强度比SZ1弱，具有寻找跟斯弄多北矿段相似的铅锌银和金银矿体的潜力.

SZ4异常同样位于下拉组碳酸盐岩和典中组火山岩接触带附近，主要表现为强Pb、Zn、Au、Ag异常和弱Mo、As、Cu、Hg异常，异常呈点状分布.区域上下拉组碳酸盐岩和典中组火山岩接触带常发现有零星铅锌矿化，且该异常范围内沿水系没有表现出元素异常迁移特征.因此，该综合异常成矿潜力较小，可能发现一些矿化露头.

SZ5综合异常位于典中组火山岩中，具有强Pb、Zn和弱Ag、Sb异常，异常面积较小且元素组合单一，可能受到化探测量面积限制.初步判断成矿潜力较小，还需对该异常开展进一步化探工作，圈定出完整的异常范围及异常元素组合.

SZ6综合异常位于窝弱地区典中组火山岩中，表现为强Au、Ag、Mo、As、Sb和弱Pb、Hg异常，主要异常强度高、套合好、范围大且集中，是典中组火山岩第一主成分因子F_P1的主要贡献者，具有较强Au、Ag、Mo成矿潜力.该综合异常内Pb异常与主异常分离，主要分布于山坡底部，且没有Zn异常显示，因此不具有铅锌成矿潜力.

SZ7综合异常位于卡嘎村地区典中组火山岩中，表现为强Au、Ag、Mo、As和弱Pb、Sb异常，主要异常强度高且集中，与SZ6综合异常相似，但异常面积较小，是典中组火山岩第一主成分因子F_P1的主要贡献者，具有一定金银和钼成矿潜力.

SZ8综合异常位于斯弄多北矿段附近典中组火山岩中，表现为强Au、Ag、Mo、As、Sb异常，异常强度高且集中，与SZ6和SZ7综合异常相似，但异常面积较小，也是典中组火山岩第一主成分因子F_P1的主要贡献者，具有一定金银和钼成矿潜力.

总的来说，综合异常分为两个大部分.斯弄多矿区北东部以斯弄多北矿段SZ1综合异常为中心，主要形成Pb、Zn、Ag元素异常，被SZ6、SZ7、SZ8综合异常环绕，形成Au、Ag、As、Mo、Sb元素异常，同时笔者推测存在SZ9综合异常，具有Au、Ag、As、Mo、Sb元素异常区（图8），形成一个环形异常带.在斯弄多矿区南西部SZ2、SZ3、SZ4、SZ5综合异常形成北西‒南东走向异常带，主要形成Pb、Zn、Ag元素异常，异常受下拉组碳酸盐岩分布控制，异常多沿下拉组碳酸盐岩和典中组火山岩接触带或地层中的断裂带分布，异常强度较低、面积较大，但分散、多呈点状分布.

矿床的矿物分带学说认为大多数热液矿床是岩浆后期分异的产物，热液矿床中各元素在成矿或迁移过程中由于结晶温度、pH值等特征的差异必然会呈现出有规律的空间分布现象，一般表现为矿物连续沉淀的垂直分带特征，代表了成矿流体中矿物从高温到低温、从深部至浅部的形成顺序.斯弄多矿区典中组火山岩分布区主要有Pb、Zn、Ag、Cd、Sb、As、Mo、Au和Hg元素地球化学异常，基本为中低温成矿元素，该系列元素为矿床前缘晕及近矿晕，表明斯弄多矿床成矿系统未遭受大规模剥蚀，深部矿体保存条件较好，具有寻找浅成低温热液型金银和铅锌银矿床的潜力.

4 地球物理勘查

4.1　物性特征及物探方法选择

地球物理探测方法是利用不同地质体的密度、磁性和电性等差异，来反演地球深部地质结构特征，其作为直接探测地面以下深部特征的技术越来越受到矿产勘查界的重视，目前主要的地球物理找矿方法有重力、磁法、电磁法等（周文月等，2021）.

重力勘查通过探测深部密度异常来进行找矿，由于重力场随着深度呈二次方衰减，一般要求矿体埋深不大于其水平尺寸，故传统的重力勘探深度一般较浅（小于500 m），高精度重力勘探可达500~ 1 000 m（朱卫平等，2017）.磁法勘探主要用于磁铁矿及与磁铁矿伴生的其他金属矿的勘查中（田文法等，2010），具有精度高，径向探测范围大，分辨率高等特征，具有良好的空间定位能力，在探测矿体的长度、走向、品位等方面有显著优势.电磁法勘探目前在金属矿产勘查领域应用最为广泛，其分支方法种类较多，主要有激发极化法（IP）、大地电磁法（MT）、音频大地电磁法（AMT）和可控源音频大地电磁法（CSAMT）等.激发极化法技术成熟，常用于硫化物矿床勘查（杨宗耀等，2020b），金属矿体一般具有高极化率和低电阻率异常（Oldenburg et al.， 1997； 郎兴海等，2017），该法具有工作效率高、扫面速度快、极化率参数不受地形影响的特点，但传统的激发极化法有效勘查深度较浅.

对于金属硫化物矿床来说，激发极化法是最有效和最实用的手段之一，其基于不同岩石或地质体之间的电性差异，在测区建立稳定的直流电场，通过改变供电极距的大小并观察测点在垂向不同深度地质体的极化率和电阻率变化规律来刻画隐伏矿体的空间位置，被国内外广泛使用并取得了显著的效果（Yang et al.， 2008； Han et al.， 2016； 郎兴海等，2017；杨宗耀等，2020b）.斯弄多北矿段浅成低温热液型铅锌银矿体埋藏浅，局部在地表出露，且岩矿的极化率差异大，铅锌矿、黄铁矿化的极化率是围岩极化率的2~4倍，具有良好的激电效应差异，具备开展激电工作的物性前提（郎兴海等，2017；杨宗耀等，2020b）.本次研究使用激发极化法中的激电中梯方法，可以满足勘查需求.

4.2　工程布置及实验

通过化探工作筛选出具有较好找矿潜力的SZ1、SZ6、SZ7和SZ8，但异常范围较大，无法开展详细的探矿工程.本次研究选择SZ1和SZ6开展激电中梯扫面，以缩小靶区范围，供钻探等工程施工验证.由于斯弄多北矿段铅锌银主矿体为近南北走向，且脉状矿体赋存于南北向构造带中，激电中梯面积测量的测线按东西向布置，比例尺为1∶10 000，测量网度为100 m×20 m，覆盖面积约9.7 km².

激电测量仪器发射机为加拿大凤凰地球物理公司研制生产的V8-T3型发射机，交流电源下，整流误差±0.2%，输出电流稳定.接收机为重庆地质仪器厂研制生产的DJS-8型接收机，接收电极使用重庆地质仪器厂生产的固体不极化电极，经模拟测试各接收机在使用过程中性能稳定，一致性良好.供电系统使用5 kW发电机，以保证在高原环境下发射机的供电需求，导线及接收电缆使用纯铜多芯电缆，导线截面积0.9 mm²，电阻<10 Ω/km，绝缘电阻>20 MΩ/500 V.供电电极使用黄铜棒，黄铜棒直径20 mm，每根长约80 cm，AB极分别按一定排列布置8~10根，保证了良好的接地效果.基于突出异常、压制干扰和效率并重的原则，激电测量选择周期为16 s.

4.3　地球物理异常及解译

首先对位于斯弄多主矿体附近的SZ1综合异常进行解剖，由于地球化学异常向主矿体西南延伸（图5），本次研究选择主矿体西南方向开展激电中梯扫面.SZ1物探工作区整体具有中‒低电阻率和中‒低极化率异常特征，大部分地区极化率低于2.5%、电阻率低于1 100 Ω∙m.郎兴海等（2017）对斯弄多北矿段开展了系统的物性研究，铅锌银多金属矿石及含矿构造破碎带呈明显的中‒低电阻率特征，铅锌银多金属矿石平均电阻率448 Ω∙m，晶屑凝灰岩和流纹斑岩等火山岩呈中‒高电阻率特征.从试验剖面来看（杨宗耀等，2020b），埋藏于深部的铅锌银多金属矿体受火山岩和黄铁矿等影响，在异常图上电阻率会显著升高，且变化较大，大部分情况小于800 Ω∙m，但铅锌银多金属矿体与围岩接触带电阻率仍明显变小.综合前期研究成果，以极化率高于2.5%和电阻率低于800 Ω∙m最终圈定SZ1-1靶区，其他极化率异常和电阻率异常均呈单一异常，找矿潜力较小.由于该靶区整体具有中‒高极化率特征，因此根据电阻率异常范围确定最终靶区范围（图9）.SZ1-1靶区电阻率等值线较密，表明存在电阻率突然变化的地质体，且异常与斯弄多北矿段主矿体一致呈近南北走向，以上特征均指示SZ1-1靶区可能存在铅锌矿体.

SZ6异常的目标是寻找浅成低温热液型金银矿床和斑岩型钼矿床，不能用寻找铅锌矿的标准来圈定异常.金本身没有激发极化效应，且金银在地质体中含量十分低，因此其本身对地质体的电性变化影响甚微.但由于金、银常和相应的载金、载银矿物伴随出现，典型的载金、载银矿物如黄铁矿却对地质体的极化率和电阻率影响较大，这也使得激电方法可以对金、银矿进行勘探.前期研究表明斯弄多矿集区浅成低温热液型金银矿体和铅锌银矿体均具有中‒高极化率和中‒低电阻率特征（郎兴海等，2017；杨宗耀等，2020b），但浅成低温热液型金银矿体金属硫化物含量明显小于铅锌银矿体，且赋存于强硅化火山岩中，其极化率略低于铅锌银矿体，而电阻率略高于铅锌银矿体.基于此以极化率约2.0%~2.5%和电阻率约800~1 200 Ω∙m圈定了SZ6-1浅成低温热液型金银找矿靶区（图10）.

大部分斑岩型钼（铜）矿床具有高极化率特征，如：邦铺斑岩型钼铜矿床（宁墨奂和温春齐，2010）、纳日贡玛斑岩型铜钼矿床（王富春等，2016）、岗讲斑岩铜钼矿床（杨震，2017）、朱诺斑岩型铜钼矿床（郑顺利，2020）等，极化率大约介于4%~8%.然而，这些斑岩型钼（铜）矿床电阻率差异性较大，从几十欧米至上千欧米不等，比如多龙矿集区矿体电阻率小于400 Ω∙m（陆茂欣，2015）；纳日贡玛斑岩型铜钼矿体电阻率小于800 Ω∙m，且大部分小于400 Ω∙m（王富春等，2016）；朱诺斑岩型铜钼矿床主矿体富矿段电阻率均大于1 000 Ω∙m（郑顺利，2020）.一般情况下，地质体中金属硫化物含量越高，其极化率越高而电阻率越低，本次研究选择极化率大于4%和电阻率小于1 000 Ω∙m为标准圈定了SZ6-2斑岩型钼找矿靶区（图10），该靶区呈南北走向的似椭圆状，但该区域地球化学异常较弱，不太可能为斑岩型矿体中心.该区域深部存在的黑色碳质板岩可能是造成高极化率的主要原因，因此SZ6-2靶区找矿潜力较小.

其次，在窝弱测区中部存在一个狭长的南北向低极化率和低电阻率带，经野外地质调查发现该带穿过山鞍，岩石极破碎，异常可能为含水的构造破碎带引起.

5 找矿靶区优选及验证

5.1　成矿地质条件

斯弄多矿集区主要赋矿地层为昂杰组、下拉组、典中组和年波组.斯弄多北矿段、纳如松多隐爆角砾岩型矿体赋矿地层为林子宗群典中组；斯弄多南矿段热液脉型矿体赋矿地层为下拉组；纳如松多矽卡岩型矿体产于下拉组和细斑花岗斑岩接触带上；纳如松多蚀变岩型矿体产于典中组和昂杰组接触带；雪别铅锌矿化产于年波组和下拉组接触带上.

昂杰组在纳如松多地区零星出露，赋矿岩性为砂质板岩.下拉组赋矿岩性为灰岩、白云质灰岩，呈近东西向主要分布于矿集区中部，为斯弄多逆冲断层的上盘.典中组火山岩具有明显的相分带：（1）爆发相（火山角砾岩+晶屑、岩屑、玻屑凝灰岩）；（2）溢流相（流纹斑岩+气孔流纹岩）；（3）火山通道相（隐爆角砾岩+花岗斑岩）；（4）火山沉积相（凝灰岩+凝灰质、钙质砂岩+砾岩）.铅锌银矿体主要赋存于凝灰岩、晶屑凝灰岩、流纹斑岩和火山角砾岩中，火山岩时代约为65~60 Ma，该套火山岩表现为富硅、铝、钾，贫镁、钙、钛、锰、磷，低Mg^#值特征，全岩A/CNK大于1.1，属于高钾钙碱性过铝质岩石系列，与S型花岗岩地球化学特征相似.年波组主要分布于矿集区南部，不整合于下拉组之上，赋矿岩性为凝灰岩和晶屑凝灰岩.斯弄多矿集区存在的成矿火山机构控制了铅锌银矿床主要的分布区域，火山岩中的环形构造、放射状构造和张性裂隙提供了容矿空间.下拉组早期北东向、北西‒南东向和北东南西向断层控制了斯弄多南矿段矿体的分布，由于斯弄多逆冲断层晚于斯弄多南矿段成矿时代，可能对早期矿体产生破坏作用.

5.2　斯弄多SZ1-1靶区

斯弄多SZ1-1靶区是基于极化率2.1%~3.5%和电阻率小于800 Ω∙m圈定的地球物理异常，位于斯弄多环形构造带内，构造发育，靶区为典中组S型火山岩，伊利石化、硅化、绢云母化等围岩蚀变强烈，具有强烈Pb、Zn、Au、Ag、Mo和弱As、Sb岩石地球化学异常，规模大、套合好，且遥感影像显示强烈铁染异常.

按原主矿体勘探线北西‒南东方位设计17、19、21、25、29号勘探线，总共施工12个钻孔（图11），除BZK2903外均揭露不同厚度的脉型Pb- Zn-Ag矿体，以19号勘探线的BZK1903、BZK1904、BZK1905以及21号勘探线的BZK2102、BZK2103、BZK2104钻孔见矿效果最好（图12a）.矿体可分为块状（图12a）、网脉状、大脉状（图12b）隐爆角砾岩型和稀疏脉状矿石，其铅锌品位分别为大于20%、大于10%、约5%和约2%.整体表现为越靠近SZ1-1靶区的钻孔见矿效果越理想，远离靶区的BZK1902、BZK2101和BZK2501仅揭露少量细脉状、大脉状铅锌矿体，证明SZ1-1靶区中的高极化率和低电阻率为矿体所致.

通过Micromine对新发现矿体建立1 m×1 m×1 m三维矿体模型并进行资源量估算，采用克里格法对矿体模块进行品位插值，新矿体铅锌资源量为50 kt，铅锌平均品位约5%，伴生银约35 t，银平均品位28 g/t.由于剖面上矿体的边界未得到限制（图12a），且本次激电中梯扫面对SZ1-1靶区形态揭露不完整（图11），所以找矿潜力巨大，后期可按照 SZ1-1靶区的延伸形态继续布置钻孔追索该新发现矿体.新发现矿体向北西具有更富更厚的趋势（图12a），本次研究在新发现矿体三维模型的基础上，预测其潜在铅锌资源量约200 kt，伴生银150 t.

5.3　窝弱SZ6-1靶区

窝弱SZ6-1靶区呈南北走向的狭长带状，具有极强的Au-Ag-Mo-As-Sb异常，地表存在大面积强铁染异常（图13a），岩石表面及风化泥土均呈红色.窝弱地区整体表现为强硅化，存在多期流体活动迹象，形成多种石英，包括块状石英岩（图13b）、层状石英脉（图13c）、开放空间形成的梳状石英（图13d）、淋滤形成的孔状石英（图13e）和皮壳状石英（图13f），孔状石英和皮壳状石英中可形成大量散粒状黄铁矿.这些层状和梳状石英形成于低温环境，与浅成低温热液型矿床相关.

窝弱石英中含有大量金属硫化物，主要金属矿物为黄铁矿和白铁矿，且均为载金矿物（未刊数据），少量方铅矿（图14），未见辉钼矿.黄铁矿形成于石英脉中，可分为两种产出状态：一种主要呈半自形至自形团斑状（图14a、14b）；另一种为与石英一起结晶呈他形极细粒状，使整个脉体呈烟灰色至黑色（图14c、14d）.方铅矿较少，呈星点状存于石英脉中.可见多期次隐爆角砾岩，早期形成的白色石英被晚期黑色、烟灰色石英硫化物胶结，证明存在多期流体活动.

设计2条岩石地球化学剖面对SZ6综合异常进行验证（图15），发现了金银矿化露头，剖面A露头处金最高含量1.081×10^-6，Ag为34×10^-6；剖面C中露头金最高含量0.432×10^-6，Ag为38×10^-6.在剖面C东部存在强烈矿化点，金最高含量为1.292×10^-6和0.653×10^-6，经勘查确认该异常为剖面C矿化露头转石沿山坡搬运至此堆积形成，表明金银矿（化）体遭受了一定程度的剥蚀.经过重新取样分析，窝若金异常与含金属硫化物的烟灰色石英脉相关，金最高可达1.3 g/t，但由于未对窝若地区开展物性研究，含金属硫化物的烟灰色石英脉的极化率和电阻率特征不详，对数据的解译可能造成极大影响.

Huang et al. （2019） 在冈底斯成矿带西段发现了罗布真金银多金属矿床，金银矿体受断裂控制，矿化类型为石英大脉型、细脉浸染型和角砾岩型.罗布真矿床含金石英脉Rb-Sr定年显示成矿年龄为（21.1±1.8） Ma，远晚于其赋矿围岩林子宗群帕那组火山岩（51 Ma），而一般浅成低温热液型金矿成矿年龄则略晚于赋矿火山岩.窝弱SZ6-1靶区金银矿（化）体与罗布真矿体特征有较大差别，窝弱SZ6-1靶区金银矿化主要产于条带状、皮壳状、角砾状和晶洞状石英脉中，载金黄铁矿具有明显的核‒边结构，矿石特征与日本Akeshi和 Kasuga浅成低温热液型Au矿床（Ishida et al.， 2022）极为相似，表现为烟灰色至黑色，且有残余石英.通过野外地质调查发现窝弱SZ6-1靶区烟灰色石英脉区域整体呈低极化率（2.0%~3.0%）和中‒低电阻率（600~1 200 Ω∙m）特征，脉体也呈近南‒北走向（图16a），但目前施工的验证钻孔均未揭露该套烟灰色石英硫化物脉，仅发现有脉状铅锌矿化（图16b），钻孔往深部可见大量绿泥石+绿帘石化+碳酸盐化脉（图16c、16d）.SZ6-1找矿靶区与地表出露的烟灰色石英脉走向一致，已施工的验证钻孔均位于SZ6-1找矿靶区东部，后期可参考该靶区布置钻孔.

6 结论

（1）斯弄多矿区典中组火山岩各元素含量均高于下拉组碳酸盐岩地层，典中组火山岩中各元素含量较稳定，而下拉组碳酸盐岩中As、Sb、Cu、Pb、Zn含量变化较大，主成矿元素变异系数大于3.典中组火山岩中铅锌银成矿作用具有Au、Mo、Pb、Zn、Ag异常，金银成矿作用具有强Au、Ag、Mo、As、Sb异常，基本为中‒低温成矿元素，为矿床前缘晕及近矿晕，表明斯弄多矿床成矿系统未遭受大规模剥蚀，深部矿体保存条件较好，具有寻找浅成低温热液型金银和铅锌银矿床的潜力.

（2）相比于采用累积频率法和传统迭代法，采用箱型图求取各元素的背景值和异常下限更具合理性.当化探测量面积较大时，可能受多个成矿系统影响，相关性分析和系统聚类分析具有明显局限性，而主成分分析法更加实用.

（3）利用激电中梯方法在林子宗群火山岩中寻找浅成低温热液型铅锌银矿体效果良好，以极化率大于2.5%和电阻率小于800 Ω∙m可有效圈定隐伏铅锌银矿体的范围，并重点勘查极化率陡增和电阻率骤降的部位.

（4）浅成低温热液型金银矿体金属硫化物含量相对较低，且受强硅化影响，不具有突出的激电特征.但同时浅成低温热液型金银矿体埋藏较浅，激电中梯法在探测浅部金属矿时具有明显优势.应用激电中梯勘探浅成低温热液型金银矿体时首先应开展大量物性工作，查明影响极化率和电阻率的因素.

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基金资助

国家自然科学基金项目(42230813;42072313;41772075)

中国五冶集团重点专项课题(YFXM-20240116-0001)