田江涛　赵威　任燕

摘  要：以新疆区域化探数据为基础，采用地球化学块体理论和研究方法分析元素的空间分布与成矿带的关系，据元素富集特点，以新疆背景含量为参考，結合所处地质构造背景，识别出8个面积10 000～70 000 km2的多元素地球化学富集区带，并对各区带目标矿种和找矿方向进行探讨，期望在特定矿种或矿床类型上有所突破。

关键词：找矿方向;多元素富集区;地球化学;新疆

2003年，谢学锦院士在“2020年的勘查地球化学——从勘查地球化学到应用地球化学”一文中明确指出，21世纪地球化学将对解决人类在资源与环境方面面临的许多重大问题具有极大的潜力，地球化学图的制作与分析研究的巨大科学价值与实用意义在于它为找寻各种金属矿产提出了全新的有效思路与方法，特别是为找寻足以影响一个国家国计民生的特大型矿产提供可行的途径[1]。十几年来，众多学者对巨型矿床与地球化学省、地球化学块体、地球化学异常区、大型矿集区进行了深入的研究 [2-14]，巨型矿床有着巨量的成矿物质供应，表现为地球上存在某种成矿元素含量特别富集的地球化学块体，其实际上是大规模立体地球化学异常[15]。随着区域化探工作程度的提高，勘查地球化学已从一种用于局部找矿的手段，发展到可指导全局战略部署的可靠依据。地球化学块体是以块体异常下限圈出的一个连续的面，多元素富集区即是若干高含量面的聚集，将已知矿集区、多元素富集区、单元素地球化学块体、地质背景及成矿地质体相结合加以研究，不仅可为当前矿产勘查的部署提供合理依据，还可以为成矿理论的研究提供新的认识。按地球化学块体的研究思路与方法，开展了新疆区域地球化学研究，确立了8个多元素地球化学富集区，并对其内的目标矿种和找矿方向进行探讨。

1 区域地球化学特征

新疆区域地球化学特征呈显著的南、北疆差异。北部包括阿尔泰、东西准噶尔和天山北部，总体处于高Fe，Mn，V，Ti，Co，Cu，P，低Ca的地球化学环境;南部包括昆仑、阿尔金和天山南部及北山，总体处于高Ca，低Fe，Mn，V，Ti，Co，Cu，P的地球化学环境。准噶尔板块及北部的西北利亚板块，整体富集Fe，Mn，V，Ti，Co，Cu，P，贫Ca;塔里木板块及其南部的羌塘板块，整体富集CaO，贫Fe，Mn，V，Ti，Co，Cu，P（图1-A）。北部明显高于南部的元素有W，Sn，Bi，U，Au，Cr，Ni。南部除CaO整体高于北部外，平均值明显高于北部的有As，Sb，Hg，Sr。单元素地球化学图上，北部整体高Fe，Mn，V，Ti，Co，Cu，P，在北部呈整体高背景区，其上叠加大面积富集区，基本无低背景及贫化区，在全国地球化学图上为明显的富集或高值区。南部整体高CaO，北部呈整体低背景区和强贫化区，低背景区对应东、西准噶尔，强贫化区对应北部的西北利亚板块。CaO不仅在新疆南部体现为整体富集，即使在全国CaO地球化学图上，塔里木周边及其南部，也是最醒目的富集区（图1）。

将新疆北部视为一个整体，元素的富集与贫化同样存在南（东、西准噶尔及准噶尔南缘）、北（阿尔泰山）差异，新疆南部也是如此。实际上，组成新疆大地构造格局的四个一级构造单元：西伯利亚地块、准噶尔地块、塔里木地块和羌塘地块地球化学差异明显且各具特色。西伯利亚地块显著富集W，U，Bi，Th，Sn，P，Ni，Cr，Li，Y，Zr，La，F，B，Ag，Be，显著贫化Ca，Sr，Ba，As，其中W，U显著富集，地球化学特征为整体富集高温热液元素、稀有金属元素、基性度元素、部分稀土元素、矿化剂元素，贫分散元素、低温热液元素和氧化钙（图1-B）。准噶尔地块显著富集V，弱富集Ti，P，Cu，Na，Mn，Mo，Fe，As，Zn，Y，Co，显著贫化Ca，东、西准噶尔及博格达显著富集Cu，西准噶尔南部、博格达、赛里木及其南部的阿吾拉勒整体富集Zn，西天山北部整体富Ag。塔里木地块显著富集元素Ca，贫化元素As，与北邻的准噶尔地块相比，富集造岩元素Ca，Mg，贫化Mo，Y，Na，Zn，Fe，Ti，Cu，Mn，P，V，As，贫化元素主要是除基性度元素以外的铁族元素及相关的Cu，Zn，P等;与南部的羌塘地块相比，显著富集造岩元素Ca，显著贫Hg，Sb，As，Li，B，贫化元素组合为全部低温热液元素和典型稀有金属元素。羌塘地块整体显著富集Hg，Sb，As和Ca，局部富集Pb，Li，B，Cd，贫化V，Ti，Na，P，Mg，Zr（图1-C）。羌塘地块汞、锑的连续富集，向东由布喀达坂进入青海境内、经阿尼玛卿山，过甘肃陇南至陕西安康北部，有继续东延的趋势，构成大体沿中央造山带延伸的巨型Hg，Sd富集带。

从北往南，4个构造单元，Cu，Co，P，V，Ti，Y，Zr，Al2O3含量逐渐降低，高低含量差异在32%～98%，P最大，Al2O3最小。4个构造单元西伯利亚地块含量最高的元素为Be，Bi，Th，W，Sn，U，Zn，Ag，Li，B，Fe2O3，Mn，SiO2，Cu，Cr，Co，V，Ti，P，Y，Zr，Al2O3，F，La，Nb，准噶尔地块最高的元素为Au，Mo，K2O，Na2O，塔里木地块最高的元素为Ba，CaO，MgO，羌塘地块最高的元素为Pb，Cd，As，Sb，Hg。

2 多元素地球化学富集区及找矿方向

区域地球化学研究表明，新疆各元素空间分布极不均匀，元素的区域性富集特征明显。常常在相同区域不同元素共同富集，无论其地球化学行为相似还是缺乏必然联系，均可在相同区域同时富集，在此类多元素富集区，若成矿元素较多或成矿元素为特征元素，则找矿意义不言而喻。鉴于多元素地球化学富集区的重要找矿意义，据元素富集特点，以新疆背景含量为参考，结合所处地质构造背景，识别出8个面积10 000～70 000 km2的多元素地球化学富集区带（图1-D、表1）。

2.1 阿尔泰多元素富集区

位于新疆北部冲呼尔-富蕴-青河一线东北至国境线，基本涵盖了整个阿尔泰山区，东北、西北向境外延伸的趋势明显，境内长400 km，宽40～110 km，面积34 000 km2。构造上属阿尔泰弧盆系，具体涉及阿尔泰晚古生代陆缘弧和阿尔泰南缘增生弧两个三级构造单元，前者是主体，也是富集区的核心区域。该区以锂-锆、钨-锡-铋、锌-银、铀-钍、铬-镍-钴、镧-钇、氟-磷等16种元素共同富集为特征，同时富集铁、钠、铝。钨、铀高度富集，并富集相应组合元素。在蒙古和俄罗斯境内有与印支期花岗岩类有关的银-铅-锌矿带及钨-钼矿带的分布。目前，新发现了泰巴斯铁列克钨多金属矿床[16]，证实了蒙古钨、锡成矿带向西延入我国境内[17]，应成为今后地质找矿的一个重点。

2.2 西准噶尔南部多元素富集区

位于准噶尔西部山区南部区域，具体为裕民南、克拉玛依西、阿拉山口东北区域，南抵第四系覆盖区，西有向境外延伸的趋势，基本涵蓋了巴尔鲁克山、玛依勒山和成吉思汗山，呈东西延长的透镜状，东西长200 km，南北宽120 km，面积22 000 km2。构造上属唐巴勒-卡拉麦里古生代复合沟弧带西段。该区以铜-锌、钼、金-砷-汞、铬-镍-钴-镁、铁-锰-钒-磷等12种元素共同富集为特征，总体有西南富集程度高、富集区连续而东北富集程度相对低的特点。新疆规模最大、强度最高的金富集区域位于多元素富集区托里以东的区域。从元素组合来看，主要为铜、锌、钼等中温热液元素、与金矿有关的低温热液元素、反映超基性岩或基性火山岩存在的基性度元素及其它铁族元素。西准噶尔地区的主要矿床包括铬铁矿、金矿、铜矿、钼矿及铁矿化密集区，均位于该富集区内。区内广泛出露的中奥陶统科克沙依组为一套岩性复杂相变剧烈的酸、基性海底火山喷发岩及海相细碎屑沉积岩，该套地层发现多处赤铁矿点、铜（金）矿点、锰矿化点，其中赤铁矿多产出于铁碧玉岩中（图2-A，B），垂直岩石层理的裂隙中发育褐铁矿化、孔雀石化石英脉，绿泥石片岩中亦发育有浸染状分布的孔雀石化（图2-C）。锰矿化主要产出于黑色含锰硅质岩中、绿泥石片岩之上（图2-D）。岩石中亲铜元素Cu，As，Sb，Bi等具较高的丰度值。今后应对找寻火山沉积型铜-锌矿加以重视。

2.3 科古尔琴-博罗科努多元素富集区

位于新疆西天山北部温泉-精河一线以南，基本涵盖了整个科古尔琴、博罗科努山区，向西延伸至境外，境内长290 km，宽50～80 km，面积1.8×104  km2。构造上，其西北属赛里木地块，东南属博罗科努早古生代陆缘弧西段，南部跨入阿吾拉勒古生代裂谷。该区以钨-锡-钼-铋、锌-银-镉、金-砷-锑-汞、铀-钍、钇-铌、氟-磷等17种元素共同富集为特征，锑、砷、镉、钨高度富集。从元素组合来看，涵盖高温热液元素、中温热液元素、低温热液元素、放射性元素、个别稀有稀土元素及矿化剂元素，这些元素主要与岩浆侵入成矿体系密切相关。在区域内，元素普遍富集，区域化探分析的39种元素仅有钠贫化，锶、镁、硅富集系数小于1，其余35种元素均大于或等于1，为新疆基岩区富集元素最为集中的地区，也是唯一的高温、中温、低温热液成矿元素同时富集区域。不同区域富集程度存在差异，西部边境、赛里木湖北、富集区西南边缘及精河南富集程度相对较低，科古尔琴山及其南部富集强度高而稳定。

西天山北部西段的主要矿产包括阿希金矿、喇嘛苏铜矿、哈勒尕提铜矿、哈尔达坂铅锌矿、四台海泉铅锌矿、阿勒坦金锑矿等，基本位于该富集区内。从富集元素组合、富集全套热液成矿元素、富集强度、成矿地质背景来看，该区为新疆最具综合找矿潜力的地区。在现有矿种基础上，今后找矿重点为大型、超大型铅锌矿，同时应重视对钨锡矿、独立锑矿等矿床的寻找。

2.4 乌孙山-阿吾拉勒山多元素富集区

位于天山西部、伊犁盆地南部的乌孙山和东部的阿吾拉勒山，具体为尼勒克以南，昭苏-巩留-新源一线以北，东止于乌拉斯台附近，向西延伸到境外的趋势较明显，境内长390 km，宽约40 km，面积16 000 km2。构造上属伊犁裂谷系，具体包括阿吾拉勒和伊什基里克两个晚古生代裂谷。该区以铅-锌-镉、铁-锰-钒-钴7种元素共同富集为特征，呈较完整的多金属矿和铁矿元素组合。接近富集的元素（富集系数大于1.20）还有铜、银、磷、钛4个元素，构成了完整的铜多金属矿和铁矿元素组合，为新疆富集元素指示找矿目标最清晰的多元素富集区。与其它富集区不同，该富集区在整体富集的基础上，元素共同富集还具有分段、等距的特征。乌孙山-阿吾拉勒山一带的主要矿床均落入该带内，包括乌孙山的银多金属矿、红海铜矿，阿吾拉勒山群吉一带的铜矿和式可布台、查岗诺尔、智博等铁矿、敦德铁锌矿，均处于该富集区东邻区。

2.5 博格达多元素富集区

位于乌鲁木齐东、准噶尔盆地与吐-哈盆地之间的博格达山，西南止于达坂城，东南以七角井-红井子为界，东北延伸到红柳峡，长380 km、宽45～70 km，面积25 000 km2。构造上属依连哈比尔尕-博格达裂谷盆地中的博格达晚古生代裂谷。该区以铜-锌-镉、锂-硼、钼、铁-锰-钒-钛-铬-镍-钴-磷-镁等15种元素共同富集为特征。从元素组合来看，主要为铁族元素及与之密切的铜、锌和与中酸性侵入岩相关的钼、隔、硼、锂。从大的区域背景来看，准噶尔周边地区的中基性火山岩富含铁族元素和铜、锌、磷等，该区富集钼、镉、硼、锂，侵入岩较少，从聚类分析来看，Mo，Zn，Cd，Li，B，F归为一类，显示与岩浆活动关系密切。特别是B，F属岩浆射气元素或矿化剂元素，在石炭系玄武岩中发现以西西尔塔格为代表的海相火山岩型硼矿床，与火山岩作用密切相关，受古火山机构控制[18]，区域上可能形成与火山作用关系密切的沉积型锂矿[19，20]。该富集区在整体富集15种元素的基础上，不同的区域富集程度不一致，以西段博格达峰南部区域元素富集程度为最高。同时元素共同富集程度从西向东有减弱的趋势，在整体富集基础上，分段集中特征也很明显。博格达多元素富集区与西准噶尔南部多元素富集区同处于准噶尔弧盆系，富集元素极为相似，以铁族元素及Cu，Zn，P，Mo为特征，差异在于博格达有Cd，B，Li，而无Hg，As，Au，推测在成矿作用方面存在重大差异。在铜、铁族元素地球化学图上，该区为新疆最为醒目的地区，但缺少在新疆有重要影响的矿床。达坂城铜锌矿床采用海相喷流沉积型矿床的找矿模式，在深部找矿取得突破[21]。

2.6 西昆仑布伦口-库地多元素富集区

位于西昆仑布伦口-库地一线，基本沿昆仑山主脊及北坡展布，长420 km，宽50～60 km，面积23 000 km2。大地构造涉及慕士塔格岛弧、康西瓦蛇绿混杂岩带和塔什库尔干-甜水海地块，处于西昆仑弧盆系与羌塘弧盆系的结合部位靠西昆仑弧盆系一侧。该区以钨-锡-铋、铀-钍、铍-镧-钇-铌-氟10种元素共同富集为特征，其中，钍高度富集。该区是新疆镧、钍、铌富集程度最高、富集规模最大的地区。从元素组合来看，主要是高温热液元素、放射性元素和稀有稀土金属元素及矿化剂元素氟，这些元素均与岩浆侵入成矿体系密切相关。富集区呈现明显的差异性，即在整体富集10种元素的基础上，不同的区域富集程度不一致，以中段的塔尔-大同-库浪那古河下游一线程度最高，西北端和东南段相对较弱。研究认为，西昆仑发育一条醒目的“A”型花岗岩带，岩石相对富碱，LREE，Y，Nb，Zr，花岗岩属A2型，与湘南-桂北大型-超大型锡矿床属同一类型[22]。研究表明，在岩石圈之下存在一个富含Th，U，K等生热元素的富集圈[23]，为形成高放热“A”型花岗岩提供了构造背景。区内的“A”型花岗岩富含生热元素Th（平均33×10-6）和K（K2O平均4.66%），与地壳克拉克值（Th 13×106）[24]和世界“A”型花岗岩（Th 23×10-6）相比均明显富集。地表具Sn-Mo元素组合化探异常，具有三级浓度分带，在塔尔-色日克布隆岩体中，岩石化学分析钨含量132×10-6～353×10-6，呈高富集特征。在塔什库尔干县西部发育喜马拉雅期霓辉正长岩-霓辉正长斑岩[25]，岩石稀土总量高（422×10-6～1 910×10-6）。该富集区内尚未发现与富集元素一致的金属矿产，具寻找大型及以上与“A”型花岗岩有关的锡-铀-稀土矿的潜力。

2.7 西昆仑岔路口多元素富集区

位于新-藏公路黑卡-甜水海一线以南，基本沿喀喇昆仑山主脊北部NNW向展布，东南延入西藏阿里地区，西南有向克什米尔延伸的趋势，长420 km，宽50～60 km，面积23 000 km2。该区以铅-锌-镉、锑-汞、锂-硼、钙元素共同富集为特征，其中镉、汞、钙高度富集。该区是新疆Pb，Cd富集程度最高、富集规模最大的地区，Hg的富集强度和规模仅次于东昆仑，CaO的富集不仅连续而完整，且富集强度从东南向西北逐渐递减，部分区域叠加强度较高的Zn，Sd，Li，B。从元素组合来看，包括典型铅锌矿元素组合、主要低温热液元素及稀有金属元素均为成矿元素，CaO的高度富集（富集系数达3.1）是区内碳酸盐岩广泛分布的地球化学表现，预示着成矿作用主要与高钙或含钙地质体有关，矿床的层控特征明显。此外，As，Cr，Ni，Sr呈整体弱富集特征，而团结峰北部区域叠加清晰的Au，Ag，Cu，Co，Mn，V，Ti，W，Sn等元素异常，西部卡帕浪沟锡的富集独具特色，两地异常元素高度关联。

构造上处于阿克赛钦古生代陆缘盆地和喀喇昆仑中生代陆缘盆地的结合部位，以喀喇昆仑中生代陆缘盆地为主体。典型地质剖面岩石地球化学测量结果表明，该区铅的富集从二叠纪一直持续到白垩纪，持续时间长达2×102   Ma，铅、锌物质供应量分别达到14.86×108  t，19.2×108  t，资源潜力综合排名位列新疆第一，资源潜力巨大[26]。以火烧云、三岔口为代表的一批大型以上铅锌矿的评价，展现了区内铅锌矿宏伟的气势。超大型规模、高品位矿石的菱锌矿形成与深成热液菱锌矿化源于贫硫富锌热液流体，具有较高含量的铁有关，成矿流体为岩浆成因[27-29]，与区内普遍发育的贫硅富铁基性火山岩形成环境相似，均为贫硫岩浆的产物，二者在时间、空间上的高度耦合，侧面印证了其成因的密切关系。区域不同矿物组合的铅锌矿床均处同一构造背景条件下，不同的时间，构造演化阶段形成了同一成矿系列的不同铅锌矿化类型[30]。区域发育的菱铁矿、菱锰矿、石膏、重晶石矿层可能均为铅锌矿形成时的伴生产物，其发育区域和规模是寻找和预测铅锌矿的重要标志。在岔路口西南发育“A”型花岗岩[31]，在地表套合W-Sn-Bi-Ag-As-Sb-Cu-Zn元素組合，踏勘检查发现，铜、银矿化强度在局部很高。此外，奥陶系至白垩系中均呈Li的富集特征，并对岩性具有明显的选择性，在奥陶系泥板岩中最高可达434×10-6，1∶50万、1∶25万化探均呈现显著的Li富集特征，极大值216×10-6，异常面积是大红柳滩一带的三倍以上，1∶5万化探锂极大值达815×10-6，找矿指示意义显著。地质、地球化学特征显示，岔路口以铅锌为主的多元素地球化学区，具有寻找大型、特大型铅锌矿的宏伟气势，同时兼备寻找锡矿、锑矿、铜矿、镍矿、银矿、锂矿等的地质、地球化学条件。

2.8 东昆仑多元素富集区

位于苦牙克断裂-阿尔金断裂阿羌段-阿其克库勒湖一线以南，西起克里雅山口北，东止于且地塔格，基本沿青藏高原西北缘EW向展布，南延入西藏境内，长700 km，宽60～140 km，面积71 000 km2。该区以Sb-Hg-As、Li-B共同富集为特征，其中Sb，Hg高度富集。该区为新疆Sb，Hg富集程度最高、富集规模最大的地区。Sb，Hg浓集带在空间上不完全重叠，Sb呈向北突出的弧形，Hg为EW向稳定带状，两者在中段分离，在东段、西段重叠，高强度浓集区处于西部的黄羊岭地区。从元素组合来看，主要是完整的低温热液元素和稀有金属元素。与岔路口地球化学区相比，该区缺少典型铅锌矿元素组合。区域上，Pb，Mn呈整体弱富集特征，局部表现为显著富集特点。构造上处于康西瓦-鲸鱼湖缝合带及南部的可可西里陆缘活动带。

分别以新疆锑平均值的两倍、三倍、四倍为临界值，圈定对应的地球化学巨省、地球化学省和区域异常（包括小于100 km2的局部异常），东昆仑有2个锑地球化学巨省、4个锑地球化学省和16个锑区域异常。4个锡地球化学省有3个与地球化学巨省套合，16个锡区域异常中有15个与锡地球化学省套合，区域异常中可进一步圈定高含量的浓集区。具省级规模的富锡区域即富锡块体，处于富集区东、西两端。西部卧龙岗锡地球化学巨省，面积约10 500 km2，向南进入西藏，尚未圈闭，锡平均含量为2.03×10-6，同时富集元素有Hg，As，B，Li，Ba，Mn，Sr等;东部木孜塔格锡地球化学巨省，面积10 800 km2，向南也未圈闭，锡平均含量2.06×10-6，同时富集的元素有Hg，As，Au，Cu，Pb，Zn，Cd，W，Sn，Li，B及铁族元素。两者相比较，面积和含量水平相当，但前者富集元素相对简单，后者元素组合复杂，包括低温、中温、高温热液元素和铁族元素。在两个巨省的基础上圈定了4个锑地球化学省，其中，卧龙岗地区有3个，分别为黄羊岭、干湖滩和库牙克，三个锑省总体形态特征均为NEE向带状，面积分别为1 170 km2、2 810 km2和1 120 km2;木孜塔格地区1个，呈不规则的近等轴块状，面积1 085 km2。目前，东昆仑多元素富集区西部的黄羊岭地区已成为新疆锑矿最为集中的地区，锑矿找矿前景广阔，潜力巨大，同时具备寻找金锑矿、铅锌矿、锰矿、锡矿、锂矿等的地质、地球化学条件。

3  结论

新疆有形成超大型矿床的有利地质条件，具有进一步寻找超大型矿床的潜力和远景。本文以新疆区域化探数据库为基础，从地球化学块体角度，研究元素的空间分布与成矿的关系。据元素富集特点结合所处地质构造背景，识别出8个多元素地球化学富集区带，并对其目标矿种和找矿方向进行探讨。在8个多元素富集区内具备形成相应矿产的构造地质背景、成矿地质条件和相应的矿化线索，但与现今发现的矿床与种类存在明显差距。因此，今后应充分发挥地质技术人员才干和良好的思维能力，把地质找矿与理论指导结合起来，采用有效的找矿方法和技术，以期在各个多元素富集区内在矿种或矿床类型上实现找矿突破。

致谢：杨万志教授级高级工程师对本文进行了认真审阅，提出了宝贵的修改意见，在此表示衷心感谢！

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Abstract： Based on the regional geochemical exploration data in Xinjiang， the relationship between the spatial distribution of elements and the metallogenic belt is analyzed by using the geochemical block theory and research method. According to the characteristics of element enrichment， taking the background content of Xinjiang as reference， combined with the geological structure background， eight multi-element geochemical enrichment zones with an area of 10000-70000 km2 are identified， and the target mineral types and prospecting directions of each zone are further studied It can not only provide the basis for the current mineral exploration deployment， but also provide a new understanding for the study of metallogenic theory.

Key words： Prospecting direction;Multi element enrichment area;Geochemistry;Xinjiang