墨西哥全球尺度土壤铜地球化学背景与异常特征

doi:10.13745/j.esf.sf.2024.10.42

地学前缘 ›› 2025, Vol. 32 ›› Issue (1): 236-243.DOI: 10.13745/j.esf.sf.2024.10.42

• 环太平洋成矿带战略资源地球化学调查评价 • 上一篇下一篇

墨西哥全球尺度土壤铜地球化学背景与异常特征

姚春彦¹(), 姜瀚涛¹^,^*(), 朱意萍¹, 郑璐¹, 李汉武¹, 王天刚¹, 刘君安¹^,^*(), Uribe Luna JESUS²

1.中国地质调查局南京地质调查中心, 江苏南京 210016
2.墨西哥地质调查局, 墨西哥瓦哈卡 68258

收稿日期:2024-08-10 修回日期:2024-10-15 出版日期:2025-01-25 发布日期:2025-01-15
通信作者: *姜瀚涛(1997—),男,工程师,从事矿床地质、基础地质工作。E-mail: 372410833@qq.com;刘君安(1984—),男,硕士研究生,矿产普查与勘探专业,主要从事拉美地区地质调查、地球化学勘查及成矿规律研究。E-mail: junan2003@qq.com
作者简介:姚春彦(1980—),女,博士研究生,正高级工程师,从事矿产地质、地球化学调查工作。E-mail: ycyan@126.com
基金资助:
国家重点研发计划项目(2021YFC2901804);中国地质调查局项目(DD20230129);中国地质调查局项目(DD20230583);中国地质调查局项目(DD20230584);中国地质调查局项目(DD20230585)

Geochemical background and anomaly characteristics of copper in soils of Mexico on a global scale

YAO Chunyan¹(), JIANG Hantao¹^,^*(), ZHU Yiping¹, ZHENG Lu¹, LI Hanwu¹, WANG Tiangang¹, LIU Jun’an¹^,^*(), Uribe Luna JESUS²

1. Nanjing Center, China Geological Survey, Nanjing 210016, China
2. Servicio Geologico Mexicano, Oaxaca 68258, Mexico C.P.

Received:2024-08-10 Revised:2024-10-15 Online:2025-01-25 Published:2025-01-15

摘要/Abstract

摘要：

墨西哥是拉丁美洲经济大国和世界重要的矿业生产国。本文首次根据墨西哥全境全球尺度地球化学填图287件深层(C层)土壤组合样品铜元素含量测试结果,制作了1∶8 000 000 C层土壤铜地球化学图,从全球尺度角度研究了墨西哥C层土壤铜地球化学背景和空间分布特征,圈定了墨西哥铜主要地球化学异常,主要取得如下结论:(1)墨西哥全球尺度C层土壤铜含量为3.6~129.0 μg/g,铜含量平均值和中位值分别为20.3和15.9 μg/g,背景值为15.6 μg/g。恰帕斯高原和南马德雷岛弧带构造单元中铜的中位值显著大于其他构造单元,背景值高于全境背景值。(2)墨西哥全球尺度C层土壤铜地球化学图显示,铜含量分布不均,总体呈南高北低、西高东低的格局。(3)墨西哥全球尺度C层土壤铜地球化学异常图共圈定铜地球化学异常10处,8处达到地球化学巨省规模,两处达到地球化学省规模。从铜地球化学信息和已有矿床的套合情况来看,墨西哥南部南马德雷山脉和恰帕斯山脉可能成为墨西哥铜的重要找矿远景区。

关键词: 全球尺度, 土壤, 地球化学背景, 异常特征, 铜, 墨西哥

Abstract:

Mexico is a major economic power in Latin America and an important mineral producer in the world. Based on data obtained from Mexico global-scale geochemical mapping using 287 deep soil (C layer) samples, this paper produced a C-layer copper geochemical map with a scale of 1∶8000000. The geochemical background and spatial distribution characteristics of copper in soil were studied from a global-scale perspective, and the major copper geochemical anomalies of Mexico were delineated. The main findings are: (1) the copper content in soils of Mexico ranged from 3.6 to 129.0 μg/g, with the mean and median values being 20.3 and 15.9 μg/g, respectively, and the background value being 15.6 μg/g. The Chiapas Plateau and the Southern Madre Island Arc had significantly higher median copper content than other tectonic units, and had the highest background copper value in the whole country. (2) The geochemical map showed uneven distribution of copper content in soil, with the general trend of high in the south, low in the north, and high in the west, low in the east. (3) The geochemical map identified ten copper geochemical anomalies, eight of which reached mega-province scale and two reached province scale. Based on the fit between copper geochemical information and existing mineral deposits, it is considered that the Sierra Madre del Sur and Chiapas Mountains in southern Mexico are important prospective areas for copper in Mexico.

Key words: global-scale, soil, geochemical background, anomaly character, copper, Mexico

中图分类号:

姚春彦, 姜瀚涛, 朱意萍, 郑璐, 李汉武, 王天刚, 刘君安, Uribe Luna JESUS. 墨西哥全球尺度土壤铜地球化学背景与异常特征[J]. 地学前缘, 2025, 32(1): 236-243.

YAO Chunyan, JIANG Hantao, ZHU Yiping, ZHENG Lu, LI Hanwu, WANG Tiangang, LIU Jun’an, Uribe Luna JESUS. Geochemical background and anomaly characteristics of copper in soils of Mexico on a global scale[J]. Earth Science Frontiers, 2025, 32(1): 236-243.

图/表 6

图1 墨西哥成矿区带和构造单元划分图(引自文献[8,11]) 成矿带:I—下加利福利亚西部IOCG型Fe-Cu-Au成矿带,IOCG为铁氧化物铜-金;II—下加利福利亚构造带斑岩型Cu-Mo-Au成矿带;III—西马德雷构造带及西部盆岭区斑岩型Cu-Mo-Au成矿带;IV—中部火山岩带岩浆热液型、浅成低温热液型Au-Ag-Cu成矿带;V—中部高原及东部盆岭夕卡岩型Zn-Pb-Ag-Cu成矿带;VI—横贯墨西哥火山带格雷罗古地体中VMS型Au-Ag-Zn-Cu-Pb成矿带;VII—南马德雷构造带斑岩型Cu-Mo-Au成矿带;VIII—南马德雷构造带浅成低温热液型Au-Ag-Cu成矿带;IX—南马德雷构造带南部沿海IOCG型铁矿成矿带。构造单元:1—下加利福尼亚造山带;2—索诺拉盆岭区;3—西马德雷岛弧带;4—北部山盆区;5—东马德雷逆冲带;6—墨西哥湾地块;7—滨太平洋平原;8—中央高原;9—泛墨西哥火山岩带;10—南马德雷岛弧带;11—恰帕斯马德雷山脉;12—恰帕斯高原;13—尤卡坦地块。

Fig.1 Metallogenic zones and tectonic units of Mexico. Adapted from [8,11].

表1 墨西哥全球尺度C层土壤铜元素地球化学参数

Table 1 Global- scale C-horizon soil geochemical parameters of Cu in Mexico

图2 全球尺度墨西哥C层土壤铜含量直方图和不同构造单元C层土壤铜含量分布箱式图 1~13代表不同的构造单元,名称同图1。

Fig.2 Histogram of copper content in C-layer samples (left), and boxplot showing copper content in different tectonic units (right)

图3 墨西哥全球尺度C层土壤铜元素地球化学图

Fig.3 Geochemical map of copper in deep soils of Mexico

图4 墨西哥全球尺度C层土壤铜地球化学异常图

Fig.4 Global-scale soil geochemical anomalous map of Cu of Mexico

表2 墨西哥全球尺度C层土壤铜地球化学异常统计参数

Table 2 Descriptive statistics of geochemical anomalies of copper in deep soils of Mexico

异常序号	面积/km²	异常内平均值/(μg·g^-1)	异常内最大值/(μg·g^-1)	异常规模排序	异常规模
Cu-1	31 295	40.5	53.1	4	地球化学巨省
Cu-2	19 280	36.0	42.0	6	地球化学巨省
Cu-3	48 129	36.9	67.8	3	地球化学巨省
Cu-4	16 968	37.0	37.0	8	地球化学巨省
Cu-5	17 405	47.6	67.7	7	地球化学巨省
Cu-6	9 683	58.1	58.1	9	地球化学省
Cu-7	25 480	32.0	32.0	5	地球化学巨省
Cu-8	108 226	47.5	85.7	2	地球化学巨省
Cu-9	136 923	54.4	128.9	1	地球化学巨省
Cu-10	7 157	34.4	34.5	10	地球化学省

参考文献 27

[1]	王学求, 谢学锦, 张本仁, 等. 地壳全元素探测: 构建“化学地球”[J]. 地质学报, 2010, 84(6): 854-864.
[2]	王学求. 全球地球化学基准: 了解过去, 预测未来[J]. 地学前缘, 2012, 19(3): 7-18.
[3]	王学求, 周建, 徐善法, 等. 全球地球化学基准网建立与土壤地球化学基准值特征[J]. 中国地质, 2016, 43: 1469-1480.
[4]	SMITH D B, CANNON W F, WOODRUFF L, et al. History and progress of the North American soil geochemical landscapes project, 2001-2010[J]. Geoscience Frontiers, 2012, 19: 19-32.
[5]	姚春彦, 郭维民, 丁海峰, 等. 墨西哥北部拉拉米期斑岩型铜矿床时空分布及典型矿床特征[J]. 地质论评, 2023, 69(1): 383-395.
[6]	CENTENO-GARCÍA E. Mesozoic tectono-magmatic evolution of Mexico: an overview[J]. Ore Geology Reviews, 2017, 81: 1035-1052.
[7]	王素平, 王绘清, 吕晓东, 等. 墨西哥地质、矿产及矿业经济概况[J]. 安徽地质, 2012, 22(4): 273-277, 280.
[8]	SEDLOCK R L, ORTEGA-GUTIÉRREZ F, SPEED R C. Tectonostratigraphic terranes and tectonic evolution of Mexico[J]. Geological Society of America Special Papers, 1993, 278: 1-153.
[9]	梅燕雄, 裴荣富, 杨德凤, 等. 全球成矿域和成矿区带[J]. 矿床地质, 2009, 28(4): 383-389.
[10]	张伟波, 叶锦华. 环太平洋成矿域主要铜-金矿床地质特征、成矿作用及找矿潜力[J]. 地质通报, 2017, 36(1): 1-15.
[11]	王翠芝, 雷华, 姚仲友, 等. 墨西哥中—新生代成矿系列和成矿带划分及其大地构造意义[J]. 地质通报, 2017, 36(12): 2116-2123.
[12]	鄢明才, 迟清华, 顾铁新, 等. 中国各类沉积物化学元素平均含量[J]. 物探与化探, 1995, 19(6): 465-472.
[13]	黄加忠, 杨明龙, 王晓龙, 等. 四川省瓦岗地区水系沉积物地球化学特征及找矿方向[J]. 华东地质, 2024, 45(3): 332-344.
[14]	何清, 魏路, 肖永红. 基于多源数据的土壤侵蚀时空变化分析: 以安徽省宿松县为例[J]. 华东地质, 2023, 44(3): 333-344.
[15]	谢学锦, 刘大文, 向运川, 等. 地球化学块体: 概念和方法学的发展[J]. 中国地质, 2002, 29(3): 225-233.
[16]	TITLEY S. Porphyry copper deposit of the American Cordillera[J]. Arizona Geological Society Digest, 1995, 20: 6-20.
[17]	MCDOWELL F W, ROLDÁN-QUINTANA J, CONNELLY J N. Duration of late Cretaceous-early Tertiary magmatism in east-central Sonora, Mexico[J]. Geological Society of America Bulletin, 2001, 113(4): 521-531.
[18]	姚春彦, 姚仲友, 李汉武, 等. 墨西哥西马德雷山脉中—新生代构造、岩浆演化及成矿特征[J]. 地质通报, 2017, 36(12): 2124-2133.
[19]	BARRA F, RUIZ J, VALENCIA V A, et al. Laramide porphyry Cu-Mo mineralization in northern Mexico: age constraints from Re-Os geochronology in molybdenite[J]. Economic Geology, 2005, 100(8): 1605-1616.
[20]	BEJARANO-CARRILLO C, OCHOA-LANDÍN L, DEL RIO-SALAS R, et al. La Caridad Vieja: vestiges of a removed HS-epithermal system in the La caridad porphyry Cu-Mo system, northeastern Sonora, Mexico, based on XRD, SEM, SWIR spectral analysis and U-Pb zircon dating[J]. Journal of South American Earth Sciences, 2020, 104: 102820.
[21]	SANTILLANA-VILLA C, VALENCIA-MORENO M, DEL RIO-SALAS R, et al. Geochemical variations of precursor and ore-related intrusive rocks associated with porphyry copper deposits in Sonora, northwestern Mexico[J]. Journal of South American Earth Sciences, 2021, 105: 102823.
[22]	VALENCIA-MORENO M, IRIONDO A, GONZÁLEZ-LEÓN C. Temporal constraints on the eastward migration of the late Cretaceous-early Tertiary magmatic arc of NW Mexico based on new ⁴⁰Ar/³⁹Ar hornblende geochronology of granitic rocks[J]. Journal of South American Earth Sciences, 2006, 22(1/2): 22-38.
[23]	VALENCIA V A, NOGUEZ-ALCÁNTARA B, BARRA F, et al. Re-Os molybdenite and LA-ICPMS-MC U-Pb zircon geochronology for the Milpillas porphyry copper deposit: insights for the timing of mineralization in the Cananea district, Sonora, Mexico[J]. Revista Mexicana de Ciencias Geologicas, 2006, 23(1): 39-53.
[24]	BARRA F, VALENCIA V A. Late Cretaceous porphyry copper mineralization in Sonora, Mexico: implications for the evolution of the southwest North America porphyry copper province[J]. Mineralium Deposita, 2014, 49(7): 879-884.
[25]	DEL RIO-SALAS R, OCHOA-LANDÍN L, VALENCIA-MORENO M, et al. New U-Pb and Re-Os geochronology of Laramide porphyry copper mineralization along the Cananea lineament, northeastern Sonora, Mexico: contribution to the understanding of the Cananea copper district[J]. Ore Geology Reviews, 2017, 81: 1125-1136.
[26]	FERRARI L, OROZCO ESQUIVEL T, BRYAN S E, et al. Cenozoic magmatism and extension in western Mexico: linking the Sierra Madre Occidental silicic large igneous province and the Comondú Group with the Gulf of California rift[J]. Earth Science Reviews, 2018, 183: 115-152.
[27]	CAMPRUBI A. Tectonic and metallogenetic history of Mexico[J]. Society of Economic Geologists, Special Publication, 2013, 17: 201-243.

墨西哥全球尺度土壤铜地球化学背景与异常特征

Geochemical background and anomaly characteristics of copper in soils of Mexico on a global scale

RichHTML

PDF (PC)

可视化

摘要/Abstract

引用本文

使用本文

图/表 6

参考文献 27

相关文章 15

编辑推荐

Metrics

本文评价

[1]	张辉善, 张晶, 洪俊, 葸得华, 马中平, 孟广路, 罗彦军, 张海迪, 刘明义, 吕鹏瑞, 杨博, 曹积飞. 塔吉克斯坦帕米尔地区铁铜多金属矿化体的发现及对古特提斯VMS型铜铅锌矿找矿勘查的启示[J]. 地学前缘, 2025, 32(1): 142-161.
[2]	胡庆海, 王学求, 张必敏, 迟清华, 王强, 孙彬彬, 周建, 王玮, Igor ESPINOZA VERDE, Alex AGURTO CORNEJO, Joel OTERO AGUILAR, 盘炜, 刘汉粮, 田密, 吴慧. 秘鲁铜元素地球化学空间分布及对成矿远景区的预测[J]. 地学前缘, 2025, 32(1): 205-218.
[3]	王强, 程志中, 颜廷杰, 林成贵, 杜泽忠, 袁慧香, 李晓蕾. 富硫化物隐伏矿地球化学勘查技术:含硫气体地球化学测量[J]. 地学前缘, 2025, 32(1): 302-321.
[4]	李龙雪, 王学求, 迟清华, 刘东盛, 刘汉粮, 张必敏, 周建, 徐善法, 聂兰仕, 王玮, 柳青青. 中国镍地球化学基准值特征及地质背景的影响[J]. 地学前缘, 2025, 32(1): 36-49.
[5]	李超, 程东会, 马成龙, 乔晓英, 黄梦楠, 王一式, 杨银科. 不同直径毛管中水密度变化特性及其对土壤水密度变化的启示[J]. 地学前缘, 2025, 32(1): 440-448.
[6]	柳青青, 王学求, 张必敏, 周建, 王玮, 刘汉粮, 刘东盛, 周怡宁, 常婵. 中国土壤硼地球化学异常特征与找矿远景区预测[J]. 地学前缘, 2025, 32(1): 50-60.
[7]	张必敏, 王学求, 周建, 王玮, 刘汉粮, 刘东盛, Sounthone LAOLO, Phomsylalai SOUKSAN, 谢淼, 董春放, 柳青青, 鲁岳鑫, 王浩楠, 贺彬. 老挝铜资源成矿规律与基于机器学习的远景预测[J]. 地学前缘, 2025, 32(1): 61-77.
[8]	张晶, 李天虎, 王志华, Naghmah HAIDER, 洪俊, 张辉善, 梁楠. 巴基斯坦斑岩型铜矿地球化学特征与成矿潜力分析[J]. 地学前缘, 2025, 32(1): 91-104.
[9]	董姝, 刘海燕, 张一帆, 王振, 郭华明, 孙占学, 周仲魁. 相山铀矿尾矿区植物—根际土壤稀土元素和铀、钍生物富集特征[J]. 地学前缘, 2024, 31(6): 474-489.
[10]	王汉雨, 周永章, 许娅婷, 王维曦, 曹伟, 刘永强, 贺炬翔, 陆可飞. 基于微服务架构的城市土壤污染物联网监测及可视化系统研发[J]. 地学前缘, 2024, 31(4): 165-182.
[11]	张舜尧, 施泽明, 杨志斌, 周亚龙, 张富贵, 彭敏. 冻土区土壤甲烷排放的研究进展及发展趋势[J]. 地学前缘, 2024, 31(4): 354-365.
[12]	杨峥, 彭敏, 赵传冬, 杨柯, 刘飞, 李括, 周亚龙, 唐世琪, 马宏宏, 张青, 成杭新. 中国土壤54项指标的地球化学背景与基准研究[J]. 地学前缘, 2024, 31(4): 380-402.
[13]	严丽萍, 谢先明, 汤振华. 基于物质来源解析的汕头市土壤重金属环境容量研究[J]. 地学前缘, 2024, 31(4): 403-416.
[14]	张前龙, 周永章, 郭兰萱, 原桂强, 虞鹏鹏, 王汉雨, 朱彪彪, 韩枫, 龙师尧. 找矿知识图谱的智能化应用:以钦杭成矿带斑岩铜矿为例[J]. 地学前缘, 2024, 31(4): 7-15.
[15]	李方兰, 刘学龙, 周云满, 赵成峰, 李守奎, 王基元, 陆波德, 李庆锐, 张卫文, 王海, 曹振梁, 周杰虎. 滇西保山地块陡崖铁铜多金属矿床石榴子石年代学及其地球化学特征[J]. 地学前缘, 2024, 31(3): 113-132.