區域地球化學特征研究范文

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摘要：在蛟河地區受特定的地質條件控制，元素的分布分配、地球化學異常的展布和異常元素組合具有鮮明的特征。圈定并評價地球化學異常，優選找礦靶區，進行礦產資源潛力評價，為基礎地質研究提供地球化學信息。

關鍵詞：水系沉積物；異常評價；元素特征

根據蛟河縣幅1:20萬單元素地球化學圖，顯示本工作區銅和鉛具有高背景區。其中銅元素最高值達到65PPm，變化范圍集中在40PPm~45PPm之間，其形成背景可能與區內發育的北東向和東西向斷裂有關，高值點多位于華力西期侵入巖與范家屯組交界部位，其內發育石英閃長巖小巖株。而鉛元素區域最高值達到25PPm，變化范圍在20PPm~25PPm之間，其高值區域集中早晚燕山期花崗巖及花崗斑巖內部，并有少量的二疊系地層[1]。

1工作區地質特征

1.1地層

區內地層分布廣泛，約占全區的二分之一。以早白堊世地層最為發育，大都出露在調查區的中部；晚古生代地層分布在中生代地層兩側，受后期構造改造影響，整體產狀陡傾，約50°左右；新近系位于測區中部，為土門子組；第四系主要為階地與河漫灘堆積物，地形上呈明顯的階梯狀，分布于松花湖、拉法河和蛟河兩側。按東北地區資源潛力評價劃分方案，本區屬西拉木倫結合帶地層區，通遼地層分區。地層簡表、地層劃分沿革見表1[1，2]。

1.2侵入巖

區內侵入巖主要出露于蛟河盆地周邊，約占調查區面積的50%，通過本次工作，將區內侵入巖劃分為早侏羅世堿長花崗巖（κγJ1）二長花崗巖（ηγJ1）花崗閃長巖（γδJ1）、中侏羅世二長花崗巖（ηγJ2）和早白堊世花崗斑巖（γπK1）堿長花崗巖（γνK1）三期、6個侵入巖填圖單元。

1.3構造

工作區地處興蒙造山帶東端，松嫩地塊南緣，地質構造復雜，演化歷史漫長。按全國潛力礦產資源潛力評價大地構造劃分劃方案，工作區所處Ⅰ級大地構造單元為興蒙造山系，Ⅱ級大地構造單元屬于小興安嶺~張廣才嶺弧盆系，Ⅲ級大地構造單元為張廣才嶺巖漿弧。進一步劃分出中晚二疊世弧背盆地、侏羅紀碰撞后構造巖漿巖帶、早白堊世-全新世蛟河斷（坳）陷盆地、白堊世拉法非造山型構造巖漿巖帶4個Ⅳ級構造單元。

2工作方法及質量評述

依據DZ/T0011-2015《地球化學普查規范（1：50000）》對不同景觀區采樣介質及粒級的規定，參考前人在類似景觀區的地球化學勘查方法技術研究成果和勘查效果，確定本次1：50000水系沉積物測量水系采樣粒級為-10~+80目。共采集6636個，水系樣品采樣密度達到了4個~6個點/km2，水系不發育區多點采集土壤樣品進行組合代替。重復取樣由不同人員、不同時間采取，重復取樣點均勻分布到調查區各個填圖單元，重復取樣總量152件，占取樣總量的2.3%，各項工作符合規范要求。

3地球化學特征及其分布規律

3.1元素地球化學特征

根據全區地球化學數據分布圖2來看，Pb、V兩個元素原數據基本服從正態分布，此種分布類型，先用X±3S進行剔除極端值，再觀察其分布曲線，若不符合則用X±2.9（2.8、2.7、2.6…）S，直至直方圖最接近正太曲線為止，所得的數據集的算數平均值即為該元素的背景值；As、Bi、Cd、Co、Cu、Mn、Mo、Ni、Pb、Sb、Sn、Zn等元素服從對數正態分布情況，先將數據對數處理，重復剔除極端值，觀察分布曲線工作，直至對數集符合其正太分布，所得的對數數據集的平均值即為該元素的背景值得對數；Au、Ag、Cr、Hg、Ti、V、W等元素不服從正態分布，在計算時這幾個元素，可用眾數，中位數或用剔除高值后的算數平均數、幾何平均數等多方面數據進行對比，選擇效果較好的作為該元素的背景值[4]。

3.2元素地球化學參數特征

根據工作區地質特征和不同礦產成礦條件，將工作區劃分了3個子區，分別為P2-3、N1-K1、J1-K1子區。工作區統計的地球化學參數包括Cu、Pb、Zn、W、Mn、Mo、Bi、V、Ti、Sn、Cd、Cr、Co、Ni、Ag、Au、As、Sb、Hg十九種元素在全區及各地質子區的背景值X、標準離差S、變異系數Cv（Cv=S/X）、以及異常下限T（T=X+1.68S）。（各個子區依據將子區內的水系點數據進行統計之后依照全區的方法計算）詳細見表2。通過對全區、各子區元素分析對比研究，取得如下認識：（1）全區Cv值＞1的元素As、Cu、Hg、Sb、Ti、V，說明這些元素離散程度較大，元素易于聚集成礦。（2）根據各子區背景值與全區進行比較結果來看，P2-3子區內所有元素背景值Xp>X0，說明各元素均易聚集在P2-3子區中，所以將P2-3子區作為主要成礦地層；J1-K1子區所有元素背景值除Sn，XJ-K<X0，J1-K1可作為Sn的主要成礦地層；N1-K1子區中除Cd、Sn、Ti、Zn外，其余元素XN-K>X0，說明除了Cd、Sn、Ti、Zn外其余元素受風化作用影響較大，易因淋溶作用發生遷移。（3）從各變異系數來看P2-3子區中，As、Sb變異系數Cv>1，J1-K1子區中As、Bi、Co、Ti變異系數Cv>1，元素分布離散程度強，易于在該子區內富集，尤其是在P2-3子區內更易出現As、Sb相應的礦種。在N1-K1子區中，As、Co、Cr、Mn、Ti離散程度較大，可能受蛟河盆地大型構造作用影響，使得元素大量聚集。

3.3元素的共生組合特征

R型聚類分析：利用全區的數據繪制了R型相關系數聚類分析譜系圖（圖3）。在0.6相關水平下可分為兩個大組：Co、Mn、Pb、As、Sb、Ag、Mo為一組；Ti、Zn、Cr、Ni、Cu、V為一組；Hg、W、Bi、Cd、Sn、Au與其他各個元素不相關。根據數據可以看出Co、Mn相關性最大為0.862，同時Ag、Co、Mn、Pb、Sb、As等元素相互之間的強相關性（>0.5），與第一組組合元素相吻合，而Mo與這幾個元素相關性要差一些都在（0.3~0.5）之間，恰好對應R型聚類分析的第一種情況；Ti、Zn、Cr、Ni、Cu、V相互之間也是強相關性（>0.5），與第二組元素相吻合；同時Sn與Co、Ni、Sb、V等元素呈現負相關，Sn的富集暈應與Co、Ni、Sb、V元素的富集暈的成因相悖。若出現Sn與Co、Ni、Sb、V等異常套合在一起，說明此地受多期地質作用影響，成礦因素較為復雜，富有成礦潛力。

4異常評價

4.1單元素異常圈定及篩選

異常下限為背景值加1.65倍的標準差。全區采用異常下限值勾繪異常，3個子區分別統計出異常下限值，確定異常下限，勾繪異常。并以異常下限的1倍、2倍、4倍劃分異常外、中、內帶。

4.2水系地球化學異常特征

根據以上總結，本工作區大體分布如下：（1）位于蛟河兩邊的大斷裂帶附近，如紅旗橋-團結-張家屯、東小蛟河-八虎村、靠山村-南崗子、松江鎮等地區的地球化學異常以元素Ti、Zn、Cr、Ni、Cu、V等元素，這些元素易受淋溶作用向K1沉積巖聚集。（2）位于工作區西北，西南，中二疊統糜棱巖化帶，如柳樹溝、愛林、荒格子等地區的地球化學異常組合以Ag、Co、Mn、Pb、Sb、As元素為主。（3）位于中二疊統地層與中侏羅花崗巖斷層接觸帶上，如三家溝~登場、羅家村~保家溝等地區地球化學異常，以Ag、Co、Mn、Pb、Sb、As、Au、Cu、Zn、Au等元素的異常，推測為礦質異常。

4.3元素地球化學分布特征

地球化學圖用水系地形圖作為底圖，以單元素數據勾繪等量線成圖，比例尺為1﹕50000。分析質量參數表中增加了樣品分析單位。將數據依照X-2.5s，X-1.5s，X-0.5s，X+0.5s，X+1.5s，X+2.5s劃分為強低值區，低值區，低背景區，背景區，高背景區，高值區，強高值區。第一組組合元素Co、Mn、Pb、As、Sb、Ag、Mo高背景值區主要分布位于宋家堡子西部中二疊統地層總體呈東西向分布以及蛟河盆地西側斷層，蛟河盆地東側南小蛟河到馬鞍山附近呈東北-西南方向分布，低背景值區沿老爺嶺方向北東向相間分布以及東南角花崗巖山區，在地形上來看，低背景值區海拔相對較高，且以花崗巖為主，強高值區多沿構造方向分布，推測受斷裂作用影響較大。第二組合元素Ti、Zn、Cr、Ni、Cu、V，高背景值區主要分布于宋家堡子幅西部中二疊統地層，王家崗中部馬屁股山中二疊統和侏羅世花崗巖斷層接觸帶附近，柳樹河幅東南角，馬鞍山附近以及拉法山西部同樂村附近，高背景值區近球形或方形分布沒有明顯的方向性。低背景值區多位于高值區北部，除拉法山近南北向外，多呈現東西向展布，其特征近似平行于強高值區。Au元素其數據相差較大，即Au元素在空間中極端集中，全區罕見的以低背景值區為主，高背景值區與強高值區相差不大，其分布沿蛟河盆地主構造區域分布，多呈北東-南西向分布。W、Hg元素強高值區宋家堡子西部中二疊統地層總體呈東西向分布以及蛟河盆地西側斷層，蛟河盆地東側南小蛟河到馬鞍山附近包括西南角康大砬子閃長玢巖區呈東北~西南方向分布，低值區北部天崗，拉法山，老爺嶺，南部烏林鎮等地區，多呈現包圍狀，將高值區包圍其內部。Sn元素強高值區位于北部天崗鎮南部，老爺嶺及中二疊統與早侏羅花崗巖交界地帶，多呈東西向，推測Sn與早侏羅花崗巖侵入運動有關，其低背景值地區分布較為雜亂無明顯特征。從總體來說，大多數元素多集中富集在宋家堡子西部中二疊統地層總體呈東西向分布以及蛟河盆地西側斷層，蛟河盆地東側南小蛟河到馬鞍山附近，而其低背景值區多位于，天崗北側，老爺嶺附近，即中二疊統周邊的早侏羅花崗巖區。由此可以推測，元素受構造作用影響，使得早侏羅花崗巖地區向構造區如蛟河盆地地區，及老地層中二疊統地層中運移。

5重點綜合異常地球化學特征

5.1三家溝-登場異常

該異常區于中二疊大河深組和范家屯組，以及中侏羅花崗閃長巖接觸帶上，該處接觸帶上經后期構造作用產生長距離的斷層接觸，地質條件復雜，該異常呈橢圓狀近北東向展布，異常面積達1.08Km2，由Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mn、V、Ti、Co、Ni、Cr、Cd、W、Mo、Sn、As、Sb、Bi、Hg等19種元素組成，NAP排序為Co15.85>Mo9.25>Sb6.31>Cr5.07>Pb4.54>V3.76>Ag3.75>Zn2.45>Ti1.72>As0.83>Au0.81>Cd0.77>W0.32，Au元素異常為內帶，最高值為5.90×10-9；Au元素異常為內帶，最高值為115.00×10-6；Bi元素異常為內帶，最高值為2.24×10-6；Cd元素異常為內帶，最高值為2.49×10-6；Co元素異常為內帶，最高值為94.80×10-6；Co元素異常為內帶，最高值為91.10×10-6；W元素異常為內帶，最高值為14.70×10-6；其中Mn、Pb、As為中帶，其它元素異常均為外帶。該處地處中二疊統范家屯組與侏羅紀正長花崗巖接觸帶上，異常區內有北東向斷層和北西向斷層穿過，異常套合較好，多種元素具有明顯分帶，推測為巖漿熱液型礦床，主攻礦種Au、Ag、Cu、Pb等多金屬元素。

5.2愛林異常區

該異常呈區位于愛林村東側橢圓狀近北東向展布，由Ag、As、Au、Cd、Cr、Ni、Sb、Ti、W、Zn共10種元素組成，Au元素異常面積2.01km2，平均值為6.16×10-9，最高值為23.00×10-9；其它元素異常均為外帶。異常區內巖性較為單一為中二疊統范家屯組，但異常區東側有侏羅紀二長花崗巖侵入，面積達3.29Km2。NAP排序Au12.49>W5.17>Cr3>Ti2.17>As2.07>Ni1.39>Zn0.96>Sb0.54>Ag0.26>Cd0.1推測為Au等多金屬礦質異常，主攻Au、W元素。

6結論

本工作區異常元素組合受中二疊統糜棱巖化帶和蛟河大斷裂等地質作用控制。使得元素異常整體呈東北~西南方向分布，以及西部糜棱巖化分布較多。異常的發生發展受巖漿巖和地層滑脫構造密切相關。根據異常區地質地球化學特征，對測區各地質體的成礦遠景進行分析，找到有力靶區兩處。

參考文獻

[1]董書田，王慶杰，王文成，等.蛟河縣幅K-52-21:20萬地球化學說明書：水系沉積物測量[R]吉林省地質礦產局第5地質調查所，1986年.

[2]徐公愉,方文昌,崔斗烈，等.吉林省區域地質志[R]吉林省地質礦產局,1984.

[3]李東津，等.吉林省巖石地層[R]吉林省地礦局,1997.

[4]譚親平，夏勇，謝卓君，等.Excel在地球化學數據處理中的高級應用[J]物探化探計算技術，2018.

作者:高博 劉浩 王存柱 鄭大賀 任龍 單位:武警黃金一支隊