辽宁省有色地质一〇五队有限责任公司 辽宁葫芦岛 125000
摘要:分析区位于内蒙古自治区东部,行政区划隶属于内蒙古自治区根河市和鄂伦春自治旗管辖。地理坐标为东经122°30′00″-123°00′00″、北纬50°40′00″-51°00′00″,研究区为4幅标准5万国际分幅,总面积1306km2。本区东南距甘河镇约10km。
关键词:地球化学;地质单元;化学元素特征;元素组合
1 元素含量分布特征
通过统计直方图知道,研究的18种元素均呈单峰形态分布。其中Au、Sn、Ag、Cr、Ni、Cu、Zn、Mo、Cd、W、Pb、Bi、Sb、Hg等元素呈正偏态分布,众值靠前,曲线右侧偏长,左侧偏短,说明区内发生过多次的地质-构造事件,并且这几种元素在这些地质-构造事件中产生了活化-迁移,当区内存在适宜的地质及地球化学环境时,有可能富集成矿。
Be、Mn、Co、As等元素则呈负偏态分布,众值靠后,说明这几种元素在成岩后,没有遭受太大的改变,也就是说,区内的多次的地质-构造事件对这些元素的改变不大。当然也不排除这几种元素在小范围内(或在不同的地质单元中)存在活化-富集的可能。
2 元素含量特征
2.1 测区元素含量特征
采用浓集系数C3(C3=全测区元素平均含量/区域背景值)来衡量本区元素的含量水平,根据浓集系数值可将元素的浓集程度分为三级,贫化:C3<0.8;基本相当:0.8≤C3<1.2;富集:C3≥1.2。。
变异系数CV反映了元素的分异特征,根据CV值的大小可将元素分成三种类型:弱分异:CV<0.5;较强分异:0.5≤CV<1;强分异CV>1。
工作区内各元素的平均含量与区域背景值相比可以看出区内 Mn、Pb元素富集程度较高;Sb、Zn、Be、Bi、W、Sn、Mo、Co元素(顺序按三级浓集克拉克值由大到小排列,以下同)接近背景含量,其中Sb、Zn、Be浓集系数大于1;Cd、As、Ag、Cu、Ni、Au、Cr、Hg元素则相对贫化。
土壤中岩屑分异系数(Cv)大于1.0,分布极不均匀,属强分异的元素有Bi、Sb、Mo、Au、Cr、Ag、Ni、Hg、As、Cd(元素顺序按分异系数值由大到小排列,以下同);分异系数在1.0—0.5之间,分布不均匀,属分异型的元素有Cu、Co、Pb、Zn、Mn、W;而Sn、Be元素分异系数(CV)小于0.5,分布相对均匀。
Pb、Zn含量与深林沼泽区背景含量比值大于1,其变异系数均大于0.5属较强分异。Mo元素含量与背景含量相近,但其分布呈强分异。Au、Ag元素分布也呈不均匀状态。上述特征反映出区内发生过多期强烈的地质构造事件,使得区内成矿元素和矿化剂的分布产生了强烈的迁移和富集,有利于成矿元素的富集成矿。
2.2 主要地质单元中元素含量特征
元素在不同地质单元的分布,反映了元素的时空演化特征。为了解元素在各地质单元的分布特征,将各地质单元各元素的平均含量与全区各元素的平均含量相比求浓度比率C,并统计其变异系数Cv,统计认为:C<0.8为贫化;0.8≤C<1为稍有贫化;1≤C<1.2为稍有富集;C≥1.2为富集。Cv<0.5为弱分异,0.5≤Cv<1为明显分异,Cv≥1为强分异。
通过统计可以发现,各地质子区岩石与土壤中元素富集特征相似,其分异特征具可比性。具体在上侏罗统玛尼吐组地层中Zn、Cd、Pb相对富集,Ag、Cr、Mo、Pb、Bi等具强分异;上侏罗统满克头鄂博组地层中Ag、Mo、As、Hg相对富集,Au、Ag、Cr、Ni、Mo、Cd、Bi、As、Sb等具强分异。中侏罗统塔木兰沟组地层中Cr、Co、Ni、Cu、Zn、W、Sb相对富集,Au、Ag、Cr、Ni、Mo、Cd、W、Bi、Sb具强分异;在早白垩世石英正长斑岩岩体中无明显富集元素,Cr、Mo元素具强分异特征;在晚侏罗世花岗斑岩岩体中Zn、Mo、Cd、Pb、Bi相对富集,且Mo分异特征明显;在晚侏罗世碱长花岗岩中主要富集Be、Mo、Bi元素,Ni元素具强分异特征;在晚侏罗世正长花岗岩中主要富集Bi元素,Ag、Cr元素具强分异特征。
综上所述,各元素在各地层中的分布基本反映了该地层的岩性特征,Au、Ag、Pb、Zn、Mo分别在各个地层中有一定的富集,反映了各地层受不同程度的热液活动及构造的影响。
早白垩世石英正长斑岩、晚侏罗世花岗斑岩、碱长花岗岩、正长花岗岩、上侏罗统玛尼吐组、满克头鄂博组、中侏罗统塔木兰沟组有利于主要成矿元素及成矿指示元素的富集,为成矿有利岩体及地层。
3 元素含量空间展布特征
为了便于描述元素地球化学场各元素含量在平面上的展布特征,以元素地球化学图色区划分标准为界线,将背景场分为以下五级。工作区元素地球化学场空间分布规律性明显,地球化学场空间分布客观地反映了工作区地质体、断裂构造及矿产的分布特征。
根据元素地球化学性质结合工作区元素分布规律,将18种元素分成四类,其特征分述如下:
3.1 Au Ag As Sb Hg
As、Sb、Hg三种元素相关性较好,从空间分布上看三种元素高背景、高值区重合性较好,在工作区北部兴滨林场西北部,工作区中东部库中林场北部,以及工作区南部莫冷格林场北部,其高背景和高值区总体分布相关较好,分布呈近环形;Au的低背景和低值区主要分布在工作区中部偏西及北部、呈北西向展布,Ag的低背景和低值区主要分布在工作区中部偏西,呈北东向展布,As、Sb、Hg的低背景和低值区分布较广,在工作区的中部偏南及北部,呈北东向展布。
该组元素高背景、高值区主要分布在构造带附近。反映了工作区金、银等多金属矿化与构造相关,低背景区反映了工作区大面积分布的上侏罗统博组火山岩的空间分布范围。很好地反映了工作区多金属矿化及地质体的集散特征。
3.2 Cu Pb Zn Co
Cu、Pb、Co元素相关性较好,三种元素高背景高值区重合性较好,Zn元素分布较集中。四种元素高背景高值区在工作区北部呈北东向带状分布,主要分布在上侏罗统满克头鄂博组与酸性岩接触地带;低背景、低值区主要分布在工作区中南部,呈近北东向。
四种元素高背景高值区其总体的展布方向与区内晚石炭世中粗粒正长花岗岩、碱长花岗岩、早白垩世石英正长斑岩与上侏罗统火山岩及火山碎屑岩的接触带方向相同,反映了区内酸性侵入岩的空间分布形态。
3.3 W Sn Bi Mo
四种元素相关性相对较好,其高背景高值区主要集中分布于中南部及工作区北西部。高背景高值区对应于区内分布的晚石炭世、早白垩世侵入岩分布范围,低背景与低值区对应大面积分布的侏罗系火山岩。
3.4 Ni Cr Be Mn Cd
六种元素的高背景和高值区主要分布在工作区中北部,工作区中南部元素高背景高值区分布不集中。高背景高值区对应于上侏罗统满克头鄂博组酸性火山岩,低背景与低值区与地层规律不明显。
4 元素的组合特征
为了解区内元素的组合规律及其与地质体之间的相互关系,揭示各元素之间的伴生和共生特点,将工作区土壤测量元素值进行R型聚类分析,按相关系数-0.04—0.9的相关水平将区内18种元素分为3种组合。
铁族元素Cr、Ni与亲铜元素Co、Cu相关性显著,两组连接系数0.74,以上两组与Mn连接系数为0.31。Zn、Cd、Pb、Ag为一套低温、中低温—中高温多金属成矿指示元素组合,其连接系数为0.36。以上9种元素连接系数为0.27。Cr、Ni相关系数0.9,Co、Cu相关系数0.77,Zn、Cd、Pb相关系数0.51,这些反应了上述元素的强势亲和关系。
另一组钨钼族元素W、Mo与As、Sb、Hg相关性较好,其中Mo、As连接系数0.37,W、Sb连接系数0.53,以上5元素连接系数为0.2。
Au呈单一因子,与以上两组连接系数0.09,与其他元素相关性不明显,这反映了本区表生地球化学作用较强烈,诸元素活动性差异较大。
第三组Sn、Be、Bi元素的连接系数为0.15,元素有一定的相关性,但不强。与以上两组15种元素连接系数为-0.04,总体呈负相关。
参考文献:
[1]彭汝明、王元龙、黄智龙主编,地质地球化学研究,贵州科技出版社,1996
[2]任天祥、伍宗华、羌荣生著,区域化探异常筛选与查证的方法技术,地质出版社,2003
[3]赵伦山,张本仁编著,地球化学,地质出版社,1991