水系沉积物测量在老挝巴乌地区的应用

刘 君 潘 亮 赵鹤森 唐顺娟 陶 琳

(四川省地质矿产勘查开发局403地质队，四川 乐山 614200)

·地质与测量·

水系沉积物测量在老挝巴乌地区的应用

刘 君 潘 亮 赵鹤森 唐顺娟 陶 琳

(四川省地质矿产勘查开发局403地质队，四川 乐山 614200)

通过在老挝巴乌地区开展1∶50 000水系沉积物测量，测试分析了Cu、Co、Ni、Fe、Au、Ag、Pb、Zn、As、Sb、Hg、Mo、W、Sn等元素。首先初步总结了区内元素地球化学特征，认为As、Sb、Hg、Au等元素富集、变异系数较大，在测区内地质、地球化学作用强烈，元素迁移、富集特征明显，是区内最重要的成矿(指示)元素；然后引入数理统计原理对元素测试数据进行相关性分析、聚类分析以及因子分析，阐述了区内元素的亲疏关系及分异趋势；最后根据元素地球化学特征，圈定元素综合异常23个，对区内主要异常HS-8、HS-15的地质、地球化学特征进行了详细评述，并据此优选出B.Houaysapeu、比佛艾-摩仲找、怀康-旺勒等3处最有利的金多金属找矿靶区。上述研究结果对于区内进一步开展找矿工作具有一定的参考价值。

水系沉积物测量 地球化学特征 综合异常 找矿靶区

水系沉积物测量又称分散流找矿法，是勘查地球化学找矿方法中的重要分支[1]，在矿产资源潜力评价[2]、巨型矿床与大型矿集区勘查[3]等地质找矿及研究过程中发挥着不可替代的作用，在寻找金、铜等多金属矿产方面表现尤为突出，为我国找矿及地质调查研究提供了大量较为可靠的基础资料[4-14]。老挝地质工作开展较晚，通过在老挝巴乌地区开展地质调查及找矿研究工作，获得了大量的找矿信息，取得较好的找矿效果。为了进一步指导该地区的找矿工作，对该地区1∶50 000水系沉积物测量成果进行深入研究，分析区内地球化学特征、评价区内主要异常，进而优选出找矿靶区。

1 区域地质概况

区内出露地层以上古生代碎屑岩-碳酸盐相岩石及中基性火山岩柱为主，出露地层由老到新依次为：①石炭系(C)砂岩、粉砂岩及粉砂质页岩互层；②二叠统下统(P1)灰岩；③二叠系上统(P2)安山岩；④中生界三叠系(T)灰色砾岩、砂岩和泥质页岩夹煤线。区内出露的岩浆岩主要为安山岩，面积约130 km2，位于工作区南东部，岩体呈NE—SW走向，延伸长度约25 km。主要矿物成分为长石，暗色矿物及玻璃质组成，含少量石英，斑晶由长石或暗色矿物组成，原岩结构构造常被破坏，蚀变现象有钠黝帘石化、绿帘石化及绿泥石化。

测区位于区域琅勃拉邦弧形断裂带内[15]，处于NE向大构造带中，构造活动强烈，NE向剪切构造和后期叠加的各种断层破碎带非常发育。剪切带控制了工作区的构造格局，使沉积岩层呈NE向的条带状或透镜状展布，并遭受不同程度的变形而具有一些宽缓褶皱及构造岩的特征。韧脆性剪切带活动强度大，影响范围广，并具多次活动的特点。区内褶皱呈NE—SW走向，断裂构造形成了以走向断层为主体的基本格架。

2 化探异常信息提取

2.1 化探原始数据处理

区内水系沉积物测量面积500 km2，采样点主要布置在一级水系及二级水系口，此次采样2 030个，采样点密度4.06个/km2，采样物质以淤泥和粉砂为主，取样粒度[16-17]等工作的各项要求参考国内及邻区相关规范、工作经验[15-18]执行。分析方法及检出限见表1。

表1 分析方法及检出限

注：Fe单位为10-2。

2.2 地球化学背景值及异常下限

单一方法计算异常下限可能使得部分元素异常下限偏大(低)，对此，分别采用数据平均值与标准差法、剔除异常值正态分布法以及累计频率法计算14种元素的异常下限，在此基础上进行加权平均，作为测区异常下限的理论值。结合各元素含量特征，将某些元素的异常下限值进行了适当调整，并按其元素异常下限值的1、2、4倍范围确定异常外、中、内带，结果见表2。

表2 元素异常下限及浓度分级

Table 2 Lower limit of element anomaly and classification of concentration /(×10-6)

注：Au单位为×10-9，Fe单位为×10-2。

2.3 化探异常圈定

采用Kring泛克里格法对区内水系沉积物测量数据进行网格化处理，根据各元素的异常下限，共圈定了14种元素浓度高低不一、规模大小不等的主要单元素异常154个。以套合好、元素组合与矿产或地质体关系密切的多个单元素异常重叠圈定出综合异常23个。

3 地球化学特征

3.1 元素富集离散特征

区内元素的富集与变异系数计算结果见表3。

表3 区内元素富集与变异系数计算结果

注：Au单位为10-9，Fe单位为10-2。

由表3可知，测区内Hg、Sb、As、Au、Cu、Pb、Ag、Sn、Mo、W、Fe等富集系数大于1，为富集元素，其中Hg、Sb、As富集系数大于2，表现为强富集状态；Zn、Co富集系数在0.5～1的区间内，测区分布相对均匀，无明显富集贫化现象；Ni的富集系数小于0.5，在测区呈相对贫化分布。变异系数大于1 的元素有As、Sb、Hg、Au，为强分异型元素；Cu、Pb、Ag、Mo、W、Zn、Co、Ni等变异系数在0.5～1的区间内，属弱分异型元素；其他元素变异系数小于0.5，在测区分布相对均匀。总之，区内元素富集离散程度不尽相同，其中As、Sb、Hg、Au等元素富集、变异系数均较大，说明该类元素在测区内地质、地球化学作用强烈，元素迁移、富集特征明显，是区内最重要的成矿(指示)元素。

3.2 元素组合特征

3.2.1 相关性分析

区内14种元素相关性分析结果见表4。

表4 区内元素相关系数

由表4可知，Cu与Co相关系数为0.77，Cu与Zn、Ni、Fe相关系数分别为0.53、0.67、0.64，分析认为可根据Co、Ni、Zn、Fe推测Cu的富集方向。Cu与Ag、Mo、Au相关系数均较小，甚至呈负相关关系，因此该类元素不能直接指示Cu的富集方向。Au、Ag、As、Sb、Hg、Pb、W、Sn、Mo元素中除As、Sb元素相关性较好(相关系数为0.81)，其余元素间相关关系均较弱，甚至呈负相关关系，表现最为突出的是Sn与其余各元素相关系数均小于0.2，其中与Pb相关关系相对较好，相关系数为0.16，与As、Sb、Au等呈负相关关系。

3.2.2 聚类分析

区内14种元素R型聚类分析结果见图1。

图1 R型聚类分析

由图1可知，测区内As、Sb相关性最好，其次是Cu、Co、Fe，Sn和其他各元素间相关性最差。以相关系数0.15为界，可将区内元素分为2个组合：①Cu-Co-Fe-Ni-Zn-Mo-Au-Ag；②Pb-W-As-Sb-Hg-Sn。以相关系数为0.206为界可将区内元素分为4个组合：①Cu-Co-Fe-Ni-Zn-Mo-Au-Ag；②Pb-W；③As-Sb-Hg；④Sn。以相关系数0.507为界，可将区内分为Cu-Co-Fe-Ni-Zn，As-Sb等2个多元素组合，其余为单元素组合，该2个组合是元素间相关性最好的2组元素。

3.2.3 因子分析

对原始数据进行因子分析，将区内14种元素归并为4个因子，结果见表5。

表5 因子分析旋转成份矩阵

由表5可知，F1由Cu、Zn、Co、Ni、Fe等元素组成，为高温成矿阶段元素，Cu处于第一因子中，肯定了测区内Cu异常的存在，结合元素地球化学图分析，认为该因子主要反应了中—基性岩体的地球化学特征。F2组成元素为As、Sb，为低温阶段元素，反映了构造热液对区内元素的富集影响。F3为Pb、Ag、W、Mo、Sn，既有中温阶段成矿元素Pb、Ag，又有高温成矿阶段元素Sn、W、Mo，分析认为主要受后期构造热液影响，导致成矿阶段较为复杂。F4由低温成矿元素Au、Hg组成，为低温元素作用阶段，主要受后期构造热液作用的影响。

4 重点综合异常

4.1 HS-8异常

该异常面积约21 km2，异常中Hg、As、Sb、Au异常套合好，伴有Cu、Ni、Pb、Zn、W、Mo异常，元素组合较多，As、Sb、Au在北缘有低缓的浓集中心，W、Mo低缓异常可能预示下伏中酸性岩体的存在，岩体边缘有明显Pb、Zn异常，表明在岩体边缘可能发生了接触交代矿化蚀变作用。W、Mo异常北缘外有As、Sb低缓异常浓集中心，具备寻找隐伏低温热液型金矿的条件。西缘发现Au峰值较高，达到125×10-9；Hg异常面积大、强度高、分带性最好、浓集趋势和中心明显，峰值高达3.49×10-6，浓集中心位于W、Mo异常南缘，Hg异常，As、Sb低缓异常以及Au异常均具有南北和东西向的分带性，Hg可能为主成矿元素，在岩体外的碳酸盐地层中可能形成独立矿产。

4.2 HS-15异常

该异常为Au、Ag、Co、Cu、Ni、Zn等多元素组合异常，其中Au异常面积较大、强度高、规模大、浓集中心突出，具有外、中、内带异常，最大值为39.48×10-9；其次为Cu、Ni，虽只有外带异常，但异常面积较大，从而规模也比较大；其余Ag、Co、Zn元素面积较小、浓度级次低，均只有外带异常。塔姆农—怀潘恩断层穿过异常区西侧，次级裂隙发育，在构造带及附近围岩蚀变强烈，原岩结构构造常被破坏，主要蚀变有钠黝帘石化，绿帘石化及绿泥石化。HS-15异常主要位于构造蚀变带及岩体接触带上，成矿地质条件较好，找矿潜力较大。

5 找矿靶区

5.1 B.Houaysapeu靶区(Ⅰ区)

该区位于工作区北西角，面积约25 km2，出露的主要地层为三叠系(T)灰色砾岩、砂岩和泥质页岩，上二叠系(P1)灰白色—深灰色中—细粒，厚层状，块状灰岩。HS-8异常分布于该靶区内，异常主要在三叠系(T)与上二叠系(P1)地层内外接触带上。Au、As、Sb、Hg等异常面积大范围广、规模大、浓集中心明显，最大值分别为125×10-9、179.54×10-6、36.12×10-6、1.59×10-6，伴生元素为W、Mo、Pb、Zn等，元素异常相互套合较好。异常处于三叠系与二叠系上统地层接触部位，区域断裂构造沿NE—SW向从异常区北西、南东两侧穿过，根据元素地球化学场特征推测区内断裂构造发育，成矿地质条件较好。

5.2 比佛艾—摩仲找矿靶区(Ⅱ区)

该区位于工作区南东，面积约34 km2,主要为HS-22、HS-23异常区，靶区东侧距帕奔金矿约10 km。出露地层主要为二叠系下统灰白色—深灰色中—细粒，厚层状、块状灰岩、中性安山岩。东侧异常区出露地层主要为二叠系上统灰—深灰绿色斑状、细粒块状，致密块状中性安山岩，西侧可见石炭系浅灰色、紫红色砂岩、粉砂岩及粉砂质页岩互层出露。塔姆农—怀潘恩断层穿过该靶区，次级裂隙发育，在构造带及附近围岩蚀变强烈，原岩结构构造常被破坏，主要蚀变有钠黝帘石化，绿帘石化及绿泥石化。HS-22、HS-23异常主要位于岩体接触带上。

5.3 怀康—旺勒找矿靶区(Ⅲ区)

该靶区位于工作区东部，面积约70 km2，靶区距帕奔金矿最近距离约4.2 km。出露的地层主要为二叠系上统安山岩，二叠系下统灰岩，石炭系砂岩、粉砂岩及粉砂质页岩互层出露。构造发育，主要有NE—SW向巴乌河断裂、塔姆农—怀潘恩断层穿过该靶区，次级裂隙发育，在构造带中及附近围岩蚀变强烈，原岩结构构造常被破坏，主要蚀变有钠黝帘石化，绿帘石化及绿泥石化。

该靶区内主要分布有HS-12、HS-15、HS-17、HS-18等异常，4个异常主要位于构造蚀变带及岩体接触带上，总体上呈串珠状NE—SW向展布。靶区内Cu、Au异常面积大范围广、规模大、浓集中心明显，均达到三级异常浓度，最大值分别为1 264.1×10-6，47.77×10-9，伴生元素为Co、Ni、Fe、As等。根据区内前期水系沉积物测量成果，在区内布设了1∶10 000土壤金属量测量及土壤剖面测量，对水系异常进行解剖，结果显示异常重现性较好，在局部地区呈现出明显的Au异常，最大值为440×10-9，同时Au与As、Sb、Hg、Cu、Co等元素异常套合较好，所处地层主要为二叠系下统及其与二叠系上统、石炭系地层接触带上。区内断裂构造发育，怀亮—旺勒断层沿NE—SW向穿过该靶区，区内围岩蚀变主要为碳酸盐化、硅化、褐铁矿化、绢云母化等。初步分析认为该区地质特征与工作区南东侧帕奔金矿较为相似，同时在靶区内发现多个铜矿(化)点，因此该区成矿地质、地球化学条件好，找矿潜力较大，主攻矿种为铜、金等多金属矿。

6 结 论

(1)通过开展1∶50 000水系沉积物测量工作，填补了该区域内化探工作的空白，为今后的基础研究及地质找矿工作了提供了地球化学资料。

(2)此次工作圈定的综合异常在异常查证时均有较好的异常重现性，并见到了矿(化)体，说明圈定出的异常准确、有效，该区域内适宜开展水系沉积物测量找矿工作。

(3)通过采用多元统计方法分析区内元素地球化学特征，圈定综合异常并对重要异常进行评述，结合地质成矿背景圈定找矿靶区，为区内一步开展找矿工作提供参考。

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(责任编辑 王小兵)

Application of Stream Sediment Survey in Bawu Area of Laos

Liu Jun Pan Liang Zhao Hesen Tang Shunjuan Tao lin

(No.403GeologicalTeam，SichuanGeologyandMineralExplorationandDevelopmentBureau，Leshan614200，China)

The elements of Cu，Co，Ni，Fe，Au，Ag，Pb，Zn，As，Sb，Hg，Mo，W，Sn are tested and analyzed by conducting the 1∶50 000 stream sediment survey in Bawu area of Laos.Firstly，the geochemical characteristics of the elements in the research area are summarized preliminarily.The results show that，the enrichment coefficient and variation coefficient of As，Sb，Hg，Au are higher than others，the geological and geochemical reaction of these elements in research area are strong，the element migration and enrichment phenomenon are obvious，so，As，Sb，Hg，Au are the ore-forming (instructions) elements.Secondly，the test data of the above 14 kinds of elements are conducted on correlation analysis，cluster analysis and factor analysis based on the principle of mathematical statistics so as to deeply describe the affinity-disaffinity relationship and the differentiation trends of the elements in the research area.Finally，according to the geochemical characteristics of the elements，23 comprehensive anomalous areas are selected.Besides that，the 3 most advantageous gold polymetallic prospecting target areas including B.Houaysapeu，Bifo′ai-Mozhongzhao，and Huaikang-Wangle are optimally selected based on analyzing the geological and geochemical characteristics of the main anomaly HS-8，HS-15.The above research results can provide some reference for the further prospecting work in the research area.

Stream sediment survey，Geochemical characteristics，Comprehensive anomaly，Prospecting target area

2014-11-11

国外风险勘查资金项目(编号：201130A02300111)。

刘 君(1985—)，男，工程师，硕士。

P632，P612

A

1001-1250(2015)-02-092-06