内蒙古乌尔吉地区水系沉积物工作方法及应用

贾立民　刘洪章

(河北省区域地质矿产调查研究所，河北 廊坊　065000)



内蒙古乌尔吉地区水系沉积物工作方法及应用

贾立民刘洪章

(河北省区域地质矿产调查研究所，河北 廊坊065000)

介绍了内蒙古乌尔吉地区的地质条件，利用水系沉积物，对该地区进行了地球化学勘查，分析了各元素在水系沉积物中的分布特征，结果显示：区内As，Ag，Bi，Zn，Pb，Sb元素相对富集且分布不均匀，有成矿可能；Cu，Au元素虽无明显富集，但有较强的分异性，也有成矿可能；赋矿地质体为晚二叠世林西组、中二叠世哲斯组。

水系沉积物，地球化学勘察，地层，地质条件

岩石在风化作用下体积变小，颗粒在水流作用下运移一段距离后在某些部位沉积下来，形成了水系沉积物；另外岩石中的一部分物质被水溶解后带入水系，因压力、浓度等变化，也在某些部位沉积下来，形成了水系沉积物。显然，水系沉积物样品是一个上游汇水盆地中物质的天然组合样品，分析水系沉积物样品可以得到上游汇水盆地中元素含量的平均值，即水系沉积物样品可以得到一个很大范围内元素含量变化，进而得到较大范围、与矿化有关的地球化学异常，而岩石、土壤样品只是代表采样点一点的元素含量。

本文以内蒙古自治区乌尔吉地区1∶50 000水系沉积物地球化学勘查为基础，介绍了水系沉积物的工法方法，并利用勘查结果预测了区内的成矿元素、成矿潜力、赋矿地质体。

1　地质背景

乌尔吉地区位于内蒙古赤峰市东北部，工作区面积1 477 km2，出露地层从新到老：第四系，风积、冲洪积、残洪积、残坡积、湖沼积，全区内分布；上侏罗统，广泛分布于区内东南部及西北部，由白音高老组(J3b)、玛尼吐组(J3mn)、满克头鄂博组(J3m)组成，火山岩、火山碎屑岩夹沉积岩建造；中侏罗统新民组(J2x)，局限于区内的西南部，出露面积6.6 km2，陆相沉积碎屑岩和火山碎屑岩组合，局部地方夹煤层；上二叠统林西组(P3l)，岩性为杂色变质砾岩、杂砂岩、长石砂岩、板岩，出露面积16 km2，分布于区内中部、西南部；中二叠统由哲斯组(P2zs)、大石寨组(P2d)组成，哲斯组岩性组合为碎屑岩、碳酸盐岩和变质板岩、变质砂岩，大石寨组为中酸性火山岩夹变质碎屑岩与碎屑岩，两者呈北东走向分布于区内中部、西部；下二叠统寿山沟组(P1s)，海相沉积碎屑岩组合，出露面积69 km2，呈北东走向分布于区内中部、西部。

2　水系沉积物地球化学勘查

2.1取样

在区内进行了1∶50 000地球化学勘查：1)取样对象为水系沉积物，水系沉积物不发育地段取残坡积的岩屑；2)密度4个/km2～5个/km2；3)样品的-10目～+60目粒级段为测试对象；4)水系沉积物取样位置在一级水系、二级水系上和三级水系的上游。

2.2不同年代地层中元素分布特征

利用X射线荧光光谱仪，对样品进行了元素含量测试(见表1)。由表1可知：

1)第四纪地层，Hg元素的平均含量偏高，Hg，Au元素的变异系数均偏高，说明Hg，Au元素在第四纪地层中的分布具有不均匀性，容易形成局部富集。

表1　区内不同时代地层水系沉积物元素地化特征值统计表

2)白音高老组，各元素的平均含量均偏低，而Sb，Bi，Hg，Au元素变异系数偏高，造成Sb，Bi，Hg，Au在此地层中易局部富集。

3)满克头鄂博组，Ag，As，Sn，Au元素平均含量均偏低，而变异系数偏高，容易局部富集。

4)玛尼吐组，Sn元素平均含量及变异系数均偏高，易局部富集。Zn，Pb，Ag，Bi，Hg，Au元素平均含量偏低，而变异系数偏高，造成这些元素在该地层中容易局部富集成矿。

5)新民组，Au元素平均含量及变异系数均高，造成Au元素在该地层富集成矿的可能较大。

6)林西组，Cu，Pb，Zn，Sn，Ag，Sb，Hg，Au，Mo，Bi元素平均含量及变异系数均较高，这些元素易局部富集成矿，呈异常区—高背景分布，因此Cu，Pb，Zn，Ag，Bi，Sb，Au元素的富集成矿与该地层密切相关。W元素平均含量偏高，而变异系数偏低，说明该元素的背景场较高，在地质条件有利时会局部富集，造成该元素在本地层中呈高背景分布。

7)哲斯组，Cu，Zn，Pb，Sn，Ag，As，W，Sb，Bi，Au元素平均含量及变异系数均偏高，特别是Ag，W，Bi的变异系数最高，造成Ag，W，Bi元素在该地层中易富集成矿，分布极不均匀，呈高背景区—异常区分布。Mo元素平均含量偏低，而变异系数偏高，该元素在本地层中易局部富集，呈高背景—异常区分布。Ni元素在该地层中平均含量及变异系数均偏低，该元素在本地层中呈低背景—低值区分布。

8)大石寨组，Ni，Cu元素平均含量偏高，而变异系数偏低，因此Cu，Ni元素在该地层中的背景场较高，呈高背景—背景分布。Pb，Sn，Ag，W，As，Sb，Hg，Au元素平均含量及变异系数均偏高，在该地层中有局部富集的可能，呈异常—高背景分布。

9)寿山沟组，Au，Ag，Bi元素平均含量及变异系数均最高，说明Au，Ag，Bi元素在该地层中分布极不均匀，易形成局部富集。Au元素的富集成矿与该地层密切相关。Cu，Ni元素平均含量偏高，而变异系数偏低，在该地层中的背景场较高，呈高背景—背景分布。而其他元素的平均含量及变异系数均偏高，易局部富集。这些元素在该地层中呈异常—高背景分布。

综上所述，可得：1)林西组是全区主要的赋矿地质体。富集元素有Cu，Pb，Zn，Ag，Sn，Sb，Bi，Au，Mo，这些元素在该地层中的平均含量及变异系数比其他地质体高1倍～5倍。成矿元素Ag，Pb，Zn，Cu的平均含量比其他地质体高16倍，均在异常下限以上，其中Zn元素平均含量是异常下限的3倍，Ag元素是异常下限的2倍。变异系数是其他地质体的2倍～8倍。2)哲斯组为全区次要的赋矿地质体。富集元素有Ag，W，As，Sn，在该地层中的平均含量均在异常下限以上，比其他地质体高1倍～2倍，尤其是W，As，Sn，Ag元素，它们的平均含量(W 7.2×10-6，Sn 13.5×10-6，As 102×10-6，Ag 0.25×10-6)，变异系数(W 15，Sn 3.3，Ag 7.3，As 9.5)均比其他地质体高4倍～15倍。

2.3元素在水系沉积物中的分布特征

1)元素的富集特征。为研究区内水系沉积物中元素的分布特征，引用浓集克拉克值(k)，该值能较好地显示元素的分布特点(见图1，表2)。

图1　区内元素浓集克拉克值(k)排序图

从图1，表2可知：区内富集系数大于1的元素有As，Bi，Sn，Sb，W，Ag，Pb，Zn，Ni，Mo，说明这些元素的背景场较高，是富集元素。Hg，Cu，Au元素的富集系数为0.5～1之间，说明这几个元素的区域分布较稳定。

2)元素的区域分布特征。区内元素分布特征见表3，图2，图3。由表3，图2，图3可以看出：Ag，Cu，Pb，Zn，Bi，As，Au，Sb元素在本区的变异系数明显偏高，尤其是Ag，Bi元素，其变异系数接近于2，说明Ag，Bi元素为本区主要富集成矿元素。而变异系数不小于1的元素有Cu，Pb，Zn，As，Sb，Au，说明这几种元素易于局部富集，在成矿地质条件具备时，很有可能成矿。Sn，Mo，Ni，Hg，W元素的变异系数为0.5～1之间，说明这几种元素的区域分布相对均匀，成矿的几率不大。

表2　区内元素浓集克拉克值计算结果表

表3　区内主成矿元素特征值表

图2　区内元素变异系数(Cv)排序(剔除)图

图3　区内元素变异系数(Cv)排序(未剔除)图

上述特征表明本区的As，Ag，Bi，Zn，Pb，Sb元素相对富集且分布不均匀，Cu，Au元素虽无明显富集，但有较强的分异性，易在局部富集。这些元素具有较大的成矿可能；相对而言Ni，Hg，Sn，Mo，W虽然含量有贫有富，但分布均匀，不易成矿，只作为伴生元素出现。

3　结语

1)As，Ag，Bi，Zn，Pb，Sb元素相对富集且分布不均匀，Cu，Au元素虽无明显富集，但有较强的分异性，易在局部富集。这些元素具有较大的成矿可能。

2)赋矿地质体为晚二叠世林西组、中二叠世哲斯组，前者可勘查与Cu，Pb，Zn，Ag，Sn，Sb，Bi，Au，Mo元素有关的矿床，后者可勘查与Ag,W，As，Sn有关的矿床。

3)利用水系沉积物样品可以得到一个很大范围内元素含量变化，进而得到较大范围、与矿化有关的地球化学异常，从而提高了勘查效率。

4)水系沉积物取集、样品测试、数据处理、分析的工作方法可应用于环境地球化学、农业地球化学领域。

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[6]地球化学普查(比例尺1∶50 000)规范样品分析技术要求补充规定[S].

Method and application of stream sediment in Wu’erji Area, Inner Mongolia

Jia LiminLiu Hongzhang

(HebeiInstituteofRegionalGeologicalSurvey,Langfang065000,China)

This paper introduced the geological conditions of Inner Mongolia Wu’erji Area, using the river sediments, made geochemical exploration to the region, analyzed the distribution characteristics of each elements in river sediments, the results showed that, the As, Ag, Bi, Zn, Pb, Sb elements relative enrichment and uneven distribution, possible mineralization, the Cu, Au elements although no significant enrichment, but had strong heterogeneity, also possible mineralization, the ore bearing geological bodies was Late Permian linxi formation, Middle Permian Zhesi formation.

river sediment, geochemical exploration, stratum, geological condition

1009-6825(2016)21-0089-03

2016-05-18

贾立民(1987- )，男，硕士，助理工程师；刘洪章(1972- )，男，高级工程师

P624

A