浅析水系沉积物测量地球化学特征及找矿方向

宋轼儒

（甘肃省地矿局第四地质矿产勘查院，甘肃 酒泉 735000）

随着工业日益发展，对矿产品的需要越来越多，而目前在地表侦测寻找矿的难度大，因为地表土壤含矿低且贫瘠，地表裸岩少。水系沉积物测量方法在这种找矿困难的时候突显了它的作用，水系沉积物是裸石风化后沉积下的产物，在组成成分上与所经流的地区的地质组成成分是极为相似的[1]。

利用这个特点，研究分析水系沉积物的元素，找出地球化学成分的特征，目前，我国已经完成了1:20万地球化学测量，测量方法就是以水系沉积物为主要方法，分析40种相关元素，缩小矿区范围，为矿产勘查靶区优选提供地球化学依据。

1 水系沉积物测量地质准备

我国地处亚洲的东部，东邻太平洋，与太平洋板块相接壤，南邻印度板块，位于亚欧板块的东南部。各地区地质环境不同。目前，我国的矿产资源是世界的12%，位居世界前三，是世界上矿产种类最多的国家。所探测到的矿产资源共171种，已经精准到储存量的有158种，这其中包括金属矿产与非金属矿产，还有其他矿产等。

2 水系沉积物测量方法实施

本文的测量方法通常是以微型或者小型的颗粒物为测量对象，如果没有微小型的沉积物，可以用细砂状的沉积物代替。不同的采集对象中含有的矿物是不同的，在采集测量对象时，由于地球化学景观不同，地貌差异等因素，同一采集地区会发现不同的物质[2]。因此，在遇到很难采集的同一物质时，可以将采集的测量对象进行筛检，一般的通过粒级及深度有效性实验，确定了采样深度和粒级，这样不仅能保证采取样品的一致性，还能减少其它物质对测量对象采取的干扰，进一步提高了精准度。

为了方便多次数据采集，选取了植被覆盖较少的地区，基本区内都有大量的裸露岩石，为了不使最后呈现的数据具有偏颇性，我们也选取了地形较为平缓、水系不健全的山坡作为采集区。

此次采样以1:500000比例尺地形图为主要的工作图，设置采样格，取1km²大小，并把大格分为0.25km²的小格最为最终的采样格，采集点主要设置在一级水系和二级水系沟口，如果一级水系长度大于600m，则在水系中布置2个以上的采样点，如果是二级水系，那么至少要布置1个采样点，使每个采样点的汇水面积控制在0.25km²～0.125km²之间，筛选后的质量不低于300g，在地形平缓、水系不发育的山坡上，很难采集水系沉积物的样品时，可以在采样格里的同一等高线3～5处采集碎屑样品。本次采样面积覆盖1000km²，采集样品为5000件。根据沉积物测量方法进行分析，确定了检测到的元素共40种，本文选取Na、Mg、Al、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Sc、Ti、Cr、Mn等12种进行分析研究。（表1）。

3 地球化学元素特征重组结果

元素种类不同，其重组后的结果对地球化学信息有不同的反映，研究不同元素之间的作用程度以及组合关系，来了解地质成矿。

表1 我国水系沉积物测量样本参数统计

我们可以从数据中分析到，所采集到的样品元素可以分为4大类：

第一类是Na、Mg、Al、Fe的组合，这是检测到的主要成矿元素的组合，反映了积压成矿的作用，主要集中于西部地区，发现于第二段地层中，此类元素组合面积较大、规模广、相关值高，找矿前景佳；

第二类是Co、Ni、Cu的组合，这三种元素的相关程度较高，位于中部地区，此类元素组合面积大、规模较广、相关值相对较高，有良好的找矿前景，是同一地壳作用下产生的矿物；

第三类是Zn、Sc的组合，这类组合动态性强，位于西南地区，与地层断裂活动有关，有可能独自成矿或者有其他元素伴随产生；

第四类是Ti、Cr、Mn的组合，位于东北地区，峰值较低、面积小、规模小、具有不稳定性，这类组合是稀有元素组合。

4 找矿方向的确定

图1 我国矿产方向区

经过此次的样本数据采集，用水系沉积物的方法分析后选出了12类样本的异常处，其中有4种是含有Na的异常，3处含有Co异常，2处还有Zn异常，3处含有Ti异常。对选择的异常处进行排查检验后，结合我国的地质条件和地球化学景观特点，确定了西北地区、中部地区、东北地区矿产方向区，如图1所示。

西北方向区：Na、Mg、Al、Fe是共生的、异常相关性明显，是本次采样中的重要区，此区域发现有西北向的断裂，有明显的集中区，与变质岩、断层带以及剪切带有密切的关系，与断层带和剪切带的方向大体一致，两侧部分有大型岩石的侵入，这表明，复杂的地质构造为Na等元素提供了可封存的场所，而经过腐蚀产生的碎屑为成矿的地区提供了线路，是矿物的主要积累地，通过异常检查发现了该区Na、Mg、Al、Fe的线索，其异常面积达到30.89Km²，矿化明显。

中部方向区：中部地区主要是Co、Ni、Cu异常，走向为东西方向，呈断裂式发育，因为中部地区地形相对平坦，所以在进行水系沉积物调查时在各个水系段分布比较均匀，从地球化学特征来看，其背景值较高，矿化明显。

东北方向区：东北方向区中Ti、Cr、Mn异常，走向为南北方向，裸露层比中部地区较高，呈破碎状，规模虽然不大，但潜力大，深部可能存在富矿地段，Ti、Cr、Mn异常与基性岩石有关，可作为找矿方向的依据。

5 结语

水系沉积物的测量方法能有效的反映出元素的异常，扩展矿化信息，现阶段我们已经开始应用此项方法，事实证明，此方法的可行性极高，并且相对于其他方法来说，准确性更强，能从整体上把握矿物信息，为缩小找矿范围和确定矿产方向提供了技术与理论的依据。

[1]刘君安,郭维民,徐鸣,等.秘鲁阿雷基帕省阿蒂科地区水系沉积物地球化学特征及找矿远景预测[J].地质通报,2017,45(12):2264-2274.

[2]张国宾,杨言辰,梁冰,等.黑龙江东部完达山地区水系沉积物地球化学特征及成矿预测[J].中国地质,2017,44(3):588-603.