吉林省桦甸市溜河地区地球化学特征及找矿标志

付 猛

中国建筑材料工业地质勘查中心吉林总队，吉林长春 130033

0 引言

溜河地区地处吉林省桦甸市、靖宇县、抚松县三市(县)交界部位。区内地层时间跨度大，侵入岩分布较广，构造发育。通过对本区域地球化学特征的分析，为在本区寻找金、银等矿产以及太古宙以来的成矿作用、控矿构造以及构造和层控矿床等研究提供了重要线索和依据。

1 研究区地质概况

研究区大地构造位置位于华北陆块(Ⅲ-5)、龙岗(吉南)复核地块(Ⅲ-51)、白山地块(Ⅲ-51d)，所属成矿带为辽吉Ⅲ级成矿带铁岭-靖宇（次级隆起）铁-金-铜-铅-锌-石膏成矿亚带，夹皮沟-金城洞金-铁-铜-镍Ⅳ级成矿带南缘，柳河-那尔轰金-铜-铁-铬-镍Ⅳ级成矿带西侧。

区内岩石以太古宙高级变质岩为主，主要有：变质表壳岩MS(斜长角闪岩、黑云斜长片麻岩、黑云变粒岩、磁铁石英岩)，变质深成侵入岩TTG(英云闪长质片麻岩、奥长花岗质片麻岩、花岗闪长质片麻岩)及变二长花岗岩ηγAr3，此外还有部分基性—超基性脉岩类νAr3及中酸性侵入岩ηγJ2(图 1)。

本区构造发育，由于处于长期活动的构造岩浆带上，经历多次构造运动，形成以北西、北东及近东西向为主的构造格架。早期构造一般具有韧性变形特征，晚期多表现脆性构造特点，各构造具有长期、多次活动性，形成彼此间相互切割、破坏、继承及叠加的构造形迹。北西向构造是区域内主要控矿构造之一，矿床一般位于北西向和北东向构造的交汇部位。

2 地球化学特征

2.1 地球化学参数特征

图1 溜河地区地质略图Fig.1 Geological map of Liuhe District

经对全区1264件样品中18种元素的分析值进行数理统计分析，各元素地球化学参数及地球化学指标特征见表1。统计参数包括样本数(N)、面积(S)、逐步剔除平均值加减3倍标准离差后的算术平均值(X)、标准离差(So)、变异系数(CV)，中位数(Me)、最大值(Xmax)、最小值(Xmin)及偏度系数、峰度系数。详见表1。

表中含量均值和标准差等参数统计是在正态分布检验基础上，剔除离群异常样品后求得，因此这些参数比较正确地代表了区域背景场的地球化学特征。算数平均值相当于区内背景含量值。

从表中标准离差和变化系数可以看出，Cr、As、Ni元素变化系数较大，为强分异元素；Bi、Pb、Au等元素分布基本均匀，为弱分异元素；其余12种元素分布较不均匀，为较强分异元素。

由于测区面积仅353 km2，样品数仅为1 264件，为更好地统计元素分布特征，将元素分析数值取对数后，进行了偏度、峰度检验，从表1中可以看出，元素符合对数正态分布，左偏。

2.2 元素区域分布特征

根据各元素地球化学图(图2)，元素区域分布具如下特征：

2.2.1 Au元素空间分布特征

测区金元素的异常特点是：含量起伏变化强较大，高值区与低值区并存，局部富集现象十分明显，异常较发育。

从地球化学和异常分布图上来看，Au的浓集受北北西向及近东西向断裂构造控制明显，低背景区主要分布在测区的中西部，受新生代玄武岩覆盖影响，并与中生代侵入岩体有关。

测区北部Au含量普遍较高，形成了含量＞1.68×10-9高背景场，整体呈北北西向和近东西向展布，有较多异常分布，较大异常一般都位于褶皱断裂构造发育地区、新太古代地层与岩体发育区，及中酸性侵入岩体附近分布。这可能与晚期频繁强烈的岩浆活动和构造活动有关。

2.2.2 Ag元素空间分布特征

Ag异常分布受北东向及北西向断裂构造控制，与Au、As有较高的重合性，高背景区的Ag异常沿沟谷等较大的断裂带分布。

表 1 全区地球化学参数一览表Table1 A list of geochemical parameters in the whole region

图 2 溜河地区Au、Ag等9种元素地球化学图Fig.2 The geochemical map of 9 elements such as Au and Ag in Liuhe District

2.2.3 Cu元素空间分布特征

Cu元素主要分布在测区北部，总体分布范围呈近椭圆形展布，低背景值主要分布于区内中生代粗粒二长花岗岩中，表明Cu元素的含量在测区内受老地层的影响较大。

2.2.4 As元素空间分布特征

As在测区内起伏变化也较强烈，高值区与北北西向及近东西向断裂构造分布一致，低值区与中侏罗世中酸性岩体有关，总体变化受构造影响。

2.2.5 Sb元素空间分布特征

Sb元素在测区内分布受北北西向和近东西向断裂构造影响较大，较大规模的Sb异常主要受北北西向及近东西向断裂构造控制，测区所圈出的Sb元素异常，尤其是强度较大的异常与Au、As元素异常区分布重合，说明其与Au、As有一定的共生关系。

2.2.6 Bi元素空间分布特征

Bi元素在测区内分布特点是含量起伏变化较大，地球化学场区分明显，与Au、As异常带有较高的重合性，沿近东西向断裂构造分布，高值区主要分布于中生代岩体及其边部，受热液活动及断裂构造影响较大。

2.2.7 Hg元素空间分布特征

Hg元素分布特征是含量起伏变化较大，高值区分布在测区东北部，表现为受构造控制十分明显，尤其是多组构造交汇部位，说明其与后期岩浆活动有关。

2.2.8 Pb元素空间分布特征

Pb元素在空间分布特点是起伏变化较大，地球化学分区明显，高背景主要分布在测区的北部，其空间分布与Au、Sb等元素有很高的重合性，反应出受断裂构造影响较大。

2.2.9 Zn元素空间分布特征

Zn元素在空间分布特点是起伏变化较小，高背景主要分布在测区的北部，其空间分布与Au、Pb等元素有很高的重合性，反应出受断裂构造影响较大。

2.3 元素相关组合特征

根据全区18种元素分析结果数据，利用数字地质调查软件进行R型聚类分析，其结果见图3,可见：

（1）当相关系数为0.22水平时，测区18种元素总体上分为三组，第一组为Au、Pb、La组合，第 二 组 为 Sn、Co、Fe、Cu、Zn、Y、Ag、As、Bi、Sb、Hg、W，第三组为Cr、Ni、Mo。其中前两组元素为正相关，第三组元素与前两组元素为负相关。代表了成矿、成晕过程中各元素组合特点。

（2）当相关系数为0.5水平时，测区元素主要分为2个组合，分别是Sn、Co、Fe、Cu、Zn、Y和Ag、As、Bi、Sb、Hg，第一组合是测区重要的一期成矿热液活动元素组合。第二组合为中低温热液活动的元素组合。

图 3 水系沉积物测量R型聚类分析谱系图Fig.3 R cluster analysis of sediment survey in water system

（3）Au元素虽然与Pb元素呈正相关关系，但二者的成矿作用是不同的，Au元素具有单独的地球化学行为。Mo、W、La与其他元素亲和性较差，呈独立因子或组合，表明其地球化学活动的独立性。

3 地球化学异常分析

利用DGSInfo软件对水系沉积物测量结果进行处理，剔除极高值（＞+3S）和极低值（＜后，以元素算术平均值加两倍标准离差（T=X+2S）或相近值求出异常下限值，以此为基础进行单元素异常圈定，并依据相关分析结果，进行组合异常及综合异常的圈定。

通过组合异常图(图4)可以看出，异常区元素组合丰富，元素套合好，浓集中心十分清晰，结合地球化学与可以看出，Au、Ag、Cu、As等元素含量较高，并且强度大，所有元素异常级别均达到三级以上，异常指示明显。在地质方面，该区域内包含多种地质体，新太古代英云闪长质片麻岩被新太古代变二长花岗岩侵入，零星分布有表壳岩包体，南侧紧邻中生代侵入岩，更是北东向与北西向韧性剪切带的交汇部位，地球化学条件与地质条件优越，具有良好的成矿远景。

4 找矿标志

（1）次生晕金、银元素异常组合好、强度高、规模大是寻找金(银)矿体的重要标志。

图 4 溜河地区Au、Ag、Cu等元素组合异常图Fig.4 Abnormal diagrams of Au, Ag, Cu and other elements in Liuhe District

（2）北西、北东、北北东向构造交汇部位，叠加有次生晕金(银)元素异常是区内找矿最佳区段。

（3）角砾岩带内出现硅化、绿泥石化，并伴有多金属矿化往往是金银矿化富集部位，而带内出现石英细脉或网脉并在其边部见浸染状黄铁矿、方铅矿以及蜂窝状、条带状褐铁矿时，往往有金矿体产出，是直接找矿标志。

（4）矿化蚀变带、角砾岩带有多次构造叠加和酸性—基性脉岩侵入以及围岩片理化发育地段，可指示金矿体或金矿化体存在。