云南麻栗坡新厂冲-西畴兴街一带水系沉积物地球化学特征

裴云婧，李飞，李丽芬

（1.四川省地质矿产勘查开发局四〇五地质队，四川都江堰 611830； 2.四川省地质工程勘察院集团有限公司，四川成都 610072； 3.中国冶金地质总局中南局，湖北武汉 430081）

水系沉积物测量是一种效果显著的地球化学找矿方法，在区域地质矿产调查中广为应用，可迅速、有效缩小靶区，为更大比例尺的找矿工作提供有效支撑［1］。研究区位于云南省文山州东南部，区内水系较发育，确定找矿靶区，加快找矿步伐，在该区开展水系沉积物测量，发现了多处综合异常，为进一步的找矿工作提供了方向。

1 区域地质概况

区域上主要出露寒武系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系及第四系地层，第四系主要分布于河谷及沟谷区。

区域构造主要有麻栗坡向斜、铜厂坡背斜、栗坡帚状断裂带。麻栗坡向斜：核部由三叠系中统法郎组地层组成；两翼由三叠系、二叠系、石炭系、泥盆系及寒武系地层组成。铜厂坡背斜：展布在研究区的南部大部分地区。背斜核部宽展，两翼窄小；核部由寒武系、老君山酸性花岗岩体组成，两翼由泥盆系地层组成，西南翼出露不全。麻栗坡帚状断裂带：断裂带向南东收敛，向北撤开。其影响的地层主要是泥盆系，其次为寒武系、石炭系、二叠系及酸性花岗岩。

区内出露的老君山酸性花岗岩体为一复式侵入岩体，由三个亚期构成。第一亚期呈环状分布于老君上岩体的边部，分相明显，主要由花岗岩组成；第二亚期主要分布于老君山岩体的中部，呈岩枝侵入于第一亚期花岗岩及围岩中，主要由花岗岩组成；第三亚期规模最小，呈岩枝状，为浅成侵入相，主要为花岗斑岩。岩体中云英岩化、绢云母化较常见；接触带中角岩化、大理岩化较常见，常形成矽卡岩型、斑岩型多金属矿。

2 景观地球化学特征

研究区属亚热带气候，平均气温18℃～22℃。年降水量为1000mm～1600mm。本区属中低山地貌，总体地势为北西高、南东低，一般海拔为500m～1400m，相对高差为200m～500m。区内地表水系发育，总流向为由西向东，较大的河流有盘龙河、畴阳河、八布河、南利河。土壤为红壤或黄壤，土壤pH值为4.28～0.45，土壤化学成分主要为SiO2、Al2O3、CaO、Fe2O3、MgO等。植被主要为亚热带阔叶林，主要有滇青冈、高山栲、白皮柯和少量的藤本植物，构成了本区的地球化学景观。

3 地球化学测量

3.1 水系沉积物测量

样品布置及采集：采样密度为每平方公里4个点。采样点主要控制I、Ⅱ级水系，即I级水系的末端和分支水系口上，如水系较长，还在水系的中间增加采样点，同一水系中采样点间距大于200m。每一个采样点控制的汇水盆地面积大致为0.25km2。其点位在实际工作中有适当修改。

采样部位一般选择在河床底部或河道岸边与水面接触处，在间歇性水流地区或很少水流的干河道中主要位于河床底部采样。在水流湍急的河道中一般选择在水流变缓处，水流停滞处、转石背后及河道转弯的内侧较多细粒级物质聚集之处采样，为提高样品的代表性，在采样点沿水系上下20m～30m范围内进行多点取样［2］，混合成一个样品，样品过筛后其重量大于150g。

样品加工、管理程序如下：样品自然干燥后，按要求加工，过40目筛后取150g装于纸样袋中，清点无误后，填送样单装箱，送化验室。其余样品装袋入箱后留作副样［3］。

样品分析元素及方法：Au采用化学光谱法，Ag、Sn采用深孔电极法，W、Mo采用极谱法，Cu、Pb、Zn、Co、Ni、Mn、Ba、Ti采用全谱直读光谱法，As、Sb采用原子荧光法。

3.2 元素区域背景特征及组合

元素富集程度和分异程度对成矿具有一定的指示意义。一般认为富集程度越高，变异系数越大，越有利于成矿。为此对区内各元素平均值X、富集系数Kk、变异系数Cv进行了统计，统计结果见表1。

表1 研究区元素富集系数、变异系数特征表

由表1可见，在研究区Ti、Ba富集系数小于1，Kk分别为0.91、0.94；Au、Mo、Co、Ni、Mn的富集系数在1到2之间，变化范围1.11～1.80，表明这些元素发生了较弱的富集；而Ag、Sn、Cu、Pb、Zn、As、Sb等元素的富集系数均大于2，Kk范围2.09～15.23，说明这些元素发生了较大程度的富集，尤其Cu和Sb两种元素富集系数分别达到15.23和15.01，为找矿提供指示信息。

基于相关系数，作R型聚类分析，结果如表2。相关系数是用于度量两个变量之间线性相关程度和相关方向的指标，一般以γ表示。│γ│＜0.3则不线性相关；0.3≤│γ│＜0.5则低度线性相关；0.5≤│γ│≥0.8则中度线性相关；│γ│≥0.8则高度线性相关。

从元素的相关系数矩阵可初步得出以下元素组合：Co-Ni-Mn-Ti-Mo，Sb，Ba-Ag-Cu-Sn-As-W，Pb-Zn，Au。

图1 元素聚类分析谱系图

在聚类谱系图中取相关系数0.5，可将元素分为以下组合：Co-Ni-Mn-Ti，Mo，Sb，Ba，Ag-Cu-Sn-As，W，Pb-Zn，Au。

表2 研究区元素相关矩阵表

表3 研究区元素因子组合特征

据上表3,将研究区元素分为以下组合：

（1）Co-Ni-Mn-Ti-Mo元素组合。主要分布于寒武系、泥盆系及泥盆系与三叠系接触带附近和寒武系与泥盆系接触带附近。

（2）Sb元素。主要出现在泥盆系及泥盆系与寒武系接触带附近。

（3）Ba元素。主要出现在泥盆系和花岗岩体内及泥盆系与寒武系、泥盆系与三叠系的接触带附近。

（4）Ag-Cu-Sn-As-W元素组合。主要分布于寒武系、泥盆系、花岗岩体内和岩体周边及寒武系与泥盆系接触带附近。

（5）Pb-Zn元素组合。该元素组合主要出现在寒武系、泥盆系、花岗岩体周边及寒武系与泥盆系接触带附近。

（6）Au元素。主要出现在泥盆系及寒武系与泥盆系接触带。

3.3 地球化学背景值及异常下限确定

异常下限的确定：采用全区样品元素含量反复迭代剔除X±3So，其结果作为全区某种元素背景值Co。其异常下限T=Co+2So［1］，按下列公式计算标准离差So：

式中：XL－某元素含量某统计区间的对数平均值；

n－样品总数；

f－某元素含量在该区间的出现频率；

元素异常含量等值线的圈定，是以元素异常下限为起始含量线，其含量间隔以T、2T、4T几何级次圈定，异常下限及各指标特征见表4，以该表中的“作图取值”圈定各元素的异常。

表4 元素异常下限及指标特征

通过综合研究，在研究区圈定33个组合异常。按元素标准化面金属量从大到小排序［5］，形成了多元素组合异常表达式，序列中最前面的一、二种或第三种是矿化规模最大的元素，很可能是主要元素。为了不漏掉对成矿有意义的伴生元素，在矿化元素一栏中取元素排序最前面的三种元素，见表5。

表5 研究区元素标准化面金属量序列表

根据综合评价，将异常筛选出甲、乙、丙、丁四类，其中甲类异常3处，乙类异常6处，丙类异常4处，丁类异常5处。

3.4 典型异常特征及解释推断

33H甲3异常，其特征如下：

图2 33H甲3异常剖析图

异常面金属量：Sn277.89、W43.23、Cu30.35、Pb10.05、Zn19.5等13种元素。元素含量极大值：SnCmax1570、WCmax90、ZnCmax5250、PbCmax1180、CuCmax2073、AgCmax12。异常总体呈北西向走向长约4000m，宽约2000m，异常位于花岗岩与寒武系中统田逢组白云质灰岩夹砂岩的内外接触带及东部的NW向多条断裂收缩处。元素组合与含量均表明成矿作用大，地质条件有利，成矿物质来源于花岗岩。该异常是寻找Sn、W、Cu、Pb、Zn、Ag等多金属矿的有利地段。

4 结论

（1）依据自然地理、地形特征，在该区开展水系沉积物测量获得的地球化学资料，为进一步找矿缩小了靶区，具有一定的指导意义。

（2）大致了解了该区水系沉积物中微量元素的分布和富集规律。

（3）异常筛选出甲、乙、丙、丁四类，其中甲类异常3处，乙类异常6处，丙类异常4处，丁类异常5处。

（4）依据元素在测区各地层单元及岩浆中的元素富集系数，认为本区主要赋矿地层主要为寒武系和泥盆系，而花岗岩体为麻栗坡地层带入了Sn、Ba、W、As、Ti、Pb、Zn等元素，表明岩体与本区成矿有密切关系，为成矿提供了丰富的矿物质，为地层中的成矿元素活化、迁移、富集形成了良好的成矿条件。