黑龙江大昆仑地区钼多金属地球化学特征及其地质意义

王新生，张映钱，付睿彪，赵 征,苗书雷，陈飞阳

(河南省地质矿产勘查开发局第四地质矿产调查院，河南 郑州 450000)

0 引 言

大昆仑地区位于黑龙江省伊春市与怀鹤岗市交界处，地坐标为东经129°30′～130°00′，北纬47°40′～47°40′。近年来，许多地质单位在该区开展了区域地质调查和矿产勘查工作，对区域成矿条件、矿产分布规律、找矿潜力进行了广泛的研究。笔者立足于1∶5万区域地质调查成果，拟对区域地球化学元素分配规律及其相关性特征进行研究，并对化探异常进行剖析，以期为区域地质地球化学背景研究和矿产勘查提供参考依据。

1 区域地质特征

该区位于兴安岭-内蒙地槽褶皱区(Ⅱ级)、伊春-延寿地槽褶皱系(亚Ⅰ级)、丰茂-亚布力地槽褶皱带(Ⅱ级)、格金河-双河断褶束(Ⅲ级)[1]。区内主要经历了中二叠世岩浆岩侵入活动，晚三叠世岩浆岩侵入活动及早白垩世岩浆岩侵入活动[2](图1)。

图1 大昆仑地区地质简图K1γπ—花岗斑岩; K1ηγ—微细粒二长花岗岩; T3χγ—细中粒碱长花岗岩; T3ξγ—细粒正长花岗岩; T3ηγ—细中粒似斑状二长花岗岩; P2ηγ—细中粒(似斑状)二长花岗岩; P2ηγ(g)—细中粒(弱片麻状)二长花岗岩; P2γδ—细中粒花岗闪长岩; P2υ—中细粒角闪辉长岩

区内地层出露比较简单，仅在大丰河、查旗河、十里河、细磷河等大小河谷中发现全新世近代河流堆积物[3]，地貌上多表现为现代河床、(高、低)河漫滩，在近河谷上源多见小型冲洪积扇。区内风化作用较强，土壤成熟度较高，土壤层位发育齐全，残坡积层基岩碎屑粒度偏细，-250 μm目土壤细粒占主导地位，风化基岩层厚度较大，往往达几十米厚。区内水系较发育，在一级水系的水系沉积物多为残坡积、冲洪积混合物，其成分以粘土质及大量的基岩粗碎屑物质为主，二、三级水系在主河道区水系沉积物多为粗碎屑、砂质物，而粘土较少，河道边缘及河漫滩区以大量的细粒粘土质为主。

区内岩浆岩发育，岩性主要有早白垩世花岗斑岩(K1γπ)、细粒斑状二长花岗岩(K1ηγ)、晚三叠世细中粒碱长花岗岩(T3χγ)、细中粒正长花岗岩(T3ξγ)、细中粒似斑状二长花岗岩(T3ηγ)，中二叠世细中粒(似斑状)二长花岗岩(P2ηγ)、细中粒(弱片麻状)二长花岗岩(P2ηγ(g))、细中粒花岗闪长岩(P2γδ)、中细粒角闪辉长岩(P2υ)。区内脉岩种类较少，规模不大，主要为闪长岩、闪长玢岩等。根据呈岩基状大面积分布的侵入单元范围，区内划分为中二叠世细中粒似斑状二长花岗岩(P2ηγ)、中二叠世中粒片麻状二长花岗岩(P2ηγγ(g))、晚三叠世中粗粒似碱长花岗岩(T3χγ)、晚三叠世细中粒似斑状二长花岗岩(T3ηγ)4个地质子区。

区内主要发育有北东、北北东、北西、北北西向断裂构造及南北向断裂。其中北西向断裂和北东向断裂可能是研究区晚三叠世侵入岩定位后研究区的刚性块体受近北北东—南南西向挤压作用的产物，而南北向断裂可能系控制研究区岩浆岩带分布的深大断裂[4]。

2 1∶5万水系地球化学特征

研究区进行了系统的1∶5万水系沉积物测量工作，面积697 km2，共采取样品2 952个，共分析Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Mo、W、Hg 11种元素，平均采样密度为4.1个点/km2，野外样品初加工粒级采用-1 700～+250 μm[5]。

2.1 元素的统计特征

与我国森林沼泽区水系沉积物测量结果相比，区内的Pb、Zn、Bi元素略高于森林沼泽区的平均值，Au、Ag、As、Cu、Hg元素低于森林沼泽区的平均值，Sb、Mo元素近似于森林沼泽区的平均值[5](见表1)。该区元素变化系数由大到小排序依次为Bi-Au-Mo-W-Ag-Hg-As-Cu-Zn-Sb-Pb(见表1)，由此可见Bi、Au、Mo、W、Ag前5种元素极有成矿可能。

表1 大昆仑地区水系沉积物地球化学参数表

注:金、银含量单位为10-9，其他元素含量单位为10-6

2.2 元素相关性特征

对研究区元素分析数据作相关性分析(见表2)和R型聚类分析(见图2)，研究区中元素相关性大体可分成以Cu-Zn-As-Sb-Hg-Bi为主的中低温元素组合、以Mo-W为主的高温元素组合、以Ag-Pb为主的中温元素组合，区内Mo、W、Bi、Ag、Pb元素成矿可能性较大。

表2 大昆仑地区水系沉积物元素相关系数距阵

图2 大昆仑地区R型聚类分析谱系图

2.3 元素分布特征

在元素地球化学图上，Cu、Zn、As、Sb、Hg、Bi等成矿有利元素的高背景场均处在早白垩世呈岩株状和岩瘤状产出的花岗斑岩及闪长岩中或其岩体周围，说明研究区元素分布同燕山期侵入体关系密切；在元素组合异常图上，各元素也呈规律性分布，各元素分布基本沿北东向、北西向断裂构造带断续分布，在北东、北西向两组断裂带交汇部位各元素相对富集，在平面上形成北东、北向向的高度富集带；高温元素Mo、W在中二叠世细中粒似斑状二长花岗岩子区中局部高度富集并形成矿床的可能性较大；Au、Ag、W、Mo、Bi元素在中二叠世中粒片麻状二长花岗岩(P2ηγγ(g))子区含量较高，变化系也较大，有局部高度富集并形成矿床的可能；Bi、Mo、W等元素在晚三叠世中粗粒似碱长花岗岩(T3χγ)子区含量较高，变异系数较大，有局部富集成矿的可能性；Bi、Mo、Au等元素在晚三叠世细中粒似斑状二长花岗岩(T3ηγ)子区中变化系数较大，有局部富集成矿的可能性。

3 1∶5万水系沉积物地球化学异常特征

根据4个子区水系沉积物测量数据，按照符合正态和不符合正态分布两种情况采用算术法和对数法计算元素背景平均值及异常下限(见表3)，用MaPGIS软件按异常下限的1、2、8倍分别圈出异常的外、中、内带。区内共圈出单元素异常168处，组合异常23处，其中与钼关系密切的组合异常有9处，划分为乙2类异常1处，乙3类异常5处，丙类异常3处(见表4)。

3.1 Hs-2号组合异常区

该组合异常位于白山林场西北约15 km处，晚三叠世细中粗粒似斑状二长花岗岩及晚三叠世中粗粒碱长花岗岩接触带附近，东部有早白垩世细粒斑状二长花岗岩侵入体出露，西部有早白垩花岗斑岩侵入体出露。北东向桦皮沟上游-安全河源头北北东向断裂构造从异常北部通过。区内不同期次岩浆活动强烈，对钼、钨等高温元素成矿地质条件有利。该组合异常北东向展布，由W-2、Mo-2两个异常组成，异常排序8号，分类为乙2类，异常套合较好，其中钼元素异常出露面积为0.89 km2，平均值8.76×10-6，最大值14.44×10-6，Mo异常规模大强度高，为主要成矿异常。该组合异常规模大，强度较高，构造岩浆活动频繁，成矿地质条件有利，钼成矿的可能性较大，为主要成矿元素。

表3 大昆仑地区各子区异常下限统计表

注:含量单位Au、Ag为10-9，其他为10-6

表4 大昆仑地区组合异常评序表

3.2 Hs-3号组合异常

该组合异常位于白山林场西北约12 km处，晚三叠世细中粗粒似斑状二长花岗岩与正长花岗岩接触带附近。该组合异常北东向展布，由Pb-3、Mo-4两个异常组成(详见表3)，异常排序15号，异常分类为乙3类，异常套合较好，其中Mo元素异常出露面积为1.91 km2，平均值4.097×10-6，最大值8.01×10-6，其异常规模大，强度较高，为主要成矿元素。该区构造岩浆活动频繁，成矿地质条件有利，应为钼成矿的重要地区。

3.3 Hs-4号组合异常

Hs-4号组合异常位于白山林场西北西北抗联营沟中游，晚三叠世细中粗粒似斑状二长花岗岩与早白垩世花岗斑岩体接触带附近，东北部有早白垩世花岗斑岩侵入体出露，东部出露有早二叠世二长花岗岩，有白山林场北部-十八号林场北部北西向断裂通过。组合异常由As、Sb、Pb、Zn、Bi、Hg、Mo 7种元素共7个异常组成，异常排序6号，异常分类为乙2类，各元素异常套合较好，以有色金属异常为主，Pb、Mo为该异常区主要成矿元素。其中铅元素异常出露面积为1.39 km2，平均值45.94×10-6，最大值76.3×10-6；钼元素异常出露面积为0.99 km2，平均值4.23×10-6，最大值5.80×10-6。该组合异常规模大，构造岩浆活动频繁，成矿地质条件有利，同时该组合异常南部有中基性的角闪辉长岩体出露，其铅、钼多金属成矿的可能性较大。

3.4 Hs-10号异常区

Hs-10号组合异常位于大昆仑二段东北部，晚三叠世细中粗粒碱长花岗岩内，南部有线状分布的早白垩世花岗斑岩体出露，该组合异常呈椭圆状东西向展布，由Bi-1、W-7、Mo-10异常组成，异常排序9号，分类为乙3类，主要成矿元素应为钼、钨等高温元素。元素Bi、W、Mo套合较好，规模大强度高，为主要成矿异常。其中钼元素异常出露面积为0.68 km2，平均值5.145×10-6，最大值5.370×10-6。该组合异常分布的地理位置附近，出露有燕山期的花岗斑岩体，同时该组合异常为不同方向断裂构造交汇部位，因此，从该组合异常的组成分析，此处为钨、钼成矿的重要地区，与花岗斑岩体有关的钼元素的成矿可能性较大。

4 1∶20 000土壤地球化学异常特征

为了更好地解释元素地球化学分配规律和和解析地球化学异常地质意义，选择Hs-2号组合异常区、Hs-4号组合异常区开展了1∶20 000土壤测量工作，测量网度为200 m×40 m，取样层位为B+C层，采样深度为20～50 cm，采样介质为残坡积砂质土、砂土、粘土地、亚粘土等。根据土壤地球化学测量样品化验分析数据，用计算法确定背景平均值及异常下限值，用MaPGIS软件按异常下限的1、2、8倍分别圈定异常内、中、外带，共圈出单元素异常154处，组合异常22处，其中与钼关系密切的组合异常有8处，划分为乙2类异常4处，乙3类异常3处，丙类异常1处。

4.1 Hs-2号组合异常区

根据区域地质背景和各元素土壤地球化学异常下限(Au1.20×10-9、Ag0.19×10-9、As11.0×10-6、Sb0.58×10-6、Cu20.0×10-6、Pb32.0×10-6、Zn110.0×10-6、Bi0.70×10-6、W2.50×10-6、Mo3.40×10-6、Hg0.08×10-6)，组合异常区内共圈出单元素异常64个，组合异常8个，其中钼单元素异常5个，与钼有关的组合异常4处(见表5、图3)。由相关系数和R型聚类分析谱系图(图4)可以看出，当相关系数取0.78时，区内11种元素分为Sb-As-Cu-Pb-Zn、Bi-W、Mo-Ag-Hg-Au 3组。其中Sb-As相关系数最大为0.910，其次As-Pb为0.849，除Sb、As、Cu、Pb、Zn；Bi、W两组相关性较好外，其他元素相关性较差，呈现单独状态分布。

表5 大昆仑地区Hs-2号异常区土壤测量地球化学组合异常评序表

图3 大昆仑地区Hs-2号异常区综合地质图

4.2 Hs-4号组合异常区

根据区域地质背景和各元素土壤地球化学异常下限(Au1.40×10-9、Ag0.19×10-9、As13.0×10-6、Sb0.70×10-6、Cu21.5×10-6、Pb35.0×10-6、Zn145.0×10-6、Bi0.80×10-6、W3.40×10-6、Mo3.40×10-6、Hg0.10×10-6)，组合区内共圈出单元素异常90个，组合异常14个，其中钼单位元素异常6个，与钼元素有关的组合异常4个(表6、图4)。由相关系数和R型聚类分析谱系图(图5)可以看出，当相关系数取0.30时，区内11种元素分为Sb-As-Cu、Bi-Mo、W、Ag-Hg、Pb-Zn、Au 7组，其中相关系数最大Sb-As为0.689，其次Bi-Mo为0.461，W、Au与其他元素不相关甚至负相关，相关系数除Ag-Hg、As-Sb、Bi-Mo 3组大于0.4外，其他元素相关性均小于0.3，呈现单独状态分布。

表6 大昆仑地区Hs-4号异常区土壤测量地球化学组合异常评序表

图4 大昆仑地区Hs-4号异常区综合地质图

图5 Hs-4和Hs-5异常区土壤R型聚类分析谱系图

5 地质找矿远景

通过1∶5万水系沉积物地球化学测量及1∶2万土壤地球化学测量工作，区内发现多处钼、钨、铜、铅、锌等异常，显示了区内多金属资源成矿的可能性。根据研究区成矿地质背景和地球化学异常推断解释成果，在研究区共划分出白山林场、大昆仑二段、力林一段、桶子沟林场、查巴旗河上游、999.2高地6处Ⅲ级成矿远景区。其中白山林场、大昆仑二段、力林一段元素异常面积较大，强度较高，元素套合较好，为一套中高温铜-铅-锌-钼有色金属组合，是寻找侵入岩型铜(钼)多金属矿床的重要靶区。根据土壤土球化学异常性质及其地质特征，对Hs-2、Hs-4号组合异常区内的有望土壤异常进行槽探工程揭露检查，在土壤胜Ht-4组合异常内揭露出蚀变带一条，带宽14.9 m，带内岩石类型为二长花岗岩，岩石硅化强烈，呈致密块状，岩石中具星点状和细粒浸染状黄铁矿化，显示该区具有进一步工作的价值和较好的找矿潜力。