邴明明
(甘肃省地质矿产勘查开发局第一地质矿产勘查院,甘肃天水741020)
按照1∶5万区域地质调查技术要求和地球化学调查有关技术规范及《中国地质调查局关于加强成矿带1∶5万区调工作的通知》等有关要求,综合利用区域地、物、化、遥、矿产等资料,采用数字填图技术,实施青海省德令哈市拜兴沟地区J47E012007、J47E012008、J47E013007、J47E013008、J47E014007、J47E014008六幅1∶5万区域地质矿产调查。在地质调查基础上,开展矿点概略性检查和物化探异常查证,基本查明调查区内铜、金、铁等多金属矿的成矿地质背景和成矿条件,提供可进一步工作的矿产预查地和找矿靶区。调查区地处南祁连地块,区内古生代、中生代地层及中酸性岩浆活动发育,钴、钨、铜、锌、钛、钒、金、锰及稀有等化探异常明显,成矿地质条件优越,是铅锌、金、铜、钨、镍、铬矿的成矿远景区[1]。在地质填图、化探测量的基础上,发现找矿线索和圈定化探异常,开展异常查证和矿(化)点检查。
1)元素组合特征。根据全区水系沉积物测量结果,进行R型聚类分析,研究元素之间的亲疏关系[2],确定元素组合(如图1所示)。应用“跨平台金维地学信息处理研究应用系统 (GeoIPAS V2.4化探专业版)”进行R型聚类分析。
图1 R型聚类分析谱系图
2)元素分布特征。第一,岩石地球化学特征。主要地层微量元素丰度和分布特征。调查区区地层(岩石)微量元素的丰度与黎彤(1967)地壳平均值相比[3],Ag、Sb、Be、Li、Sn 元素与其相近,Mo、Pb、As、W、Bi元素含量高于其值,显示富集的特点,而Au、Co、Cr、Cu、Ni、Zn、Hg、Nb 元素含量低于其值, 显示分散的特点。调查区18种元素在各地层的分布特点如表1所示。各元素的富集无疑为该区成矿提供了丰富的物源。从上述主要成矿元素富集地层看,哈吉尔组、切尔玛沟组等应是这些成矿元素的主要赋矿地层。第二,主要岩浆岩中元素丰度和分布特征。调查区岩浆岩(岩石)微量元素丰度可知见表1,从酸性到中岩Mo、Pb等元素的丰度逐渐降低,而亲中性组分Cr、Ni、Co等元素丰度的变化趋势与之相反;Cu在中性岩中含量最高,在酸性岩含量偏低;Ag在二长花岗岩岩中丰度最高,其次是石英闪长岩;石英闪长岩Zn富集,其次是花岗闪长岩;Pb在花岗闪长岩中含量最高[4]。
表1 元素在各地层富集情况
3)水系沉积物特征。第一,元素含量概率分布。元素含量的频率统计,是在整个调查区范围内进行的。18个元素的含量频率直方图如图2所示。18个元素含量概率具对数正态分布。
图2 全区元素相对背景含量频率直方
第二,元素地球化学参数与异常下限。调查区水 系沉积物的元素地球化学参数与异常下限见表2。
表2 单元素异常下限统计表
从表1可知:①调查区元素相对背景含量与地壳丰度比较,其浓集克拉克值大于1的有Bi、As、Pb、Sn、Be、Mo、W、Li、Sb, 这些元素在调查区富集,尤其是 Bi、As,浓集克拉克值都在 3以上,Bi达91.558,As达4.914;②浓集克拉克值接近1的有Mo、W、Li、Sb、Ag;③浓集克拉克值小于 1 的有、Zn、Nb、Co、Cr、Hg、Cu、Ni,这些元素在调查区贫化,浓集克拉克值在 0.214-0.544之间[5]。
元素含量标准离差、变异系数较大的有Sb、Au、Pb、W等,反映了他们的含量变化的均匀性较差,在全区分布不均匀,在局部有利地段有可能富集成矿。
元素的富集与分异特征:该区元素富集程度相对较弱。 Mo 呈强富集,Pb、Bi呈富集,Sn、Be、Hg、Au、W、Li呈弱富集;Ag、Sb、Co、Zn、Ni、Cu、As 呈背景;Nb、Cr呈低背景[6]。
从元素的变异系数看,在该区具有不同程度分异的元素有 Sb、Au、W、Pb、Hg、Bi、Ag 等。 其中 Sb、Au、W元素的变异系数>1.5,呈强分异型分配特征。Pb元素的变异系数在1.5~1.0之间,呈分异型分配特征。 Mo、As、Sn、Co、Zn、Ni、Nb、Cu、Cr元素的变异系数在0.75~0.5之间,呈不均匀型分配特征。Li、Be变异系数<0.5,呈均匀型分配特征。
为了便于比较,给定一个新参数“元素地球化学成矿有利度(简称成矿有利度)”,表示一个元素成矿可能性大小。显然根椐元素富集系数和变异系数的定义知道,见表3,成矿有利度与元素富集系和元素变异系数均成正比,即:
成矿有利度=元素富集系数×元素变异系数
表3 调查区元素成矿有利度表
以 Co、Cr、Ni、Nb为主的综合异常,其常见元素组合为 Co、Cr、Ni、Nb、Cu、Zn、Li, 此类综合异常主要分布在三叠系,与地层关系密切,主要原因为地层岩性多为成熟度不高的岩屑砂岩,岩屑含量多在20%以上;推测与隐伏超基性-基性岩脉有一定关系。
以Au、As为主的综合异常,其常见元素组合为Au、As、W、Sb、Hg、Bi、Cr,此类综合异常主要分布在前寒武片岩(Hsch)中,与片岩关系密切,其次为志留系有关,且与次级断裂、热液型石英细脉有关。
以Be、Bi、Sn为主的综合异常,其常见元素组合为 Be、Bi、Sn、Mo、Li、W、Nb、Cu、Pb,此类综合异常主要分布在中酸性岩体及岩体与地层的接触带中,与岩体及高温热液有关。
本文主要以青海德令哈市拜兴沟地区为例分析地球化学特征及规律分布情况,通过本文的介绍能够对类似区域地球化学特征以及成矿规律分析提供一定参考和帮助。