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)
水系沉积物测量又称分散流找矿法,是重要的勘查地球化学找矿方法之一[1],是一种效果显著的地球化学找矿方法,在矿产地质调查中广为应用,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[2],在地质找矿中发挥着不可替代的作用,尤其在寻找铜矿、金矿等多金属矿方面效果尤为显著[3-5]。研究区位于广西壮族自治区那坡县东南部,区内水系发育,通过在该区开展水系沉积物测量,分析区内地球化学特征、发现了多处综合异常,对异常进行评价,进而圈定找矿靶区,为进一步找矿工作明确方向。
研究区主要出露碎屑岩-碳酸盐相岩石,出露地层主要有:寒武系、泥盆系、石炭系、二叠系、三叠系等。
区域构造主要为那坡背斜和三合背斜。那坡背斜核部由泥盆系地层组成,两翼地层分别由泥盆系、石炭系和三叠系地层组成,该背斜呈北西走向,往北延伸至归朝一带。三合背斜核部由寒武系地层组成,两翼地层分别由泥盆系、石炭系和三叠系地层组成,该背斜呈北东走向,往南延伸到南坡街一带。区内断裂主要为北西向断裂、次为近南北向断裂、北东向断裂、近东西向断裂。区内岩浆岩不太发育。只在区内西部零星出露小规模的辉绿岩体。
研究区属亚热带季风气候,光照充足,年平均气温为19.1℃,降水丰富,年均降雨量为1353.1mm。本区属中低山地貌,总体地势为南西低、北东高,一般海拔为300m~1300m,相对高差为200m~500m。区内地表水系发育,总流向为由西向东,较大的河流有百都河、北斗河、百合、下华河、劳水河等,分属左江、右江和红河水系,土壤为赤红壤、黄红壤、黄壤等。
本区开展水系沉积物测量面积为146km2,采样点布置原则以控制I、Ⅱ级水系为主,每个点控制的汇水盆地面积为0.25km2。共计采集水系沉积物样品584件,密度为每平方千米4个样。采样部位一般为河道岸边与水面接触处,在设计采样点沿水系上下20m~30m范围内进行多点取样[6],混合成一个样品,采样物质以淤泥和粉砂为主。按要求干燥和加工后送检,送检样品重量大于150g[7]。样品分析元素为Au、Ag、As、Sb、Sn、W、Mo、Cu、Pb、Zn、Co、Ni、Mn、Ba、Ti等15种元素。
一般认为元素富集程度越高,变异系数越大,越有利于成矿[8]。为此对各元素特征参数进行统计,见表1。
表1 研究区元素各参数特征表
由表1可见,Au、Ba富集系数小于1,Kk值分别为0.82、0.62;Ag、Sn、Pb、Zn、Co、Ti、Mn的富集系数变化范围1.24~1.70,反映了这些元素富集程度较低;而Cu、As、Sb、W、Mo、Ni等元素的富集系数均大于2,变化范围2.07~24.52,说明这些元素在该区富集程度较高,特别是Cu和Sb两种元素,Cu的富集系数为13.02,Sb的富集系数为24.52。
表2 研究区元素相关矩阵表
从变异系数来看,Sn、Cu、Pb、Zn、W、Co、Ni、Ti、Mn、Ba等元素的Cv值均小于1,分异程度较低;Au、Ag、As、Sb、Mo等元素Cv值均大于1,变化范围1.08~1.87。
基于相关系数,作R型聚类分析,结果见表2。从元素的相关系数矩阵可初步得出以下元素组合:As-W-Sb-Au,Sn-Pb-Ti,Cu-Ni-Ag-Zn-Mo。
在聚类谱系图中取相关系数0.3,可以将研究区的元素划分成以下组合:As-W-Sb-Au,Sn-Pb-Ti,Cu-Ni-Ag-Zn-Mo,Ba,Co-Mn。
表3 研究区元素因子组合特征
据上表3,将研究区元素划分成以下组合:
(1)As-W-Sb-Au:主要分布于泥盆系、石炭系和二叠系等地层中。
(2)Sn-Pb-Ti:主要出现在泥盆系、三叠系等地层中,Ti还出现在辉绿岩体中。
(3)Cu-Ni-Ag-Zn-Mo:Cu、Ni主要出现在泥盆系、石炭系、三叠系等地层和辉绿岩体中,Ag、Zn主要出现在泥盆系和石炭系地层中,Mo主要出现在寒武系、石炭系、二叠系和三叠系等地层中。
(4)Co-Mn:主要分布于泥盆系、石炭系、辉绿岩体及石炭系和二叠系的接触带附近。
(5)Ba:主要出现在寒武系和泥盆系的地层中。
采用全区样品元素含量反复迭代剔除X±3So,其结果作为元素背景值Co。并按T=Co+2So确定异常下限[2]。以元素异常下限为起始含量线,以T、2T、4T为含量间隔圈定元素含量等值线,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,圈定24个组合异常。对各异常计算元素标准化面金属量并排序,序列中排序最前面的三种为主要元素,很可能是矿化规模最大的元素,为此取排序最前面的三种元素为矿化元素,见表5。
根据综合评价,对各异常进行筛选,最终筛选出1处甲类异常,4处乙类异常,这两类异常总体较好。
20H甲异常,其特征如下:
异常位于测区西南部,元素面金属量:Mo49.83、Ti43.15、Ni12.89、Ag9.77、Zn6.58。元素含量极大值:Mo为41×10-6、Ti为11700×10-6、Ni为469×10-6、Ag为0.96×10-6、Zn为840×10-6。异常元素Mo、Ni、Ag、Au、Zn吻合较好,异常位于泥盆系中统D2d与上统D3l接触带两侧,并横穿NW向两条断层,与断层基本呈正交。从异常组合强度等特征,推测其深部有岩浆岩体或存在NE向断裂。元素异常特征表明成矿热液作用较强,是Mo、Ti、Ni、Zn等多金属成矿有利地段。
表5 研究区元素标准化面金属量序列表
(1)依据研究区的自然地理、地形地貌、水系分布等特征,开展1:50000水系沉积物测量,获取了地球化学基础资料,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,为进一步地质找矿工作提供了依据,缩小了靶区,具有一定的经济意义。
(2)在研究区综合圈定化探异常24处,并对异常进行筛选分级,筛选出1处甲类异常,4处乙类异常,为区内进一步找矿工作提供参考。