水系沉積物測量在老撾巴烏地區(qū)的應用

劉 君 潘 亮 趙鶴森 唐順娟 陶 琳

(四川省地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局403地質隊，四川 樂山 614200)

·地質與測量·

水系沉積物測量在老撾巴烏地區(qū)的應用

劉 君 潘 亮 趙鶴森 唐順娟 陶 琳

(四川省地質礦產(chǎn)勘查開發(fā)局403地質隊，四川 樂山 614200)

通過在老撾巴烏地區(qū)開展1∶50 000水系沉積物測量，測試分析了Cu、Co、Ni、Fe、Au、Ag、Pb、Zn、As、Sb、Hg、Mo、W、Sn等元素。首先初步總結了區(qū)內元素地球化學特征，認為As、Sb、Hg、Au等元素富集、變異系數(shù)較大，在測區(qū)內地質、地球化學作用強烈，元素遷移、富集特征明顯，是區(qū)內最重要的成礦(指示)元素；然后引入數(shù)理統(tǒng)計原理對元素測試數(shù)據(jù)進行相關性分析、聚類分析以及因子分析，闡述了區(qū)內元素的親疏關系及分異趨勢；最后根據(jù)元素地球化學特征，圈定元素綜合異常23個，對區(qū)內主要異常HS-8、HS-15的地質、地球化學特征進行了詳細評述，并據(jù)此優(yōu)選出B.Houaysapeu、比佛艾-摩仲找、懷康-旺勒等3處最有利的金多金屬找礦靶區(qū)。上述研究結果對于區(qū)內進一步開展找礦工作具有一定的參考價值。

水系沉積物測量 地球化學特征 綜合異常 找礦靶區(qū)

水系沉積物測量又稱分散流找礦法，是勘查地球化學找礦方法中的重要分支[1]，在礦產(chǎn)資源潛力評價[2]、巨型礦床與大型礦集區(qū)勘查[3]等地質找礦及研究過程中發(fā)揮著不可替代的作用，在尋找金、銅等多金屬礦產(chǎn)方面表現(xiàn)尤為突出，為我國找礦及地質調查研究提供了大量較為可靠的基礎資料[4-14]。老撾地質工作開展較晚，通過在老撾巴烏地區(qū)開展地質調查及找礦研究工作，獲得了大量的找礦信息，取得較好的找礦效果。為了進一步指導該地區(qū)的找礦工作，對該地區(qū)1∶50 000水系沉積物測量成果進行深入研究，分析區(qū)內地球化學特征、評價區(qū)內主要異常，進而優(yōu)選出找礦靶區(qū)。

1 區(qū)域地質概況

區(qū)內出露地層以上古生代碎屑巖-碳酸鹽相巖石及中基性火山巖柱為主，出露地層由老到新依次為：①石炭系(C)砂巖、粉砂巖及粉砂質頁巖互層；②二疊統(tǒng)下統(tǒng)(P1)灰?guī)r；③二疊系上統(tǒng)(P2)安山巖；④中生界三疊系(T)灰色礫巖、砂巖和泥質頁巖夾煤線。區(qū)內出露的巖漿巖主要為安山巖，面積約130 km2，位于工作區(qū)南東部，巖體呈NE—SW走向，延伸長度約25 km。主要礦物成分為長石，暗色礦物及玻璃質組成，含少量石英，斑晶由長石或暗色礦物組成，原巖結構構造常被破壞，蝕變現(xiàn)象有鈉黝簾石化、綠簾石化及綠泥石化。

測區(qū)位于區(qū)域瑯勃拉邦弧形斷裂帶內[15]，處于NE向大構造帶中，構造活動強烈，NE向剪切構造和后期疊加的各種斷層破碎帶非常發(fā)育。剪切帶控制了工作區(qū)的構造格局，使沉積巖層呈NE向的條帶狀或透鏡狀展布，并遭受不同程度的變形而具有一些寬緩褶皺及構造巖的特征。韌脆性剪切帶活動強度大，影響范圍廣，并具多次活動的特點。區(qū)內褶皺呈NE—SW走向，斷裂構造形成了以走向斷層為主體的基本格架。

2 化探異常信息提取

2.1 化探原始數(shù)據(jù)處理

區(qū)內水系沉積物測量面積500 km2，采樣點主要布置在一級水系及二級水系口，此次采樣2 030個，采樣點密度4.06個/km2，采樣物質以淤泥和粉砂為主，取樣粒度[16-17]等工作的各項要求參考國內及鄰區(qū)相關規(guī)范、工作經(jīng)驗[15-18]執(zhí)行。分析方法及檢出限見表1。

表1 分析方法及檢出限

注：Fe單位為10-2。

2.2 地球化學背景值及異常下限

單一方法計算異常下限可能使得部分元素異常下限偏大(低)，對此，分別采用數(shù)據(jù)平均值與標準差法、剔除異常值正態(tài)分布法以及累計頻率法計算14種元素的異常下限，在此基礎上進行加權平均，作為測區(qū)異常下限的理論值。結合各元素含量特征，將某些元素的異常下限值進行了適當調整，并按其元素異常下限值的1、2、4倍范圍確定異常外、中、內帶，結果見表2。

表2 元素異常下限及濃度分級

Table 2 Lower limit of element anomaly and classification of concentration /(×10-6)

注：Au單位為×10-9，F(xiàn)e單位為×10-2。

2.3 化探異常圈定

采用Kring泛克里格法對區(qū)內水系沉積物測量數(shù)據(jù)進行網(wǎng)格化處理，根據(jù)各元素的異常下限，共圈定了14種元素濃度高低不一、規(guī)模大小不等的主要單元素異常154個。以套合好、元素組合與礦產(chǎn)或地質體關系密切的多個單元素異常重疊圈定出綜合異常23個。

3 地球化學特征

3.1 元素富集離散特征

區(qū)內元素的富集與變異系數(shù)計算結果見表3。

表3 區(qū)內元素富集與變異系數(shù)計算結果

注：Au單位為10-9，F(xiàn)e單位為10-2。

由表3可知，測區(qū)內Hg、Sb、As、Au、Cu、Pb、Ag、Sn、Mo、W、Fe等富集系數(shù)大于1，為富集元素，其中Hg、Sb、As富集系數(shù)大于2，表現(xiàn)為強富集狀態(tài)；Zn、Co富集系數(shù)在0.5～1的區(qū)間內，測區(qū)分布相對均勻，無明顯富集貧化現(xiàn)象；Ni的富集系數(shù)小于0.5，在測區(qū)呈相對貧化分布。變異系數(shù)大于1 的元素有As、Sb、Hg、Au，為強分異型元素；Cu、Pb、Ag、Mo、W、Zn、Co、Ni等變異系數(shù)在0.5～1的區(qū)間內，屬弱分異型元素；其他元素變異系數(shù)小于0.5，在測區(qū)分布相對均勻?？傊瑓^(qū)內元素富集離散程度不盡相同，其中As、Sb、Hg、Au等元素富集、變異系數(shù)均較大，說明該類元素在測區(qū)內地質、地球化學作用強烈，元素遷移、富集特征明顯，是區(qū)內最重要的成礦(指示)元素。

3.2 元素組合特征

3.2.1 相關性分析

區(qū)內14種元素相關性分析結果見表4。

表4 區(qū)內元素相關系數(shù)

由表4可知，Cu與Co相關系數(shù)為0.77，Cu與Zn、Ni、Fe相關系數(shù)分別為0.53、0.67、0.64，分析認為可根據(jù)Co、Ni、Zn、Fe推測Cu的富集方向。Cu與Ag、Mo、Au相關系數(shù)均較小，甚至呈負相關關系，因此該類元素不能直接指示Cu的富集方向。Au、Ag、As、Sb、Hg、Pb、W、Sn、Mo元素中除As、Sb元素相關性較好(相關系數(shù)為0.81)，其余元素間相關關系均較弱，甚至呈負相關關系，表現(xiàn)最為突出的是Sn與其余各元素相關系數(shù)均小于0.2，其中與Pb相關關系相對較好，相關系數(shù)為0.16，與As、Sb、Au等呈負相關關系。

3.2.2 聚類分析

區(qū)內14種元素R型聚類分析結果見圖1。

圖1 R型聚類分析

由圖1可知，測區(qū)內As、Sb相關性最好，其次是Cu、Co、Fe，Sn和其他各元素間相關性最差。以相關系數(shù)0.15為界，可將區(qū)內元素分為2個組合：①Cu-Co-Fe-Ni-Zn-Mo-Au-Ag；②Pb-W-As-Sb-Hg-Sn。以相關系數(shù)為0.206為界可將區(qū)內元素分為4個組合：①Cu-Co-Fe-Ni-Zn-Mo-Au-Ag；②Pb-W；③As-Sb-Hg；④Sn。以相關系數(shù)0.507為界，可將區(qū)內分為Cu-Co-Fe-Ni-Zn，As-Sb等2個多元素組合，其余為單元素組合，該2個組合是元素間相關性最好的2組元素。

3.2.3 因子分析

對原始數(shù)據(jù)進行因子分析，將區(qū)內14種元素歸并為4個因子，結果見表5。

表5 因子分析旋轉成份矩陣

由表5可知，F(xiàn)1由Cu、Zn、Co、Ni、Fe等元素組成，為高溫成礦階段元素，Cu處于第一因子中，肯定了測區(qū)內Cu異常的存在，結合元素地球化學圖分析，認為該因子主要反應了中—基性巖體的地球化學特征。F2組成元素為As、Sb，為低溫階段元素，反映了構造熱液對區(qū)內元素的富集影響。F3為Pb、Ag、W、Mo、Sn，既有中溫階段成礦元素Pb、Ag，又有高溫成礦階段元素Sn、W、Mo，分析認為主要受后期構造熱液影響，導致成礦階段較為復雜。F4由低溫成礦元素Au、Hg組成，為低溫元素作用階段，主要受后期構造熱液作用的影響。

4 重點綜合異常

4.1 HS-8異常

該異常面積約21 km2，異常中Hg、As、Sb、Au異常套合好，伴有Cu、Ni、Pb、Zn、W、Mo異常，元素組合較多，As、Sb、Au在北緣有低緩的濃集中心，W、Mo低緩異?？赡茴A示下伏中酸性巖體的存在，巖體邊緣有明顯Pb、Zn異常，表明在巖體邊緣可能發(fā)生了接觸交代礦化蝕變作用。W、Mo異常北緣外有As、Sb低緩異常濃集中心，具備尋找隱伏低溫熱液型金礦的條件。西緣發(fā)現(xiàn)Au峰值較高，達到125×10-9；Hg異常面積大、強度高、分帶性最好、濃集趨勢和中心明顯，峰值高達3.49×10-6，濃集中心位于W、Mo異常南緣，Hg異常，As、Sb低緩異常以及Au異常均具有南北和東西向的分帶性，Hg可能為主成礦元素，在巖體外的碳酸鹽地層中可能形成獨立礦產(chǎn)。

4.2 HS-15異常

該異常為Au、Ag、Co、Cu、Ni、Zn等多元素組合異常，其中Au異常面積較大、強度高、規(guī)模大、濃集中心突出，具有外、中、內帶異常，最大值為39.48×10-9；其次為Cu、Ni，雖只有外帶異常，但異常面積較大，從而規(guī)模也比較大；其余Ag、Co、Zn元素面積較小、濃度級次低，均只有外帶異常。塔姆農(nóng)—懷潘恩斷層穿過異常區(qū)西側，次級裂隙發(fā)育，在構造帶及附近圍巖蝕變強烈，原巖結構構造常被破壞，主要蝕變有鈉黝簾石化，綠簾石化及綠泥石化。HS-15異常主要位于構造蝕變帶及巖體接觸帶上，成礦地質條件較好，找礦潛力較大。

5 找礦靶區(qū)

5.1 B.Houaysapeu靶區(qū)(Ⅰ區(qū))

該區(qū)位于工作區(qū)北西角，面積約25 km2，出露的主要地層為三疊系(T)灰色礫巖、砂巖和泥質頁巖，上二疊系(P1)灰白色—深灰色中—細粒，厚層狀，塊狀灰?guī)r。HS-8異常分布于該靶區(qū)內，異常主要在三疊系(T)與上二疊系(P1)地層內外接觸帶上。Au、As、Sb、Hg等異常面積大范圍廣、規(guī)模大、濃集中心明顯，最大值分別為125×10-9、179.54×10-6、36.12×10-6、1.59×10-6，伴生元素為W、Mo、Pb、Zn等，元素異常相互套合較好。異常處于三疊系與二疊系上統(tǒng)地層接觸部位，區(qū)域斷裂構造沿NE—SW向從異常區(qū)北西、南東兩側穿過，根據(jù)元素地球化學場特征推測區(qū)內斷裂構造發(fā)育，成礦地質條件較好。

5.2 比佛艾—摩仲找礦靶區(qū)(Ⅱ區(qū))

該區(qū)位于工作區(qū)南東，面積約34 km2,主要為HS-22、HS-23異常區(qū)，靶區(qū)東側距帕奔金礦約10 km。出露地層主要為二疊系下統(tǒng)灰白色—深灰色中—細粒，厚層狀、塊狀灰?guī)r、中性安山巖。東側異常區(qū)出露地層主要為二疊系上統(tǒng)灰—深灰綠色斑狀、細粒塊狀，致密塊狀中性安山巖，西側可見石炭系淺灰色、紫紅色砂巖、粉砂巖及粉砂質頁巖互層出露。塔姆農(nóng)—懷潘恩斷層穿過該靶區(qū)，次級裂隙發(fā)育，在構造帶及附近圍巖蝕變強烈，原巖結構構造常被破壞，主要蝕變有鈉黝簾石化，綠簾石化及綠泥石化。HS-22、HS-23異常主要位于巖體接觸帶上。

5.3 懷康—旺勒找礦靶區(qū)(Ⅲ區(qū))

該靶區(qū)位于工作區(qū)東部，面積約70 km2，靶區(qū)距帕奔金礦最近距離約4.2 km。出露的地層主要為二疊系上統(tǒng)安山巖，二疊系下統(tǒng)灰?guī)r，石炭系砂巖、粉砂巖及粉砂質頁巖互層出露。構造發(fā)育，主要有NE—SW向巴烏河斷裂、塔姆農(nóng)—懷潘恩斷層穿過該靶區(qū)，次級裂隙發(fā)育，在構造帶中及附近圍巖蝕變強烈，原巖結構構造常被破壞，主要蝕變有鈉黝簾石化，綠簾石化及綠泥石化。

該靶區(qū)內主要分布有HS-12、HS-15、HS-17、HS-18等異常，4個異常主要位于構造蝕變帶及巖體接觸帶上，總體上呈串珠狀NE—SW向展布。靶區(qū)內Cu、Au異常面積大范圍廣、規(guī)模大、濃集中心明顯，均達到三級異常濃度，最大值分別為1 264.1×10-6，47.77×10-9，伴生元素為Co、Ni、Fe、As等。根據(jù)區(qū)內前期水系沉積物測量成果，在區(qū)內布設了1∶10 000土壤金屬量測量及土壤剖面測量，對水系異常進行解剖，結果顯示異常重現(xiàn)性較好，在局部地區(qū)呈現(xiàn)出明顯的Au異常，最大值為440×10-9，同時Au與As、Sb、Hg、Cu、Co等元素異常套合較好，所處地層主要為二疊系下統(tǒng)及其與二疊系上統(tǒng)、石炭系地層接觸帶上。區(qū)內斷裂構造發(fā)育，懷亮—旺勒斷層沿NE—SW向穿過該靶區(qū)，區(qū)內圍巖蝕變主要為碳酸鹽化、硅化、褐鐵礦化、絹云母化等。初步分析認為該區(qū)地質特征與工作區(qū)南東側帕奔金礦較為相似，同時在靶區(qū)內發(fā)現(xiàn)多個銅礦(化)點，因此該區(qū)成礦地質、地球化學條件好，找礦潛力較大，主攻礦種為銅、金等多金屬礦。

6 結 論

(1)通過開展1∶50 000水系沉積物測量工作，填補了該區(qū)域內化探工作的空白，為今后的基礎研究及地質找礦工作了提供了地球化學資料。

(2)此次工作圈定的綜合異常在異常查證時均有較好的異常重現(xiàn)性，并見到了礦(化)體，說明圈定出的異常準確、有效，該區(qū)域內適宜開展水系沉積物測量找礦工作。

(3)通過采用多元統(tǒng)計方法分析區(qū)內元素地球化學特征，圈定綜合異常并對重要異常進行評述，結合地質成礦背景圈定找礦靶區(qū)，為區(qū)內一步開展找礦工作提供參考。

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(責任編輯 王小兵)

Application of Stream Sediment Survey in Bawu Area of Laos

Liu Jun Pan Liang Zhao Hesen Tang Shunjuan Tao lin

(No.403GeologicalTeam，SichuanGeologyandMineralExplorationandDevelopmentBureau，Leshan614200，China)

The elements of Cu，Co，Ni，F(xiàn)e，Au，Ag，Pb，Zn，As，Sb，Hg，Mo，W，Sn are tested and analyzed by conducting the 1∶50 000 stream sediment survey in Bawu area of Laos.Firstly，the geochemical characteristics of the elements in the research area are summarized preliminarily.The results show that，the enrichment coefficient and variation coefficient of As，Sb，Hg，Au are higher than others，the geological and geochemical reaction of these elements in research area are strong，the element migration and enrichment phenomenon are obvious，so，As，Sb，Hg，Au are the ore-forming (instructions) elements.Secondly，the test data of the above 14 kinds of elements are conducted on correlation analysis，cluster analysis and factor analysis based on the principle of mathematical statistics so as to deeply describe the affinity-disaffinity relationship and the differentiation trends of the elements in the research area.Finally，according to the geochemical characteristics of the elements，23 comprehensive anomalous areas are selected.Besides that，the 3 most advantageous gold polymetallic prospecting target areas including B.Houaysapeu，Bifo′ai-Mozhongzhao，and Huaikang-Wangle are optimally selected based on analyzing the geological and geochemical characteristics of the main anomaly HS-8，HS-15.The above research results can provide some reference for the further prospecting work in the research area.

Stream sediment survey，Geochemical characteristics，Comprehensive anomaly，Prospecting target area

2014-11-11

國外風險勘查資金項目(編號：201130A02300111)。

劉 君(1985—)，男，工程師，碩士。

P632，P612

A

1001-1250(2015)-02-092-06