土壤地球化學(xué)特征研究及應(yīng)用—以青海省三岔溝地區(qū)為例

強(qiáng)曉農(nóng)

摘要：研究區(qū)北側(cè)即為三岔北山東多金屬礦區(qū)，該區(qū)多金屬礦與灘間山群碳酸鹽巖、印支期中酸性巖體及脈巖和北西向構(gòu)造關(guān)系十分密切。從土壤地球化學(xué)異常特征來看，I號異常主要分布在斷裂破碎帶中，II號異常主要分布在灘間山群地層和斷裂破碎帶中成礦元素高值主要分布在構(gòu)造活動(dòng)強(qiáng)烈部位，表明奧陶-志留系地層可作為找礦的最佳層位。I號和II號異常綜合異常帶具有良好的找礦前景，為研究區(qū)今后工作的重點(diǎn)靶區(qū)。

關(guān)鍵詞：土壤地球化學(xué)特征；相關(guān)分析；聚類分析；找礦潛力

1區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)概況

研究區(qū)位于東昆侖東段柴達(dá)木盆地東南緣、溫泉-洼洪山斷裂西側(cè)，昆中斷裂北側(cè)，昆北斷裂南側(cè)，地質(zhì)構(gòu)造特征復(fù)雜。區(qū)內(nèi)已發(fā)現(xiàn)有鐵、錫、銅、鉛、鋅、金、銀、鈷等礦產(chǎn)多處，其中多處礦床已開采，產(chǎn)生了一定的經(jīng)濟(jì)效益。

2研究區(qū)地質(zhì)特征

區(qū)內(nèi)地層主要出露奧陶-志留紀(jì)灘間山巖群大理巖（OSTc）和安山巖（OSTb），早石炭世大干溝組長石巖屑砂巖夾泥質(zhì)粉砂巖（Cdga）和不等晶灰?guī)r（Cdgb），晚三疊世鄂拉山組流紋質(zhì)晶屑凝灰?guī)r、凝灰熔巖（T3e3），第四紀(jì)為沖洪積物（Qp3pal）和冰積物（Qp3gfl）。由于受多期構(gòu)造活動(dòng)的影響，斷裂構(gòu)造較為發(fā)育。研究區(qū)內(nèi)共發(fā)育6條主要斷裂。

3土壤地球化學(xué)特征及異常特征

地殼中的化學(xué)元素在區(qū)域分布上存在差異性導(dǎo)致了地球化學(xué)背景及異常的形成。

3.1樣品的采集、加工和測試

野外采樣物質(zhì)為同一屬性介質(zhì)、同一層位物質(zhì)，一般采集距地表10cm-50cm深處的C（母質(zhì)層）層中的細(xì)粒級物質(zhì)。對Cu、Pb、Zn、Ag、Au、As、Sb、Sn、Co、Nb、Bi等11種元素進(jìn)行分析。

3.2元素含量的特征分析

在地球化學(xué)工作中，精確劃分地球化學(xué)異常與背景，對有效圈定礦化有重要的意義。本文采取迭代法計(jì)算研究區(qū)地球化學(xué)背景值及異常下限，結(jié)合經(jīng)驗(yàn)值確定異常下限的實(shí)際取值。研究區(qū)內(nèi)土壤地球化學(xué)統(tǒng)計(jì)表見表1。

3.2.1元素分異等級程度劃分：

（1）均勻型（Cv<0.5）：Ag、As、Co、Cu、Nb、Sb、Sn；

（1）弱分異型（0.8>Cv>0.5）：Au、Zn；

（3）強(qiáng)分異型（1.2>Cv>0.8）：Pb、Bi；

（4）極強(qiáng)分異型（Cv>1.2）：無。

根據(jù)表1的計(jì)算結(jié)果，可以看出研究區(qū)內(nèi)Ag、As、Co、Cu、Nb、Sb、Sn為均勻型；Au、Zn屬于弱分異型，為不均勻分布，具有一定的分異；Pb、Bi屬強(qiáng)分異型，在區(qū)內(nèi)具有較強(qiáng)的地質(zhì)、地球化學(xué)活動(dòng)，表現(xiàn)出較強(qiáng)的分異現(xiàn)象。

3.2.2富集程度等級劃分

（1）貧乏型或虧損型（K<0.5）：Sn；

（2）低背景型（0.8>K>0.5）：無；

（3）背景型（1.2>K>0.8）：Au、Cu、Zn；

（4）弱富集型（1.5>K>1.2）：Ag、Co、Nb、Pb；

（5）強(qiáng)富集型（K>1.5）：As、Sb、Bi。

經(jīng)研究區(qū)內(nèi)土壤元素Sn屬于貧乏元素；無低背景元素；背景型元素為Au、Cu、Zn表現(xiàn)出弱富集，Ag、Co、Nb、Pb屬于弱富集型元素；As（中高溫）、Sb（中低溫）、Bi（高溫）均屬于強(qiáng)富集型，說明元素在區(qū)內(nèi)遷移、富集強(qiáng)烈，在成礦有利部位可富集成礦。

3.3主成礦元素分析

成礦元素的異常含量、異常規(guī)模及組合分帶的清晰程度可從襯度異常量這個(gè)指標(biāo)上得到很好的反映。襯度異常量高的元素為主成礦元素及主要其伴生元素。從統(tǒng)計(jì)數(shù)據(jù)來看，研究區(qū)成礦元素組合為Pb、Zn、Bi，結(jié)合研究區(qū)地質(zhì)特征，認(rèn)為區(qū)內(nèi)主成礦元素為Pb、Zn、Cu、Bi、Ag等為主要的成礦指示元素或伴生元素。

3.4土壤地球化學(xué)異常分析

根據(jù)異常規(guī)模、空間展布特點(diǎn)以及異常的組合特征，將空間上密切相伴（疊合在一起）、同種成因的所有元素的正異常，歸并為1個(gè)綜合異常帶。本次工作共圈定出2處綜合異常帶。

I號異常為Cu、Ag、Pb、Zn綜合異常，位于研究區(qū)西部，異常區(qū)內(nèi)主要出露巖性為二長花崗巖體，發(fā)育1條逆斷層，異常面積1.32km2。Cu元素異常平均值30.3×10-6，峰值227.7×10-6；Ag元素異常平均值76×10-9，峰值580×10-9；Pb元素異常平均值為33.5×10-6，峰值805.8×10-6；Zn元素異常平均值為90.0×10-6，峰值1139.6×10-6。

II號異常為Ag、As、Sb、Zn綜合異常，位于研究區(qū)東部，異常區(qū)內(nèi)主要出露巖性為安山巖和大理巖，發(fā)育2條斷裂，異常面積0.61km2。Ag元素異常平均值為71×10-9，峰值633×10-9；As元素異常平均值為15.8×10-6，峰值105.3×10-6；Sb元素異常平均值為1.05×10-6，峰值3.58×10-6；Zn元素異常平均值為82.7×10-6，峰值457.8×10-6。前緣元素As、Sb異常面積較大，Zn的大面積異?？赡芘cZn在地表極易活化遷移有關(guān)，據(jù)此推斷該處礦化主體在深部。

該異常處高磁異常呈現(xiàn)鋸齒狀，表現(xiàn)為安山巖的磁性特征，對應(yīng)的電阻率值、極化率值為低阻低極化特征；在低阻向高阻過渡帶，極化率值呈高極化特征，低阻帶為安山巖，高阻帶為大理巖，由此推測高極化異常為矽卡巖化金屬硫化物引起。高極化段對應(yīng)的ΔT值高達(dá)4000余納特，由曲線特征來看，為多金屬礦化帶的可能性較大，礦化帶傾向東北。

4應(yīng)用

元素地球化學(xué)含量特征、分布型式分析表明，研究區(qū)Pb、Bi、Zn、As、Sb、Ag元素含量較高，變異系數(shù)大，分布范圍廣，以上元素參與次生富集作用，形成明顯的地球化學(xué)異常。Pb、As、Sb、Bi元素次生富集作用強(qiáng)烈，在表生作用下易形成明顯的地球化學(xué)異常，對研究區(qū)深部找礦具有指示性意義。在研究區(qū)東部異常主要在安山巖和大理巖的接觸帶及斷裂附近，化探異常與物探異常套合較好。結(jié)合地質(zhì)背景分析，深部可能存在矽卡巖體，有較好的成礦遠(yuǎn)景。

5結(jié)論

研究區(qū)內(nèi)主要富集成礦元素為Pb、Bi、Zn、As、Sb、Ag等。元素異常特征表明Cu、Pb、Zn、Ag在研究區(qū)西部主要與二長花崗巖體有關(guān)。研究區(qū)內(nèi)廣泛分布的灘間山群地層和印支-燕山期中酸性巖漿巖均為礦源層，區(qū)內(nèi)多期活動(dòng)的柯柯賽深大斷裂帶為礦液的運(yùn)移和富集提供了通道和空間。區(qū)內(nèi)發(fā)現(xiàn)的淺地表構(gòu)造裂隙小而分散，造成礦化細(xì)脈范圍廣而規(guī)模小的表象，但在深部有較大規(guī)模熱液礦脈存在的可能，找盲礦的潛力較大。

參考文獻(xiàn)

[1]黃銀寶，蘆文泉.青海省三岔北山銅多金屬礦地質(zhì)特征及找礦前景探討.青海國土經(jīng)略，2007；（6）：27-30.

[2]鄧軍，孫忠實(shí)，楊立強(qiáng)，等.吉林夾皮溝金礦帶構(gòu)造地球化學(xué)特征分析.高校地質(zhì)學(xué)報(bào)，2000；6（3）：405-411.

[3]汪實(shí).土壤地球化學(xué)測量在廣東英德東山樓金銀礦中的應(yīng)用.華南地質(zhì)與礦產(chǎn)，2014；30（2）：131-137.

[4]高四新，趙強(qiáng)，王超，等.應(yīng)用襯度異常量法在寧夏六盤山立洼峽尋找鉛鋅礦.物探與化探，2014；38（2）：363-369.

（作者單位：1.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院；

2.青海省第五地質(zhì)勘查院）