吉林省樺甸市溜河地區(qū)地球化學特征及找礦標志

付 猛

中國建筑材料工業(yè)地質(zhì)勘查中心吉林總隊，吉林長春 130033

0 引言

溜河地區(qū)地處吉林省樺甸市、靖宇縣、撫松縣三市(縣)交界部位。區(qū)內(nèi)地層時間跨度大，侵入巖分布較廣，構(gòu)造發(fā)育。通過對本區(qū)域地球化學特征的分析，為在本區(qū)尋找金、銀等礦產(chǎn)以及太古宙以來的成礦作用、控礦構(gòu)造以及構(gòu)造和層控礦床等研究提供了重要線索和依據(jù)。

1 研究區(qū)地質(zhì)概況

研究區(qū)大地構(gòu)造位置位于華北陸塊(Ⅲ-5)、龍崗(吉南)復核地塊(Ⅲ-51)、白山地塊(Ⅲ-51d)，所屬成礦帶為遼吉Ⅲ級成礦帶鐵嶺-靖宇（次級隆起）鐵-金-銅-鉛-鋅-石膏成礦亞帶，夾皮溝-金城洞金-鐵-銅-鎳Ⅳ級成礦帶南緣，柳河-那爾轟金-銅-鐵-鉻-鎳Ⅳ級成礦帶西側(cè)。

區(qū)內(nèi)巖石以太古宙高級變質(zhì)巖為主，主要有：變質(zhì)表殼巖MS(斜長角閃巖、黑云斜長片麻巖、黑云變粒巖、磁鐵石英巖)，變質(zhì)深成侵入巖TTG(英云閃長質(zhì)片麻巖、奧長花崗質(zhì)片麻巖、花崗閃長質(zhì)片麻巖)及變二長花崗巖ηγAr3，此外還有部分基性—超基性脈巖類νAr3及中酸性侵入巖ηγJ2(圖 1)。

本區(qū)構(gòu)造發(fā)育，由于處于長期活動的構(gòu)造巖漿帶上，經(jīng)歷多次構(gòu)造運動，形成以北西、北東及近東西向為主的構(gòu)造格架。早期構(gòu)造一般具有韌性變形特征，晚期多表現(xiàn)脆性構(gòu)造特點，各構(gòu)造具有長期、多次活動性，形成彼此間相互切割、破壞、繼承及疊加的構(gòu)造形跡。北西向構(gòu)造是區(qū)域內(nèi)主要控礦構(gòu)造之一，礦床一般位于北西向和北東向構(gòu)造的交匯部位。

2 地球化學特征

2.1 地球化學參數(shù)特征

圖1 溜河地區(qū)地質(zhì)略圖Fig.1 Geological map of Liuhe District

經(jīng)對全區(qū)1264件樣品中18種元素的分析值進行數(shù)理統(tǒng)計分析，各元素地球化學參數(shù)及地球化學指標特征見表1。統(tǒng)計參數(shù)包括樣本數(shù)(N)、面積(S)、逐步剔除平均值加減3倍標準離差后的算術(shù)平均值(X)、標準離差(So)、變異系數(shù)(CV)，中位數(shù)(Me)、最大值(Xmax)、最小值(Xmin)及偏度系數(shù)、峰度系數(shù)。詳見表1。

表中含量均值和標準差等參數(shù)統(tǒng)計是在正態(tài)分布檢驗基礎上，剔除離群異常樣品后求得，因此這些參數(shù)比較正確地代表了區(qū)域背景場的地球化學特征。算數(shù)平均值相當于區(qū)內(nèi)背景含量值。

從表中標準離差和變化系數(shù)可以看出，Cr、As、Ni元素變化系數(shù)較大，為強分異元素；Bi、Pb、Au等元素分布基本均勻，為弱分異元素；其余12種元素分布較不均勻，為較強分異元素。

由于測區(qū)面積僅353 km2，樣品數(shù)僅為1 264件，為更好地統(tǒng)計元素分布特征，將元素分析數(shù)值取對數(shù)后，進行了偏度、峰度檢驗，從表1中可以看出，元素符合對數(shù)正態(tài)分布，左偏。

2.2 元素區(qū)域分布特征

根據(jù)各元素地球化學圖(圖2)，元素區(qū)域分布具如下特征：

2.2.1 Au元素空間分布特征

測區(qū)金元素的異常特點是：含量起伏變化強較大，高值區(qū)與低值區(qū)并存，局部富集現(xiàn)象十分明顯，異常較發(fā)育。

從地球化學和異常分布圖上來看，Au的濃集受北北西向及近東西向斷裂構(gòu)造控制明顯，低背景區(qū)主要分布在測區(qū)的中西部，受新生代玄武巖覆蓋影響，并與中生代侵入巖體有關(guān)。

測區(qū)北部Au含量普遍較高，形成了含量＞1.68×10-9高背景場，整體呈北北西向和近東西向展布，有較多異常分布，較大異常一般都位于褶皺斷裂構(gòu)造發(fā)育地區(qū)、新太古代地層與巖體發(fā)育區(qū)，及中酸性侵入巖體附近分布。這可能與晚期頻繁強烈的巖漿活動和構(gòu)造活動有關(guān)。

2.2.2 Ag元素空間分布特征

Ag異常分布受北東向及北西向斷裂構(gòu)造控制，與Au、As有較高的重合性，高背景區(qū)的Ag異常沿溝谷等較大的斷裂帶分布。

表 1 全區(qū)地球化學參數(shù)一覽表Table1 A list of geochemical parameters in the whole region

圖 2 溜河地區(qū)Au、Ag等9種元素地球化學圖Fig.2 The geochemical map of 9 elements such as Au and Ag in Liuhe District

2.2.3 Cu元素空間分布特征

Cu元素主要分布在測區(qū)北部，總體分布范圍呈近橢圓形展布，低背景值主要分布于區(qū)內(nèi)中生代粗粒二長花崗巖中，表明Cu元素的含量在測區(qū)內(nèi)受老地層的影響較大。

2.2.4 As元素空間分布特征

As在測區(qū)內(nèi)起伏變化也較強烈，高值區(qū)與北北西向及近東西向斷裂構(gòu)造分布一致，低值區(qū)與中侏羅世中酸性巖體有關(guān)，總體變化受構(gòu)造影響。

2.2.5 Sb元素空間分布特征

Sb元素在測區(qū)內(nèi)分布受北北西向和近東西向斷裂構(gòu)造影響較大，較大規(guī)模的Sb異常主要受北北西向及近東西向斷裂構(gòu)造控制，測區(qū)所圈出的Sb元素異常，尤其是強度較大的異常與Au、As元素異常區(qū)分布重合，說明其與Au、As有一定的共生關(guān)系。

2.2.6 Bi元素空間分布特征

Bi元素在測區(qū)內(nèi)分布特點是含量起伏變化較大，地球化學場區(qū)分明顯，與Au、As異常帶有較高的重合性，沿近東西向斷裂構(gòu)造分布，高值區(qū)主要分布于中生代巖體及其邊部，受熱液活動及斷裂構(gòu)造影響較大。

2.2.7 Hg元素空間分布特征

Hg元素分布特征是含量起伏變化較大，高值區(qū)分布在測區(qū)東北部，表現(xiàn)為受構(gòu)造控制十分明顯，尤其是多組構(gòu)造交匯部位，說明其與后期巖漿活動有關(guān)。

2.2.8 Pb元素空間分布特征

Pb元素在空間分布特點是起伏變化較大，地球化學分區(qū)明顯，高背景主要分布在測區(qū)的北部，其空間分布與Au、Sb等元素有很高的重合性，反應出受斷裂構(gòu)造影響較大。

2.2.9 Zn元素空間分布特征

Zn元素在空間分布特點是起伏變化較小，高背景主要分布在測區(qū)的北部，其空間分布與Au、Pb等元素有很高的重合性，反應出受斷裂構(gòu)造影響較大。

2.3 元素相關(guān)組合特征

根據(jù)全區(qū)18種元素分析結(jié)果數(shù)據(jù)，利用數(shù)字地質(zhì)調(diào)查軟件進行R型聚類分析，其結(jié)果見圖3,可見：

（1）當相關(guān)系數(shù)為0.22水平時，測區(qū)18種元素總體上分為三組，第一組為Au、Pb、La組合，第 二 組 為 Sn、Co、Fe、Cu、Zn、Y、Ag、As、Bi、Sb、Hg、W，第三組為Cr、Ni、Mo。其中前兩組元素為正相關(guān)，第三組元素與前兩組元素為負相關(guān)。代表了成礦、成暈過程中各元素組合特點。

（2）當相關(guān)系數(shù)為0.5水平時，測區(qū)元素主要分為2個組合，分別是Sn、Co、Fe、Cu、Zn、Y和Ag、As、Bi、Sb、Hg，第一組合是測區(qū)重要的一期成礦熱液活動元素組合。第二組合為中低溫熱液活動的元素組合。

圖 3 水系沉積物測量R型聚類分析譜系圖Fig.3 R cluster analysis of sediment survey in water system

（3）Au元素雖然與Pb元素呈正相關(guān)關(guān)系，但二者的成礦作用是不同的，Au元素具有單獨的地球化學行為。Mo、W、La與其他元素親和性較差，呈獨立因子或組合，表明其地球化學活動的獨立性。

3 地球化學異常分析

利用DGSInfo軟件對水系沉積物測量結(jié)果進行處理，剔除極高值（＞+3S）和極低值（＜后，以元素算術(shù)平均值加兩倍標準離差（T=X+2S）或相近值求出異常下限值，以此為基礎進行單元素異常圈定，并依據(jù)相關(guān)分析結(jié)果，進行組合異常及綜合異常的圈定。

通過組合異常圖(圖4)可以看出，異常區(qū)元素組合豐富，元素套合好，濃集中心十分清晰，結(jié)合地球化學與可以看出，Au、Ag、Cu、As等元素含量較高，并且強度大，所有元素異常級別均達到三級以上，異常指示明顯。在地質(zhì)方面，該區(qū)域內(nèi)包含多種地質(zhì)體，新太古代英云閃長質(zhì)片麻巖被新太古代變二長花崗巖侵入，零星分布有表殼巖包體，南側(cè)緊鄰中生代侵入巖，更是北東向與北西向韌性剪切帶的交匯部位，地球化學條件與地質(zhì)條件優(yōu)越，具有良好的成礦遠景。

4 找礦標志

（1）次生暈金、銀元素異常組合好、強度高、規(guī)模大是尋找金(銀)礦體的重要標志。

圖 4 溜河地區(qū)Au、Ag、Cu等元素組合異常圖Fig.4 Abnormal diagrams of Au, Ag, Cu and other elements in Liuhe District

（2）北西、北東、北北東向構(gòu)造交匯部位，疊加有次生暈金(銀)元素異常是區(qū)內(nèi)找礦最佳區(qū)段。

（3）角礫巖帶內(nèi)出現(xiàn)硅化、綠泥石化，并伴有多金屬礦化往往是金銀礦化富集部位，而帶內(nèi)出現(xiàn)石英細脈或網(wǎng)脈并在其邊部見浸染狀黃鐵礦、方鉛礦以及蜂窩狀、條帶狀褐鐵礦時，往往有金礦體產(chǎn)出，是直接找礦標志。

（4）礦化蝕變帶、角礫巖帶有多次構(gòu)造疊加和酸性—基性脈巖侵入以及圍巖片理化發(fā)育地段，可指示金礦體或金礦化體存在。