柬埔寨西北部托摩布新村地區(qū)紅土層地球化學(xué)特征及找礦前景

裴云婧，李飛，肖軍，鄧韜，袁為

（1.四川省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局四〇五地質(zhì)隊(duì)， 四川都江堰 611830； 2.四川省地質(zhì)工程勘察院，四川成都 610072）

柬埔寨位于中南半島西南部，國土面積181035平方公里［1］。東鄰越南，東北連老撾，北及西北與泰國為界，西南臨泰國灣。柬埔寨地勢北高南低，西部和北部為山地，海拔100m左右；東北部為高原，海拔100m～500m；中部和南部為平原，海拔小于100m。柬埔寨礦產(chǎn)資源豐富，優(yōu)勢礦產(chǎn)為寶玉石礦、金礦、鐵礦以及多金屬礦［2］。筆者在柬埔寨西北部托摩布新村地區(qū)一帶，開展了以金為找礦目標(biāo)的地質(zhì)勘查工作。工作區(qū)土壤較發(fā)育，基巖出露較少，為進(jìn)一步明確找礦方向，確定找礦靶區(qū)，加快找礦步伐，在該區(qū)開展了土壤地球化學(xué)測量，發(fā)現(xiàn)Co、Fe、Mn、V等異常多處，并進(jìn)行查證，為進(jìn)一步的找礦工作提供了方向。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

柬埔寨在大地構(gòu)造位置上屬歐亞大陸范疇，處于太平洋板塊與印度板塊之間。曼德勒-錫當(dāng)山-烏泰他尼-洞里薩湖北西向大斷裂縱貫其間，將柬埔寨分為兩個迥然不同的大地構(gòu)造單元，即東部印支斷塊區(qū)和西部褶皺帶。東部印支斷塊區(qū)相對穩(wěn)定，分為五個次級構(gòu)造單元：I1-暹粒上丁中新生代盆地；I2-羅文真基底穹窿；I3-昆嵩地塊；I4-格羅奇一上川龍玄武巖高原；I5-博膠基底穹窿。西部為相對活動的海西、印支褶皺帶，分為四個次級構(gòu)造單元：Ⅱ1-拜林復(fù)背斜印支褶皺帶；Ⅱ2-菩薩中生代拗陷；Ⅱ3-磅士卑茶膠海西褶皺帶；Ⅱ4-菠蘿勉盆地見圖1。

研究區(qū)位于暹粒上丁中新生代盆地，區(qū)內(nèi)主要分布的地層為Qp，為更新統(tǒng)礫石、砂、粉砂和粘土覆蓋，極少見基巖，僅在區(qū)內(nèi)南東有少量C3-P（上石炭統(tǒng)-二疊系灰?guī)r，晚二疊系有安山質(zhì)-流紋質(zhì)火山巖）出露。部分沖溝處可見鐵錳風(fēng)化殼。風(fēng)化殼一般厚為1.5m～2.0m，連續(xù)分布，其上部約有0.3m～0.5m紅土覆蓋，風(fēng)化殼主要礦物成分為硬錳礦、褐鐵礦，黑色或藍(lán)黑色，具膠狀結(jié)構(gòu)、結(jié)核狀、同心圓狀構(gòu)造，粒度一般為2mm～5mm。樣品分析表明，風(fēng)化殼中除Fe、Mn外，Co、Cu、Cr、Ni、Al、As、Ba含量也較高。風(fēng)化殼的下伏地層為高嶺土泥巖、砂質(zhì)泥巖，偶夾砂巖礫石，巖石為灰白至淺黃，局部為白色，巖石呈松散塊狀，風(fēng)化程度較高。

圖1 柬埔寨大地構(gòu)造分區(qū)示意圖

2 景觀地球化學(xué)特征

研究區(qū)位于柬埔寨西北部，區(qū)內(nèi)海拔30m～200m，屬熱帶季風(fēng)氣候，終年溫暖，全年分為明顯的旱、雨兩季，即5月至10月為雨季，11月至翌年4月為旱季。全年平均氣溫29℃，年均降水量約2000mm。區(qū)內(nèi)植被較為稀疏，一般為牧草、灌木叢和喬木。

氣候炎熱、降雨充沛使該區(qū)降雨量大于蒸發(fā)量，該區(qū)表生地球化學(xué)作用以化學(xué)風(fēng)化為主，元素在表生環(huán)境下與大氣、水發(fā)生化學(xué)反應(yīng)而進(jìn)行遷移、富集，導(dǎo)致在該地區(qū)形成了較為典型的紅土剖面。

3 地球化學(xué)測量

3.1 土壤地球化學(xué)測量

采樣布置：勘查區(qū)主要屬平原地貌，且基本被第四系覆蓋、地質(zhì)情況不明，按東西向250m線距、南北200m點(diǎn)距布置土壤測量點(diǎn)，開展土壤測量工作。

樣品采集：野外采樣按DZ/T0145-1994《土壤地球化學(xué)測量規(guī)范》規(guī)定執(zhí)行，用雙坑或多坑（采樣點(diǎn)前后三分之一范圍內(nèi)）掘取組合法逐點(diǎn)采集距地表下30cm～50cm的B層土壤作為樣品，當(dāng)無B層土壤時，采集于C層土壤作為樣品。當(dāng)A層土壤厚度超過50cm時，采集50cm以下的A層土壤為樣品，清除巖石碎塊、植物根系等雜物后的樣品重量≥500g，裝于布袋中，并填寫編號。在有沖積物、耕植土或外來搬運(yùn)物覆蓋區(qū)域，穿過這些覆蓋物，在原地的殘坡積層中取樣。遇樣點(diǎn)上無采樣物時，移動點(diǎn)位采樣，點(diǎn)位移動在沿測線方向未超過點(diǎn)距的五分之一，若點(diǎn)位移動點(diǎn)距的五分之一后仍不能采樣，則棄采，并在記錄中注明棄點(diǎn)原因。

樣品加工、管理∶樣品自然干燥后，按要求加工，過60目篩后取150g裝于紙樣袋中，清點(diǎn)無誤后，填送樣單裝箱，送化驗(yàn)室。其余樣品裝袋入箱后留作副樣［3］。

樣品分析：測試Au、Ag、As、Sb、Mo、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Ba、V、Mn等14種元素，分析方法為X射線熒光光譜分析、石墨爐原子吸收分析、原子熒光光譜分析、極譜分析等。

3.2 地球化學(xué)背景值及異常下限確定

為合理確定異常下限，采用循環(huán)剔除處理特高值和特低值的方法確定元素背景值和異常下限：①計(jì)算全區(qū)各元素原始數(shù)據(jù)的平均值(X)和標(biāo)準(zhǔn)偏差(So)；②按X-3So≤X≤3So條件進(jìn)行剔除，獲得一個新數(shù)據(jù)集，對數(shù)據(jù)集重復(fù)上述處理過程，直到所有離群點(diǎn)數(shù)據(jù)全部剔除為止；③計(jì)算新數(shù)據(jù)集的平均值（X）和（So），則X作為背景值Co，X+nS（n根據(jù)情況選為1.5、2或3，本區(qū)選2）作為理論異常下限參考，結(jié)合其所指示地質(zhì)、礦化意義、異常分布、面積、形狀進(jìn)一步修正確定實(shí)用異常下限，由此，得到異常下限及各指標(biāo)特征見表1，以此圈定各元素的異常［4］。

表1 元素異常下限及指標(biāo)特征

3.3 微量元素地球化學(xué)特征及異常

以本區(qū)土壤元素平均含量與上陸殼元素豐度值的比值求本區(qū)土壤元素的富集系數(shù)Kk，利用土壤元素平均含量與標(biāo)準(zhǔn)離差比值計(jì)算本區(qū)土壤元素的變化系數(shù)，見表2。

元素的富集程度用富集系數(shù)Kk來衡量。一般認(rèn)為，富集系數(shù)Kk＞1.2時為富集，Kk=1～1.2為較富集，而Kk＜1則為貧化。元素分異性用變化系數(shù)Cv來衡量，Cv＞1為元素分布極不均勻，屬強(qiáng)分異型，0.7＜Cv＜1表示元素分布不均勻，屬分異型，當(dāng)0.5＜Cv＜0.7為分布較均勻，屬弱分異型，若Cv＜0.5則為均勻分布，無明顯分異。

由表2可見，研究區(qū)各元素在土壤中的含量相對于上陸殼的富集貧化特征為：Au、Ag、As、Sb、Co、Cu、V、Mn等元素富集，Cr、Ni較富集，Mo、Ba、Pb、Zn明顯貧化。分異特征為：Ag、Ba、Mn分布極不均勻，屬強(qiáng)分異型，Co分布不均勻，屬分異型，As、Sb、Pb、Ni分布較均勻，屬弱分異型，而Au、Mo、Cr、Cu、Zn、V的含量分布均勻，無明顯分異。

表2 研究區(qū)東部各元素?cái)?shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表

為研究各元素之間的線性相關(guān)關(guān)系，以及線性相關(guān)密切程度，確定元素組合，對區(qū)內(nèi)元素以相關(guān)系數(shù)法作R型聚類分析將元素分組見圖2。

聚類分析表明，Ba、Mn、Mo、As、Sb、Co、Cr、Cu、Pb、Ni、V的相關(guān)性較強(qiáng)，可將該11個元素劃分為一個組合，這些元素代表了基性巖的原巖環(huán)境。

對分析數(shù)據(jù)進(jìn)行處理后，用前文所述方法在研究區(qū)圈定了幾處異常。從處理結(jié)果看，該區(qū)除Co元素的背景值較高，為45.99×10-6，是其上陸殼豐度12×10-6的3.83倍，其異常強(qiáng)度較大，最高含量可達(dá)297×10-6，異常面積不大，呈零星狀分布在整個東部區(qū)域。除Co元素外，F(xiàn)e、Mn、V、Ba等元素的異常也很明顯。Cr、Ni、Ag等元素有少量點(diǎn)異常，強(qiáng)度和面積都不大，其余元素僅有高背景顯示。

圖2 研究區(qū)元素R型聚類分析譜系圖

為查明土壤地球化學(xué)異常源，進(jìn)行了異常查證工作。施工淺井發(fā)現(xiàn)，該區(qū)域淺表為厚約1.8m的鐵錳結(jié)核風(fēng)化殼層。從撿塊樣和探槽淺井中采取的刻槽樣品的分析結(jié)果看，鐵錳結(jié)核風(fēng)化殼中Fe最高含量可達(dá)25.1%，Mn的最高含量大于5%，Co的最高含量為527×10-6，V的最高含量達(dá)935×10-6，還有Cr、Ni、Ba等元素都有較高的含量。為此，綜合分析認(rèn)為，土壤地球化學(xué)異常由淺表鐵錳結(jié)核所致，而與金、銀、銅、鐵等這些礦產(chǎn)成因聯(lián)系不大。

4 結(jié)論

（1）大致了解了該區(qū)覆蓋較淺區(qū)域地球化學(xué)元素分布和富集規(guī)律。

（2）結(jié)合淺井和探槽的結(jié)果綜合分析認(rèn)為，土壤地球化學(xué)異常由淺表鐵錳結(jié)核風(fēng)化殼所致。

（3）土壤地球化學(xué)特征顯示，Co、Fe、Mn、V等元素異常值極高，下一步可利用地質(zhì)物化探等綜合手段，對區(qū)內(nèi)的紅土型鈷礦潛力進(jìn)行評價。

（4）研究表明土壤地球化學(xué)測量適用于該區(qū)地球化學(xué)景觀條件，能夠圈出異常，快速評價找礦前景。