遼寧省鐵嶺市地質(zhì)找礦中成礦元素地球化學(xué)特征剖析

（遼寧省自然資源事務(wù)服務(wù)中心，遼寧 沈陽 110000）

研究元素的分布規(guī)律是總結(jié)和分析成礦規(guī)律的前提和基礎(chǔ)，水系沉積物中元素的分布特征是巖石物、化特征的表象反映，通過研究元素在水系沉積物中的分布特征及規(guī)律，總結(jié)各元素之間的相互關(guān)系，有利于指導(dǎo)區(qū)域找礦工作。本次水系沉積物測(cè)量共分析了Au、Ag、As、Sb、Bi、Hg、Mo、Cu、Pb、Zn、Sn、Ba、Rb、Cr、Ni、La、Co、Fe、Ti、V、Mn、Y、Zr等二十四種元素。依據(jù)1:5萬0.25km2組合樣分析數(shù)據(jù)及對(duì)數(shù)轉(zhuǎn)換數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)了各地質(zhì)子區(qū)的平均值、標(biāo)準(zhǔn)離差、變差系數(shù)等地球化學(xué)參數(shù)。圖件編制均由GEOIPAS軟件完成。

1 元素區(qū)域地球化學(xué)特征

不同的地質(zhì)單元元素的含量存在明顯的差異，而同一地質(zhì)單元元素含量的高低則有一定的規(guī)律性。為了更好地了解各地質(zhì)體中元素的分布、分配、富集、貧化特征，首先進(jìn)行了地質(zhì)子區(qū)的劃分。

根據(jù)本區(qū)的地質(zhì)特征，共劃分了七個(gè)地質(zhì)子區(qū)，即上白堊統(tǒng)沉積巖子區(qū)（K2q）、下白堊統(tǒng)火山沉積巖子區(qū)（K1d—K1c）、晚白堊世流紋斑巖子區(qū)（λπK2）、晚白堊世二長(zhǎng)花崗巖子區(qū)（ηγK2）、中侏羅世二長(zhǎng)花崗巖子區(qū)（ηγJ2）、中侏羅世花崗閃長(zhǎng)巖子區(qū)（γδJ2）、早三疊世二長(zhǎng)花崗巖子區(qū)（ηγT1）。

與中國(guó)東部大陸地殼豐度值相比，區(qū)內(nèi)Au、Co、Cr、Cu、Ni、Ti、V、Zn等8種元素較貧化，富集系數(shù)在0.54-0.89之間，Ba、La、Mn、Y等4種元素與中國(guó)東部大陸地殼區(qū)含量值基本相當(dāng)，富集系數(shù)為1.01-1.12；Ag、Sn、Nb、Rb、Zr等5種元素富集特征明顯，富集系數(shù)為1.28-1.37；強(qiáng)富集的元素有Hg、As、Sb、Bi、Mo、Pb、Fe等7種元素，富集系數(shù)為1.60-4.91。

由此可知，Ag、Sn、Nb、Rb、Zr、Hg、As、Sb、Bi、Mo、Pb、Fe等12種元素在區(qū)域上具有較高的含量，是本區(qū)最有可能成礦的元素。

較大的背景含量及較大的離散度是異常元素成礦的有利條件?？梢钥闯觯捍笥谌珔^(qū)平均值及大于全區(qū)平均變差系數(shù)的元素，主要分布在晚白堊世及早三疊世侵入巖體分布區(qū)，這些元素以貴金屬Au、Ag及有色金屬元素As、Bi、Mo、Pb、Zn、Sb為主，為該區(qū)有利于成礦的元素。其中晚白堊世流紋斑巖地質(zhì)子區(qū)中的Mo、Pb、Ag元素含量的豐度值為全區(qū)平均豐度值的近一倍，為中國(guó)東部大陸地殼豐度值的一倍以上，具備了鉬、鉛、銀等有色金屬、貴重金屬的地球化學(xué)成礦前題。

圖1 測(cè)區(qū)元素R型聚類分析譜系圖

2 元素的相關(guān)性分析

由相關(guān)系數(shù)R型聚類分析譜系圖（圖1）可以看出，當(dāng)相關(guān)系數(shù)取0.12時(shí)，可以把分析的二十四種元素分為六組：

① Hg、Au、Ba② As、Sb、Mo、Sn、Rb、Bi③ Ag、Pb、Zn

④ Nb、Y、Zr、Mn⑤ Cr、Ni、Cu、La⑥ V、Ti、Co、Fe2O3

3 元素的區(qū)域分布特征

3.1 Hg、Au、Ba組元素的區(qū)域分布特征

該組元素在本區(qū)有如下分布規(guī)律：

Hg元素在測(cè)區(qū)中部主要表現(xiàn)為背景場(chǎng)和高背景場(chǎng)特征，背景和高背景區(qū)大體上呈北東向帶狀分布，該處出露中侏羅世二長(zhǎng)花崗巖，其分布特征與該巖體有關(guān)。其他地區(qū)主要表現(xiàn)為低背景特征。Hg元素在區(qū)內(nèi)分布存在幾個(gè)孤島狀高值區(qū)，特征如下：早三疊世糜棱巖化中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖分布區(qū)，Hg存在兩個(gè)高值區(qū)，分別位于安民鎮(zhèn)附近韋爐溝、大榆樹溝周圍，Hg最高含量分別為400×10-6、2000×10-6（全區(qū)最高值）。釣魚林場(chǎng)、趙家街附近北東向中侏羅世二長(zhǎng)花崗巖分布區(qū)，存在兩處高值區(qū)，面積分別為1.2km2、7.1km2，最大值為230×10-6、350×10-6。測(cè)區(qū)南部富源屯晚白堊世二長(zhǎng)花崗巖與新元古界接觸帶附近及王家街、李家街等地附近下白堊統(tǒng)火山沉積地層出露區(qū)也存在小面積高含量區(qū)，最高含量達(dá)435×10-6。

Au元素在區(qū)內(nèi)的分布總體上以低背景和低值區(qū)為主要特征，僅于測(cè)區(qū)中部陶然鄉(xiāng)周圍形成面積近29km2的高背景和高值區(qū)，Au最高含量為12.8×10-9。該地區(qū)出露巖性較雜，有下白堊統(tǒng)德仁組砂礫巖、安山巖，早三疊世糜棱巖化二長(zhǎng)花崗巖，晚白堊世流紋斑巖等。另外，在測(cè)區(qū)南部低值低背景區(qū)內(nèi)也分布著小面積孤島狀高值區(qū)，這些高值區(qū)主要位于長(zhǎng)興、宏毅、石湖等地的晚白堊世侵入體與其它老地質(zhì)體接觸部位，在長(zhǎng)興附近Au最高含量達(dá)88.9×10-9（全區(qū)最高值）。

Ba元素在測(cè)區(qū)主要表現(xiàn)為背景和高背景特征，高值區(qū)集中分布在平崗鎮(zhèn)幅金山村附近，該處出露上白堊統(tǒng)泉頭組花崗巖質(zhì)礫巖。

3.2 As、Sb、Mo、Sn、Rb、Bi

As元素低值區(qū)呈面狀分布于測(cè)區(qū)西北老石湖、老營(yíng)臺(tái)、石門屯、西嶺等地中侏羅世二長(zhǎng)花崗巖區(qū)內(nèi)，面積約112km2。其高背景及高值區(qū)呈北東向帶狀分布于達(dá)仁屯—樂善—陶然一帶，該地區(qū)出露下白堊統(tǒng)砂礫巖、安山巖等，侵入巖為晚白堊世流紋斑巖，最高含量位于大榆樹屯晚白堊世流紋斑巖與早三疊世糜棱巖化二長(zhǎng)花崗巖接觸部位，該處As含量達(dá)全區(qū)最高值130×10-6。

Sb元素高背景、高值區(qū)主要分布于測(cè)區(qū)南部石湖—太平溝之間，呈東西向橢圓狀展布，面積約39km2，Sb最高含量位于慶陽屯附近，達(dá)11.3×10-6的全區(qū)最高值。該地出露下白堊統(tǒng)德仁組、久大組及安民組安山巖、砂礫巖及粉細(xì)砂巖等。其它高背景區(qū)零星分布于測(cè)區(qū)東北部吉仁、鹿鳴及萬泉等地，上述地區(qū)均出露上白堊統(tǒng)泉頭組花崗巖質(zhì)礫巖?？梢?，區(qū)內(nèi)Sb元素與中生界火山沉積地層關(guān)系密切。

Mo元素在區(qū)內(nèi)主要表現(xiàn)為背景場(chǎng)特征，高值高背景區(qū)共有三處，分別位于興隆屯—茂林，吉仁—柏榆，景運(yùn)屯—五云屯等地。興隆屯—茂林之間高值高背景區(qū)面積較大，Mo元素最高含量達(dá)全區(qū)次最高值（17.9×10-6），區(qū)內(nèi)出露下白堊統(tǒng)火山沉積地層、晚白堊世流紋斑巖，發(fā)育北西向斷裂構(gòu)造，Mo元素的高背景含量與晚白堊世流紋斑巖的侵入及北西向斷裂構(gòu)造活動(dòng)有關(guān)。吉仁—柏榆、景運(yùn)屯—五云屯兩處高背景區(qū)面積較小，Mo最高含量分別為22.28×10-6（為全區(qū)最高值）、5.56×10-6，區(qū)內(nèi)主要分布早三疊世糜棱巖化中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖。Mo元素低背景區(qū)主要集中在周家屯—大育英—秀峰屯一帶，該地為中侏羅世二長(zhǎng)花崗巖出露區(qū)。

Sn元素在全區(qū)分布主要表現(xiàn)為背景區(qū)、低值低背景區(qū)特征。高背景區(qū)范圍較小，主要分布于測(cè)區(qū)南部大灣屯周圍，該處出露晚白堊世流紋斑巖。高值區(qū)呈零星孤島狀分布于慶陽屯、長(zhǎng)樂屯及德榆等地，最高含量分別為16.36×10-6、120.00×10-6（全區(qū)最高值）、16.57×10-6（全區(qū)次最高值），上述位置主要出露中生界火山沉積地層。

Rb元素在測(cè)區(qū)主要呈背景、高背景場(chǎng)分布，高值區(qū)、低值低背景區(qū)范圍較小。高值區(qū)主要分布于西南部平安屯、東南部邱家溝等地附近。平安屯周圍出露早三疊世糜棱巖化中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖，邱家溝附近出露晚白堊世二長(zhǎng)花崗巖。低值低背景區(qū)位于測(cè)區(qū)東北寶來屯周圍，該處為下白堊統(tǒng)安民組火山沉積巖、上白堊統(tǒng)泉頭組沉積砂礫巖分布區(qū)。

Bi元素在區(qū)內(nèi)總體上呈背景場(chǎng)分布，低值低背景和高值高背景區(qū)呈不規(guī)則零散狀分布。其中，高值高背景區(qū)主要分布于吉仁屯、景運(yùn)屯、怡河及解放村等地附近，Bi最高含量分別為2.77×10-6、3.30×10-6、3.76×10-6、17.27×10-6（全區(qū)最高值），以上地區(qū)主要出露早三疊世糜棱巖化中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖，說明區(qū)內(nèi)Bi元素在局部地區(qū)的富集與早三疊世糜棱巖化中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖有關(guān)。Bi元素的低值低背景區(qū)主要出現(xiàn)在周家店、螞蟻屯及北部秀林等地周圍，以上地區(qū)普遍出露中侏羅世二長(zhǎng)花崗巖。

3.3 Ag、Pb、Zn

Ag、Pb、Zn三種元素在測(cè)區(qū)西南興隆—柏祥一帶晚白堊世流紋斑巖、早三疊世糜棱巖化中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖及中生界下白堊統(tǒng)火山沉積地層接觸帶附近形成高值高背景區(qū)，最高含量分別為Ag 1619×10-9（全區(qū)最高值）、Pb590×10-6（全區(qū)最高值）、Zn1124×10-6（全區(qū)最高值）。

除以上地區(qū)以外，Ag在測(cè)區(qū)東北鹿鳴上白堊統(tǒng)泉頭組與中侏羅世黑云母二長(zhǎng)花崗巖之間斷層接觸帶附近，形成高值高背景區(qū)，其含量最高為368×10-9。在測(cè)區(qū)西北石門屯附近中侏羅世二長(zhǎng)花崗巖與晚泥盆世片麻狀花崗閃長(zhǎng)巖接觸帶周圍出現(xiàn)橢圓形高值高背景區(qū)，最高含量為554×10-9、392×10-9。在吉仁屯周圍的中侏羅世二長(zhǎng)花崗巖與上白堊統(tǒng)泉頭組花崗巖質(zhì)礫巖接觸部位附近出現(xiàn)小面積高值區(qū)，最高值達(dá)335×10-9；在尚德村附近的早三疊世糜棱巖化中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖內(nèi)北東向斷裂附近形成峰值達(dá)368×10-9的高值區(qū)。

Pb、Zn兩種元素在測(cè)區(qū)內(nèi)具有相似的分布規(guī)律，以北緯42°50′線為界，南部地區(qū)主要表現(xiàn)為高背景場(chǎng)特征，北部地區(qū)主要表現(xiàn)為低背景場(chǎng)特征。上述兩個(gè)地區(qū)出露巖性相似，均為中生代花崗巖體，不同之處在于南部地區(qū)有東西向西豐斷裂通過，斷裂兩側(cè)發(fā)育北東向、北西向次級(jí)斷裂，而北部地區(qū)構(gòu)造相對(duì)簡(jiǎn)單?？梢?，斷裂活動(dòng)使Pb、Zn元素富集。Pb、Zn元素高值區(qū)集中出現(xiàn)在測(cè)區(qū)南部興隆溝一帶，區(qū)內(nèi)出露晚白堊世流紋斑巖。

3.4 Nb、Y、Zr、Mn

在元素地球化學(xué)圖上，該組元素總體表現(xiàn)為背景、低值低背景場(chǎng)貧化特征，相對(duì)高背景場(chǎng)出現(xiàn)于測(cè)區(qū)南部四塘背—田興一帶，個(gè)別元素在局部也能富集形成小范圍高值區(qū)。其中，Zr元素高值區(qū)出現(xiàn)在增福屯附近的晚白堊世二長(zhǎng)花崗巖內(nèi)，Mn高值區(qū)分布于三家窩棚晚白堊世流紋斑巖內(nèi)，該處Mn含量為8106×10-6，達(dá)全區(qū)最高值。

3.5 Cr、Ni、Cu、La

Cr、Ni、Cu元素高背景區(qū)主要位于測(cè)區(qū)中南部石湖—新開一帶，大體上沿北東向中生代陸相火山沉積盆地方向分布。

在茂林附近下白堊統(tǒng)火山沉積地層內(nèi)形成小范圍高值區(qū)，Cr、Ni、Cu最高含量分別為364.7×10-6（全區(qū)最高值）、128.0×10-6（全區(qū)最高值）、93.1×10-6（全區(qū)次高值）。區(qū)內(nèi)主體巖性為安山巖、砂礫巖及含礫粉細(xì)砂巖等，帶內(nèi)構(gòu)造發(fā)育，Cr、Ni、Cu元素高值高背景區(qū)的形成與下白堊統(tǒng)安山巖及北東向斷裂構(gòu)造有關(guān)。另外，Ni在成善屯附近的中侏羅世二長(zhǎng)花崗巖內(nèi)也表現(xiàn)高值高背景場(chǎng)特征，其最高含量達(dá)113×10-6（全區(qū)次最高值）。Cu在測(cè)區(qū)西部翁山屯附近的中侏羅世二長(zhǎng)花崗巖區(qū)內(nèi)出現(xiàn)小面積高值區(qū)，該處Cu元素最高含量為68.5×10-6，區(qū)內(nèi)有矛山銅礦化點(diǎn)（4）分布；在東南部的古洞屯、邱家溝等地附近的晚白堊世二長(zhǎng)花崗巖與新元古界西保安組大理巖接觸帶附近也有富集現(xiàn)象，形成小面積的高值區(qū)，其最高含量達(dá)全區(qū)最高值（93.7×10-6），該處分布有靛池溝銅礦點(diǎn)（6）。以上地區(qū)是尋找Cr、Ni、Cu礦的理想地段。

La元素在全區(qū)內(nèi)總體顯示背景、低值低背景的貧化特征，其高背景區(qū)位于工區(qū)的東南部，分布零散，范圍較小，成礦可能性不大。

3.6 V、Ti、Co、Fe2O3

在元素地球化學(xué)圖上，V、Ti、Co、Fe2O3四種元素具相似的分布特征：

（1）在工區(qū)西側(cè)翁山—成善中侏羅世中細(xì)粒黑云母二長(zhǎng)花崗巖分布區(qū)，V、Ti、Co形成大面積高背景區(qū)、高值區(qū)。

（2）在測(cè)區(qū)南部學(xué)禮屯—李家街一帶下白堊統(tǒng)火山沉積巖、早三疊世糜棱巖化中細(xì)粒二長(zhǎng)花崗巖及晚白堊世流紋斑巖區(qū)內(nèi)形成V、Ti、Co、Fe2O3高值高背景區(qū)，該處V含量達(dá)全區(qū)最高值（179×10-6），區(qū)內(nèi)北西向、北東向斷裂構(gòu)造發(fā)育。

（3）在測(cè)區(qū)東北部平崗橋—周家店—新開一帶形成近南北向串珠狀高背景區(qū)，于周家店附近Co含量達(dá)全區(qū)最高值（50.2×10-6），F(xiàn)e2O3含量在新開附近達(dá)到10.48×10-2的全區(qū)最高值。區(qū)內(nèi)分布下白堊統(tǒng)安民組、長(zhǎng)安組火山沉積巖系。

（4）于測(cè)區(qū)東南部古龍溝周圍的早二疊世閃長(zhǎng)巖與晚白堊世二長(zhǎng)花崗巖接觸帶附近，V、Ti、Co、Fe2O3形成小面積高值高背景區(qū)，區(qū)內(nèi)V最高含量達(dá)171×10-6（全區(qū)次最高值）、Ti最高含量為9093.9×10-6（全區(qū)最高）、Fe2O3含量最高達(dá)8.5×10-2。此處的V、Ti、Co、Fe2O3元素高含量與晚白堊世二長(zhǎng)花崗巖侵入早二疊世閃長(zhǎng)巖有直接關(guān)系。