云南省鳳慶縣-云縣地區(qū)水系沉積物地球化學特征與找礦遠景

高海軍，楊 政

(1．河北石油職業(yè)技術(shù)大學 科技處，承德 河北 067000；2．云南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，昆明 云南 650000)

云南省鳳慶縣-云縣地區(qū)位于云南西部，三江造山帶南段，屬特提斯成礦域—三江造山帶成礦省—臨滄-勐海(巖漿弧)Fe-Pb-Zn-Au-Ag-Sn-Ge稀土成礦帶。目前區(qū)內(nèi)礦產(chǎn)有銅、鉛、鋅、鎢、錫、鉬、稀土礦、銣鈮鉭(白云母)礦、褐鐵礦、黃鐵礦、泥炭、熱泉等，具有一定經(jīng)濟意義的礦產(chǎn)地主要為沿臨滄花崗巖體的斷裂帶、巖體風化殼與圍巖的接觸帶附近。

水系沉積物地球化學測量，是一種效率較高的地球化學普查找礦方法，也是區(qū)域化探的主要方法[1]。20世紀70年代以后，該地區(qū)地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作才逐步開展，由云南省地礦局區(qū)調(diào)隊、物化探隊，云南省地質(zhì)調(diào)查院及地質(zhì)礦產(chǎn)部航空物探遙感中心等先后完成了1 ∶100萬下關(guān)幅(G-47)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查,1 ∶20萬景東幅、鳳慶幅區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查、水系沉積物測量，1 ∶25萬鳳慶縣幅(G47C004003)區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查、1 ∶100萬重力測量及1 ∶100萬、1 ∶50萬、1 ∶10萬航磁測量。隨著地質(zhì)大調(diào)查項目的開展，近幾年來開展了大量1 ∶5萬水系沉積物測量工作，找礦效果較為顯著。[2]

1 地質(zhì)概況

1.1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)大地構(gòu)造位置位于屬于羌塘-三江造山系與班公湖-雙湖-怒江-昌寧-孟連對接帶。該區(qū)經(jīng)歷了漫長而復雜的地質(zhì)演化歷史，由于長期的沉積作用、構(gòu)造、巖漿演化和成礦地質(zhì)作用等，形成了該區(qū)特殊的成礦地質(zhì)背景。[3]區(qū)內(nèi)地層出露較為齊全，由古元古界至第四系均有出露?；鹕綆r分布較為廣泛，時代跨度大，火山巖時代分由元古代至中生代均有發(fā)育。變質(zhì)巖分布于瀾滄江以西的云縣、鳳慶縣一帶，總體呈北西向或北東向帶狀展布。鳳慶縣地區(qū)大面積出露著名的臨滄花崗巖復式巖體，劃屬于羌塘-三江構(gòu)造巖漿巖省、碧落雪山-臨滄構(gòu)造巖漿巖帶之臨滄俯沖-后碰撞構(gòu)造巖漿巖亞帶?；顒訒r代有奧陶-志留紀、二疊紀、三疊紀、白堊紀等，其中以二疊紀、三疊紀二長花崗巖為主。

1.2 區(qū)域地球化學特征

以臨滄花崗巖西側(cè)邊界為界，研究區(qū)西側(cè)屬三岔河地球化學區(qū)，東側(cè)屬云縣地球化學區(qū)。

三岔河地球化學區(qū)：地層主要出露新元古界-下古生界淺變質(zhì)砂泥質(zhì)巖石、上古生界主動-被動陸緣砂泥質(zhì)夾硅質(zhì)巖沉積及中生界碎屑巖、酸性火山巖。該亞區(qū)絕大多數(shù)元素含量高于區(qū)域背景值，尤以As、Sn、W等元素最為富集，Hg、Li等元素相對貧化，元素異常及已知礦點主要為與燕山期花崗巖體有關(guān)的鎢、錫、鉛、鋅、銻等。

云縣地球化學區(qū)：地質(zhì)體以二疊-三疊紀及侏羅-白堊紀中酸性-酸性侵入體為主，少量古元古界深變質(zhì)巖系及中生界紅層等。該亞區(qū)元素除B、Hg、Sb、Ag、SiO2、Au、Mn等少數(shù)元素平均含量低于區(qū)域背景值外，其余元素均高于全區(qū)平均含量，尤其是與花崗巖成礦有關(guān)的微量元素Th、La、U、Zr、Sn、Bi、Rb、Y等更為富集，其微量元素與花崗巖體分布范圍相吻合，同時沿巖體邊緣接觸帶附近出現(xiàn)W、Sn、Bi、B、Pb、Zn、Ag、Cd、Cs、As、Sb等元素異常。

2 地球化學數(shù)據(jù)處理

2.1 水系沉積物工作概述

研究區(qū)已開展1 ∶5萬水系沉積物測量934.25 km2， 采集樣品總數(shù)為3 787件，采樣密度4.08 km2， 確定 29個元素為本區(qū)指示元素。采樣物質(zhì)為水系底部的各種粒級自然混合的中粗粒物質(zhì)，采樣粒級一般為-10-+60目，保證過不銹鋼篩后的樣品重量大于300 g。在采樣點沿水系上下20～30 m范圍內(nèi)多點采集組合為一個樣品。

2.2 樣品加工與分析測試質(zhì)量評述

樣品加工與分析測試在國土資源部昆明礦產(chǎn)資源監(jiān)督檢測中心完成。樣品加工前均在60 ℃恒溫下烘干，加工至200目，整個加工過程的樣品損失率小于3%，按分析元素類別及分析系列分取樣品分別裝入紙袋中樣品分析，完成后保存副樣。

樣品分析方法依據(jù)實驗測試技術(shù)方案及質(zhì)量按《地質(zhì)礦產(chǎn)實驗室測試質(zhì)量管理規(guī)范》(DZ/T 0130—2006)規(guī)定執(zhí)行，采用了發(fā)射光譜法(ES)，電感耦合等離子質(zhì)譜法(ICP-MS)，X射線熒光光譜法(XRF)，離子選擇電極法(ISE)，原子熒光光譜法(AFS)，石墨爐原子吸收法(GF-AAS)進行分析測試。根據(jù)研究區(qū)地球化學特征及地質(zhì)礦產(chǎn)情況，研究區(qū)確定分析元素為Ag、As、Au、Be、Bi、Cd、Ce、Co、Cr、Cu、F、Ga、Ge、Hg、La、Li、Mo、Nb、Ni、P、Pb、Rb、Sb、Sn、Ta、W、Y、Zn、Zr等29個元素。

2.3 數(shù)據(jù)處理

3 地球化學特征

3.1 元素地球化學背景分布特征

表1 研究區(qū)元素背景特征值表

表2 研究區(qū)元素背景值與區(qū)域背景值對比表

從上表可知：

1)與地殼豐度對比，相對富集元素(K2>1.2)有As、Au、Bi、Cd、Cr、Hg、Pb、Rb、Sb、Sn、W，其中As、Bi、Sb、Sn、W、Pb明顯富集，富集系數(shù)大于2.0。貧化元素(K2<0.8)為Cu、Ga、Li、Mo、Ni、P、Zn；其余元素與地質(zhì)豐度接近，富集系數(shù)在0.8～1.2之間。

2)與全國水系沉積物元素平均值對比，富集元素(K1>1.2)為As、Rb、Sb、Sn；貧化元素(K1<0.8)為Cd、Co、Cu、Ga、Hg、Li、Mo、Ni、P、Y、Zn、Zr。其余元素富集系數(shù)在0.8～1.2之間，接近全國水系沉積物平均值。

3.2 元素的分布特征

3.2.1 元素的空間分布特征

依據(jù)云南省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院《1 ∶5萬鳳慶縣、洛黨幅水系沉積物測量地球化學普查報告》(2018年)，該地區(qū)元素在各地層、巖漿巖中顯示出地球化學背景分布，局部地段顯示低背景或高背景分布。

元素含量的變化與地質(zhì)背景相對應(yīng)，從元素在不同區(qū)帶上的聚散，反映出研究區(qū)內(nèi)區(qū)域構(gòu)造格局及不同地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境中的成礦作用特征。[4]

1)Ce、La、Y、Zr、Ge元素分布特征

西部三疊-侏羅系三岔河組(TJs?)碎屑巖和泥盆-石炭系南段組(DCn)淺變質(zhì)巖分布區(qū)，顯示為地球化學低背景、背景分布，僅有Ge在局部出現(xiàn)弱異常。中西部志留系南坑河組(Snk)、新元古界曼來巖組(Pt3ml.)和勐井山巖組(Pt3mj.)變質(zhì)巖分布區(qū)，顯示為地球化學背景分布，局部顯示低背景或高背景分布。中部上三疊統(tǒng)小定西組(T3xd)、下-中三疊統(tǒng)忙懷組(T1-2m)中基性、中酸性火山巖分布區(qū)，顯示地球化學背景分布。北東部下二疊統(tǒng)腰街組(P1y)中酸性火山巖、變質(zhì)巖分布區(qū)，顯示地球化學背景、高背景分布，局部形成異常。中南部古元古界崇山巖群(Pt1C.)中深變質(zhì)巖分布區(qū)，Ce、La、Y、Ge顯示地球化學背景、高背景分布，并形成面積較大的稀土異常，Zr顯示地球化學低背景分布。中部、東部白堊紀、三疊紀花崗閃長巖、花崗巖大面積分布區(qū)，顯示地球化學背景、低背景分布。中部和北東部二疊紀花崗閃長巖、花崗巖分布區(qū)，Ce、La、Y顯示地球化學背景、高背景分布，并出現(xiàn)面積較大的稀土元素異常，Zr、Ge顯示地球化學背景或低背景分布。

2)Cu、Cr、Co、Ni、P元素分布特征

西部TJs?碎屑巖和DCn淺變質(zhì)巖分布區(qū)，西部顯示為地球化學低背景、高背景分布，在局部出現(xiàn)弱異常，東部顯示為地球化學低背景、背景分布。中西部Snk、Pt3ml.和Pt3mj.變質(zhì)巖分布區(qū)，顯示為地球化學背景分布，局部顯示低背景或高背景分布。中部T3xd、T1-2m中基性、中酸性火山巖分布區(qū)，顯示地球化學高背景分布，局部地段為低背景分布。北東部P1y中酸性火山巖、變質(zhì)巖分布區(qū)，顯示地球化學低背景分布。中南部Pt1C.中深變質(zhì)巖分布區(qū)，顯示地球化學低背景分布。中部、東部白堊紀、三疊紀花崗閃長巖、花崗巖大面積分布區(qū)，顯示地球化學背景、低背景分布。中部和北東部二疊紀花崗閃長巖、花崗巖分布區(qū)，顯示地球化學背景、低背景分布。

3)Au、As、Sb、Hg、F元素分布特征

西部TJs?碎屑巖和DCn淺變質(zhì)巖分布區(qū)，Au、Sb、Hg顯示為地球化學背景、高背景分布，在局部出現(xiàn)弱異常；As、F顯示為地球化學低背景分布。中西部Snk、Pt3ml.和Pt3mj.變質(zhì)巖分布區(qū)，顯示為地球化學背景分布，局部顯示低背景或高背景分布。中部T3xd、T1-2m中基性、中酸性火山巖分布區(qū)，顯示地球化學背景分布，局部為高背景分布。北東部P1y中酸性火山巖、變質(zhì)巖分布區(qū)，顯示地球化學背景、高背景分布，局部形成異常。中南部、北部Pt1C.中深變質(zhì)巖分布區(qū)，Au顯示地球化學背景、高背景分布，局部形成異常；As、Sb、Hg、F顯示地球化學低背景分布。中部、東部白堊紀、三疊紀花崗閃長巖、花崗巖大面積分布區(qū)，顯示地球化學背景、低背景分布，局部為高背景分布。中部和北東部二疊紀花崗閃長巖、花崗巖分布區(qū)，顯示為地球化學背景分布，局部為高背景分布。

4)Rb、Ga、Nb、Ta、Be元素分布特征

西部TJs?碎屑巖和DCn淺變質(zhì)巖分布區(qū)，顯示為地球化學低背景分布。中西部Snk、Pt3ml.和Pt3mj.變質(zhì)巖分布區(qū)，顯示為地球化學背景分布。中部T3xd、T1-2m中基性、中酸性火山巖分布區(qū)，顯示地球化學背景、高背景分布，局部形成異常。北東部P1y中酸性火山巖、變質(zhì)巖分布區(qū)，顯示地球化學背景、高背景分布，局部形成異常。中南部Pt1C.中深變質(zhì)巖分布區(qū)，顯示地球化學背景、高背景分布，并形成面積較大的異常。中部、東部白堊紀、三疊紀花崗閃長巖、花崗巖大面積分布區(qū)，顯示地球化學背景分布，局部地段顯示低背景或高背景分布。中部和北東部二疊紀花崗閃長巖、花崗巖分布區(qū)，顯示地球化學背景、低背景分布。

5)Pb、Zn、Ag、Cd、Li元素分布特征

西部TJs?碎屑巖和DCn淺變質(zhì)巖分布區(qū)，顯示為地球化學低背景分布，局部出現(xiàn)高背景分布。中西部Snk、Pt3ml.和Pt3mj.變質(zhì)巖分布區(qū)，顯示為地球化學背景、高背景分布，局部地段顯示低背景分布。中部T3xd、T1-2m中基性、中酸性火山巖分布區(qū)，總體顯示地球化學低背景分布。北東部P1y中酸性火山巖、變質(zhì)巖分布區(qū)，顯示地球化學背景分布，局部為高背景分布，并形成局部異常。中南部Pt1C.中深變質(zhì)巖分布區(qū)，Pb、Cd、Li顯示地球化學背景、高背景分布，并形成局部異常；Zn、Ag、顯示地球化學低背景分布。中部、東部白堊紀、三疊紀花崗閃長巖、花崗巖大面積分布區(qū)，顯示地球化學背景分布，局部地段呈高背景或低背景分布。中部和北東部二疊紀花崗閃長巖、花崗巖分布區(qū)，顯示地球化學背景分布，局部地段呈低背景或高背景分布。

6)Sn、W、Bi、Mo元素分布特征

西部TJs?碎屑巖和DCn淺變質(zhì)巖分布區(qū)，顯示為地球化學低背景分布，局部地段顯示背景分布。中西部Snk、Pt3ml.和Pt3mj.變質(zhì)巖分布區(qū)，顯示為地球化學背景分布，局部顯示高背景分布，局部地段形成弱異常。中部T3xd、T1-2m中基性、中酸性火山巖分布區(qū)，顯示地球化學低背景或背景分布。北北東部P1y中酸性火山巖、變質(zhì)巖分布區(qū)，顯示地球化學背景分布，局部為高背景分布。中南部Pt1C.中深變質(zhì)巖分布區(qū)，Sn、W、Bi顯示地球化學背景、高背景分布，并形成局部異常；Mo顯示地球化學低背景分布。中部、東部白堊紀、三疊紀花崗閃長巖、花崗巖大面積分布區(qū)，顯示地球化學背景分布，局部顯示低背景或高背景分布。中部和北東部二疊紀花崗閃長巖、花崗巖分布區(qū)，Sn、W、Bi顯示地球化學背景、高背景分布，并形成局部異常；Mo顯示地球化學背景或低背景分布。

3.2.2 元素組合特征

元素的組合關(guān)系可以反映一定的地質(zhì)-地球化學環(huán)境，為元素之間的親和關(guān)系[5]，可分為五類元素組合：

1)第一類：Ce、La組合，反映與花崗偉晶巖、花崗閃長巖、花崗巖有關(guān)的稀土成礦元素組合。

2)第二類：As、Sn、Bi組合，Sn、Bi反映高溫熱液活動特征，As反映低溫熱液活動特征，該組合反映As在測區(qū)的地表水系沉積物中含量高低變化與Sn、Bi含量變化較一致。

3)第三類：Cd、Zn、Pb、Ag、Li組合，反映中低溫熱液活動特征和構(gòu)造、熱液活動的多期性及成礦類型的多樣性。

4)第四類：Ga、Nb、Be、Ta、Zr、Y、F、Rb、Cr、Ni、Co、P、Cu組合，反映花崗偉晶巖、花崗巖、中基性火山巖分布特征，用0.55距離系數(shù)可以劃分為兩個亞類，即Ga、Nb、Be、Ta、Zr、Y、F、Rb亞類和Cr、Ni、Co、P、Cu亞類，前者反映花崗偉晶巖、花崗巖分布特征，后者反映中基性火山巖分布特征。

5)Ge，Mo，W，Au，Sb，Hg單獨各成一組，在水系沉積物中Ge、Mo與第四類中第一亞類組合更為密切一些，而Au、Sb、Hg則與第三類中低溫元素組更為密切一些。

4 找礦遠景區(qū)的劃分

找礦遠景區(qū)的劃分原則：

1)將元素組合相近，地質(zhì)特征相似，成礦作用大致相同的異常集中區(qū)劃分為同一異常帶。

2)將同一異常帶中最具有找礦價值的甲1、乙2、丙類異常分布區(qū)圈定為找礦遠景區(qū)。

(1)Ⅰ級找礦遠景區(qū)：成礦地質(zhì)條件極好，找礦標志明顯，礦(化)點數(shù)多，資源潛力大的甲1、乙2類異常集中分布區(qū)(見圖1、圖2)。

(2)Ⅱ級找礦遠景區(qū)：成礦地質(zhì)條件好，找礦標志較明顯，有礦(化)點分布，資源潛力較大的甲1、乙2類異常集中分布區(qū)。

(3)Ⅲ級找礦遠景區(qū)：成礦地質(zhì)條件較好，具一定找礦遠景的乙2、丙類異常分布區(qū)。

根據(jù)上述原則，結(jié)合異常分布特征及區(qū)域地質(zhì)背景，測區(qū)由西向東以鍋底塘-徐家灣-大平地一線、大平掌-麥地村-榮上村-中寨一線的斷裂為界，將全區(qū)劃分為3個地球化學異常帶，即鍋底塘-龍?zhí)墩U、鋅、銅、金多金屬地球化學異常帶、大壩-劉家寺-白草嶺鈰、銣、錫多金屬地球化學異常帶和馬街-茶家-中寨鈰、銅、鋅、鉬多金屬地球化學異常帶。并進一步圈定了三個找礦遠景區(qū)(其中Ⅰ級1個，Ⅱ級1個，Ⅲ級1個)。找礦遠景區(qū)劃分見表3。

表3 找礦遠景區(qū)劃分表

5 結(jié)論

1)通過1 ∶5萬水系沉積物地球化學測量，查明了鳳慶縣-云縣地區(qū)地區(qū)29種元素的分布規(guī)律和成礦潛力。初步認為鈰、鑭、釔、銣、鉛、鋅、銅、錫是區(qū)內(nèi)的主要礦種，具有良好的找礦前景。

2)劃分3個找礦遠景區(qū)(見圖3)，鍋底塘-龍?zhí)墩U、鋅、銅、金多金屬Ⅱ級找礦遠景區(qū)、大壩-劉家寺-白草嶺鈰、銣、錫多金屬Ⅰ級找礦遠景區(qū)和馬街-茶家-中寨鈰銅鋅鉬多金屬Ⅲ級找礦遠景區(qū)。

3)在找礦遠景區(qū)中，圈定出7個找礦靶區(qū)，大壩-劉家寺-白草嶺鈰、銣、錫多金屬Ⅰ級找礦遠景區(qū)成礦地質(zhì)條件最好，已圈定出2個A級找礦靶區(qū)，即白草嶺-洛黨鈰鑭釔多金屬A級找礦靶區(qū)和大壩-劉家寺鈰鑭釔多金屬A級找礦靶區(qū)。