1、甘肃两河口地区水系沉积物异常评价第 32 卷第 2 期2008 年 4 月物探与化探GE0PHYSICALGE0CHEMICALEXPLORATIONVo1.32.No.2Apr.,2008甘肃两河口地区水系沉积物异常评价苟建德,朱从龙,谢洪春,景煜臻(甘肃有色地质勘查局 106 队,甘肃兰州 730047)摘要:对两河口地区 1:5 万水系沉积物资料处理,圈定了大量元素异常.应用 R 型因子分析结果,划分元素组合.从元素组合特征方面分析,评价异常找矿意义,确定了 7 个找矿远景区,其中 1号异常为最佳找矿靶区.关键词:水系沉积物异常;因子分析;找矿靶区中图分类号:P632 文献标识码:A 文
2、章编号:10008918(2008)02 013504甘肃两河口地区水系沉积物异常评价测量范围东经 104.0000“104.3006“,北纬 33.362O“33.5348“,面积 550km.工作区属中高山区,海拔12784213ITI,沟谷发育. 主沟总体方向为南北向,地貌呈较明显的 3 带分布特征.第 1 带位于白龙江南岸,海拔 12782210ITI, 地形陡峭,岩石破碎强烈,土壤层薄,植被发育,森林不发育,季节性干沟多,以物理风化,化学风化为主.第 2 带位于海拔19883463ITI,气候阴湿寒冷 ,植被和森林发育,水系发育,以化学风化为主.第 3 带位于海拔 34634213I
3、TI,气候寒冷,岩石裸露 ,土壤,植被不发育,主要为干沟,以物理风化为主.水系沉积物中化学元素主要以水溶液和固态形式迁移,适合水系沉积物测量工作.采样位置一般为一级水系下游,二级水系中游及一,二级水系交会处,以控制最大汇水盆地,采样密度 4 个点/km,样品介质主要为水系中淤泥粉细砂,定量测试一 2O 目粒级样品的元素含量.1 地质概况评价区位于南秦岭加里东褶皱带,武都弧型构造西翼,舟曲一徽县断裂带以南,迭部一武都一略阳断裂带以北,总体构造骨架为向西倾伏的白龙江复式背斜,构造线呈近东西一北西向.出露地层为:白垩系下统东河群,三叠系,二叠系下统,石炭系,泥盆系中统古道岭组第一岩性段,志留系中一上
4、统白龙江群中一下部岩性段,志留系下统.异常在测区各个地层中均有分布,主要分布在白龙江复式背斜核部,北翼,南翼分布较少.在泥钙质板岩,泥钙质千枚岩,碳质千枚岩,含碳千枚岩,含铁砂岩,断裂破碎带中异常发育范围广,强度较收稿日期:20060405;修回日期:2008 一叭一 11高,而在其他岩性中发育较弱.区内褶皱和断裂构造发育.从北向南依次存在花年城一三角坪岩浆岩带,巴藏一梯子沟和大峪沟一热果次级复背斜及年藏沟一中山构造带.断裂构造主要有洋布一大年断裂,中山一朱家山断裂,葱地一铁家山断裂及憨班一普光寺断裂.区内岩浆岩分布较少,在憨班一老红山一带出露有加里东晚期斑状花岗岩体和大峪沟斜长花岗岩枝,另有
5、大量的花岗斑岩脉出露.2 化探异常信息提取2.1 化探原始数据处理区内 1:5 万水系沉积物测量面积 550km,采样点 1852 个,每个样品分析 16 种元素,即 cu,Au,Ag,Pb,Zn,As,Sb,Bi,W,Sn,Mo,Co,Mn,Ni,Cr,V.分析工作区地质资料,认为本区属同一大地构造单元,区域地质背景,地层,岩浆岩分布特征区别不大,故化探数据处理时将工作区作为一个整体,未进行地球化学区块划分.将化探实际材料图进行扫描矢量化.应用 MAPGIS 软件进行误差校正和坐标投影,以保证图形严格配准和以任意形式进行检索及输出.原始数据处理应用 GeroMdis2000 软件.2.2 地
6、球化学背景值及异常下限确定由于分析数据中有特高值和特低值,为合理确定背景值,工作区背景值和异常下限的确定采用剔除法进行一次剔除.步骤为:计算全区各元素原始数据的均值(X) 和标准偏差 (S);按一 3Js+3Js 条件进行剔除 ,获得一个新数据集;计算新数据集的均值(X) 和标准偏差 (S).则做为背景值 c.,+(n 根据情况选为 1.5 或 2,3)?l36?物探与化探 32 卷表 1 元素特征最大值最小值均值标准偏差异常下限0.080.O220.38.3502表中:(Au)/10 一,(其他元素 )/10 一.作为异常下限 c,本文/7, 选为 2.计算结果见表 1.2.3 化探异常圈定
7、工作区的化探采样点数据属于离散型,采用距离幂函数反比加权法进行数据网格化处理,窗口为0.5km0.5km(相当于 1:5 万图上 10mm10mm),根据下限值圈定各元素异常.共圈定各类元素异常 781 个.3 元素组合特征由于圈定单元素异常较多,各元素异常相互间分离,如何使其联系起来,揭示区内异常分布特征,评价异常找矿意义.合理的元素组合必然反映特定的地球化学信息,每一种矿床类型必然对应着特定地球化学信息.笔者从元素组合特征方面分析,评价异常,对工作区 1852 件样品,Cu,Au,Ag,Pb,zn,As,Sb,Bi,w,Sn,Mo,Co,Mn,Ni,Cr,V16 个元素作变量进行 R 型因
8、子分析.在 R 型因子分析中,取特征值大于 1 的前 5 个因子,其累计方差贡献值大于 70%,由于正交旋转因子负载矩阵比初始因子负载矩阵等所反映的元素组合更具合理性和可解性.本文采用正交旋转因子负载矩阵(表 2)组合.由表 2 可知,16 个变量归为 5 个因子,每个因子代表一个元素组合,分述如下.因子代表元素组合为 Au,Ag,cu,zn,As(Sb).从元素的地球化学亲合性来看,As 为亲铜元素,与硫化物矿床 Au,Ag,Cu 共生,与后成 Au 矿密切共生;Au 元素亲铁,在贵金属矿床中与 Ag,As,Sb共生,在许多其他硫化物矿床中与 Fe,zn,cu 共生.Au,Ag,Cu,zn,
9、As 在地球化学勘查中作为探途元表 2 正交旋转因子负载矩阵o.790o.14lo.080o.126 一 o.257o.69lo.314 一 o.O6O0.05o.278o.556 一 o.1O40.10oo.45 一 o.1Olo.oo4 一 o.063o.146 一 o.17o.853o.544 一 o.324o.354o.110.0o5o.759o.286 一 o.1170.0lo.1590.1380.O93o.697o.ooo.136o.117 一 o.079o.207o.74 一 o.Oll一0.0l30.o60.184o.9l 一 0.O41一o.116 一 o.ol1o.0730
10、.68o.2110.152 一 o.07lo.037o.88 一 o.o160.1070.902 一 o.047o.050.0940.043o.808 一 o.0780.170.0270.023o.5l9o.022 一 o.420.095一o.o17o.63lo.276 一 o.Olo.o14一o.1Olo.116o.1180.02o.717素 o,As,sb 同为第 V 主族元素,属低温半金属两性元素,地球化学行为相近,迁移能力较强,可作为前缘元素组合 j.在南秦岭地球化学勘查中,在金矿存在的地区,水系沉积物,沟系次生土壤,次生土壤样品中都出现了大范围的 Au,As 异常,以此作为金矿床指示
11、元素组合来评价异常取得了较好的成果.从研究实际矿化角度来看,Au,Ag,Cu,zn,As(Sb)组合为本区寻找金矿床的元素组合类型.因子代表元素组合为 Co,Mn,Ni,Cr.Co 为亲铁元素,在超基性岩与基性岩中共生,在硫化物矿床中与 Ag,As,Sb 共生,在水系沉积物探矿中,常作为铜镍硫化物矿床的有效指示元素口.Mn,Ni,Cr为亲石元素,在超基性岩中,与 Ni,Mg 强烈共生,在表生风化作用下,可富集于基性岩类的上覆风化土壤中 j,很少有作为找矿的探途元素组合.因此,本区 Co,Mn,Ni,Cr 组合有 2 种意义,一种是指示了基性岩的存在,另一种是指示了与基性岩有关的铜镍硫化物矿床的
12、存在.因子代表的组合是 sb,(Zn),都为亲铜元素.Sb 在复杂贵金属硫化物矿床中与 AAu 共生,同时属低温半金属元素,迁移能力强,可作为金的探途元素 j.zn 在贱金属与贵金属矿床中与 Cu,Pb,Ag,Sb,As 共生 .此外,zn 元素活动性相当高,迁移能力强,在土壤中易析出,在水系沉积物中易形成异常 o,为前缘元素,所以它可能在各种元素组合中出现.F 因子代表组合是 Bi,w,Sn,Mo.其中 W,Moo 霍克斯 HE,韦布 Js.矿产勘查的地球化学.谢学锦译3 舳踮 mw=呈3Mv一卯猢一一m0M.4M9O 坞 8Om“m似枷咖掰洲猢拗瑚嘞稳一 mw(j;=呈=薹3 晰 v2 期
13、苟建德等:甘肃两河口地区水系沉积物异常评价属高温元素,地球化学性质相似,易在酸性花岗岩中富集,与花岗岩的关系比较密切.在细粒水系沉积物中 Sn 含量在区域普查中可以用来分辨含锡或不含锡的花岗岩.在火成岩分异产物中 W,Sn,Mo 共生,Bi 在酸 |眭花岗岩中含量较高 o.因此,认为本区Bi,W,Sn,Mo 组合有 2 种意义.一种是指示了本区中酸性,酸眭侵入体的存在,另一种是有可能与钨锡钼矿化有关.因子代表的组合是 Pb,V,两者在地球化学性质上并不相近.Pb 是亲硫的 ,在共生组合中亲铜,在贵金属矿床中与鲰共生,在许多硫化物矿中与 Fe,zn,cu,sb 共生.由于 Pb 不活泼,仅对富含
14、 Pb 的矿床的指示明显.V 是亲石的,在次生 U-V 矿物中与U,Pb,Cu,K 共生 ,某些硫化物矿中与 Pb,zn 共生,可能是富含 V 的硫化物矿床的有效探途元素 o.4 综合异常评述区内,Au,Pb,Cu,Zn,Mo,W,Sb,As 异常分布广泛,而 V,Bi,Cr,鲰,Ni,Sn 多呈单点小异常分布 .把各单元素异常表示在同一地球化学图上,按异常在空间上的分布,重叠程度进行分区,共分为 10 个综合异常区.1 号异常区的元素组合为 Au,As,Pb,sb,鲰,zn,以 Au,As 为主,规模较大,衬度值较高,具有明显的浓集中心,重叠性好,伴以 Pb,Sb,Ag,zn,规模较小,分布
15、在金异常范围内.这种组合分带是秦岭大多数金矿的分散流异常所具有的特征.认为是找金矿的有意义异常.2,3 号异常区的元素组合为 Au,Sb,As,鲰,Cu,zn.以 Au,Sb,As 为主且规模较大,衬度值较高,具有明显的浓集中心,重叠性好.鲰,Cu 异常呈较小规模分布,zn 元素异常规模最小 ,呈多个单点小异常分布在 Au 异常区周围.认为该组合具有找金矿意义.4 号异常区的元素组合为 w,Bi,Pb,sn.其中以 w,Bi 为主,重叠性好.说明异常与岩体有关,异常指示了岩体的存在.5 号异常区的元素组合为 w,cu,zn,鲰,Ph,Mo,Sn.比较复杂,以 W 为主异常元素,规模较大,强度高
16、.cu,zn,Ag 异常较次于 w 异常,强度低,三者与 w 的重叠性好,Pb,Mo,Sn 主要分布在异常的边部,呈单点小异常零星分布.这种异常分布特征表明,作为高温元素的 W,Mo 代表了岩浆热源或岩体位置,同时发育了成矿元素.因此,异常可能与钨矿化或隐伏岩体有关.6 号异常区的元素组合为 W,Mo,Sn.以 w 为主异常,规模大,强度高,Mo 次之,发育在异常边部.sn 呈单点小规模异常分布在 w 异常范围内.异常属高温元素组合,代表了热源或岩体位置,推断此位置可能有隐伏岩体存在.7 号异常区的元素组合为 sb,zn,cu,Ag,Pb.以 sb,zn,Ag 为主,规模大,重合性好.cu,P
17、b 次之,为数个小规模异常,呈单点零星分布在主元素异常边部,表明其具一定分带性,以迁移能力较强的低温元素为主,而成矿元素异常较弱,表明该异常区矿化活动弱.该组合代表了一组硫化物金属矿床元素.8 号异常区的元素组合为 Sb,zn,Cu,Ag,Mo,As,其中以 sb,zn,cu,Ag 为主.其以探途元素组合和成矿元素为主,为一组硫化物矿床元素.9 号异常区的元素组合为 Ag,Pb,zn,cu,sb,以鲰,Pb,zn 为主.其他元素呈单点小异常零星分布,以成矿元素为主,前缘元素为伴生异常,说明该地区地表矿化活动强,地表存在矿体(化)露头,剥蚀可能深.l0 号异常区的元素组合为 Pb,zn,cu,A
18、u,Ag,sn,As,sb,元素组合复杂 .以 Pb,zn,cu,Au,Ag 为主,为一组成矿元素,既有贱金属,又有贵金属元素.As,Sb 规模较小 ,分布在主元素异常内 .因此异常具有复杂的硫化物金属矿床元素组合,指示该区具有矿化存在.5 找矿靶区从以上异常元素组合特征分析,认为 1,2,3 号异常区为找金矿的远景区,4,5,6 号异常为找钨矿的远景区.10 号异常为寻找复杂硫化物金属矿的远景区.经野外检查,采样分析,优选出最佳靶区 1号异常.1 号异常区面积约 19km.异常区出露志留系下统和志留系中上统白龙江群第 1 岩性段,主要岩性为含炭泥钙质板岩,砂质板岩,砂板岩,薄-中厚层灰岩,方
19、解绢云千枚岩.构造总体走向为北西向的单斜.次级褶皱发育,轴线总体呈北西向,金矿化体则赋存于北西向与北东向褶曲或断裂叠加部位的破碎带中.断裂构造发育,主要有 4 条断裂(F,F,F,F4)大都属于层问破碎带,F 与 F 之间岩石炭化强烈,岩石破碎,褶皱发育.在 F 与 F4 之间,灰.霍克斯 HE,韦布 Js.矿产勘查的地球化学.谢学锦译.1974.?138?物探与化探 32 卷岩与板岩的层问破碎带,2 条断裂带内次级断裂中节理,裂隙及板理面上具有零星的褐铁矿化,蓝铜矿,孔雀石化,黄铜矿化.采岩石地球化学样品分析,蚀变泥钙质板岩,含炭泥钙质板岩,炭质千枚岩及炭质板岩中,Au,Ag,As,Sb,C
20、u 含量高,尤其是断层破碎带,炭化带中,褐铁矿化体中,高出同类岩石的几倍到几十倍,Au 含量一般达(78475)10.异常区圈定出 5 条矿体,位于 F,一 F 断裂之间,北西向褶曲与北北东向小褶曲或断裂叠加部位.容矿岩石为含炭钙质板岩,角砾状泥钙质板岩,具褐铁矿化,黄铁矿化,毒砂化,炭化,硅化,铁碳酸盐化.根据野外观察,金,铜矿化受构造破碎带控制,在石英脉旁矿化较强,而且围岩具有中,低温热液蚀变的特征.6 结论与建议由于单元素异常相互问分离,无法体现各元素信息问的关联性.通过 R 型因子分析,对元素划分组合,按其组合将异常反映在同一张图上,蕴含了多个元素信息,为从整体上认识该区地球化学特征和找矿规律提供了线索.通过元素组合特征评述各异常区找矿意义,认为 1,2,3,4,5,6,10 号异常为找矿远景区.由于地质工作少,选出 1 号异常为最佳金找矿靶区,而其他
