陈巴尔虎旗胡列也吐渔场一带土壤的地球化学特征
2016-11-03王春宇王东彬吴经纬
王春宇, 王东彬, 吴经纬
(1.黑龙江科技大学 矿业工程学院, 哈尔滨 150022; 2.成都理工大学 地球科学学院, 成都 610059)
陈巴尔虎旗胡列也吐渔场一带土壤的地球化学特征
王春宇1,王东彬1,吴经纬2
(1.黑龙江科技大学 矿业工程学院, 哈尔滨 150022; 2.成都理工大学 地球科学学院, 成都 610059)
为探寻内蒙古陈巴尔虎旗胡列也吐渔场一带矿产资源,在该地区开展1∶5万土壤地球化学测量工作。5 796件土壤样品经元素相关参数的特征统计后,按其不同地质背景置于五个地质子区,再次开展元素相关参数的特征统计。结果表明:研究区为Au、Ag贵金属的重要成矿区域,区内侏罗系满克头鄂博组、白音高老组是Au的主要成矿母源层,而Ag的富集主要受断裂系统所控制,与期后热液有关。
土壤; 地球化学特征; 胡列也吐渔场; 陈巴尔虎旗; 探矿
0 引 言
胡列也吐渔场一带行政区划隶属内蒙古自治区呼伦贝尔市陈巴尔虎旗,位于陈巴尔虎旗境内的北西部。研究区总体位于大兴安岭中段,区内出露大面积中生代火山岩及侵入岩,以往勘查程度较低。近年来,在大兴安岭地区中生代火山岩中找矿已有所突破,如甲乌拉银铅锌(铜)矿、得耳布尔铅锌矿、三河铅锌矿、额仁陶勒盖银矿等大中型矿床,属晚侏罗世-早白垩世浅成低温热液型铅锌金银矿床成矿系列[1]。目前,众多地质学者对中生代火山岩成矿极为关注[2-9]。由于研究区内地表露头出露较差,因此,研究其地球化学特征对找矿具有重要的指导意义。笔者在陈巴尔虎旗胡列也吐渔场一带开展土壤地球化学测量工作,对采取的样品进行元素相关参数特征统计,分析土壤地球化学特征,以期为进一步找矿提供依据。
1 地质概况
1.1地层
研究区内出露的地层有中生界侏罗系新民组、塔木兰沟组、满克头鄂博组、玛尼吐组、白音高老组,新生界第四系更新统及全新统。具体地层划分见表1。
1.2侵入岩
研究区内岩浆活动频繁,岩浆侵入较为强烈,侵入时间主要为晚侏罗世,侵入岩受构造控制呈北东向出露。研究区内侵入岩划分见表2。
1.3构造
研究区以北东向断裂构造为主,北西向断裂构造次之。由于多次的构造变动,使得该区断裂构造极为发育,其中以燕山早期断裂活动表现最为明显和强烈。规模大、延续时间长、活动强烈及多次复合,是研究区内主要断裂构造的共性。
表1 地层简表
表2 侵入岩划分
2 地球化学特征
2.1元素含量及变化特征
通过对表3分析可知,研究区中Au、Ag、Sn元素浓集系数大于1.2,说明这三种元素在研究区中富集;而Cu、Pb、W、As、Sb、Bi元素浓集系数在0.8~1.2之间,说明上述六种元素在研究区内与区域背景含量相当,没有富集迹象;而Zn、Mo、Hg元素浓集系数小于0.8,说明这三种元素在研究区中较贫化,对成矿不利。
变异系数可反映出研究区中元素分布的均匀程度,变异系数越大,说明元素在研究区中分布极不均匀,有富集成矿的可能。根据表3,研究区元素变异系数由大到小排序依次为Mo、Sb、Hg、Ag、Bi、W、Au、Pb、Cu、Zn、As、Sn。可见,研究区中Mo、Sb、Hg、Ag、Bi、W、Au元素变异系数大于1,属强分异型;而Pb、Cu元素变异系数在0.5~1之间,属较强分异型;Zn、As、Sn元素变异系数小于0.5,属弱分异型。
表3 土壤地球化学测量元素特征统计
注:含量单位:Au、Hg为10-9,其他元素为10-6; 背景值取自胡列也吐幅、头站旅店幅1∶20万土壤地球化学区域背景值。
通过上述分析可知,研究区内Au、Ag元素不仅是富集元素,同时属于强分异元素,富集成矿的可能性较大;而W、Sb、Bi、Cu、Pb虽然富集程度与区域背景相当,但属于强分异-较强分异元素,具有局部富集的可能性。
2.2元素的组合特征
为了解研究区内元素的组合规律,揭示各元素之间的伴生和共生特点,将工作区土壤测量元素值进行R型聚类分析,具体各元素间的相关系数见表4。由表4可知,第一组元素以Pb、Bi、Cu、Zn、As、Mo、W、Ag、Sb组合为主,九种元素的相关水平在0.5以上,为一套中低温-高温成矿及成矿指示元素为主的组合;第二组以Sn、Hg元素为主,相关水平在0.2左右;两组元素的相关水平在0.1以下,相关性较差;第三组元素为Au元素,该元素与前两组元素呈负相关水平,说明Au元素的富集和分布与其他元素关系很小。
根据R式聚类分析结果,结合元素统计参数特征分析,按相关系数的相关水平将区内12种元素分为三种组合,如图1所示。
表4 R型聚类分析相关系数矩阵
图1 元素R型聚类分析谱系
2.3各地质单元元素分布特征
为研究各元素与不同地质单元之间的关系,以及其在不同地质单元内的分布特征,根据地层年代、侵入岩时期、岩石组合特征以及各地质体的分布范围、出露面积等因素,将研究区划分为五个地质子区:1子区为晚侏罗世满克头鄂博组(J3mk);2子区为晚侏罗世玛尼吐组(J3mn);3子区为晚侏罗世白音高老组(J3b);4子区由塔木兰沟组和新民组(J2tm+ J2x)组成;5子区由晚侏罗世正长花岗岩、二长花岗岩、花岗闪长岩(J3ξγ+J3ηγ+J3γδ)组成。
分别统计各子区元素含量的平均值 、标准离差S0、变异系数CV及浓集系数C,结果见表5。
根据表5,分析各元素在各地质单元中的统计结果可知:
1子区(1 538件样品)中,Au、Ag、Sn为富集元素,Cu、Pb、W、Sb、As、Bi元素含量与区域基本相当,其他元素均低于区域背景值; Ag、Sb、Hg元素变异系数大于1,属强分异型,而Au、Pb、Mo、Bi元素属较强分异型,其他元素则为弱分异。由此可以看出,在该子区中Ag元素不仅富集,而且属强分异型元素,说明其在该子区中较利于成矿。
2子区(578件样品)中,Ag、W、Sn、Mo、Bi元素富集,Au、Cu、Pb、As元素与背景值相当,而其他元素含量贫化;但由变异系数可以看出,Au、Ag、Cu、W、Mo、Bi元素变异系数大于1,属强分异型,Pb、Sn、As属较强分异型,其他元素属弱分异型。在该子区中W、Mo、Ag元素不仅富集,而且其变异系数较大,说明这些元素分布不均匀,具有局部富集的特征,有利于成矿。
3子区(402件样品)中, Au、Ag、Sn元素富集,而Cu、Pb、W、As、Bi元素与背景含量基本相当,其他元素贫化;由变异系数可以看出,该子区中Au、Bi元素为强分异型,Ag元素为较强分异型,其他元素均为弱分异型,说明该子区Au是有利的成矿元素。
4子区(2 572件样品)中,Ag、Sn元素富集, Au、Cu、Pb、W、As、Bi元素与背景含量基本相当,其他元素贫化;但由变异系数可以看出,Au、Ag、Mo、Sb、Hg元素变异系数大于1,属强分异型,Cu、Pb、W、Bi为较强分异元素,其他元素变异系数较小,属弱分异型。该子区中Ag元素富集且强分异,是成矿的有利区域。
5子区(706件样品)中,Au、Ag、Cu、Sn、Bi元素较为富集,Pb、W、As元素与背景含量基本相当,其他元素均贫化;由变异系数可以看出,Ag、Pb、Mo、Sb属强分异元素,而Au、Cu、Zn、Bi属一般分异元素,其他元素为弱分异型。由此可以看出,在该子区中Ag元素不仅富集且变异程度高,具有局部富集成矿的可能性。
表5 各地质子区元素特征统计
注:含量单位:Au、Hg元素为10-9,其他元素为10-6;背景值取自胡列也吐幅、头站旅店幅1∶20万水系沉积物地球化学测量区域背景值。
3 结 论
(1)Au、Ag元素富集程度高、变异系数大,是该区最有利的成矿元素,Au、Ag矿是研究区范围内最主要的找矿目标。
(2)Au元素与其他元素相关性差,说明该区内金矿成矿与其他矿种伴生关系小,而Pb、Bi、Cu、Zn、As、Mo、W、Ag等元素具有较好的相关性,说明研究区范围内Cu、Zn、Ag、Mo等金属在一定的地质环境下很可能伴生成矿,相互之间具有很好的指示作用。
(3)1、3子区是Au元素的主要富集成矿区,即上侏罗统满克头鄂博组与白音高老组火山岩是该区最有利的成矿母源层。Ag元素在各个子区中均有富集和变异,可见,该元素成矿不受地层及侵入岩体控制,可能与后期断裂构造系统有关,由构造裂隙中充填的含矿热液所引起。
[1]毛景文, 周振华, 武 广, 等. 内蒙古及邻区矿床成矿规律与成矿系列[J]. 矿床地质, 2013, 32(4): 715-729.
[2]BAI L A, SUN J G, ZHANG Y. Genetic type, mineralization epoch and geodynamical setting of endogenous copper deposits in the Great Xing’an Range[J]. Acta Petrologica Sinica, 2012, 28 (2): 468-482.
[3]许文良, 王枫, 裴福萍, 等. 中国东北中生代构造体制与区域成矿背景: 来自中生代火山岩组合时空变化的制约[J]. 岩石学报, 2013, 29(2): 339-353.
[4]白令安, 孙景贵, 张勇, 等. 大兴安岭地区内生铜矿床的成因类型、成矿时代与成矿动力学背景[J]. 岩石学报, 2012, 28(2): 468-482.
[5]夏冬, 牛树银, 徐国, 等. 内蒙古哈达门沟金矿成矿控矿机制[J]. 黄金科学术, 2011, 19(2): 13-17.
[6]马宝军, 牛树银, 陈超, 等. 哈达门沟金矿床构造应力场演化及控矿规律分析[J]. 大地构造与成矿学, 2012, 36(4): 530-540.
[7]葛文春, 林强. 大兴安岭中生代玄武岩的地球化学特征: 壳幔相互作用的证据[J]. 岩石学报, 1999, 15(3): 397-407.[8]邵济安, 牟保磊, 朱慧忠, 等. 大兴安岭中南段中生代成矿物质的深部来源与背景[J]. 岩石学报, 2010, 26(3): 649-656.
[9]尹志刚, 张跃龙, 杨小平, 等. 大兴安岭北部中生代火山岩特征及岩浆演化[J]. 世界地质, 2006, 25(2): 120-128.
(编辑荀海鑫)
Soil geochemical characteristics in Hulieyetu-fishing ground region of Chen Barag Banner
WANGChunyu1,WANGDongbin1,WUJingwei2
(1.School of Mining Engineering, Heilongjiang University of Science & Technology, Harbin 150022, China;2.School of Geosciences, Chengdu University of Technology, Chengdu 610059, China)
This paper is focused on exploring the basis underlying the geological exploration in Hulieyetu-fishing ground region of Chen Barag Banner Inner Mongolia. The exploration is performed by geochemical survey of 1∶50 000 soil in the region, counting the relevant parameter characteristics of element of 5 796 soil samples; and dividing five geologic sub-region according to the different geological background and counting the relevant parameter characteristics of element again in each it. The results reveal that the study area occurs as an important mineral-forming areas with precious metals such as Au and Ag; Jurassic manketouebo group and baiyingaolao group are the main metallogenic source of Au, but Ag presents itself with the concentration dominated by fracture system and is related to hydrotherm after period.
soil; geochemical characteristics; Hulieyetu-fishing ground; Chen Barag Banner; prospect
2016-01-21
王春宇(1982-),男,黑龙江省依安人,工程师,硕士,研究方向:矿床学及成矿规律与成矿预测,E-mail:40218843@qq.com。
10.3969/j.issn.2095-7262.2016.02.008
P595
2095-7262(2016)02-0148-05
A