河北三道沟门矿区元素地球化学特征及其指示意义

宋松 王乐 申鹏良

（华北地质勘查局综合普查大队 河北燕郊 065201）

0 引言

笔者在工作中，发现矿区的矿化蚀变带分布有一定的规律，并没有分布在所有的地质单元中，而是在特定的地质单元才有发现，基于此，可从野外地质调查、室内分析的角度，研究元素的地球化学特征，进而探讨其指示意义。

1 地层

矿区出露地层除第四系外，主要为中生界上侏罗统及下白垩系。

1.1 中生界沉积-火山地层

1.1.1 侏罗系上统张家口组四段（J3z4）

石英粗面质熔结凝灰岩：岩石呈浅灰色、灰白色，斑状结构，块状构造。岩石矿物主要由长石、石英等组成，长石呈自行-半自行晶粒状、板状，石英为它型粒状。其胶结物为熔岩胶结。

1.1.2 白垩系下统义县组（K1y）

义县组一段（K1y1）主要分布在矿区中南部，在矿区北部也有少量出露，岩性主要为砂岩和薄层砾岩。

砂岩：淡褐色，砂状结构，块状构造。岩石由碎屑和填隙物两部分构成。岩石碎屑主要由长石、石英组成。填隙物主要为硅质。

义县组二段（K1y2）主要分布在矿区的西北和中南部，岩性主要为安山岩。

安山岩：淡褐色，斑状结构，基质为玻晶交织结构，块状构造。岩石由斑晶和基质组成。斑晶矿物为斜长石、角闪石,约占岩石总量20%～25%；基质为细小的板条状的斜长石，定向排列，含量约15%～20%。角闪石：自形、柱状，褐棕色，多裂纹、暗化边，粒径0.2～1mm,含量2%～3%。

义县组三段（K1y3）主要分布在矿区西北部、中部，岩性主要为粉砂岩，局部见有少量砾岩。

粉砂岩：淡黄色、红褐色，粉砂结构，块状构造。其碎屑主要成分为长石、石英等组成。

义县组四段（K1y4）主要分布在矿区西北部，岩性主要为辉石安山岩。

辉石安山岩：岩石呈灰色、灰褐色，斑状结构，块状构造。斑晶主要为斜长石及暗色矿物。其中斜长石斑晶以中长石、拉长石为主。主要暗色矿物为辉石。

1.2 新生界

第四系（Q）：区内第四系为全新统冲洪积物(Qhpal)。矿区中南部出露第四系主要为农田耕地，矿区东部多为茂密树林所覆盖。

2 构造

区内断裂构造发育，见多处北东向小断裂，从整体区域来看为一条,局部见有北西向小断裂。F1断层位于义县组地层中，推测长约5000m，北东走向，倾向北西，倾角50°～70°。断裂带内，硅化较强，多发育有萤石化、绿泥石化，还可见浸染状黄铁矿分布其中。F2断层位于义县组一段地层中，推测长约200 m，北西走向，倾角60°～65°，断裂带内萤石化较为发育。

3 岩浆岩

矿区内仅见潜火山岩类，主要为潜流纹岩，定位于火山岩浆通道中。岩体分布在矿区的中部，面积占整个矿区10%，呈北东向展布。

4 矿化蚀变体特征

3条钼矿化蚀变带位于三道沟沟脑北侧，蚀变带走向沿山脊分布，长约800m，宽4～8m，倾向西北，倾角71°，蚀变主要表现为硅化、褐铁矿化，硅化较强，多呈灰白色，局部灰黑色。

5 土壤中元素地球化学特征

5.1 元素的总体分布特征

对Cu、Pb、Zn、Mo、As、Bi、Au、Ag、Sn、Sb元素的地球化学特征进行了统计（表1）。

表1 土壤原始数据统计表 10-6

从表1可以看出，Mo元素富集系数＞1，为1.31，而其它元素富集系数＜1，介于0.51～0.91之间，具有分散、贫化的趋势，背景含量相对较低。土壤中除Au元素外其它元素变异系数均＞1，Sn元素最高为4.31。

5.2 元素在各地质单元的分布特征

元素在不同的地质单元中的平均含量、变异系数及富集系数见表2～表5。各地质单元中元素分布特征分述如下：

在冲洪积物（Q）分布区富集系数＞1的元素有Mo，其富集系数为1.27。元素变异系数都＞1，其中Sn的变异系数最大，为4.35。

表2 地质单元地球化学参数统计表 10-6

表3 地质单元地球化学参数统计表 10-6

在潜流纹岩（K1λ）分布区，富集系数＞1的元素有Mo，富集系数为1.31。元素变异系数都＞1，其中Sn的变异系数最大，为8.19。

在辉石安山岩（K1y4）分布区，富集系数＞1的元素有Mo、As、Zn，Mo的富集系数最大，为1.32。As、Sb元素变异系数＜1，其它元素均＞1，Ag的变异系数最大，为5.53。

在粉砂岩和砾岩（K1y3）分布区，富集系数＞1的元素有Mo、As、Au、Ag，Mo的富集系数最大，为1.80。元素Cu、Pb、Zn、Sn、Bi变异系数＞1，其中Sn的变异系数最大，为5.43，其它元素介于0.20～0.85之间。

在安山岩（K1y2）分布区，富集系数＞1的元素有Mo，富集系数为1.18。元素变异系数都＞1，其中As的变异系数最大，为4.74。

在砂岩和薄层砾岩（K1y1）分布区，富集系数＞1的元素有Ag、Mo，Mo的富集系数最大，为1.65。Mo、Au元素变异系数＜1，其它元素均＞1，Sn的变异系数最大，为4.50。

在石英粗面质熔结凝灰岩（J3z4）分布区，富集系数＞1的元素有Ag、Pb、Mo，Mo的富集系数最大，为1.44。元素变异系数都＞1，其中Sn的变异系数最大，为5.76。

表4 地质单元地球化学参数统计表 10-6

表5 地质单元地球化学参数统计表 10-6

6 结论

⑴通过研究发现,矿区元素的总体分布特征和在7个地质单元中的地球化学特征都显示Mo元素的富集系数是最高的，说明Mo元素在矿区容易形成矿化蚀变。

⑵在3条Mo蚀变带存在的2个地质单元中，Mo元素的富集系数最高，Mo元素在石英粗面质熔结凝灰岩和砂岩、薄层砾岩中最容易富集形成矿化蚀变。由此可以更有目的地进行研究，为勘查指示方向。

由此说明,在勘查的过程中研究元素的地球化学特征对于找矿有很重要的指示意义。

[1]迟清华,鄢明才.应用地球化学元素丰度数据手册[M].北京:地质出版社,2007.