土壤地球化学特征研究及应用—以青海省三岔沟地区为例

强晓农

摘要：研究区北侧即为三岔北山东多金属矿区，该区多金属矿与滩间山群碳酸盐岩、印支期中酸性岩体及脉岩和北西向构造关系十分密切。从土壤地球化学异常特征来看，I号异常主要分布在断裂破碎带中，II号异常主要分布在滩间山群地层和断裂破碎带中成矿元素高值主要分布在构造活动强烈部位，表明奥陶-志留系地层可作为找矿的最佳层位。I号和II号异常综合异常带具有良好的找矿前景，为研究区今后工作的重点靶区。

关键词：土壤地球化学特征；相关分析；聚类分析；找矿潜力

1区域地质矿产概况

研究区位于东昆仑东段柴达木盆地东南缘、温泉-洼洪山断裂西侧，昆中断裂北侧，昆北断裂南侧，地质构造特征复杂。区内已发现有铁、锡、铜、铅、锌、金、银、钴等矿产多处，其中多处矿床已开采，产生了一定的经济效益。

2研究区地质特征

区内地层主要出露奥陶-志留纪滩间山岩群大理岩（OSTc）和安山岩（OSTb），早石炭世大干沟组长石岩屑砂岩夹泥质粉砂岩（Cdga）和不等晶灰岩（Cdgb），晚三叠世鄂拉山组流纹质晶屑凝灰岩、凝灰熔岩（T3e3），第四纪为冲洪积物（Qp3pal）和冰积物（Qp3gfl）。由于受多期构造活动的影响，断裂构造较为发育。研究区内共发育6条主要断裂。

3土壤地球化学特征及异常特征

地壳中的化学元素在区域分布上存在差异性导致了地球化学背景及异常的形成。

3.1样品的采集、加工和测试

野外采样物质为同一属性介质、同一层位物质，一般采集距地表10cm-50cm深处的C（母质层）层中的细粒级物质。对Cu、Pb、Zn、Ag、Au、As、Sb、Sn、Co、Nb、Bi等11种元素进行分析。

3.2元素含量的特征分析

在地球化学工作中，精确划分地球化学异常与背景，对有效圈定矿化有重要的意义。本文采取迭代法计算研究区地球化学背景值及异常下限，结合经验值确定异常下限的实际取值。研究区内土壤地球化学统计表见表1。

3.2.1元素分异等级程度划分：

（1）均匀型（Cv<0.5）：Ag、As、Co、Cu、Nb、Sb、Sn；

（1）弱分异型（0.8>Cv>0.5）：Au、Zn；

（3）强分异型（1.2>Cv>0.8）：Pb、Bi；

（4）极强分异型（Cv>1.2）：无。

根据表1的计算结果，可以看出研究区内Ag、As、Co、Cu、Nb、Sb、Sn为均匀型；Au、Zn属于弱分异型，为不均匀分布，具有一定的分异；Pb、Bi属强分异型，在区内具有较强的地质、地球化学活动，表现出较强的分异现象。

3.2.2富集程度等级划分

（1）贫乏型或亏损型（K<0.5）：Sn；

（2）低背景型（0.8>K>0.5）：无；

（3）背景型（1.2>K>0.8）：Au、Cu、Zn；

（4）弱富集型（1.5>K>1.2）：Ag、Co、Nb、Pb；

（5）强富集型（K>1.5）：As、Sb、Bi。

经研究区内土壤元素Sn属于贫乏元素；无低背景元素；背景型元素为Au、Cu、Zn表现出弱富集，Ag、Co、Nb、Pb属于弱富集型元素；As（中高温）、Sb（中低温）、Bi（高温）均属于强富集型，说明元素在区内迁移、富集强烈，在成矿有利部位可富集成矿。

3.3主成矿元素分析

成矿元素的异常含量、异常规模及组合分带的清晰程度可从衬度异常量这个指标上得到很好的反映。衬度异常量高的元素为主成矿元素及主要其伴生元素。从统计数据来看，研究区成矿元素组合为Pb、Zn、Bi，结合研究区地质特征，认为区内主成矿元素为Pb、Zn、Cu、Bi、Ag等为主要的成矿指示元素或伴生元素。

3.4土壤地球化学异常分析

根据异常规模、空间展布特点以及异常的组合特征，将空间上密切相伴（叠合在一起）、同种成因的所有元素的正异常，归并为1个综合异常带。本次工作共圈定出2处综合异常带。

I号异常为Cu、Ag、Pb、Zn综合异常，位于研究区西部，异常区内主要出露岩性为二长花岗岩体，发育1条逆断层，异常面积1.32km2。Cu元素异常平均值30.3×10-6，峰值227.7×10-6；Ag元素异常平均值76×10-9，峰值580×10-9；Pb元素异常平均值为33.5×10-6，峰值805.8×10-6；Zn元素异常平均值为90.0×10-6，峰值1139.6×10-6。

II号异常为Ag、As、Sb、Zn综合异常，位于研究区东部，异常区内主要出露岩性为安山岩和大理岩，发育2条断裂，异常面积0.61km2。Ag元素异常平均值为71×10-9，峰值633×10-9；As元素异常平均值为15.8×10-6，峰值105.3×10-6；Sb元素異常平均值为1.05×10-6，峰值3.58×10-6；Zn元素异常平均值为82.7×10-6，峰值457.8×10-6。前缘元素As、Sb异常面积较大，Zn的大面积异常可能与Zn在地表极易活化迁移有关，据此推断该处矿化主体在深部。

该异常处高磁异常呈现锯齿状，表现为安山岩的磁性特征，对应的电阻率值、极化率值为低阻低极化特征；在低阻向高阻过渡带，极化率值呈高极化特征，低阻带为安山岩，高阻带为大理岩，由此推测高极化异常为矽卡岩化金属硫化物引起。高极化段对应的ΔT值高达4000余纳特，由曲线特征来看，为多金属矿化带的可能性较大，矿化带倾向东北。

4应用

元素地球化学含量特征、分布型式分析表明，研究区Pb、Bi、Zn、As、Sb、Ag元素含量较高，变异系数大，分布范围广，以上元素参与次生富集作用，形成明显的地球化学异常。Pb、As、Sb、Bi元素次生富集作用强烈，在表生作用下易形成明显的地球化学异常，对研究区深部找矿具有指示性意义。在研究区东部异常主要在安山岩和大理岩的接触带及断裂附近，化探异常与物探异常套合较好。结合地质背景分析，深部可能存在矽卡岩体，有较好的成矿远景。

5结论

研究区内主要富集成矿元素为Pb、Bi、Zn、As、Sb、Ag等。元素异常特征表明Cu、Pb、Zn、Ag在研究区西部主要与二长花岗岩体有关。研究区内广泛分布的滩间山群地层和印支-燕山期中酸性岩浆岩均为矿源层，区内多期活动的柯柯赛深大断裂带为矿液的运移和富集提供了通道和空间。区内发现的浅地表构造裂隙小而分散，造成矿化细脉范围广而规模小的表象，但在深部有较大规模热液矿脉存在的可能，找盲矿的潜力较大。

参考文献

[1]黄银宝，芦文泉.青海省三岔北山铜多金属矿地质特征及找矿前景探讨.青海国土经略，2007；（6）：27-30.

[2]邓军，孙忠实，杨立强，等.吉林夹皮沟金矿带构造地球化学特征分析.高校地质学报，2000；6（3）：405-411.

[3]汪实.土壤地球化学测量在广东英德东山楼金银矿中的应用.华南地质与矿产，2014；30（2）：131-137.

[4]高四新，赵强，王超，等.应用衬度异常量法在宁夏六盘山立洼峡寻找铅锌矿.物探与化探，2014；38（2）：363-369.

（作者单位：1.吉林大学地球科学学院；

2.青海省第五地质勘查院）