大兴安岭森林沼泽覆盖区地球化学找矿方法研究
2019-02-09敬博宇
敬博宇
(黑龙江省第五地质勘查院,黑龙江 哈尔滨 150090)
1 大兴安岭地区森林沼泽区的分类及其特点
根据气候概况、地形地貌概况、植被概况、土壤概况、水系沉积物概况、地质概况及地球化学特征等因素可将大兴安岭地区森林沼泽区分为上黑龙江低山丘陵亚景观类型和呼中~塔河中低山亚景观类型两种类型,下面详细介绍两种亚景观类型的特点[1]。
1.1 上黑龙江低山丘陵亚景观区
上黑龙江低山丘陵亚景观区位于东经121°05′~126°30′,北纬 50°00′~51°00′,主要分布于大兴安岭北部,属于北寒温带湿润气候。该区地形平缓,坡度较小,属于低山丘陵区,地势总体为由西北向东南逐渐变低的趋势,地形切割较浅,沼泽十分发育,水系主要为黑龙江水系。上黑龙江低山丘陵亚景观区森林覆盖严重,植被主要为白桦树、樟松、落叶松,还有少量的杨树和黑桦。低洼沟谷地带喜湿的灌木生长茂盛,苔藓及蕨类植物主要生长在山阴坡。该区的土壤为棕色针叶林土,土壤层位较齐全,从上至下依次为腐殖土层、残坡积层及风化基岩层。腐殖土层位于地下10cm~30cm处;残坡积层主要由颗粒胶粗的岩屑及砂组成,含有少量的粘土。该去的土壤还具有明显的二元结构,即上部是季节性融化层,下部是永冻层。本区水系沉积物分选差,主要成分为淤泥、有机质、岩屑的混合物。上黑龙江低山丘陵亚景观区出露的地层主要有中-新元古界兴华渡口群(Pt2-3xh)、古生界上志留~中泥盆统泥鳅河组(S4D2n)、中生界侏罗系下~中统绣峰组(J1-2x);侏罗系中统二十二站组(J2e))及白垩系下统九峰山组(K1j)及光华组(K1gn)等火山岩。侵入岩出露面积较大,主要为晋宁期花岗岩类,其次为燕山期花岗岩类。地质构造十分发育,表现为多期次的特征,主要构造为中生代推覆构造,与成矿关系密切。该区金资源丰富,已发现了多处大中型金矿床及金矿点。
1.2 呼中~塔河中低山亚景观区
该区主要分布于大兴安岭北段东坡,在呼玛一带及塔河~新林~呼中一带等地广泛分布。气候属于寒温带大陆性气候,地势由南向北逐渐变低的趋势,海拨较高,地形切割较深,山体陡峻,水系发育,主要水系有呼玛河、塔河及额木尔河等,沼泽化程度较低。土壤层不发育,通常缺失B层,土壤中含有母质成分,在沟谷中永冻层发育。水系沉积物较发育,分选较差,成分主要为粗砂、细砂及岩屑,含少量的淤泥,有机质含量高。该区中~新元古界兴华渡口群(Pt2-3xh)零星出露;寒武系地层分布面积较小;中生代地层广泛分布,出露面积较大。侵入岩以晚古生代张广才岭期花岗岩为主,华力西晚期花岗岩零星出露,燕山中期花岗岩呈岩株、岩脉状产出。地质构造以断裂构造为主,火山断陷十分发育。矿产主要为有色金属,大量的有色金属矿(化)点在该区被发现[2,3]。
2 大兴安岭地区森林沼泽区的地球化学特征
2.1 上黑龙江低山丘陵亚景观区
上黑龙江低山丘陵亚景观区风化类型主要为物理风化,生物风化、化学风化较少。物理风化将基岩分解为岩石碎屑,其构成了土壤和水系沉积物的主要成分。在该区腐殖土层中Ag、Zn、Cd等元素含量较高,向深部逐渐变少,而Au、Cu、Pb、As、Sb、Bi等元素由土壤表层向深部逐渐富集,不同的地区也有所差异。
金元素在风化基岩与硫化物关系密切,在土壤中多以有机络合物形式存在;银元素在土壤和风化基岩中均主要赋存于硫化物中,银元素在风化基岩以有机络合物形式存在明显低于腐殖层、残坡积层;镉元素与金、银的表生赋存状态明显不同,存在形式以硫化物和铁锰氧化物为主;锌元素和铜元素容易与有机质形成络合物,多以有机络合物的形式存在;其它元素则有机络合比例较低。同时元素存在形式和景观条件关系密切,物理风化区金属元素以硫化物形式为主,化学风化区以活动形式为主,稳定形式有所减少。
2.2 呼中—塔河中低山亚景观区
该区的风化类型与上黑龙江低山丘陵亚景观区,均以物理风化作用为主。与阴坡相比,阳坡的土壤层位较全。该区的河水中有机质含量较高,土壤pH值偏酸性。土壤中铜、铅、锌等成矿元素主要以硫化物形式存在,土壤的成熟度越高,其含量就越高;银元素在土壤中主要以非晶质铁的形式存在,也是随着土壤成熟度的增高。
与残积层相比,铜、铅锌银等元素在泥炭沉积物中富集明显,在碎屑沉积物贫化。
3 森林沼泽区地球化学找矿方法研究
根据上述,大兴安岭地区存在上黑龙江低山丘陵亚景观区及呼中~塔河中低山亚景观区。通过本次的研究及前人的成果,对主要成矿元素Au、Cu、Pb、Zn等元素的异常查证方法技术进行了总结[4]。
Au 异常可以采用1:5万水系沉积物测量对大区域进行查证,发现与金矿化有关的地球化学异常,缩小找矿靶区。在1:5万水系沉积物测量中发现的重点找矿靶区内开展1:1万或1:2万土壤地球化学测量工作,对土壤中Au 异常的评价,寻找出与成矿有关的异常,开展地表工程验证及深部钻探验证。
Cu、Pb、Zn等异常的查证步骤与Au 异常基本相似,均为首先对目标区开展1/5 万水系沉积物测量,优选找矿靶区开展土壤地球化学测量工作,最后在开展地表及地下深部验证工作[5]。但是它们也存在的差别在于水系沉积物的取样部位及成分,土壤的取样层位及样品加工时粒径的截取。
综上所述,在不同的亚景观区,针对不同的成矿元素,应采取适宜的技术方法。
4 结论
本文详细的介绍了大兴安岭地区森林沼泽区的分类及其特点和大兴安岭地区森林沼泽区的地球化学特征,针对不同的亚景观区、不同的成矿元素提出了具体的地球化学找矿方法,使找矿工作达到更好的效果。