柬埔寨西北部托摩布新村地区红土层地球化学特征及找矿前景

2019-04-18裴云婧李飞肖军邓韬袁为

四川有色金属 2019年1期

裴云婧，李飞，肖军，邓韬，袁为

（1.四川省地质矿产勘查开发局四〇五地质队，四川都江堰 611830； 2.四川省地质工程勘察院，四川成都 610072）

柬埔寨位于中南半岛西南部，国土面积181035平方公里［1］。东邻越南，东北连老挝，北及西北与泰国为界，西南临泰国湾。柬埔寨地势北高南低，西部和北部为山地，海拔100m左右；东北部为高原，海拔100m～500m；中部和南部为平原，海拔小于100m。柬埔寨矿产资源丰富，优势矿产为宝玉石矿、金矿、铁矿以及多金属矿［2］。笔者在柬埔寨西北部托摩布新村地区一带，开展了以金为找矿目标的地质勘查工作。工作区土壤较发育，基岩出露较少，为进一步明确找矿方向，确定找矿靶区，加快找矿步伐，在该区开展了土壤地球化学测量，发现Co、Fe、Mn、V等异常多处，并进行查证，为进一步的找矿工作提供了方向。

1 区域地质概况

柬埔寨在大地构造位置上属欧亚大陆范畴，处于太平洋板块与印度板块之间。曼德勒-锡当山-乌泰他尼-洞里萨湖北西向大断裂纵贯其间，将柬埔寨分为两个迥然不同的大地构造单元，即东部印支断块区和西部褶皱带。东部印支断块区相对稳定，分为五个次级构造单元：I1-暹粒上丁中新生代盆地；I2-罗文真基底穹窿；I3-昆嵩地块；I4-格罗奇一上川龙玄武岩高原；I5-博胶基底穹窿。西部为相对活动的海西、印支褶皱带，分为四个次级构造单元：Ⅱ1-拜林复背斜印支褶皱带；Ⅱ2-菩萨中生代拗陷；Ⅱ3-磅士卑茶胶海西褶皱带；Ⅱ4-菠萝勉盆地见图1。

研究区位于暹粒上丁中新生代盆地，区内主要分布的地层为Qp，为更新统砾石、砂、粉砂和粘土覆盖，极少见基岩，仅在区内南东有少量C3-P（上石炭统-二叠系灰岩，晚二叠系有安山质-流纹质火山岩）出露。部分冲沟处可见铁锰风化壳。风化壳一般厚为1.5m～2.0m，连续分布，其上部约有0.3m～0.5m红土覆盖，风化壳主要矿物成分为硬锰矿、褐铁矿，黑色或蓝黑色，具胶状结构、结核状、同心圆状构造，粒度一般为2mm～5mm。样品分析表明，风化壳中除Fe、Mn外，Co、Cu、Cr、Ni、Al、As、Ba含量也较高。风化壳的下伏地层为高岭土泥岩、砂质泥岩，偶夹砂岩砾石，岩石为灰白至浅黄，局部为白色，岩石呈松散块状，风化程度较高。

图1 柬埔寨大地构造分区示意图

2 景观地球化学特征

研究区位于柬埔寨西北部，区内海拔30m～200m，属热带季风气候，终年温暖，全年分为明显的旱、雨两季，即5月至10月为雨季，11月至翌年4月为旱季。全年平均气温29℃，年均降水量约2000mm。区内植被较为稀疏，一般为牧草、灌木丛和乔木。

气候炎热、降雨充沛使该区降雨量大于蒸发量，该区表生地球化学作用以化学风化为主，元素在表生环境下与大气、水发生化学反应而进行迁移、富集，导致在该地区形成了较为典型的红土剖面。

3 地球化学测量

3.1 土壤地球化学测量

采样布置：勘查区主要属平原地貌，且基本被第四系覆盖、地质情况不明，按东西向250m线距、南北200m点距布置土壤测量点，开展土壤测量工作。

样品采集：野外采样按DZ/T0145-1994《土壤地球化学测量规范》规定执行，用双坑或多坑（采样点前后三分之一范围内）掘取组合法逐点采集距地表下30cm～50cm的B层土壤作为样品，当无B层土壤时，采集于C层土壤作为样品。当A层土壤厚度超过50cm时，采集50cm以下的A层土壤为样品，清除岩石碎块、植物根系等杂物后的样品重量≥500g，装于布袋中，并填写编号。在有冲积物、耕植土或外来搬运物覆盖区域，穿过这些覆盖物，在原地的残坡积层中取样。遇样点上无采样物时，移动点位采样，点位移动在沿测线方向未超过点距的五分之一，若点位移动点距的五分之一后仍不能采样，则弃采，并在记录中注明弃点原因。

样品加工、管理∶样品自然干燥后，按要求加工，过60目筛后取150g装于纸样袋中，清点无误后，填送样单装箱，送化验室。其余样品装袋入箱后留作副样［3］。

样品分析：测试Au、Ag、As、Sb、Mo、Co、Cr、Cu、Ni、Pb、Zn、Ba、V、Mn等14种元素，分析方法为X射线荧光光谱分析、石墨炉原子吸收分析、原子荧光光谱分析、极谱分析等。

3.2 地球化学背景值及异常下限确定

为合理确定异常下限，采用循环剔除处理特高值和特低值的方法确定元素背景值和异常下限：①计算全区各元素原始数据的平均值(X)和标准偏差(So)；②按X-3So≤X≤3So条件进行剔除，获得一个新数据集，对数据集重复上述处理过程，直到所有离群点数据全部剔除为止；③计算新数据集的平均值（X）和（So），则X作为背景值Co，X+nS（n根据情况选为1.5、2或3，本区选2）作为理论异常下限参考，结合其所指示地质、矿化意义、异常分布、面积、形状进一步修正确定实用异常下限，由此，得到异常下限及各指标特征见表1，以此圈定各元素的异常［4］。

表1 元素异常下限及指标特征

3.3 微量元素地球化学特征及异常

以本区土壤元素平均含量与上陆壳元素丰度值的比值求本区土壤元素的富集系数Kk，利用土壤元素平均含量与标准离差比值计算本区土壤元素的变化系数，见表2。

元素的富集程度用富集系数Kk来衡量。一般认为，富集系数Kk＞1.2时为富集，Kk=1～1.2为较富集，而Kk＜1则为贫化。元素分异性用变化系数Cv来衡量，Cv＞1为元素分布极不均匀，属强分异型，0.7＜Cv＜1表示元素分布不均匀，属分异型，当0.5＜Cv＜0.7为分布较均匀，属弱分异型，若Cv＜0.5则为均匀分布，无明显分异。

由表2可见，研究区各元素在土壤中的含量相对于上陆壳的富集贫化特征为：Au、Ag、As、Sb、Co、Cu、V、Mn等元素富集，Cr、Ni较富集，Mo、Ba、Pb、Zn明显贫化。分异特征为：Ag、Ba、Mn分布极不均匀，属强分异型，Co分布不均匀，属分异型，As、Sb、Pb、Ni分布较均匀，属弱分异型，而Au、Mo、Cr、Cu、Zn、V的含量分布均匀，无明显分异。

表2 研究区东部各元素数据统计表

为研究各元素之间的线性相关关系，以及线性相关密切程度，确定元素组合，对区内元素以相关系数法作R型聚类分析将元素分组见图2。

聚类分析表明，Ba、Mn、Mo、As、Sb、Co、Cr、Cu、Pb、Ni、V的相关性较强，可将该11个元素划分为一个组合，这些元素代表了基性岩的原岩环境。

对分析数据进行处理后，用前文所述方法在研究区圈定了几处异常。从处理结果看，该区除Co元素的背景值较高，为45.99×10-6，是其上陆壳丰度12×10-6的3.83倍，其异常强度较大，最高含量可达297×10-6，异常面积不大，呈零星状分布在整个东部区域。除Co元素外，Fe、Mn、V、Ba等元素的异常也很明显。Cr、Ni、Ag等元素有少量点异常，强度和面积都不大，其余元素仅有高背景显示。

图2 研究区元素R型聚类分析谱系图

为查明土壤地球化学异常源，进行了异常查证工作。施工浅井发现，该区域浅表为厚约1.8m的铁锰结核风化壳层。从捡块样和探槽浅井中采取的刻槽样品的分析结果看，铁锰结核风化壳中Fe最高含量可达25.1%，Mn的最高含量大于5%，Co的最高含量为527×10-6，V的最高含量达935×10-6，还有Cr、Ni、Ba等元素都有较高的含量。为此，综合分析认为，土壤地球化学异常由浅表铁锰结核所致，而与金、银、铜、铁等这些矿产成因联系不大。