内蒙胡家店南部铜矿区土壤地球化学特征及其指示意义
2020-06-09赵世峰孙靖宇杜嘉祥
赵世峰 孙靖宇 杜嘉祥
(华北地质勘查局综合普查大队 燕郊 065201)
胡家店南部铜矿区以往虽然做过一些地物化工作,但总体工作程度较低。本文通过对研究区土壤地球化学特征进行分析总结,以期对该区以后的工作提供一些参考。
1 区域成矿地质背景
研究区大地构造位置位于内蒙古中部地槽褶皱系(Ⅰ级)苏尼特右旗晚华力西地槽褶皱带(Ⅱ级)哲斯-林西复向斜(Ⅲ级)中段。由于受到中生代环太平洋边缘活动带影响,在继承、利用、改造前中生代构造的基础上,形成一系列的NE向褶皱和断裂。
研究区与已发现的黄岗梁铁锡矿、大井锡铜银多金属矿等多个大型矿床和曹家屯锡钼矿、胡家店锡矿、安乐铜锡矿床、宝盖沟锡矿等众多中小型多金属矿床同处于索伦镇—黄岗铁(锡)、铜、铅锌成矿带,显示出良好的找矿前景。
2 矿区地质
2.1 地层
矿区内出露地层主要为二叠系下统哲斯组(P1zs)、侏罗系中统新民组(J2x)及第四系(Q)。
二叠系下统哲斯组(P1zs)是区内分布最为广泛的地层,呈NE 向展布,岩性主要为流纹质英安质凝灰岩、流纹质英安质晶屑凝灰岩与蚀变流纹质英安质凝灰岩。侏罗系中统新民组(J2x)呈NE向展布,岩性主要为灰紫色火山角砾岩。第四系十分发育,遍布全区,主要分布在沟谷及山坡上,山坡主要为残积及坡积物,植被发育;沟谷及阶地主要为黄色粘土、亚粘土及砂土,已成为本区主要耕地。
2.2 构造
矿区构造以断裂为主,褶皱构造不发育。但由于地表大面积覆盖,地表所见断裂形迹很少。主要有吉林坝地区姜家营子东NE 向断裂和边墙梁东沟近EW向断裂。
2.3 岩浆岩
矿区处于NE 向黄岗梁—甘珠尔庙构造岩浆带上,区内岩浆活动较为强烈,出露岩石主要为华力西晚期细粒闪长岩与燕山早期中粒黑云母花岗岩。
矿区脉岩较发育,主要有花岗斑岩、石英斑岩、闪长玢岩、辉绿岩等。这些脉岩以NE 方向展布为主,NW向次之,SW向和近EW向少见。
2.4 围岩蚀变特征
矿区围岩蚀变主要有硅化、绿帘石化、绿泥石化、绢云母化、碳酸盐化与阳起石化等。
3 土壤元素地球化学特征
3.1 元素的总体地化特征
土壤地球化学分析结果的参数统计见表1,由表1 可知,Pb、W、Sn、Bi、As、Sb 的浓集克拉克值K0>1.20,显示区域高背景特征;Ag、Cu、Zn、Mo 的浓集克拉克值在0.85~1.20 之间,属正常分布,区域异常特征不明显;Au、Hg的浓集克拉克值分别为0.60、0.64,属区域低背景[1]。
表1 元素地球化学参数表样品数:9853
Ag、W、Bi的变异系数CV≥1,表明他们分布极不均匀,极易形成异常;Au、Cu、As、Sb 的变异系数在0.6~1.0 之间,表明他们分布不均匀,易形成异常;Pb、Mo、Hg 的变异系数在0.3~0.6 之间,说明他们分布较不均匀;Zn、Sn 的变异系数<0.3,说明他们分布较均匀,不易形成异常[1]。
3.2 元素在各地质单元中的地化特征
以研究区土壤地球化学测量数据为基础,根据区域地球化学勘查规范中相关的地球化学子区(单元)划分要求,地质单元划分到系和面积较广的岩浆岩,每个地质单元参与统计样品数应大于30个,综合考虑测区内地质构造及地层的主要岩性特征,将全区划分为六个地球地质单元。各地质单元中的元素地球化学特征分述如下:
由表2可知,与全区相比,二叠系地层中仅Cu元素富集,相对浓集系数为1.30;其他元素与全区背景相近,相对浓集系数在0.85~1.20 之间。其中Au、Ag、Cu、W、As、Sb 的变异系数在0.6~1.0 之间,易形成异常。
表2 二叠系地层元素地球化学参数表样品数:2871
由表3 可知,与全区相比,侏罗系地层中Cu、Hg元素相对贫乏,相对浓集系数分别为0.78、0.84;其他元素与全区背景相近,相对浓集系数在0.85~1.20之间。其中W、As的变异系数分别为0.60、0.64,易形成异常。
由表4 可知,与全区相比,第四系地层中所有元素均与全区背景相近,相对浓集系数在0.85~1.20之间。其中Ag、W、Bi 的变异系数CV>1.0,极易形成异常;Au、As、Sb 的变异系数在0.6~1.0 之间,易形成异常。
表3 侏罗系地层元素地球化学参数表 样品数:369
表4 第四系地层元素地球化学参数表 样品数:5128
由表5 可知,与全区相比,花岗岩地质单元中Cu、W 元素相对贫乏,相对浓集系数分别为0.77、0.80;其他元素与全区背景相近,相对浓集系数在0.85~1.20 之间。其中Ag、Bi 的变异系数分别为1.16、1.07,极易形成异常;Pb、As、Sb、Hg的变异系数在0.6~1.0之间,易形成异常。
由表6 可知,与全区相比,闪长岩地质单元中Au、Ag、Cu、W、As、Hg 元素相对富集,相对浓集系数K1>1.20;其他元素与全区背景相近,相对浓集系数在0.85~1.20之间。其中W的变异系数为2.39,极易形成异常;Au、Ag、Cu、As 的变异系数在0.6~1.0 之间,易形成异常。
表5 花岗岩中元素地球化学参数表 样品数:1317
表6 闪长岩中元素地球化学参数表 样品数:87
由表7 可知,与全区相比,酸性脉岩(花岗斑岩、石英斑岩)地质单元中Ag、Bi、As元素相对富集,相对浓集系数K1>1.20;其他元素与全区背景相近,相对浓集系数在0.85~1.20之间。其中As的变异系数为1.17,极易形成异常;Ag、Cu、Pb、Mo 的变异系数在0.6~1.0之间,易形成异常。
表7 酸性脉岩中元素地球化学参数表 样品数:76
4 结论
(1)通过土壤中元素的总体地球化学特征发现,元素W、Bi 的浓集克拉克值>1.20,变异系数>1.0;元素Ag的浓集克拉克值为1.15,变异系数为1.0。这些元素的成矿几率相对较大。
(2)通过土壤中元素在各地质单元中的地球化学特征发现,闪长岩中元素W的相对浓集系数为3.75,变异系数为2.39;酸性脉岩中元素As 的相对浓集系数为1.27,变异系数为1.17。这些元素局部富集成矿的可能性相对较大。