渝东南秀山—黔江地区地球化学特征及金属矿产元素异常分布特征

杨乐超，邓 海，董金秀，何忠庠，苏黎明

（重庆市地质矿产勘查开发局川东南地质大队，重庆 400030）

工作区位于重庆市渝东南地区，地处四川盆地东南部大娄山和武陵山两大山系交汇的盆缘山地，渝鄂湘黔四省市结合部，是我市唯一集中连片、也是全国为数不多的以土家族和苗族为主的少数民族聚居区。地理坐标介于东经108°18′至109°19′，北纬28°00′至29°52′之间。在行政区划上东临湖北省的咸丰县和湖南的花垣县，西界彭水县和贵州省沿河土家族自治县，南连贵州省松桃苗族自治县，北接湖北利川市，东西最大横距102.5千米，南北最大纵距193.1千米。工作区面积共10040km2，包括黔江区、酉阳县和秀山县。

1 表层元素分布特征

（1）工作区表层中绝大部分元素含量分布较均匀，变异系数大多在0.07～0.5之间，Cu、Au、Cl、S、B、Na2O、C、Sr、Corg、P、U、N、K2O、W、V、Bi、Sn、Rb、Ni、Zr、Tl、Co、Be、La、Th、Cr、pH、Ge、TFe2O3、Ga、Ce、Sc、Ti、Nb、Al2O3、Y、SiO2等37个元素的变异系数均小于0.5，分布均匀；变异系数在0.7≥CV>0.5的元素有：I、Li、Ba、Se、F、Br、Mgo、Mn等8个元素，属较均匀分布；变异系数在1.10≥CV>0.7的元素有：As和Cd两个元素，属不均匀分布；变异系数大于1.10的元素有Hg、Sb、Zn、Mo、CaO、Ag、Pb等7个元素，属分布极不均匀元素[1]。

（2）工作区表层元素平均值与重庆市沿江经济带、重庆市都市经济圈、合川地区和渝西地区的平均值相比，大多数元素的含量均较高。相对沿江经济带平均值偏高的元素 依 次 有（ 比 值 ≥1.10）:Hg、Mo、Se、I、Br、Sb、Cd、As、Corg、N、Pb、Sn、Mn、C、B、U、S、Zn、Bi、Nb、Cu、W、P、F、Tl、Th、Ce、Ti、Co、Rb、Y、Cl、V、Ag、La、Sc、Be、Zr、Ba、Ni等40个元素，偏低的元素有（比值<0.90）:MgO、pH、Au、Sr、Na2O、CaO等6个元素，Li、SiO2、TFe2O3、Ga、Ge、K2O、Al2O3、Cr等8个元素的平均值则与没江经济带的平均值相当（0.9≤比值<1.10）。相对都市经济圈平均值偏高的元素依次有（比值≥1.10）:Hg、I、Mo、Sb、As、Br、Se、C、N、Mn、B、F、Corg、Cd、U、Pb、Sn、Th、W、Bi、Tl、Zn、Nb、Li、Rb、Cu、Ti、V、Co、Ce、Sc、Ni、Y、Cr等34个元素，偏低的元素有（比值<0.90）:S、Au、CaO、Sr、Na2O等5个 元 素，La、Be、Zr、Ba、TFe2O3、K2O、P、SiO2、MgO、Ge、Al2O3、Ag、Ga、pH、Cl等15个元素的平均值则与都市经济圈的平均值相当（0.9≤比值<1.10）。相对合川地区的平均值偏高的元素有（比值≥1.10）:Hg、I、Mo、Sb、As、Br、B、Mn、N、Sn、U、F、Se、W、Pb、Bi、Corg、C、Tl、Cd、Li、Nb、Rb、Zn、Th、Ti、Sc、Cu、Cl、Co、V、Y、Ce、Cr、Ni、La、S、P、Zr、TFe2O3、K2O、Be等42个元素，偏低的元素有（比值<0.90）:Au、CaO、Sr、Na2O等4个元素，Ga、Ag、Ge、MgO、Ba、SiO2、Al2O3、pH等8个元素的平均值则与合川的平均值相当（0.9≤比值<1.10）。相对合川地区的平均值偏高的元素有（比值≥1.10）:Hg、I、Mo、Sb、As、Br、B、Mn、N、Sn、U、F、Se、W、Pb、Bi、Corg、C、Tl、Cd、Li、Nb、Rb、Zn、Th、Ti、Sc、Cu、Cl、Co、V、Y、Ce、Cr、Ni、La、S、P、Zr、TFe2O3、K2O、Be等 42个元素，偏低的元素有（比值<0.90）:Au、CaO、Sr、Na2O等4个元素，Ga、Ag、Ge、MgO、Ba、SiO2、Al2O3、pH等8个元素的平均值则与合川的平均值相当（0.9≤比值<1.10）。相对渝西地区无平均值偏高的元素依次有（比值≥1.10）：Hg、Sb、I、Mo、As、Br、Sn、B、N、Mn、Pb、U、F、Tl、W、Bi、Corg、Zn、Nb、Li、Rb、Th、Ti、C、Se、Ag、Cu、Cd、Ce、La、Sc、Y、Co、Cl、Ba、V、P、K2O、Cr、Zr等40个元素，偏低的元素有（比值<0.8）:Au、Sr、CaO、Na2O等4个 元 素，Be、Ga、TFe2O3、Ni、Ge、Al2O3、SiO2、S、MgO、pH等10个元素的平均值则与渝西经济区的平均值相当（0.9≤比值<1.10）。

2 表层中元素的相关性特征

元素间的相关性主要反映成土过程中元素间成因的联系，分布特征相似的元素通常具有较高的相关性。由于元素化学性质的不同，以及在长期的自然营力和人类活动影响下，中元素发生了迁移、转化、分散和富集作用，一些化学性质相同的元素呈有规律的组合，表现出较好的相关性和聚集性[2,3]。工作区成因多属残积、坡积和残-坡积三种形式，在的分布上受地层、基岩分布的控制，迁移距离较近，成土过程也较接近，使得其理化性质相近的元素在分布上具有相似性，大多数元素具有在地层分布的一致性。

利用SPSS软件对表层作相关性分析，对表层元素进行了R型聚类分析及正交因子旋转矩阵。工作区相关的元素族要比不相关的元素多，表层中Hg、Cl、SiO2等元素与其它元素相关性较差，相关元素组为：①Al2O3、Ga、Sc、TFe2O3、Be、K2O、Rb、Th、Ge、La、Tl、Na2O；②Ag、Cd、Pb、Zn、Ba、Sb、Mo、U、Se、Ni、V、As、Cu；③ Bi、Br、I、C、Corg、N、Sn、P、S、Au；④ Co、Mn、Nb、Ti、Zr、Y、Cr、W；⑤ B、Li、Sr、F、MgO、CaO、pH。

Cl和Hg等元素与其它元素相关性总体较弱，Si与其它元素基本呈负相关，尤其与Sc、Ga、Ag、Sn、Al2O3、Bi、MgO、Be、Li等呈显著负相关。元素Si与其它元素主要为负相关关系，且受外界环境影响较小，这与元素地球化学图平面分布是吻合的，Si元素在工作区的奥陶系和志留系中相对含量较高。

pH值与某些元素有明显的相关关系，在表层土中均可发现pH与CaO、As、B、Sr、Li、Mn、F等元素呈明显正相关，与SiO2呈负相关关系，这反映了CaO、SiO2等元素对pH值的控制关系：CaO元素含量增加，pH值增加高，SiO2元素含量降低；SiO2元素含量增加，pH值会降低，CaO元素含量降低，这种关系链与地球化学图所显示的相吻合。

3 金属矿产元素异常分布特征

为了能在低背景区发现异常和避免高背景假“异常”，本区采用了衬值法圈定异常，用背景平均值加1.65倍标准差为异常下限，用实测值除以异常下限，衬值大于1即为异常[4]。

具有工业意义的矿产资源是元素的相对聚集体，含量高、富集程度高、具有成因联系的关联元素组合等，是矿床地球化学的主要特点[5]。本区采用异常下限的1、2、4、8、16的几何级数圈定异常，并以大于4倍异常下限成图表示。

图1 工作区位置图

工作区矿产元素异常不发育，仅有一些零星的Ag、Mo异常，其它元素几乎无异常，如Mo异常相对较发育，主要分布于秀山的溪口和孝溪地区，面积有59.33km2；Ag元素在工作区内仅有零星分布，多为孤点异常引起。

4 结论

本次工作获得了渝东南地区大量地球化学数据，建立了渝东南地区地球化学数据库，充实了重庆市基础性地球化学资料，利用这些数据，编制元素和指标的地球化学图，所获得的地球化学样品和测试分析数据，不但为重庆市经济发展和生态环境保护提供了决策依据，也为今后国土质量和区域生态环境动态监测和研究建立了参考档案，成为“数字重庆”的重要组成部分。工作区表层中Hg、Sb、Zn、Mo、CaO、Ag、Pb等元素属强分异元素；工作区表层元素平均值与重庆市沿江经济带、重庆市都市经济圈、合川地区和渝西地区的平均值相比，大多数元素的含量均较高；在表层中发现pH与CaO、As、B、Sr、Li、Mn、F等元素呈明显正相关，与SiO2呈负相关关系；工作区矿产元素异常不发育，仅有一些零星的Ag、Mo异常，其它元素几乎无异常。