淺析水系沉積物測量地球化學特征及找礦方向

宋軾儒

（甘肅省地礦局第四地質礦產勘查院，甘肅 酒泉 735000）

隨著工業日益發展，對礦產品的需要越來越多，而目前在地表偵測尋找礦的難度大，因為地表土壤含礦低且貧瘠，地表裸巖少。水系沉積物測量方法在這種找礦困難的時候突顯了它的作用，水系沉積物是裸石風化后沉積下的產物，在組成成分上與所經流的地區的地質組成成分是極為相似的[1]。

利用這個特點，研究分析水系沉積物的元素，找出地球化學成分的特征，目前，我國已經完成了1:20萬地球化學測量，測量方法就是以水系沉積物為主要方法，分析40種相關元素，縮小礦區范圍，為礦產勘查靶區優選提供地球化學依據。

1 水系沉積物測量地質準備

我國地處亞洲的東部，東鄰太平洋，與太平洋板塊相接壤，南鄰印度板塊，位于亞歐板塊的東南部。各地區地質環境不同。目前，我國的礦產資源是世界的12%，位居世界前三，是世界上礦產種類最多的國家。所探測到的礦產資源共171種，已經精準到儲存量的有158種，這其中包括金屬礦產與非金屬礦產，還有其他礦產等。

2 水系沉積物測量方法實施

本文的測量方法通常是以微型或者小型的顆粒物為測量對象，如果沒有微小型的沉積物，可以用細砂狀的沉積物代替。不同的采集對象中含有的礦物是不同的，在采集測量對象時，由于地球化學景觀不同，地貌差異等因素，同一采集地區會發現不同的物質[2]。因此，在遇到很難采集的同一物質時，可以將采集的測量對象進行篩檢，一般的通過粒級及深度有效性實驗，確定了采樣深度和粒級，這樣不僅能保證采取樣品的一致性，還能減少其它物質對測量對象采取的干擾，進一步提高了精準度。

為了方便多次數據采集，選取了植被覆蓋較少的地區，基本區內都有大量的裸露巖石，為了不使最后呈現的數據具有偏頗性，我們也選取了地形較為平緩、水系不健全的山坡作為采集區。

此次采樣以1:500000比例尺地形圖為主要的工作圖，設置采樣格，取1km2大小，并把大格分為0.25km2的小格最為最終的采樣格，采集點主要設置在一級水系和二級水系溝口，如果一級水系長度大于600m，則在水系中布置2個以上的采樣點，如果是二級水系，那么至少要布置1個采樣點，使每個采樣點的匯水面積控制在0.25km2～0.125km2之間，篩選后的質量不低于300g，在地形平緩、水系不發育的山坡上，很難采集水系沉積物的樣品時，可以在采樣格里的同一等高線3～5處采集碎屑樣品。本次采樣面積覆蓋1000km2，采集樣品為5000件。根據沉積物測量方法進行分析，確定了檢測到的元素共40種，本文選取Na、Mg、Al、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Sc、Ti、Cr、Mn等12種進行分析研究。（表1）。

3 地球化學元素特征重組結果

元素種類不同，其重組后的結果對地球化學信息有不同的反映，研究不同元素之間的作用程度以及組合關系，來了解地質成礦。

表1 我國水系沉積物測量樣本參數統計

我們可以從數據中分析到，所采集到的樣品元素可以分為4大類：

第一類是Na、Mg、Al、Fe的組合，這是檢測到的主要成礦元素的組合，反映了積壓成礦的作用，主要集中于西部地區，發現于第二段地層中，此類元素組合面積較大、規模廣、相關值高，找礦前景佳；

第二類是Co、Ni、Cu的組合，這三種元素的相關程度較高，位于中部地區，此類元素組合面積大、規模較廣、相關值相對較高，有良好的找礦前景，是同一地殼作用下產生的礦物；

第三類是Zn、Sc的組合，這類組合動態性強，位于西南地區，與地層斷裂活動有關，有可能獨自成礦或者有其他元素伴隨產生；

第四類是Ti、Cr、Mn的組合，位于東北地區，峰值較低、面積小、規模小、具有不穩定性，這類組合是稀有元素組合。

4 找礦方向的確定

圖1 我國礦產方向區

經過此次的樣本數據采集，用水系沉積物的方法分析后選出了12類樣本的異常處，其中有4種是含有Na的異常，3處含有Co異常，2處還有Zn異常，3處含有Ti異常。對選擇的異常處進行排查檢驗后，結合我國的地質條件和地球化學景觀特點，確定了西北地區、中部地區、東北地區礦產方向區，如圖1所示。

西北方向區：Na、Mg、Al、Fe是共生的、異常相關性明顯，是本次采樣中的重要區，此區域發現有西北向的斷裂，有明顯的集中區，與變質巖、斷層帶以及剪切帶有密切的關系，與斷層帶和剪切帶的方向大體一致，兩側部分有大型巖石的侵入，這表明，復雜的地質構造為Na等元素提供了可封存的場所，而經過腐蝕產生的碎屑為成礦的地區提供了線路，是礦物的主要積累地，通過異常檢查發現了該區Na、Mg、Al、Fe的線索，其異常面積達到30.89Km2，礦化明顯。

中部方向區：中部地區主要是Co、Ni、Cu異常，走向為東西方向，呈斷裂式發育，因為中部地區地形相對平坦，所以在進行水系沉積物調查時在各個水系段分布比較均勻，從地球化學特征來看，其背景值較高，礦化明顯。

東北方向區：東北方向區中Ti、Cr、Mn異常，走向為南北方向，裸露層比中部地區較高，呈破碎狀，規模雖然不大，但潛力大，深部可能存在富礦地段，Ti、Cr、Mn異常與基性巖石有關，可作為找礦方向的依據。

5 結語

水系沉積物的測量方法能有效的反映出元素的異常，擴展礦化信息，現階段我們已經開始應用此項方法，事實證明，此方法的可行性極高，并且相對于其他方法來說，準確性更強，能從整體上把握礦物信息，為縮小找礦范圍和確定礦產方向提供了技術與理論的依據。

[1]劉君安,郭維民,徐鳴,等.秘魯阿雷基帕省阿蒂科地區水系沉積物地球化學特征及找礦遠景預測[J].地質通報,2017,45(12):2264-2274.

[2]張國賓,楊言辰,梁冰,等.黑龍江東部完達山地區水系沉積物地球化學特征及成礦預測[J].中國地質,2017,44(3):588-603.