土壤地球化學特征研究及應用—以青海省三岔溝地區為例

強曉農

摘要：研究區北側即為三岔北山東多金屬礦區，該區多金屬礦與灘間山群碳酸鹽巖、印支期中酸性巖體及脈巖和北西向構造關系十分密切。從土壤地球化學異常特征來看，I號異常主要分布在斷裂破碎帶中，II號異常主要分布在灘間山群地層和斷裂破碎帶中成礦元素高值主要分布在構造活動強烈部位，表明奧陶-志留系地層可作為找礦的最佳層位。I號和II號異常綜合異常帶具有良好的找礦前景，為研究區今后工作的重點靶區。

關鍵詞：土壤地球化學特征；相關分析；聚類分析；找礦潛力

1區域地質礦產概況

研究區位于東昆侖東段柴達木盆地東南緣、溫泉-洼洪山斷裂西側，昆中斷裂北側，昆北斷裂南側，地質構造特征復雜。區內已發現有鐵、錫、銅、鉛、鋅、金、銀、鈷等礦產多處，其中多處礦床已開采，產生了一定的經濟效益。

2研究區地質特征

區內地層主要出露奧陶-志留紀灘間山巖群大理巖（OSTc）和安山巖（OSTb），早石炭世大干溝組長石巖屑砂巖夾泥質粉砂巖（Cdga）和不等晶灰巖（Cdgb），晚三疊世鄂拉山組流紋質晶屑凝灰巖、凝灰熔巖（T3e3），第四紀為沖洪積物（Qp3pal）和冰積物（Qp3gfl）。由于受多期構造活動的影響，斷裂構造較為發育。研究區內共發育6條主要斷裂。

3土壤地球化學特征及異常特征

地殼中的化學元素在區域分布上存在差異性導致了地球化學背景及異常的形成。

3.1樣品的采集、加工和測試

野外采樣物質為同一屬性介質、同一層位物質，一般采集距地表10cm-50cm深處的C（母質層）層中的細粒級物質。對Cu、Pb、Zn、Ag、Au、As、Sb、Sn、Co、Nb、Bi等11種元素進行分析。

3.2元素含量的特征分析

在地球化學工作中，精確劃分地球化學異常與背景，對有效圈定礦化有重要的意義。本文采取迭代法計算研究區地球化學背景值及異常下限，結合經驗值確定異常下限的實際取值。研究區內土壤地球化學統計表見表1。

3.2.1元素分異等級程度劃分：

（1）均勻型（Cv<0.5）：Ag、As、Co、Cu、Nb、Sb、Sn；

（1）弱分異型（0.8>Cv>0.5）：Au、Zn；

（3）強分異型（1.2>Cv>0.8）：Pb、Bi；

（4）極強分異型（Cv>1.2）：無。

根據表1的計算結果，可以看出研究區內Ag、As、Co、Cu、Nb、Sb、Sn為均勻型；Au、Zn屬于弱分異型，為不均勻分布，具有一定的分異；Pb、Bi屬強分異型，在區內具有較強的地質、地球化學活動，表現出較強的分異現象。

3.2.2富集程度等級劃分

（1）貧乏型或虧損型（K<0.5）：Sn；

（2）低背景型（0.8>K>0.5）：無；

（3）背景型（1.2>K>0.8）：Au、Cu、Zn；

（4）弱富集型（1.5>K>1.2）：Ag、Co、Nb、Pb；

（5）強富集型（K>1.5）：As、Sb、Bi。

經研究區內土壤元素Sn屬于貧乏元素；無低背景元素；背景型元素為Au、Cu、Zn表現出弱富集，Ag、Co、Nb、Pb屬于弱富集型元素；As（中高溫）、Sb（中低溫）、Bi（高溫）均屬于強富集型，說明元素在區內遷移、富集強烈，在成礦有利部位可富集成礦。

3.3主成礦元素分析

成礦元素的異常含量、異常規模及組合分帶的清晰程度可從襯度異常量這個指標上得到很好的反映。襯度異常量高的元素為主成礦元素及主要其伴生元素。從統計數據來看，研究區成礦元素組合為Pb、Zn、Bi，結合研究區地質特征，認為區內主成礦元素為Pb、Zn、Cu、Bi、Ag等為主要的成礦指示元素或伴生元素。

3.4土壤地球化學異常分析

根據異常規模、空間展布特點以及異常的組合特征，將空間上密切相伴（疊合在一起）、同種成因的所有元素的正異常，歸并為1個綜合異常帶。本次工作共圈定出2處綜合異常帶。

I號異常為Cu、Ag、Pb、Zn綜合異常，位于研究區西部，異常區內主要出露巖性為二長花崗巖體，發育1條逆斷層，異常面積1.32km2。Cu元素異常平均值30.3×10-6，峰值227.7×10-6；Ag元素異常平均值76×10-9，峰值580×10-9；Pb元素異常平均值為33.5×10-6，峰值805.8×10-6；Zn元素異常平均值為90.0×10-6，峰值1139.6×10-6。

II號異常為Ag、As、Sb、Zn綜合異常，位于研究區東部，異常區內主要出露巖性為安山巖和大理巖，發育2條斷裂，異常面積0.61km2。Ag元素異常平均值為71×10-9，峰值633×10-9；As元素異常平均值為15.8×10-6，峰值105.3×10-6；Sb元素異常平均值為1.05×10-6，峰值3.58×10-6；Zn元素異常平均值為82.7×10-6，峰值457.8×10-6。前緣元素As、Sb異常面積較大，Zn的大面積異常可能與Zn在地表極易活化遷移有關，據此推斷該處礦化主體在深部。

該異常處高磁異常呈現鋸齒狀，表現為安山巖的磁性特征，對應的電阻率值、極化率值為低阻低極化特征；在低阻向高阻過渡帶，極化率值呈高極化特征，低阻帶為安山巖，高阻帶為大理巖，由此推測高極化異常為矽卡巖化金屬硫化物引起。高極化段對應的ΔT值高達4000余納特，由曲線特征來看，為多金屬礦化帶的可能性較大，礦化帶傾向東北。

4應用

元素地球化學含量特征、分布型式分析表明，研究區Pb、Bi、Zn、As、Sb、Ag元素含量較高，變異系數大，分布范圍廣，以上元素參與次生富集作用，形成明顯的地球化學異常。Pb、As、Sb、Bi元素次生富集作用強烈，在表生作用下易形成明顯的地球化學異常，對研究區深部找礦具有指示性意義。在研究區東部異常主要在安山巖和大理巖的接觸帶及斷裂附近，化探異常與物探異常套合較好。結合地質背景分析，深部可能存在矽卡巖體，有較好的成礦遠景。

5結論

研究區內主要富集成礦元素為Pb、Bi、Zn、As、Sb、Ag等。元素異常特征表明Cu、Pb、Zn、Ag在研究區西部主要與二長花崗巖體有關。研究區內廣泛分布的灘間山群地層和印支-燕山期中酸性巖漿巖均為礦源層，區內多期活動的柯柯賽深大斷裂帶為礦液的運移和富集提供了通道和空間。區內發現的淺地表構造裂隙小而分散，造成礦化細脈范圍廣而規模小的表象，但在深部有較大規模熱液礦脈存在的可能，找盲礦的潛力較大。

參考文獻

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（作者單位：1.吉林大學地球科學學院；

2.青海省第五地質勘查院）