平魯區下水頭一帶水系沉積物地球化學特征

張 偉

(山西省地質調查院，山西 太原 030000)

0 引言

水系沉積物調查以地質找礦為目的，是優選找礦靶區的重要手段。基于山西省1∶20萬水系沉積物測量成果及數據的更新，發現朔州平魯區一帶存在較強的金屬成礦元素組合異常，決定對該區進行1∶5萬地球化學測量工作，討論該區找礦潛力。

1 區域地質概況

調查區域位于華北板塊北緣中段。東北臨近白堊紀由于凹陷盆地，南側分布大面積寒武紀—二疊紀沉積蓋層，北側出露有古元古代“S”型變質花崗巖，東側臨近大同忻州盆地。調查區屬于云崗平魯復向斜及偏關五寨背復斜的一部分，構造線呈北東及北西向，其間并有中生代印支期及燕山期巖漿活動。在長期的地質演化發展過程中，歷經了復雜的構造、沉積、巖漿、變質和成礦等地質作用(見圖1)。

2 樣品采集與分析

采樣點最大限度控制匯水面積處，盡量布置在一級水系的末端。位置選擇在河道底部或水流變緩處等利于沉積處，采用多坑混合采樣。本次工作共采集水系沉積物樣品1 792件，采樣密度4.48個/km2，分析測試元素17種。測試方法符合規范。

3 地球化學特征

3.1 元素含量特征

利用元素平均值、最大值、標準離差、變異系數等討論水系沉積物地球化學特征及規律，背景值使用區域地球化學數據。通過區內背景值與全省背景值的比較，可以發現該區As,Hg,Mo,Sb有明顯富集趨勢，指示該區可能有熱液活動發生。變異系數由Ag—Au—Cd—Pb—Cu—Zn—Bi—Hg—Mo—Co—B—Ni—As—Sb—W—Sn—Cr逐漸下降，表明其成礦作用依次減弱。

3.2 元素組合特征

對元素進行R型聚類分析(見圖2)，分析項目大致可分為四類：1)Ag,Zn,Pb,Cd元素組合，反應與中溫熱液成礦作用相關，在下石窯一帶明顯富集。2)Cr,W,Sn元素組合，在吳家窯富集富集。3)Ni、Co元素組合，該元素組合為基性、超基性巖特征元素，在吳家窯富集富集。4)Sb,As元素組合，這是一組低溫熱液元素組合，易沿構造帶遷移，在區內中北部、西北部有大面積高值區。

4 綜合異常特征及成礦遠景區

4.1 綜合異常特征

在元素地球化學特征基礎上，以背景值+2S作為異常下限，圈定單元素異常，并在此基礎上，圈定綜合異常。劃定2個綜合異常：AS1,AS2。

AS1(異常剖析如圖3所示)異常面積29.36 km2，綜合異常元素組合為B,Co,Hg,Mo,As,Cd,Ni,Zn,Pb,Bi,Au。異常濃集區域對應石炭系太原組(C2t,CPt)地層，該套地層由濱岸—瀉湖相、碳酸鹽巖臺地—潮坪相和海陸交互相沉積而成。異常組合元素中B,As,Zn,Pb為中低溫熱液成礦元素，但沒有相關地質體支持熱液活動，異常與地質體套合較差。

AS2位于上石窯—下窯一帶(異常剖析見圖3)，異常面積48.25 km2，綜合異常元素組合為Ag，Cd，Pb，Zn，Au，Mo，Bi，As，B，Cu，Co，Hg，W，Ni。其中Au最大值達到74.10 ppb，異常強度大。異常濃集區發育中生代霏細斑巖(K1vπ)及花崗閃長斑巖(K1γδπ)，其中霏細斑巖呈巖株狀產出，出露面積較小，被灰褐色花崗閃長斑巖侵入。花崗閃長斑巖呈巖株狀產出，侵入于古元古代變質花崗巖，寒武系、奧陶系地層及霏細斑巖中，局部可見明顯的黃鐵礦化、黃銅礦化，礦化現象應是異常的直接原因，表明中生代巖漿活動可能發生成礦作用。

4.2 成礦遠景區

在水系沉積物測量基礎上，結合區域地質背景，圈定下石窯金銅成礦遠景區，面積約20 km2，金屬異常集中分布在中生代侵入巖區，可在局部花崗閃長斑巖中見到金屬礦化現象，有望在多金屬礦種上獲得突破，特別是Au，Cu礦。

5 結語

1)通過水系沉積物元素地球化學特征、R型聚類分析劃分了成礦元素的組合類型，并解釋元素組合原因，為成礦遠景區篩選提供數據支持。2)結合區域水系沉積物元素含量，劃定異常下限，圈定綜合異常區。3)圈定下水頭成礦遠景區，指明該區未來的找礦方向應集中在Au,Cu上。