渝東南秀山—黔江地區地球化學特征及金屬礦產元素異常分布特征

楊樂超，鄧 海，董金秀，何忠庠，蘇黎明

（重慶市地質礦產勘查開發局川東南地質大隊，重慶 400030）

工作區位于重慶市渝東南地區，地處四川盆地東南部大婁山和武陵山兩大山系交匯的盆緣山地，渝鄂湘黔四省市結合部，是我市唯一集中連片、也是全國為數不多的以土家族和苗族為主的少數民族聚居區。地理坐標介于東經108°18′至109°19′，北緯28°00′至29°52′之間。在行政區劃上東臨湖北省的咸豐縣和湖南的花垣縣，西界彭水縣和貴州省沿河土家族自治縣，南連貴州省松桃苗族自治縣，北接湖北利川市，東西最大橫距102.5千米，南北最大縱距193.1千米。工作區面積共10040km2，包括黔江區、酉陽縣和秀山縣。

1 表層元素分布特征

（1）工作區表層中絕大部分元素含量分布較均勻，變異系數大多在0.07～0.5之間，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個元素的變異系數均小于0.5，分布均勻；變異系數在0.7≥CV>0.5的元素有：I、Li、Ba、Se、F、Br、Mgo、Mn等8個元素，屬較均勻分布；變異系數在1.10≥CV>0.7的元素有：As和Cd兩個元素，屬不均勻分布；變異系數大于1.10的元素有Hg、Sb、Zn、Mo、CaO、Ag、Pb等7個元素，屬分布極不均勻元素[1]。

（2）工作區表層元素平均值與重慶市沿江經濟帶、重慶市都市經濟圈、合川地區和渝西地區的平均值相比，大多數元素的含量均較高。相對沿江經濟帶平均值偏高的元素 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個元素，偏低的元素有（比值<0.90）:MgO、pH、Au、Sr、Na2O、CaO等6個元素，Li、SiO2、TFe2O3、Ga、Ge、K2O、Al2O3、Cr等8個元素的平均值則與沒江經濟帶的平均值相當（0.9≤比值<1.10）。相對都市經濟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個元素，偏低的元素有（比值<0.90）:S、Au、CaO、Sr、Na2O等5個 元 素，La、Be、Zr、Ba、TFe2O3、K2O、P、SiO2、MgO、Ge、Al2O3、Ag、Ga、pH、Cl等15個元素的平均值則與都市經濟圈的平均值相當（0.9≤比值<1.10）。相對合川地區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個元素，偏低的元素有（比值<0.90）:Au、CaO、Sr、Na2O等4個元素，Ga、Ag、Ge、MgO、Ba、SiO2、Al2O3、pH等8個元素的平均值則與合川的平均值相當（0.9≤比值<1.10）。相對合川地區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個元素，偏低的元素有（比值<0.90）:Au、CaO、Sr、Na2O等4個元素，Ga、Ag、Ge、MgO、Ba、SiO2、Al2O3、pH等8個元素的平均值則與合川的平均值相當（0.9≤比值<1.10）。相對渝西地區無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個元素，偏低的元素有（比值<0.8）:Au、Sr、CaO、Na2O等4個 元 素，Be、Ga、TFe2O3、Ni、Ge、Al2O3、SiO2、S、MgO、pH等10個元素的平均值則與渝西經濟區的平均值相當（0.9≤比值<1.10）。

2 表層中元素的相關性特征

元素間的相關性主要反映成土過程中元素間成因的聯系，分布特征相似的元素通常具有較高的相關性。由于元素化學性質的不同，以及在長期的自然營力和人類活動影響下，中元素發生了遷移、轉化、分散和富集作用，一些化學性質相同的元素呈有規律的組合，表現出較好的相關性和聚集性[2,3]。工作區成因多屬殘積、坡積和殘-坡積三種形式，在的分布上受地層、基巖分布的控制，遷移距離較近，成土過程也較接近，使得其理化性質相近的元素在分布上具有相似性，大多數元素具有在地層分布的一致性。

利用SPSS軟件對表層作相關性分析，對表層元素進行了R型聚類分析及正交因子旋轉矩陣。工作區相關的元素族要比不相關的元素多，表層中Hg、Cl、SiO2等元素與其它元素相關性較差，相關元素組為：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等元素與其它元素相關性總體較弱，Si與其它元素基本呈負相關，尤其與Sc、Ga、Ag、Sn、Al2O3、Bi、MgO、Be、Li等呈顯著負相關。元素Si與其它元素主要為負相關關系，且受外界環境影響較小，這與元素地球化學圖平面分布是吻合的，Si元素在工作區的奧陶系和志留系中相對含量較高。

pH值與某些元素有明顯的相關關系，在表層土中均可發現pH與CaO、As、B、Sr、Li、Mn、F等元素呈明顯正相關，與SiO2呈負相關關系，這反映了CaO、SiO2等元素對pH值的控制關系：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值會降低，CaO元素含量降低，這種關系鏈與地球化學圖所顯示的相吻合。

3 金屬礦產元素異常分布特征

為了能在低背景區發現異常和避免高背景假“異常”，本區采用了襯值法圈定異常，用背景平均值加1.65倍標準差為異常下限，用實測值除以異常下限，襯值大于1即為異常[4]。

具有工業意義的礦產資源是元素的相對聚集體，含量高、富集程度高、具有成因聯系的關聯元素組合等，是礦床地球化學的主要特點[5]。本區采用異常下限的1、2、4、8、16的幾何級數圈定異常，并以大于4倍異常下限成圖表示。

圖1 工作區位置圖

工作區礦產元素異常不發育，僅有一些零星的Ag、Mo異常，其它元素幾乎無異常，如Mo異常相對較發育，主要分布于秀山的溪口和孝溪地區，面積有59.33km2；Ag元素在工作區內僅有零星分布，多為孤點異常引起。

4 結論

本次工作獲得了渝東南地區大量地球化學數據，建立了渝東南地區地球化學數據庫，充實了重慶市基礎性地球化學資料，利用這些數據，編制元素和指標的地球化學圖，所獲得的地球化學樣品和測試分析數據，不但為重慶市經濟發展和生態環境保護提供了決策依據，也為今后國土質量和區域生態環境動態監測和研究建立了參考檔案，成為“數字重慶”的重要組成部分。工作區表層中Hg、Sb、Zn、Mo、CaO、Ag、Pb等元素屬強分異元素；工作區表層元素平均值與重慶市沿江經濟帶、重慶市都市經濟圈、合川地區和渝西地區的平均值相比，大多數元素的含量均較高；在表層中發現pH與CaO、As、B、Sr、Li、Mn、F等元素呈明顯正相關，與SiO2呈負相關關系；工作區礦產元素異常不發育，僅有一些零星的Ag、Mo異常，其它元素幾乎無異常。