云南省鳳慶縣-云縣地區水系沉積物地球化學特征與找礦遠景

高海軍，楊 政

(1．河北石油職業技術大學 科技處，承德 河北 067000；2．云南省地質礦產勘查院，昆明 云南 650000)

云南省鳳慶縣-云縣地區位于云南西部，三江造山帶南段，屬特提斯成礦域—三江造山帶成礦省—臨滄-勐海(巖漿弧)Fe-Pb-Zn-Au-Ag-Sn-Ge稀土成礦帶。目前區內礦產有銅、鉛、鋅、鎢、錫、鉬、稀土礦、銣鈮鉭(白云母)礦、褐鐵礦、黃鐵礦、泥炭、熱泉等，具有一定經濟意義的礦產地主要為沿臨滄花崗巖體的斷裂帶、巖體風化殼與圍巖的接觸帶附近。

水系沉積物地球化學測量，是一種效率較高的地球化學普查找礦方法，也是區域化探的主要方法[1]。20世紀70年代以后，該地區地質礦產調查工作才逐步開展，由云南省地礦局區調隊、物化探隊，云南省地質調查院及地質礦產部航空物探遙感中心等先后完成了1 ∶100萬下關幅(G-47)區域地質礦產調查,1 ∶20萬景東幅、鳳慶幅區域地質礦產調查、水系沉積物測量，1 ∶25萬鳳慶縣幅(G47C004003)區域地質礦產調查、1 ∶100萬重力測量及1 ∶100萬、1 ∶50萬、1 ∶10萬航磁測量。隨著地質大調查項目的開展，近幾年來開展了大量1 ∶5萬水系沉積物測量工作，找礦效果較為顯著。[2]

1 地質概況

1.1 區域地質背景

研究區大地構造位置位于屬于羌塘-三江造山系與班公湖-雙湖-怒江-昌寧-孟連對接帶。該區經歷了漫長而復雜的地質演化歷史，由于長期的沉積作用、構造、巖漿演化和成礦地質作用等，形成了該區特殊的成礦地質背景。[3]區內地層出露較為齊全，由古元古界至第四系均有出露。火山巖分布較為廣泛，時代跨度大，火山巖時代分由元古代至中生代均有發育。變質巖分布于瀾滄江以西的云縣、鳳慶縣一帶，總體呈北西向或北東向帶狀展布。鳳慶縣地區大面積出露著名的臨滄花崗巖復式巖體，劃屬于羌塘-三江構造巖漿巖省、碧落雪山-臨滄構造巖漿巖帶之臨滄俯沖-后碰撞構造巖漿巖亞帶。活動時代有奧陶-志留紀、二疊紀、三疊紀、白堊紀等，其中以二疊紀、三疊紀二長花崗巖為主。

1.2 區域地球化學特征

以臨滄花崗巖西側邊界為界，研究區西側屬三岔河地球化學區，東側屬云縣地球化學區。

三岔河地球化學區：地層主要出露新元古界-下古生界淺變質砂泥質巖石、上古生界主動-被動陸緣砂泥質夾硅質巖沉積及中生界碎屑巖、酸性火山巖。該亞區絕大多數元素含量高于區域背景值，尤以As、Sn、W等元素最為富集，Hg、Li等元素相對貧化，元素異常及已知礦點主要為與燕山期花崗巖體有關的鎢、錫、鉛、鋅、銻等。

云縣地球化學區：地質體以二疊-三疊紀及侏羅-白堊紀中酸性-酸性侵入體為主，少量古元古界深變質巖系及中生界紅層等。該亞區元素除B、Hg、Sb、Ag、SiO2、Au、Mn等少數元素平均含量低于區域背景值外，其余元素均高于全區平均含量，尤其是與花崗巖成礦有關的微量元素Th、La、U、Zr、Sn、Bi、Rb、Y等更為富集，其微量元素與花崗巖體分布范圍相吻合，同時沿巖體邊緣接觸帶附近出現W、Sn、Bi、B、Pb、Zn、Ag、Cd、Cs、As、Sb等元素異常。

2 地球化學數據處理

2.1 水系沉積物工作概述

研究區已開展1 ∶5萬水系沉積物測量934.25 km2， 采集樣品總數為3 787件，采樣密度4.08 km2， 確定 29個元素為本區指示元素。采樣物質為水系底部的各種粒級自然混合的中粗粒物質，采樣粒級一般為-10-+60目，保證過不銹鋼篩后的樣品重量大于300 g。在采樣點沿水系上下20～30 m范圍內多點采集組合為一個樣品。

2.2 樣品加工與分析測試質量評述

樣品加工與分析測試在國土資源部昆明礦產資源監督檢測中心完成。樣品加工前均在60 ℃恒溫下烘干，加工至200目，整個加工過程的樣品損失率小于3%，按分析元素類別及分析系列分取樣品分別裝入紙袋中樣品分析，完成后保存副樣。

樣品分析方法依據實驗測試技術方案及質量按《地質礦產實驗室測試質量管理規范》(DZ/T 0130—2006)規定執行，采用了發射光譜法(ES)，電感耦合等離子質譜法(ICP-MS)，X射線熒光光譜法(XRF)，離子選擇電極法(ISE)，原子熒光光譜法(AFS)，石墨爐原子吸收法(GF-AAS)進行分析測試。根據研究區地球化學特征及地質礦產情況，研究區確定分析元素為Ag、As、Au、Be、Bi、Cd、Ce、Co、Cr、Cu、F、Ga、Ge、Hg、La、Li、Mo、Nb、Ni、P、Pb、Rb、Sb、Sn、Ta、W、Y、Zn、Zr等29個元素。

2.3 數據處理

3 地球化學特征

3.1 元素地球化學背景分布特征

表1 研究區元素背景特征值表

表2 研究區元素背景值與區域背景值對比表

從上表可知：

1)與地殼豐度對比，相對富集元素(K2>1.2)有As、Au、Bi、Cd、Cr、Hg、Pb、Rb、Sb、Sn、W，其中As、Bi、Sb、Sn、W、Pb明顯富集，富集系數大于2.0。貧化元素(K2<0.8)為Cu、Ga、Li、Mo、Ni、P、Zn；其余元素與地質豐度接近，富集系數在0.8～1.2之間。

2)與全國水系沉積物元素平均值對比，富集元素(K1>1.2)為As、Rb、Sb、Sn；貧化元素(K1<0.8)為Cd、Co、Cu、Ga、Hg、Li、Mo、Ni、P、Y、Zn、Zr。其余元素富集系數在0.8～1.2之間，接近全國水系沉積物平均值。

3.2 元素的分布特征

3.2.1 元素的空間分布特征

依據云南省地質礦產勘查院《1 ∶5萬鳳慶縣、洛黨幅水系沉積物測量地球化學普查報告》(2018年)，該地區元素在各地層、巖漿巖中顯示出地球化學背景分布，局部地段顯示低背景或高背景分布。

元素含量的變化與地質背景相對應，從元素在不同區帶上的聚散，反映出研究區內區域構造格局及不同地質構造環境中的成礦作用特征。[4]

1)Ce、La、Y、Zr、Ge元素分布特征

西部三疊-侏羅系三岔河組(TJs?)碎屑巖和泥盆-石炭系南段組(DCn)淺變質巖分布區，顯示為地球化學低背景、背景分布，僅有Ge在局部出現弱異常。中西部志留系南坑河組(Snk)、新元古界曼來巖組(Pt3ml.)和勐井山巖組(Pt3mj.)變質巖分布區，顯示為地球化學背景分布，局部顯示低背景或高背景分布。中部上三疊統小定西組(T3xd)、下-中三疊統忙懷組(T1-2m)中基性、中酸性火山巖分布區，顯示地球化學背景分布。北東部下二疊統腰街組(P1y)中酸性火山巖、變質巖分布區，顯示地球化學背景、高背景分布，局部形成異常。中南部古元古界崇山巖群(Pt1C.)中深變質巖分布區，Ce、La、Y、Ge顯示地球化學背景、高背景分布，并形成面積較大的稀土異常，Zr顯示地球化學低背景分布。中部、東部白堊紀、三疊紀花崗閃長巖、花崗巖大面積分布區，顯示地球化學背景、低背景分布。中部和北東部二疊紀花崗閃長巖、花崗巖分布區，Ce、La、Y顯示地球化學背景、高背景分布，并出現面積較大的稀土元素異常，Zr、Ge顯示地球化學背景或低背景分布。

2)Cu、Cr、Co、Ni、P元素分布特征

西部TJs?碎屑巖和DCn淺變質巖分布區，西部顯示為地球化學低背景、高背景分布，在局部出現弱異常，東部顯示為地球化學低背景、背景分布。中西部Snk、Pt3ml.和Pt3mj.變質巖分布區，顯示為地球化學背景分布，局部顯示低背景或高背景分布。中部T3xd、T1-2m中基性、中酸性火山巖分布區，顯示地球化學高背景分布，局部地段為低背景分布。北東部P1y中酸性火山巖、變質巖分布區，顯示地球化學低背景分布。中南部Pt1C.中深變質巖分布區，顯示地球化學低背景分布。中部、東部白堊紀、三疊紀花崗閃長巖、花崗巖大面積分布區，顯示地球化學背景、低背景分布。中部和北東部二疊紀花崗閃長巖、花崗巖分布區，顯示地球化學背景、低背景分布。

3)Au、As、Sb、Hg、F元素分布特征

西部TJs?碎屑巖和DCn淺變質巖分布區，Au、Sb、Hg顯示為地球化學背景、高背景分布，在局部出現弱異常；As、F顯示為地球化學低背景分布。中西部Snk、Pt3ml.和Pt3mj.變質巖分布區，顯示為地球化學背景分布，局部顯示低背景或高背景分布。中部T3xd、T1-2m中基性、中酸性火山巖分布區，顯示地球化學背景分布，局部為高背景分布。北東部P1y中酸性火山巖、變質巖分布區，顯示地球化學背景、高背景分布，局部形成異常。中南部、北部Pt1C.中深變質巖分布區，Au顯示地球化學背景、高背景分布，局部形成異常；As、Sb、Hg、F顯示地球化學低背景分布。中部、東部白堊紀、三疊紀花崗閃長巖、花崗巖大面積分布區，顯示地球化學背景、低背景分布，局部為高背景分布。中部和北東部二疊紀花崗閃長巖、花崗巖分布區，顯示為地球化學背景分布，局部為高背景分布。

4)Rb、Ga、Nb、Ta、Be元素分布特征

西部TJs?碎屑巖和DCn淺變質巖分布區，顯示為地球化學低背景分布。中西部Snk、Pt3ml.和Pt3mj.變質巖分布區，顯示為地球化學背景分布。中部T3xd、T1-2m中基性、中酸性火山巖分布區，顯示地球化學背景、高背景分布，局部形成異常。北東部P1y中酸性火山巖、變質巖分布區，顯示地球化學背景、高背景分布，局部形成異常。中南部Pt1C.中深變質巖分布區，顯示地球化學背景、高背景分布，并形成面積較大的異常。中部、東部白堊紀、三疊紀花崗閃長巖、花崗巖大面積分布區，顯示地球化學背景分布，局部地段顯示低背景或高背景分布。中部和北東部二疊紀花崗閃長巖、花崗巖分布區，顯示地球化學背景、低背景分布。

5)Pb、Zn、Ag、Cd、Li元素分布特征

西部TJs?碎屑巖和DCn淺變質巖分布區，顯示為地球化學低背景分布，局部出現高背景分布。中西部Snk、Pt3ml.和Pt3mj.變質巖分布區，顯示為地球化學背景、高背景分布，局部地段顯示低背景分布。中部T3xd、T1-2m中基性、中酸性火山巖分布區，總體顯示地球化學低背景分布。北東部P1y中酸性火山巖、變質巖分布區，顯示地球化學背景分布，局部為高背景分布，并形成局部異常。中南部Pt1C.中深變質巖分布區，Pb、Cd、Li顯示地球化學背景、高背景分布，并形成局部異常；Zn、Ag、顯示地球化學低背景分布。中部、東部白堊紀、三疊紀花崗閃長巖、花崗巖大面積分布區，顯示地球化學背景分布，局部地段呈高背景或低背景分布。中部和北東部二疊紀花崗閃長巖、花崗巖分布區，顯示地球化學背景分布，局部地段呈低背景或高背景分布。

6)Sn、W、Bi、Mo元素分布特征

西部TJs?碎屑巖和DCn淺變質巖分布區，顯示為地球化學低背景分布，局部地段顯示背景分布。中西部Snk、Pt3ml.和Pt3mj.變質巖分布區，顯示為地球化學背景分布，局部顯示高背景分布，局部地段形成弱異常。中部T3xd、T1-2m中基性、中酸性火山巖分布區，顯示地球化學低背景或背景分布。北北東部P1y中酸性火山巖、變質巖分布區，顯示地球化學背景分布，局部為高背景分布。中南部Pt1C.中深變質巖分布區，Sn、W、Bi顯示地球化學背景、高背景分布，并形成局部異常；Mo顯示地球化學低背景分布。中部、東部白堊紀、三疊紀花崗閃長巖、花崗巖大面積分布區，顯示地球化學背景分布，局部顯示低背景或高背景分布。中部和北東部二疊紀花崗閃長巖、花崗巖分布區，Sn、W、Bi顯示地球化學背景、高背景分布，并形成局部異常；Mo顯示地球化學背景或低背景分布。

3.2.2 元素組合特征

元素的組合關系可以反映一定的地質-地球化學環境，為元素之間的親和關系[5]，可分為五類元素組合：

1)第一類：Ce、La組合，反映與花崗偉晶巖、花崗閃長巖、花崗巖有關的稀土成礦元素組合。

2)第二類：As、Sn、Bi組合，Sn、Bi反映高溫熱液活動特征，As反映低溫熱液活動特征，該組合反映As在測區的地表水系沉積物中含量高低變化與Sn、Bi含量變化較一致。

3)第三類：Cd、Zn、Pb、Ag、Li組合，反映中低溫熱液活動特征和構造、熱液活動的多期性及成礦類型的多樣性。

4)第四類：Ga、Nb、Be、Ta、Zr、Y、F、Rb、Cr、Ni、Co、P、Cu組合，反映花崗偉晶巖、花崗巖、中基性火山巖分布特征，用0.55距離系數可以劃分為兩個亞類，即Ga、Nb、Be、Ta、Zr、Y、F、Rb亞類和Cr、Ni、Co、P、Cu亞類，前者反映花崗偉晶巖、花崗巖分布特征，后者反映中基性火山巖分布特征。

5)Ge，Mo，W，Au，Sb，Hg單獨各成一組，在水系沉積物中Ge、Mo與第四類中第一亞類組合更為密切一些，而Au、Sb、Hg則與第三類中低溫元素組更為密切一些。

4 找礦遠景區的劃分

找礦遠景區的劃分原則：

1)將元素組合相近，地質特征相似，成礦作用大致相同的異常集中區劃分為同一異常帶。

2)將同一異常帶中最具有找礦價值的甲1、乙2、丙類異常分布區圈定為找礦遠景區。

(1)Ⅰ級找礦遠景區：成礦地質條件極好，找礦標志明顯，礦(化)點數多，資源潛力大的甲1、乙2類異常集中分布區(見圖1、圖2)。

(2)Ⅱ級找礦遠景區：成礦地質條件好，找礦標志較明顯，有礦(化)點分布，資源潛力較大的甲1、乙2類異常集中分布區。

(3)Ⅲ級找礦遠景區：成礦地質條件較好，具一定找礦遠景的乙2、丙類異常分布區。

根據上述原則，結合異常分布特征及區域地質背景，測區由西向東以鍋底塘-徐家灣-大平地一線、大平掌-麥地村-榮上村-中寨一線的斷裂為界，將全區劃分為3個地球化學異常帶，即鍋底塘-龍潭寨鉛、鋅、銅、金多金屬地球化學異常帶、大壩-劉家寺-白草嶺鈰、銣、錫多金屬地球化學異常帶和馬街-茶家-中寨鈰、銅、鋅、鉬多金屬地球化學異常帶。并進一步圈定了三個找礦遠景區(其中Ⅰ級1個，Ⅱ級1個，Ⅲ級1個)。找礦遠景區劃分見表3。

表3 找礦遠景區劃分表

5 結論

1)通過1 ∶5萬水系沉積物地球化學測量，查明了鳳慶縣-云縣地區地區29種元素的分布規律和成礦潛力。初步認為鈰、鑭、釔、銣、鉛、鋅、銅、錫是區內的主要礦種，具有良好的找礦前景。

2)劃分3個找礦遠景區(見圖3)，鍋底塘-龍潭寨鉛、鋅、銅、金多金屬Ⅱ級找礦遠景區、大壩-劉家寺-白草嶺鈰、銣、錫多金屬Ⅰ級找礦遠景區和馬街-茶家-中寨鈰銅鋅鉬多金屬Ⅲ級找礦遠景區。

3)在找礦遠景區中，圈定出7個找礦靶區，大壩-劉家寺-白草嶺鈰、銣、錫多金屬Ⅰ級找礦遠景區成礦地質條件最好，已圈定出2個A級找礦靶區，即白草嶺-洛黨鈰鑭釔多金屬A級找礦靶區和大壩-劉家寺鈰鑭釔多金屬A級找礦靶區。