吉林省安图县亮兵地区稀有元素矿产找矿前景分析

第３９卷　第２期２０２０年０６月 吉　林　地　质ＪＩＬＩＮＧＥＯＬＯＧＹ
Ｖｏｌ ３９　Ｎｏ ２
Ｊｕｎ ２０２０ 文章编号：１
００１—２４２７（２０２０）０２—１５—５吉林省安图县亮兵地区稀有元素矿产找矿前景分析
肖永春１，张　旭１，刘　强１，刘　闯１，陆　浩２
１ 吉林省地质调查院，吉林长春　１３０１０２；２ 吉林省地矿勘察设计研究院，吉林长春　１３００６１
摘要：工作区位于安图县亮兵镇，成矿地质条件复杂。

北部发育有上二叠统解放村组残余海盆相细碎屑岩建造、早侏罗世中酸性侵入岩，南部分布有中三叠世二长花岗岩。

１∶５万水系沉积物测量圈出１８个Ｌｉ、Ｂｅ、Ｃｅ、Ｌａ、Ｎｂ、Ｙ等元素综合异常，结合区域地质资料认为，区内稀有元素的成矿作用主要与中三叠世花岗岩有关，工作区南部具有良好找矿前景。

关键词：亮兵岩体；稀有元素矿产；水系沉积物异常；独居石中图分类号：Ｐ６１８ ７ 文献标识码：Ａ
收稿日期：２０２０ ０３ ２０；改回日期：２０２０ ０４ ２５作者简介：肖永春（１９６９－），男，吉林九台人，吉林省地质调查院高级工程师。

①松权衡，于　城，张廷秀，等．吉林省矿产资源潜力评价成果报告［
Ｒ］．吉林省地质调查院，２０１３：１ ８０６．ＰｒｏｓｐｅｃｔａｎａｌｙｓｉｓｆｏｒｒａｒｅｅｌｅｍｅｎｔｍｉｎｅｒａｌｓｉｎＬｉａｎｇｂｉｎｇａｒｅａ
ＡｎｔｕＣｏｕｎｔｙ，ＪｉｌｉｎＰｒｏｖｉｎｃｅ
ＸＩＡＯＹｏｎｇ ｃｈｕｎ１，ＺＨＡＮＧＸｕ１，ＬＩＵＱｉａｎｇ１，ＬＩＵＣｈｕａｎｇ１，ＬＵＨａｏ
２
１ ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃＳｕｒｖｅｙｏｆＪｉｌｉｎＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３０１０２，Ｃｈｉｎａ；２ ＩｎｓｔｉｔｕｔｅｏｆＧｅｏｌｏｇｉｃａｎｄＭｉｎｅｒａｌＲｅｓｏｕｒｃｅｓＥｘ ｐｌｏｒａｔｉｏｎａｎｄＤｅｓｉｇｎｏｆＪｉｌｉｎＰｒｏｖｉｎｃｅ，Ｃｈａｎｇｃｈｕｎ１３００６１，Ｊｉｌｉｎ，Ｃｈｉｎａ
Ａｂｓｔｒａｃｔ：ＴｈｅｗｏｒｋｉｎｇａｒｅａｉｓｌｏｃａｔｅｄｉｎＬｉａｎｇｂｉｎｇＴｏｗｎ，ＡｎｔｕＣｏｕｎｔｙ，ａｎｄｔｈｅｍｅｔａｌｌｏｇｅｎｉｃｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓａｒｅｃｏｍ ｐｌｅｘ．Ｉｎｔｈｅｎｏｒｔｈｅｒｎｐａｒｔｏｆｗｏｒｋｉｎｇａｒｅａ，ｔｈｅｒｅｉｓａｆｉｎｅｃｌａｓｔｉｃｒｏｃｋｆｏｒｍａｔｉｏｎｏｆｒｅｓｉｄｕａｌｍａｒｉｎｅｂａｓｉｎｆａｃｉｅｓｏｆＪｉｅｆａｎｇｃｕｎＦｏｒ ｍａｔｉｏｎｏｆＵｐｐｅｒＰｅｒｍｉａｎ，ａｎｄＥａｒｌｙＪｕｒａｓｓｉｃｍｉｄ ａｃｉｄｉｎｔｒｕｓｉｖｅｒｏｃｋ．ＴｈｅＭｉｄｄｌｅＴｒｉａｓｓｉｃｍｏｎｚｏｎｉｔｉｃｇｒａｎｉｔｅｄｉｓｔｒｉｂｕｔｅｓｉｎｔｈｅｓｏｕｔｈ．ＥｉｇｈｔｅｅｎｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅａｎｏｍａｌｉｅｓｏｆＬｉ，Ｂｅ，Ｃｅ，Ｌａ，Ｎｂ，Ｙａｎｄｏｔｈｅｒｅｌｅｍｅｎｔｓｈａｖｅｂｅｅｎｄｅｌｉｎｅａｔｅｄｂｙ１∶５００００ｓｔｒｅａｍｓｅｄｉｍｅｎｔｓｕｒｖｅｙ．Ｃｏｍｂｉｎｅｄｗｉｔｈｒｅｇｉｏｎａｌｇｅｏｌｏｇｉｃａｌｄａｔａ，ｉｔｉｓｃｏｎｓｉｄｅｒｅｄｔｈａｔｔｈｅｍｉｎｅｒａｌｉｚａｔｉｏｎｏｆｒａｒｅｅｌｅｍｅｎｔｓｉｎｔｈｅｒｅｇｉｏｎｉｓｍａｉｎｌｙｒｅｌａｔｅｄｔｏｔｈｅＭｉｄｄｌｅＴｒｉａｓｓｉｃｇｒａｎｉｔｅ，ａｎｄｔｈｅｓｏｕｔｈｏｆｔｈｅｗｏｒｋｉｎｇａｒｅａｈａｓｇｏｏｄｐｒｏｓｐｅｃｔｉｎｇｐｏｔｅｎｔｉａｌ．Ｋｅｙｗｏｒｄｓ：ＴｈｅｒｏｃｋｍａｓｓｏｆＬｉａｎｇｂｉｎｇ；ｒａｒｅｅｌｅｍｅｎｔｍｉｎｅｒａｌｓ；ｓｔｒｅａｍｓｅｄｉｍｅｎｔａｎｏｍａｌｙ；ｍｏｎａｚｉｔｅ
０　引言
“三稀（稀土、稀散、稀有）”矿产被认为是当前及今后培育发展战略性新兴产业———新一代信息技术、节能环保、高端装备制造、新材料、新能源汽车等新兴产业所需要的“三稀”功能材料、
结构材料，普遍受到高度重视［１］。

为了满足国民
经济快速发展对于“三稀”矿产原料的需求，加强对我省“三稀”矿产找矿工作显得十分重要。

吉林省矿产资源潜力评价研究成果显示①，吉
林省安图县亮兵地区稀有稀土元素Ｌ
ａ、Ｙ、Ｌｉ、Ｎｂ、Ｓｒ、Ｎｂ、Ｔａ及放射性元素Ｕ均呈较高的背景晕分布，离散程度较大，与地壳克拉克值和吉林省均值相比均大于１，是稀有元素矿产的有利找矿靶区。

２
０１９年度，吉林省地质调查院对该区进行了１∶５００００水系沉积物测量工作，本文根据水系异常分布情况，结合区域“三稀”矿产成矿地质背景，对工作区找矿前景进行了分析，为本区“三稀”矿产找矿工作，提供一些思路。

１　地质概况
１ １　地层
工作区地层主要为晚古生界及中生界，出露于西部及北部（图１）。

晚古生界为上二叠统解放村组，主要出露于工作区北部柳树河林场一带，北东向分布。

岩性以凝灰质的砂岩、粉砂岩为主夹有板岩和少许凝灰岩，偶夹泥粒屑灰岩，其上部含大量的植物化石，下部含海相动物化石，局部见动物化石与植物化石共生。

为残余海盆相细碎屑岩建造。

中生界主要有上三叠统托盘沟组中酸性火山熔岩、火山碎屑岩，马鹿沟组河流相碎屑岩，天桥岭组酸性火山岩、中酸性火山熔岩及火山碎屑岩，中—上侏罗统屯田营组杂色安山岩、安山质凝灰岩、安山质凝灰角砾岩，下白垩统泉水村组安山岩、安山质集块岩、安山质角砾凝灰熔岩，大砬子组砂质砾岩、含砾粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩。

１ ２　侵入岩
侵入岩发育，为工作区主要岩石类型。

中三叠世二长花岗岩，呈岩基状分布于工作区南部，区域上为亮兵岩体的一部分，锆石ＵＰｂ年龄为（２４７±１）Ｍａ。

中—细粒花岗结构，矿物成分主要有石英、斜长石、碱长石、黑云母等。

副矿物组合主要为锆石磷灰石褐铁矿，并含有独居石、石榴石等富稀土和高铝矿物。

早侏罗世侵入岩，岩石类型主要有花岗闪长岩、二长花岗岩、碱长花岗岩。

花岗闪长岩呈岩基状北东向展布，分布于工作区中部，全岩矿物ＲｂＳｒ等时线（１９６±４）Ｍａ；二长花岗岩呈岩株状、岩枝状分布于工作区中部；碱长花岗岩呈岩株状分布于工作区南部，锆石ＵＰｂ年龄（１９０±２）Ｍａ。

造岩矿物主要为石英、碱长石、斜长石、黑云母等，副矿物组合特征主要为锆石＋磁铁矿＋磷灰石＋榍石。

１ ３　构造
断裂构造发育，以北东、北西向为主。

北西向断裂构造形成时间较早，为长春—延吉古亚洲洋隐匿对接带平行次级构造，属古亚洲洋构造体系，为区内解放村组、中三叠世花岗岩的主要控岩构造。

晚三叠世以后继续活动，并成为环太平洋构造体系的一部分，也具有一定程度的控岩作用。

北东向断裂构造形成较晚，属敦密断裂带平行次级断裂，错断、切割了北西向断裂构造。

主要为东明沟—东石河断裂，北东、南西向延伸出工作区，长约２１ｋｍ。

表现为逆断层特征，两侧岩石发育与断层面产状相近的剪节理，断层附近岩石破碎，见断层角砾岩，碎裂岩、呈棱角状。

为早侏罗世花岗闪长岩及晚三叠世天桥岭组和马鹿沟组等地层的主要控岩构造。

２　１∶５００００水系沉积物异常特征
２０１９年，吉林省地质调查院在工作区开展了１∶５００００水系沉积物测量工作，全区共圈出１８个综合异常，如图１所示。

筛选出６处重点异常区：ＨＳ１、ＨＳ３、ＨＳ４、ＨＳ１１、ＨＳ１４、ＨＳ１８，其主要特征如下：
（１）ＨＳ１：异常位于沙河西南６ ０ｋｍ的沟口一带（东经：１２８°５０′～１２８°５４′；北纬：４３°２２′～４３°２５′），异常呈北西向展布，面积约１０ ８ｋｍ２。

异常区内北部出露解放村组，被早侏罗世花岗闪长岩侵入，南部呈残留孤岛状。

岩性以凝灰质的砂岩、粉砂岩为主夹有板岩和少许凝灰岩，岩石角岩化特征明显，见有红柱石角岩。

异常元素的分布特征显示，异常与岩体侵入地层的接触带关系密切。

异常走向北西，元素组合为Ｌｉ、Ｂｅ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｙ、Ｎｂ、Ｓｒ等，其中Ｂｅ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｙ、Ｎｂ等元素异常套合较好。

该异常强度较大、峰值较高，Ｌａ峰值８２ ７×１０－６，平均值４９ ８×１０－６；Ｎｂ峰值２２ ２×１０－６，平均值１７ ７×１０－６；Ｙ峰值４１ ０×１０－６，平均值３６ ６×１０－６；Ｂｅ峰值３ ７×１０－６，平均值３ ２×１０－６；Ｃｅ峰值１１１ ６×１０－６，平均值８８ ６×１０－６；Ｌｉ峰值４９ １×１０－６，平均值４３ ３×１０－６；Ｓｒ峰值４９０×１０－６；平均值４６８×１０－６。

该异常与１∶２０万水系沉积物测量镧、锂、钇等元素异常重现性好。

（２）ＨＳ３：异常位于测区东北角东石河一带（东经：１２８°５７′～１２９°００′；北纬：４３°２３′～４３°２５′），呈北东向展布，北东侧未封闭，面积７ ９ｋｍ２。

区内出露有马鹿沟组地层、早侏罗世花岗闪长
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１ 吉　林　地　质 第３９卷
图１　工作区综合地质简图
Ｆｉｇ １　Ｃｏｍｐｒｅｈｅｎｓｉｖｅｇｅｏｌｏｇｉｃｓｋｅｔｃｈｏｆｗｏｒｋｉｎｇａｒｅａ
１．第四系；２．上三叠统至下白垩统火山—沉积岩；３．上二叠统解放村组；４．早侏罗世碱长花岗岩；５．早侏罗世二长花岗岩；６．早侏罗世花岗闪长岩；７．中三叠世二长花岗岩；８．１∶５万水系沉积物异常编号；９．１∶２０万重砂测量独居石高值点；１０．断层
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１第２期 肖永春，等：吉林省安图县亮兵地区稀有元素矿产找矿前景分析
岩，北东向断裂构造贯穿异常区。

马鹿沟组岩性以正常碎屑沉积为主，夹部分火山喷发沉积物，可分为上、中、下三个部分，下部为碎屑岩，中部夹少量中性熔岩，局部片理化较强。

异常与断裂构造、地质体接触带走向一致，显示异常受岩体、地层、构造三位一体控制明显，是有益组分带出带入的重要地球化学障，也是矿化的有利场所。

异常元素组合为Ｌｉ、Ｂｅ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｙ、Ｎｂ，其中Ｃｅ、Ｌａ、Ｙ、Ｌｉ异常规模较大（Ｂｅ、Ｎｂ相对较小），空间上Ｌａ、Ｙ套合好（见图１）。

Ｌａ峰值７７ ９×１０－６，平均值５１ ６×１０－６；Ｎｂ峰值１９ ２×１０－６，平均值１８ １×１０－６；Ｙ峰值４３ ２×１０－６，平均值３３ ５×１０－６；Ｂｅ峰值３ ２×１０－６，平均值２ ９×１０－６；Ｃｅ峰值１２３ ６×１０－６，平均值９３ ８×１０－６；Ｌｉ峰值５０ ３×１０－６，平均值４２ ３×１０－６。

（３）ＨＳ４：异常位于测区北部东北沟至朱蛮沟一带（东经：１２８°５３′～１２８°５６′；北纬：４３°２２′～４３°２４′），呈不规则状近北东向展布，面积５ ７ｋｍ２。

异常区内主要出露有中二叠统解放村组、上三叠统天桥岭组地层及早侏罗世花岗闪长岩体、二长花岗岩体。

脉岩有闪长岩脉、花岗细晶岩脉、花岗岩脉等。

北东向断裂构造贯穿异常区。

解放村组岩性主要有变质粉砂岩、粉砂泥质板岩、凝灰质砂岩、大理岩等，岩石具不同程度角岩化。

天桥岭组是一套酸性火山岩、中酸性火山熔岩及火山碎屑岩，主要岩性有流纹岩、流纹质凝灰岩，夹有凝灰质砂岩，被早侏罗世花岗闪长岩、二长花岗岩侵入。

异常与断裂构造、地质体接触带走向一致，显示异常受岩体、地层、构造三位一体控制明显。

气成热液活动强烈，显示优良的成矿地质背景和条件，是寻找独居石等稀有、稀土矿的重要靶区。

该异常元素组合为Ｂｅ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｙ、Ｎｂ等，异常规模较大，空间上各元素套合较好。

Ｙ元素异常面积较大，Ｌａ元素异常次之，异常吻合程度高。

Ｌａ峰值１２５×１０－６，平均值５５ ６×１０－６，具有二级浓集中心。

Ｎｂ峰值１９ ２×１０－６，平均值１７ ６×１０－６；Ｙ峰值５５ ９×１０－６，平均值３３ ８×１０－６；Ｃｅ峰值１３３ ２×１０－６，平均值９８ ６×１０－６。

（４）ＨＳ１１：异常位于测区西部东明沟（东经：１２８°４８′～１２８°５１′；北纬：４３°１９′～４３°２０′），呈近东西向展布，面积４ ０７ｋｍ２。

异常区内出露主要有马鹿沟组、天桥岭组地层、中三叠世二长花岗岩，异常区北西边部有北东向断裂构造通过。

异常区下游有自然重砂独居石异常，Ｂｅ、Ｌｉ、Ｙ、Ｌａ异常与１∶２０万水系异常重现性好，显示了较好的找矿潜力。

异常元素组合为Ｌｉ、Ｂｅ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｙ、Ｎｂ等，Ｌａ、Ｃｅ异常面积较大，连续性好，套合较好，其它元素异常面积较小。

Ｌａ峰值１０２ ５×１０－６，平均值６９ ３×１０－６；Ｎｂ峰值１９ ０×１０－６，平均值１８ ２×１０－６；Ｙ峰值４３ ３×１０－６，平均值４３ ３×１０－６；Ｃｅ峰值１１１ ３×１０－６，平均值８７ ７×１０－６。

Ｌａ元素具中、外二级浓度分带。

（５）ＨＳ１４：异常位于青林村以东青松背沟地区，呈近北东向展布，西侧未封闭，面积９ ７３ｋｍ２。

该异常区内出露大部分为下白垩统大砬子组，少量船底山组玄武岩等。

异常周边出露有中三叠世二长花岗岩。

大砬子组岩性以砂质砾岩、含砾粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩为主。

异常区下游有自然重砂独居石异常。

异常元素组合为Ｌｉ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｂ等，元素套合较好。

Ｌａ峰值４９ ２×１０－６，平均值４３ ４×１０－６；Ｎｂ峰值２０ ２×１０－６，平均值１６ ７×１０－６；Ｃｅ峰值１２１ ６×１０－６，平均值８７ ０×１０－６。

（６）ＨＳ１８：异常位于测区东南部五一村一带，呈不规则状近北东向展布，面积１２ ４９ｋｍ２。

异常区内主要出露有白垩系大砬子组、侏罗系屯田营组地层；中侏罗世正长花岗岩、早侏罗世花岗闪长岩体、晚二叠世—早三叠世二长花岗岩体、早侏罗世闪长岩体。

大砬子组岩性以砂质砾岩、含砾粗砂岩、中砂岩、细砂岩、粉砂岩为主，覆盖于侏罗系屯田营组及晚二叠世—早三叠世二长花岗岩体之上。

屯田营组岩石类型以杂色安山岩、安山质凝灰岩、安山质凝灰角砾岩为主。

水系Ｓｒ高值点即落在接触带中，表征该环形接触带对１８号地球化学异常场的控制作用。

该异常元素组合为Ｂｅ、Ｌａ、Ｃｅ、Ｎｂ、Ｓｒ等，主要组分为Ｓｒ，叠加其中的是零散富集的Ｃｅ、Ｌａ、Ｂｅ。

Ｓｒ元素异常面积较大，其他元素异常较小，Ｓｒ元素具三级浓度分带。

Ｓｒ峰值２０８６×１０－６，平均值６４８×１０－６；Ｌａ峰值６２×１０－６，平均值５６ ２×１０－６；Ｎｂ峰值１８ ８×１０－６，平均值１８ ８×１０－６；Ｂｅ峰值４ １×１０－６，平均值３ ４×１０－６；Ｃｅ峰值１３３ ９×１０－６，平均值１０５ ６×１０－６。

３　找矿方向分析
岩浆活动是地壳运动的重要内容之一，其演化
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１ 吉　林　地　质 第３９卷
过程中可使其内的成矿物质聚集而形成矿床。

不同类型的花岗岩具有各自不同的成矿专属性，幔源或壳幔混合源型花岗岩主要与Ａｕ、Ｃｕ、Ｐｂ、Ｚｎ、Ａｇ等成矿元素有关，地壳重熔型花岗岩主要与Ｗ、Ｓｎ、Ｂ、Ｆ、稀土、稀有及放射性元素有关［２］。

工作区处于敦密断裂带南部，松（嫩）佳（木斯）兴（凯）地块南部陆缘活动带上，长春—延吉（古亚洲洋）隐匿对接带北侧（图１）。

中三叠世，工作区处于古亚洲洋闭合后的构造伸张阶段，地壳拉伸减薄引发幔源岩浆侵入作用，底侵幔源岩浆的固结产物随深度变化冷却相变，并导致岩石密度逐渐增加，从而触发岩石圈拆沉作用［３］。

拆沉作用使热的软流圈物质直接与地壳岩石接触，导致地壳大规模变热，地幔隆起造成地温升高，进而引起中下地壳重熔形成以壳源为主的花岗岩［４］。

除本区的亮兵二长花岗岩（２４７±１）Ｍａ外，区域上类似侵入岩还有邻区二合店岩体石英正长岩２５３Ｍａ，和龙的勇新岩体二长花岗岩（２３８ ７±１ ５～２３６ ９±１ １）Ｍａ［４］、百里坪二长花岗岩（２４８±２～２４５±３）Ｍａ，吉中地区大玉山花岗闪长岩（２４８±４）Ｍａ、辽源椅山二长花岗岩（２４７±１）Ｍａ、辽源小四平二长花岗岩（２４２±７）Ｍａ等［５］，岩石化学特征高硅富铝贫镁，过铝质、高钾钙碱性系列，形成于同碰撞造山末期构造环境。

这些以壳源为主的花岗岩，不同程度地富集稀有元素（可能与源岩有关），富集程度较高的有亮兵岩体、二合店岩体、东清岩体（该岩体黑云母斜长花岗岩时代较老，为华力西期［５］）等，副矿物中见有独居石、石榴石等富稀土和高铝矿物［６］，为稀有元素矿产的形成奠定了基础。

早侏罗世，在左行走滑张扭性应力场制约下，区域上该时期形成的侵入岩以石英闪长岩花岗闪长岩二长花岗岩碱长花岗岩组合为主，为中低钾钙碱性—高钾钙碱性系列。

在现代活动大陆边缘花岗岩和火山岩组合中，钙碱性岩浆成分中有大量俯冲洋壳成分的贡献，代表的是活动大陆边缘构造环境［７］。

包括工作区的碱长花岗岩锆石ＵＰｂ年龄（１９０±２）Ｍａ［５］在内，稀有元素为正常含量，不具备稀土矿成矿地质条件。

晚侏罗世，敦—密断裂呈北东向左行走滑断层，诱导产生了北西向的次一级张性断裂。

在北西向拉张机制下，邻区二合店形成寒葱岭序列碱性花岗岩（锆石ＵＰｂ年龄１４６ ９Ｍａ）［８］以及有关的稀有矿产；安图东清岩体中，石榴石二长花岗岩、石榴石碱长花岗岩及二云母花岗岩的锆石ＵＰｂ年龄分别为（１５９±５）Ｍａ、（１６２±１）Ｍａ、（１５８±２）Ｍａ，伟晶岩（富含独居石等矿物）的二个白云母样品的ＫＡｒ年龄分别为１５９ ５９Ｍａ和１５５ ９Ｍａ［９］，大型独居石砂矿床与东清岩体风化剥蚀有关［５］。

可见晚侏罗世是吉林省一个重要的稀有矿产成矿期，是在以壳源为主的富稀有元素的中三叠世侵入岩基础上岩浆进一步演化富集成矿。

工作区南部亮兵岩体分布区，发育１∶５万水系沉积物异常、独居石的重砂异常（图１），为Ｎｂ、Ｔａ等稀有元素矿产提供了找矿线索。

类比邻区二合店稀有矿产、东清独居石砂矿床，亮兵岩体内部形成伟晶岩型矿产也是有可能的。

４　结论
（１）工作区内中三叠世二长花岗岩富集稀有元素，副矿物中见有独居石、石榴石等富稀土和高铝矿物，具备一定的稀有稀土矿产成矿地质条件。

（２）工作区南部的中三叠世亮兵岩体二长花岗岩分布区，尤其是水系沉积物异常编号ＨＳ１２～ＨＳ１４分布区，值得进一步开展稀有元素矿产找矿工作。

参考文献：
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