内蒙古额尔古纳地区土壤地球化学特征及其找矿意义

内蒙古额尔古纳地区土壤地球化学特征及其找矿意义
王东彬;屈嘉骥
【摘要】为进一步提供内蒙古额尔古纳地区的找矿可靠依据,在区开展了1:50 000土壤地球化学测量工作.通过对土壤样品进行元素相关特征参数的统计分析,根据不同的地质背景,将研究区划分为6个地质子区,并对各子区内的土壤样品再次进行了元素相关特征参数统计分析.研究表明:①该区为Sb、Mo等金属的重要成矿区域;②早白垩世白音高老组(K1b)、奥陶纪正长花岗岩(Oξγ)、石炭纪正长花岗岩(Cξγ)为该区最有利的成矿母源层;③Ht-11组合异常为该区较重要的找矿靶区,值得进一步开展工作.
【期刊名称】《现代矿业》
【年(卷),期】2017(000)009
【总页数】5页(P58-62)
【关键词】土壤地球化学测量;地质子区;成矿母源层;找矿靶区;找矿意义
【作者】王东彬;屈嘉骥
【作者单位】黑龙江科技大学矿业工程学院;黑龙江石宝科技有限公司
【正文语种】中文
研究区位于内蒙古自治区东北部，行政区划隶属内蒙古自治区额尔古纳市管辖。

额尔古纳成矿带处于西伯利亚板块东南缘蒙古—兴安造山带内，得尔布干深大断裂西侧，是一个贵金属、有色金属成矿密集区[1]。

内蒙古额尔古纳地区位于该成矿带中—南段，出露岩性以中生代火山岩为主，属大兴安岭花岗岩带的组成部分。

研究区以往勘查程度较低，近年来，众多地质学者在大兴安岭地区中生代火山岩中找矿已有所突破，引起了学术界对该区中生代火山岩成矿极大的关注[2-5]。

由于
研究区内地表露头出露较差，故研究该区土壤地球化学特征，对于区内找矿具有重要的指导意义。

1.1 地层
研究区出露的地层由老至新可划分为古生界中—下奥陶统乌宾敖包组(O1-2w)、中生界中侏罗统塔木兰沟组(J2tm)、上侏罗统满克头鄂博组(J3mk)、玛尼吐组
(J3mn)，下白垩统白音高老组(K1b)、梅勒图组(K1m)以及新生界第四系更新统红旗沟组(Qphq)、全新统坡积砂土碎石(Qhdl)、冲洪积砂砾石层(Qhalp)(表1)。

1.2 侵入岩
区域岩浆活动频繁，以火山喷发为主，局部有小面积岩浆侵入。

研究区内侵入岩不甚发育，呈岩株状和岩枝状产出，可划分为奥陶纪正长花岗岩、石炭纪正长花岗岩，属大兴安岭花岗岩带的组成部分(表2)。

1.3 构造
研究区以NE向断裂构造为主，NW向等断裂构造次之。

由于多次构造变动，致使研究区断裂构造极为发育，其中以燕山早期断裂活动表现得最为明显和强烈。

规模大、延续时间长、活动强烈及多次复合为研究区内主要断裂构造的共性。

研究区位于鄂伦春晚古生代中期增生带中段，西北邻NE走向得尔布干深大断裂，东南部被NE走向帕英湖—八一牧场大断裂穿过。

受NE向大断裂控制，研究区所在区域属根河—海拉尔中生代火山盆地之中晚侏罗世—早白垩世火山断陷区，具体位于三
河镇复向斜内。

中生代中—晚期为巨型凹陷构造，燕山期火山岩占据了凹陷区的
绝大部分。

石炭纪岩体位于研究区东南角的石灰窑隆起区内，岩体呈NE向展布，表明华力西晚期区内NE向构造较活跃。

2.1 元素含量及变化特征
元素在不同地质单元的分布，反映了元素的时空演化特征。

为分析元素在研究区内各地质单元的分布特征，将各地质单元内各元素的平均含量与全区各元素的平均含量相比计算浓集系数C，并统计其变异系数Cv(Cv为元素含量标准离差So与研究区元素平均含量之比)，Cv可有效元素的分异特征。

定义C<0.8为贫化、
0.8≤C<1.2为基本相当、C≥1.2为富集，CV<0.5为弱分异、0.5≤Cv<1为明显分异、Cv≥1为强分异[6]。

将研究区内采集的7 943 件土壤样品进行了元素特征参
数统计分析，结果见表3。

由表3可知：研究区Sn、Ag、Au、Cu的C值大于1.2，说明该4种元素在区内较富集；Pb、Bi、W、As、Zn、Mo的C值为0.8～1.2，说明该类元素平均含量与全区各元素的平均含量相当，富集现象不显著；Pb的C值小于0.8，说明Pb
在区内较贫化。

研究区元素Cv值由大到小排序为Mo、Pb、Ag、Au、Bi、Sb、Hg、Zn、As、W、Sn、Cu，其中Mo、Pb、Ag的Cv值大于1，属于强分异型；Au、Bi、Sb、Hg、Zn、As、W的Cv值为0.5～1，属于较强分异型；Cu、Sn
的Cv值均不大于0.5，属于弱分异型。

进一步分析表明，研究区内Ag不仅为富集元素，而且属于强分异元素，说明其在研究区中富集成矿的可能性较大；Mo、Pb、Au虽然富集程度与区域背景相当，
但其属于强分异—较强分异元素，说明该3种元素仍具有局部富集的可能性。

研
究区地球化学场具有较不稳定的特点，区内存在一种或数种能使地球化学性质相似的元素共同富集的地球化学作用，因而区内可形成元素组合复杂、面积大、强度高的异常。

区内具备了形成元素组分复杂矿种的地球化学条件，有利于Ag、Mo、Pb、Au富集成矿，但由于Pb的C值为0.2，因而其富集成矿的可能性较小。

2.2 元素组合特征
将研究区土壤测量元素值进行R型聚类分析，有助于进一步分析区内元素组合规律，揭示各元素之间的伴生和共生特点。

各元素之间的相关系数见表4，根据R型
聚类分析结果，并结合元素特征参数的统计分析，按相关系数的相关水平将区内
12种元素分为两种组合(图1)。

研究区内12种元素可明显分为两组：一组为Au、Pb、Ag、Sn ，另一组为Mo、W、Bi、Hg、Cu、As、Sb，两组元素呈明显负相关(相关性系数为-0.06)。

(1)Au与Pb、Ag、Sn在0.01水平呈正相关，Pb与Ag在0.45水平下相关，并
与Sn在0.29水平下相关。

Pb与Ag为金属成矿元素组合相关性较强，为中低温热液矿化的反映。

(2)Mo与W、Bi、Hg、Cu、As、Sb、Zn在0.12水平呈正相关，Zn与W、Bi、Hg、Cu、As、Sb在0.33水平呈正相关，其中As与Sb在0.72水平下相关，Bi 与Hg在0.89水平下相关，与W在0.74水平下相关，并与Cu在0.61水平下相关，两者在0.6水平下相关，反映了Cu与W、Bi、Hg具有强势亲合关系，为中
高温热液矿化作用的反映。

2.3 各地质单元元素分布特征
元素在不同地质单元的分布，反映了元素的时空演化特征。

本研究根据地层年代、侵入岩时期、岩石组合特征以及各地质体的分布范围、出露面积等因素，对各元素与不同地质单元之间的关系以及在不同地质单元内的分布特征进行了分析，并将研究区划分为6个子区。

其中，1#子区为早白垩世白音高老组(K1b)，2#子区为晚
侏罗世玛尼吐组(J3mn)，3#子区为晚侏罗世满克头鄂博组(J3mk)，4#子区为中侏罗世塔木兰沟组(J2tm)，5#子区为石炭纪正长花岗岩(Cξγ)，6#子区为奥陶纪正长花岗岩(Oξγ)。

分别统计了6个子区中元素含量的浓集系数C、变异系数Cv、平均值及标准离差So，结果见表5。

各地质子区中元素分布特征如表6、表7所示。

由表6、表7可知：6#子区局部富集有高温元素Mo，低温元素Au在5#子区局
部富集，并且Au的指示元素Sb分别在5#、1#子区不仅富集，而具有强分异特
征；石炭纪正长花岗岩则富集有Pb、Zn、Ag等中温元素，不仅富集且具有强分异性，有利于成矿。

综上所述，各元素在各子区的分布基本反映了各地层的岩性特征，Au、Sb、Zn、Ag、Mo分别在各地层中有一定的富集，反映了各地层受到不同程度热液活动及构造的影响。

早白垩世白音高老组(K1b)地层和奥陶纪正长花岗岩(Oξγ)、石炭纪正长花岗岩(Cξγ)有利于主要成矿元素及成矿指示元素富集，为成矿有利地层。

3.1 单元素异常特征
为进一步确定研究区有利找矿靶区的位置，对区内所有元素进行了单元素异常圈定及组合异常分类划分研究。

在进行单元素异常圈定时，需确定异常下限，区内元素含量均服从对数正态分布，将元素含量值转换为对数，按照公式计算各元素的异常下限(其中，T为异常下限；K为可靠性系数，本研究取值为2)。

由于各地质子区元素含量变化较大，因此本研究对各地质子区的元素异常下限分别进行了计算(表8)。

在此基础上，在不同地质子区中分别圈定单元素异常，按异常下限的1、2、8倍划分异常的外、中、内带，不同子区间的单元素异常根据内插法拼接形成[6]，根据该原则，在研究区内圈定了12种元素异常共205处。

3.2 组合异常特征
将两个或两个以上的单元素异常进行套合，若套合面积大于单元素异常面积1/3以上者，可划分为一个组合异常，可按“由上至下、自左而右”的原则依次编号[6-7]，研究区共圈定出组合异常22处。

其中，Ht-11组合异常位于研究区西部，呼噜海图沟东部，整体呈不规则状NNW向分布，面积17.93 km2，主要由Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo等异常组成，是一套以贵金属元素和有色金属元素为主的组合异常(表9)。

该异常中，Au、Mo异常内中外带齐全，强度高，规模大，Au-29异常最大值为28.40×10-9，Mo-15异常最大值为395.00×10-6。

该异常位于中侏罗统塔木兰沟组(J2tm)玄武岩，上侏罗统满克头鄂博组(J3mk)流纹岩以及
玛尼吐组(J3mn)安山岩、安山质凝灰岩的接触带上。

经地表检查，该接触带上岩
石较破碎，部分流纹岩中见硅化、黄铁矿化、绿泥石化。

总体上看，该区具有良好的成矿地质条件，同时具备较好的化探异常，可见较好的矿化蚀变现象，故推断
Ht-11组合异常为矿致异常，为研究区较有利的找矿靶区。

(1)研究区内Au、Ag、Cu、Sn的浓集系数大于1.2，说明区内该类元素较富集。

研究区内Ag不仅为富集元素，而且为强分异元素，说明其在研究区中富集成矿的可能性较大。

(2)1#子区为Sb的主要富集成矿区，5#子区为Ag、As、Sb、Bi的主要富集成矿区，6#子区为Mo的主要富集成矿区，即早白垩世白音高老组(K1b)、奥陶纪正长花岗岩(Oξγ)、石炭纪正长花岗岩(Cξγ)为研究区最有利的成矿母源层。

(3)研究区Ht-11组合异常为较重要的找矿靶区，值得进一步开展工作。

【相关文献】
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