賈立民　劉洪章

(河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所，河北 廊坊　065000)

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內(nèi)蒙古烏爾吉地區(qū)水系沉積物工作方法及應(yīng)用

賈立民劉洪章

(河北省區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查研究所，河北 廊坊065000)

介紹了內(nèi)蒙古烏爾吉地區(qū)的地質(zhì)條件，利用水系沉積物，對(duì)該地區(qū)進(jìn)行了地球化學(xué)勘查，分析了各元素在水系沉積物中的分布特征，結(jié)果顯示：區(qū)內(nèi)As，Ag，Bi，Zn，Pb，Sb元素相對(duì)富集且分布不均勻，有成礦可能；Cu，Au元素雖無明顯富集，但有較強(qiáng)的分異性，也有成礦可能；賦礦地質(zhì)體為晚二疊世林西組、中二疊世哲斯組。

水系沉積物，地球化學(xué)勘察，地層，地質(zhì)條件

巖石在風(fēng)化作用下體積變小，顆粒在水流作用下運(yùn)移一段距離后在某些部位沉積下來，形成了水系沉積物；另外巖石中的一部分物質(zhì)被水溶解后帶入水系，因壓力、濃度等變化，也在某些部位沉積下來，形成了水系沉積物。顯然，水系沉積物樣品是一個(gè)上游匯水盆地中物質(zhì)的天然組合樣品，分析水系沉積物樣品可以得到上游匯水盆地中元素含量的平均值，即水系沉積物樣品可以得到一個(gè)很大范圍內(nèi)元素含量變化，進(jìn)而得到較大范圍、與礦化有關(guān)的地球化學(xué)異常，而巖石、土壤樣品只是代表采樣點(diǎn)一點(diǎn)的元素含量。

本文以內(nèi)蒙古自治區(qū)烏爾吉地區(qū)1∶50 000水系沉積物地球化學(xué)勘查為基礎(chǔ)，介紹了水系沉積物的工法方法，并利用勘查結(jié)果預(yù)測(cè)了區(qū)內(nèi)的成礦元素、成礦潛力、賦礦地質(zhì)體。

1　地質(zhì)背景

烏爾吉地區(qū)位于內(nèi)蒙古赤峰市東北部，工作區(qū)面積1 477 km2，出露地層從新到老：第四系，風(fēng)積、沖洪積、殘洪積、殘坡積、湖沼積，全區(qū)內(nèi)分布；上侏羅統(tǒng)，廣泛分布于區(qū)內(nèi)東南部及西北部，由白音高老組(J3b)、瑪尼吐組(J3mn)、滿克頭鄂博組(J3m)組成，火山巖、火山碎屑巖夾沉積巖建造；中侏羅統(tǒng)新民組(J2x)，局限于區(qū)內(nèi)的西南部，出露面積6.6 km2，陸相沉積碎屑巖和火山碎屑巖組合，局部地方夾煤層；上二疊統(tǒng)林西組(P3l)，巖性為雜色變質(zhì)礫巖、雜砂巖、長(zhǎng)石砂巖、板巖，出露面積16 km2，分布于區(qū)內(nèi)中部、西南部；中二疊統(tǒng)由哲斯組(P2zs)、大石寨組(P2d)組成，哲斯組巖性組合為碎屑巖、碳酸鹽巖和變質(zhì)板巖、變質(zhì)砂巖，大石寨組為中酸性火山巖夾變質(zhì)碎屑巖與碎屑巖，兩者呈北東走向分布于區(qū)內(nèi)中部、西部；下二疊統(tǒng)壽山溝組(P1s)，海相沉積碎屑巖組合，出露面積69 km2，呈北東走向分布于區(qū)內(nèi)中部、西部。

2　水系沉積物地球化學(xué)勘查

2.1取樣

在區(qū)內(nèi)進(jìn)行了1∶50 000地球化學(xué)勘查：1)取樣對(duì)象為水系沉積物，水系沉積物不發(fā)育地段取殘坡積的巖屑；2)密度4個(gè)/km2～5個(gè)/km2；3)樣品的-10目～+60目粒級(jí)段為測(cè)試對(duì)象；4)水系沉積物取樣位置在一級(jí)水系、二級(jí)水系上和三級(jí)水系的上游。

2.2不同年代地層中元素分布特征

利用X射線熒光光譜儀，對(duì)樣品進(jìn)行了元素含量測(cè)試(見表1)。由表1可知：

1)第四紀(jì)地層，Hg元素的平均含量偏高，Hg，Au元素的變異系數(shù)均偏高，說明Hg，Au元素在第四紀(jì)地層中的分布具有不均勻性，容易形成局部富集。

表1　區(qū)內(nèi)不同時(shí)代地層水系沉積物元素地化特征值統(tǒng)計(jì)表

2)白音高老組，各元素的平均含量均偏低，而Sb，Bi，Hg，Au元素變異系數(shù)偏高，造成Sb，Bi，Hg，Au在此地層中易局部富集。

3)滿克頭鄂博組，Ag，As，Sn，Au元素平均含量均偏低，而變異系數(shù)偏高，容易局部富集。

4)瑪尼吐組，Sn元素平均含量及變異系數(shù)均偏高，易局部富集。Zn，Pb，Ag，Bi，Hg，Au元素平均含量偏低，而變異系數(shù)偏高，造成這些元素在該地層中容易局部富集成礦。

5)新民組，Au元素平均含量及變異系數(shù)均高，造成Au元素在該地層富集成礦的可能較大。

6)林西組，Cu，Pb，Zn，Sn，Ag，Sb，Hg，Au，Mo，Bi元素平均含量及變異系數(shù)均較高，這些元素易局部富集成礦，呈異常區(qū)—高背景分布，因此Cu，Pb，Zn，Ag，Bi，Sb，Au元素的富集成礦與該地層密切相關(guān)。W元素平均含量偏高，而變異系數(shù)偏低，說明該元素的背景場(chǎng)較高，在地質(zhì)條件有利時(shí)會(huì)局部富集，造成該元素在本地層中呈高背景分布。

7)哲斯組，Cu，Zn，Pb，Sn，Ag，As，W，Sb，Bi，Au元素平均含量及變異系數(shù)均偏高，特別是Ag，W，Bi的變異系數(shù)最高，造成Ag，W，Bi元素在該地層中易富集成礦，分布極不均勻，呈高背景區(qū)—異常區(qū)分布。Mo元素平均含量偏低，而變異系數(shù)偏高，該元素在本地層中易局部富集，呈高背景—異常區(qū)分布。Ni元素在該地層中平均含量及變異系數(shù)均偏低，該元素在本地層中呈低背景—低值區(qū)分布。

8)大石寨組，Ni，Cu元素平均含量偏高，而變異系數(shù)偏低，因此Cu，Ni元素在該地層中的背景場(chǎng)較高，呈高背景—背景分布。Pb，Sn，Ag，W，As，Sb，Hg，Au元素平均含量及變異系數(shù)均偏高，在該地層中有局部富集的可能，呈異?！弑尘胺植肌?/p>

9)壽山溝組，Au，Ag，Bi元素平均含量及變異系數(shù)均最高，說明Au，Ag，Bi元素在該地層中分布極不均勻，易形成局部富集。Au元素的富集成礦與該地層密切相關(guān)。Cu，Ni元素平均含量偏高，而變異系數(shù)偏低，在該地層中的背景場(chǎng)較高，呈高背景—背景分布。而其他元素的平均含量及變異系數(shù)均偏高，易局部富集。這些元素在該地層中呈異常—高背景分布。

綜上所述，可得：1)林西組是全區(qū)主要的賦礦地質(zhì)體。富集元素有Cu，Pb，Zn，Ag，Sn，Sb，Bi，Au，Mo，這些元素在該地層中的平均含量及變異系數(shù)比其他地質(zhì)體高1倍～5倍。成礦元素Ag，Pb，Zn，Cu的平均含量比其他地質(zhì)體高16倍，均在異常下限以上，其中Zn元素平均含量是異常下限的3倍，Ag元素是異常下限的2倍。變異系數(shù)是其他地質(zhì)體的2倍～8倍。2)哲斯組為全區(qū)次要的賦礦地質(zhì)體。富集元素有Ag，W，As，Sn，在該地層中的平均含量均在異常下限以上，比其他地質(zhì)體高1倍～2倍，尤其是W，As，Sn，Ag元素，它們的平均含量(W 7.2×10-6，Sn 13.5×10-6，As 102×10-6，Ag 0.25×10-6)，變異系數(shù)(W 15，Sn 3.3，Ag 7.3，As 9.5)均比其他地質(zhì)體高4倍～15倍。

2.3元素在水系沉積物中的分布特征

1)元素的富集特征。為研究區(qū)內(nèi)水系沉積物中元素的分布特征，引用濃集克拉克值(k)，該值能較好地顯示元素的分布特點(diǎn)(見圖1，表2)。

圖1　區(qū)內(nèi)元素濃集克拉克值(k)排序圖

從圖1，表2可知：區(qū)內(nèi)富集系數(shù)大于1的元素有As，Bi，Sn，Sb，W，Ag，Pb，Zn，Ni，Mo，說明這些元素的背景場(chǎng)較高，是富集元素。Hg，Cu，Au元素的富集系數(shù)為0.5～1之間，說明這幾個(gè)元素的區(qū)域分布較穩(wěn)定。

2)元素的區(qū)域分布特征。區(qū)內(nèi)元素分布特征見表3，圖2，圖3。由表3，圖2，圖3可以看出：Ag，Cu，Pb，Zn，Bi，As，Au，Sb元素在本區(qū)的變異系數(shù)明顯偏高，尤其是Ag，Bi元素，其變異系數(shù)接近于2，說明Ag，Bi元素為本區(qū)主要富集成礦元素。而變異系數(shù)不小于1的元素有Cu，Pb，Zn，As，Sb，Au，說明這幾種元素易于局部富集，在成礦地質(zhì)條件具備時(shí)，很有可能成礦。Sn，Mo，Ni，Hg，W元素的變異系數(shù)為0.5～1之間，說明這幾種元素的區(qū)域分布相對(duì)均勻，成礦的幾率不大。

表2　區(qū)內(nèi)元素濃集克拉克值計(jì)算結(jié)果表

表3　區(qū)內(nèi)主成礦元素特征值表

圖2　區(qū)內(nèi)元素變異系數(shù)(Cv)排序(剔除)圖

圖3　區(qū)內(nèi)元素變異系數(shù)(Cv)排序(未剔除)圖

上述特征表明本區(qū)的As，Ag，Bi，Zn，Pb，Sb元素相對(duì)富集且分布不均勻，Cu，Au元素雖無明顯富集，但有較強(qiáng)的分異性，易在局部富集。這些元素具有較大的成礦可能；相對(duì)而言Ni，Hg，Sn，Mo，W雖然含量有貧有富，但分布均勻，不易成礦，只作為伴生元素出現(xiàn)。

3　結(jié)語

1)As，Ag，Bi，Zn，Pb，Sb元素相對(duì)富集且分布不均勻，Cu，Au元素雖無明顯富集，但有較強(qiáng)的分異性，易在局部富集。這些元素具有較大的成礦可能。

2)賦礦地質(zhì)體為晚二疊世林西組、中二疊世哲斯組，前者可勘查與Cu，Pb，Zn，Ag，Sn，Sb，Bi，Au，Mo元素有關(guān)的礦床，后者可勘查與Ag,W，As，Sn有關(guān)的礦床。

3)利用水系沉積物樣品可以得到一個(gè)很大范圍內(nèi)元素含量變化，進(jìn)而得到較大范圍、與礦化有關(guān)的地球化學(xué)異常，從而提高了勘查效率。

4)水系沉積物取集、樣品測(cè)試、數(shù)據(jù)處理、分析的工作方法可應(yīng)用于環(huán)境地球化學(xué)、農(nóng)業(yè)地球化學(xué)領(lǐng)域。

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Method and application of stream sediment in Wu’erji Area, Inner Mongolia

Jia LiminLiu Hongzhang

(HebeiInstituteofRegionalGeologicalSurvey,Langfang065000,China)

This paper introduced the geological conditions of Inner Mongolia Wu’erji Area, using the river sediments, made geochemical exploration to the region, analyzed the distribution characteristics of each elements in river sediments, the results showed that, the As, Ag, Bi, Zn, Pb, Sb elements relative enrichment and uneven distribution, possible mineralization, the Cu, Au elements although no significant enrichment, but had strong heterogeneity, also possible mineralization, the ore bearing geological bodies was Late Permian linxi formation, Middle Permian Zhesi formation.

river sediment, geochemical exploration, stratum, geological condition

1009-6825(2016)21-0089-03

2016-05-18

賈立民(1987- )，男，碩士，助理工程師；劉洪章(1972- )，男，高級(jí)工程師

P624

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