西藏沖江地區(qū)地球化學綜合異常圖的編制

張 偉,陳陵康,張高強,辛忠雷,胡先才

(1.廣東省地質(zhì)調(diào)查院,廣東廣州 510080;2.中國地質(zhì)大學 地球科學學院,湖北武漢 430074;3.西藏地質(zhì)調(diào)查院,西藏拉薩 850000)

西藏沖江地區(qū)地球化學綜合異常圖的編制

張 偉1,陳陵康2、3,張高強1,辛忠雷3,胡先才3

(1.廣東省地質(zhì)調(diào)查院,廣東廣州 510080;2.中國地質(zhì)大學 地球科學學院,湖北武漢 430074;3.西藏地質(zhì)調(diào)查院,西藏拉薩 850000)

對西藏沖江地區(qū)進行以礦產(chǎn)勘查為主要目的的區(qū)域性地球化學調(diào)查工作,獲得了系統(tǒng)而規(guī)范的面積性、多參數(shù)(十三種分析數(shù)據(jù))的地球化學數(shù)據(jù)。通過分析所獲取的地球化學圖件,是化探數(shù)據(jù)最直接的表達方式。綜合異常圖作為地球化學的基礎(chǔ)圖件之一,它的編制主要涉及元素組合及主要元素的確定。以沖江地區(qū)綜合異常圖的編制為例,對編制過程中涉及的內(nèi)容及其確定方法進行了詳細的論述,為下一步異常篩選和異常查證工作提供了科學依據(jù)。

綜合異常圖;西藏沖江;地球化學;圖件編制

0 前言

沖江地區(qū)位于青藏高原中南部,大地構(gòu)造位于岡瓦納大陸北緣,即岡底斯～念青唐古拉板片中段南緣。南部緊鄰雅魯藏布江縫合帶[1、2](見圖1),其良好的成礦地質(zhì)條件和資源前景,一直倍受國內(nèi)、外地質(zhì)學家關(guān)注。在全國1∶5 000 000地球化學圖上,發(fā)現(xiàn)岡底斯構(gòu)造帶是Cu、M o、Pb、Zn、Ag、Au、Sn、W、N i等多金屬的地球化學異常區(qū)[3],這個成果指導我們在該區(qū)有針對性的開展更大比例尺礦產(chǎn)資源調(diào)查工作。但受自然經(jīng)濟地理條件的限制,區(qū)內(nèi)地質(zhì)工作起步相對較晚,各地區(qū)研究程度也參差不齊。

在1998年以前,除西藏自治區(qū)地質(zhì)局(后改為西藏自治區(qū)地礦局)下屬各專業(yè)地質(zhì)隊外,先后有中國科學院、中國地質(zhì)科學院、成都地質(zhì)礦產(chǎn)研究所、中國地質(zhì)大學等單位的專家、學者,在區(qū)內(nèi)開展了1∶1 000 000、1∶200 000區(qū)域地質(zhì)、區(qū)域礦產(chǎn)調(diào)查,礦(床)點普查、檢查評價和相關(guān)研究工作,基本查清了測區(qū)地層、構(gòu)造、巖漿巖等基礎(chǔ)地質(zhì)概況。之后,完成了西藏自治區(qū)地質(zhì)、礦產(chǎn)總結(jié),西藏自治區(qū)巖石地層清理,西藏自治區(qū)1∶500 000數(shù)字地質(zhì)圖編圖,以及1∶250 000日喀則幅區(qū)域地質(zhì)調(diào)查修測等項工作。在2002年～2005年期間,西藏地勘局第二地質(zhì)大隊先后對沖江銅礦和廳宮銅礦開展了普查工作。在2006年～2009年,西藏地質(zhì)調(diào)查院開展了西藏沖江地區(qū)銅礦產(chǎn)資源遠景調(diào)查,取得了較為豐富的礦區(qū)地質(zhì)、物探、化探等資料[4～11]。

圖1 研究區(qū)大地構(gòu)造位置略圖Fig.1 Sketchm ap of tectonic position in the research area

作者在本文中結(jié)合前人研究的成果,應(yīng)用西藏沖江地區(qū)1∶50 000麻江幅礦產(chǎn)資源調(diào)查所獲得區(qū)域化探掃面數(shù)據(jù),重點論述了綜合異常圖的編制步驟與要求。并針對研究區(qū)實際地質(zhì)情況進行了論述,為該區(qū)進一步進行異常查證及異常解釋評價工作提供了重要的指導作用。

1 編制的步驟及要求[12、13]

地球化學綜合異常圖是反映多種指標的地球化學異常以及必要的地質(zhì)特征的圖件,其編制大致分為三個方面:

(1)元素組合的確定。即根據(jù)地球化學子區(qū)分別確定異常下限所圈定的單元素異常,將空間上密切相伴的元素組合進行歸并,從而形成綜合異常。

(2)主要元素的確定。對元素組合中起主要作用的元素進行分析,有助于推斷礦化類型及特殊地質(zhì)作用,使異常解釋評價“有的放矢”。

(3)綜合異常圖的表達。

1.1 元素組合的確定

為了定量表達各個元素之間的關(guān)系,作者在本文中應(yīng)用聚類分析的方法,進行了元素組合的劃分。聚類分析是一種多元統(tǒng)計的方法,主要用于辨認具有相似性的事物,并根據(jù)彼此不同的特性加以“聚類”,使同一類的事物具有高度的相似性。簡單點,就是按照一定標準來鑒別地理區(qū)域或?qū)嶓w、現(xiàn)象之間的接近程度,并將相接近的歸為一類的數(shù)學方法。根據(jù)分類對象的不同,聚類分析可分為二類:(1)根據(jù)變量(指標或地質(zhì)特征)對標本或樣品進行分類,叫做Q型聚類分析。

(2)根據(jù)變量在各標本上的觀測值對變量進行分類,叫做R型聚類分析。

這二類分析的具體作法基本一致:首先選擇一個適當?shù)慕y(tǒng)計量,用以度量分類對象的相似性程度或非相似性程度;然后用適當方法進行聚類,建立分類譜系圖。

作者對沖江地區(qū)麻江幅1 681件樣品的十三種測試數(shù)據(jù)進行R型聚類分析(見圖2),可以看出,在r=0.37時,可以分為Ag、Pb、Zn、Cu;B i、Sn;A s、W、Sb;Hg;M o;Au;Ba七組,其中Hg、M o、Au、Ba和其余元素相關(guān)性較差。

從相關(guān)系數(shù)類型圖(見下頁圖3)可以看出,Hg、M o、Au相關(guān)系數(shù)類型相似,推測這三種元素同源。另外,結(jié)合各個元素異常圖面上的位置關(guān)系,以及表示特定的地質(zhì)～地球化學特征這一原則進行劃分、歸類,最終,將十三種中測試元素劃分為五類元素組合,分別為:①Ag、Pb、Zn、Cu;②B i、Sn;③A s、W、Sb;④Hg、M o、Au;⑤Ba。

1.2 主要元素的確定

為了定量說明元素組合中的主要元素,作者采用了襯值規(guī)模的大小進行表達。

對每個元素異常的襯值規(guī)模進行計算,得出各元素組合中主要元素,并進行排序,為綜合異常圖的表示作準備。

圖2 沖江地區(qū)麻江幅元素R型聚類分析譜系圖Fig.2 The R cluster analysis hierarchicalm ap of elem ents atM ajiang in Chongjiang A rea

1.3 元素組合的表示

將元素組合中各個元素,按襯值規(guī)模的大小進行順序排列,中間以英文連接符(短橫杠)相連,顏色、線型表示主要元素,并將元素濃度分帶數(shù)以上標方式標注于元素符號右上角,如:Cu3-Ag2-Pb3-Zn1。

圖3 Hg、Mo、Au、Ba相關(guān)類型圖Fig.3 The related types graph of Hg,M o,Au and Ba

2 綜合異常圖的編制

根據(jù)元素空間分布規(guī)律和地球化學數(shù)據(jù)處理方法(聚類分析)確定的元素組合,在空間上進行疊合,形成綜合異常圖。將同一元素組合的所有元素異常共同覆蓋的范圍,作為該綜合異常的范圍,將該范圍的外邊界線稍做圓滑,作為綜合異常的界線。

綜合異常在圖面上從左到右、由上至下統(tǒng)一順序編號。編號用“序號+異常類別”表示。異常類別按所處地質(zhì)環(huán)境、找礦意義及工作程度進行劃分:

(1)甲類異常:為已知礦異常及工作和檢查中的見礦異常。

(2)乙類異常:推斷的礦異常。

(3)丙類異常:性質(zhì)和前景不明的異常。

(4)丁類異常:無找礦意義和前景的異常。

綜合異常圖,在圖面上包括以下幾個內(nèi)容:

(1)圖名。

(2)簡要地質(zhì)圖作為底圖。

(3)綜合異常編號及組合異常名稱。

(4)基本地質(zhì)圖例。

(5)地球化學異常圖例,包含主要元素線型、顏色等[14]。

根據(jù)以上論述的方法和流程,我們編制了沖江地區(qū)麻江幅綜合異常圖,如下頁圖4所示。

3 結(jié)束語

地球化學系列圖是以地球化學數(shù)據(jù)為基礎(chǔ),為滿足推斷解釋的需要,而編制各類地球化學圖件,包括單元素地球化學圖,單元素異常圖,組合異常圖及綜合異常圖等。綜合異常圖作為地球化學基礎(chǔ)圖件之一,它的編制主要涉及元素組合、主要元素的確定,以及綜合異常圖的表達三個方面。

作者在本文中以沖江地區(qū)麻江幅綜合異常圖的編制為例,應(yīng)用聚類分析的方法進行元素組合的劃分,按襯值規(guī)模大小進行主要元素的確定。并在此基礎(chǔ)上,對編制過程中涉及的內(nèi)容及其確定方法進行了詳細的論述。十三種元素所圈定的綜合異常圖,充分展現(xiàn)出沖江地區(qū)麻江幅元素含量在空間上的分布特征和變化趨勢,較準確地反映出主要地質(zhì)單元的地球化學特征,指出了元素的疊加富集、成礦元素的濃集或成礦的區(qū)段?？傮w上以Cu、Pb、Zn、Ag為主要成礦元素組合,組合異常形態(tài)較為規(guī)整,Cu為主要異常元素,納列等地Cu異常三級濃集分帶明顯,W、B i、M o、Sn、A s等異常呈衛(wèi)星狀環(huán)繞在Cu異常周圍,具有明顯的元素空間分帶異常組合特征。在該地區(qū),主要出露喜馬拉雅晚期的二長花崗斑巖等侵入巖體,這與岡底斯成礦帶區(qū)域成礦規(guī)律有顯著可比性,該區(qū)為下一步開展工作的重點地區(qū)。

作者在本文通過綜合異常圖的編制,達到了為礦產(chǎn)勘查提供地球化學資料的目的,共劃分出五十個綜合異常,其中,乙類異常十五個,丙類異常二十八個,異常的劃分為下一步進行找礦及成礦規(guī)律的研究提供了信息。編圖方法的規(guī)范化與創(chuàng)新性相結(jié)合,使圖件更具可讀性和清晰度,其成果是一份寶貴的基礎(chǔ)地球化學資料。

圖4 地球化學綜合異常圖Fig.4 Them ap of geochem ical comp rehensive anomalies

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中國地質(zhì)調(diào)查局戰(zhàn)略性礦產(chǎn)遠景調(diào)查項目資助(礦調(diào)[2005]1-7)

2010-04-21 改回日期:2010-09-21

張偉(1982-),男,黑龍江人,碩士,主要從事應(yīng)用地球化學、基礎(chǔ)地質(zhì)與礦產(chǎn)地球化學等研究。