埃塞俄比亞東部Jijiga地區(qū)水系沉積物測量地球化學(xué)特征及找礦遠(yuǎn)景預(yù)測

劉俊偉++付中++趙征++鐘春艷++胡冰殊+++陳鑫

摘 要：通過對Jijiga地區(qū)1∶5萬水系沉積物地球化學(xué)數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)參數(shù)統(tǒng)計(jì)和R型聚類分析，對元素分布特征、元素相關(guān)性及元素組合特征進(jìn)行了研究，并圈出了3處重點(diǎn)綜合異常，發(fā)現(xiàn)Nb、Ta、Cu、Zn元素相關(guān)性較好，具有一定的成礦潛力。結(jié)合區(qū)內(nèi)地質(zhì)特征，推斷前寒武變質(zhì)結(jié)晶基底內(nèi)的花崗偉晶巖脈與鈮鉭礦成礦關(guān)系密切，劃分出2處鈮鉭找礦遠(yuǎn)景區(qū)。

關(guān)鍵詞：水系沉積物 地球化學(xué) 找礦遠(yuǎn)景 Jijiga地區(qū)

中圖分類號(hào)：P632 文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼：A 文章編號(hào)：1674-098X（2017）11（c）-0023-02

水系沉積物地球化學(xué)測量方法在國內(nèi)外尋找有色金屬礦產(chǎn)方面發(fā)揮著越來越重要的作用[1]。在埃塞俄比亞東部Jijiga北鈮鉭礦區(qū)預(yù)查工作基礎(chǔ)上，依據(jù)1∶5萬水系沉積物地球化學(xué)測量成果，對分析樣品中各元素含量以及地球化學(xué)異常特征綜合分析，縮小了找礦范圍，并對該區(qū)的找礦遠(yuǎn)景進(jìn)行預(yù)測。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)屬于埃塞俄比亞南部Moyale結(jié)晶基底成礦帶的北延部分，區(qū)內(nèi)出露前寒武紀(jì)至第四紀(jì)地層，主要為前寒武變質(zhì)基底（由低級(jí)變質(zhì)火山-沉積巖系和高級(jí)變質(zhì)片麻巖及片巖、混合巖構(gòu)成）、侏羅-白堊紀(jì)沉積蓋層（主要組成為石灰?guī)r、砂巖、粉砂巖、頁巖、礫巖等）和第四紀(jì)高原玄武巖[2]。

區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，以北西向和北東向或近東西向?yàn)橹?。其中北東向或近東西向斷層為東非大裂谷的東延部分，多具正斷性質(zhì)；北西向斷層與前述斷層相互交切，性質(zhì)相似。

區(qū)內(nèi)巖漿巖發(fā)育，活動(dòng)期次多。在太古代基底出露區(qū)，分布一系列低級(jí)變質(zhì)火山-沉積巖系和高級(jí)變質(zhì)正片麻巖及片巖、混合巖，有變質(zhì)基性、超基性巖和花崗巖類，偉晶巖脈分布其中，多與超基性巖伴生，兩者為斷層接觸。新生代火山巖主要與東非大裂谷的活動(dòng)有關(guān)，大量玄武巖噴發(fā)形成了埃塞俄比亞中央高原，成分為堿性至拉斑玄武巖和熔結(jié)凝灰?guī)r。

2 水系沉積物地球化學(xué)特征

2.1 水系沉積物樣品采集及分析方法

開展水系沉積物測量321.4km2，采集化驗(yàn)樣品數(shù)1394件，采集密度平均4.34個(gè)/km2。采樣介質(zhì)主要為淤泥和粉沙，采樣粒級(jí)為-60目，采樣質(zhì)量過篩后不少于150g。

樣品分析測試采用無污染瑪瑙球磨機(jī)研磨加工至-200目，采用發(fā)射光譜、泡塑富集-硫脲解脫-石墨爐原子吸收光譜法、等離子體質(zhì)譜（ICP-MS）等多元素分析方法，分析了Au、Ag、Sn、Li、Be、Cu、Zn、Nb、Mo、Ta、W、Tl、Pb、Bi等14種元素。

2.2 各元素背景值和異常下限的確定

根據(jù)區(qū)內(nèi)地質(zhì)及地球化學(xué)特征，分別統(tǒng)計(jì)各元素地球化學(xué)特征值，并確定背景值和異常下限（T）。背景值選用逐步剔除離群值（≥X+3S）后的算術(shù)平均值，異常下限采用背景值加2～3倍標(biāo)準(zhǔn)離差（T=X+2～3S）計(jì)算，同時(shí)，結(jié)合累積頻率確定異常下限，各元素的異常下限值分別為Au：1.4×10-9、Ag：0.13×10-6、Sn：3×10-6、Li：24×10-6、Be：3.6×10-6、Cu：45×10-6、Zn：170×10-6、Nb：20×10-6、Mo：1×10-6、Ta：1.4×10-6、W：3.3×10-6、Ti：0.55×10-6、Pb：33×10-6、Bi：0.5×10-6。

2.3 區(qū)域地球化學(xué)特征

經(jīng)統(tǒng)計(jì)和計(jì)算，全區(qū)水系沉積物中各元素的平均值多小于克拉克值，表明大部分元素分布于區(qū)域低背景值區(qū)。濃集克拉克值大于1的僅有Pb、Bi兩種元素，說明這兩種元素處于區(qū)域高背景值區(qū)，但地球化學(xué)活性相對穩(wěn)定。除Mo以外，其余各元素變異系數(shù)均大于30%，屬于分異型元素，其中Ag、Zn、W、Bi為強(qiáng)分異元素，最大元素Bi的變異系數(shù)達(dá)到177.4%，表明Ag、Zn、W、Bi的分散富集程度高，相對容易成礦[2]。

2.4 R型聚類分析

為研究各種元素之間的相關(guān)程度，對14種元素做了R型聚類分析。研究結(jié)果表明，在相關(guān)系數(shù)為0.45的水平上，主要有三組元素組合：（1）Nb、Ta、Cu、Zn，是中溫?zé)嵋盒纬傻乃嵝詭r體內(nèi)的礦化特征，表明Nb、Ta元素的富集與Cu、Zn有密切的關(guān)系，Cu、Zn礦化可以作為尋找Nb、Ta的指示線索；（2）Li、Be、Ti、Pb，為頁巖、片巖中相對富集元素，常與含稀土、稀有礦化有關(guān)；（3）W、Bi，典型的高溫成礦元素組合[3-4]。

3 綜合異常及成礦遠(yuǎn)景區(qū)

根據(jù)元素共生組合關(guān)系、空間套合程度等，共圈出綜合異常12個(gè)。結(jié)合地質(zhì)特征進(jìn)行評價(jià)分析，篩選出重點(diǎn)異常區(qū)域3處，分別是：Ta、Li、Tl、Nb、Be、Pb、Mo（AS-1-B2）綜合異常，Ta、Cu、Nb、Zn（AS-2-B3）綜合異常，Ta、Zn、Cu、Nb（AS-5-C1）綜合異常等。

3.1 Ⅰ號(hào)成礦遠(yuǎn)景區(qū)

遠(yuǎn)景區(qū)位于測區(qū)西北部，面積5.52km2。區(qū)內(nèi)主要出露地層巖性為前寒武系花崗片麻巖和少量侏羅系灰?guī)r，并在花崗片麻巖內(nèi)見有大量花崗偉晶巖脈，部分偉晶巖脈可見少量鈮鉭礦化。

該遠(yuǎn)景區(qū)主要包含AS-1-B2綜合異常，異常呈東西向帶狀分布于測區(qū)西北部，異常元素以Ta為主，伴生Li、Tl、Nb、Be、Pb、Mo等異常。在空間分布上，主要元素異常范圍套合較好。Ta異常強(qiáng)度高，呈明顯分帶性，其異常下限1.40×10-6，異常平均值3.38×10-6，最大值5.61×10-6。該異常元素組合好、強(qiáng)度高、規(guī)模大，且在該處發(fā)現(xiàn)大量花崗偉晶巖脈，其中個(gè)別脈體中發(fā)現(xiàn)有零星鈮鉭礦化現(xiàn)象，成礦地質(zhì)條件十分有利。認(rèn)為該異常具有尋找花崗偉晶巖型稀有金屬的成礦條件，成礦潛力巨大。

3.2 Ⅱ號(hào)成礦遠(yuǎn)景區(qū)

遠(yuǎn)景區(qū)位于測區(qū)北部Derwernache村東南部，面積12.65km2。區(qū)內(nèi)出露巖性主要為前寒武系云母石英片巖、輝長巖、斜長角閃片巖、斜長角閃巖及第四系殘坡積，西部出露少量前寒武系黑云二長花崗巖。endprint

該遠(yuǎn)景區(qū)主要包含AS-2-B3、AS-5-C1綜合異常，異常總體呈北西向帶狀分布于測區(qū)北部，其中AS-2-B3綜合異常以Ta、Cu、Nb為主，伴生Zn異常，在空間分布上，Ta、Cu、Nb元素套合一致，主要元素異常范圍套合較好。Ta、Cu、Nb異常強(qiáng)度高，Ta異常下限1.40×10-6，異常平均值3.36×10-6，最大值4.61×10-6；Cu異常下限45.00×10-6，異常平均值105.49×10-6，最大值122.24×10-6；Nb異常下限20.00×10-6，異常平均值41.82×10-6，最大值70.59×10-6；AS-5-C1綜合異常以Ta為主，伴生Zn、Cu、Nb等異常。在空間分布上，東南向元素組合Ta、Zn、Cu、Nb異常范圍套合較好，Ta異常下限1.40×10-6，異常平均值2.21×10-6，最大值2.69×10-6。

遠(yuǎn)景區(qū)異常元素組合較好、強(qiáng)度較高、規(guī)模較大，成礦地質(zhì)條件較為有利。該異常中的鈮鉭元素套合較好，具有尋找偉晶巖型稀有金屬和多金屬礦的潛力。

4 結(jié)論

（1）研究區(qū)出露地層主要為前寒武系變質(zhì)基底、侏羅紀(jì)沉積蓋層以及第四紀(jì)，斷裂構(gòu)造十分發(fā)育，以北西向和北東向?yàn)橹?，西北部地區(qū)見有大量花崗偉晶巖脈侵入，鈮鉭礦主要賦存于偉晶巖脈中，含礦偉晶巖侵入前寒武變質(zhì)基底內(nèi)。

（2）通過R型聚類分析，Nb、Ta、Cu、Zn元素相關(guān)性較好，Cu、Zu礦化可作為尋找鈮鉭礦的指示線索。Au、Ag獨(dú)立性較強(qiáng)，與其它元素相關(guān)性差，成礦過程相對獨(dú)立。

（3）研究區(qū)內(nèi)Nb、Ta元素高值點(diǎn)多，異常整體套合較好，地質(zhì)及地球化學(xué)條件優(yōu)越，成礦潛力較大。依據(jù)水系沉積物綜合異常特征，結(jié)合成礦地質(zhì)條件，共圈出有利成礦靶區(qū)2處。

參考文獻(xiàn)

[1] 閆永生，李向文，聶春雨，等.黑龍江富克山地區(qū)水系沉積物測量地球化學(xué)特征及找礦遠(yuǎn)景預(yù)測[J].物探與化探，2013，37（1）：23-29.

[2] 高長亮，黨萬民，田紹喜，等.埃塞俄比亞地質(zhì)特征與礦產(chǎn)概況[J].山東國土資源，2010，26（11）：19-27.

[3] 崔曉亮，劉婷婷，王文恒，等.東昆侖布青山地區(qū)水系沉積物測量地球化學(xué)特征及找礦方向[J].物探與化探，2011，35（5）：573-578.

[4] 張嘉升，潘愛芳，樊會(huì)民，等.陜西柞水地區(qū)金盆梁金礦區(qū)水系沉積物地球化學(xué)特征與找礦方向[J].地球科學(xué)與環(huán)境學(xué)報(bào)，2014，36（4）：55-63.endprint