黑龍江明禮地區(qū)多金屬礦成礦地球化學(xué)環(huán)境初步評價(jià)

鄧福理，蘇連馳，周榮輝

1.吉林大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院，吉林 長春 130061；2.核工業(yè)二四三大隊(duì)，內(nèi)蒙古 赤峰 024006

0 引言

明禮地區(qū)地處黑龍江省伊春鈾成礦遠(yuǎn)景帶之內(nèi)，成礦區(qū)位優(yōu)勢明顯。本文通過野外實(shí)際化探土壤取樣和分析對研究區(qū)乃至更大區(qū)域范圍的地球化學(xué)環(huán)境多金屬成礦潛力較好進(jìn)行評估，為將來的相關(guān)地質(zhì)工作提供較為有利的地球化學(xué)環(huán)境信息。

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)主要位于興安嶺—內(nèi)蒙地槽區(qū)（Ⅰ級），地處伊春—延壽地槽褶皺系（Ⅳ）亞Ⅰ級的構(gòu)造單元內(nèi)的茂林—木蘭早古生代陸緣活動(dòng)帶（Ⅳ1），以及與賓東隆起帶（Ⅲ4）相鄰[1]（圖1）。吉黑成礦?。á颉?）、小興安嶺—張廣才嶺早古生代、晚古生代、中生代金銅銀鉛鋅石墨成礦帶（Ⅲ—4）、秋皮溝—五道嶺—明禮鐵、有色金屬成礦亞帶（Ⅳ—13）[2]（圖2）的多金屬成礦帶內(nèi)。同時(shí)也是“十一五”“全國鈾礦資源潛力評價(jià)”大型項(xiàng)目所圈定的49個(gè)成礦區(qū)（帶）和遠(yuǎn)景帶之一的黑龍江省伊春鈾成礦遠(yuǎn)景帶之內(nèi)[3]，

研究區(qū)及其周邊由于地質(zhì)構(gòu)造活動(dòng)十分活躍,地殼抬升較為頻繁，巖層也較為復(fù)雜，并且多呈零星塊狀出露。構(gòu)造走向主要為北西向、北東向以及近南北向；研究區(qū)內(nèi)地層由老基底和蓋層組成，其中，基底主要為海相—濱海相建造變質(zhì)巖以及部分變質(zhì)火山巖組成，其變質(zhì)程度均較低；蓋層則主要為一套以中—酸性火山熔巖及其碎屑巖為主，以及后期的雜色砂礫巖、粗砂巖、細(xì)砂巖、粉砂泥質(zhì)巖。與此同時(shí)在中奧陶世末、晚三疊世—早白堊世期間發(fā)育花崗巖、花崗閃長巖、閃長巖以及相關(guān)脈巖沿著各深大斷裂侵入至老基底之中，并且在巖層的接觸部位多形成類矽卡巖型多金屬礦床。

圖 1 研究區(qū)區(qū)域位置圖Fig.1 Regional position map of the study area

2 樣品的采集與分析

2.1 樣品的采集

研究區(qū)隸屬于張廣才嶺西麓支脈，主要為山地丘陵貌中溫帶大陸性季風(fēng)氣候區(qū)，風(fēng)化作用總體上以物理為主，化學(xué)風(fēng)化、生物風(fēng)化次之，與此同時(shí)地表剝蝕用較為強(qiáng)烈；根據(jù)DD2010 -XX《地球化學(xué)測量規(guī)范》、DD2009-XX《地球化學(xué)普查規(guī)范（1：50000）》及其補(bǔ)充要求等相關(guān)的規(guī)范要求，本研究區(qū)位于全國I級景觀區(qū)的森林沼澤區(qū)，土壤地球化學(xué)取樣也嚴(yán)格按著本規(guī)范進(jìn)行，即采用250×25規(guī)則網(wǎng)，采樣粒級為-10～+60目，采樣位置為B層下部和C層，在實(shí)際中以C層為主，B層為輔，并且樣品均經(jīng)過水篩的方法。按照規(guī)范要求我們總共采集到了1 219個(gè)土壤地球化學(xué)樣。在樣品的曬樣、篩樣等后續(xù)工作均符合規(guī)范要求。

2.2 樣品數(shù)據(jù)處理及分析

圖 2 研究區(qū)成礦帶位置圖Fig.2 Location of the metallogenic belt in the study area

樣品測試結(jié)果顯示，數(shù)據(jù)總體上呈正態(tài)分布特征，只有少量數(shù)據(jù)的效果不是很理想，作者采用spass、GeoChem Studio1.1.0以及Excel等數(shù)據(jù)處理軟件對上述數(shù)據(jù)進(jìn)行了處理。通過對數(shù)據(jù)處理后，得出研究區(qū)內(nèi)各元素相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)（表 1）和各元素之間的相關(guān)關(guān)系矩陣（表 2）以及R型聚類分析譜系圖（圖 3）。

根據(jù)元素的聚類分析結(jié)果可看出，當(dāng)相關(guān)系數(shù)在0.4時(shí)，元素可分成四個(gè)群。其中將Th-U-Sn-W-Bi-Mo劃分為一個(gè)群；以及將Ag-Pb-Zn-Cu-Sb-As也劃分為一個(gè)群；Au和Hg各為一個(gè)單一群。并且在元素異常圖中同一群中的各個(gè)元素之間的相互套合方面，均有較好的套合效果。這說明數(shù)據(jù)的采集以及處理方法均較為合理（表3）。

3 研究區(qū)地球化學(xué)環(huán)境特征

研究區(qū)內(nèi)由于地表淋濾作用的影響使得U、Th元素的異常特征不明顯，這種現(xiàn)象與地面放射性能譜測量的過程中得到的結(jié)果較為一致。Au、Hg元素與其他元素的套合情況均不理想，說明在本研究區(qū)內(nèi)的成因條件可能與其他元素有所不同；或者不是同一時(shí)期的物源。除此之外，研究區(qū)內(nèi)各元素增高異常帶的展布主要受到兩大斷裂以及巖體與早期基底巖層接觸帶所控制：Au、Ag主要分布于大水撿—李家屯構(gòu)造(F1)以西的晚二疊統(tǒng)土門嶺組，特別是Au元素的異常成較大面積，但是沒有特高地段；Pb、Zn、Mo、Cu等則主要受到北東向：大華屯—陳家屯構(gòu)造控制，地質(zhì)方面主要表現(xiàn)為晚期的正長斑巖脈巖帶狀出露（圖4） 。

表 1 研究區(qū)內(nèi)各元素相關(guān)數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)表Table 1 The data of each element in the study area

表 2 研究區(qū)各元素之間的相關(guān)關(guān)系矩陣表Table 2 The correlation matrix table between the elements of the study area

圖 3 研究區(qū)R型聚類分析譜系圖Fig.3 Hierarchical diagram of R-type cluster analysis in the study area

表 3 研究區(qū)化探綜合異常區(qū)統(tǒng)計(jì)表Table 3 Statistical table of geochemical anomaly zone in the study area

根據(jù)研究區(qū)內(nèi)的地質(zhì)、構(gòu)造情況以及區(qū)內(nèi)的主要成礦元素、找礦指示元素：Pb、Zn、Mo、W、Cu以及本次各元素的異常分布情況綜合分析，本人對研究區(qū)內(nèi)共圈定了八處綜合異常區(qū)（表3、圖4）。

圖 4 研究區(qū)化探綜合異常圖Fig .4 Geochemical anomaly in the study area

研究區(qū)內(nèi)較好的有利地段為HT-01、HT-03、HT-04、HT-05和HT-06綜合異常區(qū)，這些地段不僅各元素均有一定的異常顯示，同時(shí)也是矽卡巖化、綠泥石化、褐鐵礦化、硅化等礦化蝕變十分發(fā)育的地段，并且大部分位于新老地層接觸面或后期脈巖與老巖層的侵入接觸部位。其中最好地段為HT-04，該地段內(nèi)不僅僅具備以上優(yōu)勢，同時(shí)在其附近有已經(jīng)發(fā)現(xiàn)的明禮鉛鋅礦礦床；其次為HT-05地段，在地表強(qiáng)烈蝕變巖石中見有少量的黑色金屬條帶，并且?guī)r石比重較大、接觸帶附近的正長花崗巖混合巖化也十分強(qiáng)烈。

4 礦床成因探討

中國東部自印支造山運(yùn)動(dòng)以來，構(gòu)造格局發(fā)生了顯著變化隨后，進(jìn)入濱太平洋構(gòu)造域階段，除上黑龍江邊緣海槽、那丹哈達(dá)中生代海槽和臺(tái)灣新生代海槽外，廣大地區(qū)均屬濱太平洋陸源活化區(qū)。濱太平洋構(gòu)造域是疊加在早先的古亞洲成礦域和秦祁昆成礦域之上的，成礦作用往往是多旋回的[1]。本研究區(qū)又是所處于歐亞板塊與太平洋板塊的相結(jié)合部位，所以其成礦時(shí)間及控礦條件均是多期次的。主要有以下幾個(gè)階段：

（1）華力西晚期是本地區(qū)的初成礦期，在局部地區(qū)迭加該期成礦作用，形成鐵、多金屬礦床（點(diǎn)）。

（2）印支晚期是主要成礦期之一，主要分布于濱東隆起帶。賦礦圍巖是下二疊統(tǒng)土門嶺組大理巖、玉泉組灰?guī)r和上二疊統(tǒng)五道嶺組酸性凝灰?guī)r，礦床受北東向三道崗—玉泉復(fù)背斜及北西向、北東向和東西向斷裂控制。此時(shí)發(fā)育較多中性及中酸性脈巖，在與圍巖的接觸部位形成了（類）矽卡巖化礦床，并且在部分地段中，放射性元素也有富集增高顯示，該期成礦作用在明禮地區(qū)的820礦化點(diǎn)發(fā)育明顯。

（3）燕山晚期是本地區(qū)的后續(xù)疊加期，主要表現(xiàn)為各中酸性脈巖的侵位，巖性主要為正長花崗巖，少量安山（玢）巖。此次巖漿—成礦作用相對較弱，主要受北東向和北西向深大斷裂控制。

5 認(rèn)識與建議

通過對研究區(qū)內(nèi)的地質(zhì)構(gòu)造的分析和土壤地球化學(xué)研究，本文得出以下認(rèn)識和建議：

（1）明禮地區(qū)擁有較為有利的成礦地質(zhì)構(gòu)造條件，并且也有較好的地球化學(xué)異常顯示；

（2）研究區(qū)內(nèi)的老基底為區(qū)內(nèi)各地球化學(xué)元素的富集提供了部分礦源及場所，各個(gè)深大構(gòu)造為礦源提供了較為便利的運(yùn)輸和富集渠道，各期巖體的侵入尤其是脈巖的侵位將各礦源從深部帶至地表，蓋層則起到了較好的保護(hù)作用。

（3）在諸多的綜合異常區(qū)中最好地段為HT-04區(qū)域，其次為HT-05區(qū)域，以后工作的重點(diǎn)可以考慮在這兩個(gè)區(qū)域展開；

（4）建議HT-04和HT-05區(qū)域及其周邊作進(jìn)一步的淺層鉆探取樣工作，分析其地球化學(xué)異常在橫向和縱向上的展布情況，以能更好的評價(jià)其找礦潛力。

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