淺析水系沉積物測量地球化學特征及找礦方向

宋軾儒

（甘肅省地礦局第四地質(zhì)礦產(chǎn)勘查院，甘肅 酒泉 735000）

隨著工業(yè)日益發(fā)展，對礦產(chǎn)品的需要越來越多，而目前在地表偵測尋找礦的難度大，因為地表土壤含礦低且貧瘠，地表裸巖少。水系沉積物測量方法在這種找礦困難的時候突顯了它的作用，水系沉積物是裸石風化后沉積下的產(chǎn)物，在組成成分上與所經(jīng)流的地區(qū)的地質(zhì)組成成分是極為相似的[1]。

利用這個特點，研究分析水系沉積物的元素，找出地球化學成分的特征，目前，我國已經(jīng)完成了1:20萬地球化學測量，測量方法就是以水系沉積物為主要方法，分析40種相關(guān)元素，縮小礦區(qū)范圍，為礦產(chǎn)勘查靶區(qū)優(yōu)選提供地球化學依據(jù)。

1 水系沉積物測量地質(zhì)準備

我國地處亞洲的東部，東鄰太平洋，與太平洋板塊相接壤，南鄰印度板塊，位于亞歐板塊的東南部。各地區(qū)地質(zhì)環(huán)境不同。目前，我國的礦產(chǎn)資源是世界的12%，位居世界前三，是世界上礦產(chǎn)種類最多的國家。所探測到的礦產(chǎn)資源共171種，已經(jīng)精準到儲存量的有158種，這其中包括金屬礦產(chǎn)與非金屬礦產(chǎn)，還有其他礦產(chǎn)等。

2 水系沉積物測量方法實施

本文的測量方法通常是以微型或者小型的顆粒物為測量對象，如果沒有微小型的沉積物，可以用細砂狀的沉積物代替。不同的采集對象中含有的礦物是不同的，在采集測量對象時，由于地球化學景觀不同，地貌差異等因素，同一采集地區(qū)會發(fā)現(xiàn)不同的物質(zhì)[2]。因此，在遇到很難采集的同一物質(zhì)時，可以將采集的測量對象進行篩檢，一般的通過粒級及深度有效性實驗，確定了采樣深度和粒級，這樣不僅能保證采取樣品的一致性，還能減少其它物質(zhì)對測量對象采取的干擾，進一步提高了精準度。

為了方便多次數(shù)據(jù)采集，選取了植被覆蓋較少的地區(qū)，基本區(qū)內(nèi)都有大量的裸露巖石，為了不使最后呈現(xiàn)的數(shù)據(jù)具有偏頗性，我們也選取了地形較為平緩、水系不健全的山坡作為采集區(qū)。

此次采樣以1:500000比例尺地形圖為主要的工作圖，設(shè)置采樣格，取1km2大小，并把大格分為0.25km2的小格最為最終的采樣格，采集點主要設(shè)置在一級水系和二級水系溝口，如果一級水系長度大于600m，則在水系中布置2個以上的采樣點，如果是二級水系，那么至少要布置1個采樣點，使每個采樣點的匯水面積控制在0.25km2～0.125km2之間，篩選后的質(zhì)量不低于300g，在地形平緩、水系不發(fā)育的山坡上，很難采集水系沉積物的樣品時，可以在采樣格里的同一等高線3～5處采集碎屑樣品。本次采樣面積覆蓋1000km2，采集樣品為5000件。根據(jù)沉積物測量方法進行分析，確定了檢測到的元素共40種，本文選取Na、Mg、Al、Fe、Co、Ni、Cu、Zn、Sc、Ti、Cr、Mn等12種進行分析研究。（表1）。

3 地球化學元素特征重組結(jié)果

元素種類不同，其重組后的結(jié)果對地球化學信息有不同的反映，研究不同元素之間的作用程度以及組合關(guān)系，來了解地質(zhì)成礦。

表1 我國水系沉積物測量樣本參數(shù)統(tǒng)計

我們可以從數(shù)據(jù)中分析到，所采集到的樣品元素可以分為4大類：

第一類是Na、Mg、Al、Fe的組合，這是檢測到的主要成礦元素的組合，反映了積壓成礦的作用，主要集中于西部地區(qū)，發(fā)現(xiàn)于第二段地層中，此類元素組合面積較大、規(guī)模廣、相關(guān)值高，找礦前景佳；

第二類是Co、Ni、Cu的組合，這三種元素的相關(guān)程度較高，位于中部地區(qū)，此類元素組合面積大、規(guī)模較廣、相關(guān)值相對較高，有良好的找礦前景，是同一地殼作用下產(chǎn)生的礦物；

第三類是Zn、Sc的組合，這類組合動態(tài)性強，位于西南地區(qū)，與地層斷裂活動有關(guān)，有可能獨自成礦或者有其他元素伴隨產(chǎn)生；

第四類是Ti、Cr、Mn的組合，位于東北地區(qū)，峰值較低、面積小、規(guī)模小、具有不穩(wěn)定性，這類組合是稀有元素組合。

4 找礦方向的確定

圖1 我國礦產(chǎn)方向區(qū)

經(jīng)過此次的樣本數(shù)據(jù)采集，用水系沉積物的方法分析后選出了12類樣本的異常處，其中有4種是含有Na的異常，3處含有Co異常，2處還有Zn異常，3處含有Ti異常。對選擇的異常處進行排查檢驗后，結(jié)合我國的地質(zhì)條件和地球化學景觀特點，確定了西北地區(qū)、中部地區(qū)、東北地區(qū)礦產(chǎn)方向區(qū)，如圖1所示。

西北方向區(qū)：Na、Mg、Al、Fe是共生的、異常相關(guān)性明顯，是本次采樣中的重要區(qū)，此區(qū)域發(fā)現(xiàn)有西北向的斷裂，有明顯的集中區(qū)，與變質(zhì)巖、斷層帶以及剪切帶有密切的關(guān)系，與斷層帶和剪切帶的方向大體一致，兩側(cè)部分有大型巖石的侵入，這表明，復雜的地質(zhì)構(gòu)造為Na等元素提供了可封存的場所，而經(jīng)過腐蝕產(chǎn)生的碎屑為成礦的地區(qū)提供了線路，是礦物的主要積累地，通過異常檢查發(fā)現(xiàn)了該區(qū)Na、Mg、Al、Fe的線索，其異常面積達到30.89Km2，礦化明顯。

中部方向區(qū)：中部地區(qū)主要是Co、Ni、Cu異常，走向為東西方向，呈斷裂式發(fā)育，因為中部地區(qū)地形相對平坦，所以在進行水系沉積物調(diào)查時在各個水系段分布比較均勻，從地球化學特征來看，其背景值較高，礦化明顯。

東北方向區(qū)：東北方向區(qū)中Ti、Cr、Mn異常，走向為南北方向，裸露層比中部地區(qū)較高，呈破碎狀，規(guī)模雖然不大，但潛力大，深部可能存在富礦地段，Ti、Cr、Mn異常與基性巖石有關(guān)，可作為找礦方向的依據(jù)。

5 結(jié)語

水系沉積物的測量方法能有效的反映出元素的異常，擴展礦化信息，現(xiàn)階段我們已經(jīng)開始應(yīng)用此項方法，事實證明，此方法的可行性極高，并且相對于其他方法來說，準確性更強，能從整體上把握礦物信息，為縮小找礦范圍和確定礦產(chǎn)方向提供了技術(shù)與理論的依據(jù)。

[1]劉君安,郭維民,徐鳴,等.秘魯阿雷基帕省阿蒂科地區(qū)水系沉積物地球化學特征及找礦遠景預測[J].地質(zhì)通報,2017,45(12):2264-2274.

[2]張國賓,楊言辰,梁冰,等.黑龍江東部完達山地區(qū)水系沉積物地球化學特征及成礦預測[J].中國地質(zhì),2017,44(3):588-603.