吉林省蛟河地區(qū)區(qū)域地球化學(xué)特征

高 博，劉 浩，王存柱，鄭大賀，任 龍

（武警黃金一支隊(duì)，黑龍江 牡丹江 157000）

根據(jù)蛟河縣幅1:20萬單元素地球化學(xué)圖，顯示本工作區(qū)銅和鉛具有高背景區(qū)。其中銅元素最高值達(dá)到65PPm，變化范圍集中在40PPm～45PPm之間，其形成背景可能與區(qū)內(nèi)發(fā)育的北東向和東西向斷裂有關(guān)，高值點(diǎn)多位于華力西期侵入巖與范家屯組交界部位，其內(nèi)發(fā)育石英閃長巖小巖株。而鉛元素區(qū)域最高值達(dá)到25PPm，變化范圍在20PPm～25 PPm之間，其高值區(qū)域集中早晚燕山期花崗巖及花崗斑巖內(nèi)部，并有少量的二疊系地層[1]。

1 工作區(qū)地質(zhì)特征

1.1 地層

區(qū)內(nèi)地層分布廣泛，約占全區(qū)的二分之一。以早白堊世地層最為發(fā)育，大都出露在調(diào)查區(qū)的中部；晚古生代地層分布在中生代地層兩側(cè)，受后期構(gòu)造改造影響，整體產(chǎn)狀陡傾，約50°左右；新近系位于測區(qū)中部，為土門子組；第四系主要為階地與河漫灘堆積物，地形上呈明顯的階梯狀，分布于松花湖、拉法河和蛟河兩側(cè)。按東北地區(qū)資源潛力評價(jià)劃分方案，本區(qū)屬西拉木倫結(jié)合帶地層區(qū)，通遼地層分區(qū)。地層簡表、地層劃分沿革見表1[1，2]。

表1 地層劃分簡表

1.2 侵入巖

區(qū)內(nèi)侵入巖主要出露于蛟河盆地周邊，約占調(diào)查區(qū)面積的50%，通過本次工作，將區(qū)內(nèi)侵入巖劃分為早侏羅世堿長花崗巖（κγJ1）二長花崗巖（ηγJ1）花崗閃長巖（γδJ1）、中侏羅世二長花崗巖（ηγJ2）和早白堊世花崗斑巖（γπK1）堿長花崗巖（γνK1）三期、6個(gè)侵入巖填圖單元[2，3]。

1.3 構(gòu)造

工作區(qū)地處興蒙造山帶東端，松嫩地塊南緣，地質(zhì)構(gòu)造復(fù)雜，演化歷史漫長。

按全國潛力礦產(chǎn)資源潛力評價(jià)大地構(gòu)造劃分劃方案，工作區(qū)所處Ⅰ級大地構(gòu)造單元為興蒙造山系，Ⅱ級大地構(gòu)造單元屬于小興安嶺～張廣才嶺弧盆系，Ⅲ級大地構(gòu)造單元為張廣才嶺巖漿弧。進(jìn)一步劃分出中晚二疊世弧背盆地、侏羅紀(jì)碰撞后構(gòu)造巖漿巖帶、早白堊世-全新世蛟河斷（坳）陷盆地、白堊世拉法非造山型構(gòu)造巖漿巖帶4個(gè)Ⅳ級構(gòu)造單元。工作區(qū)大地構(gòu)造位置見圖1[2，3]。

圖1 工作區(qū)構(gòu)造綱要圖

2 工作方法及質(zhì)量評述

依據(jù)DZ/T0011-2015《地球化學(xué)普查規(guī)范（1：50000）》對不同景觀區(qū)采樣介質(zhì)及粒級的規(guī)定，參考前人在類似景觀區(qū)的地球化學(xué)勘查方法技術(shù)研究成果和勘查效果，確定本次1：50000水系沉積物測量水系采樣粒級為-10～+80目。共采集6636個(gè)，水系樣品采樣密度達(dá)到了4個(gè)～6個(gè)點(diǎn)/km2，水系不發(fā)育區(qū)多點(diǎn)采集土壤樣品進(jìn)行組合代替。

重復(fù)取樣由不同人員、不同時(shí)間采取，重復(fù)取樣點(diǎn)均勻分布到調(diào)查區(qū)各個(gè)填圖單元，重復(fù)取樣總量152件，占取樣總量的2.3%，各項(xiàng)工作符合規(guī)范要求。

3 地球化學(xué)特征及其分布規(guī)律

3.1 元素地球化學(xué)特征

圖2 全區(qū)地球化學(xué)各元素?cái)?shù)據(jù)分布圖（左為原始數(shù)據(jù)，后為處理后數(shù)據(jù))

根據(jù)全區(qū)地球化學(xué)數(shù)據(jù)分布圖2來看，Pb、V兩個(gè)元素原數(shù)據(jù)基本服從正態(tài)分布，此種分布類型，先用±3S進(jìn)行剔除極端值，再觀察其分布曲線，若不符合則用±2.9（2.8、2.7、2.6…）S，直至直方圖最接近正太曲線為止，所得的數(shù)據(jù)集的算數(shù)平均值即為該元素的背景值；As、Bi、Cd、Co、Cu、Mn、Mo、Ni、Pb、Sb、Sn、Zn等元素服從對數(shù)正態(tài)分布情況，先將數(shù)據(jù)對數(shù)處理，重復(fù)剔除極端值，觀察分布曲線工作，直至對數(shù)集符合其正太分布，所得的對數(shù)數(shù)據(jù)集的平均值即為該元素的背景值得對數(shù)；Au、Ag、Cr、Hg、Ti、V、W等元素不服從正態(tài)分布，在計(jì)算時(shí)這幾個(gè)元素，可用眾數(shù)，中位數(shù)或用剔除高值后的算數(shù)平均數(shù)、幾何平均數(shù)等多方面數(shù)據(jù)進(jìn)行對比，選擇效果較好的作為該元素的背景值[4]。

3.2 元素地球化學(xué)參數(shù)特征

根據(jù)工作區(qū)地質(zhì)特征和不同礦產(chǎn)成礦條件，將工作區(qū)劃分了3個(gè)子區(qū)，分別為P2-3、N1-K1、J1-K1子區(qū)。工作區(qū)統(tǒng)計(jì)的地球化學(xué)參數(shù)包括Cu、Pb、Zn、W、Mn、Mo、Bi、V、Ti、Sn、Cd、Cr、Co、Ni、Ag、Au、As、Sb、Hg十九種元素在全區(qū)及各地質(zhì)子區(qū)的背景值X、標(biāo)準(zhǔn)離差S、變異系數(shù)Cv（Cv=S/X）、以及異常下限T（T=X+1.68S）。（各個(gè)子區(qū)依據(jù)將子區(qū)內(nèi)的水系點(diǎn)數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)之后依照全區(qū)的方法計(jì)算）詳細(xì)見表2。

通過對全區(qū)、各子區(qū)元素分析對比研究，取得如下認(rèn)識：

（1）全區(qū)Cv值＞1的元素As、Cu、Hg、Sb、Ti、V，說明這些元素離散程度較大，元素易于聚集成礦。

（2）根據(jù)各子區(qū)背景值與全區(qū)進(jìn)行比較結(jié)果來看，P2-3子區(qū)內(nèi)所有元素背景值Xp＞X0，說明各元素均易聚集在P2-3子區(qū)中，所以將P2-3子區(qū)作為主要成礦地層；J1-K1子區(qū)所有元素背景值除Sn，XJ-K＜X0，J1-K1可作為Sn的主要成礦地層；N1-K1子區(qū)中除Cd、Sn、Ti、Zn外，其余元素XNK＞X0，說明除了Cd、Sn、Ti、Zn外其余元素受風(fēng)化作用影響較大，易因淋溶作用發(fā)生遷移。

（3）從各變異系數(shù)來看P2-3子區(qū)中，As、Sb變異系數(shù)Cv＞1，J1-K1子區(qū)中As、Bi、Co、Ti變異系數(shù)Cv＞1，元素分布離散程度強(qiáng)，易于在該子區(qū)內(nèi)富集，尤其是在P2-3子區(qū)內(nèi)更易出現(xiàn)As、Sb相應(yīng)的礦種。在N1-K1子區(qū)中，As、Co、Cr、Mn、Ti離散程度較大，可能受蛟河盆地大型構(gòu)造作用影響，使得元素大量聚集。

表2 吉林宋家堡子等四幅1:5萬水系沉積物測量重復(fù)樣計(jì)算表

3.3 元素的共生組合特征

R型聚類分析：

利用全區(qū)的數(shù)據(jù)繪制了R型相關(guān)系數(shù)聚類分析譜系圖（圖3）。在0.6相關(guān)水平下可分為兩個(gè)大組：Co、Mn、Pb、As、Sb、Ag、Mo為一組；Ti、Zn、Cr、Ni、Cu、V為一組；Hg、W、Bi、Cd、Sn、Au與其他各個(gè)元素不相關(guān)。

根據(jù)數(shù)據(jù)可以看出Co、Mn相關(guān)性最大為0.862，同時(shí)Ag、Co、Mn、Pb、Sb、As等元素相互之間的強(qiáng)相關(guān)性（＞0.5），與第一組組合元素相吻合，而Mo與這幾個(gè)元素相關(guān)性要差一些都在（0.3～0.5）之間，恰好對應(yīng)R型聚類分析的第一種情況 ；Ti、Zn、Cr、Ni、Cu、V相互之間也是強(qiáng)相關(guān)性（＞0.5），與第二組元素相吻合；同時(shí)Sn與Co、Ni、Sb、V等元素呈現(xiàn)負(fù)相關(guān)，Sn的富集暈應(yīng)與Co、Ni、Sb、V元素的富集暈的成因相悖。若出現(xiàn)Sn與Co、Ni、Sb、V等異常套合在一起，說明此地受多期地質(zhì)作用影響，成礦因素較為復(fù)雜，富有成礦潛力。

圖3 全區(qū)元素相關(guān)系數(shù)R聚類分析圖譜

4 異常評價(jià)

4.1 單元素異常圈定及篩選

異常下限為背景值加1.65倍的標(biāo)準(zhǔn)差。

全區(qū)采用異常下限值勾繪異常，3個(gè)子區(qū)分別統(tǒng)計(jì)出異常下限值，確定異常下限，勾繪異常。并以異常下限的1倍、2倍、4倍劃分異常外、中、內(nèi)帶。

4.2 水系地球化學(xué)異常特征

根據(jù)以上總結(jié)，本工作區(qū)大體分布如下：

（1）位于蛟河兩邊的大斷裂帶附近，如紅旗橋-團(tuán)結(jié)-張家屯、東小蛟河-八虎村、靠山村-南崗子、松江鎮(zhèn)等地區(qū)的地球化學(xué)異常以元素Ti、Zn、Cr、Ni、Cu、V等元素，這些元素易受淋溶作用向K1沉積巖聚集。

（2）位于工作區(qū)西北，西南，中二疊統(tǒng)糜棱巖化帶，如柳樹溝、愛林、荒格子等地區(qū)的地球化學(xué)異常組合以Ag、Co、Mn、Pb、Sb、As元素為主。

（3）位于中二疊統(tǒng)地層與中侏羅花崗巖斷層接觸帶上，如三家溝～登場、羅家村～保家溝等地區(qū)地球化學(xué)異常，以Ag、Co、Mn、Pb、Sb、As、Au、Cu、Zn、Au等元素的異常，推測為礦質(zhì)異常。

4.3 元素地球化學(xué)分布特征

地球化學(xué)圖用水系地形圖作為底圖，以單元素?cái)?shù)據(jù)勾繪等量線成圖，比例尺為1：50000。

第一組組合元素Co、Mn、Pb、As、Sb、Ag、Mo高背景值區(qū)主要分布位于宋家堡子西部中二疊統(tǒng)地層總體呈東西向分布以及蛟河盆地西側(cè)斷層，蛟河盆地東側(cè)南小蛟河到馬鞍山附近呈東北-西南方向分布，低背景值區(qū)沿老爺嶺方向北東向相間分布以及東南角花崗巖山區(qū)，在地形上來看，低背景值區(qū)海拔相對較高，且以花崗巖為主，強(qiáng)高值區(qū)多沿構(gòu)造方向分布，推測受斷裂作用影響較大。

第二組合元素Ti、Zn、Cr、Ni、Cu、V，高背景值區(qū)主要分布于宋家堡子幅西部中二疊統(tǒng)地層，王家崗中部馬屁股山中二疊統(tǒng)和侏羅世花崗巖斷層接觸帶附近，柳樹河幅東南角，馬鞍山附近以及拉法山西部同樂村附近，高背景值區(qū)近球形或方形分布沒有明顯的方向性。低背景值區(qū)多位于高值區(qū)北部，除拉法山近南北向外，多呈現(xiàn)東西向展布，其特征近似平行于強(qiáng)高值區(qū)。

Au元素其數(shù)據(jù)相差較大，即Au元素在空間中極端集中，全區(qū)罕見的以低背景值區(qū)為主，高背景值區(qū)與強(qiáng)高值區(qū)相差不大，其分布沿蛟河盆地主構(gòu)造區(qū)域分布，多呈北東-南西向分布。

W、Hg元素強(qiáng)高值區(qū)宋家堡子西部中二疊統(tǒng)地層總體呈東西向分布以及蛟河盆地西側(cè)斷層，蛟河盆地東側(cè)南小蛟河到馬鞍山附近包括西南角康大砬子閃長玢巖區(qū)呈東北～西南方向分布，低值區(qū)北部天崗，拉法山，老爺嶺，南部烏林鎮(zhèn)等地區(qū)，多呈現(xiàn)包圍狀，將高值區(qū)包圍其內(nèi)部。

Sn元素強(qiáng)高值區(qū)位于北部天崗鎮(zhèn)南部，老爺嶺及中二疊統(tǒng)與早侏羅花崗巖交界地帶，多呈東西向，推測Sn與早侏羅花崗巖侵入運(yùn)動有關(guān)，其低背景值地區(qū)分布較為雜亂無明顯特征。

從總體來說，大多數(shù)元素多集中富集在宋家堡子西部中二疊統(tǒng)地層總體呈東西向分布以及蛟河盆地西側(cè)斷層，蛟河盆地東側(cè)南小蛟河到馬鞍山附近，而其低背景值區(qū)多位于，天崗北側(cè)，老爺嶺附近，即中二疊統(tǒng)周邊的早侏羅花崗巖區(qū)。由此可以推測，元素受構(gòu)造作用影響，使得早侏羅花崗巖地區(qū)向構(gòu)造區(qū)如蛟河盆地地區(qū)，及老地層中二疊統(tǒng)地層中運(yùn)移。

5 重點(diǎn)綜合異常地球化學(xué)特征

5.1 三家溝-登場異常

該異常區(qū)于中二疊大河深組和范家屯組，以及中侏羅花崗閃長巖接觸帶上，該處接觸帶上經(jīng)后期構(gòu)造作用產(chǎn)生長距離的斷層接觸，地質(zhì)條件復(fù)雜，該異常呈橢圓狀近北東向展布，異常面積達(dá)1.08Km2，由Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mn、V、Ti、Co、Ni、Cr、Cd、W、Mo、Sn、As、Sb、Bi、Hg等19種元素組成，NAP排序?yàn)镃o15.85＞Mo9.25＞Sb6.31＞Cr5.07＞P b4.54＞V3.76＞Ag3.75＞Zn2.45＞Ti1.72＞As0.83＞Au0.81＞Cd0.77＞W(wǎng)0.32，Au元素異常為內(nèi)帶，最高值為5.90×10-9；Au元素異常為內(nèi)帶，最高值為115.00×10-6；Bi元素異常為內(nèi)帶，最高值為2.24×10-6；Cd元素異常為內(nèi)帶，最高值為2.49×10-6；Co元素異常為內(nèi)帶，最高值為94.80×10-6；Co元素異常為內(nèi)帶，最高值為91.10×10-6；W元素異常為內(nèi)帶，最高值為14.70×10-6；其中Mn、Pb、As為中帶，其它元素異常均為外帶。

該處地處中二疊統(tǒng)范家屯組與侏羅紀(jì)正長花崗巖接觸帶上，異常區(qū)內(nèi)有北東向斷層和北西向斷層穿過，異常套合較好，多種元素具有明顯分帶，推測為巖漿熱液型礦床，主攻礦種Au、Ag、Cu、Pb等多金屬元素。

5.2 愛林異常區(qū)

該異常呈區(qū)位于愛林村東側(cè)橢圓狀近北東向展布，由Ag、As、Au、Cd、Cr、Ni、Sb、Ti、W、Zn共10種元素組成，Au元素異常面積2.01km2，平均值為6.16×10-9，最高值為23.00×10-9；其它元素異常均為外帶。異常區(qū)內(nèi)巖性較為單一為中二疊統(tǒng)范家屯組，但異常區(qū)東側(cè)有侏羅紀(jì)二長花崗巖侵入，面積達(dá)3.29Km2。NAP排序Au12.49＞W(wǎng)5.17＞Cr3＞Ti2.17＞As2.07＞Ni1.39＞Zn0.96＞Sb0.54＞Ag0.26＞Cd0.1推 測 為 Au等多金屬礦質(zhì)異常，主攻Au、W元素。

6 結(jié)論

本工作區(qū)異常元素組合受中二疊統(tǒng)糜棱巖化帶和蛟河大斷裂等地質(zhì)作用控制。使得元素異常整體呈東北～西南方向分布，以及西部糜棱巖化分布較多。異常的發(fā)生發(fā)展受巖漿巖和地層滑脫構(gòu)造密切相關(guān)。根據(jù)異常區(qū)地質(zhì)地球化學(xué)特征，對測區(qū)各地質(zhì)體的成礦遠(yuǎn)景進(jìn)行分析，找到有力靶區(qū)兩處。