永吉縣一拉溪—馮家屯地區(qū)1∶50 000水系沉積物測(cè)量異常下限處理方法

周 冰,郭兆然,王啟智

吉林省第二地質(zhì)調(diào)查所,吉林 吉林 132013

0 引言

地球化學(xué)勘查中，如何科學(xué)有效地提取礦化異常信息，并快速地篩選礦化異常確定找礦靶區(qū)是化探工作的關(guān)鍵。化探背景與異常下限的確定，是化探工作的重要環(huán)節(jié)，目的就是從大量化探數(shù)據(jù)中提取與成礦有關(guān)的地球化學(xué)信息。傳統(tǒng)法采用統(tǒng)一的異常下限，會(huì)減弱甚至漏掉一些重要礦化異常信息，本次采用分區(qū)襯值法較好地顯示出低背景區(qū)的異常信息，克服了高背景區(qū)異常面積過(guò)大，不集中等缺點(diǎn)，取得較好效果，達(dá)到更好地發(fā)現(xiàn)異常目的。

圖1 永吉縣一拉溪—馮家屯地質(zhì)簡(jiǎn)圖Fig.1 Geological sketch of Yilaxi-Fengjiatun area in Yongji County1.Ⅰ級(jí)階地及現(xiàn)代河床、河漫灘、砂礫石堆積；2.Ⅱ級(jí)階地、砂礫石堆積,砂土、亞砂土、粗砂;3.灰綠色砂礫巖,粉砂巖,泥巖,偶夾不可采煤硅藻土;4.灰白-灰綠色砂巖、粉砂巖,砂質(zhì)泥巖；泥巖夾煤層;5.雜色泥巖,砂質(zhì)泥巖,砂巖,礫巖盆地邊緣碎屑顆粒變粗;6.上部:中酸性熔巖；下部:安山巖,安山質(zhì)凝灰角礫巖;7.上部：凝灰質(zhì)砂巖,粉砂巖,夾中酸性火山碎屑巖,產(chǎn)植物化石；下部：凝灰質(zhì)礫巖,含礫砂巖;8.安山巖,安山質(zhì)凝灰角礫巖,安山質(zhì)凝灰熔巖;9.灰色含礫砂巖,板巖為主；礫巖,砂巖等;10.上部：灰黑色板巖夾灰?guī)r凸鏡體;中部:厚層生物碎屑灰?guī)r透鏡體;下部:深灰色砂巖、粉砂巖、板巖;11.安山質(zhì)凝灰?guī)r夾流紋巖,安山巖,凝灰質(zhì)砂巖,粉砂巖,礫巖,及灰?guī)r凸鏡體。產(chǎn)珊瑚等化石;12.淺海相碎屑巖：砂巖,灰?guī)r,板巖,泥巖,生物礁含珊瑚、腕足層孔蟲等多門類化石;13.花崗斑巖;14.晶洞堿長(zhǎng)花崗巖;15.二長(zhǎng)花崗巖.16.堿長(zhǎng)花崗巖;17.二長(zhǎng)花崗巖,似斑狀二長(zhǎng)花崗巖;18.花崗閃長(zhǎng)巖,似斑狀花崗閃長(zhǎng)巖;19.研究區(qū)

1 區(qū)域地質(zhì)背景

研究區(qū)位于吉林省中部，區(qū)域大地構(gòu)造位置為華北地臺(tái)北緣東段與吉黑褶皺造山帶交接部位，又是古亞洲構(gòu)造域與濱太平洋構(gòu)造域疊合部位。地處南樓山火山坳陷盆地的北端，西部緊鄰伊—舒斷陷帶，南西部為南北陸塊隱匿結(jié)合帶，東部為永吉上疊裂陷盆地。早古生代，本區(qū)構(gòu)造形跡主要表現(xiàn)為中—深層次變形構(gòu)造，早古生代西別河期形成背斜構(gòu)造。至晚古生代本區(qū)則表現(xiàn)為單斜構(gòu)造形式。從晚三疊世開始，本區(qū)進(jìn)入濱太平洋構(gòu)造域發(fā)展階段。構(gòu)造作用主要表現(xiàn)為大規(guī)模的巖漿侵入及一系列的脆性斷裂，后被晚期的火山-沉積巖覆蓋。具體構(gòu)造位置，本區(qū)位于伊—舒地塹與北西向松花江斷裂、北西向搜登站—口前斷裂與北東向大崗子—大綏河斷裂所挾持的地塊內(nèi)，斷裂構(gòu)造發(fā)育[1]。

2 區(qū)域地球化學(xué)特征

表1 全區(qū)地球化學(xué)參數(shù)一覽表

注：?jiǎn)挝唬篈u×10-9，其它元素×10-6；CR為測(cè)區(qū)均值/吉林、榆樹幅1∶25萬(wàn)區(qū)域化探測(cè)區(qū)背景值

由元素的地球化學(xué)空間分布看， Au、Pb、Zn、As、Sb、Mo等元素出現(xiàn)高、低背景分區(qū)明顯的現(xiàn)象。與地質(zhì)環(huán)境差別明顯，此種現(xiàn)象導(dǎo)致低背景區(qū)的異常信息被弱化，高背景區(qū)的異常信息不突出，不能有效地提取區(qū)內(nèi)的地球化學(xué)信息。

3 兩種方法對(duì)比探討

3.1 傳統(tǒng)法

傳統(tǒng)的地球化學(xué)理論認(rèn)為地質(zhì)體中各種元素的含量服從正態(tài)分布或?qū)?shù)正態(tài)分布，一般認(rèn)為常量元素服從正態(tài)分布，微量元素服從對(duì)數(shù)正態(tài)分布，地球化學(xué)背景值和異常值等確定就是以此為前提的。應(yīng)用傳統(tǒng)方法處理可得到如圖2所示結(jié)果(以Au、As、Sb、Mo為例)。

Au異常大部分展布在研究區(qū)中南部侏羅系下統(tǒng)南樓山組中，異常中部有中侏羅世花崗閃長(zhǎng)巖和似斑狀花崗閃長(zhǎng)巖巖體侵入，在兩者接觸帶上有明顯富集，有異常中心，具中外帶。異常有北西向斷層通過(guò)，受構(gòu)造影響，元素高背景、高值區(qū)多呈北西向串珠狀展布。

As、Sb異常主要展布在研究區(qū)北部和中南部三疊系四合屯組、二疊系楊家溝組及侏羅系南樓山組中，異常濃集中心不明顯。

Mo異常整體呈背景、低背景展布，偶見(jiàn)高背景區(qū)多呈豆?fàn)罘植?，空間上為侏羅系南樓山組、二疊系大河深組和中侏羅世二長(zhǎng)花崗巖、似斑狀二長(zhǎng)花崗巖。

圖2 傳統(tǒng)法處理過(guò)的Au、As、Sb、Mo元素異常圖Fig.2 Elemental anomalies of Au, As, Sb and Mo treated by traditional method

3.2 分區(qū)襯值法

分區(qū)襯值法[3]是把一個(gè)大的地球化學(xué)區(qū)域，根據(jù)地質(zhì)背景、地球化學(xué)景觀等因素，劃分成三個(gè)小區(qū),每個(gè)小區(qū)均具有自己的地球化學(xué)背景值和異常下限值。分區(qū)襯值法處理的結(jié)果如圖3所示。

兩種方法相比較， Au異常在中南部范圍基本一致，As、Sb、Mo異常面積在研究區(qū)南部的異常面積有所減小，濃集中心更加集中，范圍清晰。通過(guò)分區(qū)襯值計(jì)算，研究區(qū)北部低背景區(qū)沒(méi)有異常的部位各元素都出現(xiàn)異常顯示，原本有異常的位置，更加明顯；與傳統(tǒng)法相比，分區(qū)襯值法圈出的異常更合理，與對(duì)應(yīng)地質(zhì)環(huán)境相吻合，元素地球化學(xué)分布更加規(guī)律，原來(lái)低背景區(qū)域異常得到增強(qiáng)，高背景區(qū)域更加突出，避免了有價(jià)值異常信息的漏掉。

圖3 分區(qū)襯值法處理過(guò)的Au、As、Sb、Mo異常圖Fig.3 Elemental anomalies of Au, As, Sb and Mo treated by partitioned lining method

4 討論

通過(guò)以上的處理及分析對(duì)比，得出以下結(jié)論：

(1)兩種方法基本都能有效圈出異常，研究區(qū)發(fā)現(xiàn)的Au、As、Sb、Mo異常每種方法都能不同程度的指示出來(lái)，說(shuō)明兩種研究方法均有一定的實(shí)用性和準(zhǔn)確性。

(2)傳統(tǒng)法求化探異常下限是以化探數(shù)據(jù)遵從正態(tài)分布為前提，由于地球化學(xué)場(chǎng)并不符合正態(tài)分布，即使對(duì)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行剔除高值，其確定的異常下限也比較偏高，常常會(huì)丟失或減弱與礦化有關(guān)的異常，比如在研究區(qū)北部，傳統(tǒng)方法圈出的異常明顯比后者異常面積、異常強(qiáng)度小。

(3)傳統(tǒng)方法作異常圖是以全區(qū)為統(tǒng)一的異常下限作圖，并不考慮到研究區(qū)地質(zhì)背景等因素，比如研究區(qū)在南樓山火山坳陷盆地的北端，西部緊鄰伊—舒斷陷帶，南西部為南北陸塊隱匿結(jié)合帶，東部為永吉上疊裂陷盆地，地質(zhì)背景和元素分布特征差異也較大，利用傳統(tǒng)的統(tǒng)一背景值化探數(shù)據(jù)處理方法造成元素異常下限被南樓山地層拔高，造成其它兩個(gè)區(qū)域異常被掩蓋減弱，不利于對(duì)異常的評(píng)價(jià)。

(4)分區(qū)襯值法以不同地質(zhì)背景為前提，不同的區(qū)域取不同的異常下限，能很好的解決不同背景下異常提取的問(wèn)題。在高背景區(qū)異常提取的同時(shí)，能夠使低背景區(qū)相對(duì)“弱”異常凸顯，并可克服高背景區(qū)異常面積過(guò)大，濃集中心不明顯等不足，反應(yīng)出各分區(qū)內(nèi)實(shí)際的異常特征。

(5)使用分區(qū)襯值法時(shí)，在高背景區(qū)由于所取得的異常下限較高，可能會(huì)導(dǎo)致部分重要的礦致異常減弱，提醒我們?cè)谑褂迷摲椒〞r(shí)，特別是在高背景區(qū)時(shí)應(yīng)該特別注意。