黑龙江霍龙门沟地区土壤地球化学特征及找矿潜力分析_乔锴.pdf
《黑龙江霍龙门沟地区土壤地球化学特征及找矿潜力分析_乔锴.pdf》由会员分享,可在线阅读,更多相关《黑龙江霍龙门沟地区土壤地球化学特征及找矿潜力分析_乔锴.pdf(14页珍藏版)》请在咨信网上搜索。
1、黑龙江霍龙门沟地区土壤地球化学特征及找矿潜力分析乔锴 1,赵忠海 1,陈军典 2,梁杉杉 1,陈俊 1,李成禄 3(1.辽宁工程技术大学,辽宁阜新123000;2.辽宁省物测勘查院有限责任公司,辽宁 沈阳 110031;3.黑龙江省自然资源调查院,黑龙江哈尔滨150036)摘要:黑龙江霍龙门沟地区位于东乌珠穆沁旗-嫩江多金属成矿带的南段,具有较好的找矿前景。本文以110000 土壤地球化学测量成果为依据,利用元素变异系数、浓集系数及分形特征等方法对黑龙江霍龙门沟地10 种元素地球化学特征进行了统计,运用聚类分析、因子分析法及分形方法对元素的共生组合关系进行了分析,结果表明:区内 Au、Ag、C
2、u、As、Mo 等元素具有较高的找矿潜力,Au 元素可能是研究区主要的成矿矿种。根据元素异常组合分布规律及成矿地质条件,共圈定综合异常 7 处,并与区域典型的永新浅成低温热液型金矿床和多宝山斑岩型铜-钼-(金)矿床的成矿地质背景及地球化学特征进行对比研究,划分出大狼沟 Au-Ag 成矿远景区和霍龙门沟 Cu-Au 成矿远景区,为研究区下一步找矿勘查部署提供科学依据。关键词:土壤地球化学;综合异常;成矿远景区;霍龙门沟地区;黑龙江doi:10.3969/j.issn.1000-6532.2023.01.005中图分类号:TD98 文献标志码:A 文章编号:1000-6532(2023)01003
3、114 近年来,在黑龙江霍龙门沟地区及周边发现了众多斑岩型铜矿和浅成低温热液型金矿,如多宝山斑岩型铜-钼-(金)矿1-4、铜山斑岩型铜矿5,二道坎银矿6,争光金矿7,三道湾子金矿8-9,科洛金矿10,永新金矿11-13等(图 1)。黑龙江霍龙门沟地区属于中低程度山地浅切割区,具有明显的浅覆盖特性,覆盖层的厚度大致为13 m,局部地区的覆盖层能够达到 3 m 以上。土壤地球化学测量是寻找浅覆盖区矿体的一种直接、有效、快速的勘查方法14-15,被广泛应用于寻找隐伏矿体中,如印度尼西亚 Buti 铜矿16、南秦岭夏家店金矿17、青海丘吉东沟金矿18、新疆阿舍勒铜锌矿床19、云南大坪金矿20、山东曲家
4、金矿21等均采用土壤地球化学测量取得了较为显著的找矿效果。为进一步优选找矿靶区,笔者旨在以霍龙门沟地区 11 万土壤地球化学测量为基础,并通过聚类分析和因子分析等方法对区内Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Mo、W 等十种元素的成矿潜力进行评价,将变异系数图解与分形理论相结合进行研究,总结成矿元素的分散、富集规律,圈定异常靶区并进行工程验证,为研究区下一步的找矿勘查工作指明方向。1地质概况 1.1区域地质背景研究区位于西伯利亚板块南缘早古生代陆缘增生带与华北地台北缘兴蒙造山带的东段,大兴安岭弧盆系之扎兰屯-多宝山岛弧带、贺根山-黑河北东向构造混杂岩带通过本区。该区遭受多次强烈的构
5、造运动,发育北东向、南北向和北西向断裂构造。区内晚石炭世二长花岗岩、花岗闪长岩、中奥陶世花岗闪长岩与成矿关系最为密切1,具有优良的成矿构造环境和良好的成矿潜力。区域出露地层单元多,分布范围广,主要包括古生代、中生代地层以及新生代地层。其中,古生代地层大面积分布于区域的西北部,区域的西南部集中分布有中生代地层,而新生代地层则是主要分布于区域的东部。区域古生代地层包括 收稿日期:2021-12-30基金项目:辽宁省自然科学基金项目(2020-BS-258);辽宁省教育厅科学研究经费项目(LJ2020JCL010);辽宁工程技术大学学科创新团队资助项目(LNTU20TD-14);黑龙江重点研发计划项
6、目(GA21A204)作者简介:乔锴(1998-),男,在读硕士研究生,主要从事矿产资源定量预测研究工作。通信作者:赵忠海(1984-),男,副教授,博士生导师,主要从事区域成矿作用及找矿预测研究工作。第 1 期矿产综合利用2023 年 2 月Multipurpose Utilization of Mineral Resources 31 多宝山组(O1-2d)、裸河组(O3l)、泥鳅河组(S3D2n)及腰桑南组(D2y);中生代地层包括龙江组(K1l)、光华组(K1gn)、九峰山组(K1j)及甘河组(K1g);区域新生代地层主要为第四系高、低河漫滩堆积层(Qh)(图 2)。区域构造-岩浆活动
7、频繁,活动期次多,加里东期、华力西期和燕山期均有不同规模的岩浆活动,岩石类较复杂,其中华力西期岩浆活动最为强烈且频繁。侵入岩分布广泛,岩石类型较复杂,从中性到酸性岩均有出露,以中深成的花岗岩为主。形成时代依次为:中奥陶世、石炭纪、中侏罗世、早白垩世。由于本区位于贺根山-黑河蛇绿混杂岩带与扎兰屯-多宝山岛弧交接处,侵入岩浆活动与多宝山岛弧活动的多阶段演化有关,具有造山带侵入岩成因复杂、来源多样等特征22。1.2研究区地质概况研究区主要出露地层包括:下-中奥陶统多宝山组,岩性主要为灰绿色片理化蚀变安山岩、变质中性火山岩夹变质中酸性含砾火山岩及凝灰岩和绢云板岩。多宝山组是多宝山斑岩型铜-钼-(金)矿
8、主要的赋矿围岩,岩石普遍铜、金丰度值较高,被认为是多宝山矿集区的矿源层,形成时代集中在 497460 Ma3,23;上奥陶统裸河组上部主要以粉砂岩夹细砂岩和变质凝灰细砂-粉砂岩为主,下部主要以含铁杂砂岩和变质凝灰砂岩为主,底部与多宝山组整合接触,多见有腕足、三叶虫、牙形石化石,这些化石组合绝大多数代表了裸河组沉积形成时间在中-晚奥陶世时代24;下白垩统龙江组由中性火山岩及少量中酸性火山岩组成,主要分布在霍龙门沟北山附近,总体上呈现北东向展布,火山作用方式多以喷发、喷溢、爆溢为主,火山岩相多见空落相、溢流相、火山碎屑流相等。岩性主要为灰黑色角闪安山岩、灰黑色灰绿色安山岩,偶见有英安岩等酸性火山岩
9、,成岩时代为 117125 Ma25-27;早白垩世光华组主要由酸性火山岩及少量的中酸性火山岩组成,受到基底断裂及区域深大断裂控制,厚可达 1540 m 以上,火山作用方式多以喷发、喷溢、爆溢为主,火山岩相多见空落相、溢流相等。岩性主要为灰白色流纹岩、灰色流纹质复成分角砾岩、火山角砾岩等,成岩时代为 101125 Ma28(图 2)。研究区内侵入岩较为发育,出露面积约占研究区的一半,主要岩性为中奥陶世闪长岩、早石 12510BA5020500049404920010 km200 km1253012600126301270012730123456789N101112131.中新生代沉积物;2.新
10、生代火山岩;3.中生代火山沉积岩;4.上古生界;5.下古生界;6.构造片岩;7.花岗-片麻岩;8.花岗岩;9.断层;10.拆离断层;11.韧性剪切带;12.典型矿床;13.研究区域;据李成禄等10修改图 1 大地构造位置图(A)及嫩江-黑河地区区域地质矿产简图(B)Fig.1 Tectonic location map(A)and regional geology and mineral resources schematic map of Nenjiang-Heihe Area(B)32 矿产综合利用2023 年炭世正长花岗岩和晚石炭世二长花岗岩,局部见有花岗闪长斑岩脉和石英脉等。研究区内褶
11、皱构造不发育,构造形迹主要以断裂形式出现,断裂构造主要以北东向、北西向和近东西向断裂为主。其中北东向断裂属于区域性黑河-嫩江断裂带北西向延伸部分,断裂走向为45,为隐伏断裂;北西向断裂主要为北东向断裂的次一级张性断裂,断裂走向为 320,倾角 55左右。近东西向断裂为北西向更次一级张性断裂,断裂走向为 274,倾角 65左右,该近东西向断裂规模较小,多以断层破碎带形式出现,该近东西向断裂在中生代活动较明显。2土壤地球化学样品采集和分析方法 2.1样品采集根据研究区地质情况,本次研究区的样品采集以规则测网形式布设,网度为 10020 m。侧线方向为 0,基线方向 90,土壤样品粒级为 0.251
12、.70 mm。采样深度一般在 3050 cm,采集部位为 B 层(淋积层)下部、C 层(母质层)上部的细粒级的黄褐色粉砂土。土壤测量点位误差要求小于 5 m,以保证过筛后样品重量150 g。野外样品一般经自然风吹或日光照晒自然风干,经常用木棒敲打,以防固结。样品加工严格按规范加工流程执行,粒级 0.251.70 mm,过筛后,过筛率要 85%以上,然后用四分法缩分,按照实验室规定的要求将收样品细碎加工至 0.074 mm。为防止样品污染,样品采用无污染的磨样机进行加工,部分采用玛瑙乳钵手工研磨加工,化探样品的加工应和实验室内的矿石加工完全分开。2.2分析方法本次土壤地球化学测量工作共送检样品
13、125450012600001261600125450012600001261600024 km5000494049405000N1234567891011121314151617181920211.第四系;2.大熊山玄武岩;3.西山玄武岩;4.甘河组;5.九峰山组;6.光华组;7.龙江组;8.腰桑南组;9.泥鳅河组;10.裸河组;11.多宝山组;12.中侏罗世花岗闪长岩;13.晚石炭世碱长花岗岩;14.晚石炭世二长花岗岩;15.晚石炭世花岗闪长岩;16.晚石炭世正长花岗岩;17.晚石炭世花岗质杂岩;18.早石炭世正长花岗岩;19.中奥陶纪闪长岩;20.推断断层;21.研究区范围;据赵忠海等1
14、9,修改图 2 霍龙门沟区域地质简图Fig.2 Regional geological sketch of Huolongmengou 第 1 期2023 年 2 月乔 锴等:黑龙江霍龙门沟地区土壤地球化学特征及找矿潜力分析 33 15207 个,其中重复分析样品(密码样)339 个,标准样 1354 个,野外质量检查点 608 个。样品分析测试由黑龙江齐齐哈尔矿产勘查开发总院测试中心完成,分析测试 Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Mo、W 等十种元素,其中 Au 分析采用活性碳吸附-化学光谱法;Ag、Pb、Mo 采用光谱定量法、As、Sb、Bi 采用原子荧光法、W 采用极谱法
15、、Zn 采用等离子发射光谱法。3土壤地球化学特征 3.1元素含量特征利用 SPSS 和 Excel 等软件对研究区范围内采集的 15207 件土壤样品元素分析结果进行统计,根据元素含量平均值、标准离差、变异系数、富集系数等(表 1)参数讨论地球化学特征和规律12,29。计算公式如下:表 1 霍龙门地区土壤地球化学测量数据统计Table 1 Statistics of soil geochemical measurements in Huolongmengou area元素平均值XX背景值最小值Xmin最大值Xmax标准离差S剔除前变异系数Cv1剔除后变异系数Cv2区域120万地球化学元素背景值
16、K富集系数C异常下限TAu1.000.80.10100.801.601.560.410.481.675.60Ag0.110.100.011.260.080.680.340.042.230.32As9.568.892.38122.863.570.370.137.291.2213.50Sb0.570.550.097.930.130.230.120.321.710.82Bi0.360.360.042.890.070.190.120.113.390.44Cu21.5019.98.99201.669.000.420.2317.181.1635.90Pb21.4021.004.4283.775.900.2
17、80.2417.701.1832.70Zn69.3067.632.30244.3612.300.180.1324.202.7891.80W2.252.210.8436.600.460.210.100.6153.592.83Mo1.151.100.2624.050.510.440.260.781.411.68注:Au元素含量为10-9,其他元素为10-6;数据来源于黑龙江省地质调查研究总院 X=1nni=1xi(1)平均值:S=1nni=1(xix)2(2)标准离差:Cv=SX(3)变异系数:T=X+3S(4)异常下限:C=XK(5)富集系数:XX本次研究区背景值及异常下限的确定采用了剔除法,根
18、据公式(1)、(2)、(3)计算全区各元素原始数据的平均值(X)、标准离差(S)及变异系数(Cv1),按照 X-3SX0X+3S 的条件对特低值(高值)数据进行剔除,保留下来的数据形成新的数据集,经过多次剔除后,求出最终数据的平均值()及变异系数(Cv2),将平均值()作为背景值30-31。再根据公式(4)将正态检验值最大的均值参与理论异常下限的计算,综合考虑计算值、累计频率值及圈定效果等确定实用异常下限。根据公式(5)将元素的背景值与区域 1:20 万地球化学元素背景值进行对比,从而得出元素的富集系数。富集系数和变异系数可以反应土壤中不同元素矿化富集程度和均匀程度32。其中研究区 Au 的变
19、异系数(Cv1)大于1.5,表现出较强分异性分布,Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Mo、W 等元素富集系数均大于 1,表明这些元素成矿物质基础较好,呈高背景分布,显示较强的地球化学活性。从区域地质单元来看(表 2),在各地质子区中,Au 元素分异性强,变异系数相对较高,是成矿的有力侵入体。研究区内各元素的原始数据的变异系数(Cv1)和剔除后的变异系数(Cv2)反映了数据处理前后的相对离散程度。其中 Cv1和Cv1/Cv2分别反映原始数据集的变化幅度和背景拟合处理时对离散值的削平程度33-35。因此可以根据 Cv1和 Cv1/Cv2制作变异系数图解,从变异系数图解(图 3)中可以看出研
20、究区内 Au 的含量变化幅度和离散程度最大,高强度数据最多,易于成矿。而其他元素在土壤中的分布较为均匀,其高值点较少,富集的程度较低。表明 Au 元素为研究区成矿有利因素,是研究区主要的成矿矿种。3.2多元统计分析在地学中通常运用数学统计的方法来对矿体成矿元素组合特征进行研究17。为了解研究区成矿元素及共伴生组合规律,本次研究工作采用聚类分析、因子分析等数理统计学方法对元素分析结果进行研究。34 矿产综合利用2023 年(1)R 型聚类分析R 型聚类分析是对元素(变量)进行分类处理,将因素轮廓相似度转化为归一化广义距离,建立样本之间两两对比的距离矩阵,再按照谱系聚类算法进行聚类分析,从而了解元
21、素及元素之间的亲疏关系37-39。通过 SPSS 软件计算出的 R 型系统聚类谱系图(图 4)可以看出,当元素的相关距离系数取22 时,元素可以划分为四类:As-Sb 组合,反映低温热液成矿作用;Pb-Zn 组合,反映中低温热液成矿作用;Au-Ag-Cu 组合,反映中高温热液成矿作用;Mo-Bi-W 组合,反映高温热液成矿作用。0AsSbMoBiWPbZnAgCuAu510152025图 4 R 型系统聚类谱系Fig.4 Clustering pedigree of R-type system 表 2 霍龙门沟地区不同地质子区土壤元素参数特征Table 2 Characteristics of
22、 soil element parameters in different geological regions of Huolongmengou areas地质子区参数AgAsAuBiCuMoPbSbWZn多宝山组X92.79.51.20.3429.61.1222.70.61.9683.4S25.31.70.50.067.50.282.30.10.2814.5CV0.30.20.50.20.30.20.10.20.10.2裸河组、泥鳅河组、腰桑南组X92.69.81.20.3427.21.0023.80.61.9682.3S27.72.30.50.066.50.253.90.20.3113.
23、8CV0.30.20.50.20.20.30.20.30.20.2龙江组、光华组、九峰山组X78.99.70.90.3220.61.0924.90.61.8574.8S17.82.60.40.065.30.323.60.10.2616.0CV0.20.30.40.20.30.30.10.20.10.2甘河组、西山玄武岩、大熊山玄武岩X73.611.51.10.3422.80.9327.20.62.0166.7S12.32.70.40.053.70.223.50.10.3211.5CV0.20.20.40.10.20.20.10.20.20.2早世炭世花岗质糜棱岩-奥陶纪侵入岩X91.98.91
24、.00.3520.41.1125.00.51.9375.9S29.12.00.50.085.80.363.30.10.4316.2CV0.30.20.50.20.30.30.10.20.20.2早世炭世正长花岗岩-中石炭世花岗岩X88.39.30.90.3317.91.1324.50.51.9170.9S28.32.60.40.085.30.374.50.10.4517.7CV0.30.30.50.20.30.30.20.30.20.3早白垩世、中侏罗世侵入岩X79.79.00.90.3618.01.0326.10.51.9166.9S19.62.40.30.095.10.303.70.10.
25、4015.5CV0.20.30.40.30.30.30.10.20.20.2全区X95.210.71.730.3723.31.126.30.622.0675.2S82.65.3517.60.368.571.55.930.301.1118.8CV0.850.5010.20.970.371.360.230.490.540.25注:X为均值,S为标准离差,Cv为变异系数,Au元素含量为10-9,其他元素为10-6;数据来源于黑龙江省地质调查研究总院(据曲晖等36,修改)1.0PbZnBiSbWCuMoAgAsAu00.20.40.60.81.01.21.41.61.52.02.5Cv1/Cv2Cv1
- 配套讲稿:
如PPT文件的首页显示word图标,表示该PPT已包含配套word讲稿。双击word图标可打开word文档。
- 特殊限制:
部分文档作品中含有的国旗、国徽等图片,仅作为作品整体效果示例展示,禁止商用。设计者仅对作品中独创性部分享有著作权。
- 关 键 词:
- 黑龙江 龙门 地区 土壤 地球化学 特征 潜力 分析 乔锴
1、咨信平台为文档C2C交易模式,即用户上传的文档直接被用户下载,收益归上传人(含作者)所有;本站仅是提供信息存储空间和展示预览,仅对用户上传内容的表现方式做保护处理,对上载内容不做任何修改或编辑。所展示的作品文档包括内容和图片全部来源于网络用户和作者上传投稿,我们不确定上传用户享有完全著作权,根据《信息网络传播权保护条例》,如果侵犯了您的版权、权益或隐私,请联系我们,核实后会尽快下架及时删除,并可随时和客服了解处理情况,尊重保护知识产权我们共同努力。
2、文档的总页数、文档格式和文档大小以系统显示为准(内容中显示的页数不一定正确),网站客服只以系统显示的页数、文件格式、文档大小作为仲裁依据,平台无法对文档的真实性、完整性、权威性、准确性、专业性及其观点立场做任何保证或承诺,下载前须认真查看,确认无误后再购买,务必慎重购买;若有违法违纪将进行移交司法处理,若涉侵权平台将进行基本处罚并下架。
3、本站所有内容均由用户上传,付费前请自行鉴别,如您付费,意味着您已接受本站规则且自行承担风险,本站不进行额外附加服务,虚拟产品一经售出概不退款(未进行购买下载可退充值款),文档一经付费(服务费)、不意味着购买了该文档的版权,仅供个人/单位学习、研究之用,不得用于商业用途,未经授权,严禁复制、发行、汇编、翻译或者网络传播等,侵权必究。
4、如你看到网页展示的文档有www.zixin.com.cn水印,是因预览和防盗链等技术需要对页面进行转换压缩成图而已,我们并不对上传的文档进行任何编辑或修改,文档下载后都不会有水印标识(原文档上传前个别存留的除外),下载后原文更清晰;试题试卷类文档,如果标题没有明确说明有答案则都视为没有答案,请知晓;PPT和DOC文档可被视为“模板”,允许上传人保留章节、目录结构的情况下删减部份的内容;PDF文档不管是原文档转换或图片扫描而得,本站不作要求视为允许,下载前自行私信或留言给上传者【自信****多点】。
5、本文档所展示的图片、画像、字体、音乐的版权可能需版权方额外授权,请谨慎使用;网站提供的党政主题相关内容(国旗、国徽、党徽--等)目的在于配合国家政策宣传,仅限个人学习分享使用,禁止用于任何广告和商用目的。
6、文档遇到问题,请及时私信或留言给本站上传会员【自信****多点】,需本站解决可联系【 微信客服】、【 QQ客服】,若有其他问题请点击或扫码反馈【 服务填表】;文档侵犯商业秘密、侵犯著作权、侵犯人身权等,请点击“【 版权申诉】”(推荐),意见反馈和侵权处理邮箱:1219186828@qq.com;也可以拔打客服电话:4008-655-100;投诉/维权电话:4009-655-100。