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关于水系沉积物元素地球化学特征、R型聚类的分析

2020-07-13 735 上传者：管理员

摘要：通过在山西平鲁区—下水头一带开展1∶50000水系沉积物测量，采集样品1792件，通过对分析结果的统计，研究该区成矿元素的地球化学特征，根据其元素含量特征、分布规律及组合特征，运用R型聚类分析，划分了4个元素组合类型。结合区域地球化学背景值，圈定2个综合异常区，结合区域地质矿产背景，圈定下水头成矿远景区，指明该区今后矿产勘查工作重点应放在金、铜矿的勘查。

关键词：
地球化学特征
找矿远景区
沉积物
矿物学
矿靶区
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水系沉积物调查以地质找矿为目的，是优选找矿靶区的重要手段。基于山西省1∶20万水系沉积物测量成果及数据的更新，发现朔州平鲁区一带存在较强的金属成矿元素组合异常，决定对该区进行1∶5万地球化学测量工作，讨论该区找矿潜力。

1、区域地质概况

调查区域位于华北板块北缘中段。东北临近白垩纪由于凹陷盆地，南侧分布大面积寒武纪—二叠纪沉积盖层，北侧出露有古元古代“S”型变质花岗岩，东侧临近大同忻州盆地。调查区属于云岗平鲁复向斜及偏关五寨背复斜的一部分，构造线呈北东及北西向，其间并有中生代印支期及燕山期岩浆活动。在长期的地质演化发展过程中，历经了复杂的构造、沉积、岩浆、变质和成矿等地质作用(见图1)。

2、样品采集与分析

采样点最大限度控制汇水面积处，尽量布置在一级水系的末端。位置选择在河道底部或水流变缓处等利于沉积处，采用多坑混合采样。本次工作共采集水系沉积物样品1792件，采样密度4.48个/km2，分析测试元素17种。测试方法符合规范。

图1区域地质图

3、地球化学特征

3.1元素含量特征

利用元素平均值、最大值、标准离差、变异系数等讨论水系沉积物地球化学特征及规律，背景值使用区域地球化学数据。通过区内背景值与全省背景值的比较，可以发现该区As,Hg,Mo,Sb有明显富集趋势，指示该区可能有热液活动发生。变异系数由Ag—Au—Cd—Pb—Cu—Zn—Bi—Hg—Mo—Co—B—Ni—As—Sb—W—Sn—Cr逐渐下降，表明其成矿作用依次减弱。

3.2元素组合特征

对元素进行R型聚类分析(见图2)，分析项目大致可分为四类:1)Ag,Zn,Pb,Cd元素组合，反应与中温热液成矿作用相关，在下石窑一带明显富集。2)Cr,W,Sn元素组合，在吴家窑富集富集。3)Ni、Co元素组合，该元素组合为基性、超基性岩特征元素，在吴家窑富集富集。4)Sb,As元素组合，这是一组低温热液元素组合，易沿构造带迁移，在区内中北部、西北部有大面积高值区。

图2R型聚类图

4、综合异常特征及成矿远景区

4.1综合异常特征

在元素地球化学特征基础上，以背景值+2S作为异常下限，圈定单元素异常，并在此基础上，圈定综合异常。划定2个综合异常:AS1,AS2。

AS1(异常剖析如图3所示)异常面积29.36km2，综合异常元素组合为B,Co,Hg,Mo,As,Cd,Ni,Zn,Pb,Bi,Au。异常浓集区域对应石炭系太原组(C2t,CPt)地层，该套地层由滨岸—泻湖相、碳酸盐岩台地—潮坪相和海陆交互相沉积而成。异常组合元素中B,As,Zn,Pb为中低温热液成矿元素，但没有相关地质体支持热液活动，异常与地质体套合较差。

AS2位于上石窑—下窑一带(异常剖析见图3)，异常面积48.25km2，综合异常元素组合为Ag,Cd,Pb,Zn,Au,Mo,Bi,As,B,Cu,Co,Hg,W,Ni。其中Au最大值达到74.10ppb，异常强度大。异常浓集区发育中生代霏细斑岩(K1vπ)及花岗闪长斑岩(K1γδπ)，其中霏细斑岩呈岩株状产出，出露面积较小，被灰褐色花岗闪长斑岩侵入。花岗闪长斑岩呈岩株状产出，侵入于古元古代变质花岗岩，寒武系、奥陶系地层及霏细斑岩中，局部可见明显的黄铁矿化、黄铜矿化，矿化现象应是异常的直接原因，表明中生代岩浆活动可能发生成矿作用。

图3异常剖析图

4.2成矿远景区

在水系沉积物测量基础上，结合区域地质背景，圈定下石窑金铜成矿远景区，面积约20km2，金属异常集中分布在中生代侵入岩区，可在局部花岗闪长斑岩中见到金属矿化现象，有望在多金属矿种上获得突破，特别是Au,Cu矿。

5、结语

1)通过水系沉积物元素地球化学特征、R型聚类分析划分了成矿元素的组合类型，并解释元素组合原因，为成矿远景区筛选提供数据支持。2)结合区域水系沉积物元素含量，划定异常下限，圈定综合异常区。3)圈定下水头成矿远景区，指明该区未来的找矿方向应集中在Au,Cu上。

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