水地球化學(xué)測(cè)量在森林沼澤景觀區(qū)區(qū)域化探異常追蹤中的作用研究

1、第45卷第1期2009年1月地質(zhì)與勘探GEOLOGY AND EXPLORATION Vol.45No.1January ,2009 收稿日期2008-01-03;修訂日期2008-03-01基金項(xiàng)目國土資源調(diào)查項(xiàng)目(編號(hào):200320130002資助第一作者簡(jiǎn)介焦保權(quán)(1956年 ,男,1980年畢業(yè)于長(zhǎng)春地質(zhì)學(xué)校,高級(jí)工程師,長(zhǎng)期從事勘查地球化學(xué)生產(chǎn)管理與科研工作水地球化學(xué)測(cè)量在森林沼澤景觀區(qū)區(qū)域化探異常追蹤中的作用研究焦保權(quán)1,楊少平2,孫忠軍2,張學(xué)君2,徐仁廷2,陸學(xué)普1(1.吉林省第五地質(zhì)調(diào)查所,九臺(tái)1305002.中國地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所,廊坊065000;摘要對(duì)

2、水地球化學(xué)測(cè)量在森林沼澤景觀區(qū)域化探異常追蹤階段的地位和作用進(jìn)行了研究,發(fā)現(xiàn)了水體中熱液型鉛鋅礦床和銅金礦化斑巖型銅礦床的指示元素種類以相對(duì)低密度(0.5點(diǎn)/km 22點(diǎn)/km 2和小采樣量(每點(diǎn)25ml 的水地球化學(xué)測(cè)量可達(dá)到快速有效縮小找礦靶區(qū)指明找礦有利區(qū)段指導(dǎo)下一步工作部署的目的關(guān)鍵詞水地球化學(xué)化探異常追蹤森林沼澤景觀區(qū)熱液礦床指示元素中圖分類號(hào)P632文獻(xiàn)標(biāo)識(shí)碼A文章編號(hào)0495-5331(200901-0059-06水地球化學(xué)測(cè)量是勘查地球化學(xué)中一種重要的勘查方法,它利用水體化學(xué)成分變化的規(guī)律來尋找各類礦藏但是,由于水體中微量元素的含量基本上都在ng /g 級(jí),長(zhǎng)期受到測(cè)試技術(shù)水平

3、的限制,使得水地球化學(xué)測(cè)量無法在各級(jí)各類地球化學(xué)勘查中廣泛使用近十年來隨著測(cè)試技術(shù)的進(jìn)步,影響水樣分析測(cè)試的瓶頸已經(jīng)被打破,用25ml 水樣就可以直接測(cè)試出20多種元素的有效數(shù)據(jù)從而使水地球化學(xué)測(cè)量廣泛應(yīng)用于尋找各種礦產(chǎn)成為現(xiàn)實(shí)可能,迎來了前所未有的發(fā)展機(jī)遇,發(fā)表了較多有關(guān)水地球化學(xué)測(cè)量研究和應(yīng)用的文獻(xiàn)1-18森林沼澤景觀區(qū)廣泛分布著地表水和泉水,尤其是在春季融雪時(shí),更是溝溝都有水;具有開展水地球化學(xué)測(cè)量的前提條件此次研究工作中,針對(duì)各個(gè)研究區(qū)的實(shí)際情況就水地球化學(xué)測(cè)量在區(qū)域化探異常追蹤階段的地位和作用,進(jìn)行了相關(guān)的研究和試點(diǎn)研究和試點(diǎn)工作主要在塔源(代表大興安嶺亞區(qū)小西林(代表小興安嶺亞區(qū)和

4、天合興(代表長(zhǎng)白山 張廣才嶺亞區(qū)三個(gè)點(diǎn)上進(jìn)行,在多寶山銅礦區(qū)和綽爾研究區(qū)進(jìn)行了少量研究工作水地球化學(xué)試點(diǎn)測(cè)量取得了令人鼓舞的結(jié)果1樣品采集與分析測(cè)試1.1樣品采集水樣布置在有地表水或地下水出露的地段,采集的主要是河水和泉水,個(gè)別為礦井涌水每樣采集量25ml試點(diǎn)測(cè)量工作在89月進(jìn)行,各個(gè)測(cè)區(qū)的控制面積和采樣密度分別為:塔源28km 21.43點(diǎn)/km 2,小西林65km 20.65點(diǎn)/km 2,天合興73km 20.68點(diǎn)/km 2出隊(duì)前,在室內(nèi)用5%的超純硝酸將新購的聚乙烯采樣瓶浸泡24小時(shí),然后用去離子水清洗干凈,晾干裝箱封嚴(yán),備用1采樣時(shí),用欲采水體清洗采樣瓶5次,然后灌滿采樣瓶,蓋上瓶蓋

5、在采樣點(diǎn)現(xiàn)場(chǎng)使用相關(guān)儀器測(cè)試pH 值電導(dǎo)率水溫回駐地以后,當(dāng)天用11超純硝酸酸化水樣至pH 值2以后,保存,備送分析1.2分析測(cè)試水樣測(cè)試由物化探研究所中心實(shí)驗(yàn)室承擔(dān)使用ICP-MS 直接測(cè)試CuPbZnAsSbBiHgCoMoAgBaNiMnAuWCdK 2ONa 2OCaOMgOSiO 2Fe 2O 3CeLaThUY 等27種組分95 圖1黑龍江省小西林鉛鋅礦區(qū)水地球化學(xué)試點(diǎn)測(cè)量異常圖2試點(diǎn)成果討論2.1小西林鉛鋅礦區(qū)小西林位于黑龍江省伊春市東南40km 處,是一個(gè)已經(jīng)開采近40年資源瀕臨枯竭的大型鉛鋅礦山測(cè)區(qū)內(nèi)所有勘探過的礦體均被開采,呈現(xiàn)遍地開花之態(tài)目前大部分地段已經(jīng)采空,只有主井和

6、老道廟礦段還在開采礦石成分為磁黃鐵礦黃鐵礦方鉛礦閃鋅礦等其主礦體探明鉛金屬儲(chǔ)量40萬t,品位4.09%,鋅金屬儲(chǔ)量53萬t,品位4.3%5.23%礦床伴有鎘銦等有益組分礦床成因?yàn)闊嵋盒托∥髁帚U鋅礦區(qū)地表水體pH 值測(cè)定結(jié)果表明,這里的水主要為中偏酸性水,其pH 值范圍6.247.71,平均值為6.975在小西林鉛鋅礦區(qū),水中PbZnCdAsSbBiCuCaOFe 2O 3K 2OMnCo 等12元素異常對(duì)已知的小西林鉛鋅礦最好的礦化地段(主礦體和VIX 號(hào)礦帶都有十分明顯的指示作用(圖1,從而構(gòu)成了小西林鉛鋅礦床的水地球化學(xué)特征指示元素其中PbZnFe 2O 3As 等4元素異常二級(jí)以上濃度帶

7、比較準(zhǔn)確的圈定出主礦體(I 號(hào)礦體產(chǎn)出的位置在小西林鉛鋅礦區(qū),水地球化學(xué)異常沒有明顯的元素分帶現(xiàn)象,各元素異常在空間上基本疊合在一起,顯示出熱液型礦床異常分布特征,為礦床的成因研究提供了證據(jù)2.2天合興斑巖銅礦區(qū)天合興銅礦位于張廣才嶺南端,屬吉林省靖宇縣景山鄉(xiāng)管轄區(qū)內(nèi)植被發(fā)育,以針闊葉林為主基巖大部分被覆土掩蓋水系呈樹枝狀,溝谷中常出現(xiàn)沼澤礦區(qū)共圈定出8條長(zhǎng)500900m,寬80400m 的礦化蝕變帶巖石普遍具硅化綠泥石化絹云母化經(jīng)初步普查已圈定出115條礦體,其中地表63條,盲礦體52條,礦體長(zhǎng)幾十米至160m,寬116m,傾角60°左右,呈脈狀透鏡狀產(chǎn)于石英斑巖花崗斑巖輝綠輝長(zhǎng)巖

8、中,多為浸染狀或細(xì)脈浸染狀,與圍巖界線不明顯,空間上與斑巖體相伴產(chǎn)出,確定為 斑巖型”銅礦床現(xiàn)已探求出銅金屬儲(chǔ)量10萬t 以上其中大于0.5%的富礦體38條,銅金屬儲(chǔ)量3萬t 以上僅IIIV 號(hào)礦化蝕變帶工作程度較高,其余各礦化蝕變帶基本沒有深部工程控制,06地質(zhì)與勘探2009年圖2吉林省天合興斑巖銅礦區(qū)水地球化學(xué)試點(diǎn)測(cè)量異常圖具有較大找礦遠(yuǎn)景天合興斑巖銅礦區(qū)地表水體pH值測(cè)定結(jié)果顯示主要為中偏堿性水,其pH值范圍6.837.90,平均值為7.229天合興斑巖銅礦區(qū)水中各元素異常示于圖2中從中可見,CuMoWBiPbZnCdAsHg組合異常十分清楚的圈定出天合興斑巖銅礦化產(chǎn)出的遠(yuǎn)景地段,從而構(gòu)

9、成了天合興斑巖銅礦床水地球化學(xué)指示元素系列其中CuMoWBi異常濃集中16第1期焦保權(quán)等:水地球化學(xué)測(cè)量在森林沼澤景觀區(qū)區(qū)域化探異常追蹤中的作用研究 圖3黑龍江省新林區(qū)塔源研究區(qū)水地球化學(xué)測(cè)量異常圖心準(zhǔn)確的指出了已知主要礦體產(chǎn)出的部位;PbZnCdAsSbHg 異常(或濃集中心出現(xiàn)在CuMoWBi 異常濃集中心的周緣,且PbZnCd 異常都具有二級(jí)以上的濃集中心;SbHg 異常出現(xiàn)在更外的位置上,顯示出遠(yuǎn)源指示元素的特征整體顯示為比較典型的斑巖銅礦床地球化學(xué)異常模式Ag 和K 2O 異常主要顯示出北北東向展布的特征,W 異常也有類似的展布特征,推測(cè)它們主要反映的是區(qū)域控巖構(gòu)造的展布方向CuMo

10、Sb(PbZn異常還具有北東和近東西向展布的特點(diǎn),推測(cè)26地質(zhì)與勘探2009年這是礦區(qū)控礦構(gòu)造的反映(圖2在測(cè)區(qū)內(nèi),除已知礦床外,于礦區(qū)北側(cè)和測(cè)區(qū)西緣出現(xiàn)的兩個(gè)異常值得注意:礦區(qū)北側(cè)異常:面積4km2左右元素組合為PbZnCdAsWCu其中大部分元素具有二級(jí)濃度,且PbZn異常面積> 4km2;并鄰近Ag和K2O異常濃集中心,具有十分有利的成礦構(gòu)造條件顯示出斑巖銅礦前緣指示元素組合的特點(diǎn),預(yù)示這里可能賦存有隱伏斑巖銅礦化體測(cè)區(qū)西緣異常:面積3km2左右元素組合為CuMoPbZnHgAs其中Pb具有四級(jí)濃度分帶,Zn具有三級(jí)濃度分帶,CuMo具有二級(jí)濃度分帶異常仍然顯示出斑巖銅礦前緣指示元

11、素組合的特點(diǎn),預(yù)示這里可能隱伏有斑巖銅礦化體2.3塔源異常區(qū)前人在塔源測(cè)區(qū)中進(jìn)行區(qū)域化探異常查證時(shí)發(fā)現(xiàn)Pb-Zn礦點(diǎn)一個(gè),目前正在進(jìn)行勘探在測(cè)區(qū)西側(cè),前人發(fā)現(xiàn)有隱伏Cu-Au礦點(diǎn)和Au-Ag礦點(diǎn)各一處;其中Cu-Au礦點(diǎn)正在進(jìn)行民采在測(cè)區(qū)東部發(fā)現(xiàn)有Mo礦化點(diǎn)一個(gè)塔源測(cè)區(qū)水中各元素異常示于圖3中CuAuAgPbZnAsSbCdCoNiWBiFeMn等14元素異常準(zhǔn)確的圈定出銅金礦點(diǎn)的產(chǎn)出位置;且這些異常都具有三級(jí)以上的濃度分帶主礦化元素Cu具有五級(jí)濃度分帶;主要伴生元素AgPbZnSbCoNiBiFeMn也具有四級(jí)濃度分帶;并伴有弱Hg異常顯示出這個(gè)異常是測(cè)區(qū)中規(guī)模最大具有良好找礦潛力的異常對(duì)于

12、金銀礦點(diǎn)來說,其水地球化學(xué)異常的元素組合與前者基本上一致,但異常強(qiáng)度則明顯降低,處于CuCoFeMo三級(jí)異常和PbZnSbBiMn二級(jí)異常之中,其它元素均為弱異?？磥磉@里的礦化規(guī)?？赡鼙茹~金礦點(diǎn)要差很多同時(shí),KSiMg弱異常也能夠圈定出銅金礦點(diǎn)和金銀礦點(diǎn)的分布地段表明采用水地球化學(xué)測(cè)量來圈定礦化分布地段是完全可能的對(duì)于正在進(jìn)行勘探的多金屬礦點(diǎn)來說,只具有ZnPbCuAgAsSbCoBiNiFeMnNaSiMg 的弱異常,其中只有Zn具有二級(jí)濃度分帶看來這里的礦化前景不容樂觀通過以上討論可以發(fā)現(xiàn):水中PbZnCdAsSbBiCuCaOFe2O3K2OMnCo等12元素是小西林鉛鋅礦床的特征指示元

13、素,其異常準(zhǔn)確指出了小西林大型鉛鋅礦床最好的礦化地段(主礦體和VIX號(hào)礦帶,主成礦元素異常沿水系遷移距離>5km水中CuMoWBiPbZnCdAsHg等9元素構(gòu)成了斑巖銅礦床特征指示元素,其組合異常十分清楚的圈定出天合興中型斑巖銅礦床產(chǎn)出的遠(yuǎn)景地段,其中Cu異常沿水系遷移4km左右水中CuAuAgPbZnAsSbCdCoNiWBiFeMn等14元素是塔源銅金金銀和多金屬礦化的特征指示元素,其異?？梢詼?zhǔn)確的圈定出相應(yīng)礦化的產(chǎn)出地段3結(jié)論在森林沼澤景觀區(qū)的水體中存在著與水系沉積物類似的相關(guān)礦床指示元素系列,如鉛鋅礦床為PbZnCdAsSbBiCuCaOFe2O3K2OMnCo 等12元素,斑

14、巖銅礦床為CuMoWBiPbZnCdAsHg等9元素,銅金金銀和多金屬礦化為CuAuAgPbZnAsSbCdCoNiWBiFeMn等14元素在森林沼澤景觀區(qū)域化探異常追蹤階段(大約15萬比例尺,相對(duì)低密度(0.5點(diǎn)/km22點(diǎn)/km2和小采樣量(每點(diǎn)25ml的水地球化學(xué)測(cè)量可以快速有效的縮小找礦靶區(qū),指明找礦有利區(qū)段,指導(dǎo)下一步工作部署參考文獻(xiàn)1李應(yīng)桂,楊少平,余學(xué)東,等.基巖裸露區(qū)金礦異常源的快速追蹤與評(píng)價(jià)J.物探與化探,1997,8(1:36-12.2冷福榮,蘇美霞,郭利軍,等.北方干旱區(qū)水地球化學(xué)方法應(yīng)用效果J.內(nèi)蒙古地質(zhì),1997,(2:42-52.3蔣敬業(yè).影響水化學(xué)找金發(fā)展的因素及

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