Question

水系沉积物地球化学测量及异常特征

Answer 1

在营毛沱和沙井子两幅1:5万图幅中，指示元素的地球化学参数是按常规方法剔除与成矿作用有关或某些高背景之数值，使元素含量接近对数正态的条件下求取几何平均值和几何标准差，并同时计算出元素的算术参数，以此作为北山地区有关指示元素水系沉积物地球化学参数（算术值）（表1-2-2）。

表1-2-2 指示元素水系沉积物地球化学参数

续表

注：指示元素中上栏为几何值，下栏为算术值，Au,Hg,Ag单位为10^-9，其余单位为10^-6；样品分析单位：西安地质矿产研究所。

（一）指示元素异常特征

1.Au元素

在两图幅中由平均值的差异表明，营毛沱幅Au元素的成矿、成晕（异常）地质基础优于沙井子幅。营毛沱幅几乎全图幅是Au元素地球化学异常密集区。深穿透异常覆盖图幅近1/2的面积。在变化系数Cv值上，营毛沱Cv值达133%，而沙井子Cv仅为55%。在营毛沱幅内，Au呈现出较大的不均匀性，富集趋势明显。其Au算术平均值为1.8×10^-9，沙井子幅为1.8×10^-9，均高于北山地区的1.44×10^-9。

近年，随着地球化学勘查范围的扩大、分析方法技术的提高，以往确定的Au地壳丰度值明显偏高。如按现今公布的1.2×10^-9新的Au丰度值，则在测区，尤其在西部有较高的Au丰度，且有局部聚集的可能，这已被Hy-1、Hy-5、Hy-7等区域地球化学异常的查证所证实。

2.Ag元素

有两方面的特征，其一是在成矿、成晕（异常）中与Au的相似性；另一方面则是Ag在火石山以南、大红山锰矿带及其以南的高强度分布，在中、南两个高值带中，Ag在寒武、奥陶纪地层中（还有蓟县系平头山组）的分布与火山活动和热水沉积作用有密切关系。从表1-2-4所见Ag的地球化学参数，低于地壳丰度（70～80）×10^-9），但由于与Ag含量同样受采样截取粒级的影响，在区内仍然有较高的丰度，且涉及的面积很大，出现并初步查证的Hy-6、Hy-13、Hy-14 3个高值带几乎占测区面积的1/2以上。还有未查证的Hy-10几乎是用Ag的高值带圈定的。在这些Ag高趋势带以外的相对背景范围内，Ag的含量也较高，同样具较强的指示意义。

3.As、Sb、Hg元素

尤其As、Sb两个元素，其相对背景平均值都远远大于1.8×10^-6和0.2×10^-6地壳丰度的同时，它们的地球化学活性特征使得它们在更大范围受到成矿、成晕作用的影响。且尽管的期望值已剔除迭代，但仍然呈现中等强度的异常值。比较而言，营毛沱幅的As、Sb含量平均略高于沙井子幅，主要与北部地区的金成矿作用，或成金的深部潜力相关。这可由异常的地球化学、地球物理勘查印证可说明。而前缘元素Hg，由于分析条件对Hg的挥发性难以控制，其分析结果准确度使较低，故不对Hg的背景特征作详细阐述，其Hg的高趋势可能主要与成金作用有关。

4.Cu、Pb、Zn元素

在测区Cu、Pb、Zn元素背景值不高，多为局部地球化学异常，并与Au、Ag异常伴生和有较大的相对背景范围。除Pb以外，Cu、Zn平均值低于地壳丰度，与成矿作用有关的Pb矿物，在氧化带易呈铅矾存在，且多在粗粒水系沉积物中；而Cu、Zn则多随水成分散，粒级部分必然减少，Pb、Zn、Cu的变化系数中，营毛沱幅Cu最大，沙井子幅Zn最大，尤其在南部Zn有较大范围的高背景起伏。营毛沱幅既有区域性深穿透Cu、Au地球化学异常，又有局部的与斑岩有关的铜矿化异常。

5.W、Mo、Sn元素

W 在营毛沱幅略高于地壳丰度，且在Hy-l和Hy-4已有W矿化显示；而在沙井子幅变化系数较大。Mo与W也有相同情况，在一口井一带之铁帽带内，几乎以高含量Mo异常为其特征；Sn背景值参数无奇异之处，符合正常分布，仅略低于地壳丰度。若有成矿作用影响，Sn则赋存于粗粒水系沉积物中，含量不易丢失。

6.Ni、Co元素

背景值大大低于地壳丰度，Ni、Co间聚集专属性较强，除基性火山岩区和少量的基性超基性小侵入体分布地段Ni、Co稍高以外，均表现为低背景分布。

（二）指示元素在地层、岩石中的分配

在营毛沱幅和沙井子幅地层和岩石中指示元素的分配分别见表1-2-3和表1-2-4。

1.Au元素的分配

（1）在营毛沱幅不同地层、岩石中Au的几何平均值与算术平均值相差无几，表明Au在这些地层或岩石中分布较均匀，算术标准差都比较小，变化系数大多在30%以下。与全图幅的分布比较，Au仅在O₁l¹（奥陶系罗雅楚山组）和闪长岩中呈富集趋势，表明Au与火山作用和基性侵入岩的关系。这点在Hy-5拾金滩的异常详查中亦发现Au在矿化带的凝灰质砂岩和玄武安山岩中很高，几何平均值分别达49.48×10^-9和33×10^-9，即便在查证区相对低背景区的玄武安山岩中，Au的几何平均值也达9.05×10^-9，进而再次说明Au与基性、火山岩关系密切。除此之外，Au在营毛沱幅水系沉积物异常密集分布，但大多地层和岩石中Au的含量并不高。从拾金滩的原生晕研究中可发现同一种地层岩石在矿化带和非矿化带Au的含量差异很大，推测为一种区域性的深穿透Au异常。

（2）沙井子幅Au的分配参数在

（寒武系西双鹰山组）中平均含量最高，且明显与黑色岩系硅质岩有关。Au、Ag等指示元素在硅质岩中呈较高的背景分布。

表1-2-3 营毛沱幅指示元素在地层岩石中的分配

表1-2-4 沙井子幅指示元素在地层岩石中的分配

2.Ag元素的分配

Ag在不同地层岩石中的几何平均值与算术平均值相差较大，有的出现成倍之差。Ag含量概率在各地质体中趋于对数正态分布，其算术值在频率图上为正向倾斜。

Ag在两图幅系沉积物平均值差异不大，但岩石地球化学样品分析结果却差异很大。其中的沙井子幅Ag几何平均值85.4×10^-9，算术平均值达229.6×10^-9；而营毛沱幅仅分别为44.3×10^-9和61.8×10^-9。沙井子幅中的Ag含量主要由Jxp（蓟县系平头山组）、O₁l¹和Ds地层中Ag的高含量而决定，侵入岩的Ag含量差异不大，总体说是稳定的。Ag的高含量与火山作用和热水沉积作用有一定的空间联系。

3.As、Sb、Hg元素的分配

（1）营毛沱幅：As的平均值与全图幅相比在S_2-3G（中－上志留系公婆泉群）、O₁l¹中较高呈富集趋势。其他地层仅略高于地壳丰度，在侵入岩中则普遍低于地壳丰度，呈贫化趋势；Sb在O₁l²中最高，而在各类侵入体和地层中普遍呈贫化状态。

（2）沙井子幅：As、Sb在Jxp中呈富集趋势，而在侵入岩类中，唯闪长玢岩中稍高些。Hg的分配特点与两图幅无多大差别。

4.Cu、Pb、Zn元素的分配

比较而论营毛沱幅中，Cu在O₁l¹、O₁l²和S_2-3g中相对富集，其余地层岩石中趋于贫化；Pb在O₁l²和S_2-3g中富集，Zn则在O₁l¹和O₁l²中富集，明显与所在地层的火山作用有关。沙井子幅中，Cu在

和O₁l¹中相对富集。侵入岩中以闪长玢岩Cu的平均值最高，次为二长花岗岩；Pb相对在Jxp、Qnd²和O₁l¹中富集，Zn则在闪长玢岩和

中相对富集。

5.W、Sn、M o元素的分配

在营毛沱幅中，W 元素主要相对富集在ChG（长城系古硐井群）、O₁l¹和S_2-3G地层中，S_n相对富集在O₁l¹和花岗闪长岩内，Mo以O₁l¹和O₁l²相对富集。在沙井子幅中，W 在

和D₂s富集。Sn在Nh x、

（南华系）、D₂S和二长花岗岩中富集，Mo在Jxp、

和二长花岗岩中各自相对富集。

6.不同地层岩石中指示元素相对富集组合

由表1-2-5可见，相对富集指示元素组合最复杂的是O₁l¹，以沉积细碎屑岩为主夹薄层硅质岩和凝灰岩质砂岩的奥陶系下统罗雅楚山组下段地层。这些组分局部相对富集，可能与其后的构造作用、区域变质作用所造成成矿、成晕（异常）元素的活化迁移存在有某些相关性，这从大红山北、一口井、Hy-7等地球化学异常查证均有局部原生晕出现而说明。

表1-2-5 不同地层岩石中相对富集的元素组合

续表

呈现中等复杂程度的元素组合为O₁l²、S_2-3g、

和Jxp的地层表面，而侵入岩唯闪长玢岩呈现出较复杂的指示元素组合。