席明杰,馬生明,趙 波,樊連杰
(1.中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所,河北 廊坊 065000;2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(北京)地球科學(xué)與資源學(xué)院,北京 100083;3.河南省地質(zhì)調(diào)查院,河南 鄭州 450001)
水系沉積物作為地球表層物質(zhì)的重要組成部分,是地質(zhì)體及其風(fēng)化產(chǎn)物經(jīng)剝蝕、遷移進(jìn)入水系并沉積于活動(dòng)水系底部的天然組合物質(zhì),其化學(xué)元素組成反映了上游匯水域內(nèi)地質(zhì)體化學(xué)元素的分布特征,對(duì)其進(jìn)行研究可從宏觀上掌握化學(xué)元素的區(qū)域分布特征。世界各國(guó)科學(xué)家已針對(duì)地球表層水系沉積物中化學(xué)元素分布特征與背景值進(jìn)行了廣泛研究,如美國(guó)、歐洲一些國(guó)家早在20世紀(jì)60年代和80年代開展了水系沉積物及其他表層物質(zhì)中化學(xué)元素基準(zhǔn)值及含量研究[1-3]。我國(guó)科學(xué)家從20世紀(jì)90年代開始,先后對(duì)國(guó)內(nèi)不同地區(qū)水系沉積物中的金、汞、鉑族元素及其他化學(xué)元素的豐度值及平均含量進(jìn)行了研究[4-8]。1998年任天祥等[9]統(tǒng)計(jì)了全國(guó)不同景觀區(qū)39個(gè)元素的平均含量;近年來程志中等[10-11]和朱弟成等[12]給出了中國(guó)南方地區(qū)水系沉積物中76個(gè)元素的豐度值及Te元素的分布特征。這些研究在不同時(shí)期隨著現(xiàn)代分析測(cè)試技術(shù)的發(fā)展,已發(fā)表的化學(xué)元素種類及數(shù)據(jù)取得了顯著性進(jìn)步,而且都在各領(lǐng)域的生產(chǎn)與科研工作中發(fā)揮著重要作用,如我國(guó)不同景觀區(qū)39個(gè)元素平均含量數(shù)據(jù),至今仍在1∶20萬區(qū)域化探異常評(píng)價(jià)中具有參考意義。
我國(guó)自20世紀(jì)60年代開展1∶20萬區(qū)域化探掃面計(jì)劃以來,水系沉積物測(cè)量工作已覆蓋東部等大多數(shù)地區(qū),但西藏地區(qū)由于自然條件限制,基礎(chǔ)地質(zhì)工作相對(duì)滯后。目前部分地區(qū)已經(jīng)完成或正在開展的1∶20萬和1∶5萬化探掃面工作,以往工作中多以全國(guó)水系沉積物中39個(gè)元素平均值[9]作為參考數(shù)據(jù),缺少以西藏微景觀區(qū)表層物質(zhì)為基礎(chǔ)建立的多元素背景值數(shù)據(jù),在一定程度上限制了對(duì)已有水系沉積物異常的認(rèn)知水平和甄別能力。為此,本文在羊八井—青龍地區(qū)開展調(diào)查,分析了研究區(qū)約12000 km2內(nèi)2800件水系沉積物組合樣品中69個(gè)元素的背景值,并初步探討了元素在區(qū)內(nèi)的分布特征,為今后研究區(qū)內(nèi)表層介質(zhì)中化學(xué)元素的地球化學(xué)行為提供了依據(jù),也為西藏地區(qū)開展大規(guī)模地質(zhì)找礦工作提供了基礎(chǔ)參考數(shù)據(jù)。
圖1 西藏羊八井—青龍地區(qū)地質(zhì)簡(jiǎn)圖(據(jù)文獻(xiàn)[13-15]修編)
羊八井—青龍地區(qū)位于西藏特提斯構(gòu)造域?qū)姿埂钋嗵乒爬貕K中南部,南北分別為雅魯藏布江(YZSZ)、班公湖—怒江(BZSZ)兩條縫合帶所限[12](圖1a)。研究區(qū)地處岡底斯—騰沖地層區(qū)內(nèi)不同地層分區(qū)的交匯部位,存在三個(gè)地層分區(qū)(圖1b):①北部為班戈—八宿分區(qū),區(qū)內(nèi)大面積出露中-上侏羅統(tǒng)、下白堊統(tǒng)及第四系;②中部為隆格爾—南木林分區(qū),前震旦系念青唐古拉變質(zhì)巖群、下石炭統(tǒng)出露,主要分布下白堊統(tǒng)及第四系;③南部為拉薩—察隅分區(qū),主要出露前震旦系念青唐古拉變質(zhì)巖群、石炭系、下二疊統(tǒng)、下白堊統(tǒng)、上新統(tǒng)及第四系。根據(jù)地層分區(qū)不同,將全區(qū)分為班戈—八宿、隆格爾—南木林、拉薩—察隅三個(gè)地球化學(xué)分區(qū)。區(qū)內(nèi)巖漿-構(gòu)造活動(dòng)頻繁,中酸性侵入巖分布廣泛,總體可劃分為燕山期和喜馬拉雅期。燕山期花崗閃長(zhǎng)巖出露廣泛,呈“V”字型橫亙于北部班戈—八宿分區(qū);燕山期蛇綠巖小面積出露于中部隆格爾—南木林分區(qū)(納木錯(cuò)湖西岸);喜馬拉雅期巨型花崗巖基(念青唐古拉山)分布于南部拉薩—察隅分區(qū)。區(qū)內(nèi)斷裂構(gòu)造以北西西向和近東西向?yàn)橹鳎渭?jí)構(gòu)造為北西向和北東向,構(gòu)造切割強(qiáng)烈,形成寬大的構(gòu)造帶(圖1b)。
研究區(qū)自然景觀以高寒山地湖泊丘陵和寬闊河谷次級(jí)景觀為主,多發(fā)育二、三級(jí)水系,水系沉積物主要以基巖風(fēng)化碎屑為主。研究樣品采自區(qū)內(nèi)一級(jí)水系口、一級(jí)水系交匯口、二級(jí)水系中、二級(jí)水系交匯口和三級(jí)水系上游區(qū)段的活動(dòng)性流水線上,采樣位置一般選擇在水系沉積物中各種粒級(jí)物質(zhì)匯集、粗細(xì)?;祀s、礫石成分復(fù)雜的地段,如河床底部、河道岸邊與水面接觸處。根據(jù)水系發(fā)育情況,采樣密度約1.6點(diǎn)/4 km2,為提高樣品的代表性,在采樣點(diǎn)附近20~50 m范圍內(nèi)3~5處采集子樣,合并為1個(gè)樣品,樣品截取粒級(jí)為10~60目。樣品經(jīng)自然風(fēng)干后,用10~60目不銹鋼篩充分過篩截取后,經(jīng)縮分將4 km2格子內(nèi)所有采樣點(diǎn)樣品等質(zhì)量組合成1個(gè)送分析樣品。
元素分析測(cè)試工作由中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所中心實(shí)驗(yàn)室承擔(dān),69個(gè)元素分析方法及方法檢出限見表1。由于西藏地區(qū)地勢(shì)落差較大,物理風(fēng)化強(qiáng)烈,河流較長(zhǎng),水系沉積物搬運(yùn)距離遠(yuǎn),在此過程中元素分散嚴(yán)重,除少部分元素殘留在水系沉積物中外,其余大部分元素均進(jìn)入水系中流失,導(dǎo)致水系沉積物中的個(gè)別元素測(cè)試結(jié)果較低,如Te元素測(cè)試結(jié)果接近檢出限。但所有元素分析檢出限均在《區(qū)域地球化學(xué)勘查樣品分析方法》提供的“多目標(biāo)76元素標(biāo)準(zhǔn)方法分析檢出限參考值”可控范圍之內(nèi),符合勘查地球化學(xué)樣品分析質(zhì)量要求。
表1 69個(gè)元素分析方法與檢出限
元素分析中,電感耦合等離子體質(zhì)譜(ICP-MS)、電感耦合等離子體發(fā)射光譜(ICP-AES)和冷蒸氣原子熒光光譜(CV-AFS)等測(cè)試技術(shù)的樣品前期處理方法簡(jiǎn)述如下。
(1)電感耦合等離子體質(zhì)譜分析(ICP-MS):稱取樣品0.25 g置于50 mL聚四氟乙烯燒杯中,用幾滴水潤(rùn)濕,加入5 mL 15.2 mol/L硝酸、10 mL 22.6 mol/L氫氟酸、2 mL 18.4 mol/L硫酸,將聚四氟乙烯燒杯置于200℃電熱板上蒸發(fā)至硫酸冒煙盡。趁熱加入8 mL王水,在電熱板上加熱至溶液體積剩余 2~3 mL,用約10 mL去離子水沖洗杯壁,微熱5~10 min至溶液清亮,取下冷卻;將溶液轉(zhuǎn)入25 mL有刻度值帶塞的聚乙烯試管中,用去離子水稀釋至刻度,搖勻,澄清。移取清液1.00 mL于聚乙烯試管中,用3%的硝酸稀釋至10 mL,搖勻,備上機(jī)測(cè)定。
(2)電感耦合等離子體發(fā)射光譜分析(ICP-AES):稱取樣品0.25 g置于50 mL聚四氟乙烯燒杯中,用幾滴水潤(rùn)濕,加入5 mL 15.2 mol/L硝酸、10 mL 22.6 mol/L氫氟酸、2.0 mL 12.5 mol/L高氯酸,將聚四氟乙烯燒杯置于200℃電熱板上蒸發(fā)至高氯酸冒煙約3 min,取下冷卻;再依次加入5 mL 15.2 mol/L硝酸、10 mL 22.6 mol/L氫氟酸、2.0 mL 12.5 mol/L高氯酸,置于電熱板上加熱10 min后關(guān)閉電源,放置過夜后,再次加熱至高氯酸煙冒盡。趁熱加入8 mL王水,在電熱板上加熱至溶液體積剩余2~3 mL,用約10 mL去離子水沖洗杯壁,微熱5~10 min至溶液清亮,取下冷卻;將溶液轉(zhuǎn)入25 mL有刻度值帶塞的聚乙烯試管中,用去離子水稀釋至刻度,搖勻,放置澄清,備上機(jī)測(cè)定。
(3)冷蒸氣原子熒光光譜分析(CV-AFS):稱取樣品1 g置于25 mL聚四氟乙烯試管中,用幾滴水潤(rùn)濕,加入10 mL王水,搖散樣品,置于沸水浴中保持1 h,期間搖動(dòng)一次,取出冷卻后,加入1 mL 0.063 mol/L高錳酸鉀溶液,搖勻后放置30 min,用0.111 mol/L草酸溶液稀釋至刻度,搖勻,放置澄清,備上機(jī)測(cè)定。
元素分析與統(tǒng)計(jì)結(jié)果見表2,統(tǒng)計(jì)參數(shù)分為中位值(50%值)、75%值、95%值、算術(shù)平均值和標(biāo)準(zhǔn)離差。其中分位值為原始數(shù)據(jù)從小到大排序后的百分位值,平均值和標(biāo)準(zhǔn)離差數(shù)據(jù)為原始數(shù)據(jù)經(jīng)反復(fù)迭代剔除大于x±2δ后的標(biāo)準(zhǔn)離差和算術(shù)平均值,此處的算術(shù)平均值即為背景值。依據(jù)劉英俊等[16](1984)對(duì)地球化學(xué)元素分類的方案,結(jié)合近年來常用分類習(xí)慣,本文將69個(gè)元素劃分為造巖元素、鐵族元素、稀有元素、稀土元素、鎢鉬族元素、親銅成礦元素、分散元素、礦化劑及鹵素元素和放射性元素共9類。另外,關(guān)于Sr、Ba的分類,以往巖石地球化學(xué)研究中將其當(dāng)作微量元素處理,作者未查到明確的歸類,因此暫時(shí)依據(jù)劉英俊等(1984)分類方案將其歸為稀有元素。
造巖元素包括Al2O3、CaO、MgO、K2O、Na2O和SiO2等6種。區(qū)內(nèi)造巖元素含量平均值普遍低于或接近全國(guó)水系沉積物平均值和中國(guó)南方地區(qū)水系沉積物平均值,僅K2O、Na2O、SiO2平均值略高,是全國(guó)水系沉積物和中國(guó)南方地區(qū)水系沉積物平均值的1.30~3.04倍。不同地球化學(xué)分區(qū)內(nèi)造巖元素平均含量存在差異:班戈—八宿分區(qū)相對(duì)富集SiO2(74.2%),隆格爾—南木林分區(qū)的CaO(3.48%)、MgO(0.86%)含量平均值相對(duì)偏高,拉薩—察隅分區(qū)富集Al2O3(11.8%)、K2O(3.95%)、Na2O(2.26%)和SiO2(77.0%)。
鐵族元素包括Fe、Ti、V、Cr、Mn、Co和Ni等7種。與全國(guó)水系沉積物平均值和中國(guó)南方地區(qū)水系沉積物平均值相比,區(qū)內(nèi)水系沉積物中鐵族元素含量普遍偏低。不同地球化學(xué)分區(qū)間鐵族元素含量變化較大,尤其是隆格爾—南木林分區(qū),F(xiàn)e2O3(3.52%)、Ti(1804 ug/g)、V(46.9 ug/g)、Cr(29.2 ug/g)、Mn(525 ug/g)、Co(8.39 ug/g)和Ni(17.4 ug/g)元素含量平均值均偏高。
稀有元素包括Li、Be、Cs、Hf、Nb、Rb、Sr、Ba、Ta和Zr等10種。除Rb元素外,區(qū)內(nèi)其他稀有元素含量普遍低于全國(guó)水系沉積物平均值和中國(guó)南方地區(qū)水系沉積物平均值。但不同地球化學(xué)分區(qū)內(nèi)水系沉積物中稀有元素的含量變化較大。班戈—八宿分區(qū)Li(30.0 ug/g)、Sr(157 ug/g)元素含量平均值相對(duì)偏高,隆格爾—南木林分區(qū)富集Zr(141 ug/g)和Sc(6.11 ug/g),而拉薩—察隅分區(qū)Cs(9.62 ug/g)、Ba(476 ug/g)、Be(3.45 ug/g)、Rb(209 ug/g)、Nb(8.90 ug/g)、Ta(1.25 ug/g)、Hf(4.82 ug/g)等元素含量平均值偏高。
稀土元素包括Sc、Y、La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er、Tm、Yb和Lu等16種。除Sc元素含量平均值略高于中國(guó)南方地區(qū)水系沉積物平均值外,區(qū)內(nèi)其他稀土元素含量平均值均低于中國(guó)南方地區(qū)水系沉積物平均值。不同地球化學(xué)分區(qū)內(nèi)稀土元素含量略有差異,隆格爾—南木林分區(qū)Sc(6.11 ug/g)、Er(1.87 ug/g)、Tm(0.32 ug/g)、Yb(2.00 ug/g)、Lu(0.32 ug/g)元素含量平均值較高,拉薩—察隅分區(qū)La(33.7 ug/g)、Ce(62.2 ug/g)、Pr(6.83 ug/g)、Nd(23.9 ug/g)、Sm(4.36 ug/g)、Eu(0.77 ug/g)、Gd(3.57 ug/g)、Tb(0.62 ug/g)、Dy(3.32 ug/g)、Y(18.3 ug/g)、Ho(0.69 ug/g)等元素含量平均值偏高。
鎢鉬族元素包括Mo、Sn、W和Bi 等4種。與全國(guó)水系沉積物平均值和中國(guó)南方地區(qū)水系沉積物相比,羊八井—青龍地區(qū)水系沉積物中鎢鉬族元素含量普遍偏低,特別是Mo,含量差異達(dá)3倍左右。研究區(qū)不同地球化學(xué)分區(qū)水系沉積物中鎢鉬族含量變化甚微,僅拉薩—察隅分區(qū)富集Mo(0.57 ug/g)、Sn(3.08 ug/g)、W(1.92 ug/g)和Bi(0.40 ug/g)。
表2 羊八井—青龍地區(qū)水系沉積物中69個(gè)元素測(cè)量數(shù)據(jù)統(tǒng)計(jì)
(續(xù)表2)
親銅成礦元素包括Cu、Zn、As、Sb、Ag、Au、Hg和Pb 等8種。與全國(guó)水系沉積物平均值和中國(guó)南方地區(qū)水系沉積物平均值相比,羊八井—青龍地區(qū)水系沉積物中親銅成礦元素含量普遍偏低。不同地球化學(xué)分區(qū)內(nèi)水系沉積物中親銅成礦元素含量平均值變化較大:隆格爾—南木林分區(qū)Cu(9.58 ug/g)、Zn(43.6 ug/g)、As(16.6 ug/g)、Sb(0.77 ug/g)和Ag(55 ng/g)元素含量相對(duì)偏高,拉薩—察隅分區(qū)Zn(42.2 ug/g)、Au(0.41 ng/g)和Pb(36.7 ug/g)元素含量相對(duì)偏高。
分散元素包括Ga、Ge、In、Cd、Tl、Se和Te 等7種,與中國(guó)南方地區(qū)水系沉積物平均值相比,研究區(qū)水系沉積物中分散元素平均含量極低,個(gè)別元素含量級(jí)差達(dá)10~30倍。不同地球化學(xué)分區(qū)內(nèi)分散元素平均含量總體變化不大,僅拉薩—察隅分區(qū)Ga(15.9 ug/g)、Ga(1.36 ug/g)、In(0.046 ug/g)、Tl(1.23 ug/g)和Cd(89.2 ng/g)含量相對(duì)偏高。
礦化劑包括全碳、B、N、F、P和S等6種元素,鹵素元素包括Cl、Br和I等3種。與全國(guó)水系沉積物平均值和中國(guó)南方地區(qū)水系沉積物平均值相比,區(qū)內(nèi)水系沉積物中礦化劑及鹵素元素平均含量普遍偏低,個(gè)別元素(如S)平均含量差異達(dá)4倍多。不同地球化學(xué)分區(qū)內(nèi)礦化劑及鹵素元素平均含量變化較大:班戈—八宿分區(qū)B(31.9 ug/g)、N(215 ug/g)、Cl(73.4 ug/g)元素含量偏高,隆格爾—南木林分區(qū)全碳(0.88%)、S(100 ug/g)、Br(1.18 ug/g)和I(0.45 ug/g)元素含量偏高,拉薩—察隅分區(qū)P(285 ug/g)和F(397 ug/g),兩個(gè)元素含量相對(duì)偏高。
研究區(qū)放射性元素包括Th和U兩種,區(qū)內(nèi)水系沉積物中Th、U元素含量與全國(guó)水系沉積物平均值和中國(guó)南方地區(qū)水系沉積物平均值相近,僅U元素平均含量略低。不同地球化學(xué)分區(qū)內(nèi)水系沉積物中放射性元素平均含量變化較明顯,拉薩—察隅分區(qū)相對(duì)富集Th(17.4 ug/g)和U(3.23 ug/g)元素含量相對(duì)偏高。
與全國(guó)水系沉積物和中國(guó)南方地區(qū)水系沉積物中元素平均值相比,羊八井—青龍地區(qū)水系沉積物中除SiO2含量普遍偏高外,三個(gè)地球化學(xué)分區(qū)間水系沉積物中元素含量亦存在差異,以下就影響區(qū)內(nèi)SiO2富集的因素和不同地球化學(xué)分區(qū)內(nèi)元素分布特征及來源進(jìn)行討論。
研究區(qū)水系沉積物中SiO2含量普遍偏高(介于68.6%~77.0%),高于全國(guó)水系沉積物平均值和中國(guó)南方地區(qū)水系沉積物平均值,特別是在班戈—八宿和拉薩—察隅地球化學(xué)分區(qū)。主要是由于兩方面原因造成的:第一,研究區(qū)屬高寒山區(qū),風(fēng)化剝蝕強(qiáng)烈,基巖以物理風(fēng)化為主,巖石、礦物風(fēng)化后進(jìn)入水系中,隨水系搬運(yùn)距離較遠(yuǎn),其他元素易被溶解進(jìn)入水中,在水系沉積物中僅留下了難溶解的Si—O結(jié)合體(石英),從而導(dǎo)致區(qū)內(nèi)水系沉積物中SiO2含量增高;第二,研究區(qū)南、北兩個(gè)地球化學(xué)分區(qū)中,花崗巖分布廣泛,特別是拉薩—察隅分區(qū)內(nèi)念青唐古拉山巨型花崗巖基的出露,增加了巖體外圍匯水域水系沉積物中SiO2的含量,從而導(dǎo)致區(qū)內(nèi)SiO2含量高于全國(guó)水系沉積物平均值和中國(guó)南方地區(qū)水系沉積物平均值。
班戈—八宿分區(qū)相對(duì)富集稀有元素(Li、Sr),礦化劑(B、N)及鹵素元素(Cl),這5個(gè)元素均與高溫?zé)嵋夯驓庖鹤饔糜嘘P(guān),與巖漿作用密切。結(jié)合地質(zhì)背景來看,區(qū)內(nèi)除大面積出露中-上侏羅統(tǒng)和下白堊統(tǒng)頁巖、砂巖和灰?guī)r外,還廣泛發(fā)育燕山期花崗閃長(zhǎng)巖,因此推測(cè)燕山期巖漿活動(dòng)可能是導(dǎo)致元素富集的主要因素。
隆格爾—南木林分區(qū)相對(duì)富集造巖元素(CaO、MgO、Fe2O3),鐵族元素(Ti、V、Cr、Mn、Co、Ni)、稀有元素(Zr),稀土元素(Sc、Tm、Yb、Lu),親銅成礦元素(Cu、Zn、As、Sb、Ag)和礦化劑元素(全碳、S)及鹵素元素(Br、I)。區(qū)內(nèi)大面積出露白堊系泥晶灰?guī)r,導(dǎo)致水系沉積物中CaO(3.48%)、MgO(0.86%)含量相對(duì)偏高。同時(shí)局部地區(qū)發(fā)育較大規(guī)模燕山期基性巖(蛇綠巖),巖石中富含Cr、Fe、Ni等元素[17],伴隨燕山期超基性-基性巖產(chǎn)出多處鉻鐵礦和磁鐵礦礦化點(diǎn)(如拉達(dá)磁鐵礦)。這些地質(zhì)體的產(chǎn)出與風(fēng)化,為區(qū)內(nèi)水系沉積物中鐵族元素的富集提供了豐富的物質(zhì)。Zr元素在溶液中遷移形式主要有機(jī)械破碎物和被某些黏土礦物吸附[16],屬于穩(wěn)定元素。納木錯(cuò)湖南岸底然地區(qū)北東方向約10 km處約7~10 m高的湖岸堤上有數(shù)層以石榴石[X3Y2(SiO)4,X=Ca,Mg,F(xiàn)e;Y=Al,F(xiàn)e,Cr]為主(含量35%~45%)的暗紅褐色砂層,富集鋯石、獨(dú)居石、錫石(含Sc礦物),其中鋯石(ZrO4)、獨(dú)居石[(Ce,La,Nd)PO4]均已達(dá)工業(yè)品位[14]。由此推測(cè)水系沉積物中的Zr、Sc等元素與底然地區(qū)鋯石砂礦有關(guān)。另外,隆格爾—南木林分區(qū)地處岡底斯銀多金屬成礦帶之內(nèi),為Ag、Pb、Zn元素高背景區(qū)[18],區(qū)內(nèi)Cu、Zn、Ag等元素富集是由高背景地質(zhì)體引起的。
拉薩—察隅分區(qū)相對(duì)富集造巖元素(Al2O3、K2O、Na2O、SiO2),稀有元素(Be、Sc、Rb、Nb、Cs、Hf、Ta、Ba),稀土元素(La、Ce、Pr、Nd、Sm、Eu、Gd、Tb、Dy、Ho、Er),鎢鉬族元素(Mo、Sn、W、Bi),親銅成礦元素(Au、Pb),分散元素(Ga、Ge、In、Tl、Cd),礦化劑元素(F、P)和放射性元素(Th、U)。念青唐古拉山巨大花崗巖基橫貫拉薩—察隅分區(qū)西北部,導(dǎo)致造巖元素大規(guī)模富集;已知區(qū)內(nèi)除產(chǎn)出著名的羊八井地?zé)崽锿?,在?dāng)雄縣和堆龍德慶縣境內(nèi)亦產(chǎn)出多處地?zé)豳Y源(如寧中地?zé)崽锏?,地?zé)崽锓秶鷥?nèi)地下熱(鹵)水活動(dòng)強(qiáng)烈,常形成廣泛的熱水蝕變現(xiàn)象,在熱泉噴溢口與熱水流經(jīng)處形成強(qiáng)烈的硅華和鈣華,熱水與蝕變物質(zhì)中富含豐富的S、Cs、Li、Rb、B、Bi、Cl、F、P、K、Na、Ca、Pb、Zn、Cu等元素[19-21],在地?zé)崽锛捌涓浇纬啥嗵幏派湫?、稀土、稀有貴金屬以及自然硫、明礬石、高嶺土、硼酸鹽、泥炭及石墨等非金屬礦化點(diǎn),這些含礦地質(zhì)體及礦物經(jīng)風(fēng)化破壞后進(jìn)入水系沉積物中,為區(qū)內(nèi)水系沉積物中造巖元素、稀有、稀土、放射性、礦化劑及鹵素元素和親銅成礦元素(Au)的富集提供了豐富的物質(zhì)來源。
拉薩—察隅分區(qū)東南角二疊系洛巴堆組地層富含Pb、Zn元素,且產(chǎn)出洛巴堆鉛鋅礦,為區(qū)內(nèi)親銅成礦元素Pb的富集提供了物質(zhì)來源[22];分散元素富集成礦具有典型的礦床類型和礦物類型專屬性[23-24],多數(shù)情況下,分散元素就像稀土元素或鉑族元素一樣具有一定的共生關(guān)系,或“三三倆倆”或更多元素共生在一起,并一起伴生于主金屬礦床中,如Cd、In、Ga、Ge與Pb、Zn礦化關(guān)系密切[25-31]。已知二疊系地層區(qū)水系沉積物中富集Cd、In元素,且與洛巴堆鉛鋅礦關(guān)系密切,由此推測(cè)區(qū)內(nèi)分散元素Cd、In、Ga、Ge的富集與二疊系洛巴堆組和洛巴堆鉛鋅礦有關(guān);Tl元素主要富集于第四系覆蓋區(qū)(松散沉積物、冰磧物和泉華),與羊八井—寧中地區(qū)地?zé)豳Y源的熱水沉積作用有關(guān),反映了區(qū)內(nèi)熱水資源的地球化學(xué)特征[22]。鎢鉬族元素W、Sn、Bi、Mo與高溫巖漿熱液活動(dòng)有關(guān),推測(cè)其富集與區(qū)內(nèi)喜馬拉雅期花崗巖侵入有關(guān)。
在勘查地球化學(xué)工作中,“背景值”反映一個(gè)區(qū)域內(nèi)地球化學(xué)元素含量的整體水平,作為區(qū)內(nèi)局部地段元素富集或虧損的評(píng)價(jià)標(biāo)尺,與豐度、基準(zhǔn)值等相近,為區(qū)域內(nèi)資源、環(huán)境評(píng)價(jià)工作提供地球化學(xué)依據(jù)。本次研究以西藏羊八井—青龍地區(qū)2800件水系沉積物組合樣品為基礎(chǔ),采用先進(jìn)的分析技術(shù),準(zhǔn)確測(cè)試了69個(gè)元素含量,利用2800件樣品實(shí)測(cè)結(jié)果研究區(qū)內(nèi)元素背景值與分布特征,具有廣泛的代表性。
羊八井—青龍地區(qū)水系沉積物中69個(gè)元素分析統(tǒng)計(jì)結(jié)果表明,班戈—八宿、隆格爾—南木林、拉薩—察隅三個(gè)地球化學(xué)分區(qū)中元素分布既有相似性又有一定差異。相似性是三個(gè)分區(qū)內(nèi)SiO2含量普遍偏高;差異性體現(xiàn)在北部班戈—八宿分區(qū)以富集與高溫?zé)嵋夯驓庖河嘘P(guān)的Li、Sr、B、N、Cl元素為特征,中部隆格爾—南木林分區(qū)以富集鐵族元素、稀有元素(Zr)、稀土元素(Sc)為特征,南部拉薩—察隅分區(qū)以富集輕稀土、稀有、分散元素及親銅成礦元素為特征。各地球化學(xué)分區(qū)內(nèi)元素含量的高低與區(qū)內(nèi)分布的地層、巖體、礦床和礦化點(diǎn)密切相關(guān)。同時(shí),本文給出了羊八井—青龍地區(qū)水系沉積物中69個(gè)元素的背景值,豐富了西藏微景觀區(qū)水系沉積物中元素背景值資料,為今后羊八井—青龍地區(qū)及其鄰區(qū)區(qū)域地質(zhì)研究和勘查找礦工作提供了參考依據(jù)。
由于受各種客觀因素限制,本次研究未能給出部分分散元素(Re),貴金屬元素(Pt、Pd、Os、Ir、Rb、Rh)的背景值與分布特征,期待后續(xù)研究工作進(jìn)行補(bǔ)充完善。另外,本文數(shù)據(jù)為1∶20萬區(qū)域化探掃面結(jié)果,樣品密度較小,只能反映區(qū)內(nèi)元素分布趨勢(shì),初步推斷源區(qū),而距離實(shí)際找礦仍有很多工作有待進(jìn)一步開展。
致謝:感謝中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所張振海教授級(jí)高級(jí)工程師、劉海良教授級(jí)高級(jí)工程師、聶蘭仕博士、張必敏博士、曾道明工程師,中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院申伍軍博士研究生、陳曉峰博士研究生、梁勝躍碩士研究生,河南省地質(zhì)調(diào)查院寧福正高級(jí)工程師、謝慶峰工程師和裴瑞亮工程師在野外工作中給予的鼎力相助。感謝中國(guó)地質(zhì)科學(xué)院地球物理地球化學(xué)勘查研究所中心實(shí)驗(yàn)室張勤主任及多位同事在數(shù)據(jù)測(cè)試工作中給予的幫助。
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