2017年第3期/第38卷
IolI
黄金地质
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宁夏六盘山地区水系沉积物地球化学特征及找矿意义
陆茂欣，王改平，马彦云
(宁夏地质调查院）
摘要：为了实现找矿突破，在六盘山地区开展了 1: 5万水系沉积物地球化学测量工作，并以所 获得的数据为基础，分析水系沉积物的地球化学异常特征;根据异常特征与成矿地质条件，圈定了
2处找矿远景区，即铅洞山找矿远景区、三关口找矿远景区，为该区下一步的找矿工作指明了方向。
关键词：地球化学特征;水系沉积物测量；地球化学异常特征;找矿远景区；六盘山地区
中图分类号:TD15 P632 + .3 文献标志码：A
文章编号= 1001 - 1277(2017)03 -0025 -04
d〇i：10.11792/hj20170306
研究区位于宁夏六盘山自然保护区。由于该区 域植被茂盛，覆盖较为严重，近些年在矿产勘查方面 无较大成果，仅发现一些小型的矿点及矿化点。为了 在该地区实现找矿突破，在区内开展了水系沉积物测 量，该方法可反映出成矿元素的分布特征，已成为找 矿预测的重要方法。本文结合宁夏六盘山中南段矿 产远景调查项目1:5万水系沉积物地球化学测量结 果，同时依据前人的研究资料，采用因子分析、相关分 析、聚类分析等方法对研究区内水系沉积物测量数据 进行分析研究，进而总结水系沉积物地球化学元素的 综合异常特征，分析异常原因，评价其成矿潜力，为下 一步地质找矿提供依据。
的石嘴子一带出露有一处晋宁早期中一酸性花岗斑
4=^ uj[1]
〇2 样品采集与分析
研究区整体位于六盘山区及山前洪、冲积物覆盖
区。海拔为1 900 ~ 2 300 m，相对高差100 ~ 550 m， 属中山区，水系发育。气候属暖温带半湿润气候，雨 量比较充沛，地表植被发育。在宁夏三级景观中属 中、浅切割山区。在基岩出露区水系极为发育，适合 于水系沉积物测量。周边黄土覆盖多有沟谷水系，整 体上水系较发育。根据黄土特点及原1:20万区域化 探成果，结合最新1:5万化探新规范修改及设计评审 专家建议，采集样品粒级为-10〜60目。该区开展 1:5万水系沉积物测量面积1 470 km2，采集样品 5 774件，基本采样密度为3. 83个/km2。共分析Au、 Sn、Ag、As、Hg、Co、Ni、Mo、Cd、Sb、W、Bi、Ti、V、Cr、Cu、Zn、Pb等18种元素[2]。将原始数据转换为对;数 值，剔除大于(无+ 3S)的特高值，同时截J除小于（无- 3S)的特低值，计算各元素的背景值（无）、标准离差 (S)，用以计算异常下限值（参考值）。其中，异常下 限值的确定综合考虑了计算值、累计频率值及本地区 的地质背景等因素[3 <，各单元素的异常下限及参数 见表1。
1 研究区地质概况
研究区大地构造位置位于柴达木一华北板块内， 横跨祁连早古生代造山带、阿拉善微陆块、华北陆块/
鄂尔多斯地块3个构造分区。
区内由老至新出露的地层主要有奥陶系（仅在 三关口地区有少量出露）、三叠系、白垩系、古近系 (见图1)。其中，大面积分布六盘山群，也是本次研 究的重点层位。该群自下而上分为5个岩组，分别 为:三桥组（&s)、和尚铺组（& /〇、李洼峡组（& Z)、 马东山组（&m)和乃家河组（&«)。
六盘山地区整体为一弧形构造带，区域构造主体 行迹由南端南北向至北端近北西向旋扭，向北东方向 突出（见图1)。研究区位于六盘山南端，断裂构造主 体为南北向或近南北向，多为走滑逆冲性质的区域性 深大断裂;背向斜褶皱较为宽缓，规模较大，多为向背 斜相间，并褶皱成山，构成大、小关山主体。
研究区未见岩浆岩出露，但在外围西南约50 km
收稿日期:2016 -09 - 16;修回日期:2017 -02 -06基金项目：中国地质调查局项目（1212〇113〇471〇〇)
3 水系沉积物地球化学特征
3.1
区内地球化学参数特征
1)全区水系沉积物中元素的平均含量普遍较
低。浓集克拉克值大于1的有Sn、As、M〇、Cd、Sb、W、 Bi、Pb，表明这些元素处于区域高背景值区。其中， As、Pb大于2，显示较强的地球化学活性;Ag、Zn接近
作者简介:陆茂欣(1990—），男，宁夏银川人，助理工程师，硕士研究生，从事固体矿产勘查与评价工作;银川市北京西路199号，宁夏地质调查院，
750001 ；E-mail：543865671@ qq. com
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黄金地质黄金
106。0,0〃 106°30'0,/
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1314
〇
15
1 一全新统现代冲积层2—上更新统马兰组3—中更新统洪积层4一新近系彰恩堡组5—古近系清水营组
6—古近系寺口子组7—白垩系乃家河组8—白垩系马东山组9 一白垩系立洼峡组10—白垩系和尚铺组11 一白垩系三桥组
12—三叠系崆峒山组13—地质界线14 一断层15—水系沉积物地球化学异常区16—找矿靶区
图1
表1
元素
AuSnAgAsHgCoNiMoCdSbWBi
研究区地质简图
六盘山地区水系沉积物测量元素背景参数统计
最小值
0.420.300.940.76
1.270.340.340.998.200.380.360.340.260.280.350.
10.5018.403.57666.209 160.0056.5374.5059.00129.009.5211.102.275 628.00212.20221.001 113.00
0.11
0.700.020.803.501.552.600.070.0150.110.190.04101.003.702.001.005.504.20
浓集克拉
丰度值
克值⑷0.311.500.887.410.160.540.361.621.051.521.651.850.670.580.450.2.44
3.501.700.082.20.0025.00.001.300.200.601.100.20140.00110.0063.0094.0012.00
于1，表明这些元素处于正常场;Au、Hg、C〇、Ni、Ti、V、 Cr、Cu均小于1，表明这些元素处于区域低背景值区。
2)变异系数介于0.26 ~ 11.42。其中，8种元素 的变异系数介于〇. 3 ~0. 6,包括Au、Sn、C〇、Ni、Sb、 贾、8;、&，这些元素属于分异型元素;1^、¥变异系数 小于0. 3，属于无分异型兀素;Ag、As、Hg、M〇、Cd、Cu、 Zn、Ph变异系数值均大于0.6,为强分异型元素。其 中，最大的是Pb变异系数为1142; Zn、Cd也分别达
，
.
平均值标准离差
(5)1.102.550.0716.3014.2313.4832.252.110.210.911.820.3794.3563.8028.5583.4529.24
0.460.770.0712.4518.104.6210.932.081.720.340.650.12842.8825.9522.0718.16786.43333.92
到了 9. 42,8. 2。说明此8种元素分散富集程度更 高，更易成矿[8]，亦或成为矿化剂元素，为其他元素 运移提供载体。
3-2 元素组合分析 3-2.1因子分析
对全区18种元素的原始数据做R型因子分析， 利用SPSS软件得出相关矩阵，使用主成分分析方法 做因子分析，并采用方差极大法对矩阵进行旋转，求 得全部特征值、方差贡献率等（见表2)。以累计方差 贡献率达到72.6 %为标准，可得3个因子。具体
Ti 3 305.40VCrCuZnPb
0.52 6 400.00
9.4259 169.00
11.4225 119.00
注:1〜/1『6.«，(八11)/1〇-<4、》(珣)/1〇-[*;样品5 774件;地壳丰度值引自文献[7]。
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特征如下：
因子1除Sb的载荷为0. 6夕卜，W、Sn、Bi的载 荷都在0.83以上，尤其&、C〇、Ni、V、Ti的载荷均超 过0.9,由此判定因子1是Cr、C〇、Ni、V、Ti、W、Sn、 Bi、Sb元素组合。Ci•与Ni、V、Ti间的相关系数均大 于0.9，Ni与V、C〇的相关系数都超过0. 9，说明亲基 性岩元素与亲超基性岩元素有较好的共生关系。
表2
六盘山地区水系沉积物分析元素R型因子分析结果
元素AuSnAgAsHgCoNiMoCdSbwBiTiVCrCuZnPb特征值方差贡献率z%累计方差贡献率/%
因子10.1990.8320.0960.1560.0150.9060.9590.0750.0150.60.10.8360.9180.9170.9550.3390.0290.0147.1563.9931.934
因子20.0220.0160.7490.0850.6050.0010.0540.0700.9840.359-0.0010.000-0.0080.0160.0600.1390.9830.98239.75822.18510.746
因子30.0940.0760.3870.7100.1440.1230.1450.8510.0110.3560.0750.1200.0540.1870.1110.536-0.013-0.01539.75861.94372.6
Pb、Zn、Cd的载荷均超过0.98,说明因子2的 元素组合是PKZn、Cd、Ag、Hg。元素地球化学相关 矩阵见表3。从表3中可见，Pb、Zn之间的相关系 数为0.999，Zn、Cd之间的相关系数为0. 997，说明 这些元素之间的相关性很好，共生产出可能性大。 反映可能具有中一低温热液活动特征。
因子3是As、M〇元素组合。As、M〇元素相关性 较好，低温高温元素同时存在，显示出一定相关性。 3-2.2 相关分析
本次应用相关计算法，计算研究区的元素地球化 学特征相关关系（见表3)。由表3可以看出：主成矿 元素？15^11、人8、珣：£：1、〇1、1^〇相关系数值中，？15、211 元素相关系数最高，为〇. 999,成矿元素之间表现出 了显著的相关性。3.2.3 聚类分析
若取相关系数为〇. 336，18个元素大致分为4组 (见图2)。并且与因子分析和相关分析元素组合相 近似，说明相关系数0.336较为合适。
1) 2)
Pb、Zn、Ag、Hg、Cd、Cu、M〇 等相关性较差。
Sb元素组合，相关性较高，和因子分析中因子1对应 好。在该元素组合中Sb与Sn的相关系数为0. 53， 除此之外，其余元素之间相关系数均超过0.7, Ni- Cr-V之间的相关系数更是超过了 0.9,反映了深部 可能存在一定的基性一超基性岩浆活动及岩浆热液 活动特征。
第一组:单元素Au，与测区的主要成矿元
第二组:Co -Ni -Cr-V -Ti -W -Sn -Bi
表3
元素AuSnAgAsHgCoNiMoCdSbwBiTiVCrCuZnPb
Au10. 1450.0950.0380.0170.1480.1870.0490.0130.2030.1450.1450.1780.1460.2050.1290.0160.013
10.1400.188
10.324
10.173
1
Sn
Ag
As
Hg
六盘山地区水系沉积物分析元素地球化学相关矩阵
Co
Ni
Mo
Cd
Sb
W
Bi
Ti
V
Cr
Cu
Zn
Pb
0.0400.4270.7160.1210.7750.143
0.1860.292
0.2520.0330.2590.4100.0910.4560.2040.207
0.0670.1280.504
10.9010.1850.024
10.2050.0690.7200.8520.70.8800.9060.9450.3910.0780.063
10.1190.3450.135
10.30.013
10.6540.621
10.771
10.6940.7480.7580.3120.023
10.60.9030.3870.013-0.003
0.0290.7000.5300.4190.7000.1020.6500.1230.7470.1200.7600.1650.788
0.187
0.2220.6280.0250.035
0.7900.756
0.1820.0150.1080.20.1680.4410.0990.094
0.0010.0390.0730.1460.9970.995
0.1720.0520.8040.274
0.066
0.8500.8530.3350.0310.018
0.5620.7630.5950.6750.3110.3590.350
0.7780.8300.3240.023
1
0.917
0.2320.0670.1450.0810.080
0.1250.4980.495
1
1
0.1400.131
0.0840.069
0.3340.3870.0380.025
0.6850.682
0.4020.4010.0490.033
1
0.999 1
0.0110.011
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黄金地质黄金
艮P三关口 Cd - M〇 - Cu - Pb - Zn - Ag - Hg 元素综合 异常区以及铅洞山Cd - Pb - Ag - Hg - Sb - Mo兀素综合异常区（见图1)。异常区分布受研究区断裂控 制明显，绝大部分元素的高异常及次高异常受六盘山 东、西麓断裂控制，其中与东麓断裂关系极为密切。 以上综合异常区是取得找矿突破的关键地区，是下一 步找矿勘查的重点靶区。
5 结论
1)
变异系数较大的强分异元素，其分布受研究区断裂控 制明显，绝大部分元素的高异常及次高异常受六盘山
针对于人8、人8、呀、^1〇、€£：1、(：11、211、？1)这8
东、西麓断裂控制，其中与东麓断裂关系极为密切。
2) 根据该区水系地球化学异常显示，圈定了 2
图2
研究区水系沉积物中元素R型聚类谱系图
3)
成矿远景区，且在远景区内，发现与元素异常相对应
第三组：Pb - Zn - Cd - Ag - Hg，该组元素组 的矿床类型，叠合性极好。
3)
常，但在地表，并未见Zn、Pb矿化，可考虑采用工程 手段来验证该处水系异常。
4)
合相关性高，与因子2对应好。元素间除Hg与Ag 的相关系数为〇. 427相对较小外，其余元素相关系数 均较大，尤其是PKZn、Cd之间的相关系数超过了 0.990，反应中低温热液元素组合特征。
4)
在三关口矿化点发现了 Zn、Ph等元素的高
三关口地区沉积型铜矿化具有重新活化富
第四组:As-Mo-Cu元素组合，与因子3对 的特征。
应，Cu - Mo的相关系数为0. 441，As - Mo的相关系 5) 数为0.410，As - Cu的相关系数为0. 145，表明该Mo 元素与其余2个元素均具有一定相关性。且同时存 在低温和高温元素，反应可能存在不同期次热液活动 的特征。
三关口、铅洞山地区水系沉积物地球化学异
具有极大的相似性，在找矿过程中，应注意相互对比、
联系，发现共同点，同时推进2个远景区的找矿进程。
[参考文献]
4 异常圈定
由于分析测试的元素种类较多，在整个研究区有 多处异常区。为了进一步明确找矿方向，此次研究除 了考虑水系沉积物测量圈定的异常外，充分结合了地
质填图工作所取得的一些成果，即在三关口、铅洞山 地区发现了矿化点或小的矿点。将依据水系沉积物 测量结果划定的异常进行精选，圈定原则主要依据在 同一地区的单元素异常下限基础上进行异常的综合 圈定，在此基础上，保留2个成矿潜力最大的异常区，
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Geochemical characteristics of the stream sediment and prospecting direction in Liupanshan region of Ningxia
Lu Maoxin,Wang Gaiping,Ma Yanyun
(Ningxia Institute of Geology Survey)
Abstract ： To achieve prospecting breakthroughs, 1 * 50 000 stream sediment survey has been carried out. And based on the data, geochemical anomalous characteristics are analyzed. According to the characteristics and metallo- genic geological conditions ,2 prospecting potential areas are delineated, that is the Qiandongshan prospecting area and the Sanguankou prospecting area. The study provides guidance for future prospecting work.
Keywords：geochemical characteristics; stream sediment survey; geochemical anomalous characteristics; prospecting potential area; Liupanshan region (编车焉：宿晓静）
