西藏羊八井一青龙地区水系沉积物元素背景值及分布特征_席明杰.pdf

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2014 年 1 月 January 2014 岩矿测试 ROCK AND MINERAL ANALYSIS Vol. 33,No.1 81 ~89 收稿日期 2013 -04 -18; 接受日期 2013 -08 -06 基金项目 国土资源部公益性行业科研专项项目 201111008 ; 中国地质调查局 “青藏高原地质矿产调查与评价” 专项项目 1212010818002 作者简介 席明杰, 博士研究生, 工程师, 主要从事勘查地球化学方法技术研究工作。E- mail mingjiexi163. com。 文章编号 0254 -5357 2014 01 -0081 -09 西藏羊八井青龙地区水系沉积物元素背景值及分布特征 席明杰1, 2,马生明1,赵波3,樊连杰2 1. 中国地质科学院地球物理地球化学勘查研究所,河北 廊坊 065000; 2. 中国地质大学 北京 地球科学与资源学院,北京 100083; 3. 河南省地质调查院,河南 郑州 450001 摘要 水系沉积物中化学元素的背景值是地球化学找矿工作中不可缺少的基础资料, 对区域地球化学异常评价具有重要意义。西藏地区一直缺少以区内微景观区表层物 质为基础建立的多元素背景值数据, 在一定程度上限制了对已有水系沉积物异常的认 识水平。本文分析了羊八井青龙地区约 12000 km2内 2800 件水系沉积物组合样品 中 69 个元素背景值及分布特征。统计分析结果表明 与全国水系沉积物和中国南方 地区水系沉积物平均值相比, 研究区自北向南分布的班戈八宿、 隆格尔南木林、 拉萨察隅三个地球化学分区内 SiO2的含量普遍较高 68. 6 ~77. 0 , SiO2高含量 与区内强烈的风化剥蚀作用及中酸性岩体的大面积产出有关。其他元素的含量普遍 偏低, 且各分区内有一定的差异性 北部班戈八宿分区以富集与高温热液或气液有 关的 Li、 Sr、 B、 N、 Cl 元素为特征, 中部隆格尔南木林分区以富集铁族元素、 稀有元素 Zr 、 稀土元素 Sc 为特征, 南部拉萨察隅分区以富集造岩、 轻稀土、 稀有、 分散元素 及亲铜成矿元素为特征。元素含量分布的差异与各区地层、 岩体、 矿床和矿化点密切 相关。本次研究提供了羊八井青龙地区水系沉积物中 69 个元素背景值, 如亲铜成 矿元素 Au、 Ag、 Cu、 Pb、 Zn 的背景值分别为 0. 26 ng/g、 41 ng/g、 4. 04 g/g 、 25. 2 g/g 和 25. 6 g/g,这些背景 值的提出弥补了该微景观区化学元素背景值的空白, 为羊八井青龙地区及其邻区区域地质研究及勘查找 矿工作提供了参考依据。 关键词 羊八井青龙地区; 水系沉积物; 69 个元素; 背景值; 地球化学分区 中图分类号 P59文献标识码 A 水系沉积物作为地球表层物质的重要组成部分, 是地质体及其风化产物经剥蚀、 迁移进入水系并沉积 于活动水系底部的天然组合物质, 其化学元素组成反 映了上游汇水域内地质体化学元素的分布特征, 对其 进行研究可从宏观上掌握化学元素的区域分布特征。 世界各国科学家已针对地球表层水系沉积物中化学 元素分布特征与背景值进行了广泛研究, 如美国、 欧 洲一些国家早在20 世纪60 年代和 80 年代开展了水 系沉积物及其他表层物质中化学元素基准值及含量 研究 [ 1 -3 ]。我国科学家从 20 世纪 90 年代开始, 先后 对国内不同地区水系沉积物中的金、 汞、 铂族元素及 其他化学元素的丰度值及平均含量进行了研究 [ 4 -8 ]。 1998 年任天祥等 [ 9 ]统计了全国不同景观区 39 个元 素的平均含量; 近年来程志中等 [ 10 -11 ]和朱弟成等[ 12 ] 给出了中国南方地区水系沉积物中 76 个元素的丰度 值及 Te 元素的分布特征。这些研究在不同时期随着 现代分析测试技术的发展, 已发表的化学元素种类及 数据取得了显著性进步, 而且都在各领域的生产与科 研工作中发挥着重要作用, 如我国不同景观区 39 个 元素平均含量数据, 至今仍在1 ∶ 20 万区域化探异常 18 ChaoXing 评价中具有参考意义。 我国自 20 世纪 60 年代开展 1 ∶ 20 万区域化探 扫面计划以来, 水系沉积物测量工作已覆盖东部等 大多数地区, 但西藏地区由于自然条件限制, 基础地 质工作相对滞后。目前部分地区已经完成或正在开 展的 1 ∶ 20 万和 1 ∶ 5 万化探扫面工作, 以往工作中 多以全国水系沉积物中 39 个元素平均值 [9]作为参 考数据, 缺少以西藏微景观区表层物质为基础建立 的多元素背景值数据, 在一定程度上限制了对已有 水系沉积物异常的认知水平和甄别能力。为此, 本 文在羊八井青龙地区开展调查, 分析了研究区约 12000 km2内 2800 件水系沉积物组合样品中 69 个 元素的背景值, 并初步探讨了元素在区内的分布特 征, 为今后研究区内表层介质中化学元素的地球化 学行为提供了依据, 也为西藏地区开展大规模地质 找矿工作提供了基础参考数据。 图 1西藏羊八井青龙地区地质简图据文献[ 13 -15] 修编 Fig. 1Geological sketch map of Yangbajain- Qinglong area in Tibet Modified from Reference[ 13- 15] a研究区大地构造位置图; b研究区地质简图。 1研究区地质特征 羊八井青龙地区位于西藏特提斯构造域冈底 斯念青唐古拉地块中南部, 南北分别为雅鲁藏布江 YZSZ 、 班公湖怒江 BZSZ 两条缝合带所限 [ 12 ] 图1a 。研究区地处冈底斯腾冲地层区内不同地 层分区的交汇部位, 存在三个地层分区 图1b ①北部为班戈八宿分区, 区内大面积出露中 - 上侏 罗统、 下白垩统及第四系; ②中部为隆格尔南木林 分区, 前震旦系念青唐古拉变质岩群、 下石炭统出露, 主要分布下白垩统及第四系; ③南部为拉萨察隅分 区, 主要出露前震旦系念青唐古拉变质岩群、 石炭系、 下二叠统、 下白垩统、 上新统及第四系。根据地层分 区不同, 将全区分为班戈八宿、 隆格尔南木林、 拉 萨察隅三个地球化学分区。区内岩浆 - 构造活动 频繁, 中酸性侵入岩分布广泛, 总体可划分为燕山期 和喜马拉雅期。燕山期花岗闪长岩出露广泛, 呈 “V” 字型横亘于北部班戈八宿分区; 燕山期蛇绿岩小面 28 第 1 期 岩矿测试 http ∥www. ykcs. ac. cn 2014 年 ChaoXing 积出露于中部隆格尔南木林分区 纳木错湖西 岸 ; 喜马拉雅期巨型花岗岩基 念青唐古拉山 分布 于南部拉萨察隅分区。区内断裂构造以北西西向 和近东西向为主, 次级构造为北西向和北东向, 构造 切割强烈, 形成宽大的构造带 图1b 。 2样品采集与元素分析 2. 1样品采集及处理 研究区自然景观以高寒山地湖泊丘陵和宽阔河 谷次级景观为主, 多发育二、 三级水系, 水系沉积物 主要以基岩风化碎屑为主。研究样品采自区内一级 水系口、 一级水系交汇口、 二级水系中、 二级水系交 汇口和三级水系上游区段的活动性流水线上, 采样 位置一般选择在水系沉积物中各种粒级物质汇集、 粗细粒混杂、 砾石成分复杂的地段, 如河床底部、 河 道岸边与水面接触处。根据水系发育情况, 采样密 度约 1. 6 点/4 km2, 为提高样品的代表性, 在采样点 附近 20 ~ 50 m 范围内 3 ~ 5 处采集子样, 合并为 1 个样品, 样品截取粒级为 10 ~60 目。样品经自然 风干后, 用 10 ~60 目不锈钢筛充分过筛截取后, 经 缩分将 4 km2格子内所有采样点样品等质量组合成 1 个送分析样品。 2. 2元素分析测试 元素分析测试工作由中国地质科学院地球物理 地球化学勘查研究所中心实验室承担, 69 个元素分 析方法及方法检出限见表 1。由于西藏地区地势落 差较大, 物理风化强烈, 河流较长, 水系沉积物搬运 距离远, 在此过程中元素分散严重, 除少部分元素残 留在水系沉积物中外, 其余大部分元素均进入水系 中流失, 导致水系沉积物中的个别元素测试结果较 低, 如 Te 元素测试结果接近检出限。但所有元素分 析检出限均在区域地球化学勘查样品分析方法 提供的“多目标 76 元素标准方法分析检出限参考 值” 可控范围之内, 符合勘查地球化学样品分析质 量要求。 元素分析中, 电感耦合等离子体质谱 ICP - MS 、 电感耦合等离子体发射光谱 ICP - AES 和冷 蒸气原子荧光光谱 CV - AFS 等测试技术的样品 前期处理方法简述如下。 1 电感耦合等离子体质谱分析 ICP - MS 称 取样品0. 25 g 置于50 mL 聚四氟乙烯烧杯中, 用几滴 水润湿, 加入 5 mL 15. 2 mol/L 硝酸、 10 mL 22. 6 mol/L氢氟酸、 2 mL 18. 4 mol/L 硫酸, 将聚四氟乙烯 烧杯置于200℃电热板上蒸发至硫酸冒烟尽。趁热加 入8 mL 王水, 在电热板上加热至溶液体积剩余 2 ~3 mL, 用约10 mL 去离子水冲洗杯壁, 微热 5 ~10 min 至溶液清亮, 取下冷却; 将溶液转入 25 mL 有刻度值 带塞的聚乙烯试管中, 用去离子水稀释至刻度, 摇匀, 澄清。移取清液1. 00 mL 于聚乙烯试管中, 用 3的 硝酸稀释至10 mL, 摇匀, 备上机测定。 表 1 69 个元素分析方法与检出限 Table 1The analytical s and detection limits for 69 elements 元素分析方法检出限元素分析方法检出限 SiO2 XRF0. 1PXRF10 Al2O3 XRF0.1PbICP - MS2 Fe2O3XRF0.1RbXRF5 MgOICP - AES0. 05SXRF50 CaOXRF0.05SbAFS0.05 Na2O ICP - AES0.05ScICP - MS1 K2OXRF0. 05SeAFS0.01 全碳GC0.1SnES1 AgES20SrICP - AES5 AuFAAS0. 2TaICP - MS0.1 CdICP - MS20TeICP - MS0.01 HgCV - AFS2ThICP - MS1 AsAFS1TiXRF10 BES2TlICP - MS0.1 BaXRF5UICP - MS0.2 BeICP - AES0.5VICP - AES2 BiICP - MS0.05WICP - MS0.3 BrXRF1ZnICP - MS2 ClXRF20ZrXRF5 CoICP - MS1YICP - MS1 CrICP - AES2LaICP - MS1 CsICP - MS1CeICP - MS1 CuICP - AES1PrICP - MS0.1 FISE100NdICP - MS0.1 GaXRF1SmICP - MS0.1 GeAFS0.1EuICP - MS0.1 HfICP - MS0.2GdICP - MS0.1 ICOL1TbICP - MS0.1 InICP - MS0. 02DyICP - MS0.1 LiICP - AES1HoICP - MS0.1 MnXRF10ErICP - MS0.1 MoICP - MS0. 2TmICP - MS0.1 NGC20YbICP - MS0.1 NbXRF2LuICP - MS0.1 NiXRF2 注 ① 元素检出限的单位说明, SiO2、 Al2O3、 Fe2O3、 MgO、 CaO、 Na2O、 K2O、 全碳为,Au、 Ag、 Cd、 Hg 为 ng/g, 其他元素为g/g。 ②分析技术方法说明, XRF压片制样 X 射线荧光光谱法; ICP - AES电感耦合等离子体发射光谱法; GC氧化热解 - 气相 色谱法; ES发射光谱法 1 米光栅 ; FAAS火焰原子吸收光 谱法; CV - AFS冷蒸气原子荧光光谱法; ICP - MS电感耦合 等离子体质谱法; ISE离子选择性电极法; AFS原子荧光光谱 法; COL催化分光光度法。 38 第 1 期席明杰, 等 西藏羊八井青龙地区水系沉积物元素背景值及分布特征第 33 卷 ChaoXing 2 电感耦合等离子体发射光谱分析 ICP - AES 称取样品0. 25 g 置于50 mL 聚四氟乙烯烧杯 中, 用几滴水润湿, 加入 5 mL 15. 2 mol/L 硝酸、 10 mL 22. 6 mol/L 氢氟酸、 2. 0 mL 12. 5 mol/L 高氯酸, 将聚四氟乙烯烧杯置于 200℃电热板上蒸发至高氯 酸冒烟约 3 min, 取下冷却; 再依次加入 5 mL 15. 2 mol/L 硝酸、 10 mL 22. 6 mol/L 氢氟酸、 2. 0 mL 12. 5 mol/L 高氯酸, 置于电热板上加热 10 min 后关闭电 源, 放置过夜后, 再次加热至高氯酸烟冒尽。趁热加 入 8 mL 王水, 在电热板上加热至溶液体积剩余 2 ~ 3 mL, 用约 10 mL 去离子水冲洗杯壁, 微热 5 ~ 10 min 至溶液清亮, 取下冷却; 将溶液转入 25 mL 有刻 度值带塞的聚乙烯试管中, 用去离子水稀释至刻度, 摇匀, 放置澄清, 备上机测定。 3 冷蒸气原子荧光光谱分析 CV - AFS 称取样品 1 g 置于 25 mL 聚四氟乙烯试管中, 用几 滴水润湿, 加入 10 mL 王水, 摇散样品, 置于沸水浴 中保持 1 h, 期间摇动一次, 取出冷却后, 加入 1 mL 0. 063 mol/L 高锰酸钾溶液, 摇匀后放置 30 min, 用 0. 111 mol/L 草酸溶液稀释至刻度, 摇匀, 放置澄清, 备上机测定。 3元素测量数据统计分析 元素分析与统计结果见表 2, 统计参数分为中 位值 50值 、 75 值、 95 值、 算术平均值和标准 离差。其中分位值为原始数据从小到大排序后的百 分位值, 平均值和标准离差数据为原始数据经反复 迭代剔除大于 x 2δ 后的标准离差和算术平均值, 此处的算术平均值即为背景值。依据刘英俊等 [16 ] 1984 对地球化学元素分类的方案, 结合近年来常 用分类习惯, 本文将 69 个元素划分为造岩元素、 铁 族元素、 稀有元素、 稀土元素、 钨钼族元素、 亲铜成矿 元素、 分散元素、 矿化剂及卤素元素和放射性元素共 9 类。另外, 关于 Sr、 Ba 的分类, 以往岩石地球化学 研究中将其当作微量元素处理, 作者未查到明确的 归类, 因此暂时依据刘英俊等 1984 分类方案将其 归为稀有元素。 3. 1造岩元素 造岩元素包括 Al2O3、 CaO、 MgO、 K2O、 Na2O 和 SiO2等 6 种。区内造岩元素含量平均值普遍低于或 接近全国水系沉积物平均值和中国南方地区水系沉 积物平均值, 仅 K2O、 Na2O、 SiO2平均值略高, 是全国 水系沉积物和中国南方地区水系沉积物平均值的 1. 30 ~3. 04 倍。不同地球化学分区内造岩元素平 均含量存在差异 班戈八宿分区相对富集 SiO2 74. 2 , 隆格尔南木林分区的 CaO 3. 48 、 MgO 0. 86 含量平均值相对偏高, 拉萨察隅分 区富集 Al2O3 11.8 、 K2O 3.95 、 Na2O 2.26 和 SiO2 77. 0 。 3. 2铁族元素 铁族元素包括 Fe、 Ti、 V、 Cr、 Mn、 Co 和 Ni 等 7 种。与全国水系沉积物平均值和中国南方地区水系 沉积物平均值相比, 区内水系沉积物中铁族元素含 量普遍偏低。不同地球化学分区间铁族元素含量变 化较 大,尤 其 是 隆 格 尔南 木 林 分 区,Fe2O3 3. 52 、 Ti 1804 g/g 、 V 46. 9 g/g 、 Cr 29. 2 g/g 、 Mn 525g/g 、 Co 8. 39g/g 和 Ni 17. 4 g/g 元素含量平均值均偏高。 3. 3稀有元素 稀有元素包括 Li、 Be、 Cs、 Hf、 Nb、 Rb、 Sr、 Ba、 Ta 和 Zr 等10 种。除 Rb 元素外, 区内其他稀有元素含 量普遍低于全国水系沉积物平均值和中国南方地区 水系沉积物平均值。但不同地球化学分区内水系沉 积物中稀有元素的含量变化较大。班戈八宿分区 Li 30. 0g/g 、 Sr 157g/g 元素含量平均值相对 偏高, 隆格尔南木林分区富集 Zr 141g/g 和 Sc 6. 11g/g , 而拉萨察隅分区 Cs 9. 62g/g 、 Ba 476g/g 、 Be 3. 45g/g 、 Rb 209g/g 、 Nb 8. 90g/g 、 Ta 1. 25g/g 、 Hf 4. 82g/g 等 元素含量平均值偏高。 3. 4稀土元素 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 种。除 Sc 元素含 量平均值略高于中国南方地区水系沉积物平均值 外, 区内其他稀土元素含量平均值均低于中国南方 地区水系沉积物平均值。不同地球化学分区内稀土 元 素 含 量 略 有 差 异,隆 格 尔南 木 林 分 区 Sc 6. 11g/g 、 Er 1. 87g/g 、 Tm 0. 32g/g 、 Yb 2. 00g/g 、 Lu 0. 32g/g 元素含量平均值较高, 拉萨察隅分区 La 33. 7g/g 、 Ce 62. 2g/g 、 Pr 6. 83g/g 、 Nd 23. 9g/g 、 Sm 4. 36g/g 、 Eu 0. 77g/g 、 Gd 3. 57g/g 、 Tb 0. 62g/g 、 Dy 3. 32g/g 、 Y 18. 3g/g 、 Ho 0. 69g/g 等元素 含量平均值偏高。 3. 5钨钼族元素 钨钼族元素包括 Mo、 Sn、 W 和 Bi 等4 种。与全国 水系沉积物平均值和中国南方地区水系沉积物相比, 羊八井青龙地区水系沉积物中钨钼族元素含量普遍 48 第 1 期 岩矿测试 http ∥www. ykcs. ac. cn 2014 年 ChaoXing 表 2羊八井青龙地区水系沉积物中69 个元素测量数据统计 Table 2Statistic parameters for 69 elements of stream sediment in Yangbajain- Qinglong region 元素分类 全区 中位值 75值 95值 背景值 标准差 分区元素平均值 班戈 -八宿 隆格尔-南木林 拉萨-察隅 丰度 全国水系沉 积物平均值[14 ] 中国南方水系 沉积物背景值[15 ] 造岩 元素 Al2O310.812.414. 310. 42.79.938.9611. 8412.813. 8 CaO1.233.2418. 40. 70.32.113.480. 902.871. 10 MgO0.581.132.880. 30.20.620.860. 731.561. 10 K2O3.224.024.853. 161. 082.742.523. 952.402.30 Na2O1.912.593.201. 820. 871.521.652. 261.370.60 SiO278.081.585. 074. 312.474. 268.677.064.764. 9 铁族 元素 Fe2O32.173.726.201. 410. 562.353.522. 444.734.80 Ti12062231375374528712711804162240594600 V31.558.3104201137. 446.936.287. 391. 0 Cr14.237. 7944. 782. 9019. 329.221.167.967. 0 Mn3686051088274109350525428680766 Co4.699.1119. 22. 741. 265.198.395. 6113.113. 3 Ni7.9620633. 381. 6410. 717. 48. 5128. 729. 0 稀有 元素 Li27.335.851. 925. 47.030. 027.428.033.934. 0 Be2.343.385. 572. 110. 771.921.893. 452.202.20 Rb15521732514555128120209-105 Zr1121612239427104141133292320 Nb7.1010.314. 36. 772. 955. 908.288. 9017. 418. 6 Cs7.8711. 118. 56. 911. 988.446.539. 62-8.20 Hf3.955.167. 063. 771. 193. 344.134. 82-8.30 Ta0.921.232.040. 830. 320. 670.831. 25-1.40 Sr1281973301054015712213216477. 0 Ba368480655356124299362476522429 稀土 元素 Sc4.397.2312. 03. 171. 344.756.115. 03-11. 1 Y16.721.929. 516. 05. 4115. 318.318.3-29. 0 La26.135.152. 724. 07. 3023. 825.433.741.143. 0 Ce47.365. 796. 142. 413.642. 146. 562.2-87. 0 Pr5.327.0910. 74. 801. 434.755.286. 83-9.80 Nd18.725.237. 816. 84.916. 819. 023.9-36. 0 Sm3.474.636.793. 180. 903. 143.664. 36-6.60 Eu0.680.861.240. 640. 180. 670.690. 77-1.20 Gd3.003.945.632. 760. 802.773.213. 57-5.80 Tb0.530.700.960. 500. 160. 480.570. 62-0.94 Dy2.983.895.232. 830. 942. 713.233. 32-5.50 Ho0.620.821.090. 590. 210. 560.680. 69-1.08 Er1.702.232. 971. 630. 571.581.871. 79-3.10 Tm0.290.380.510. 280. 100.270.320. 30-0.49 Yb1.822.353.201. 730. 601. 692.001. 88-3.10 Lu0.280.370.510. 270. 090.270.320. 29-0.47 钨钼族 元素 Mo0.450.631.300. 380. 090.400.540. 571.131.12 Sn2.633.598. 832. 320. 732.462.213. 084.133.60 W1.642.214.751. 460. 501.571.601. 922.102. 10 Bi0.310.481.150. 250. 090. 330.260. 400. 500.39 亲铜成矿 元素 Cu6.4912.023. 64. 041. 667.869.587. 0925.625. 0 Zn34.455.39825. 67. 5832. 343.642.277.281. 0 As9.3316.133. 97. 014. 4810. 716. 65. 4913. 313. 1 Sb0.500.872. 010. 180. 060.650.770. 271.421.07 Ag4764114411148554593.083. 0 Au0.350.541.220. 260. 050. 350.380. 412. 031.80 Hg9.5514.331. 27. 811. 4111. 8514. 98. 3069. 075. 0 Pb27.536.853. 125. 27. 1423. 724.436.729.232. 3 58 第 1 期席明杰, 等 西藏羊八井青龙地区水系沉积物元素背景值及分布特征第 33 卷 ChaoXing 续表 2 元素分类 全区 中位值 75值 95值 背景值 标准差 分区元素平均值 班戈 - 八宿隆格尔 - 南木林拉萨 - 察隅 丰度 全国水系沉 积物平均值[14 ] 中国南方水系 沉积物背景值[15 ] 分散 元素 Ga14. 316. 018. 713. 92.8012. 912.515. 9-17.1 Ge1. 281. 461. 711. 250.261. 201.231. 36-1.42 Se0. 040. 070. 150. 030.010. 050.060. 04-0.33 In0. 0380. 0540. 0830. 0330.0090.0390. 0390.046-0.068 Tl0. 841. 252. 050. 730.260.730. 691.23-0.67 Cd82. 913027662. 618.685. 2104132258230 Te0. 020. 040. 090. 010.010. 030.030. 02-0.05 矿化剂及 卤素元素 全碳0. 220. 734. 320. 130.040.420. 880.12-1.69 B19. 136. 372. 912. 37.431. 921.116. 651. 260.0 N16326264012841215208121-1328 F29544968923965288320397528527 P21131653217142202243285654601 S72. 910820463. 813.092. 610068. 6-271 Cl50. 872. 312443. 811.873. 450.039. 6-71.0 Br1. 001. 342. 300. 940.311. 001.181. 04-4.10 I0. 300. 481. 040. 240.090. 400.450. 252.5 放射性 元素 Th12. 316. 527. 111. 23.939. 8111.117. 413.513.3 U2. 062. 835. 951. 790.641. 512.183. 233. 083.50 注 ①元素的含量单位说明, SiO2、 Al2O3、 Fe2O3、 MgO、 CaO、 Na2O、 K2O、 全碳为, Au、 Ag、 Cd、 Hg 为 ng/g, 其他元素为 g/g。②数值说明, 中位值 50 、 75值、 95值为元素含量数据分位值, 元素含量 >75值视为异常数值, 元素含量 >95值视为异常内带水平 ; “- ” 表示无此数据。 偏低, 特别是 Mo, 含量差异达 3 倍左右。研究区不 同地球化学分区水系沉积物中钨钼族含量变化甚 微, 仅 拉 萨察 隅 分 区 富 集 Mo 0. 57g/g 、 Sn 3. 08g/g 、 W 1. 92g/g 和 Bi 0. 40g/g 。 3. 6亲铜成矿元素 亲铜成矿元素包括 Cu、 Zn、 As、 Sb、 Ag、 Au、 Hg 和 Pb 等 8 种。与全国水系沉积物平均值和中国南 方地区水系沉积物平均值相比, 羊八井青龙地区 水系沉积物中亲铜成矿元素含量普遍偏低。不同地 球化学分区内水系沉积物中亲铜成矿元素含量平均 值变化较大 隆格尔南木林分区 Cu 9. 58g/g 、 Zn 43. 6g/g 、 As 16. 6g/g 、 Sb 0. 77g/g 和 Ag 55 ng/g 元素含量相对偏高, 拉萨察隅分区 Zn 42. 2g/g 、 Au 0. 41 ng/g 和 Pb 36. 7g/g 元 素含量相对偏高。 3. 7分散元素 分散元素包括 Ga、 Ge、 In、 Cd、 Tl、 Se 和 Te 等 7 种, 与中国南方地区水系沉积物平均值相比, 研究 区水系沉积物中分散元素平均含量极低, 个别元素 含量级差达 10 ~30 倍。不同地球化学分区内分散 元素平均含量总体变化不大, 仅拉萨察隅分区 Ga 15. 9g/g 、 Ga 1. 36g/g 、 In 0. 046g/g 、 Tl 1. 23g/g 和 Cd 89. 2 ng/g 含量相对偏高。 3. 8矿化剂及卤素元素 矿化剂包括全碳、 B、 N、 F、 P 和 S 等 6 种元素, 卤 素元素包括 Cl、 Br 和 I 等3 种。与全国水系沉积物平 均值和中国南方地区水系沉积物平均值相比, 区内水 系沉积物中矿化剂及卤素元素平均含量普遍偏低, 个 别元素 如 S 平均含量差异达 4 倍多。不同地球化 学分区内矿化剂及卤素元素平均含量变化较大 班 戈八宿分区B 31. 9 g/g 、 N 215 g/g 、 Cl 73. 4 g/g 元素含量偏高, 隆格尔南木林分区全碳 0. 88 、 S 100g/g 、 Br 1. 18g/g 和 I 0. 45 g/g 元素含量偏高, 拉萨察隅分区P 285g/g 和 F 397g/g , 两个元素含量相对偏高。 3. 9放射性元素 研究区放射性元素包括 Th 和 U 两种, 区内水 系沉积物中 Th、 U 元素含量与全国水系沉积物平均 值和中国南方地区水系沉积物平均值相近, 仅 U 元 素平均含量略低。不同地球化学分区内水系沉积物 中放射性元素平均含量变化较明显, 拉萨察隅分 区相对富集 Th 17. 4g/g 和 U 3. 23g/g 元素含 量相对偏高。 4研究区的元素分布特征与来源分析 与全国水系沉积物和中国南方地区水系沉积物 中元素平均值相比, 羊八井青龙地区水系沉积物 中除 SiO2含量普遍偏高外, 三个地球化学分区间水 系沉积物中元素含量亦存在差异, 以下就影响区内 SiO2富集的因素和不同地球化学分区内元素分布特 征及来源进行讨论。 68 第 1 期 岩矿测试 http ∥www. ykcs. ac. cn 2014 年 ChaoXing 4. 1全区富集 SiO2的影响因素 研究区水系沉积物中 SiO2含量普遍偏高 介于 68.6 ~77.0 , 高于全国水系沉积物平均值和中国 南方地区水系沉积物平均值, 特别是在班戈八宿和 拉萨察隅地球化学分区。主要是由于两方面原因造 成的 第一, 研究区属高寒山区, 风化剥蚀强烈, 基岩以 物理风化为主, 岩石、 矿物风化后进入水系中, 随水系 搬运距离较远, 其他元素易被溶解进入水中, 在水系沉 积物中仅留下了难溶解的 SiO 结合体 石英 , 从而 导致区内水系沉积物中 SiO2含量增高; 第二, 研究区 南、 北两个地球化学分区中, 花岗岩分布广泛, 特别是 拉萨察隅分区内念青唐古拉山巨型花岗岩基的出 露, 增加了岩体外围汇水域水系沉积物中 SiO2的含量, 从而导致区内 SiO2含量高于全国水系沉积物平均值和 中国南方地区水系沉积物平均值。 4. 2班戈八宿分区富集元素及来源 班戈八宿分区相对富集稀有元素 Li、 Sr , 矿 化剂 B、 N 及卤素元素 Cl , 这 5 个元素均与高温 热液或气液作用有关, 与岩浆作用密切。结合地质 背景来看, 区内除大面积出露中 - 上侏罗统和下白 垩统页岩、 砂岩和灰岩外, 还广泛发育燕山期花岗闪 长岩, 因此推测燕山期岩浆活动可能是导致元素富 集的主要因素。 4. 3隆格尔南木林分区富集元素及来源 隆格尔南木林分区相对富集造岩元素 CaO、 MgO、 Fe2O3 , 铁族元素 Ti、 V、 Cr、 Mn、 Co、 Ni 、 稀有 元素 Zr , 稀土元素 Sc、 Tm、 Yb、 Lu , 亲铜成矿元 素 Cu、 Zn、 As、 Sb、 Ag 和矿化剂元素 全碳、 S 及卤 素元素 Br、 I 。区内大面积出露白垩系泥晶灰岩, 导致水系沉积物中 CaO 3. 48 、 MgO 0. 86 含 量相对偏高。同时局部地区发育较大规模燕山期基 性岩 蛇绿岩 , 岩石中富含 Cr、 Fe、 Ni 等元素 [17 ] , 伴 随燕山期超基性 - 基性岩产出多处铬铁矿和磁铁矿 矿化点 如拉达磁铁矿 。这些地质体的产出与风 化, 为区内水系沉积物中铁族元素的富集提供了丰 富的物质。Zr 元素在溶液中迁移形式主要有机械 破碎物和被某些黏土矿物吸附 [16 ], 属于稳定元素。 纳木错湖南岸底然地区北东方向约 10 km 处约 7 ~ 10 m 高的湖岸堤上有数层以石榴石[ X3Y2 SiO 4, X Ca, Mg, Fe; Y Al, Fe, Cr]为主 含量 35 ~ 45 的暗红褐色砂层, 富集锆石、 独居石、 锡石 含 Sc 矿物 , 其中锆石 ZrO4 、 独居石[ Ce, La, Nd PO4] 均已达工业品位[14]。由此推测水系沉积物中 的 Zr、 Sc 等元素与底然地区锆石砂矿有关。另外, 隆格尔南木林分区地处冈底斯银多金属成矿带之 内, 为 Ag、 Pb、 Zn 元素高背景区 [18 ], 区内 Cu、 Zn、 Ag 等元素富集是由高背景地质体引起的。 4. 4拉萨察隅分区富集元素及来源 拉萨察隅分区相对富集造岩元素 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 , 钨钼族元素 Mo、 Sn、 W、 Bi , 亲铜成矿 元素 Au、 Pb , 分散元素 Ga、 Ge、 In、 Tl、 Cd , 矿化 剂元素 F、 P 和放射性元素 Th、 U 。念青唐古拉 山巨大花岗岩基横贯拉萨察隅分区西北部, 导致 造岩元素大规模富集; 已知区内除产出著名的羊八 井地热田外, 在当雄县和堆龙德庆县境内亦产出多 处地热资源 如宁中地热田等 , 地热田范围内地下 热 卤 水活动强烈, 常形成广泛的热水蚀变现象, 在热泉喷溢口与热水流经处形成强烈的硅华和钙 华, 热水与蚀变物质中富含丰富的 S、 Cs、 Li、 Rb、 B、 Bi、 Cl、 F、 P、 K、 Na、 Ca、 Pb、 Zn、 Cu 等元素 [19 -21 ], 在地 热田及其附近形成多处放射性、 稀土、 稀有贵金属以 及自然硫、 明矾石、 高岭土、 硼酸盐、 泥炭及石墨等非 金属矿化点, 这些含矿地质体及矿物经风化破坏后 进入水系沉积物中, 为区内水系沉积物中造岩元素、 稀有、 稀土、 放射性、 矿化剂及卤素元素和
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