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第 3 2卷 第 2期 2 0 0 3年 3月 膨 f GEoCHⅡ I CA Vo 1 ．32．No． 2 M a r ． ，2 0 0 3 文章编 号 0 3 7 91 7 2 6 2 0 0 3 0 20 1 9 30 8 贵州西部龙场地 区水 系沉积物 P t 、 P d异 常源 地球化学示踪 的初步研究 成杭 新 ，赵传冬 1 , 2 ，庄广 民 ，陈金 法 3 ， 冯济舟 3 ，张 勤 ，俞劲松 ， 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0 6 5 0 0 0；2 ．中国地 质大学 地球科学 与资 源学 院，北京 1 0 0 0 8 3 ； 3 ．贵州地质调查院，贵州 贵阳5 5 0 0 0 4 摘要以贵州龙场地区水系沉积物 中的 P t 、 P d异常为研究对象 ， 选择相容性接近的 7对元素比值 C r ／ N i 、 N b ／ T a 、 P d ／ P t 、 R b ／ C s 、 S r ／ B a 、 T h ／ U和 Z r ／ H f 以及 C a O、 T F e z O ， 作为地球化学示踪指标 ， 对龙场地区水系沉积物的物质来源 组成进行 了示踪探讨。结果表明 1 龙场地区水系沉积物的物质来源主要为玄武岩风化产物， 其中的高含量 P t 、 P d 是对玄武岩层 中 P t 、 P d高背景的继承和进一步浓缩富集 ； 2 根据对分布在灰岩区的水系沉积物物质来源的地球化 学示踪研究 ， 推测部分样 品的物质来源应为玄武岩和灰岩风化产物 ； 3 根据对红岩村的水系沉积物物质来源的示 踪 研究 ， 推断有 热液 活动 和基 性 ． 超 基性 侵人 体 的物质 成分 ， 预测该 地 区具有 一定 的找 矿远 景 。 关键词 水系沉积物 ；P t 、 P d异常源；地球化学示踪；元素相容性；龙场；贵州省 中图分 类号 P 5 9 5 文献标 识 码 A 0 引 言 自从文献 中报道 中国发现三个 P t 、 P d地球 化学 巨省 ， 2 1 以来 ， 中国找寻 P t 、 P d矿 的前景 引起 了广 泛关 注 b～1 。国土资 源部 已开始在 川 一 滇 一 黔 一 桂 P t 、 P d地球化学巨省内分析 1 2 0万化探扫面副样 的 P t 、 P d含量 ， 并安排 了少 量异常查证 ， 但 尚未 发现有 价值的铂族元素矿化 。 由于对铂族元 素表生地球化 学行为和异常查证方法的研究还处于探索之中t 9 1 ， 加 之我国西南地区景观条件复杂 ， 微景观变化大 ， 使得 P t 、 P d异常 的查证 和异常源示踪 的难度 明显增加 。 龙场地 区的 P t 、 P d异常是根据水 系沉积物样 品 中的 P t 、 P d含量 圈定 的 。异常分布 区出露岩性主要 为二叠纪峨 眉山玄武 岩系 ，部分地 区见 二叠纪灰岩 和碎屑岩 。 区域化探 中通常采用 1 5万水系沉积物 测量圈定异 常范围 ，用 中大 比例尺 1 2万 ～1 1 万 土壤测量或地质 化探综合 剖面进行异 常源示踪 ， 最后进行槽探 揭露 n 。 1 。因此 ， 确定水 系沉积物 的物 源组成是找矿 突破 的重要环节 。 Ho ff ma n n t 1 提 出了确定壳幔分异过程 中研究元 素相容性 的方法 。该方 法又被我 国学者用来 研究华 南扬子与华夏陆块古一中元古代基底的物源示踪 ， 表 明元素相容法对 于示踪陆壳物质 的继 承特征具有 较好 的指示意义 1 。由于相容性接近 的元 素具有相 似 的地 球化学行 为 ， 在 同一 区域岩石圈 ， 同一景观条 件下 ，它们的比值基本固定或变化不大。研究过程 中选 择 7对元素 比值 C r ／ N i 、 Nb ／ T a 、P d ／ P t 、 R b ／ C s 、 S r ／ B a 、 T h ／ U和 Z r ／ H f 租 C a O、 T F e 2 O 3 对贵州龙 场地 区 P t 、 P d异 常区 内的水 系沉 积物物质来源组 成 和成壤母岩进行 了示 踪 。由于强 不相容元素 中大离 子亲石元 素 L I L ER b 、 C s 、 S r 、 B a 、 T h和 U等 具 有 易溶于水 、 活动性强和易迁移等特征 ， 因而它们可作 为岩石风化产物 、土壤剥蚀 和迁 移形成水 系沉 积物 的示踪剂 。由于 高场强元素 H F S E N b 、 T a 、 Z r 和 Hf 等 在表生作用过 程中的稳定性 ， 因而 它们 可作 为土 壤和水系沉积 物原始物质来 源组成特征 的指 示剂 。 相容元素 P t 、 P d 、 C r 和 N i 等可用来示踪 土壤 和水系 沉积物 中 P t 、 P d含量对原 始物源 中 P t 、 P d含量的继 承特征 。C a O、 r i te z 0 ， 可用来示 踪水系沉积 物 中灰岩 收藕 日期 2 0 0 2一O l一2 1 ；接 受 日期 2 0 0 2一u 一2 7 基 金项 目 国土 资源 部“ 九 五 ” 一般 科技项 目 9 9 2 0 3 4 ；国土资 源大 调查项 目 F ． 8 ． 1 ． 3；2 0 0 1 2 0 1 3 0 0 9 0 ；国 家重点 基础 研究 发展 规划 项 目 G1 9 9 9 0 4 3 2 1 2 作者简介 成杭新 1 9 6 4一 ， 男 ， 博士 、 教授级高级工程师 ， 地球探测与信息技术专业。 维普资讯 f e 2 0 0 3 生 和玄武岩 的物质来 源成分 。本文拟 以贵州西部龙场 地 区水系沉积物 中的 P t 、 P d异常 为研 究对象 ，探索 P t 、 P d异常源 的地球化学 示踪方法 。 1 研究区地理景观与地质概况 研究 区位 于贵州西部龙场地 区 ，区 内地形切 割 剧烈 ， 谷深 崖陡 ， 北盘 江横穿整个研究 区 ， 水 系呈树 枝状分布 ，景 观类 型属喀斯特岩溶 型 。区内风化 剥 蚀强烈 ，水 系沉 积物主要 由细粒砂 和粘 土 等组成 。 土壤类型 为红壤 ， 风化壳 属富硅铝铁 一 富铝型 。 区域 地 质较 为 简单 ，出露 地 层 主要 有下 二 叠统 茅 口组 P m 、 栖霞 一 茅 12 1 组 P q m ， 上二 叠统峨眉 山玄 武 岩组 P 2 1 3 、 宣威组 P 2 x 图 1 及第 四系 Q 。其 中 茅 口组 、 栖霞 一 茅 口组 以灰岩 为主。 峨眉 山玄 武岩组 以玄 武质熔 岩 占绝大部分 ，是 基性熔 浆多次 喷发的 堆 积 。峨 眉 山玄 武 岩大 多数 喷 发层 具 有 三层 式 结 构 底部相具有 管状 或长 圆形气孔 和杏仁状构造 ； 内 部 相呈细粒或微粒结 构 ，厚度大 的喷发层柱状节理 发育 ； 顶部 相为密集 的气孔 构造和杏仁状 构造 ， 局部 呈熔渣状 【 】 l 。峨 眉山玄武岩组从 下至上可分 为三个 岩性段 第一 段 P z B 由玄武质熔 岩 、 火 山碎 屑熔 岩 和玄武质火 山碎 屑岩组成 ； 第二段 P 2 1 3 岩性 单一 ， 为灰绿 、 深 灰 、 黑灰 色厚层至块状拉斑玄 武岩 ； 第三 段 P 2 1 3 一般 由灰绿 、深灰色拉斑 玄武岩 、间隐结 构玄武岩夹杂 色凝灰岩组成 。宣威 组 P X 主要 由灰 色 、黄褐色粘 土岩 、页岩 、 砂 质页岩 ， 灰色 、灰绿色 玄武 质岩屑砂 岩 、钙质或泥 质细砂 岩 、粉砂岩 及多 层煤层 等组成 。第 四系分布零 星 ， 以残积红土 为主 ， 局部分 布有 冲积 砾石 等。区域上 分布有 NE向展布 的 F 1 断层 及 N W 向展 布的 F 2断层 ，两者 在偏坡寨 北边 交汇。 2 样品采集与分析 水 系沉 积物 测量 是 根据 1 5万水 系沉 积 物测 图 1 贵州 西部 龙场地 区地 质 简 图 F i g ．1 Ge o l o g i c a l s k e t c h ma p o f L o n g c h a n g a r e a i n we s t e r n Gu i z h o u P r o v i n c e 1 ．上 二叠 统宣 威组 ； 2 ．上 二叠统 蛾眉 山玄 武岩组 第 三段 ；3 ．上二 叠统 蛾眉 山玄 武岩组 第二 段 ；4 ．上 二叠 统蛾 眉 山玄 武 岩组第 一段 ；5 ．下 二叠 统栖 霞 一 茅 口组 ；6 ．下 二叠统 茅 口组 ；7 ．断层 。 维普资讯 第 2期 成 杭新 等 贵 州西部 龙场 地 区水 系沉 积物 P t 、 P d异常 源地 球化 学示 踪 的初步 研究 量规范进行的 ， 平 均采样 密度为 5 ． 9样 ／ k m ， 玄武 岩 和灰岩均为新鲜基岩样 品。土壤样 品采样 深度为 3 0 c m左右 。 样 品由国土资源部地球物 理地球化学勘查 研究所 标样 研制 中心采 用无 污染玛瑙 罐加 工碾 磨 ， 由该所 中心实验室采用 X R F、I C P - MS 、A AS和 A E S 方 法分析 了 3 9种元 素 ， 样 品的 P d 、 P t 含量 由河南 省 岩石矿物 测试 中心经活性炭 预富集处理后 ，用 化学 光谱法测 定 。样 品分析 过程 中以密码样 、重 复样 插 入 同类 国家一级标准物质来 进行分析质量 监控 。分 析 中除 P d 、 P t 外 ， 其他元 素的准确度 R E 在 一5 ％ 一 5 ％之 间 ， 精 密度 R D 均小于 1 0 ％ 。 表 1示 出的是 国 家一级标准物质 G P t 1 、 G P t 2、 G P t 4和 GP t 7的 P d 、 P t 监控结 果 ， 从 表 中可 以看 出 ， 虽然 P d 、 P t 的准 确度 和精密度较其他元 素差 ，但 这样 的分析 结果 已满足 l 2 0万化探 扫面 中对贵金属 的分析精度要求 。 表 1 P t 、 P d分 析质 量评 估 Ta b l e 1 An a l y t i c a l q ua l i t y e v a l u a t i o n o f P t a nd P d 3 玄武岩和灰岩 中不相容元 素的地球 化学特征 水系沉积物 是采样 点上游汇水域 内岩石及其风 化产物经 剥蚀 、迁移而形成 的天然组合样 品。为 了 示踪水系沉积物对上游 岩石 、土壤物质成 分的继承 性 ，对 区 内出露 岩石 的示踪 元素地球化学 特征进行 了研究 。表 2示 出的是龙 场地 区玄武 岩 、 灰 岩 、 土壤 和水系沉积物 B a 、 C a O、 C r 、 C s 、 T F e 2 O 3 、 H f 、 N b 、 N i 、 P d 、 P t 、 R b、 S r 、 T a 、 T h 、 U和 z r 等 l 7种元 素或氧化物 含量变化范 围 、 平均含量及 C r ／ Ni 、 N b ／ T a 、 P d ／ P t 、 R b ／ C s 、 S r ／ B a 、 rI 1 l ／ U和 Z r ／ Hf 等 7个元 素对 比值 。 3 ． 1 玄武岩 和灰岩 中高场强 元素 Nb和 Ta 、Z r和 I - I f 的地球化学特征 从表 2中可 以看到 ，龙场 地 区玄 武岩 中 Nb含 量变化范 围为 3 3 ． 81 3 5 p g ／ g ， 平均为 6 7 ． 2 p g ／ g ； T a 含量 变化范 围为 1 ． 7 99 ． 7 0 P g ／ g ， 平 均为 4 ． 3 8 p ． g ／ g ；N b ／ T a比值 为 1 5 ． 3 。Z r含 量 变 化 范 围 为 2 1 7 6 8 4 P g ／ g ， 平均 为 3 5 4 p g ／ g ； Hf 含量变 化范围 为 5 ． 4 21 6 ． 0 P g ／ g ， 平均为 8 ． 4 4 P g ／ g ； Z r ／ H f比 值为 4 1 ． 9 。 该 地 区灰 岩 中 Nb含 量 变 化 范 围 为 0 ． 92 ． 9 p g ／ g ， 平均为 1 ． 5 p g ／ g ； T a 含量 变化范围为 0 ． 0 6 0 ． 3 4 P g ／ g ，平 均 为 0 ． 1 3 P g ／ g ； N b ／ T a比值 为 1 1 ． 5 。Z r 含量变 化范 围为 l 0～1 2 I g ／ g ， 平均为 l 2 P g ／ g ；H f 含量变化范 围为 0 ． 1 7 0 ． 3 0 P g ／ g ，平均 为 0 ． 2 3 p g ／ g ； Z r ／ H f比值为 5 2 ． 2 。 玄武岩 中 N b和 T a 、 z r 和 Hf 的元素含量变 化范 围和平均含量 比灰 岩高一个数量级 ， 且 N b ／ T a比值 也 比灰岩中的高 ， 而 Z r ／ ．H f 比值却 比灰岩中的低 ， 说 明灰岩与 玄武 岩的 N b和 T a 、 z r ‘ 和 H f 的地球 化学 特 征具有显著差 异。 由于 N b 、 T a 、 Z r 和 H f 的物理 化 学性质极 其稳定 ，元 素对 比值 也相对 稳定 ，这就 为 示 踪成壤母 岩和水系沉积物 的物 源组成提供 了理 论 基 础 。 3 ． 2 玄武岩 和灰 岩 中大离子 亲石元素 R b、 Cs 、 S r 、 Ba 、 T h和 U的 地球化学特 征 从表 2中也可清楚地看 出 ， 玄武岩 中 Rb 、 B a和 T h的地 球化学特征 与灰 岩 明显不 同 ， 它们在 玄武岩 中的平均 含量分别是灰 岩 中含量 的 4、1 4 ． 3和 l 7 ． 5 倍 。而灰岩 的 s r 含量 明显 高于玄武 岩 ， C s 含量 略高 于玄武 岩 ， U的含量与玄武 岩相 同。 由于大离子亲石元 素具有较活泼 的地球 化学性 质 ， 在表生地球 化学环境 中 ， 将不断发生演 变 ， 其 总 体趋 势表现为 C s由于离子半径 大 ， 负 电性 强 ， 极易 被粘 土和其他胶 体吸 附 ，而 s r 与 C a 具 有相似 的地 球 化学行为 ， 在 土壤和水系沉 积物 中易贫化 ；B a 从 其离 子半径 和负 电性 来看 ， 主要 介于 C s和 s r 之间 ， 在土壤 和水 系沉 积物 中略富集 ，R b富集 程度 大 于 B a 。 ， I 1 l 和 U在表生地球 化学环境 中具 有不 同的地球 化学行 为 ，主要 表现 为 U从 U 氧 化成易 溶的 U 后 比 T h 4 更易进入水 系 ，在土壤 和水系沉积物 中均 有富集 ， 但 差别不 明显 。 大离子 亲石元 素 R b 、 C s 、 S r 、 B a 、 T h和 U在灰 岩 和玄武岩 中的含量 特征及在表生 地球化学环境 中的 上述地球化学行 为 ，也就决定 了可 以用 大离 子亲石 元 素来示踪不 同母 岩形成 的土壤 和不 同物质来 源的 水系沉积物 。 维普资讯 1 9 6 膨 砧 f e 2 0 0 3年 Ba 1 0 7 5 6 2 0 0 2 4 0 1 0 32 1 4 9 1 0 45 2 2 6 5 11 6 1 0 4 02 21 2 85 Ca O 0 ． 06 9 ．2 7 2． 95 3． 76 2 8． 7 0 5 5． 9 8 5 0． 9 6 1 0． 9 2 0． 0 8 3 ． 8 8 1 ．1 6 1 ．1 0 0．1 2 3 ． 68 1 06 0 7 4 C r 2 4． 4 8 2． 9 58 ． 6 1 7． 2 5． 0 3 4． 4 1 0． 8 11 ． 8 6 0 2 3 8 1 1 1 5 7 6 2 3 78 1 04 4 4 Cs 0 ．1 0 0 ．7 0 0． 3 6 0．1 4 0．1 0 1 ． O 0 0． 5 5 0． 4 9 0． 9 0 8 ． 4 0 3 ． 71 2 ． O1 1 ． O 0 2 3． 6 3． 5 5 2． 4 5 TF e 2 03 1 5． 31 3 4． 0 9 2 3．1 9 6． 0 0 0．1 1 1 ．1 9 0． 3 6 0． 4 2 1 0 ． 8 4 2 4 ． 72 2 0． 65 4 ． O1 6 ． 91 2 9． 7 2 2． 9 5 2． 8 4 Hf 5． 42 1 6． 0 8． 4 4 2 ． 2 2 0．1 7 0． 3 0 0． 2 3 0． 0 5 5 ． 03 1 1 ．3 8 ． 4 0 1 ． 58 3． 92 1 3． 4 8． 8 7 1 ． 31 Nb 3 3． 8 1 3 5 67 。 2 2 2 ． 9 0． 9 2 ． 9 1 ． 5 0 ． 7 2 5． 6 7 6． 7 5 3． 7 1 5． 3 1 8． 8 1 1 9 5 9． 5 1 2 ． 0 Ni 3 7． 2 6 8． 9 5 3 ． 8 7 ． 6 2 0． 0 2 4． 2 2 2． 0 1 ． 4 4 9． 2 1 1 3 7 6． 2 1 9 ． 5 1 9 ． 0 1 3 4 7 5． 5 1 6． 1 P d 3 ． 98 1 0． 8 6 ． 8 0 1 ． 7 4 0 ． 21 1 ．3 6 0． 41 0． 46 3 3 2． 6 9． 4 2 3． 4 6 2 ． 5 2 42 ． 6 1 0． 2 4． 8 2 P t 3 ． 61 2 0． 4 9 ． 93 4 ． 98 0 ． 32 1 ．1 7 0． 49 0． 3 3 1 ． 09 4 3． 9 9． 8 3 5． 3 7 2 ． 9 0 3 8 ．2 1 6． 6 6． 0 4 Rb 2 6 3 1 2 1 7 2 7 3 2 1 9 1 6 6 5 8 3 9 1 9 1 1 0 4 6 1 6 S r 43 5 78 2 2 0 1 7 9 1 90 1 45 2 52 9 491 2 9 3 5 0 8 4 7 8 2 7 21 2 76 36 Ta 1 ．7 9 9． 7 0 4． 3 8 1 ． 8 5 0． 06 0． 3 4 0．1 3 0．1 1 1 ． 6 2 5 ．1 9 3 ． 5 7 0． 9 9 1 ． 03 6 ． 63 3 ．8 4 0． 7 9 Th 3． 4 2 1 2． 6 6． 4 9 1 ． 8 9 0． 2 0 0． 5 0 0． 3 7 0．1 2 4． 8 6 1 4． 2 8 ． 4 4 2． 1 8 4． 75 3 2。 8 1 0． 0 3 ． 6 4 U 0． 8 2 3． 6 2 1 ． 6 5 0． 8 2 0． 2 4 3 ． 4 9 1 ． 65 1 ． 21 1 ． 7 4 ．2 8 2 ．7 5 0． 8 0 1 ． 48 8． 9 6 3．1 2 1 ． 41 Zr 21 7 6 8 4 3 5 4 8 9 1 0 1 2 1 2 1 1 9 3 4 36 33 4 61 1 6 3 5 9 3 3 5 2 4 8 注 n为样 品数 ；mi n为最 小值 ；ma x为最 大值 ； 为算术 平均 值 ；s为标准 离差 。 C a O和 T F e 2 03 为％ ；P t 和 P d为 n g ／ g ， 其他 元素 为 I g ／ g 。 元素对 比值为平均值的比值。 3 ． 3 玄武 岩 和灰岩 中 Ca O 和 T F e 0， 及 相容 元素 Cr 、 Ni 、 P t和 P d的地球化学特 征 C a O和 T F e z 0 及相容元素 c r 、 N i 、 P t 和 P d在玄 武 岩 和灰 岩 中的地球化 学特征迥 异 ，P t 和 P d在玄 武 岩 中的平均含量 高达 9 ． 9 3 n g ／ g和 6 ． 8 O n g ／ g ， 而 在 灰岩 中仅为 0 ． 4 9 n g ／ g和 0 ． 4 1 n g ／ g ，C r和 N i 在 玄 武 岩 中 的 平 均 含 量 分 别 为 5 8 ． 6 I g ／ g和 5 3 ． 8 I, L g ／ g ，而在灰岩 中为 1 O ． 8 I g ／ g和 2 2 ． 0 I g ／ g 。对 C a O和 T F e 0 而言 ， 在灰岩 和玄武 岩 中的含量有 显 著 区别 其 中灰岩 的 C a O含 量平均 高 达 5 0 ． 9 6 ％ ， T F e 0 仅 为 0 ． 3 6 ％ ； 而玄武 岩的 T F e z 0 平均含量 高 达 2 3 ． 1 9 ％ ， C a O仅 为 2 ． 9 5 ％ 。 4 土壤母岩 的地球化学示踪 对龙 场地 区 1 6件土 壤样 品 中高场强 不相 容元 素含量特征 表 2 的研究表 明 ， 土壤 中高场 强不相 容 元 素 Nb和 T a平 均 含 量 分 别 为 5 3 ． 7 I g ／ g和 3 ． 5 7 I,L g ／ g ； Nb ／ T a比值为 1 5 ． 0 ； Z r和 Hf 平均含量 分 别 为 3 3 4 I g ／ g和 8 ． 4 0 I,L g ／ g ，Z r ／ H f比值 为 3 9 ． 8 。这与玄武 岩中 N b 、 T a 、 Z r 和 Hf 的含量特 征和 元 素对 比值特征极 其接 近 ，说 明龙场 地 区形成 土壤 的母 岩主要应为 玄武岩 。 土壤样 品中大离子亲石元 素 R b 、 c s 、 s r 、 B a 、 T h 和 u元素含量特 征见表 2 ， 从 表 2中可 以看出 ， 土壤 中 R b 、 C s 、 S r 、 B a 、 T h和 u元 素的含量特征 与玄武岩 和灰岩 中的有所不 同 ， 其 中除 土壤 中 S r 呈 现 明显 的 流失特 征外 ，其他元 素均表现为 富集特征 。对 C a O 和 T F e 0 以及相容元素 C r 、 Ni 、 P t 和 P d而 言 ， 土壤 中呈现出低含量 C a O 1 ． 1 6 ％ 和高 T F e 2 0 3 2 0 ． 6 5 ％ 的玄武岩特征 。C r 、 Ni 、 P t 和 P d在成壤 中均显 著富 集 ， 它们 的含量特征与灰 岩也有显著差 别 。 从 N b ／ T a 、Z r ／ H f 、C r ／ N i 和 T h ／ U 比值 的特征 维普资讯 第 2期 成 杭新 等 贵 州西部 龙场 地 区水 系沉 积物 n 、 P d异常 源地球 化 学示 踪的 初步 研究 1 9 7 来 看 ， 土壤 中这些元素对 比值 均接近玄武 岩的特征 ， 也表 明龙场地 区土壤 的成壤母岩 主要应为玄武 岩。 5 水系沉积物物质来源的地球化学示踪 水 系沉积物 中的 P t 、 P d异 常是 进行异常 源示 踪 的主要 研究对象 。对水 系沉积物物质来 源组成 的地 球化 学示踪包括两部分 一是龙 场地 区总水 系沉积 物物质来源 的地球化 学示踪 ；二是对单件水 系沉积 物样 品物质来源 的地球化 学示踪 。 5 ． 1 水 系沉积物物质来源 的地 球化学示踪 对高场强元素而言， 水系沉积物中 N b 、T a 、Z r 和 H f 的平 均含 量 分 别 为 5 9 ． 5 I g ／ g 、3 ． 8 4 ‘ I z g ／ g 、 3 5 2 Iz g ／ g和 8 ． 8 7 I g ／ g ，N b ／ T a和 Z r ／ Hf 比值分别 为 1 5 ． 5和 3 9 ． 7 。与这些元 素在玄武 岩 和成 壤母岩 为玄武岩 的土壤中的特征近乎一致 表 2 ，表 明龙 场地 区水 系沉积物继承 了玄武 岩 中高场强不相容 元 素 的地球化 学特征 ，反之也说 明水 系沉积物 的物质 来 源主要是 玄武岩或成壤母 岩为玄武岩 的土壤 。 对大离子亲石元素而言， 水系沉积物中 C s 、 T h 和 u平 均 含 量 分 别 为 3 ． 5 5 Iz g ／ g 、 1 0 ． 0 I g ／ g和 3 ． 1 2 I z g ／ g ， 而 R b 、 s r 和 B a 平均 含量分别 为 4 6 g ／ g 、 7 6 I g ／ g和 2 1 2 I g ／ g 。 与玄武岩相 比较 ， 前者 明显 富集 ， 后 者明显贫化 。水 系沉积 物中 R b ／ C s 、 S r ／ B a 和 ， r h ／ U的 比值 分别为 1 3 ． 0 、 0 ． 3 6和 3 ． 2 1 ， 这样 的 元素对 比值特征 与土壤 的特征基本一致 表 2 。同 样 说明水系沉积物 中的物 质来源主要 为玄武 岩和成 壤母岩为玄武 岩的土壤 。 对 C a O和 T F e z O 3 以及相容 元素 C r 、 N i 、 P t 和 P d 而言 ， 水系沉积物 中 C a O和 T F e O ， 的平均 含量分别 为 1 ． 0 6 ％ 和 2 2 ． 9 5 ％ ， 明 显 不 同 于 灰 岩 C a O 5 0 ． 9 6 ％ 、 T F e z O ， 0 ． 3 6 ％ 的含量特 征 。水系沉积 物 中 C r 、Ni 、P t 和 P d平 均含量 分别 为 1 0 4 Ix g ／ g 、 7 5 ． 5 I g ／ g 、 1 6 ． 6 I g ／ g和 1 0 ． 2 I g ／ g ， C r ／ N i和 P d ／ P t 比值 分别 为 1 ． 3 8和 0 ． 6 1 ，具备玄 武岩 和土 壤 中相容元 素 的含量特 征 表 2 ， 表 明在玄武 岩或 土壤 风化 、 剥蚀形 成水 系沉 积物 的过程 中 ， 随着易 溶 物质 的流失 ，水 系 沉积 物 不但 继 承 了上 游玄 武 岩 中相 容 元素 的含量 特征 ，而且 使 它 们进 一步 浓 缩 富集 。 因此 ，研究 区 内水系沉积物 的物 源主要为峨眉 山玄武岩层 ， 其 P t 、 P d 异常主要源于峨眉山玄武岩 中的 P t 、 P d高背景 。 5 ． 2 单件 水系沉积物物质 来源的地球化 学示踪 准确确定 每个样 品的物 质来源 尤其是 P t 、P d 显示异 常含量的样 品 ， 是选 区部署异 常查证 的重要 前提 。这 是 因为贵州西部灰 岩和玄武 岩中的 P t 、P d 背景值完 全不 同。资料 显示 ， 贵州 西部玄武 岩中 P t 、 P d背景值分别 为 8 ． 6 5 n g ／ g 、 4 ． 7 5 n g ／ g ， 灰 岩中 P t 、 P d背景值 分别 为 0 ． 7 5 n g ／ g 、 0 ． 5 4 n g ／ g t 】 。 因此 ， 对 一 个 异常下 限为 1 0 n g ／ g的 P t 异常而言 ，出现在玄 武 岩区和灰岩 区的意义是完全不 同的 。如 出现在玄 武 岩区 ， 这样 的一个 P t 异常可能是 玄武岩岩石 的高 背景 所引起 的岩性异 常 ； 如 出现在灰岩 区 ， 这样 的一 个 P t 异 常极有可能是矿 致异常 。 根据灰岩 和玄 武岩 中示踪元 素的含量特征 及野 外 实地地质调查 ，初步认为 当水 系沉积物样 品中具 有 C a O1 ％ 、 F e 2 O3 1 5 、 Z r ／ Hf 4 0 四个指标 中的两个 以上指标 时 ，则该样品 的物 质来 源主要是玄 武岩和灰岩碎屑 的混合物 ，其 中玄武 岩 是 水系沉积 物中 P t 、 P d含量 的主要供应 者 。 研究 中发现 ， 有 3 0个水 系沉积物样 品完 全分布 在灰岩 区 表 3 ， 且 P t 、 P d显示异常含 量 。经用 上述 方法 和指标 逐个进行判 断 ，发 现 1 2个 水系沉积物 ， 即 4 8 B1 、5 6 A1 、 5 6 B 2 、5 7 A1 、3 6 A1 、3 6 D1 、4 6 D2 、 4 7 A1 、 5 8 B1 、 5 8 D 2 、 6 0 B1和 6 0 D1的物质来 源组成应 有玄武岩 风化产物 。经野外 对部分采样 点的踏勘性 地质调查 ，证实在灰岩 区确 实有玄武 岩风化 残 留物 存在 ， 推测在 未风化之前 ， 这些灰岩 区应被玄 武岩覆 盖 ，因此 样品 中的 P t 、 P d异常应是对其上 游汇水流 域 内玄 武岩 中高含量 P t 、 P d的继承所致 。 根 据 C r 、 N i 、 A s 、 S b 、 Hg 、 T h 、 P b和 Z n元素 的含 量 特 征 ， 当灰 岩 区水 系 沉 积 物样 品 中 的 C r1 0 0 I x g ／ g 、 N i 8 0 I x g ／ g时 ， 判断样 品中包 含亲基性 、 超 基 性 的风化物 质 ，当样 品 中 A s1 0 I z g ／ g 、S b1 I z g ／g、 Hg 1 5 0 ng ／g、 Th 1 0 I z g ／g、 Pb 25 p g ／g、 Z n1 7 0 I z g ／ g时 ， 样品 中的物 源组 成应包含热 液成 矿作用信息 ，当样 品具有上述 8项 指标 中的 5项 以 上指标 时 ，则 样 品 中 的 P t 、P d异 常 应 与热 液 成 矿 作 用 有 关 ” 。 用上述 方法和指标逐个进行判 断 ， 在剩余 的 1 8 个灰 岩区样 品 中发现有 1 2个水 系沉 积物样 品 ，即 35A1、3 5B1、 35C1、3 5D1、4 7A2、4 7B1、 47C1、 47 D 1 、 4 8 A1 、4 8 D1 、 5 9 B1和 5 9 D1的物源组成 既含 有热液 成矿作用信 息 ， 又有基性 、 超基性 风化物质 表 3 。 1 成 杭新 ， 贵州 西部 铂钯异 常查 证 与评价 方法 研究报 告。2 0 01 。 维普资讯 1 9 8 砧 f e 2 0 0 3 年 注 C a O、 F e 2 0 3 为 ％ ；P t 、 P d为 n g ／ g ；其他 元素 为 I g ／ g 。 而对水 系沉积 物 中微 量元 素 的空 间分 布研究 发现 ， 这 l 2个样 品分布在红岩村 ， 且共 同构成 红岩村多元 素套合异 常 ， 具有较好 的找 矿远景 。 通过上述分析 ，可以认为本地 区依据 区域化探 所圈定的 P t 、 P d 异常主要 由峨眉山玄武岩层高背景 P t 、P d引起 ，但在其 中的碳 酸盐岩分布 区 ，如红 岩 村 ，水系沉积物 中的 P t 、P d异常推测由热液活动和 基性 一 超基性侵入体所致 ” 。 6 初步结论 通 过对贵州西部龙场地 区玄武岩 、 灰岩 、 土壤和 1 成杭 新， 贵州西 部铂钯 异常 查证 与评 价方法 研究 报告 ，2 0 01 。 水系沉积物 中不相容 一 相容元 素的地球化 学示踪研 究 ， 获得 以下几点初步认识 。 1 水 系沉积物 主要是采样 点上游 汇水域 内岩 石 及其风 化产物 和土壤经 剥蚀 、迁移 而形成 的 ，其 物质组成应是该 汇水域 内各种产物 的组合 。龙场地 区玄武岩和灰 岩区高场强不相 容元 素 、大离 子亲石 元素 、 相容元 素及 C a O和 T F e 0， 的含量 以及元 素对 比值具有 完全不 同的特征 ，表明可 以用 不相容 一 相 容元 素来示 踪水系沉积物 的物源组成 和土壤 成壤母 质 。 2 对龙场地 区水 系沉 积物 中物 质组成 的地 球 化学示踪 表明 ，该地 区土壤 的成壤母岩 主要为峨眉 山玄武 岩 ，水 系沉积物 的物质 来源主要 由玄武岩 风 维普资讯 第 2期 成杭 新 等 贵 州西部 龙 场地 区水 系沉 积物 P t 、 P d异常 源地球 化 学示踪 的 初步 研究 l 9 9 化产物 和成壤 母岩 为玄武 岩 的土壤构成 。水系沉积 物中高含量的 P t 、 P d 是对玄武岩中 P t 、 P d 高背景的 继承 和进 一步浓缩 富集 。 3 对分 布在灰岩 区的水 系沉 积物物质 来源 的 地球 化学 示踪研究表 明 ，部 分样 品的物 质来源应为 玄武 岩风化产物 。而根据 对红岩村 的水系沉积物物 源示踪研究 ，推测有热 液活动 和基性 一 超 基性侵入 体的物质成分 ， 并形成多元素套合异常 ， 应具有一定 的找矿远景 。 [ 1 】 C h e n g H X，S h e n X C ，Y a n G S ，e t a 1 ．Wi d e s p a c e d fl o o d p l a i n s e d i me n t s a m p l i n g c o v e tin g t h e wh o l e o f Ch i n a Pi l o t s u r v e y f o r i n t e r n a t i o n a l g e o c h e m i c a l ma p p i n g[ A】 ．Xi e X u e - j i n g ．P rec 3 0 t h l n t Ge o l C o n g r G e o c h e mi s t r y【 C】 A ms t e r d a mI n t e rna t i o n a l S c i e n c e Pu bl i s h e r s ， 1 99 7 ． 8 9 ～ 1 0 9． [ 2 】 成 杭新 ，谢学 锦，严 光生，等 ．中国泛 滥平原 沉积 物 中铂 、 钯 丰 度 值 及 地 球 化 学 省 的初 步 研 究 [ J 】 ．地 球 化 学 ，1 9 9 8 ，2 7 2 1 0 1～1 0 7 ． C h c n g Ha n g x i n ，Xi e Xu e - j i n ，Y a n G u a n g s h e n g ，e t a 1 ．P l a t i n u m a n d p a l l a di u m a b u n d an c e s i n fl o od p l ain s e di me n t a n d t h e i r g e o c h e mi c al p r o v i n c e s [ J 】 ． Ge o c h i m i c a ， 1 9 9 8 ，2 7 2
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