东天山荒漠戈壁多元素区域地球化学勘查方法对比解析

发布时间：2016-10-26 15:32

本文关键词：东天山荒漠戈壁多元素区域地球化学勘查方法对比解析，由笔耕文化传播整理发布。

《中国地质科学院》 2015年

东天山荒漠戈壁多元素区域地球化学勘查方法对比解析

林鑫

【摘要】：荒漠戈壁覆盖区因其特殊的自然地理景观条件,长期以来是地球化学勘查工作的难点之一。随着国内外一些大型、超大型金属矿床在该类地区相继被发现,人们逐渐将其视为能够发现巨型隐伏矿床的最具潜力地区之一。因此,发展适宜有效的地球化学勘查技术成为研究焦点。为避免风成沙与盐磐层的干扰,前人开发了表层粗粒风化岩屑(-4-+20目)与细粒沉积物(-120目)深穿透地球化学勘查技术。本文以粗粒级区域化探扫面数据和细粒级深穿透地球化学数据为基础,通过建立数据体系(统计参数特征、多元统计及空间变异分析)、地球化学体系(采样介质、制备与分析、质量控制)与地质体系(区域成矿建造模型、遥感ETM+地貌模型、ASTER数字高程模型)对上述两种方法展开对比研究,以发现各自的数据结构特征与空间分布模式,进而建立荒漠戈壁地球化学调查体系、数据处理及地质解译技术。研究主要获得以下认识： (1)风成沙在大于830μm与小于96μm的粒级中所占比例极低,九成以上风成沙集中于120-830μm,其中最为“活跃”的集中于300μm左右(±100μm)。因此粗粒风化岩屑与细粒沉积物不受风成沙物质的干扰,均为指示地质和成矿作用的有效采样介质。此外,两套方法在高灵敏度与高精度多元素分析方法、严格的质量监控体系下获取的数据质量可靠且可对比。 (2)基本统计参数显示多数元素含量(Ag、Co、Cr、Cu、Mn、Mo、Ni、Pb、Sr、Th、W、 Zn、 Al、Ca、Fe、Mg、K与Na)在粗粒风化岩屑与细粒沉积物中并无明显差异。Au、U、Li、 As与Sb在粗粒岩屑中贫化,而在细粒沉积物中富集,Hg呈相反趋势。主成分分析显示两组数据在与金、铀成矿有关的主成分上有明显差异。代表金成矿主成分中粗粒风化岩屑为Au-As-Sb组合,而细粒沉积物为Au-U-Li-As-Sr-Ca组合；代表铀成矿的U-Mo-Na元素组合仅在细粒沉积物出现。这是由于区域化探仅体现了出露的韧性剪切带型与岩浆热液型金矿成矿,除上述信息外,深穿透同时还涵盖了盆地隐伏Au、U成矿信息。空间变异分析显示所有主成分均在近EW向上空间连续性较好,近SN向上连续性较差,这与区域地质高度吻合。总体上细粒沉积物具有更好的空间连续性,易于在荒漠戈壁覆盖区超低密度-低密度地球化学调查中发现异常。 (3)与基性-超基性元素有关的、与酸性岩浆岩(主要为花岗岩)风化过程有关的主成分的空间分布模式在两组数据中分别呈现了惊人的相似性,其空间分布模式与区域地质建造、地形地貌特征十分吻合。基性-超基性元素(主要为Co, Cr、Ni、Cu、Fe、Mn、Mg与Zn)和酸性岩浆岩风化过程有关的元素(主要为Th、Pb、W、K与U)在粗粒风化岩屑与细粒沉积物中的高度相似指示这些元素在上述两种介质中地球化学继承的稳定性。 (4)与金成矿有关的主成分空间分布模式在两种介质中既有相似性,又有差异性。在基岩出露和半出露区,这两种介质对韧性剪切带型与岩浆热液型金矿成矿建造所表现的空间分布特征是一致的。而在烟墩-哈密与鄯善泥质平原覆盖区细粒沉积物还捕获了可能在地气与地下水作用下沿隐伏断裂迁移至地表的深部Au矿化信息,形成两处Au的地球化学省。 (5)与盆地砂岩型铀矿有关的主成分(U-Mo-Na)仅存在于细粒级沉积物中,并在烟墩-哈密、鄯善与吐鲁番圈定三处U-Mo地球化学省。水成铀矿成矿理论指示深部U矿化信息可在地下水作用下沿断裂迁移至地表被细粒沉积物吸附。由于吐哈盆地为泥质平原,因此无法采集粗粒岩屑样品。 (6)统计参数特征、多元统计分析、空间变异特征与分布模式的剖析指示两组数据具有“既相似,又差异”的特征,细粒沉积物具有比粗粒岩屑更为丰富的地质信息。粗粒岩屑主要是继承了基岩原地物理风化产物,而细粒沉积物不仅继承了原地基岩物理和化学风化产物,还具有较强的吸附能力,可以吸附覆盖层下方迁移上来的成矿元素。因此,粗粒岩屑只含有“浅源”基岩风化信息,细粒沉积物则包含了“浅源”基岩风化与“深源”迁移的双重信息。据此本文建立了荒漠戈壁地球化学样品信息量概念模型,细粒级沉积物具有全景观(盆地、山间覆盖区和基岩出露区)的适用性,但在基岩区信息相对要弱一些；而粗粒岩屑仅适用于基岩出露和半出露区,但信息强度大。经典统计学、多元统计学与地质统计学能够进行有效的数据挖掘,区域地质模型、遥感ETM+地貌模型与ASTER数字高程模型的综合运用可以更好地展现化探数据的地质解译。

【关键词】：
【学位授予单位】：中国地质科学院
【学位级别】：博士
【学位授予年份】：2015
【分类号】：P632
【目录】：

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