地球化學分區

㈠ 地球化學分區

決定區域地球化學特點的基本因素是該區域所處的大地構造位置、區內各地質體的化學性質與分布狀況以及區域成礦的特點。結合本區大地構造環境演化和不同地質環境內地層、岩漿岩、地質構造的分布特徵，以區域主要斷裂構造為參考邊界，將工作區劃分為4個地球化學分區，其中Ⅲ分區，Ⅳ分區又各自分為2個亞區(圖3.2)，各分區主要特徵是:

圖3.2 工作區地球化學分區圖(底圖據中國地質調查局1∶50萬地質圖資料庫，2000)

3.1.4.1 地球化學Ⅰ區

南以漳縣－武山－唐藏深大斷裂(商－丹縫合帶部分)為界，構造位置屬於北秦嶺成礦帶。該區與金礦相關的地層主要為秦嶺群(Pt_1－2)長英質片麻岩夾細碎屑岩和李子園群(Pz₁)變質火山噴發沉積岩以及舒家壩群(D₂)海相細碎屑岩。該區已發現李子園金礦、柴家莊金礦等數個中小型金礦床(點)。

根據1∶20萬區域化探掃面數據，對20個元素進行分析處理可知，本區趨於富集的元素是:Ag、As、B、Co、Cr、Ni、Pb、Sb、V、Zn，表現為元素的高背景區;趨於貧化的元素是:Hg、Mo、Sn、Sr、Au等元素集散特徵不明顯。從本區元素的變異系數和異常襯度來看，變異系數(C_v)>1的有Au、Bi、Mo、Sb，屬於強分異型元素，Sn、W屬於弱分異型元素，其他屬於原生均值型元素。從元素組合特徵分析(圖3.3)Au元素與Pb、Zn、Ag、As、Sb相關性較好，成為本區金礦找礦的指示性元素組合。

3.1.4.2 地球化學Ⅱ區

南以臨潭－宕昌－鳳鎮深大斷裂為界，對應於岷縣－禮縣－柞水海西褶皺帶，夾持在山陽區域大斷裂之間。區內已發現李壩、羅壩、八卦廟、金山、馬泉等金礦床和廠壩、李家溝、鄧家山、畢家山、洛壩、頁水河等鉛鋅礦。本區趨於富集的元素是:Ag、As、Bi、Co、Ni、Ti，趨於貧化的元素有Hg、Mo、Sn、Sr，Au等，其他元素的集散不明顯。從本區元素變異系數和異常襯度來看，變異系數(C_v)>1的有Bi、Sb、Mo，屬強分異型元素。從元素組合特徵分析(圖3.4)Au與As、Sb、Hg相關性好，組成典型的前緣暈元素組合。

圖3.3 Ⅰ區R型聚類分析圖

圖3.4 Ⅱ區R型聚類分析圖

3.1.4.3 地球化學Ⅲ區

夾持在臨潭－宕昌－鳳鎮深大斷裂和瑪曲－迭部－武都－略陽斷裂(勉略縫合帶部分)之間，又據岩層明顯不同，沿迭山－鳳縣深大斷裂又細化為兩個亞區。Ⅲ－1亞區地層為一套晚三疊世隆務河群(T_1－2L)灰岩，該區已發現鹿兒壩金礦等幾個大中型金礦床和一些小型金礦(點)。分析1∶20萬區域化探掃面數據分析可知，本區趨於富集的元素是:Ag、As、Au、Bi、Co、Cr、Ni、Pb、V、Zn、Sb，表現為元素的高背景區;趨於貧化的元素有:Hg、Mn、Sn、Sr，其他元素集散特徵不明顯。從變異系數和異常襯度來看，變異系數(C_v)>1的有Au、Bi、Mo、Sb，屬強分異型元素。從元素組合特徵分析(圖3.5)Au－Ag－Cu－Pb－Zn組合相關性較好，成為本區典型的淺成低溫熱液礦床的找礦組合;Ⅲ－2亞區主要為一套晚白堊世地層，岩性主要是砂岩、粉砂岩和灰岩，該區已發現有九源、坪定、洛地坪等幾個大中型金礦床和一些小型金礦點。分析1∶20萬區域化探掃面數據分析可知，本區趨於富集的元素是:Ag、As、Bi、Co、Cr、Ni、Pb、Sb、Sr、V、Zn，表現為元素的高背景區;趨於貧化的元素有:Hg、Mo、Sn、Sr，其他元素集散特徵不明顯。從變異系數和異常襯度來看，變異系數(C_v)>1的有Au、Bi、Mo、Sb，屬強分異型元素。從元素組合特徵分析(圖3.6)Au與其他元素相關性較差，顯示出單獨成礦的特點。

3.1.4.4 地球化學Ⅳ區

以瑪曲－迭部－武都－略陽斷裂(勉略縫合帶部分)為界劃分本區，又據地層明顯不同以哲波山－岷江斷裂為界劃分出兩個亞區。Ⅳ－1亞區位於工作區西南角，大地構造位置屬於松潘－甘孜構造帶的一部分。該區已發現有巴西、團結、馬腦殼等金礦床。岩性主要為晚三疊世雜谷腦組的石英砂岩與碳質板岩互層。分析1∶20萬區域化探掃面數據分析可知，本區趨於富集的元素是:Ag、As、Bi、Cr、Ni、Sb、Ti，其他元素集散特徵不明顯。從變異系數和異常襯度來看，變異系數(C_v)>1的有Au、Bi、Mo、Sb，屬強分異型元素。從元素組合特徵分析(圖3.7)，Au元素與As、Sb、Hg相關性好，是典型的前緣暈元素組合。Ⅳ－2亞區位於工作區東南角。大地構造位置屬於摩天嶺成礦帶的一部分。該區已發現有陽山金礦、石雞壩、甲勿寺、聯合村、鏵廠溝金礦，含少量太古代花崗岩－綠岩，大面積分布元古代碧口群，同時發育加里東－早華力西海槽型復理石建造，晚華力西－早印支期台地型碳酸岩建造及晚印支期海槽復理石建造;分析1∶20萬區域化探掃面數據分析可知，本區趨於富集的元素是:Ag、As、Bi、Cr、Cu、Mn、Ni、Pb、Ti、V、Zn，趨於貧化的元素有Hg、Mo、Sn、Sr、Au，其他元素集散特徵不明顯。從變異系數和異常襯度來看，變異系數(C_v)>1的有Bi、Mo、Pb，屬強分異型元素，Au的C_v為0.93，屬分異型元素;其他為原生均值型元素。從元素組合特徵分析(圖3.8)，Au元素與As、Sb、Hg相關性好，是典型的前緣暈元素組合。

圖3.5 Ⅲ－1區R型聚類分析圖

圖3.6 Ⅲ－2區R型聚類分析圖

圖3.7 Ⅳ－1區R型聚類分析圖

圖3.8 Ⅳ－2區R型聚類分析圖

㈡ 農業環境質量地球化學分區

(一)農業環境質量地球化學分區原則

以表層土壤地球化學調查成果為依據，根據土壤酸鹼度、營養及有益元素豐缺、有機質含量、重金屬污染情況和環境質量情況包括地貌類型分區和光、熱、水影響條件等諸因素(表2－7)，對調查區農業環境質量進行地球化學分區。營養元素和有機質含量(有機質=TOC×1.724)按《中國土壤普查技術》執行，Ca，Mg，Fe，Mn，Cu，Zn，Mo，B元素豐缺分級標准，由調查區表層土壤統計成果劃分(表2－8)，重金屬污染採用土壤綜合污染指數確定無污染、輕度污染和重度污染(表2－9);地貌類型主要考慮平原、盆地、低山等主要條件，因此，環境質量和地球化學特徵採用特徵標志類別重疊累計的統計方式，劃分為優質農業環境區、中等農業環境區、低級農業環境區3類農業環境質量地球化學區(圖版Ⅴ附圖2－27)。

表2－7 農業環境質量地球化學分區類型及特徵標志

注:營養元素、有機質劃分標准按《中國土壤普查技術》執行。

表2-8 表層土壤營養、有益元素豐缺分級標准

注: 有機質，N，P，K 引自 《中國土壤普查技術》; 其他元素為調查區統計成果。

表2-9 土壤污染分級

( 二) 農業環境質量地球化學分區特徵簡述

1. 優質農業環境區

優質農業區主要分布在長江南岸的九江、湖口、彭澤等地，以及南昌、樂平、豐城、高安、奉新等地區，其中控制面積比較大的是長江南岸、南昌東部、樂平及豐城等優質農業區。

長江南岸優質農業區，全區為第四紀全新世褐黃色含礫亞粘土夾岩塊岩屑。南昌東部優質農業區，全區為第四紀中更新世棕紅色網紋狀粘土和全新世褐黃色含礫亞粘土夾岩塊岩屑。樂平優質農業區，主要在樂安江流域分布，出露第四紀全新世褐黃色含砂亞粘土夾岩塊岩屑。豐城優質農業區，主要在豐城市南部呈北東向展布，優質農業區出露第四紀全新世褐黃色含礫亞粘土夾岩塊岩屑。該區域有利於發展高效優質糧食、棉花、油菜和蔬菜等作物生產。

2. 中等農業環境區

中等農業區，主要分布在鄱陽湖周邊地區和五大水系的沖 ( 洪) 積平原區及湖口、彭澤的平原區，主要出露第四紀全新世褐黃色含礫亞粘土夾岩塊岩屑，及淺灰、深灰色粉砂質粘土。涉及中等農業區面積較大，總體用環境質量地球化學特徵來評價中等農業區的綜合情況。

表層土壤酸鹼度(pH值)5.5～8.0，鄱陽湖地區表層土壤為中性至弱鹼性。其他地區為偏酸性至酸性土壤。表層土壤氮(N)含量830～2300μg/g，磷(P)含量530～1250μg/g，氧化鉀(K₂O)含量1.25%～2.5%，氧化鈣(CaO)含量0.2%～1.25%，氧化鎂(MgO)含量0.4%～1.25%，營養元素都在背景值及高含量分布范圍內;三氧化二鐵(Fe₂O₃)含量3.25%～6.75%，錳(Mn)含量250～1500μg/g，銅(Cu)含量20～45μg/g，鋅(Zn)含量50～100μg/g，鉬(Mo)含量0.5～1.6μg/g，硼(B)含量65～125μg/g，有益元素含量在低背景和高含量范圍內，對農業生產是有益的。有機質含量0.8%～4.2%，屬中等農業區的平均含量。表層土壤砷(As)含量8～16μg/g，鎘(Cd)含量0.12～0.50μg/g，汞(Hg)含量0.05～0.32μg/g，鉻(Cr)含量50～200μg/g，鉛(Pb)含量20～125μg/g，表層土壤重金屬綜合污染指數為輕度污染，土壤環境質量地球化學綜合評價為中等農業區。

3.低級農業環境區

低級農業區，主要分布在撫州、余江、高安北部和贛江流域及鄱陽縣地區。低級農業區重點概述撫州、余江、高安北部地區的具體情況。

撫州低級農業區，主要分布在撫州市南部，出露第四紀全新世褐黃色含礫亞粘土夾岩塊岩屑及白堊紀磚紅色碎屑岩風化殘坡積區。余江低級農業區，在余江縣東部和北部，信江流域的南側分布。出露第四紀全新世褐黃色含礫亞粘土夾岩塊岩屑，早—晚更新世棕黃色、棕紅色網紋狀亞粘土和晚白堊世磚紅色碎屑岩風化殘坡積區。高安北部低級農業區，位於高安市錦江北岸，出露第四紀全新世褐黃色含砂礫亞粘土夾岩塊岩屑，早—晚更新世棕黃色、棕紅色網紋狀亞粘土和晚白堊世磚紅色碎屑岩風化殘坡積沉積區。該低級農業區呈北東東向展布，與白堊紀地層展布一致。

綜合上述情況，優質農業環境區、中等農業環境區和低級農業環境區，出現在不同的地區，它與地質背景、第四紀地質作用過程和生態環境密切相關，反映了調查區表層土壤基本化學組成的客觀差異。表層土壤中化學元素含量反映了土壤環境質量地球化學特徵的差異，土壤中一些營養元素和有益元素地球化學指標的差異，都可以從其成土母質化學成分來源找到一定的聯系。

㈢ 什麼是地球化學

地球化學是研究地球的化學組成、化學作用和化學演化的科學，它是地質學與化學、物理學相結合而產生和發展起來的邊緣學科。自20世紀70年代中期以來，地球化學和地質學、地球物理學已成為固體地球科學的 三大支柱。它的研究范圍也從地球擴展到月球和太陽系的其他天體。

地球化學的理論和方法，對礦產的尋找、評價和開發，農業發展和環境科學等有重要意義。地球科學基礎理論的一些重大研究成果，如界限事件、洋底擴張、岩石圈演化等均與地球化學的研究有關。

地球化學發展簡史

從19世紀開始，一些工業國家逐漸開展系統的地質調查和填圖、礦產資源的尋找及開發利用促進了地球化學的萌芽。1838年，德國舍恩拜因首先提出「地球化學」這個名詞。19世紀中葉以後，分析化學中的重量分析、容量分析逐漸完善；化學元素周期律的發現以及原子結構理論的重大突破，為地球化學的形成奠定了基礎。

1908年，美國克拉克發表《地球化學資料》一書。在這部著作中，克拉克廣泛地匯集和計算了地殼及其各部分的化學組成，明確提出地球化學應研究地球的化學作用和化學演化，為地球化學的發展指出了方向。挪威戈爾德施密特在《元素的地球化學分布規則》中指出化學元素在地球上的分布，不僅與其原子的物理化學性質有關，而且還與它在 晶格中的行為特性有關。這使地球化學從主要研究地殼的化學紐成轉向探討化學元素在地球中分布的控制規律。

1922年費爾斯曼發表《俄羅斯地球化學》一書，系統論述了各地區的地球化學，是第一部區域地球化學基礎著作。1924年維爾納茨基發表了《地球化學概論》一書，首次為地球化學提出了研究原子歷史的任務，最先注意到生物對於地殼、生物圈中化學元素遷移、富集和分散的巨大作用。1927年他組織和領導了世界上第一個地球化學研究機構——生物地球化學實驗室。

與此同時，放射性衰變規律的認識、同位素的發現、質譜儀的發明與改進，導致了同位素地球化學，特別是同位素地質年代學的開拓。1907年美國化學家博爾特伍德發表了第一批化學鈾-鉛法年齡數據。30～40年代鈾-釷-鉛法、鉀-氬法、 鉀-鍶法、普通鉛法、碳-14法等逐步發展完善，使同位素地質年代學初具規模。

20世紀50年代以後，地球化學除了繼續把礦產資源作為重要研究對象以外，還開辟了環境保護、地震預報、海洋開發、農業開發、生命起源、地球深部和球外空間等領域的研究。地球化學分析手段飛速發展，廣泛應用超微量、高靈敏度的分析測試技術和儀器，配合電子計算機的使用，不僅可獲得大量高精度的分析數據，而且可以直接揭示樣品中難於觀測的元素及其同位素組成的細微變化和超微結構。

在這個時期，中國在元素地球化學、同位素地質年代學方面也取得了一批重要成果，如1961年李璞等發表了中國第一批同位素年齡數據；1962年黎彤等發表了中國各種岩漿岩平均化學成分資料；1963年中國科學院完成了中國鋰鈹鈮鉭稀土元素地球化學總結，提出了這些礦種的重要礦床類型和分布規律。

地球化學的基本內容

地球化學主要研究地球和地質體中元素及其同位素的組成，定量地測定元素及其同位素在地球各個部分(如水圈、氣圈、生物圈、岩石圈)和地質體中的分布；研究地球表面和內部及某些天體中進行的化學作用，揭示元素及其同位素的遷移、富集和分散規律；研究地球乃至天體的化學演化，即研究地球各個部分，如大氣圈、水圈、地殼、地幔、地核中和各種岩類以及各種地質體中化學元素的平衡、旋迴，在時間和空間上的變化規律。

基於研究對象和手段不同，地球化學形成了一些分支學科。

元素地球化學是從岩石等天然樣品中化學元素含量與組合出發，研究各個元素在地球各部分以及宇宙天體中的分布、遷移與演化。在礦產資源研究中，元素地球化學發揮了重要作用，微量元素地球化學研究提供了成岩、成礦作用的地球化學指示劑，並為成岩、成礦作用的定量模型奠定了基礎。

同位素地球化學是根據自然界的核衰變、裂變及其他核反應過程所引起的同位素變異，以及物理、化學和生物過程引起的同位素分餾，研究天體、地球以及各種地質體的形成時間、物質來源與演化歷史。同位素地質年代學已建立了一整套同位素年齡測定方法，為地球與天體的演化提供了重要的時間座標。

比如已經測得太陽系各行星形成的年齡為45～46億年，太陽系元素的年齡為50～58億年等等。另外在礦產資源研究中，同位素地球化學可以提供成岩、成礦作用的多方面信息，為探索某些地質體和礦床的形成機制和物質來源提供依據。

有機地球化學是研究自然界產出的有機質的組成、結構、性質、空間分布、在地球歷史中的演化規律以及它們參與地質作用對元素分散富集的影響。生命起源的研究就是有機地球化學的重要內容之一。有機地球化學建立的一套生油指標，為油氣的尋找和評價提供了重要手段。

天體化學是研究元素和核素的起源，元素的宇宙豐度，宇宙物質的元素組成和同位親組成及其變異，天體形成的物理化學條件及在空間、時間的分布、變化規律。

環境地球化學是研究人類生存環境的化學組成化學作用、化學演化及其與人類的相互關系，以及人類活動對環境狀態的影響及相應對策。環境地球化學揭示了某些疾病的地區性分布特徵及其與環境要素間的關系。

礦床地球化學是研究礦床的化學組成、化學作用和化學演化。著重探討成礦的時間、物理化學條件、礦質來源和機理等問題。它綜合元素地球化學、同位素地球化學、勘查地球化學和實驗地球化學等分支學科的研究方法和成果，為礦產的尋找、評價、開發利用服務。

區域地球化學是研究一定地區某些地質體和圈層的化學組成、化學作用和化學演化，以及元素、同位素的循環、再分配、富集和分散的規律。它為解決區域各類基礎地質問題、區域成礦規律和找礦問題以及區域地球化學分區與環境評價等服務。區域地球化學揭示的元素在空間分布的不均勻性，為劃分元素地球化學區和成礦遠景區提供了依據。

勘查地球化學是通過對成礦元素和相關元素在不同地質體及區帶的含量和分布研究，找出異常地段，以便縮小和確定找礦及勘探對象。除直接為礦產資源服務外，它也是環境評價及國土規劃的重要參考。

地球化學的一些重大成果是各分支學科綜合研究的結果。如隕石、月岩與地球形成的同位素年齡的一致，表明太陽系各成員形成獨立宇宙體的時間是大致相同的。又如微量元素和同位素研究，導致發現地幔組成的不均一性(垂向的和區域的)，提出了雙層地幔模型，加深了對地球內部的認識。天體化學、微量元素和同位素地球化學研究，還為新災變論提供了依據。

在研究方法上，地球化學綜合地質學、化學和物理學等的基本研究方法和技術，形成的一套較為完整和系統的地球化學研究方法。這些方法主要包括：野外地質觀察、采樣；天然樣品的元素、同位素組成分析和存在狀態研究；元素遷移、富集地球化學過程的實驗模擬等。

在思維方法上，對大量自然現象的觀察資料和岩石、礦物中元素含量分析數據的綜合整理，廣泛採用歸納法，得出規律，建立各種模型，用文字或圖表來表達，稱為模式原則。

隨著研究資料的積累和地球化學基礎理論的成熟和完善，特別是地球化學過程實驗模擬方法的建立，地球化學研究方法由定性轉入定量化、參數化，大大加深了對自然作用機制的理解，現代地球化學廣泛引入精密科學的理論和思維方法研究自然地質現象，如量子力學、化學熱力學、化學動力學核子物理學等，以及電子計算技術的應用使地球化學提高了推斷能力和預測水平。

當前地球化學的研究正在經歷三個較大的轉變：由大陸轉向海洋；由地表、地殼轉向地殼深部、地幔；由地球轉向球外空間。地球化學的分析測試手段也將更為精確快速，微量、超微量分析測試技術的發展，將可獲得超微區范圍內和超微量樣品中元素、同位素分布和組成資料。低溫地球化學、地球化學動力學、超高壓地球化學、稀有氣體地球化學、比較行星學等很有發展前景。

㈣ 　區域地球化學場特徵

一、概述

華北陸塊西南邊緣地處內蒙古西部和甘肅西部兩省（區）的交接處，位於祁連造山帶與華北陸塊的交匯部位，地質構造很復雜，成礦地質條件有利。本次研究是在前人工作的基礎上，主要論述阿拉善地塊南緣合黎山—龍首山隆起帶及祁連造山帶的區域地球化學特徵，分析元素（特別是成礦元素）的分布、分配特徵，結合地質礦產的分布規律，進行成礦預測。

區內地球化學資料主要來源於甘肅省地質礦產局化探隊和物探隊的1∶20萬區域化探測量及化探隊編制的1∶100萬甘肅省祁連西部地球化學圖。資料分析時，本次主要採用了元素豐度（即算術平均值

），富集系數（K）及變異系數（Cv）3個參數，並將它們劃分為：

富集系數（K）:K＜0.5貧化，0.5＜K＜0.75弱富集，

0.75＜K＜1較強富集，K＞1強富集

變異系數（Cv）:Cv＜0.5分異差，0.5＜Cv＜0.75弱分異，

0.75＜Cv＜1較強分異，Cv＞1強分異

一般說

、K、Cv值均較大，成礦的可能性就比較大，可為成礦預測提供重要的資料。

富集系數（K）——水系沉積物算術平均值（

）與全國的比值；變異系數（Cv）—標准離差與總體算術平均值之比。

二、各級構造單元元素豐度、富集、分異特徵

根據1:20萬區域化探水系沉積物測量分析資料，各構造單元包括阿拉善地塊（南緣）、祁連造山帶及其次級構造單元（北祁連、中祁連和南祁連）的元素豐度（

），富集系數（K）及變異系數（Cv）值列於表1-1，從表上可看出：

（一）祁連造山帶和阿拉善地塊（南緣）元素豐度、富集、分異特徵

1.祁連造山帶元素豐度、富集、分異特徵

（1）常量元素：與全國的相比，祁連造山帶的CaO、MgO、Na₂O較高，Al₂O₃、SiO₂較低，鹼性親石元素Th、Li較低。

（2）微量元素：Sb、As、Au、Cr、Ni、Cu、F、Ba、W等元素豐度較高，並具有強富集、強分異的特徵。

從上述表明祁連造山帶的中基性火山岩建造及加里東期構造演化、迭加的成礦作用，與該帶Cu、Cr、Au、Ba、W、螢石等礦化特徵基本相符。

2.阿拉善地塊（南緣）元素豐度、富集、分異特徵

（1）常量元素：與全國的相比，阿拉善地塊（南緣）的CaO、MgO、Na₂O較高，Al₂O₃、SiO₂較低，鹼性親石元素：Th、Li較低。

（2）微量元素：Au、Ba、F、Mo、Sr、La等元素豐度較高，並具有強富集、弱—較強分異的特徵。

從表1-1還可看出阿拉善地塊（南緣）Ba、La、Sr、Ca、Hg等元素豐度高於祁連造山帶，為古老陸塊結晶岩系的特徵組合，與前長城系及廣泛分布的中酸性侵入岩相關。

表1-1地球化學參數統計表

續表

註：1.中國據任天祥資料；

2.表中元素含量單位（w_B）:Ag、Au、Hg、Cd為10^-9；Al、Ca、Fe、K、Na、Mg、S為10^-2；其餘元素為10^-6。

（二）北祁連、中祁連和南祁連元素豐度、富集、分異特徵

1.北祁連褶皺帶元素豐度、富集、分異特徵

常量元素：與全國的相比，CaO、MgO、Na₂O較高，Al₂O₃、SiO₂較低。鹼性親石元素：Th、Li較低。成礦元素：As、Sb、Au、Ba、Co、Cr、Ni、V、Cu、Fe、Mn等元素豐度較高，並具有強富集特徵。變異系數達到強分異的元素有Au、Ba、Cr、Ni、F等，特別是Au的變異系數達2.8，為祁連山地區最高值，顯示了該帶強烈的構造活動及以中基性火山岩為主的賦礦特徵。

2.中祁連隆起帶元素豐度、富集、分異特徵

常量元素：與全國的相比，CaO、MgO、Na₂O較高，特別是CaO高近5倍，SiO₂較低。鹼性親石元素：Th、Li較低。成礦元素：As、Sb、Au、Cr、Ni、Cu、F、W、Sr等元素豐度較高，並具有強富集特徵。變異系數達到強分異的元素有Sb、W、Ni等，特別是W達3.1，為祁連山地區最高值，反映了該帶構造、岩漿岩帶的成礦特性及隆起帶邊緣斷裂帶Cr、Ni、As、Hg等元素異常展布特徵。

3.南祁連褶皺帶元素豐度、富集、分異特徵

常量元素：與全國的相比，CaO、MgO、Na₂O較高，SiO₂較低。鹼性親石元素Th、Li較低。成礦元素：As、Au、Co、Cr、Ni、Cu、F、Mn等元素豐度較高，並具有強富集特徵。變異系數為強—較強分異的元素有Au、As等，此外B、La、Mn、P、Pb豐度相對較高，說明該帶基性組分分配不及北祁連，Au、As可能為一區域礦源層。

4.北祁連、中祁連和南祁連元素豐度的對比

常量元素：中祁連除SiO₂、Al₂O₃相對較低，CaO、MgO相對較高及鹼性親石元素Th、Li相對較低外，其餘元素的豐度與南、北祁連元素豐度的差異不明顯，南、北祁連間，北祁連MgO偏高，Na₂O偏低外，其餘元素的豐度基本相似，這些特徵表明，北、中、南祁連3個構造帶在地質、構造演化上的差異。成礦元素：中祁連除W、Cr元素豐度相對較高外，其餘元素的豐度一般均較低，北祁連Cu、Zn、Pb、Ag、Cr、Ni、V、Ti等元素的豐度較高，南祁連As、Hg、Au、Mn等元素的豐度較高，這些特徵與該區帶的W、Cr、Cu、Pb、Zn、Au等礦化分布基本一致，反映了北、中、南祁連3個構造帶各自的成礦特徵。

三、主要地層、岩漿岩中元素豐度、分異特徵

（一）主要地層元素豐度、分異特徵

區內主要地層元素豐度、分異值列於表1-2、表1-3，其特徵按構造單元概述如下：

1.祁連造山帶

該區主要地層元素地球化學參數見表1-2，由表1-2可看出：①隨地層由老至新（前長城系—第三系）多數元素的含量呈降低的趨勢，它們是：As、Au、Hg、Sb、Ag、Cu、Zn、Cr、Ni、Co、V、Ti、Fe、Mn、P、W、Mo、Y、La等，其中以早古生代地層居高，成為區內主要成礦元素的礦源層，如寒武系中Co、Cr、Mn、Sn、Sb、Y平均含量高出其他地層，奧陶系中As、Au、Cu、Ti、V、Zn、Fe為各地層之最。②隨地層由老至新逐漸升高的元素有B、Be、Pb、Na、Si，雖含量變化不大，其中，古生代地層稍有升高，而總的趨勢與上述多數元素相反。③少數元素如Bi、Sr在新老地層中平均含量較高，而古生界則稍低，Ca、Al、Th、U、Zr在古生界偏高，向新、老地層呈遞減趨勢。

表1-2甘肅省祁連地區主要地層單元中元素地球化學參數統計表

續表

續表

註：表中元素含量單位（w_B）:Ag、Au、Hg、Cd為10^-9；Al₂O₃、SiO₂、Na₂O、K₂O、CaO、MgO為10^-2；其餘元素為10^-6。

各地層中變異系數大於0.75，即較強—強分異的元素，大致可分為：①元古宇—下古生界有Cr、Ni、W、Hg、Au、Sb、As等，於前長城系中W的變異系數值為0.84，為全區之最，Cr、Ni於長城系中變異系數值分別為1.65、1.12，為全區最大值。②上古生界—三疊系有As、Au、Hg、Sb等。

由於地層的區域分布及成岩環境的差異，導致微量元素在同一地層不同地域元素分布的不均勻，如表1-3，南、北祁連奧陶紀和志留紀火山岩系，其基性組分含量存在差異，成銅條件有所不同，北祁連廣泛分布基性火山岩，基性組分含量偏高，銅的背景值相對較高，為40.2×10^-6，峰值為566×10^-6，而南祁連基性組分偏低，Cu的背景值較低，為35.1×10^-6，峰值為127×10^-6，呈南弱北強的元素賦存趨勢。

表1-3南、北祁連奧陶系、志留系元素背景值對比表

註：表中元素含量單位（w_B）:K、Na、Ca、Mg、Al、Si為10^-2，其餘元素為10^-6。

在北祁連褶皺帶東、西部帶狀分布的火山岩系（如寒武系、奧陶系）中，其特徵元素含量存在差異，從表1-4可看出元素Ag、Pb、Zn在東部偏高，基性組分偏低，而在西部元素Cu偏高，基性組分偏高，表明西部強烈的基性火山噴發作用及東西部成礦元素的差異。

表1-4北祁連寒武系、奧陶系元素背景值對比表

註：表中元素含量單位（w_B）為10^-6。

上述元素在區域地層中的賦存特徵，反映了祁連造山帶的南北向及東西向在區域構造演化及成礦作用上的差異。

2.阿拉善地塊（南緣）

該區大部分被新生界覆蓋，表1-5僅列出了前長城系、震旦系及白堊系地球化學參數供參考。從表1-5可看出：①隨地層由老至新呈降低的元素有：As、Co、Cr、Ni、Ti、V、Zn、Cu、Hg、Mn、P、U、Cd、Na、Fe等。②隨地層由老至新逐漸增高的元素有Pb、B、Si、As等。③元素豐度和變異系數均較大的，前長城系有As、Hg、Au、Cr、Ni、Co、Mo等元素，震旦系有F、Mn、Sb等元素。

表1-5阿拉善地塊南緣（龍首山地區）地層中主要地球化學參數表

註：表中元素含量單位（w_B）:Ag、Au、Hg、Cd為10^-9；Al₂O₃、SiO₂、Na₂O、K₂O、CaO、MgO為10^-2；其餘元素為10^-6。

（二）主要岩漿岩中元素豐度、分異特徵

區內岩漿侵入活動比較強烈，主要侵入期為加里東期，其次是五台—薊縣期，華力西期。加里東期和五台—薊縣期主要分布於祁連山地區，華力西期主要分布於阿拉善（南緣），岩體較齊全，從超基性—酸性各類岩石，就規模而言，中酸性岩呈岩基、岩株狀；基性、超基性岩多為串珠狀、長條狀小岩體群，各類岩漿岩元素豐度（

）及變異系數（Cv）值列於表1-6、表1-7，表1-7僅列出了酸性岩和中酸性岩的

和Cv值，供參考。從總體看：①從酸性—基性、超基性岩Li、U、Th、Be、Bi、Si、Na、K、Pb、Zn等元素的豐度逐漸降低，而親基性組分Cr、Ni、Co、V、Ti、Mn及Cu、Zn等元素豐度的變化趨勢與之相反。②在鹼性岩漿岩中，K、Na、Zr、Y、U、Nb、Sn、Mo、F等元素豐度較高，具有富鈉、富鉀特點。③Co、Cr、Ni、Cu在基性、超基性岩類中豐度明顯偏高，其中Ni是酸性岩的4倍以上。④Au、Sb、As、Ag、Ba元素，在中酸性岩類中具有較高豐度值，代表了不同程度的熱液礦化。

表1-6祁連地區岩漿岩中元素地球化學參數表

續表

註：表中含量單位（w_B）:Al、Ca、Fe、K、Mg、Na、Si為10^-2；Ag、Au、Cd、Hg為10^-9；其餘元素均為10^-6。

表1-7阿拉善（南緣）中酸性岩元素地球化學參數表

續表

註：表中單位（w_B）:Al、Ca、Fe、K、Mg、Na、Si為10^-2；Ag、Au、Cd、Hg為10^-9；其餘元素均為10^-6。

各岩類變異系數（Cv）中，分異性較強的元素有：As、Au、Hg、Sb、W、Cr、Ni等，而常量元素Al、K、Na、Si則呈現均一性，Cv值小於0.5。

上述表明岩漿岩的侵入為本區成礦提供了前提，地球化學資料證實鐵族元素在基性、超基性岩體群中明顯富集，並與已知礦帶相對應，同時，Au、Ag及親銅組分與各類岩漿岩均有不同程度的親疏關聯，這是本區岩漿活動顯著的地球化學特徵。

四、構造地球化學

區內地球化學場的分布主要為NW、NWW向，其次為NE向，與區內岩層的展布方向及地質構造關系十分密切，它的特徵是：

1.褶皺構造地球化學特徵

褶皺構造地球化學特徵受地層化學特徵的影響。由於褶皺帶中地層、岩系和建造類型的不同，表現在元素區域分布特徵有所不同，一般地層愈老，親基性組合愈富集，而造岩元素稍有貧化。區內復式背斜構造出現Cr、Ni、Co、V、Fe、Mn、P的高背景帶，異常成帶連片，如鏡鐵山—祁連山背斜，沿褶皺軸部出現上述多元素富集帶，反映了薊縣系構造層元素的原始豐度特徵及含鐵建造特徵，而托來南山復向斜則出現上述元素的貧化區，其翼部Cu、Fe、Mn、W、Sn、Cr、Ni為強異常，它在某種程度反映了元素組合的分異和重分配特徵。

2.斷裂構造地球化學特徵

區內主要斷裂的地球化學特徵是沿斷裂帶往往出現一條明顯的線性串珠狀排列的多元素異常帶，如：①沿阿爾金斷裂帶出現一條明顯的北東向線性串珠狀異常帶，與祁連南、北邊緣北西向斷裂的交匯處，如鷹嘴山、肅北、阿克塞等處附近出現Cr、Ni、W、Mo、Zn、Cu、Mn、Sb、P、Ba等元素綜合異常。②沿龍首山斷裂帶出現北西向串珠狀分布的Mo、W、Sn、Cr、Ni、Zn、Cu、Ba、Sb等元素綜合異常，總體呈向南拱起的弧形，在異常兩側為低背景區。③沿中祁連南、北邊緣出現黨河南山、大雪山、走廊南山－冷龍嶺3條相互平行的北西向，以As、Hg、Sb、Zn、Cu、Pb、Mo、W、Ba、P等元素為主的綜合異常帶。

區內不同方向地球化學異常帶的復合交匯處，一般出現強度較高，規模較大，多向疊加的異常，它反映了多組斷裂的交匯、復合，具有控岩、控礦的地球化學特徵，這些特點為地質找礦指出了方向。

五、地球化學分區

依據地球化學異常的分布及其元素的組合特徵，區內涉及三個地球化學省，分別為塔里木東北緣地球化學省、祁連地球化學省和阿拉善地塊南緣地球化學省。本書主要研究Ⅱ區。地球化學域（二級）4個，地球化學段（帶）9個，見圖1-3和表1-8，各級次地球化學單元特徵概述如下：

圖1-3甘肅省中、西部地區地球化學分區示意圖

圖中I為塔里木東北緣地球化學省；Ⅱ為祁連山地球化學省；Ⅲ為阿拉善地塊南緣地球化學省

表1-8地球化學分區表

註：①不屬於祁連山地球化學省。

祁連山As、Sb、Au、Cr、Ni、Cu、W、Mo、Fe、Pb、F一級地球化學省（Ⅱ）在祁連山地區的富集系數（K）和變異系數（Cv）值均大於0.75，即為強—較強富集，分異的元素有As、Sb、Au、Cr、Ni、Cu、W、Mo、Fe、Pb、F等，其中Au、Sb、W、Cr、Ni為強富集、強分異元素，表現在區域分布上，多形成線狀延伸的高背景帶，異常值較強，多數異常與已知礦（化）帶的空間分布相一致。它可劃分為4個地球化學域，7個地球化學段（帶）。

（一）北祁連Au、Ag、Cr、Ni、Cu、Pb、Zn、W、Mo、Fe、Mn地球化學域（Ⅱ₁）

該域可分為：

1.鏡鐵山－祁連山Fe、Mn、Ba、Cu、Pb、Mo、Cr、Ni地球化學段（

）

該段Ba、Cr、Ni、Pb、Sb為強富集、分異元素，Mo、As、W為較強富集、分異元素，Fe、Mn豐度分別為5.11×10^-6、768×10^-6，居各區之前，區內發育重要的含鐵岩系（Jx、Ch、An、Ch）賦存有火山－沉積變質鏡鐵山、樺樹溝、柳溝峽等Fe-Cu礦床，另有刃崗溝沉積變質型鐵礦，小柳溝Fe、W礦等礦床（點）40餘處，為區內重要的Fe、Cu成礦遠景帶。

2.鷹嘴山－冷龍嶺Au、As、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Mo、Mn地球化學帶（

）

該帶是北祁連主體，地質構造復雜，下古生界火山岩系發育，是區內銅、多金屬、金重要成礦遠景帶。區內Cr、Ni、Mo、Hg、As為強富集、分異元素，Au、Cu、Sb為較強分異元素。異常展布大致以祁連山峰為界，西部異常較另星，規模小，主要分布於昌馬—妖魔山之間，由Fe、Cr、Cu、Zn、Sb、Bi等元素組成；東部異常成群成帶出現，異常規模較大，為多元素復雜的組合異常，以錯溝－九個泉、擺浪溝為代表的銅、多金屬礦化，使區內Cu異常連片成帶。

3.永登－白銀Au、Ag、Hg、Cu、Pb、Zn、Mo、Mn地球化學帶（

）

該帶向西進入青海，向東被黃土所覆蓋，是區內銅、多金屬重要成礦遠景帶。區內Cu、Pb、Zn、Hg、Au為強富集、分異元素，Ag、As、Sb、Mo、Mn為較強富集、分異元素，構成以Cu、Pb、Zn、Ag、As、Sb為主的多元素北西西向地球化學異常帶，其中賦存於中寒武統白銀廠礦田上的異常最顯著，異常規模大，強度高，Cu、Pb、Zn分別達273×10^-6、912×10^-6、1013×10^-6。區內見有折腰山、小鐵山、石青硐、豬嘴啞巴及西灣等多金屬、金、銀礦床，地球化學異常的分布、特徵反映該帶成礦元素的地球化學特徵。

4.山丹－永昌Au、Sb、Cu、Pb、W、Mo、F地球化學段（

）

該段出露地層主要為寒武系海相火山岩系，加里東期中酸性岩（γ₃、γδ₃）比較發育。段內Au、Mo、Sb、Hg、F為強富集、分異元素，Cr、Ni、Co、Ti為貧化元素，異常規模小，有的呈點異常出現，僅在侵入岩接觸帶附近出現規模比較大的W、Sn、Bi、Mo組合異常，這是本段地球化學異常的特徵。區內見有曹家口金、銀及多金屬礦點多處，產於岩體外接觸帶的斷裂帶上，表明本段具有Au、Ag及多金屬礦的成礦條件。

（二）中祁連W、Mo、Au、Sb、Cr、Ni地球化學域（Ⅱ₂）

該域可分為：

1.野馬山－大雪山W、Mo、As、Sb、Ni、Cr地球化學帶（

）

該帶呈一向北拱起的弧形帶，區內W、Cr、Ni為強富集、分異元素，Mo、As、Sb為較強富集、分異元素。出露地層以元古界為主，弧形斷裂發育，岩漿岩多沿斷裂帶侵入，廣泛的接觸交代使元素組合多為高溫熱液組分，區內有塔兒海大型W礦、野馬灘W、Mo礦等，是區內主要的W礦成礦帶。

2.別蓋－野馬南山Mo、W、Cr、Ni、Ab、Au、Nb、Y地球化學帶（

）

該帶是中祁連隆起帶的主體，區內Mo、W、Ni、Sb為強富集、分異元素，Au、As、Cr為較強富集、分異元素，出露地層以元古界為主，加里東期中酸性岩（γ₃、γδ₃、δO₃）廣布，沿野馬大山背斜南北翼龔岔大坂－硫璜山及平達坂斷裂分布有基性、超基性岩體，並形成了大道爾吉大型鉻鐵礦、查干布爾嘎斯Cu-Zn礦及鹽池灣一帶的Au礦。

（三）南祁連Au、As、Sb、Hg、Cu、Pb地球化學域（Ⅱ₃）

該域大部在青海省境內，在甘肅省內僅有當金山口－黨河南山Au、As、Sb、Hg、Cu、Pb地球化學帶（

），出露地層以下古生界為主的古生代地層，華力西期、印支期中酸性岩較發育，它是以中低溫元素為主的地球化學單元，表現在地球化學異常上，以面積較大，強度較高。以Au、As為主，Au、As、Bi、Hg、Sb、Cu綜合異常，沿區域斷裂呈異常帶分布。區內Au、Hg、Sb為強富集、分異元素，As為較強富集元素，現已發現的有黑刺溝Au、As礦，東洞溝Au礦及月牙湖Cu礦化點等。

（四）河西走廊多元素低值地球化學域（Ⅱ₄）

該域基本為新生界所覆蓋，表現在地球化學場上，除在榆樹溝、榆木溝兩地區出露的下古生界地層中有弱小的Ag、As、Cu、Zn、Mn異常顯示外，其餘的均為多元素低值。

此外，在本區的東北部出露有阿拉善地塊（南緣）合黎山－龍首山Cr、Ni、W、Mo、Cu、Zn、Nb、As地球化學帶（

）。該帶位於華北陸塊西南緣合黎山－龍首山地區，出露地層主要是早寒武系及元古界，加里東—華力西期中酸性岩發育，基性、超基性岩沿龍首山北緣北西向深斷裂帶分布。區內As、Hg、W為強富集、分異元素，Mo、Sb、Ni、Cr為較強富集、分異元素，現已發現的礦床有挑花拉山Nb、Ta礦、芨嶺U礦、東大山Fe礦及金川超大型Cu-Ni等，為區內重要的銅鎳、稀有稀土等礦產的成礦帶。

在本區的西北部出露阿爾金山Au、Sb、Cu、Pb、Zn、Cr、Ni、Mo構造地球化學帶（

）。依據異常空間分布與構造的關系，特別是異常串珠狀濃集中心的出現，我們劃出了該構造地球化學帶。該帶特徵是異常呈北東向展布，形成長近300km、寬20km的構造地球化學帶，帶內異常呈串珠狀分布，反映了阿爾金深斷裂帶的地球化學特徵，與其他各帶的交匯部位形成更為集中的地球化學「結」，沿帶見有寒山、鷹嘴山Au礦，掉石溝Pb、Zn礦等礦床，為區內Au多金屬礦重要成礦帶。

六、成礦遠景區預測

依據地球化學異常的分布特徵，結合地質和物探資料，區內可劃分出主要金屬礦產成礦遠景預測區6處。

1.阿爾金－鷹嘴山Au、多金屬礦預測區

位於阿爾金北東向走滑斷裂帶與祁連造山帶的交接部位，出露地層主要是下古生界及前長城系，加里東期中酸性岩較發育，基性、超基性岩沿阿爾金斷裂分布，與祁連造山帶數條北西西向斷裂交匯，形成「入」字形，並有數條韌性剪切作用形成的融變糜棱岩化帶，在「入」字形的交匯處，地球化學異常具有明顯的「結」及分枝現象，主要有鷹嘴山、肅北、好布拉、阿爾金等以Au、Ag、As、Sb、Cu、Zn、Cr、Ni、W、Mo為主的多元素綜合異常，呈串珠狀沿阿爾金斷裂帶展布，異常規模大、強度高，濃集中心明顯，在鷹嘴山異常區現已發現寒山Au礦、鷹嘴山Au礦；好布拉異常區見有掉石溝Pb礦等礦床，地質成礦條件很有利，特別是找Au礦很有前景。

2.塔爾溝－小柳溝W礦預測區

位於中祁連帶大雪山復向斜北冀和北祁連西段的微左陸塊中。出露一套前長城系結晶片岩，千枚岩及大理岩，與加里東期中酸性岩呈侵入接觸，北西向斷裂發育，塔爾溝大型W礦產於刃崗溝岩體（γδ₃）的內部和與大理岩接觸帶中，礦化受控於張性裂隙帶，並具有分枝、復合、尖滅側現特徵。小柳溝礦床的圍岩是長城紀樺樹溝組，為一套干枚岩、石英岩和碳酸鹽岩。

區內地球化學異常主要有塔兒溝、刃崗溝、蔡大坂、小柳溝等，呈NW-NWW向展布，異常規模大、強度高，W、Sn、Bi、Be、Ag、Cd異常清晰，元素套合性好，並具有濃度分帶特徵，主元素W峰值達353×10^-6。區內見有塔兒溝大型W礦，小柳溝大型W礦及W礦點多處，地質成礦條件很好，在該區開展工作必將會有新的更大的發現。

3.鏡鐵山－金兒泉Fe、Cu、多金屬礦預測區

位於北祁連帶的西部，出露地層為薊縣系、寒武系及奧陶系，與基性、超基性岩帶構成復式背斜，北西向與北東向斷裂交匯發育，區內見有鏡鐵山、柳溝峽等Fe-Cu礦床及多處鐵礦點，鐵礦賦存於薊縣系鏡鐵山群下岩組的含鐵岩系中，銅礦體主要賦存於鐵礦層下部綠色千枚岩中，由含銅鐵碧玉帶和含銅蝕變千枚岩帶組成。

區內有鏡鐵山、宗賓大坂、龍孔大坂、金兒泉等地球化學異常多處，異常總體走向北西，形成規模較大的多元素綜合異常帶，其中鏡鐵山異常以Fe、Ba、Cu、Zn、Mn、Cr為主的綜合異常，異常面積比較大，強度較高，為鏡鐵山Fe-Cu礦床的反映，在該區找礦具有良好的前景，相信在該區隨著工作的進展，將會有新的重大的發現。

4.合黎山－金川Cu-Ni、稀有稀土金屬礦預測區

該區位於阿拉善地塊南緣，祁連造山帶與華北陸塊的交接部位，區內中新生界分布較廣，出露地層主要為前長城系龍首山群，岩性為片麻岩、雲母石英片岩及變粒岩等，其次是震旦系下統和中上統，斷裂頗發育，華力西期花崗閃長岩和花崗岩呈岩株、岩基產出，沿北西向和北西西向斷裂帶見有前寒武紀和加里東期基性、超基性岩，而岩體規模較小，現已發現的主要礦床（點）有：金川大型Cu-Ni礦，M635 Cu-Ni礦化岩體，東大山Fe礦及挑花拉山Nb、Ta礦等。

區內有合黎山、挑花拉山、山丹北、青土井、金川等地球化學異常多處，異常總體走向北西，形成多元素綜合異常帶，其中挑花拉山異常以Nb、La、Th、W、Mo等元素為主，異常面積大，強度較高，為挑花拉山Nb、Ta礦床的反映，金川異常以Cr、Ni、Cu、Co、Au、Ag等元素為主，異常強度高，分帶明顯，Cu、Ni分別達89×10^-6和147×10^-6,Cu、Ni比值大於0.4，為金川礦田的反映，區內有基性、超基性岩及有關的礦異常數十處，又位於布格重力異常梯級帶及莫霍面變異帶附近，在該區找Cu-Ni、稀有稀土礦，特別是找Cu-Ni礦，具有良好的找礦前景。

5.北祁連香檯子－老君山銅、多金屬、金礦預測區

該區位於北祁連褶皺帶的中部，出露地層主要是下古生界，其次是上古生界，基性、超基性岩沿北西向斷裂帶分布，斷裂十分發育，銅礦（化）點20餘處，主要產於奧陶系火山岩中，其中主要有錯溝、九個泉，擺浪河等銅礦床（點）。

區內化探異常多處，主要有香檯子、擺浪河、野牛台、東岔、老君山等異常，構成以Au、Ag、Sb、As、Cu、Zn、Cr、Mn、W、Mo等元素為主的異常帶，總體呈北西向展布，異常規模不大，而強度較高，濃集中心明顯，該帶奧陶系含礦火山岩系分布廣，銅礦（化）點多，地球化學異常比較集中，地質成礦條件較好，在該區找到新的較大的銅、多金屬及Au礦體是完全可能的。

6.永登－白銀廠銅、多金屬礦預測區

該區位於北祁連褶皺帶的東部，中祁連北緣斷裂的北側，向西延伸到青海省境內，區內以寒武系、奧陶系為主，下古生界火山岩系發育，現已發現的有白銀廠、石青硐、銀洞溝等銅、多金屬礦床，礦體產於中寒武統中酸性火山岩中，是區內重要的銅、多金屬礦成礦帶。

區內有白銀廠、石極溝、石青硐、衛昌溝等化探異常多處，形成北西西向地球化學異常帶，其中白銀廠異常規模大、強度高，Cu、Pb、Zn最高強度分別為273×10^-6、912×10^-6、1013×10^-6，分帶明顯，元素組合主要為Au、Ag、Cu、Pb、Zn，位於白銀廠南東的五梁山等地區發現與火山岩有關的礦異常，表明白銀廠火山岩系向南東向延伸，在白銀廠礦區外圍仍有可能找到新的銅、多金屬礦體。

㈤ 地球化學分區圖

Geochemical zoning map

中華人民共和國多目標區域地球化學圖集.海河流域平原區

㈥ 區域地質、自然地理與地球化學

黃懷曾

（中國地質科學院生物環境地球化學研究中心，北京100037）

顏秉剛

（中國地質科學院地質研究所，北京100037）

饒克勤

（衛生部統計信息中心，北京100044）

摘要在地質因素制約下，表生母質中元素及元素組合的區域分布，呈現出按構造背景分區的特點；在現今自然環境影響下，表生元素遷徙後重新組合，又具有按地理要素分區的特色；元素的離散與集聚還受其自身的地球化學行為束縛。正是這些綜合因素決定了我國以水系沉積物為主體的地球化學分區呈北東－南西向展布。從我國西北到東南共分四個區。不同地球化學區內元素及元素組合的集散現象，則突出顯示了上述不同因素在不同區內各自所起的主導作用的差異。大量數據因子分析結果表明，元素及元素組合的區域分布特點，同樣是上述不同地球化學區內元素集聚與離散規律的反映。

關鍵詞地質構造地理環境地球化學元素

眾所周知，自然界中各種元素的總體分布特點是與岩石和岩石組合類型及其所處的地質背景密切地聯系在一起的。元素的物源是岩石，而岩石和岩石組合類型的分布又受構造背景和地質作用制約。從原始地幔分異出來的地殼在地質歷史的長河中不斷被改造，形成淺部以硅鋁質為主，深部以硅鎂質為主，上地幔則以鐵鎂質為主的層次分明的組合構架。與此同時，由於地球動力學和長期的構造活動，構架中各分層物質的組合也會發生這樣那樣程度不同的變化，它不但可使表層物質重新組合，而且還可將深部物質帶到地表，改造地殼表層組分。現今地殼原生物質橫向分區、縱向分層的分布狀態正是地質作用長期活動的結果。此外，構造格局還決定了表層物質的遷移、聚集狀態。其中隆起帶主要為剝蝕遷移，而坳陷盆地則為聚集堆積區。地貌分異和氣候變遷也是決定物質遷移速率和遷移量的重要因素。

我國大陸陸殼由於受中一新生代構造運動的強烈改造，地形地貌和地質構造都異常復雜。西部多崇山峻嶺，東部則主要為低山丘陵和遼闊平原。大體上由西向東，由北向南呈階梯狀下降的地貌景觀，在構造上，東西兩部也表現為迥然不同的構造景觀。西部，在喜馬拉雅構造域內，隨著特提斯海槽自北向南後撤直至封閉，我國西南部由北而南逐漸抬升。至晚喜馬拉雅旋迴，雅魯藏布江以南構造作用以強烈擠壓、褶皺和隆起為主，形成高聳的褶皺山系。青海南部高原則為引張作用下的斷塊山系，天山南北形成規模巨大的山前坳陷。與西部的情況相反，我國東部喜馬拉雅構造期則以大陸邊緣褶皺帶為特點，其上發育了張裂盆地。中生代時期，中國東部地勢以低山丘陵為主體，大興安嶺—太行山—武陵山一線以東，以隆起為主的構造背景上，發育小型的山間盆地；此線以西的四川和鄂爾多斯則以坳陷為主，形成鄂爾多斯、四川一滇中大型坳陷帶。到白堊世晚期，東部斷裂下陷，形成一系列斷陷盆地。新生代時期，特別是晚第三紀以來，中國東部地形由高變低，有的地方甚至降到與海平面接近。由於大陸邊緣沉降，造成了當今的濱海平原地貌景觀。

1地球化學分區與元素分布特徵

1.1地球化學分區

復雜的地質背景和地理環境以及南北氣候的變遷都是制約物源化學元素的分離、遷移和堆積聚集的重要因素。岩石地球化學與水系沉積物的區域地球化學特徵雖不完全等同，但都存在著密不可分的聯系。岩石物質組分受成因機制約束，即取決於它形成時的古環境和古地球動力學。水系沉積物則是地質大循環作用下岩石半風化或風化作用的產物，它受物源、氣候、地貌、水文條件等因素制約。地殼中各種岩石、礦物在表生作用下風化分解，有的元素呈離子狀態或呈絡合物形式，有的元素呈膠體或顆粒懸浮物分離出來，經遷移轉化重新離散或富集。－些易溶元素，如鈉、鈣、鎂、硼、鍶等，遷移能力較強，大部分被水溶液帶走，因此，這些元素在水系沉積物中平均含量大大低於地殼的平均值。與此相反，難以流失的元素在水系沉積物中相對富集，平均含量往往超過地殼的平均值。顯然，以水系沉積物中元素組分所表徵的區域地球化學特徵是包括古地球動力學、古環境和現今環境在內的綜合因素的產物，不同地區不同因素以及各因素影響程度的差別組成了以水系沉積物為主體的多元環境地球化學景觀。

圖1中國水系沉積物地球化學分區圖

根據近20餘年來國土資源部（前地質礦產部）在全國范圍內開展的以水系沉積物為主體的1:20萬區域地球化學調查資料，綜合地質背景與現代環境可以清楚地看出，我國水系沉積物的地球化學分區大致呈北東－南西向展布，且從西北到東南大致可分為以下四個區（見圖1）：

Ⅰ.西北內陸地球化學區（內陸區）

Ⅱ.大興安嶺－藏北高原地球化學區（高原區）

Ⅲ.東北三江（黑龍江、松花江和烏蘇里江）－西南三江（金沙江、瀾滄江和怒江）地球化學區（三江區）

Ⅳ.東南沿海地球化學區（沿海區）

1.2環境因素影響的地球化學分區特點

眾所周知，構成地殼岩石主成分的硅酸鹽，乃是對環境十分敏感的礦物。環境化學因素的千變萬化，最終主要反映在硅酸鹽礦物的變化上。從我國西北邊陲到東南沿海，由於pH值總體上依次降低，硅酸鹽礦物也相應地呈現出規律性的變化，從西北的以物理風化作用為主，逐步轉變到東南以化學和生物風化作用為主。硅酸鹽礦物長石等，則經水雲母、蒙脫石、高嶺石到完全分解成鐵、鋁氫氧化物，正反映了水系沉積物內部元素組分遷移、轉化的宏觀規律性。而四個地球化學分區也正反映了這種鮮明的分帶特色。但必須指出，即使在同一地區，隨著海拔高度的變化，縱向上也會出現這種分帶現象。

1.2.1西北內陸地球化學區

本區以新疆維吾爾自治區為主。屬乾旱地區，光照充足，雨量稀少，蒸發強烈。除阿爾泰山、天山降水量較多外，年降水量一般小於200mm，基本沒有地表徑流。全區植被稀少，但植物殘體分解較徹底，除在低窪濕潤環境可形成沼澤和泥炭外，腐殖質堆積很少。通常在pH值大於8.5的乾旱氧化環境下，以物理風化作用為主，岩石中硅酸鹽礦物長石、雲母等僅在多雨季節通過水合作用開始轉為水雲母、水綠泥石。與此同時，氯、硫、碘大量析出，積聚在風化殼、土壤和窪地中，但鈣、鎂、鈉、鉀流失不多。與其他三個區相比，水系沉積物中這類元素含量與母岩最為接近。

1.2.2大興安嶺－藏北高原地球化學區

以內蒙古高原、黃土高原和青藏高原為主體。為半乾旱地區，地表水系發育一般，多為江河源區，蒸發量大於降水量。pH值通常在8.5～7.5的范圍內，鋁硅酸鹽和硅酸鹽礦物在H₂O和CO₂作用下發生分解，生成粘土礦物水雲母、拜來石、蒙脫石，氯化物、硫酸鹽大部分溶解，Cl^-和

淋失，游離出鹼金屬和鹼土金屬，鈉部分帶出，鈣、鎂、鉀部分保留在殘積層中，並使一部分SiO₂轉入溶液，常形成鈣、鎂碳酸鹽堆積，以至水系沉積物中鈣、鎂、鈉、鍶等含量下降。

1.2.3東北三江－西南三江地球化學區

主要為平原、丘陵地區。雨量充沛，地表水系發育，年降水量在400～800mm間，屬半濕潤帶。是pH值為7.5～5.5的弱酸性環境。礦物中硅酸鹽、鋁硅酸鹽鹽基幾乎全部被溶解，SiO₂進一步游離出來，鹼金屬和鹼土金屬強烈淋出流失，SiO₂、Al₂O₃、Fe₂O₃沉澱下來，生成不含鉀、鈉、鈣鹽基的粘土礦物高嶺石、埃洛石或構成氫氧化物。鈣、鎂、鈉、鍶、鉀含量繼續下降。

1.2.4東南沿海地球化學區

本區地處亞熱帶－熱帶氣候區內，地貌上主要為低山丘陵，僅在臨海區內有近海平原。由於受太平洋和印度洋亞熱帶季風氣候的影響，雨量充沛，年降水量一般在800mm以上。地表水系發育，大多經本區入海。由於高溫多雨，pH值通常小於5.5，在還原環境下的潮濕帶內，化學與生物風化徹底，淋溶作用強烈。鈣、鎂、鈉、鉀均被游離出來帶走，鋁硅酸鹽徹底分解，Al₂O₃、Fe₂O₃與SiO₂分離，SiO₂大量淋失，Al₂O₃、Fe₂O₃和部分SiO₂呈膠體狀，在酸性介質中聚集，生成水鋁英石、褐鐵礦及蛋白石。鈣、鎂、鈉、鍶降到最低水平。

1.3地球化學分區的地質背景與元素分布特點

1.3.1西北內陸地球化學區

天山以北的准噶爾－北山—阿爾泰山區，為准噶爾－阿爾泰海西褶皺系。以出露古生代地層為主，顯示出活動大陸邊緣的沉積特點，雜砂岩和硅質岩較為常見，成分成熟度和結構成熟度較低。以北山地區硅質岩為例，化學組分介於正常化學沉積與火山沉積的硅質岩之間，反映了硅質來源不僅與表生地質作用有關，且與地殼深部的地質作用也有密切關系。常量與微量元素分析結果也證實了這一點。表1說明，除表生作用下的鋇、鍶豐度較高外，來自地殼深部的親鐵元素鐵、錳、鈦、釩、鉻、鎳、銅也偏高，而鈉、鉀、鎂、鉛偏低。

表1北山地區早古生代硅質岩微量元素平均值

註：氧化物為百分含量，單元素為mg/kg。

區內花崗岩約佔25%，主要為海西早期的石英閃長岩、斜長花崗岩、花崗閃長岩、二長花崗岩，以活動大陸邊緣型花崗岩為主，其次為海西晚期裂谷型的鹼性岩漿活動，另有少量基性岩和超基性岩。這幾種岩類均有幔源物質滲入，元論是岩石成因分析還是局部岩類的直接分析結果，都反映了相對富集鐵族元素釩、鉻、鈷、鎳、鐵、錳、鈦，銅、鈣、鎂含量也較高，鉀、鈉相對偏低。在古生代地層中，普遍夾火山岩和火山碎屑岩，以安山岩和玄武岩為主，與相應的深成岩屬同源的產物，具有類似的元素組合特徵。

1.3.2大興安嶺－藏北高原地球化學區

北迄大興安嶺－天山，南止喜馬拉雅山，包括內蒙古高原、黃土高原和青藏高原。從高原區內整個地質構造背景分析，除塔里木為地台，岡底斯山和昆侖山具清楚的岩漿弧特徵外，可能以不同時期陸殼內部的裂陷活動為主，構成了規模不一時代各異的一系列褶皺系。裂陷拉張雖也能將幔源物質帶到地殼，但總體上，它對地殼改造的程度遠不如活動大陸邊緣來得強烈。這在岩漿活動上表現得尤為明顯。秦巴地區深熔花崗岩出露面積僅佔19%，殼源重熔型花崗岩佔81%。前者富集鐵族元素和重稀土元素，後者富集大離子親石元素和輕稀土元素。青藏高原區在岡底斯帶和昆侖帶上有以輝長岩、石英閃長岩、花崗閃長岩、二長岩、黑雲母花崗岩、拉斑玄武岩、安山岩組合為代表的深熔岩漿岩，青海南部有新生代霓霞岩、霞石白榴岩、霞石正長岩、黝方石響岩、鹼性粗面岩、鹼性玄武岩系列的幔源鹼性岩漿活動，但青藏高原大范圍內仍以地殼內重熔型花崗岩為主，電氣石白雲母花崗岩、白雲母花崗岩、二雲母花崗岩、黑雲母花崗岩組合為其典型代表，它們在物質組分上的差異如表2所示。就出露面積佔80%左右的沉積岩和變質岩而言，在大興安嶺－天山、昆侖山、岡底斯山等優地槽內發育火山質和長石質硬砂岩，在唐古拉、北喜馬拉雅冒地槽內堆積了岩屑質硬砂岩，在地台或地槽沉積物上常覆蓋著中、新生代大型陸相盆地沉積，如塔里木盆地、柴達木盆地、二連盆地。新生的堆積物由於沉積分異作用而使物質重新組合，地殼表層物質組分發生重大變化，與原先的槽型沉積相比，鐵族元素含量降低，鹼金屬、鹼土金屬和鹵族元素含量增加，雖在那些沒有覆蓋物的褶皺帶地層裸露點上，依然保留了活動構造帶物質組分的特點，但從整個地區地殼表層組分平均水平來看，釩、鉻、鈷、銅、鐵、鈦、錳、鎳和鈉、鉀、鈣、鎂、硼含量分別出現下降和上升趨勢。

1.3.3東北三江－西南三江地球化學區

從東北三江區到西南三江區斜穿我國中部的寬闊帶，地質構造上以華北地台和揚子地台為主體。地台區出露有古老的結晶基底，為最早期地幔未完全分異的產物。古老變質岩系中常含基性和超基性岩透鏡體，並有輝長岩岩牆貫入。平均物質組分偏向基性，鎂、鈣及幔源組分明顯偏高，大離子親石元素鉀、鈉、硼、鋰等含量相對偏低。表3記錄了華北地台新太古界斜長角閃岩和片麻岩元素含量。在廣泛出露的地台型海相沉積蓋層中，穩定的石英砂岩和碳酸鹽岩雖頗為發育，但在沉陷地區可形成不同的沉積組合。從震旦繫到下古生界不同層位上，淀積有來自基底剝蝕殘留下來的磷、鐵、釩、鈷、鎳、鉬、銅等元素，局部地區富集，形成具有一定品位的工業礦床；在上古生界風化殼上還發育有鋁土礦和錳礦。岩漿岩出露面積所佔比例甚小，不超過10%，其中二疊紀大陸拉斑玄武岩和新生代鹼性玄武岩具有鮮明的慢源特色，與整個區域古老結晶的基底元素分布的總體特點是一致的。

表2不同成因類型花崗岩類元素含量^*

註：氧化物為百分含量，單元素為μg/g。深源同熔型以岡底斯地區為代表，鹼性－偏鹼性以羌塘地區為代表，殼源重熔型以喜馬拉雅地區為代表。「＊」為全鐵。

表3冀東遷安新太古界變質岩元素含量

註：氧化物為百分含量，單元素為μg/g。「＊？為全鐵。

1.3.4東南沿海地球化學區

沿海區以華南褶皺系為主體。原岩組分基本特點為親鐵元素低於相鄰的三江區，鉬和鎢族元素顯著增高。華南褶皺系實際上是在多處較弱拉張基礎上匯集而成的一個裂陷槽，盡管岩漿岩出露面積較大，約佔30%，但深源岩漿活動十分微弱。最新的裂谷型第四紀幔源鹼性玄武岩僅在瓊、粵、閩、浙、台等省有限區域內見及，不足以影響沿海區地殼表層的平均成分。以鉀長花崗岩、黑雲母花崗岩、閃長花崗岩、花崗閃長岩組合為主的殼源重熔型花崗岩，只是地殼內部物質的重新組合而已，並不改變地殼的總體成分，不過，它可使鎢、錫、鉍、鉬、鉛、鋅、汞、砷等元素集聚，甚至形成大型和超大型礦床。古生代裂陷槽內，很少見到快速堆積的粗碎屑物質，主要為來自源區歷經分選的細碎屑復理石沉積。較為充分的沉積分異作用，在原生物質遷移過程中，帶來一定數量的活動元素和過渡元素，弱活動和不活動元素更多地滯留在剝蝕區內，可能也是造成區內弱活動和不活動元素含量偏低的原因之一。

2元素富集特點

現著重闡述與農作物生長和生命科學密切相關的24種元素區域分布特點。先將每一1:20萬國際分幅中數百到2000個左右的單元素全量數據，經多次疊代剔除異常值後，分別算出單元素平均值，意味著這些數值僅代表宏觀的區域背景，而不反映局部異常；然後，再在每一1:20萬國際分幅分值的基礎上，算出全國平均值。表4清楚地反映了各種元素的地殼豐度值和全國水系沉積物中的平均含量。

表4全國水系沉積物與地殼平均含量對比表（mg/kg）

註：背景值為全國平均值。

通過進一步分析，各元素的區域分布特點還是十分鮮明的，若將分布特點相近的元素歸為一類，則可分成以下8類。

2.1鈉、鈣、鎂、鉀、鍶

鹼金屬和鹼土金屬元素的高值區分布面頗廣。除K外，其餘4元素［Na（＞2.04%）、Ca（＞5.0%）、Mg（＞1.70%）、Sr（＞346.75mg/kg）］高值區大面積匯集在我國北方和西北的乾旱、半乾旱地區，其含量變化由西北往東南逐漸降低。鍶和鈉的高值區范圍還延伸到我國東北地區。總體上我國南半部多為鈣、鈉、鍶的低值區，其含量分別低於其背景值。鎂高值區雖也出現在北方地區，但與鈣、鈉、鍶的展布狀況略有不同，它在太行山、燕山、遼東半島等地僅為中等偏高含量區（0.93%～1.70%），南方的湘、鄂西部處於同樣的水平。我國總體上處於低K水平，高值區（＞2.14%）和低值區（＜1.92%）呈星點狀分布。相對而言，浙江、江西、福建、吉林、遼南和內蒙古東北部高值區面積較大，西北、西南、中南含量一般偏低，但海南島南部和廣西西南部等地有小片高值至偏高值區出現。

2.2鉻、鐵、錳、鎳、鈷、釩、鈦

鐵族元素分布的高值區和中值區（高於全國平均值）呈北東向帶狀展布，從雲貴高原直達吉林長白山區，其中尤以我國西南、中南及華北的部分地區較為集中。新疆北部也有鐵、釩、錳、鈷偏高值區出現。從總體上看，我國存在兩條上述7個元素的低值帶（低於全國平均值），其含量均分別低於其背景值。一條由青藏高原和新疆南部延至內蒙古東部，一條展布於華南及東南沿海，構成兩條大致平行，但規模差別較大的低值帶。但鈦例外，在東南沿海及華南區無明顯低值分布。

2.3銅、鋅、鉛、汞

這些元素總體上表現為由東南往西北方向逐漸遞減的趨勢，即高值和中值區大體呈南西－北東方向展布。高值區和中值區主要集中於秦嶺—大別山以南，藏東三江流域以東的我國西南、東南和中部地區。此外，銅在新疆北部和太行山區，鋅在長白山、小興安嶺和大興安嶺地區出現規模不等的中等值區。銅、鋅含量分別低於其平均背景值的低值區分別出現在內蒙古至藏北、浙江至廣西沿海地帶和內蒙古至藏北、山東半島、廣東至廣西沿海一帶。我國東南、中南和西南地區多屬汞（＞72ug/kg）、鉛（＞32.5mg/kg）高值至中值區，且呈大片集中分布；北方地區汞和鉛含量總體上分別在平均背景值43mg/kg和24.73mg/kg以下。

2.4砷、鎘

砷高值（＞20.76mg/kg）和中值（15.31～20.76mg/kg）區主要出現在西藏、雲南、廣西、湖南和廣東等省區。尤其是西藏境內，砷含量幾乎都高於其平均背景值（11.31mg/kg）。在內蒙古和新疆，雖在小范圍內有砷含量偏高現象，但在其他地區砷含量則普遍低於平均背景值。

鎘高值（＞0.32mg/kg）區分布范圍與As較相似，但比較集中，高值區主要分布在滇、黔、桂地區，但在鄂北、陝南和浙西等地出現規模不一的零星的中值區至偏高值區。青藏高原、新疆、內蒙古、東北、華北及東南沿海一帶均屬低於背景值的低鎘區。

2.5氟、硼、鋰

這些元素在我國水系沉積物中分布頗廣，除東北、華北北部、西北地區、山東半島東南沿海及海南島等地為低值區外，其他絕大部分地區硼、氟、鋰的含量都分別在平均背景值45.02mg/kg、465mg/kg和37.1mg/kg以上。但這些元素的富集狀況及其高值、中值的地域分布則不完全相同。硼與鋰的高、中值區分布范圍更為接近，硼在西藏富集程度較高，鋰除在西藏明顯偏高外，從雲貴高原東部到鄂西及江漢平原均為其高值帶。氟高值區在我國南方呈零星分散狀，與鋰的分布情況總體相似，但在西藏地區，則未見明顯富集。

2.6磷

我國有磷高值（＞10.30mg/kg）和中值（8.78～10.30mg/kg）帶各一條，與其相應還有兩條低於背景值（647mg/kg）的磷低值帶。高值帶展布於阿爾泰山和大、小興安嶺和長白山等地。中值帶從雲貴高原斷續延伸到東北南部，呈明顯的北東－南西向展布。兩條磷低值帶：－條匯集在我國東南及東南沿海諸省和海南島，另－條從青藏高原經甘肅、內蒙古西部直至遼西。

2.7鋁

我國大多數地區屬鋁含量接近於平均含量（6.52%）或稍高於平均含量的中值區，僅在滇、閩、粵、遼、吉、黑、內蒙古東北部、新疆北部和東部、晉南、川東、藏南、豫鄂皖交界地區，鋁含量相對較高［w（Al）>8%］。鋁中值區主要集中在大、小興安嶺，長白山和我國東南部地區。內蒙古高原、黃土高原、青藏高原、新疆和四川盆地等地均屬低鋁區。總體上說，鋁的平均含量從東北到西南有逐漸增高的趨勢。

2.8鉬

從宏觀上看，我國東部存在兩條北東－南西向的鉬高背景值帶（＞1.90mg/kg）。一條位於東南沿海，在浙、閩、粵等省比較集中，成片分布；另－條由雲貴高原東部斷續向北東方向延伸，經湘鄂西部、魯西、川東，直到陝南。此外，在東北北部、新疆、西藏及青海也有不連續分布的高背景值區。內蒙古、陝、甘、寧、川西和遼、魯、豫、蘇、皖、贛則構成大致平行排列的兩個低鉬帶。

3元素組合及空間分布

現今展現的元素的分布格局乃是元素特性、區域地質背景和自然環境綜合作用的結果，若僅對以水系沉積物為標志的區域地球化學特徵作定性探討，難以將各復雜因素之間關系明確地區分開來，但藉助於各因素聚合而成的水系沉積物中的元素組合面貌，仍可揭示出區域地球化學的總體特徵。不同地區元素間的主成分多變數相關分析結果清楚地表明，五個主成分可代表24種元素的累計貢獻率的67%，但各個主成分的整體關聯性並非十分密切。因此，我們採用了正交旋轉和斜交旋轉不同旋轉方法對主成分分析的結果進行進－步剖析。旋轉結果見表5。從正交和斜交旋轉的結果可以判斷出24種元素與五個因子的對應關系，並從中分析出究竟何種因素對不同元素組合的區域分布起著支配作用。

3.1因子1與釩、鉻、鈷、銅、鐵、鈦、錳、鎳呈顯著正相關

從地質背景分析，這八種元素主要來自深部地殼或上地幔，再或是早期原始地幔分異的殘留物；從現今環境來看，屬於難以遷移的元素，具相近的化學特性，在風化過程中易於－起集聚和離散，因此，內陸區和三江區鐵族元素的豐度高於高原區和沿海區。總的說來，影響水系沉積物中這類元素區域分布特點的主導因素是地質背景，並不是環境。

表5正交因子旋轉：最大方差旋轉的正交因子解模型（VARIMAX）

註：＊表明呈明顯的相關性。

3.2因子2與鉀、鈉、鎂、鋁、鈣、磷、氟呈顯著正相關

這七種元素主要富集在上地殼內，其在地殼表層的總平均含量高於相應層位的鐵族元素總平均含量。在它們自身的習性與行為支配下，從西北到東南隨著自然環境的變化，淋溶作用和遷移能力增強，鹼金屬、鹼土金屬元素呈現出逐級下降的情景。這就表明，它們的遷移積聚狀況主要受現今環境約束，而供給水系沉積物的母岩對其影響的程度僅處於從屬地位。

3.3因子3與硼、汞、鋰、砷呈正相關，與鍶呈明顯的負相關

在內生作用中，從超基性岩經基性、中性到酸性岩，硼和鋰含量逐步上升，尤以岩漿期後氣成－熱液形成的偉晶岩中最為富集；在表生作用下，硼、鋰礦物皆易分解析出，並被粘土礦物吸附，吸附量與粘土礦物含量呈正比，水系沉積物中含量與現代環境關系較為密切，北低南高的變化趨勢與粘土礦物量區域分布大體一致。砷和汞都易於在岩漿期後集中，在表生作用中又常伴生在一起，且不易遷移，水系沉積物中含量北方低於南方，基本上反映了原生狀況。鍶在偉晶岩中含量最低，在表生作用中易被鎂置換而流失，水系沉積物含量出現了北高南低的變化。正是不同原因將這五種元素組合在一起，並與因子3建立了相關關系。

3.4因子4與鉬、鉛、鋅呈明顯的正相關

這三種元素往往出現在與火成岩相伴生的熱液中，而華南地區的岩漿活動為這類元素的富集創造了良好的機遇。就鉬而言，華南花崗岩中含量並不高（0.3～2.8μg/g），但在強還原的表生作用下，在富含有機質和鐵硫化物的沉積中，常發生一定程度的積累。鉛、鋅在內生作用中常緊密共生；在表生作用中，當處在中性環境下，遇到碳酸鹽時，生成穩定的碳酸鹽礦物，還原時，又一起生成硫化物沉澱。正是一些共同的特點，使這三種元素在水系沉積物中出現相互消長的關系。

3.5因子5僅與鎘顯著相關

無論在岩漿岩中，還是在岩漿期後的熱液中，鎘均未出現顯著的集中，常寄生在鋅礦物內，成為稀有的分散元素。表生作用中的鎘遷移能力很弱，易於留在原地，被粘土礦物吸附。正因為鎘具有獨特的習性，使其獨自構成單一的體系。

參考文獻

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㈦ 膠東北部地區地球化學分區

根據Au、Ag、Cu、Zn的分布特徵及組合關系，結合區內地層、構造、岩漿岩及礦產等因素，將該區分為20個地球化學區（圖3-5），圖中顯示出各地球化學區元素含量分布特徵。

圖3-5 膠東北部地區地球化學分區圖

gcl—龍口－蓬萊Au、Ag、Cu、Pb、Zn低背景地球化學區；gc2—龍山店Au、Ag、Cu、Pb、Zn高背景地球化學區；gc3—金城－招遠Au異常地球化學區；gc4—棲霞－大柳行Au、Ag、Cu、Pb、Zn異常地球化學區；gc5—煙台－大庄頭Ag、Cu異常地球化學區；gc6—文登Pb高背景地球化學區；gc7—威海－橋頭Au異常，Pb、Zn高背景地球化學區；gc8—成山衛Pb高背景地球化學區；gc9—萊州－平度Pb高背景地球化學區；gc10—夏甸－崔召Au、Ag異常，Cu、Pb、Zn高背景地球化學區；gc11—觀里－日庄Cu異常、Zn高背景地球化學區；gc12—萊西－萊陽Au、Ag、Cu、Pb、Zn低背景地球化學區；gc13—桃村－崖子Ag異常，Au、Cu、Pb、Zn高背景地球化學區；gc14—水道－乳山Au、Ag異常，Zn高背景地球化學區；gc15—龍泉－鋪集Au、Ag、Cu、Pb、Zn低背景地球化學區；gc16—蔭子夼Ag、Cu、Pb異常，Zn高背景地球化學區；gc17—榮成－侯家Au、Ag高背景地球化學區；gc18一寧津所Cu、Pb、Zn高背景地球化學區；gc19—濰坊－昌邑Cu異常，Pb、Zn高背景地球化學區；gc20—盤石店Ag、Cu、Pb、Zn高背景地球化學區