地球化学块体——地球不均一性的地表显示*
地球化学块体:地球在均匀性中的地球化学表面表达刘大文谢(国土资源部地球物理与地球化学勘查研究所，廊坊065000)刘大文和谢(CAGS地球物理与地球化学勘查研究所，河北廊坊065000)地球是一个元素分布不均匀的球体空，地球在表面的不均匀性可以通过地球化学块体表现出来。目前用于圈定地球化学块体的基础数据是区域化探水系沉积物的分析数据，能够真实反映出露岩地壳中元素的分布规律空，能够显示地球早期形成时不同物质成分的不同构造单元。成矿物质空分布的不均匀性也决定了空空间内的一些大型巨矿。20世纪80年代以来，随着寻找巨型矿床越来越受到重视和对大型矿床研究的不断深入，人们发现空中的一些或几种矿物往往集中在一些小区域，如我国白云鄂博地区的稀土元素富集，华南的钨矿床， 长江中下游的铜铁矿，山东的金矿，贵州和湘西的汞锑砷富集区，以及澳大利亚奥林匹克坝的超大型铜铀金银矿床和分布在美国南北科迪勒拉山脉的大型铜富集区。 发现导致矿产资源分布不均的因素不是成矿过程和成矿环境(构造环境)的差异，而是成矿物质供给的大小(Clark，1993；；1995;霍奇森，1993；Sillitoe，1993年).这种物质供应量的多少，可以用地球化学块的方法定量地测量和掌握(谢，1995；；1993;谢，1995)。图1显示了大陆板块形成后的汇聚和分散漂移的四个阶段。可以看出，中国东部的主要构造单元，兴安岭黑构造单元、华北地台和华南地块，在地球演化和板块漂移组合过程中来自不同的地方，甚至最初可能形成于赤道以南，现在却位于北半球。这种聚集板块在物质成分和元素分布上是不同的，这种不同反映出矿产储量分布极不均匀！欧阳自远院士等人发现，不同大陆岩心的同一岩石类型具有不同的化学和同位素特征，但同一大陆岩心不同时代的岩石具有相似的地球化学特征，即新旧岩石具有地球化学演化的继承性。同样，同一地质体上的这种地球化学继承也包括物质成分的继承。物质成分的差异会导致在同一成矿环境下形成大小不同的矿床(或矿集区)。构造单元可以看作是一些巨大的地质体，这些巨大的地质体也有物质成分的差异，是在大陆岩石地壳形成之初就打下的。目前在地球表面观测到的是地球形成演化的一个总体结果，表现出地球表面元素分布的极大不均匀性。这种不均一性在地球形成演化过程中和大陆地壳形成后一直存在，这种现象可以用地球化学块体来表示。这种元素空的自然分布模式是由著名科学家谢(谢，1995；；1993;谢，1995)。由谢院士发起的全国区域地球化学调查已进行了20多年，覆盖了中国600多万平方公里的土地，获得了数百万个测试数据。数据的统计分析表明空中元素分布极不均匀，可划分出几个元素地球化学块体。然而，在同一地区，元素在时间上的演化表现出明显的继承性。比如钨在华南的分布，虽然局部地区会因时差而发生位置偏移，但仍然不会超出地球化学块体的范围。而且本次区域化探确定的地球化学块体与地质构造单元有一定的对应关系。认为富集某些元素的不同尺度的地球化学块体是地球早期不均匀性造成的(谢等，1999；2002)(图2)。同时，根据这一指导思想，提出了一套新的找矿策略:快速把握全局，逐步缩小靶区。【下一篇】1。不同构造单元的元素分布特征。目前，在研究地球化学块体时，圈定地球化学块体的基础数据是化探方案中的水系沉积物分析数据。那么，这种水系沉积介质能否正确反映上部岩石地壳的原始元素分布呢？本文选取中国东部地区作为研究区域，选取14种金属元素作为研究对象来探讨这一问题。图1全球大陆地壳板块漂移过程模拟片段(取自美国地质调查局大陆板块漂移模拟动画短片)，其中:A为500Ma；b为300Ma；C 200Ma毫安；；0Ma；1是兴安吉黑构造单元；2是华北平台；3是华南地块。

图2地球化学块体与地球演化和矿床形成[下]

图3显示了东经105°以东的中国东部广大地区。该区的构造背景十分复杂，由许多不同级别、不同构造演化历史的地块组成，包括五个传统上划分的构造单元:内蒙古兴安-吉黑造山带、华北地台、秦岭大别造山带、扬子地台和华南褶皱系(任继顺等，1980)。这些不同的构造单元在元素丰度上是不同的，这种差异是地球形成、分异、演化的现阶段原始不均匀性的一般体现(见图1)。

2.中国东部地球化学块体与大地构造单元的分布关系空图5为中国东部W、Sn地球化学块体分布图。可见中国南方存在巨大的W、Sn块体，反映了扬子地块的华南褶皱系与华北地台和内蒙-黑吉造山带元素空分布的差异。这种差异反映了地球上的元素/[k0/]。这种非均质性可以为大型巨矿(密集区)的形成提供巨大的成矿物质供应:随着地质历史的演化，以及有利的时间、空、动力等因素的耦合，形成空中一种或几种矿物的大型巨矿密集区，往往集中在一些小区域内。如图5所示的华南钨集中区，无一例外都在地球化学块体圈定的范围之内，如此巨量的钨储量在世界上绝无仅有！这种现象恐怕与华南构造单元中W、Sn元素的高含量分布是分不开的。图6是中国东部镍、银元素的地球化学块体分布。可以看出，基本元素Ni块体主要分布在秦岭构造单元和华北地台，表明该区具有深物源和最古老基底的特征。而银地球化学块体的分布正好与镍块体相反，在华北地台分布较少。可见，中国东部的一些巨型银矿床都位于地球化学块体中。可以看出，不同的大地构造单元自地球早期形成以来，在物质成分上就存在差异，并且这种差异在地球的演化阶段是继承和延续的，这种差异可以通过地球化学块体直观地表现出来。

图5中国东部钨和锡的地球化学块体分布

图6中国东部镍、银地球化学块体分布

3.结论通过以上讨论可以看出，地球是一个元素空分布不均匀的球体，在地球早期不同的构造单元及其形成的时候都存在。元素空分布的差异也是决定空存在一些大型巨矿(集中区)的根本原因。地球的不均匀性可以通过地球化学块体在地球表面表现出来。目前用于圈定地球化学块体的基础数据是区域地球化学水系沉积物的分析数据，能够真实反映出露岩壳中元素的分布规律。参考任继顺、姜春发、张等1980。中国的构造是进化。中国1:400万构造图简述。北京:科学出版社。1980.1 ~ 124.谢，刘大文。2002.地球化学块体--概念和方法的发展。中国地质，2: 1 ~ 7。湘传。1999.巨型矿床的地球化学预测方法。参见:谢等编。21世纪的勘查地球化学。北京:地质出版社。61 ~ 91.谢。1995.用新概念和新技术寻找巨型矿床。科技汉语，5: 14 ~ 16。颜，迟清华。1997.中国东部地壳和岩石的化学成分。北京:科学出版社。第591页。克拉克1993年。过时的斑岩铜矿床在化学上或环境上都是不同的。巨大的矿藏。金斯顿:赛格规格。出版女王大学。213~284.克拉克1995年。巨型矿床概论(二)。在:霍奇森和克拉克编辑。巨型矿床2。金斯敦:女王大学。1~3.霍奇森法官1993年。巨型矿床介绍。whiting B . H .，Hodgson C J .和Mason R .巨大的矿藏。金斯顿:赛格规格。出版女王大学。1~2.Sillitoe R H. 1993。浅成低温环境中的巨型金矿和博纳扎金矿:潜在成因因素的评估。载于:Whiting B . H，Hodgson C J .和Mason R .编辑。巨大的矿藏。金斯顿:赛格规格。出版女王大学。125~156.谢晓军、尹编著1993。从局部到全球的地球化学模式。J. Geochem。探索。, 47: 109~129.谢谢军1995。巨型矿床的地表地球化学表现[A]。载于:Whiting，B.H .，Hodgson，C.J .和Mason，r,《巨型矿床II》。金斯敦:女王大学。479~492.