區(qū)域化探數(shù)據(jù)在華南強(qiáng)烈風(fēng)化區(qū)地質(zhì)填圖中的應(yīng)用

吳 俊，卜建軍，謝國(guó)剛，彭興芳

(1.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心，武漢 430205；2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)生物地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430074)

區(qū)域化探數(shù)據(jù)在華南強(qiáng)烈風(fēng)化區(qū)地質(zhì)填圖中的應(yīng)用

吳 俊1，卜建軍2，謝國(guó)剛1，彭興芳2

(1.中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局武漢地質(zhì)調(diào)查中心，武漢 430205；2.中國(guó)地質(zhì)大學(xué)(武漢)生物地質(zhì)與環(huán)境地質(zhì)國(guó)家重點(diǎn)實(shí)驗(yàn)室，武漢 430074)

自區(qū)域化探全國(guó)掃面計(jì)劃開(kāi)始以來(lái)，區(qū)域化探數(shù)據(jù)在礦產(chǎn)勘查、環(huán)境、生態(tài)及農(nóng)業(yè)等方面均發(fā)揮了很大作用，但對(duì)其在地質(zhì)填圖中的應(yīng)用研究比較少。在中國(guó)南方花崗巖廣泛分布的地區(qū)，化學(xué)風(fēng)化強(qiáng)烈，風(fēng)化層覆蓋厚，植被發(fā)育，基巖裸露少，巖性識(shí)別和界線劃分困難，嚴(yán)重影響了填圖的速度和精度。通過(guò)對(duì)區(qū)域化探數(shù)據(jù)的處理分析，篩選特征指示元素編制地球化學(xué)圖，發(fā)現(xiàn)對(duì)侵入巖體具明顯指示的元素地球化學(xué)分區(qū)。通過(guò)野外實(shí)地驗(yàn)證，元素地球化學(xué)分區(qū)可以揭示不同期次侵入體的分布范圍，利用元素地球化學(xué)分區(qū)可以有效提高強(qiáng)風(fēng)化區(qū)地質(zhì)填圖的效率和精度。

區(qū)域化探；強(qiáng)烈風(fēng)化；地質(zhì)填圖；侵入巖；華南

0 引言

區(qū)域化探資料不僅在礦產(chǎn)勘查中取得了巨大成功，而且在基礎(chǔ)地質(zhì)研究中也一直為國(guó)內(nèi)外學(xué)者所重視。Beaumier[1]認(rèn)為地球化學(xué)域與基巖有關(guān)，地球化學(xué)有助于在地質(zhì)填圖的早期階段發(fā)揮作用；在英國(guó)出露很差的利德澤雜巖地區(qū)，Shepherd等[2]試驗(yàn)了按照土壤樣品的Si等24個(gè)元素指標(biāo)進(jìn)行地質(zhì)填圖的方法；Steenfelt[3]根據(jù)在斯堪的納維亞北部、格陵蘭的低密度地球化學(xué)研究結(jié)果，識(shí)別出各種不同性質(zhì)的地質(zhì)體，并確定了一些地質(zhì)體(塊體)邊界，在南格陵蘭，區(qū)域水系沉積物中的高Nb值可很清楚地將元古宙堿性巖漿區(qū)圈定出來(lái)[4]；Harris等[5]利用加拿大北部的地球化學(xué)和地球物理數(shù)據(jù)，采用隨機(jī)森林分類算法得到的地質(zhì)推斷圖與實(shí)際地質(zhì)圖比較吻合。在國(guó)內(nèi)，區(qū)域化探資料在基礎(chǔ)地質(zhì)研究中也得到了廣泛的應(yīng)用[6～12]。

自1978年區(qū)域化探全國(guó)掃面計(jì)劃和1999年多目標(biāo)區(qū)域地球化學(xué)調(diào)查開(kāi)始以來(lái)，我國(guó)已獲得覆蓋陸地國(guó)土面積超過(guò)700×104km2的水系沉積物和土壤樣品分析數(shù)據(jù)[13～15]。這些工作為進(jìn)一步廣泛應(yīng)用地球化學(xué)數(shù)據(jù)解決基礎(chǔ)地質(zhì)問(wèn)題奠定了堅(jiān)實(shí)的基礎(chǔ)。

中國(guó)南方地處亞熱帶，氣候溫暖濕潤(rùn)，化學(xué)風(fēng)化強(qiáng)烈，地表全風(fēng)化土及植被覆蓋較厚，制約了地質(zhì)填圖工作的精度和進(jìn)度。筆者自2014年參加了廣東1∶50000筋竹圩、連灘鎮(zhèn)、泗綸圩、羅定縣幅強(qiáng)風(fēng)化區(qū)填圖試點(diǎn)工作，工作區(qū)內(nèi)整體為淺覆蓋，覆蓋層以原地風(fēng)化層為主，其次為第四系，厚達(dá)3～30 m，工作過(guò)程中遇到準(zhǔn)確識(shí)別巖性、準(zhǔn)確劃分地質(zhì)界線和如何保證填圖精度等難題。因此，如何在強(qiáng)風(fēng)化區(qū)利用區(qū)域地球化學(xué)資料，合理推斷強(qiáng)風(fēng)化地質(zhì)體的界線，幫助提高填圖工作的效率和精度，是一個(gè)亟待解決的問(wèn)題。本文將重點(diǎn)探討在強(qiáng)風(fēng)化區(qū)地質(zhì)填圖工作中區(qū)域地球化學(xué)數(shù)據(jù)的處理分析和應(yīng)用。

1 地質(zhì)概況

研究區(qū)位于桂西粵東，行政上歸屬?gòu)V東云浮市羅定市、郁南縣和廣西梧州市岑溪縣管轄；在全國(guó)地層區(qū)劃中，隸屬華南地層大區(qū)中的東南地層區(qū)云開(kāi)地層分區(qū)羅定小區(qū)。區(qū)內(nèi)地層廣泛分布，有中上元古界云開(kāi)群，南華系大紺山組，寒武系高灘組、水石組，奧陶系羅洪組、羅東組、東沖組、蘭甕組，志留系大崗頂組、古墓組、連灘組，泥盆系信都組、東崗嶺組，石炭系連縣組、石磴子組，白堊系羅定組、三丫江組、銅鼓嶺組和第四系(見(jiàn)圖1)。區(qū)內(nèi)主要發(fā)育北東—北東東和北西2組斷裂，其中北東—北東東向羅定—廣寧斷裂帶規(guī)模宏大，具淺中層次—淺層次的多期活動(dòng)性，在區(qū)內(nèi)表現(xiàn)為榃濱—千官斷裂，控制了白堊紀(jì)羅定盆地的北西界，也是白堊系與那蓬巖體的邊界。研究區(qū)內(nèi)侵入巖主要分布于羅定盆地北西側(cè)山區(qū)，岀露面積約占工作區(qū)總面積的四分之一，為加里東期、印支期和燕山期構(gòu)造巖漿活動(dòng)產(chǎn)物。

圖1 研究區(qū)地質(zhì)圖Fig.1 Geological map of the study area

根據(jù)前人工作成果，工作區(qū)的侵入體可初步劃分為10個(gè)巖性+時(shí)代填圖單位(見(jiàn)表1)，主要為酸性的花崗巖類。其中印支期那蓬巖體出露范圍最大，其次為燕山晚期八簾山巖體，加里東期和燕山早期巖體零星分布。從造巖礦物組成上看，主要由長(zhǎng)石(斜長(zhǎng)石、鉀長(zhǎng)石)、石英、黑云母和少量的副礦物組成。

表1 研究區(qū)侵入巖填圖單位一覽

根據(jù)1∶200000羅定幅區(qū)調(diào)(1962)，廣東省巖石地層(1996)，1∶250000陽(yáng)春幅區(qū)調(diào)修測(cè)(2004)，區(qū)內(nèi)出露地層、巖漿巖分布如圖1所示。

研究區(qū)地處北回歸線南側(cè)，屬南亞熱帶季風(fēng)氣候區(qū)，發(fā)育山地、盆地、丘陵、平原等4種地貌。第四紀(jì)以來(lái)，氣候溫暖濕潤(rùn)，化學(xué)風(fēng)化強(qiáng)烈，地表覆蓋可達(dá)3～30 m。山地一般出露基巖露頭；丘陵一般為殘坡積物，土壤層較厚，基巖露頭零星分布，植被特別發(fā)育，通行困難；盆地、平原區(qū)為沖洪積物，多為田地，地層露頭罕見(jiàn)。

由于侵入巖類化學(xué)成分相當(dāng)均一，而沉積巖的巖石組合比較多樣，造成化學(xué)特征上也相對(duì)復(fù)雜，本文主要用區(qū)域化探數(shù)據(jù)的處理分析進(jìn)行侵入巖體的識(shí)別和劃分。部分侵入體規(guī)模比較小，在討論部分對(duì)其進(jìn)行了適當(dāng)?shù)臍w并。歸并后燕山晚期的侵入體為γK2，以八簾山巖體為代表；燕山早期為ηJ，以筋竹巖體為代表；海西—印支期為ηγT，那蓬巖體；加里東期為ηγS1，泗綸巖體。

2 利用區(qū)域化探資料推斷地質(zhì)體

2.1 工作原理

根據(jù)多元素區(qū)域地球化學(xué)異?；虮尘翱梢詤^(qū)分不同的地質(zhì)體，其主要依據(jù)是元素的地球化學(xué)性質(zhì)。不同性質(zhì)的地質(zhì)體，具有不同的多元素組合和含量特征。即使是同一性質(zhì)的地質(zhì)體，由于其所處的地質(zhì)地球化學(xué)背景不同，也會(huì)具有不同的元素組合和含量特征。以區(qū)域地球化學(xué)資料為基礎(chǔ)，依據(jù)元素的地球化學(xué)性質(zhì)，利用多元素地球化學(xué)指紋特征來(lái)識(shí)別地質(zhì)過(guò)程，能夠深化對(duì)地球化學(xué)異常的認(rèn)識(shí)，為區(qū)域地質(zhì)填圖工作提供有用的基礎(chǔ)地質(zhì)信息。不同構(gòu)造單元以及同一構(gòu)造單元的不同構(gòu)造階段具有不同的地球化學(xué)特征[10]。

一般來(lái)說(shuō)，依據(jù)水系沉積物測(cè)量資料比依據(jù)基巖測(cè)量資料進(jìn)行基礎(chǔ)地質(zhì)研究要復(fù)雜得多，加之水系沉積物近似于取樣點(diǎn)上游土壤、風(fēng)化產(chǎn)物和巖石的復(fù)合樣品，因此，它對(duì)某些小規(guī)模構(gòu)造特征難以反映出來(lái)。由于水系沉積物存在一定距離的遷移，導(dǎo)致元素的特征規(guī)律發(fā)生一定的偏移。相對(duì)而言，同一巖體在一定區(qū)域內(nèi)，其巖性、礦物成分較為均一，雖然其在后期遭受的風(fēng)化作用(包括地形、降雨、植被、潛水面、pH值等因素)有所差異，但其風(fēng)化過(guò)程、風(fēng)化產(chǎn)物具有一定的相似性，故其在化學(xué)成分上應(yīng)該有所體現(xiàn)。本文主要探討區(qū)域地球化學(xué)數(shù)據(jù)在識(shí)別不同侵入巖體上的效果。

在風(fēng)化過(guò)程中，關(guān)于花崗巖主要造巖礦物演化序列的觀點(diǎn)主要包括：長(zhǎng)石風(fēng)化產(chǎn)物有①鉀長(zhǎng)石→白云母→伊利石→高嶺石[16]；②斜長(zhǎng)石→非晶物質(zhì)→高嶺石→三水鋁石[17]；③斜長(zhǎng)石→水云母→1.4 nm過(guò)渡礦物→蒙皂石[17]；④長(zhǎng)石→蒙脫石+伊利石→高嶺石+埃洛石→硅鋁土[18]。黑云母的風(fēng)化產(chǎn)物主要有①黑云母→蛭石→蒙脫石→高嶺石[16]；②黑云母→水黑云母→黑云母/蛭石間層礦物→蛭石[19]；③黑云母→蛭石+綠泥石→伊利石/綠泥石間層礦物+高嶺石[20]。在原生礦物向次生礦物轉(zhuǎn)變的途徑方面也有不同的看法，如：黑云母經(jīng)過(guò)混層礦物階段轉(zhuǎn)變成蛭石或者直接轉(zhuǎn)變成蛭石；白云母可以不經(jīng)過(guò)中間相直接轉(zhuǎn)變成高嶺石。張?zhí)鞓?lè)等[21]認(rèn)為長(zhǎng)石既可以經(jīng)由水鋁英石轉(zhuǎn)變?yōu)楦邘X石，也可以直接發(fā)生固相轉(zhuǎn)變而形成高嶺石。張汝藩[22]則明確指出，長(zhǎng)石在不同條件下風(fēng)化形成不同的黏土礦物，而不是遵循某一固定的礦物變化模式。長(zhǎng)石風(fēng)化過(guò)程大都經(jīng)歷一個(gè)復(fù)雜的中間轉(zhuǎn)化階段并形成“最終”的產(chǎn)物，這些“最終”產(chǎn)物既可以是高嶺石，也可以是埃洛石或蒙脫石。

從化學(xué)成分上看，風(fēng)化過(guò)程是堿金屬元素、堿土金屬元素等化學(xué)性質(zhì)活潑的元素首先發(fā)生流失，其次較活潑元素流失，最后剩余Fe、Ti、Al等不活潑元素。整體上，花崗巖類具有明顯富集強(qiáng)不相容元素、相容元素含量水平相對(duì)較低的特點(diǎn)。在全國(guó)地球化學(xué)圖中云南西部地區(qū)的花崗巖類侵入體具有顯著富K2O、Th、U、La、Y、Zr而貧Co、Ni、V、Cr、Ti、Fe2O3的特征。向運(yùn)川等[12]基于云南西部地區(qū)區(qū)域化探數(shù)據(jù)，利用因子分析確定了花崗巖類的高場(chǎng)強(qiáng)元素組合(F2)和相容元素組合(F1)2個(gè)公因子：F2=0.87Th+0.86Y+0.77U+0.77Zr+0.67La +0.61K2O+0.58Al2O3+0.53Be，F(xiàn)1=0.95Fe2O3+0.93V+0.93Ti+0.92Co+0.81Cr+0.80Ni。并利用二者因子得分比值(F2/F1)構(gòu)建了推斷花崗巖類侵入體的區(qū)域地球化學(xué)綜合指標(biāo)和推斷模型。

2.2 采用的方法及結(jié)果

從區(qū)域地質(zhì)圖(見(jiàn)圖1)上看，研究區(qū)具有以下特征：地質(zhì)體的分布整體上受北東向構(gòu)造控制，中部為北東向展布的海西—印支期侵入巖(即那蓬巖體)和白堊系紅盆，西南部為云開(kāi)群和志留系侵入體，東北角為奧陶系、志留系、泥盆系地層和第四系覆蓋，東南角為石炭系喀斯特和云開(kāi)群，南華系地層，西北部主要為燕山早期巖體侵入，中南部為燕山晚期巖體侵入(即八簾山巖體)。

1989年，廣東省地礦局區(qū)調(diào)隊(duì)完成《1∶200000羅定幅地球化學(xué)圖說(shuō)明書(shū)》，其中落入工作區(qū)內(nèi)的共478個(gè)采樣點(diǎn)，臨近點(diǎn)84個(gè)。本次工作總計(jì)選取了此562個(gè)點(diǎn)進(jìn)行地球化學(xué)分析，主要采用地球化學(xué)圖(元素等值線圖)，在此基礎(chǔ)上探討地球化學(xué)元素對(duì)各個(gè)地質(zhì)體(地層、侵入巖)的識(shí)別程度及有效性。數(shù)據(jù)高值采用平均值(X)加3倍標(biāo)準(zhǔn)方差(3S)替代，其中K2O、Li、U、La、Y、Zr等元素效果較好，其地球化學(xué)特征見(jiàn)表2。

2.2.1 K2O數(shù)據(jù)特征

區(qū)內(nèi)K2O最小值0.12%，最大值7.02%，由于幾個(gè)高值(極值)位于臨近區(qū)域且分散，采用X+3S高值替代。替代后最小值0.12%，最大值4.27%，均值(X)2.01%，標(biāo)準(zhǔn)方差(S)0.70%。落入X±S、X±2S、X±3S范圍的頻率為分別為74.42%、94.84%、98.04%，數(shù)據(jù)總體較為集中。

表2 元素地球化學(xué)特征

注：樣本數(shù)N=562；X—均值；S—標(biāo)準(zhǔn)方差；F(X±S)—落入X±S的頻率，%；K2O單位為%，其他為10-6

從K2O地球化學(xué)圖(見(jiàn)圖2)來(lái)看，依據(jù)等值線梯度變化，以>2.00%(均值)等值線為界，基本沿北東走向的歷洞鎮(zhèn)—千官鎮(zhèn)—榃濱鎮(zhèn)一線，明顯將研究區(qū)分成了西北中高值區(qū)和東南低值區(qū)。西北部高值區(qū)以>2.90%為界線，劃分出西北角高值區(qū)；東南部K2O值整體較低，但從金銀潭水庫(kù)沿南江沿生江鎮(zhèn)—附城鎮(zhèn)—大灣鎮(zhèn)一線，出現(xiàn)中值區(qū)，且主要沿河流分布，表明K2O沿水系遷移較強(qiáng)。

圖2 研究區(qū)K2O地球化學(xué)圖Fig.2 Geochemical map of K2O in the study area

2.2.2 Li數(shù)據(jù)特征

區(qū)內(nèi)Li元素最大值129.30×10-6，故采用X+3S高值替代。替代后最小值8.70×10-6，最大值78.53×10-6，均值(X)28.10×10-6，標(biāo)準(zhǔn)方差(S)14.33×10-6。其中數(shù)個(gè)高值主要出現(xiàn)在晚白堊世花崗斑巖(γπK2)中，應(yīng)為花崗斑巖特征屬性。落入X±S、X±2S、X±3S范圍的頻率為分別為82.21%、93.59%、96.79%，數(shù)據(jù)總體較為集中。

在Li地球化學(xué)圖(見(jiàn)圖3)中，依據(jù)等值線梯度變化，以>40×10-6等值線為界，在東北部沿歷洞鎮(zhèn)—千官鎮(zhèn)—榃濱鎮(zhèn)一線至大方鎮(zhèn)區(qū)域和中南部金銀河水庫(kù)周邊，為明顯的高值區(qū)，其余為中低值區(qū)。中南部金銀河水庫(kù)高值區(qū)向北東拖尾現(xiàn)象明顯，可能指示其下存在隱伏巖體或是水系集中區(qū)。

圖3 研究區(qū)Li地球化學(xué)圖Fig.3 Geochemical map of Li in the study area

2.2.3 U數(shù)據(jù)特征

U最高值33.00×10-6，采用X+3S高值替代。替代后最小值0.25×10-6，最大值12.80×10-6，均值(X)4.25×10-6，標(biāo)準(zhǔn)方差(S)2.48×10-6。U落入X±S、X±2S、X±3S范圍的頻率為分別為78.47%、95.02%、98.22%，數(shù)據(jù)總體較為集中。

從地球化學(xué)圖(見(jiàn)圖4)上來(lái)看，依據(jù)等值線梯度變化，以>5×10-6等值線為界，沿北東走向，中部和西北部為高值區(qū)，高值區(qū)沿北東向呈串珠狀分布。沿千官鎮(zhèn)—榃濱鎮(zhèn)一線可劃分西南部榃濱—泗綸次高值區(qū)，以3.75×10-6～5×10-6范圍為界。

圖4 研究區(qū)U地球化學(xué)圖Fig.4 Geochemical map of U in the study area

2.2.4 La元素?cái)?shù)據(jù)特征

La最高值160.00×10-6，采用X+3S高值替代。替代后最小值3.00×10-6，最大值131.70×10-6，均值(X)52.16×10-6，標(biāo)準(zhǔn)方差(S)22.99×10-6。U落入X±S、X±2S、X±3S范圍的頻率為分別為77.04%、94.48%、97.33%，數(shù)據(jù)總體較為集中。

從地球化學(xué)圖(見(jiàn)圖5)上來(lái)看，依據(jù)等值線梯度變化，以>60×10-6等值線為界，沿北東走向，中西部為高值區(qū)，中東部為低值區(qū)，高值區(qū)呈北東向呈串珠狀分布，沿千官鎮(zhèn)—榃濱鎮(zhèn)一線可劃分兩部分。以<20×10-6等值線為界，中南部金銀河水庫(kù)周邊為明顯的低值區(qū)。

圖5 研究區(qū)La地球化學(xué)圖Fig.5 Geochemical map of La in the study area

2.2.5 Y數(shù)據(jù)特征

Y最大值202×10-6，采用X+3S高值替代。替代后Y最小值5.00×10-6，最大值82.85×10-6，均值(X)30.05×10-6，標(biāo)準(zhǔn)方差(S)14.78×10-6，落入X±S、X±2S、X±3S范圍的頻率為分別為77.41%、94.85%、97.70%，數(shù)據(jù)總體較為集中。

在Y元素地球化學(xué)圖(見(jiàn)圖6)中，依據(jù)等值線梯度變化，以>32×10-6等值線為界，沿北東方向，可以分為中部和中南部金銀河水庫(kù)高值區(qū)，其余為中低值區(qū)。中部高值區(qū)沿千官鎮(zhèn)—榃濱鎮(zhèn)一線可進(jìn)一步劃分中部和西南2個(gè)高值區(qū)。

圖6 研究區(qū)Y地球化學(xué)圖Fig.6 Geochemical map of Y in the study area

2.2.6 Zr元素?cái)?shù)據(jù)特征

Zr最大值1353×10-6，用X+3S高值替代。替代后Zr最小值81.00×10-6，最大值877.00×10-6，均值(X)417.81×10-6，標(biāo)準(zhǔn)方差(S)140.58×10-6，Zr落入X±S、X±2S、X±3S范圍的頻率為分別為76.16%、93.60%、97.87%，數(shù)據(jù)總體較為集中。

在地球化學(xué)圖(見(jiàn)圖7)中，依據(jù)等值線梯度變化，以>420×10-6等值線為界，可以劃分東北、中西部高值區(qū)，整體沿北東向呈串珠狀分布；以<240×10-6等值線為界，可劃分出中南部金銀潭水庫(kù)低值區(qū)。

圖7 研究區(qū)Zr地球化學(xué)圖Fig.7 Geochemical map of Zr in the study area

此外，Nb、Ti地球化學(xué)圖與Zr的比較近似，在中部為高值區(qū)，在中南部金銀潭水庫(kù)地區(qū)為低值區(qū)。

2.3 典型地質(zhì)體的地球化學(xué)特征及識(shí)別

對(duì)比以上K2O等6種元素的地球化學(xué)圖，根據(jù)等值線梯度變化，基本可以將研究區(qū)分成西南部1區(qū)、中部2區(qū)、西北部3區(qū)、中南部4區(qū)等4個(gè)地球化學(xué)分區(qū)，其中2區(qū)以榃濱以東為界，可以分成2-1，2-2兩個(gè)小區(qū)。通過(guò)與1∶200000羅定幅地質(zhì)圖的對(duì)比，1區(qū)主要為加里東期泗綸巖體分布區(qū)，2區(qū)主要為海西—印支期那蓬巖體分布區(qū)，3區(qū)主要為燕山早期筋竹巖體分布區(qū)，4區(qū)主要為燕山晚期八簾山巖體分布區(qū)。上述K2O等6種元素的地球化學(xué)圖(見(jiàn)圖2—圖7)中多數(shù)表現(xiàn)出沿北東走向的分界線為千官—榃濱斷裂帶所在位置，表明以上幾種化學(xué)元素可以很好地識(shí)別出加里東期、海西—印支期、燕山早期和燕山晚期的侵入巖。不同時(shí)代侵入巖的地球化學(xué)特征見(jiàn)表3。

表3 不同時(shí)代侵入巖地球化學(xué)判別表

為了檢驗(yàn)圈定的地質(zhì)體及界線的實(shí)際效果并對(duì)化學(xué)模型進(jìn)行修正，選擇部分點(diǎn)位進(jìn)行了實(shí)地野外驗(yàn)證。在研究區(qū)中部和南部的等值線密集區(qū)(位置見(jiàn)圖8)進(jìn)行了實(shí)地考察，其中生江鎮(zhèn)南部婆髻山考察點(diǎn)處風(fēng)化層較厚，可達(dá)10～20 m，為灰白色含石英砂土，表面風(fēng)化為紫紅色，手搓易碎，遇水崩解，為全風(fēng)化花崗類巖石(見(jiàn)圖9)。通過(guò)槽型鉆鉆進(jìn)，發(fā)現(xiàn)了少量中等風(fēng)化殘塊，斑晶為石英和長(zhǎng)石，其中石英呈中粒六方雙錐狀，長(zhǎng)石已基本高嶺石化，保存晶形假象。綜合以上，定名為強(qiáng)風(fēng)化—全風(fēng)化花崗斑巖。野外驗(yàn)證表明，根據(jù)地球化學(xué)特征對(duì)巖體及界線的推斷效果是比較好的。

圖8 6元素地球化學(xué)侵入體推斷圖Fig.8 Inferred intrusive rocks according to six elements

圖9 生江鎮(zhèn)婆髻山白堊系花崗斑巖(照片鏡向100°)Fig.9 Photos of the Cretaceous Granite porphyry at Shengjiang Town

值得注意的是，1∶200000水系沉積物化學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)可以用來(lái)推斷地質(zhì)界線，但對(duì)地質(zhì)特征反映的精度上還有所欠缺；1∶50000區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作需使用同等或更大比例尺的地球化學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)，且對(duì)于沉積地層的識(shí)別較差，尚需要進(jìn)一步的研究。

3 結(jié)論

利用1∶200000區(qū)域化探數(shù)據(jù)，在強(qiáng)烈風(fēng)化的研究區(qū)內(nèi)，可以很好地識(shí)別出花崗巖類侵入體，且可以區(qū)分加里東期、海西—印支期、燕山早期和燕山晚期的侵入體。

利用區(qū)域化探數(shù)據(jù)，充分提取地質(zhì)填圖信息，可以提高地質(zhì)填圖的質(zhì)量和速度。

由于水系沉積物近似于取樣點(diǎn)上游土壤、風(fēng)化產(chǎn)物和巖石的復(fù)合樣品，因此以水系沉積物測(cè)量的地球化學(xué)資料為依據(jù)來(lái)識(shí)別地質(zhì)體就尤為復(fù)雜，而且對(duì)某些小規(guī)模地質(zhì)體很難識(shí)別。1∶200000水系沉積物測(cè)量數(shù)據(jù)能夠反映主要地質(zhì)體的差異，可以用來(lái)推斷地質(zhì)界線，但對(duì)地質(zhì)特征反映的精度上難以滿足工作的需要，1∶50000區(qū)域地質(zhì)礦產(chǎn)調(diào)查工作應(yīng)當(dāng)使用同等或更大比例尺的地球化學(xué)測(cè)量數(shù)據(jù)。

本次主要采用的是單元素特征組合來(lái)識(shí)別區(qū)分侵入巖體。如何采用元素組特征、元素比值等其他指標(biāo)，結(jié)合聚類分析、因子分析等方法來(lái)分析數(shù)據(jù)，及如何識(shí)別地層等問(wèn)題還需要進(jìn)一步的研究。

致謝 武漢地質(zhì)調(diào)查中心的陳希清研究員、柯賢忠博士在數(shù)據(jù)處理等方面提出了很多有益的建議，在此表示感謝！

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APPLICATION OF REGIONAL GEOCHEMICAL DATA IN GEOLOGICAL MAPPING IN STRONGLY WEATHERED AREA IN SOUTHERN CHINA

WU Jun1, BU Jian-jun1, XIE Guo-gang1, PENG Xing-fang2

(1.WuhanCenterofGeologicalSurvey,CGS,Wuhan430205,China；2.StateKeyLaboratoryofBiogeologyandEnvironmentalGeology,ChinaUniversityofGeosciences，Wuhan430074，China)

Since Regional Geochemistry-National Reconnaissance Program (RGNR) carried out in 1978，the immense amount of geochemical data obtained played a big role in mineral exploration, environmental, ecological and agricultural studies, but its application in geological mapping was quite less. In southern China, granites are widespread and covered by thick intense chemical weathered layers and vegetations, which severely affected the speed and accuracy of geological mapping. Some geochemical maps prepared by using regional geochemical data showed a significant geochemical partition. According to field validation, the chemical zones coincide well with the outcrops of granitic intrusions of different ages. So this can increases the efficiency and accuracy of geological mapping in strongly weathered areas.

regional geochemical; strongly weathering; geological mapping method; South China

1006-6616(2016)04-0955-12

2016-09-16

中國(guó)地質(zhì)調(diào)查局地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目“特殊地質(zhì)地貌區(qū)填圖試點(diǎn)”(DD20160060)，“廣東1∶5萬(wàn)筋竹圩、泗綸圩、羅定縣幅強(qiáng)烈風(fēng)化區(qū)填圖試點(diǎn)”(12120114005901)，“珠三角陽(yáng)江—珠海地區(qū)海岸帶1∶5萬(wàn)填圖試點(diǎn)”(DD20160064)

吳俊(1983-)，男，湖北武漢人，助理研究員，碩士，主要從事區(qū)域地質(zhì)調(diào)查和地層古生物研究工作。E-mail：258155816@qq.com

卜建軍(1972-)，男，高級(jí)工程師，主要從事區(qū)域地質(zhì)和地層古生物方面的研究工作。E-mail：jianjunbu@cug.edu.cn

P623；P632

A