廣西博白地區(qū)地球化學(xué)特征及其指示意義

丁偉品， 汪斯毓， 劉　勝， 黃　誠(chéng), 詹華思, 何　波

(武警黃金第九支隊(duì)，海口　571127)

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廣西博白地區(qū)地球化學(xué)特征及其指示意義

丁偉品， 汪斯毓， 劉勝， 黃誠(chéng), 詹華思, 何波

(武警黃金第九支隊(duì)，?？?71127)

摘要：廣西博白地區(qū)位于欽杭成礦帶西段，處于有利成礦位置，通過(guò)1:50 000水系沉積物測(cè)量和1:10 000土壤異常查證結(jié)果表明，區(qū)內(nèi)以鎢、錫富集為特征，主要受博白-岑溪斷裂帶控制，沿(斑狀)堇青黑云二長(zhǎng)花崗巖與志留系接觸帶展布，為含礦熱液沿不同巖性接觸帶充填和交代引起，顯示出較好的鎢、錫找礦前景。

關(guān)鍵詞：元素分布規(guī)律； 地球化學(xué)特征； 找礦遠(yuǎn)景區(qū)； 廣西博白

0引言

工作區(qū)地處欽杭成礦帶西段，位于桂東地區(qū)，行政區(qū)劃隸屬玉林市博白縣管轄，位于玉林市西南。1991年廣西壯族自治區(qū)地球物理探礦隊(duì)一分隊(duì)完成了靈山幅1∶200 000區(qū)域化探掃面工作，初步查明了工作區(qū)地球化學(xué)背景及特征，圈出了各類化探異常。為進(jìn)一步縮小化探異常區(qū)域，提供找礦遠(yuǎn)景區(qū)，對(duì)博白地區(qū)開展了1∶50 000水系沉積物測(cè)量工作，圈定異常區(qū)域并對(duì)異常區(qū)域開展1∶10 000土壤地球化學(xué)測(cè)量工作進(jìn)行查證，分析元素的分布特征和相關(guān)性，結(jié)合區(qū)內(nèi)元素分布特征，探討找礦前景。

1地質(zhì)概況

工作區(qū)位于南華準(zhǔn)地臺(tái)欽州殘余地槽、博白凹陷和六萬(wàn)大山隆起的交界部位，出露的地層主要為沿博白—岑溪大斷裂帶南東側(cè)及六萬(wàn)山幅東部出露的志留系砂、頁(yè)巖，六萬(wàn)山幅東北角出露少量的泥盆系灰?guī)r等，博白縣幅東南部出露白堊系的砂、礫巖及火山角礫巖，博白縣幅東部地區(qū)多為第四系(圖1)。本區(qū)巖漿活動(dòng)具多旋回特點(diǎn)，二疊紀(jì)、三疊紀(jì)、白堊紀(jì)均有，其中以三疊紀(jì)活動(dòng)最為強(qiáng)烈。早二疊世侵入巖巖性為中細(xì)粒(斑狀)堇青黑云花崗閃長(zhǎng)巖，出露于博白縣幅、六萬(wàn)山幅西部一帶，早三疊世(斑狀)堇青黑云二長(zhǎng)花崗巖出露于博白縣幅中部，博白—岑溪大斷裂北西側(cè)及六萬(wàn)山幅大部分地區(qū)，呈北東—南西方向展布。變質(zhì)巖主要為沿博白—岑溪大斷裂分布的糜棱巖帶和少量其他動(dòng)力變質(zhì)巖以及志留系與早三疊世巖漿巖接觸帶分布的熱液接觸變質(zhì)巖。

總的構(gòu)造線呈北東—南西向。加里東運(yùn)動(dòng)以緊密褶皺為主，少量斷裂開始發(fā)育于褶皺帶邊緣。華力西期以震蕩運(yùn)動(dòng)為特征，印支運(yùn)動(dòng)褶皺強(qiáng)烈，斷裂發(fā)育，巖漿活動(dòng)強(qiáng)烈且廣泛，并伴隨以鎢、錫為主的熱液成礦。燕山運(yùn)動(dòng)褶皺平緩，使早期斷裂復(fù)活，巖漿活動(dòng)頻繁，伴隨銅、鉛、鋅、銻等熱液成礦。喜馬拉雅期以升降運(yùn)動(dòng)為主，產(chǎn)生少量東西向和北西向斷裂，主要的構(gòu)造有浦北復(fù)式背斜和頓谷大斷層[1]。

圖1　工作區(qū)地質(zhì)及交通示意圖Fig．1　Schematic diagram of geogly and traffic in work area

2地球化學(xué)特征

2.1區(qū)域地球化學(xué)特征

對(duì)廣西博白地區(qū)4 353件水系沉積物樣品(包括少部分水系不發(fā)育區(qū)土壤樣品)測(cè)試數(shù)據(jù)進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析，以Au、Ag、As、Sb、B、Hg、Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Bi、Cr、Ni、Co、Cd、Mn、La、Ce、Ti共21種元素與廣西區(qū)域背景、全國(guó)水系沉積物背景值及陸殼元素含量(表1)比較發(fā)現(xiàn)：工作區(qū)相比于廣西區(qū)域背景值，富集數(shù)(K1=博白地區(qū)背景值/廣西區(qū)域背景值)大于“1”，即呈富集趨勢(shì)的元素有As、Bi、La、Pb、Sb、Sn、W，最富集的元素是Sn，富集系數(shù)達(dá)2.51，其次是W，富集系數(shù)為1.97，其余12種(不計(jì)B和Ce)元素均相對(duì)貧化；相比于全國(guó)水系沉積物背景值，富集系數(shù)(K2=博白地區(qū)背景值/全國(guó)水系沉積物)大于“1”，即呈富集趨勢(shì)的元素有As、B、Bi、La、Pb、Hg、Sb、Sn、W，最富集的元素是B，富集系數(shù)達(dá)2.25，其次是富集系數(shù)分別為1.99、1.69、1.68的Sn、Sb、W，其余11種(不計(jì)Ce)元素均相對(duì)貧化；而相比于陸殼元素豐度，富集系數(shù)(K3=博白地區(qū)背景/陸殼元素含量)大于“1”，即富集趨勢(shì)的元素有As、B、Bi、Hg、Pb、Ce、La、Sb、Sn、W呈富集趨勢(shì),最富集的元素為As、B、Bi、Sb，其含量分別是陸殼元素豐度的10.87、10.46、8.25、8倍，其次為W、Sn，富集系數(shù)分別為4.59、3.58，而Cd、Ti和Zn含量則接近陸殼元素豐度，其余7種元素均呈貧化狀態(tài)，低于陸殼元素豐度[7]。

表1博白地區(qū)與廣西區(qū)域背景、全國(guó)水系沉積物元素含量對(duì)比

Tab.1The comparation of elements background values between Guangxi area and the national with Bobai area

元素博白地區(qū)[4353]廣西區(qū)域背景值[2]全國(guó)水系沉積物[3]陸殼元素含量富集系數(shù)K1富集系數(shù)K2富集系數(shù)K3Au0.971.422.032.500.680.480.39Ag0.0560.0720.0940.070.830.640.86As18.4815.413.291.701.201.3910.87B115.09-51.2511.002.2510.46Bi0.660.450.500.081.471.328.25Cd0.0890.4690.2580.100.190.350.90Ce138.86--60.002.31Co8.5513.713.1024.000.620.650.36Cr46.5658.4567.86126.000.800.690.37Cu14.892325.5625.000.650.580.60Hg0.0750.110.0690.040.731.162.00La61.9142.741.1030.001.451.512.06Mn177.71619728.47716.000.290.240.25Mo0.861.031.131.100.830.760.78Ni15.125.328.6656.000.600.530.27Pb36.8630.429.1914.81.211.262.49Sb2.42.381.420.301.011.698.00Sn8.233.284.132.302.511.993.58Ti407145334459.4140100.900.911.02W4.592.332.731.001.971.684.59Zn56.0583.477.1765.000.670.730.86

注：除Au含量單位為10-9外，其余均為10-6，“—”表示數(shù)據(jù)未收集到，[]內(nèi)為分析樣品數(shù)，下表同。

廣西博白地區(qū)Sb、Mo、Cu、As具有很強(qiáng)的分異性，表明這幾種元素在本區(qū)具有很強(qiáng)的富集和貧化差異，易形成異常區(qū)域，而Au、Ag、B、Pb、Hg、W分異性一般，Zn、Sn、Bi、Cr、Ni、Co、Cd、Mn、La、Ce、Ti分異性較弱(圖2)。

綜合元素富集特征和分異性特點(diǎn)，將博白地區(qū)元素劃分為高含量強(qiáng)分異、高含量中等分異等6種[2](表2)，由表2可以看出，含量高且分異性強(qiáng)的元素為Sb、As，高含量中等分異元素為W、B、Pb、Hg，高含量但分異性弱的元素為Sn、La、Bi，其中As和B為半金屬，而Sb、Pb、Hg、Bi含量和廣西區(qū)域背景值相比普遍不高，具有一定的找礦前景，相比較而言，W、Sn、La則處在全國(guó)甚至廣西高背景值區(qū)，與欽杭成礦帶鎢、錫找礦背景吻合，加上博白地區(qū)有已發(fā)現(xiàn)的鎢、錫礦化點(diǎn)及稀土礦點(diǎn)，綜合區(qū)域成礦地質(zhì)條件、礦床類型和元素富集、離散特征，確定為本地區(qū)的找礦方向?yàn)殒u、錫金屬礦及輕稀土礦[5]。含量較低的Mo和Cu因分異性強(qiáng)局部仍可能成礦，Au、Ag含量偏低，分異性一般，得結(jié)合區(qū)域地質(zhì)環(huán)境分析其成礦前景，Mn、Zn等元素處于低背景值區(qū)且分異性差，沒(méi)有找礦意義[8]。

圖2　元素變異系數(shù)圖Fig．2　The coefficient of variation of elements

分異類型強(qiáng)分異(Cv≥1.2)中等分異(1.2>Cv≥0.75)弱分異(Cv<0.75)高含量(K2≥1)Sb、AsW、B、Pb、HgSn、La、Bi低含量(K2<1)Mo、CuAu、AgTi、Ni、Mn、Cr、Co、Cd、Zn

注：Cv為變異系數(shù)。

2.2元素聚類分析及組合特征

通過(guò)R型聚類分析(圖3)了解廣西博白地區(qū)水系沉積物中W、Sn等21種元素之間的相關(guān)性，分析元素組合與地質(zhì)背景之間的依存關(guān)系，結(jié)合工作區(qū)內(nèi)地質(zhì)、礦床特征及元素異常分布特征，共分為5類[6]：①與中酸性巖漿活動(dòng)關(guān)系密切的W、Sn、Mo、Bi組合，在中酸性侵入巖分布區(qū)不同程度的呈高背景分布，尤其在中酸性侵入巖與圍巖接觸帶附近呈明顯異常顯示，與巖漿熱液礦化活動(dòng)有關(guān)，是區(qū)內(nèi)主要成礦元素；②與巖漿活動(dòng)關(guān)系密切的中低溫?zé)嵋撼傻V元素Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mn、Cd組合，富集規(guī)律較復(fù)雜，其中Au、Pb元素與其他元素相關(guān)性較差，具有單獨(dú)富集的趨勢(shì)，可能與區(qū)域內(nèi)的多期熱液疊加性有關(guān)，主要富集在侵入巖與沉積巖接觸帶內(nèi)或斷裂帶上；③Ce、La輕稀土元素組合，在酸性巖中豐度較高，由于本工作區(qū)內(nèi)出露大量花崗巖的原因，Ce、La含量處在高背景值區(qū)，且出現(xiàn)套合性較好的組合異常，區(qū)內(nèi)的沉積巖中則含量較低，兩者相關(guān)系數(shù)大，在各地質(zhì)單元中分布規(guī)律相近；④與區(qū)內(nèi)中基性、超基性巖漿活動(dòng)關(guān)系密切的Co、Ni、Cr、Ti親鐵元素組合，在工作內(nèi)白堊系西垌組中基性火山巖出露區(qū)域較為富集，地球化學(xué)圖上呈局部高背景或異常顯示，而在酸性侵入巖區(qū)及其他沉積巖區(qū)呈低背景分布；⑤As、Sb、Hg、B組合的四種元素為低溫?zé)嵋撼傻V作用形成的元素組合，在與侵入巖接觸的泥盆系地層中相對(duì)富集，變異系數(shù)都相對(duì)較高，表明這幾種元素與熱液活動(dòng)和構(gòu)造運(yùn)動(dòng)關(guān)系密切，這與W、Sn等高溫元素富集趨勢(shì)一致，反映了巖漿熱液活動(dòng)不同階段的元素富集規(guī)律，可作為鎢、錫找礦指示元素[4]。

圖3　元素R型聚類分析譜系圖Fig．3　R cluster analysis of elements

2.3元素在地層(巖漿巖)中分布規(guī)律

從表3可看出，大部分元素在巖漿巖中的含量要高于沉積巖中元素含量，如Ce、Co、La、Mn、Pb、Ni、Zn、Sn等，這與巖漿巖本身所含的物質(zhì)成分有關(guān)，早二疊世中細(xì)粒(斑狀)堇青黑云花崗閃長(zhǎng)巖和早三疊世(斑狀)堇青黑云二長(zhǎng)花崗巖中各元素含量非常接近，無(wú)明顯差別，以La、B、Co、Cr等過(guò)渡型金屬元素或非金屬元素含量較高為特征，Zn、Mn等貧化元素在侵入巖中含量也略比其他地質(zhì)單元中含量高, Mo、Ti、Co元素在白堊系西垌組中含量明顯高于其他地質(zhì)單元，志留系連灘組中As、Au、Cr元素含量遠(yuǎn)高于其他地質(zhì)單元，Sb元素在白堊系新隆組中明顯富集，而第四系全新統(tǒng)桂平組中元素含量與整個(gè)調(diào)查區(qū)平均值相當(dāng)，富集系數(shù)接近于“1”。從元素離散程度上看，侵入巖中Hg、Pb元素離散程度較大，局部有富集趨勢(shì)，志留系連灘組中Ag、As具有較強(qiáng)的分異性，白堊系新隆組中Cu、As、Sb具有強(qiáng)分異性，白堊系西垌組中As、Sb分異性較強(qiáng)，其他元素離散程度普遍比新隆組低，元素分布較均勻，第四系全新統(tǒng)桂平組中元素分布普遍為均勻型。

表3　各地層(巖漿巖)中元素含量特征

2.4元素空間分布特征

從圖4可以看出，1∶50 000水系沉積物測(cè)量圈定的九處綜合異常中，二個(gè)處于巖漿巖區(qū)，可能與巖石風(fēng)化后蝕變有關(guān)，并且異常非常弱，元素單一；二個(gè)處于白堊系火山巖與沉積巖接觸帶附近，可能與火山巖有關(guān)；剩下的五個(gè)綜合異常均分布在斷裂帶或巖性接觸帶上，其中有三個(gè)是研究區(qū)主要綜合異常之一，且以W、Sn異常為主，各元素異常在空間上基本呈北東向帶狀或面狀展布，這與工作區(qū)的構(gòu)造格架基本一致，W、Sn等多種元素多富集在博白—岑溪大斷裂帶上或早三疊世侵入巖與志留系沉積巖接觸帶上及其附近，反映了區(qū)域內(nèi)成礦元素分布規(guī)律與斷裂帶或巖性接觸帶巖漿熱液活動(dòng)有密切關(guān)系。

圖4　找礦遠(yuǎn)景區(qū)Fig．4　Ore prospecting area

2.5構(gòu)造地球化學(xué)特征

因工作區(qū)分析元素多與該區(qū)主要斷裂帶活動(dòng)有關(guān)，現(xiàn)沿博白縣幅西南角亞山嶺頭至博白縣幅東北角橫嶺一帶，選取了博白—岑溪大斷裂帶附近約52 km2共計(jì)281件樣品進(jìn)行分析，分析其地球化學(xué)特征如表4所示。

從表4可以看出，博白—岑溪大斷裂帶元素分布規(guī)律如下：①W、Sn、Bi高溫?zé)嵋撼傻V元素富集系數(shù)大于“1”，表明這三種元素在斷裂帶相對(duì)富集，W、Sn作為該區(qū)域的主成礦元素，為多金屬礦產(chǎn)的生成提供了物質(zhì)基礎(chǔ)；②Ag、Sb、Pb、B、Cd中低溫?zé)嵋撼傻V元素相對(duì)富集；③Co、Cr、Ni、Ti基性親石元素貧化，這與斷裂帶酸性巖漿上涌或酸性侵入巖與沉積巖交代蝕變，未發(fā)育基性巖石有關(guān)。④Ag、Pb元素變異系數(shù)較大，高于全區(qū)，表明這兩種元素受斷裂帶熱液活動(dòng)控制程度大，利于富集成礦。

3找礦遠(yuǎn)景區(qū)劃分

結(jié)合1∶200 000化探和本次1∶50 000化探資料進(jìn)行異常解釋和推斷，綜合考慮區(qū)域地質(zhì)條件、路線地質(zhì)調(diào)查和礦點(diǎn)檢查工作，共劃分出9處找礦遠(yuǎn)景區(qū)，主要為具有工作價(jià)值的以下4個(gè)遠(yuǎn)景區(qū)(圖4)。

1)雙人頭找礦遠(yuǎn)景區(qū)。位于工作內(nèi)早二疊世侵入巖與志留系沉積巖的接觸帶上，有區(qū)域性斷層穿過(guò)，區(qū)內(nèi)出露的主要巖性為下志留統(tǒng)連灘組二段砂、泥巖和中粒斑狀堇青黑云二長(zhǎng)花崗巖，其次有位于二者接觸帶內(nèi)的接觸變質(zhì)巖，區(qū)內(nèi)有錫礦點(diǎn)和褐鐵礦點(diǎn)，另外還產(chǎn)出銻礦化點(diǎn)，異常元素主要為W、Sn、Au、As、Sb，1∶10 000土壤地球化學(xué)測(cè)量結(jié)果顯示，有面積為0.49 km2的W異常，極大值達(dá)419×10-6，平均值為102.3×10-6，異常形態(tài)極好，濃集中心非常明顯；Sn極大值達(dá)152×10-6，平均值為52.4×10-6，濃集中心明顯，W與Sn異常套和較好，且Sn異常與已知的錫礦點(diǎn)吻合，是尋找鎢、錫礦的有利地段。

2)嶺頭找礦遠(yuǎn)景區(qū)。位于博白縣高屋、利村一帶，處于頓谷大斷層南東側(cè)，下白堊統(tǒng)新隆組下段及其和上白堊統(tǒng)西垌組接觸帶內(nèi)，出露的主要巖性為砂巖、礫巖、含砂礫巖、凝灰角礫巖、角礫凝灰?guī)r等。主要有W、Sn、Bi、Sb異常，呈不規(guī)則狀近東西向展布，1∶10 000土壤地球化學(xué)測(cè)量結(jié)果顯示，W異常極大值為120×10-6，平均值為35.38×10-6，濃度分帶性較好，具有尋找鎢礦的可能。

3)甲嶺找礦遠(yuǎn)景區(qū)。位于博白縣甲嶺、香里弼、利山啟一帶，博白地區(qū)的控制性構(gòu)造：北東至南西向的博白—岑溪大斷裂經(jīng)過(guò)此遠(yuǎn)景區(qū)，垂直大斷裂方向伴有多處逆斷層，構(gòu)造復(fù)雜，大斷裂方向伴有糜棱巖帶，角巖化發(fā)育，出露的地層為下志留統(tǒng)連灘組砂、泥巖、下白堊統(tǒng)新隆組砂、礫巖，侵入巖為早三疊世第一次侵入細(xì)粒(斑狀)堇青黑云二長(zhǎng)花崗巖及第二次侵入的中(細(xì))粒斑狀堇青黑云二長(zhǎng)花崗巖。已知一處Zn金屬量異常點(diǎn)，1∶10 000土壤地球化學(xué)測(cè)量結(jié)果顯示，區(qū)內(nèi)主要有Sn、Bi、Ag、Pb等元素富集，因受構(gòu)造活動(dòng)影響較大，此區(qū)各元素異常點(diǎn)較多，只有一處范圍大、強(qiáng)度較高、濃集中心明顯的Ag、Sb、Pb異常吻合區(qū)域和一處W、Sn異常套合性較好區(qū)域。

表 4　博白—岑溪大斷裂帶元素特征

4)將軍嶺找礦遠(yuǎn)景區(qū)。位于六山村、將軍嶺一帶，頓谷大斷層從該區(qū)南東角穿過(guò)，出露的地層為下志留統(tǒng)連灘組砂巖、泥巖，侵入巖為早三疊世第二次侵入的中(細(xì))粒斑狀堇青黑云二長(zhǎng)花崗巖。附近已知一處W礦化點(diǎn)，1∶10 000土壤地球化學(xué)測(cè)量結(jié)果顯示，區(qū)內(nèi)主要有W、Sn、Bi、As異常，各元素相關(guān)性較差，異常較分散，基本無(wú)吻合現(xiàn)象，主要是分散的W、Sn異常區(qū)域，具有一定的找礦潛力。

4指示意義

1)工作區(qū)以B、Bi、La、Pb、Sn、W等元素富集為特征，其中早二疊世花崗閃長(zhǎng)巖和早三疊世二長(zhǎng)花崗巖元素含量及分布規(guī)律較相近，以La、B、Co、Cr等過(guò)渡型金屬元素或非金屬元素含量較高為特征，并且元素普遍呈均勻型分布，白堊系西垌組主要富集Mo、Ti、Co等元素，白堊系新隆組主要富集Sb元素，志留系連灘組主要富集As、Au、Cr等元素。

2)多金屬以W、Sn為代表具有較好成礦背景，根據(jù)圈定的幾處成礦遠(yuǎn)景區(qū)，找礦方向集中在早三疊世侵入巖與志留系沉積巖接觸帶或博白—岑溪大斷裂附近。

3)1∶50 000水系沉積物測(cè)量圈定多處異常，并經(jīng)1∶10 000土壤地球化學(xué)測(cè)量驗(yàn)證，且已知多處礦(化)點(diǎn)，但找礦效果不明顯，應(yīng)該進(jìn)一步加強(qiáng)綜合異常的地質(zhì)工作，以期尋找突破。

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收稿日期：2015-04-03改回日期：2015-07-02

基金項(xiàng)目:中國(guó)地質(zhì)調(diào)查項(xiàng)目(12120113072000)

作者簡(jiǎn)介：丁偉品(1988-)，男，本科，主要從事勘察區(qū)域地球化學(xué)工作，E-mail:gzsdingewp@126.com。

文章編號(hào)：1001-1749(2016)03-0430-07

中圖分類號(hào)：P 632

文獻(xiàn)標(biāo)志碼：A

DOI：10.3969/j.issn.1001-1749.2016.03.21

Geochemical characteristics and instruction significance of Bobai area in Guangxi province

DING Wei-ping, WANG Shi-yu, LIU Sheng, HUANG Cheng, ZHAN Hua-shi, HE Bo

(No 9 Gold Geological party of CAPF,Haikou571127,China)

Abstract:Bobai area, located in the western of Qinhang Metallogenic belt in Guangxi province, is conductive to formation of the ore. According to the stream sediment survey with 1∶50 000 scale and soil geochemical survey with 1∶1 million scale, the area is characterized by enrichment of Tungsten and tin, which is distribution along with the contact zone between the (porphyritic) cordierite biotite monzonitic granite and the silurian system. It was mainly controlled by the Babai-Cenxi fault zone and formed by the filling and replacement action of the ore-bearing hydrothermal fluid along the contact zone between rocks of different lithologic charac-ters. It shows good ore search prospects for tungsten and tin.

Key words:distribution of element； geochemical characteristics； ore prospecting area； Bobai area in Guangxi province