環(huán)江縣茶洞礦區(qū)地球化學(xué)異常特征及評價

劉枝農(nóng)

摘要：茶洞礦區(qū)為新近勘查的鉛鋅礦點。礦區(qū)位于桂北多金屬成礦帶，成礦條件優(yōu)越。礦區(qū)元素異常特征表現(xiàn)為：①元素異常展布與地層走向基本一致；②Pb、Zn、As、Sb、W元素異常強度高，規(guī)模大，套合較好；③Pb、Zn元素異常與地層、構(gòu)造關(guān)系密切，且異常中心發(fā)現(xiàn)少量褐鐵礦化、黃鐵礦化，能很好地指示下一步的找礦工作。

關(guān)鍵詞：茶洞；地球化學(xué)；元素異常特征

茶洞礦區(qū)為新近設(shè)立的鉛鋅礦勘查區(qū)。礦區(qū)位于揚子陸塊西南緣的桂北隆起與南華活動帶的桂中凹陷交界部位，屬于桂北多金屬成礦帶，成礦條件優(yōu)越。前人對礦區(qū)開展過小比例尺地質(zhì)、化探等工作，但找礦效果不理想，本次開展了1∶1萬土壤地球化學(xué)測量，異常效果較好。對指導(dǎo)下一步找礦工作提供了思路。

1.地質(zhì)背景

礦區(qū)地層以中泥盆統(tǒng)東崗嶺組（D2d）為主，巖性主要為微晶灰?guī)r、泥巖、生物碎屑灰?guī)r、白云巖、生物碎屑白云巖等，白云巖、生物碎屑白云巖與地球化學(xué)異常關(guān)系密切。此外還出露少量石炭系地層，巖性以灰?guī)r、碎屑巖為主。

礦區(qū)整體呈單斜構(gòu)造，為建旺背斜東翼，地層傾向109°～114°，傾角20°～25°；發(fā)育北北東向張性斷裂，傾角較陡，具有導(dǎo)礦構(gòu)造的特征，且與地球化學(xué)異常關(guān)系密切；少量后期形成的東西向斷裂。無巖漿巖出露。

地表礦化較弱，僅發(fā)現(xiàn)幾處黃鐵礦化、褐鐵礦化，蝕變以白云巖、硅化為主。礦化點處均有地球化學(xué)異常。

2.土壤樣品采集與測試方法

根據(jù)地質(zhì)測量所確定的構(gòu)造線方向和重點區(qū)段，選取了區(qū)內(nèi)約8km2開展了1∶1萬土壤地球化學(xué)測量工作，采樣為規(guī)則測網(wǎng)，測線方向為120°，網(wǎng)度200×40（m），樣品數(shù)量計863件。樣品采自B層，烘干過篩取-80目粒度作為分析樣品（樸壽成，2009；楊小峰，2007）。

土壤樣品分析工作由中國有色金屬桂林礦產(chǎn)地質(zhì)測試中心承擔(dān)完成。分析元素9種（Cu、Pb、Zn、Ag、W、As、Sb、Bi、Hg），其中As、Sb用原子熒光光譜法（AFS），其余元素采用等離子體質(zhì)譜法（ACP-MS）分析。

3.土壤地球化學(xué)測量結(jié)果與討論

3.1土壤地球化學(xué)特征

根據(jù)勘查地球化學(xué)中已有的定義及統(tǒng)計公式，對茶洞礦區(qū)863件土壤樣品的原始數(shù)據(jù)進(jìn)行了統(tǒng)計分析。利用迭代剔除法，逐步剔除大于平均值加3倍標(biāo)準(zhǔn)離差的特高值后，計算出全區(qū)各元素的背景平均值（X）和標(biāo)準(zhǔn)離差（σ），再根據(jù)T=X+2σ求得元素的異常下限，富集系數(shù)=平均值/地殼豐度；變異系數(shù)=標(biāo)準(zhǔn)離差/平均值。根據(jù)統(tǒng)計結(jié)果顯示（表1），元素Sb、As、W、Zn、Pb、Hg的富集系數(shù)較大，Zn、Ag、Pb、As、Cu的標(biāo)準(zhǔn)離差較大，Zn、Bi、Pb、Cu、As的變化系數(shù)較大，說明Sb、As、Cu、Zn、Pb等元素在土壤中發(fā)生了較強的次生富集，局部形成了富集礦化，而其他元素在土壤中的分布則較為均勻。

運用GeoIPAS2.0軟件對礦區(qū)原始數(shù)據(jù)進(jìn)行相關(guān)分析（表2），從分析結(jié)果可以看出，成礦主元素Pb、Zn與Ag、Bi、Hg成正相關(guān)關(guān)系，其中Pb、Zn、Ag、Bi、Hg的相關(guān)性較高，AS與Sb的相關(guān)性系數(shù)最大，Ag與Sb的相關(guān)性系數(shù)最小。

為進(jìn)一步了解礦區(qū)不同元素之間的地球化學(xué)特征，應(yīng)用SPSS軟件對礦區(qū)863件樣品原始數(shù)據(jù)進(jìn)行R型聚類分析，得出聚類分析系譜圖（圖1）。在聚類過程中，元素As、Sb、W最先聚類，其次是Bi、Hg、Pb、Zn，最后是Ag、Cu。依據(jù)元素聚類次序可將9個元素分為3個組合，第一組由Sb、As、W組成，第二組由Bi、Hg、Pb、Zn組成，第三組由Ag、Cu組成。

3.2元素異常特征

為了探討礦區(qū)土壤中元素異常在平面上的分布特征與規(guī)律，應(yīng)用GeoIPAS2.0軟件繪制了區(qū)內(nèi)Pb、Zn等九種元素地球化學(xué)異常圖（圖2）。從圖2可以看出，礦區(qū)土壤地球化學(xué)元素異常以Pb、Zn為主，伴生As、Sb、W，局部疊加Ag、Cu異常。其中Pb、Zn、As、Sb、W的異常形態(tài)較規(guī)則，且Pb、Zn分布較為集中，濃度分帶清晰，具多個異常中心，主要分布于白云巖及與微晶灰?guī)r接觸帶附近，濃度中心主要分布在白云巖及附近的斷層中，表明異常與白云巖、斷裂構(gòu)造關(guān)系密切；As、Sb、W的異常形態(tài)相似度較高，且與主成礦元素Pb、Zn疊加程度也較高；Cu、Ag、Hg的異常分布較分散，呈串珠狀，與主成礦元素疊加程度低，多分布在其外圍，即遠(yuǎn)離白云巖的微晶灰?guī)r中，與成礦關(guān)系不大。Bi的異常中心較少，與主異常中心距離較遠(yuǎn)。

整體而言，礦區(qū)Pb、Zn、As、Sb、W元素異常強度高，規(guī)模大，具有較好的套合性，異常分布范圍與白云巖的分布范圍基本一致，且與斷裂構(gòu)造關(guān)系密切。主成礦元素異常中心在地表可見少量褐鐵礦化及少量黃鐵礦化，具有很好的找礦指示作用。

此外，礦區(qū)元素異常具有明顯的分帶特征，呈橢圓狀展布，長軸方向與地層走向基本一致。

4.結(jié)論

整體而言，礦區(qū)元素異常具有明顯的分帶特征，呈橢圓狀展布，方向與地層走向基本一致。

茶洞礦區(qū)土壤地球化學(xué)異常較好。Pb、Zn、As、Sb、W元素異常強度高，規(guī)模大，具有較好的套合性。

Pb、Zn元素異常與地層、構(gòu)造關(guān)系密切，且異常中心發(fā)現(xiàn)少量褐鐵礦化、黃鐵礦化，說明異常具有很好的找礦指示作用。

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