廣西博白地區地球化學特征及其指示意義

丁偉品， 汪斯毓， 劉　勝， 黃　誠, 詹華思, 何　波

(武警黃金第九支隊，海口　571127)

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廣西博白地區地球化學特征及其指示意義

丁偉品， 汪斯毓， 劉勝， 黃誠, 詹華思, 何波

(武警黃金第九支隊，海口571127)

摘要：廣西博白地區位于欽杭成礦帶西段，處于有利成礦位置，通過1:50 000水系沉積物測量和1:10 000土壤異常查證結果表明，區內以鎢、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。

關鍵詞：元素分布規律； 地球化學特征； 找礦遠景區； 廣西博白

0引言

工作區地處欽杭成礦帶西段，位于桂東地區，行政區劃隸屬玉林市博白縣管轄，位于玉林市西南。1991年廣西壯族自治區地球物理探礦隊一分隊完成了靈山幅1∶200 000區域化探掃面工作，初步查明了工作區地球化學背景及特征，圈出了各類化探異常。為進一步縮小化探異常區域，提供找礦遠景區，對博白地區開展了1∶50 000水系沉積物測量工作，圈定異常區域并對異常區域開展1∶10 000土壤地球化學測量工作進行查證，分析元素的分布特征和相關性，結合區內元素分布特征，探討找礦前景。

1地質概況

工作區位于南華準地臺欽州殘余地槽、博白凹陷和六萬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及六萬山幅東部出露的志留系砂、頁巖，六萬山幅東北角出露少量的泥盆系灰巖等，博白縣幅東南部出露白堊系的砂、礫巖及火山角礫巖，博白縣幅東部地區多為第四系(圖1)。本區巖漿活動具多旋回特點，二疊紀、三疊紀、白堊紀均有，其中以三疊紀活動最為強烈。早二疊世侵入巖巖性為中細粒(斑狀)堇青黑云花崗閃長巖，出露于博白縣幅、六萬山幅西部一帶，早三疊世(斑狀)堇青黑云二長花崗巖出露于博白縣幅中部，博白—岑溪大斷裂北西側及六萬山幅大部分地區，呈北東—南西方向展布。變質巖主要為沿博白—岑溪大斷裂分布的糜棱巖帶和少量其他動力變質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巖。

總的構造線呈北東—南西向。加里東運動以緊密褶皺為主，少量斷裂開始發育于褶皺帶邊緣。華力西期以震蕩運動為特征，印支運動褶皺強烈，斷裂發育，巖漿活動強烈且廣泛，并伴隨以鎢、錫為主的熱液成礦。燕山運動褶皺平緩，使早期斷裂復活，巖漿活動頻繁，伴隨銅、鉛、鋅、銻等熱液成礦。喜馬拉雅期以升降運動為主，產生少量東西向和北西向斷裂，主要的構造有浦北復式背斜和頓谷大斷層[1]。

圖1　工作區地質及交通示意圖Fig．1　Schematic diagram of geogly and traffic in work area

2地球化學特征

2.1區域地球化學特征

對廣西博白地區4 353件水系沉積物樣品(包括少部分水系不發育區土壤樣品)測試數據進行統計分析，以Au、Ag、As、Sb、B、Hg、Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Bi、Cr、Ni、Co、Cd、Mn、La、Ce、Ti共21種元素與廣西區域背景、全國水系沉積物背景值及陸殼元素含量(表1)比較發現：工作區相比于廣西區域背景值，富集數(K1=博白地區背景值/廣西區域背景值)大于“1”，即呈富集趨勢的元素有As、Bi、La、Pb、Sb、Sn、W，最富集的元素是Sn，富集系數達2.51，其次是W，富集系數為1.97，其余12種(不計B和Ce)元素均相對貧化；相比于全國水系沉積物背景值，富集系數(K2=博白地區背景值/全國水系沉積物)大于“1”，即呈富集趨勢的元素有As、B、Bi、La、Pb、Hg、Sb、Sn、W，最富集的元素是B，富集系數達2.25，其次是富集系數分別為1.99、1.69、1.68的Sn、Sb、W，其余11種(不計Ce)元素均相對貧化；而相比于陸殼元素豐度，富集系數(K3=博白地區背景/陸殼元素含量)大于“1”，即富集趨勢的元素有As、B、Bi、Hg、Pb、Ce、La、Sb、Sn、W呈富集趨勢,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，低于陸殼元素豐度[7]。

表1博白地區與廣西區域背景、全國水系沉積物元素含量對比

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

元素博白地區[4353]廣西區域背景值[2]全國水系沉積物[3]陸殼元素含量富集系數K1富集系數K2富集系數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，“—”表示數據未收集到，[]內為分析樣品數，下表同。

廣西博白地區Sb、Mo、Cu、As具有很強的分異性，表明這幾種元素在本區具有很強的富集和貧化差異，易形成異常區域，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，將博白地區元素劃分為高含量強分異、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則處在全國甚至廣西高背景值區，與欽杭成礦帶鎢、錫找礦背景吻合，加上博白地區有已發現的鎢、錫礦化點及稀土礦點，綜合區域成礦地質條件、礦床類型和元素富集、離散特征，確定為本地區的找礦方向為鎢、錫金屬礦及輕稀土礦[5]。含量較低的Mo和Cu因分異性強局部仍可能成礦，Au、Ag含量偏低，分異性一般，得結合區域地質環境分析其成礦前景，Mn、Zn等元素處于低背景值區且分異性差，沒有找礦意義[8]。

圖2　元素變異系數圖Fig．2　The coefficient of variation of elements

分異類型強分異(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。

2.2元素聚類分析及組合特征

通過R型聚類分析(圖3)了解廣西博白地區水系沉積物中W、Sn等21種元素之間的相關性，分析元素組合與地質背景之間的依存關系，結合工作區內地質、礦床特征及元素異常分布特征，共分為5類[6]：①與中酸性巖漿活動關系密切的W、Sn、Mo、Bi組合，在中酸性侵入巖分布區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有關，是區內主要成礦元素；②與巖漿活動關系密切的中低溫熱液成礦元素Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mn、Cd組合，富集規律較復雜，其中Au、Pb元素與其他元素相關性較差，具有單獨富集的趨勢，可能與區域內的多期熱液疊加性有關，主要富集在侵入巖與沉積巖接觸帶內或斷裂帶上；③Ce、La輕稀土元素組合，在酸性巖中豐度較高，由于本工作區內出露大量花崗巖的原因，Ce、La含量處在高背景值區，且出現套合性較好的組合異常，區內的沉積巖中則含量較低，兩者相關系數大，在各地質單元中分布規律相近；④與區內中基性、超基性巖漿活動關系密切的Co、Ni、Cr、Ti親鐵元素組合，在工作內白堊系西垌組中基性火山巖出露區域較為富集，地球化學圖上呈局部高背景或異常顯示，而在酸性侵入巖區及其他沉積巖區呈低背景分布；⑤As、Sb、Hg、B組合的四種元素為低溫熱液成礦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富集，變異系數都相對較高，表明這幾種元素與熱液活動和構造運動關系密切，這與W、Sn等高溫元素富集趨勢一致，反映了巖漿熱液活動不同階段的元素富集規律，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成分有關，早二疊世中細粒(斑狀)堇青黑云花崗閃長巖和早三疊世(斑狀)堇青黑云二長花崗巖中各元素含量非常接近，無明顯差別，以La、B、Co、Cr等過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單元，志留系連灘組中As、Au、Cr元素含量遠高于其他地質單元，Sb元素在白堊系新隆組中明顯富集，而第四系全新統桂平組中元素含量與整個調查區平均值相當，富集系數接近于“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，志留系連灘組中Ag、As具有較強的分異性，白堊系新隆組中Cu、As、Sb具有強分異性，白堊系西垌組中As、Sb分異性較強，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水系沉積物測量圈定的九處綜合異常中，二個處于巖漿巖區，可能與巖石風化后蝕變有關，并且異常非常弱，元素單一；二個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；剩下的五個綜合異常均分布在斷裂帶或巖性接觸帶上，其中有三個是研究區主要綜合異常之一，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，這與工作區的構造格架基本一致，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，反映了區域內成礦元素分布規律與斷裂帶或巖性接觸帶巖漿熱液活動有密切關系。

圖4　找礦遠景區Fig．4　Ore prospecting area

2.5構造地球化學特征

因工作區分析元素多與該區主要斷裂帶活動有關，現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281件樣品進行分析，分析其地球化學特征如表4所示。

從表4可以看出，博白—岑溪大斷裂帶元素分布規律如下：①W、Sn、Bi高溫熱液成礦元素富集系數大于“1”，表明這三種元素在斷裂帶相對富集，W、Sn作為該區域的主成礦元素，為多金屬礦產的生成提供了物質基礎；②Ag、Sb、Pb、B、Cd中低溫熱液成礦元素相對富集；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，未發育基性巖石有關。④Ag、Pb元素變異系數較大，高于全區，表明這兩種元素受斷裂帶熱液活動控制程度大，利于富集成礦。

3找礦遠景區劃分

結合1∶200 000化探和本次1∶50 000化探資料進行異常解釋和推斷，綜合考慮區域地質條件、路線地質調查和礦點檢查工作，共劃分出9處找礦遠景區，主要為具有工作價值的以下4個遠景區(圖4)。

1)雙人頭找礦遠景區。位于工作內早二疊世侵入巖與志留系沉積巖的接觸帶上，有區域性斷層穿過，區內出露的主要巖性為下志留統連灘組二段砂、泥巖和中粒斑狀堇青黑云二長花崗巖，其次有位于二者接觸帶內的接觸變質巖，區內有錫礦點和褐鐵礦點，另外還產出銻礦化點，異常元素主要為W、Sn、Au、As、Sb，1∶10 000土壤地球化學測量結果顯示，有面積為0.49 km2的W異常，極大值達419×10-6，平均值為102.3×10-6，異常形態極好，濃集中心非常明顯；Sn極大值達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吻合，是尋找鎢、錫礦的有利地段。

2)嶺頭找礦遠景區。位于博白縣高屋、利村一帶，處于頓谷大斷層南東側，下白堊統新隆組下段及其和上白堊統西垌組接觸帶內，出露的主要巖性為砂巖、礫巖、含砂礫巖、凝灰角礫巖、角礫凝灰巖等。主要有W、Sn、Bi、Sb異常，呈不規則狀近東西向展布，1∶10 000土壤地球化學測量結果顯示，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)甲嶺找礦遠景區。位于博白縣甲嶺、香里弼、利山啟一帶，博白地區的控制性構造：北東至南西向的博白—岑溪大斷裂經過此遠景區，垂直大斷裂方向伴有多處逆斷層，構造復雜，大斷裂方向伴有糜棱巖帶，角巖化發育，出露的地層為下志留統連灘組砂、泥巖、下白堊統新隆組砂、礫巖，侵入巖為早三疊世第一次侵入細粒(斑狀)堇青黑云二長花崗巖及第二次侵入的中(細)粒斑狀堇青黑云二長花崗巖。已知一處Zn金屬量異常點，1∶10 000土壤地球化學測量結果顯示，區內主要有Sn、Bi、Ag、Pb等元素富集，因受構造活動影響較大，此區各元素異常點較多，只有一處范圍大、強度較高、濃集中心明顯的Ag、Sb、Pb異常吻合區域和一處W、Sn異常套合性較好區域。

表 4　博白—岑溪大斷裂帶元素特征

4)將軍嶺找礦遠景區。位于六山村、將軍嶺一帶，頓谷大斷層從該區南東角穿過，出露的地層為下志留統連灘組砂巖、泥巖，侵入巖為早三疊世第二次侵入的中(細)粒斑狀堇青黑云二長花崗巖。附近已知一處W礦化點，1∶10 000土壤地球化學測量結果顯示，區內主要有W、Sn、Bi、As異常，各元素相關性較差，異常較分散，基本無吻合現象，主要是分散的W、Sn異常區域，具有一定的找礦潛力。

4指示意義

1)工作區以B、Bi、La、Pb、Sn、W等元素富集為特征，其中早二疊世花崗閃長巖和早三疊世二長花崗巖元素含量及分布規律較相近，以La、B、Co、Cr等過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，根據圈定的幾處成礦遠景區，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水系沉積物測量圈定多處異常，并經1∶10 000土壤地球化學測量驗證，且已知多處礦(化)點，但找礦效果不明顯，應該進一步加強綜合異常的地質工作，以期尋找突破。

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收稿日期：2015-04-03改回日期：2015-07-02

基金項目:中國地質調查項目(12120113072000)

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

文章編號：1001-1749(2016)03-0430-07

中圖分類號：P 632

文獻標志碼：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