環江縣茶洞礦區地球化學異常特征及評價

劉枝農

摘要：茶洞礦區為新近勘查的鉛鋅礦點。礦區位于桂北多金屬成礦帶，成礦條件優越。礦區元素異常特征表現為：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，規模大，套合較好；③Pb、Zn元素異常與地層、構造關系密切，且異常中心發現少量褐鐵礦化、黃鐵礦化，能很好地指示下一步的找礦工作。

關鍵詞：茶洞；地球化學；元素異常特征

茶洞礦區為新近設立的鉛鋅礦勘查區。礦區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，成礦條件優越。前人對礦區開展過小比例尺地質、化探等工作，但找礦效果不理想，本次開展了1∶1萬土壤地球化學測量，異常效果較好。對指導下一步找礦工作提供了思路。

1.地質背景

礦區地層以中泥盆統東崗嶺組（D2d）為主，巖性主要為微晶灰巖、泥巖、生物碎屑灰巖、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異常關系密切。此外還出露少量石炭系地層，巖性以灰巖、碎屑巖為主。

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

地表礦化較弱，僅發現幾處黃鐵礦化、褐鐵礦化，蝕變以白云巖、硅化為主。礦化點處均有地球化學異常。

2.土壤樣品采集與測試方法

根據地質測量所確定的構造線方向和重點區段，選取了區內約8km2開展了1∶1萬土壤地球化學測量工作，采樣為規則測網，測線方向為120°，網度200×40（m），樣品數量計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地質測試中心承擔完成。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譜法（ACP-MS）分析。

3.土壤地球化學測量結果與討論

3.1土壤地球化學特征

根據勘查地球化學中已有的定義及統計公式，對茶洞礦區863件土壤樣品的原始數據進行了統計分析。利用迭代剔除法，逐步剔除大于平均值加3倍標準離差的特高值后，計算出全區各元素的背景平均值（X）和標準離差（σ），再根據T=X+2σ求得元素的異常下限，富集系數=平均值/地殼豐度；變異系數=標準離差/平均值。根據統計結果顯示（表1），元素Sb、As、W、Zn、Pb、Hg的富集系數較大，Zn、Ag、Pb、As、Cu的標準離差較大，Zn、Bi、Pb、Cu、As的變化系數較大，說明Sb、As、Cu、Zn、Pb等元素在土壤中發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軟件對礦區原始數據進行相關分析（表2），從分析結果可以看出，成礦主元素Pb、Zn與Ag、Bi、Hg成正相關關系，其中Pb、Zn、Ag、Bi、Hg的相關性較高，AS與Sb的相關性系數最大，Ag與Sb的相關性系數最小。

為進一步了解礦區不同元素之間的地球化學特征，應用SPSS軟件對礦區863件樣品原始數據進行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

為了探討礦區土壤中元素異常在平面上的分布特征與規律，應用GeoIPAS2.0軟件繪制了區內Pb、Zn等九種元素地球化學異常圖（圖2）。從圖2可以看出，礦區土壤地球化學元素異常以Pb、Zn為主，伴生As、Sb、W，局部疊加Ag、Cu異常。其中Pb、Zn、As、Sb、W的異常形態較規則，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巖接觸帶附近，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、斷裂構造關系密切；As、Sb、W的異常形態相似度較高，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，即遠離白云巖的微晶灰巖中，與成礦關系不大。Bi的異常中心較少，與主異常中心距離較遠。

整體而言，礦區Pb、Zn、As、Sb、W元素異常強度高，規模大，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，且與斷裂構造關系密切。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.結論

整體而言，礦區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。

茶洞礦區土壤地球化學異常較好。Pb、Zn、As、Sb、W元素異常強度高，規模大，具有較好的套合性。

Pb、Zn元素異常與地層、構造關系密切，且異常中心發現少量褐鐵礦化、黃鐵礦化，說明異常具有很好的找礦指示作用。

參考文獻：

[1]樸壽成，陸繼龍.勘查地球化學[M].長春：吉林大學出版社， 2009：1-130.

[2]楊小峰.地球化學找礦方法[M].地質出版社， 2007.

[3]遲清華，鄢明才.應用地球化學元素豐度數據手冊[M].地質出版社， 2007.

[4]武慧珍，范亞麗，王曉嬌，等.內蒙古河套地區第四紀地球化學研究[J].西部資源， 2016（2）：137-140.

[5]劉麗萍，張麗萍.內蒙古大青山古元古代埃達克質花崗巖：巖石學、地球化學及其構造意義[J].西部資源， 2014（6）：144-150.

[6]馬志超，孔凡吉，武敏.淺談土地質量地球化學調查評價在土地生態文明建設中的作用[J].西部資源， 2016（2）：52-53.