环江县茶洞矿区地球化学异常特征及评价

刘枝农

摘要：茶洞矿区为新近勘查的铅锌矿点。矿区位于桂北多金属成矿带，成矿条件优越。矿区元素异常特征表现为：①元素异常展布与地层走向基本一致；②Pb、Zn、As、Sb、W元素异常强度高，规模大，套合较好；③Pb、Zn元素异常与地层、构造关系密切，且异常中心发现少量褐铁矿化、黄铁矿化，能很好地指示下一步的找矿工作。

关键词：茶洞；地球化学；元素异常特征

茶洞矿区为新近设立的铅锌矿勘查区。矿区位于扬子陆块西南缘的桂北隆起与南华活动带的桂中凹陷交界部位，属于桂北多金属成矿带，成矿条件优越。前人对矿区开展过小比例尺地质、化探等工作，但找矿效果不理想，本次开展了1∶1万土壤地球化学测量，异常效果较好。对指导下一步找矿工作提供了思路。

1.地质背景

矿区地层以中泥盆统东岗岭组（D2d）为主，岩性主要为微晶灰岩、泥岩、生物碎屑灰岩、白云岩、生物碎屑白云岩等，白云岩、生物碎屑白云岩与地球化学异常关系密切。此外还出露少量石炭系地层，岩性以灰岩、碎屑岩为主。

矿区整体呈单斜构造，为建旺背斜东翼，地层倾向109°～114°，倾角20°～25°；发育北北东向张性断裂，倾角较陡，具有导矿构造的特征，且与地球化学异常关系密切；少量后期形成的东西向断裂。无岩浆岩出露。

地表矿化较弱，仅发现几处黄铁矿化、褐铁矿化，蚀变以白云岩、硅化为主。矿化点处均有地球化学异常。

2.土壤样品采集与测试方法

根据地质测量所确定的构造线方向和重点区段，选取了区内约8km2开展了1∶1万土壤地球化学测量工作，采样为规则测网，测线方向为120°，网度200×40（m），样品数量计863件。样品采自B层，烘干过筛取-80目粒度作为分析样品（朴寿成，2009；杨小峰，2007）。

土壤样品分析工作由中国有色金属桂林矿产地质测试中心承担完成。分析元素9种（Cu、Pb、Zn、Ag、W、As、Sb、Bi、Hg），其中As、Sb用原子荧光光谱法（AFS），其余元素采用等离子体质谱法（ACP-MS）分析。

3.土壤地球化学测量结果与讨论

3.1土壤地球化学特征

根据勘查地球化学中已有的定义及统计公式，对茶洞矿区863件土壤样品的原始数据进行了统计分析。利用迭代剔除法，逐步剔除大于平均值加3倍标准离差的特高值后，计算出全区各元素的背景平均值（X）和标准离差（σ），再根据T=X+2σ求得元素的异常下限，富集系数=平均值/地壳丰度；变异系数=标准离差/平均值。根据统计结果显示（表1），元素Sb、As、W、Zn、Pb、Hg的富集系数较大，Zn、Ag、Pb、As、Cu的标准离差较大，Zn、Bi、Pb、Cu、As的变化系数较大，说明Sb、As、Cu、Zn、Pb等元素在土壤中发生了较强的次生富集，局部形成了富集矿化，而其他元素在土壤中的分布则较为均匀。

运用GeoIPAS2.0软件对矿区原始数据进行相关分析（表2），从分析结果可以看出，成矿主元素Pb、Zn与Ag、Bi、Hg成正相关关系，其中Pb、Zn、Ag、Bi、Hg的相关性较高，AS与Sb的相关性系数最大，Ag与Sb的相关性系数最小。

为进一步了解矿区不同元素之间的地球化学特征，应用SPSS软件对矿区863件样品原始数据进行R型聚类分析，得出聚类分析系谱图（图1）。在聚类过程中，元素As、Sb、W最先聚类，其次是Bi、Hg、Pb、Zn，最后是Ag、Cu。依据元素聚类次序可将9个元素分为3个组合，第一组由Sb、As、W组成，第二组由Bi、Hg、Pb、Zn组成，第三组由Ag、Cu组成。

3.2元素异常特征

为了探讨矿区土壤中元素异常在平面上的分布特征与规律，应用GeoIPAS2.0软件绘制了区内Pb、Zn等九种元素地球化学异常图（图2）。从图2可以看出，矿区土壤地球化学元素异常以Pb、Zn为主，伴生As、Sb、W，局部叠加Ag、Cu异常。其中Pb、Zn、As、Sb、W的异常形态较规则，且Pb、Zn分布较为集中，浓度分带清晰，具多个异常中心，主要分布于白云岩及与微晶灰岩接触带附近，浓度中心主要分布在白云岩及附近的断层中，表明异常与白云岩、断裂构造关系密切；As、Sb、W的异常形态相似度较高，且与主成矿元素Pb、Zn叠加程度也较高；Cu、Ag、Hg的异常分布较分散，呈串珠状，与主成矿元素叠加程度低，多分布在其外围，即远离白云岩的微晶灰岩中，与成矿关系不大。Bi的异常中心较少，与主异常中心距離较远。

整体而言，矿区Pb、Zn、As、Sb、W元素异常强度高，规模大，具有较好的套合性，异常分布范围与白云岩的分布范围基本一致，且与断裂构造关系密切。主成矿元素异常中心在地表可见少量褐铁矿化及少量黄铁矿化，具有很好的找矿指示作用。

此外，矿区元素异常具有明显的分带特征，呈椭圆状展布，长轴方向与地层走向基本一致。

4.结论

整体而言，矿区元素异常具有明显的分带特征，呈椭圆状展布，方向与地层走向基本一致。

茶洞矿区土壤地球化学异常较好。Pb、Zn、As、Sb、W元素异常强度高，规模大，具有较好的套合性。

Pb、Zn元素异常与地层、构造关系密切，且异常中心发现少量褐铁矿化、黄铁矿化，说明异常具有很好的找矿指示作用。

参考文献：

[1]朴寿成，陆继龙.勘查地球化学[M].长春：吉林大学出版社， 2009：1-130.

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