广西崇左市那渠地区土壤地球化学特征及找矿前景

doi:10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.048

现代地质 ›› 2023, Vol. 37 ›› Issue (06): 1553-1566.DOI: 10.19657/j.geoscience.1000-8527.2023.048

广西崇左市那渠地区土壤地球化学特征及找矿前景

罗海怡¹^,²(), 罗先熔¹(), 刘攀峰¹, 马明亮², 陆显盛², 蒋小明², 鲍官桂², 蒋羽雄¹

1.桂林理工大学地球科学学院隐伏矿床预测研究所,广西桂林 541004
2.广西壮族自治区三○五核地质大队,广西柳州 545005

收稿日期:2022-09-15 修回日期:2023-05-26 出版日期:2023-12-10 发布日期:2024-01-24
通讯作者: 罗先熔,男,教授,博士生导师,1953年出生,地球化学专业,主要从事地质与地球化学研究工作。Email:lxr811@glut.edu.cn。
作者简介:罗海怡,男,硕士研究生,1994年出生,地球化学专业,从事地质及环境地球化学研究工作。Email:874436135@qq.com。
基金资助:
广西科技计划项目(2022DXNSFBA035548);广西科技计划项目(2021JJA150037);桂林理工大学科研启动基金项目(GUTQDJJ2019166)

Soil Geochemical Characteristics in the Naqu Area,Chongzuo City, Guangxi,and Their Mineral Prospecting Applications

LUO Haiyi¹^,²(), LUO Xianrong¹(), LIU Panfeng¹, MA Mingliang², LU Xiansheng², JIANG Xiaoming², BAO Guangui², JIANG Yuxiong¹

1. School of Geoscience,Institute of Concealed Deposit Prediction,Guilin University of Technology,Guilin,Guangxi 541004,China
2. 305 Nuclear Geological Brigade of Guangxi Zhuang Autonomous Region,Liuzhou,Guangxi 545005,China

Received:2022-09-15 Revised:2023-05-26 Online:2023-12-10 Published:2024-01-24

摘要/Abstract

摘要：

广西那渠地区铀成矿潜力巨大,与铀共生的钼矿也达到可综合利用的程度。然而目前该区钼矿系统的勘查工作依然缺乏,致使钼矿的找矿勘查依据不足。为了优选那渠地区钼矿找矿靶区,在该区开展了1:10000土壤地球化学测量工作。系统采集了3295件土壤样品,分析了土壤中Au、Ag、As、Bi、Hg、W、Mo、Cu、V和Ti共10 种元素的含量。多元统计分析显示Mo是该地区主成矿元素之一。运用统计学软件SPSS 22对原始数据进行R型聚类分析和R型因子分析,划分出Ag-Cu-V、Bi-Ti-W、As-Mo、Au和Hg五组成矿元素组合。采用衬度异常法计算各元素和元素组合的异常下限,运用Geochem Studio 3.5软件将各成矿元素组合衬度数据处理并绘制成异常图,结合地质条件共预测圈出3 个找矿靶区。对Ⅰ号找矿靶区进行探槽和钻探工程验证,发现了一个工业钼矿体,钼品位0.11%~0.15%,平均值0.112%。对Ⅱ号找矿靶区开展探槽工程验证,通过刻槽取样分析,显示钼品位均达到了矿化标准。研究结果指示那渠地区钼的成矿潜力较大。

关键词: 土壤地球化学特征, 衬度异常法, 找矿前景, 那渠地区, 广西崇左市

Abstract:

The Naqu area has significant potential for uranium mineralization,and the molybdenum ore found in association with uranium has considerable value for comprehensive utilization.However,there has been a lack of systematic exploration work on the molybdenum occurrence in this area,hampering the regional molybdenum ore prospecting.To facilitate regional molybdenum ore prospecting,we conducted a 1:10,000 soil geochemical survey.In the survey,we systematic collected 3,295 soil samples,which were analyzed for 10 elements,including Au,Ag,As,Bi,Hg,W,Mo,Cu,V,and Ti.Multi-variant analysis indicates that Mo is a significant ore-forming element in the study area.The original data were conducted to R-type cluster analysis and R-type factor analysis using the SPSS 22 statistical software.The results yield five ore-forming element assemblages: Ag-Cu-V,Bi-Ti-W,As-Mo,Au,and Hg.The contrast anomaly method was utilized to determine the anomalous lower limit of each individual element and their assemblage.Subsequently,the contrast data of each ore-forming element assemblage were processed with the Geochem Studio 3.5 software,which created an anomaly map.Basing on the geological conditions,we proposed three potential prospecting targets,which were then delineated for further investigation.Engineering verification was conducted on the No.1 target through trenching and drilling,revealing the presence of an industrial-grade molybdenum deposit with a Mo grade of 0.11%-0.15%(average 0.112%).Verification of trench engineering was performed in the No.2 target,and analysis of sampled trenches indicates the presence of mineralized molybdenum grade.These findings point to a substantial molybdenum mineralization potential in the Naqu region.

Key words: soil geochemical characteristics, lining value anomaly method, prospecting potential, Naqu area, Chongzuo city of Guangxi

中图分类号:

罗海怡, 罗先熔, 刘攀峰, 马明亮, 陆显盛, 蒋小明, 鲍官桂, 蒋羽雄. 广西崇左市那渠地区土壤地球化学特征及找矿前景[J]. 现代地质, 2023, 37(06): 1553-1566.

LUO Haiyi, LUO Xianrong, LIU Panfeng, MA Mingliang, LU Xiansheng, JIANG Xiaoming, BAO Guangui, JIANG Yuxiong. Soil Geochemical Characteristics in the Naqu Area,Chongzuo City, Guangxi,and Their Mineral Prospecting Applications[J]. Geoscience, 2023, 37(06): 1553-1566.

图/表 15

图1 那渠地区大地构造位置示意图(a)和那渠地区地质及土壤测量工程布置简图(b) 1.第四系望高组;2.上泥盆统五指山组;3.下中泥盆统平恩组上段;4.下中泥盆统平恩组下段.5.下泥盆统郁江组;6.下泥盆统那高岭组;7.下泥盆统莲花山组;8.正断层及编号;9.推测正断层;10.地质界线;11.水系;12.土壤测量测线;13.土壤测量区域;14.地名;15.蛇绿岩混杂带;16.古岛弧、古地块;17.板块对接带;Ⅱ.扬子陆块(或克拉通);Ⅱ-1-6.上扬子东南缘被动边缘盆地;Ⅱ-1-7.雪峰山陆缘裂谷盆地;Ⅱ-1-8.上扬子东南缘古弧盆系;Ⅱ-3-1.湘中—桂中裂谷盆地;Ⅱ-3-2.湘东—桂北弧前盆地;Ⅱ-3-3.南盘江—右江裂谷盆地;Ⅱ-3-4.富宁—那坡被动边缘盆地;Ⅱ-3-5.十万大山前陆盆地;Ⅲ.江绍—郴州—钦防对接带;Ⅳ.武夷—云开造山系;Ⅳ-1-1.罗霄岩浆弧;Ⅳ-1-3.六万大山—大容山岩浆弧;Ⅳ-1-5.信宜—贵子蛇绿岩混杂岩带;Ⅳ-1-6.云开岛弧

Fig.1 Geological map and arrangement of soil survey(a) and schematic structural map(b) of the Naqu area

图2 西大明山地区航磁ΔT等值线平面简图(等值线单位:nT)

Fig.2 Aeromagnetic ΔT contour map of the West Damingshan area

图3 西大明山地区主要成矿元素1:20万化探异常简图

Fig.3 Schematic geochemical anomaly map(1:200,000) of major metallogenic elements in the West Damingshan area

表1 各元素分析方法的准确度与精密度

Table 1 Precision and accuracy of analytical methods for each element

项目	分析方法	检出限 (10^-6)	准确度 Δlg $C -$ _GBW	精密度 RSD(%)
Au	ICP-MS	0.003	0.614	14.304
Ag	ES	0.005	0.001	4.518
Cu	ICP-MS	0.070	0.004	5.314
Mo	ICP-MS	0.100	0.023	6.401
W	ICP-MS	0.300	-0.018	5.507
As	AFS	0.300	0.006	2.042
Hg	AFS	0.001	0.006	3.520
Bi	AFS	0.030	0.005	3.248
Ti	ICP-OES	6.500	0.001	0.378
V	ICP-OES	0.500	-0.001	1.660

表1 各元素分析方法的准确度与精密度

Table 1 Precision and accuracy of analytical methods for each element

项目	分析方法	检出限 (10^-6)	准确度 Δlg $C -$ _GBW	精密度 RSD(%)
Au	ICP-MS	0.003	0.614	14.304
Ag	ES	0.005	0.001	4.518
Cu	ICP-MS	0.070	0.004	5.314
Mo	ICP-MS	0.100	0.023	6.401
W	ICP-MS	0.300	-0.018	5.507
As	AFS	0.300	0.006	2.042
Hg	AFS	0.001	0.006	3.520
Bi	AFS	0.030	0.005	3.248
Ti	ICP-OES	6.500	0.001	0.378
V	ICP-OES	0.500	-0.001	1.660

表2 那渠地区土壤地球化学测量异常相关参数统计

Table 2 Statistics of parameters related to soil geochemical anomalies in the Naqu area

分析元素	Ag	As	Au	Bi	Cu	Hg	Mo	Ti	W	V
样品数(件)	3295	3295	3295	3295	3295	3295	3295	3295	3295	3295
最大值	8.28	12035.00	165.00	14.00	396.00	53.90	231.00	12128.00	153.00	5323.30
最小值	0.02	1.70	0.30	0.03	9.28	0.03	0.26	782.00	0.88	58.67
算术平均值	0.49	89.54	4.34	0.55	61.07	0.56	5.59	3767.59	13.08	409.34
标准差	0.68	286.50	4.67	0.37	41.92	2.12	12.64	1794.05	15.41	505.36
变异系数CV₁	1.40	3.20	1.08	0.67	0.69	3.76	2.26	0.48	1.18	1.24
有效样品数(件)	2919	3032	3129	3265	3095	2935	2821	3273	2243	2971
剔除率(%)	11.41	7.98	5.04	0.91	6.07	10.93	14.39	0.67	31.93	9.83
剔除后最大值	0.99	187.00	10.50	1.31	131.00	0.71	7.58	8889.00	10.50	729.30
剔除后最小值	0.02	1.70	0.30	0.03	9.28	0.03	0.26	782.00	0.88	58.67
剔除后标准差	0.23	44.66	2.27	0.26	25.98	0.15	1.67	1733.63	2.00	148.84
剔除后变异系数CV₂	0.78	0.84	0.61	0.48	0.49	0.58	0.65	0.47	0.44	0.52
研究区背景值	0.30	53.11	3.72	0.54	53.16	0.26	2.57	3728.32	4.56	283.86
广西区域背景值	0.07	15.40	1.42	0.45	23.00	0.11	1.03	4533.00	2.33	93.30
区域浓集系数RCC	4.14	3.45	2.62	1.19	2.31	2.35	2.49	0.82	1.96	3.04

图4 那渠地区土壤元素离散程度图(CV1表示剔除异常值前数据组的变异系数,CV2表示剔除异常值后数据组的变异系数)

Fig.4 Dispersion diagram of soil elements in the Naqu area

图5 那渠地区相关元素聚类分析谱系图

Fig.5 Cluster analysis pedigree of related elements in the Naqu area

表3 正交旋转因子载荷矩阵及因子方差贡献累计

Table 3 Rotated orthogonal factors and cumulative variance contributions

元素	F₁	F₂	F₃	F₄	F₅
Ag	0.918	-0.195	0.039	-0.012	0.039
As	-0.041	0.124	0.904	0.056	-0.007
Au	0.079	0.130	0.050	0.949	0.001
Bi	0.031	0.775	0.052	0.043	-0.017
Cu	0.702	0.117	0.006	0.501	-0.020
Hg	0.044	-0.009	0.073	-0.003	0.995
Mo	0.139	-0.026	0.899	0.001	0.093
Ti	-0.211	0.873	0.026	-0.027	-0.006
W	-0.059	0.871	0.033	0.210	0.010
V	0.939	-0.092	0.070	0.011	0.036
特征值	2.665	2.304	1.554	0.970	0.865
方差贡献率(%)	26.647	23.040	15.539	9.700	8.655
累积方差贡献率(%)	26.647	49.687	65.226	74.926	83.581

表4 那渠地区土壤地球化学衬度参数特征统计

Table 4 Statistical characteristics of soil geochemical contrast parameters in the Naqu area

分析元素	平均值	标准差	衬度平均值	衬度标准差	衬度外带值	衬度中带值	衬度内带值
Ag	1.630	2.281	0.993	0.766	2.525	5.050	10.100
As	1.686	5.394	1.000	0.841	2.682	5.364	10.728
Au	1.167	1.254	1.000	0.611	2.222	4.444	8.888
Bi	1.025	0.684	1.001	0.484	1.969	3.938	7.876
Cu	1.149	0.788	1.000	0.489	1.978	3.956	7.912
Hg	2.174	8.176	0.998	0.576	2.150	4.300	8.600
Mo	2.178	4.925	1.000	0.652	2.304	4.608	9.216
Ti	1.011	0.481	1.000	0.465	1.930	3.860	7.720
W	2.866	3.377	1.000	0.439	1.878	3.756	7.512
V	1.442	1.780	1.000	0.524	2.048	4.096	8.192
Ag-Cu-V	—	—	3.066	1.668	6.402	12.804	25.608
W-Bi-Ti	—	—	4.716	3.831	12.378	24.756	49.512
As-Mo	—	—	2.223	1.541	5.305	10.610	21.220

图6 那渠地区F1因子(a)和F2因子(b)衬度异常图 1.第四系望高组;2.上泥盆统五指山组;3.下中泥盆统平恩组上段;4.下中泥盆统平恩组下段;5.下泥盆统郁江组;6.下泥盆统那高岭组;7.下泥盆统莲花山组;8.正断层及编号;9.推测正断层;10.地质界线;11.土壤测量区域;12.地名;F1表示Ag-V-Cu元素组合,F2表示Bi-Ti-W元素组合

Fig.6 Contrast anomaly maps of F1(a) and F2(b) in the Naqu area

图7 那渠地区F3因子得分异常图(a)和F3因子衬度异常图(b) (1—12图例注解同图6;F3表示Mo-As元素组合)

Fig.7 Anomaly of factor score for F3(a) and contrast anomaly map of F3(b) in the Naqu area

图8 那渠地区F4因子(a)和F5因子(b)衬度异常图 (1—12图例注解同图6;F4表示Au元素,F5表示Hg元素)

Fig.8 Contrast anomaly maps of F4(a) and F5(b) in the Naqu area

图9 那渠地区找矿靶区预测及工程验证图 1—11图例注解同图6;12.预测找矿靶区;13.钻孔及编号;14.探槽及编号;15.地名

Fig.9 Prospecting target area prediction and engineering verification map of the Naqu area

表5 那渠地区TC1901、TC1908和TC1910刻槽化学样品分析结果

Table 5 Analysis results of TC1901,TC1908 and TC1910 grooved chemical samples from the Naqu area

工程编号	样品号	岩性	Mo含量(%)
TC1901	TC1901H1	泥岩蚀变带	0.150
	TC1901H2	泥岩蚀变带	0.049
	TC1901H3	泥岩蚀变带	0.050
	TC1901H4	泥岩蚀变带	0.074
TC1908	TC1908H2	硅质岩	0.019
TC1910	TC1910H3	硅质岩	0.026
	TC1910H4	硅质岩	0.030
	TC1910H7	硅质岩	0.016

图10 ZK001揭露的钼矿体岩心

Fig.10 ZK001 drilling cores of molybdenum orebody

参考文献 20

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[1]	李超, 罗先熔, 邱炜, 王宇慧, 赵欣怡, 郑超杰, 刘攀峰. 青海省都兰县金水口地区水系沉积物地球化学异常特征及找矿前景[J]. 现代地质, 2021, 35(05): 1397-1410.
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