灌阳盆地水文地球化学特征简析

世界有色金属 2021年 9月下
190灌阳盆地水文地球化学特征简析
钟锦清
（广西壮族自治区三一〇核地质大队，广西　桂林　５４１２１３）
摘 要：
通过分析灌阳盆地的地质背景，水文地质条件，收集前人地下水取样分析结果资料，重新分析地下水的水文地球化学及矿物含量特征。

发现区内大断裂（ＮＥ向）带组的主导断裂（Ｆ２），不仅与矿物的形成关系密切，且下盘中地下水涌出；水中所含异常元素较多，且控制因素较明显；在低凹的盆地中心矿区地下水储量丰富，水文地球化学环境对多种金属元素迁移和富集较为有利。

关键词：
灌阳盆地；演化过程；水文地球化学中图分类号：Ｐ３１４ 文献标识码：Ａ 文章编号：
１００２－５０６５（２０２１）１８－０１９０－２Analysis of Hydrologic Geochemistry characteristics in the Guanyang County basin
ZHONG Jin-qing
（３１０　ｎｕｃｌｅａｒ　ｇｅｏｌｏｇｙ　ｂｒｉｇａｄｅ　ｏｆ　Ｇｕａｎｇｘｉ　Ｚｈｕａｎｇ　Ａｕｔｏｎｏｍｏｕｓ　Ｒｅｇｉｏｎ，Ｇｕｉｌｉｎ　５４１２１３，Ｃｈｉｎａ）
Abstract:　Ｂａｓｅｄ　ｏｎ　ｔｈｅ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｏｆ　ｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｂａｃｋｇｒｏｕｎｄ　ａｎｄ　ｈｙｄｒｏｇｅｏｌｏｇｉｃａｌ　ｃｏｎｄｉｔｉｏｎｓ　ｏｆ　Ｇｕａｎｙａｎｇ　ｂａｓｉｎ，　ｔｈｅ　ｒｅｓｕｌｔｓ　
ｏｆ　ｐｒｅｖｉｏｕｓ　ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ　ｓａｍｐｌｉｎｇ　ａｎｄ　ａｎａｌｙｓｉｓ　ｗｅｒｅ　ｃｏｌｌｅｃｔｅｄ　ｔｏ　ｒｅ　ａｎａｌｙｚｅ　ｔｈｅ　ｈｙｄｒｏｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ　ａｎｄ　ｍｉｎｅｒａｌ　ｃｏｎｔｅｎｔ　ｃｈａｒａｃｔｅｒｉｓｔｉｃｓ　ｏｆ　ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ．　Ｉｔ　ｉｓ　ｆｏｕｎｄ　ｔｈａｔ　ｔｈｅ　ｄｏｍｉｎａｎｔ　ｆａｕｌｔ　（Ｆ２）　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌａｒｇｅ　ｆａｕｌｔ　（ＮＥ　ｔｒｅｎｄｉｎｇ）　ｚｏｎｅ　ｇｒｏｕｐ　ｉｎ　ｔｈｅ　ａｒｅａ　ｉｓ　ｎｏｔ　ｏｎｌｙ　ｃｌｏｓｅｌｙ　ｒｅｌａｔｅｄ　ｔｏ　ｔｈｅ　ｆｏｒｍａｔｉｏｎ　ｏｆ　ｍｉｎｅｒａｌｓ，　ｂｕｔ　ａｌｓｏ　ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ　ｇｕｓｈｅｓ　ｏｕｔ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｆｏｏｔｗａｌｌ；　Ｔｈｅｒｅ　ａｒｅ　ｍａｎｙ　ａｂｎｏｒｍａｌ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ　ｉｎ　ｔｈｅ　ｗａｔｅｒ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｃｏｎｔｒｏｌｌｉｎｇ　ｆａｃｔｏｒｓ　ａｒｅ　ｏｂｖｉｏｕｓ；　Ｉｎ　ｔｈｅ　ｃｅｎｔｒａｌ　ｍｉｎｉｎｇ　ａｒｅａ　ｏｆ　ｔｈｅ　ｌｏｗ　ｄｅｐｒｅｓｓｉｏｎ　ｂａｓｉｎ，　ｔｈｅ　ｇｒｏｕｎｄｗａｔｅｒ　ｒｅｓｅｒｖｅｓ　ａｒｅ　ａｂｕｎｄａｎｔ，　ａｎｄ　ｔｈｅ　ｈｙｄｒｏｇｅｏｃｈｅｍｉｃａｌ　ｅｎｖｉｒｏｎｍｅｎｔ　ｉｓ　ｆａｖｏｒａｂｌｅ　ｆｏｒ　ｔｈｅ　ｍｉｇｒａｔｉｏｎ　ａｎｄ　ｅｎｒｉｃｈｍｅｎｔ　ｏｆ　ｖａｒｉｏｕｓ　ｍｅｔａｌ　ｅｌｅｍｅｎｔｓ．
Keywords: Ｇｕａｎｙａｎｇ　ｂａｓｉｎ；　Ｅｖｏｌｕｔｉｏｎ　ｐｒｏｃｅｓｓ；　Ｈｙｄｒｏｇｅｏｃｈｅｍｉｓｔｒｙ
广西是我国矿产资源较为富集的地区之一，自1955年开展勘查工作以来，经过广大地质勘查工作者的辛勤劳动，发现和探明了多种类型的矿化点，提交了所研究矿区地质勘查报告及矿产资源储量，为我国工业的发展提供了必备原料。

矿产资源普查找矿的方法有多种，总的可归为三大类，即地质法、地球物理探矿法和地球化学找矿法。

水文地球化学找矿法是地球化学找矿法之一；通过研究成矿区域伴生元素形成的水分散晕和水分散流，研究地球化学规律和水动力特征，以寻找矿床的形成与破坏规律。

灌阳盆地位于桂北灌阳县，灌阳县目前已发现矿种有：煤炭、铁、铜、铅、锌、锡、钨、锑、金、压电水晶、硫铁矿、长石、磷矿、高岭土、方解石、建筑石料用灰岩、水泥用灰岩、等27种，矿床、小矿、零星资源等156处[1]，表明该地区具有良好的矿产资源开采潜力。

本文是以灌阳盆地为研究对象，通过收集前人资料及地下水取样分析结果，重新分析地下水的水文地球化学及金属元素含量特征，分析并总结了灌阳盆地矿区水文地质条件，为盆地开展下部工作提供依据。

1 地质背景
灌阳盆地是夹于海洋山穹窿和都庞岭短轴背斜之间的
断陷盆地，穹窿及短轴背斜（图1），侵入了加里东期花岗岩体，而燕山期花岗岩体主要组成都庞岭岩体之东体。

海洋山岩体：占据海洋山穹窿核部，分主体、补体和脉岩。

主
体为中至中细粒黑云母二长花岗岩，岩体平均矿物含量为4.5×10-6；补体，矿物特性为中细至细粒黑云母花岗岩。

同位素年龄为403Ma~418Ma。

都庞岭岩体：分西体和东体。

西体分布于都庞岭复式岩体西部，岩性为细中粒黑云母二长花岗岩，矿石同位素年龄为407Ma~422Ma，含量为3~6×10-6。

都庞岭东体，分布岩体东部，呈岩基产出。

岩性为中细粒、中粒黑云母花岗岩，矿石同位素年龄174Ma。

补体多侵入在都庞岭东体外围和西体中，岩性为细粒黑云母花岗岩，白云母同位素年龄168Ma，
也属燕山早期花岗岩体。

图1 灌阳盆地地质构造简图
在断陷盆地中沉积有寒武、奥陶、泥盆、石炭及白垩系。

寒武系和奥陶系仅出露在地势较高部位，是加里东期岩体形
收稿日期：
２０２１－０９作者简介：
钟锦清，女，生于１９８６年，汉族，广西苍梧人，本科，工程师，研究方向：水文地质、工程地质、环境地质。

成时的重熔物源之一。

泥盆系占据整个灌阳盆地，沉积不整合于加里东期花岗岩体或老地层之上。

白垩系见下统及上统，分布灌阳向斜核部偏东，沉积不整合于上古生界地层之上，岩性为紫红色碎屑岩，局部夹泥灰岩，含量为2~5×10-6。

灌阳盆地经历了加里东期、印支期、燕山期三次强烈的褶皱和断裂活动，而喜山期活动较弱，致使本区构造具多期多阶段特点。

加里东运动形成海洋山穹窿、灌阳复向斜的基底和都庞岭短轴背斜，并伴随岩浆侵入活动。

印支运动形成灌阳复向斜主体向斜及其次级褶皱和断裂构造。

燕山运动以强烈断裂活动为主，并伴随岩浆侵入活动。

2 盆地水文地质条件
灌阳盆地处于全州-灌阳复向斜峰丛谷地一级水文地质单元区之南端，属次一级水文地质单元即灌阳承压水（断陷）盆地。

它位于观音阁壳内断裂构造带之上盘（F1、F2、F3、F4北东向断裂带组上盘）。

地貌上处在海洋山、都庞岭两大岩体构成的中-低山区及其夹持的低洼谷地--灌江河谷地。

灌江河由西南角进入盆地，向北穿越山岭流入湘江。

灌阳盆地是承压水（断陷）盆地，地下水补给、径流、排泄条件发育完好。

盆地西南侧中低山区，是地表水、地下水的补给区。

各类地下水在周边中-低山区接受补给，或从侧旁向河谷地带汇集、或向深部循环运移，最终汇集灌江河河谷区，它既是地表水、地下水汇集区，也是浅层水和深层水（断裂构造）、无压水和承压水、古今冷水和温水循环交替的特殊减压排泄区。

盆地水文地质条件较复杂，地下水发育，水量丰富（多个大水量的深部水顺河谷断裂构造带（组），呈上升泉群出露（最大流量55.0L/s~86.0L/s），动态稳定。

灌江河河谷属多组构造切割的断陷谷，河谷区被剥蚀、侵蚀类堆积物及红层覆盖。

盆地地下水具明显的承压性，且深部地下水（含水带）承压性强于浅部地下水（含水带）之承压性，为深部地下水及其所携带的放射性水化找矿信息出露地表，提供了水文地质、深循环水动力条件；盆地地下水类型主要为花岗岩风化裂隙水、断裂带构造裂隙水以及盆地内石炭、泥盆系碳酸盐岩岩溶水、“白垩系红盆”砂砾岩孔隙-裂隙水和第四系砂砾石孔隙水等。

盆地东南侧至少有两处矿化异常区域，显示地下水异常场于盆地深部广泛存在，为在盆地寻找深部矿产资源方面提供了多方面水文地球化学找矿信息。

3 水样采集和分析测试
本次水样分析结果采用了中南地勘局三一〇大队（现广西三一〇核地质大队）在灌阳县新街-西山地区放射性水化普查项目中所取的280个样品的结果，取样布线是根据山区沿沟谷进行，平坦丘陵区垂直构造、地层的走向进行。

取样密度为3.44个/km2，地下水占取样总数的54.6%，矿区地下水的赋存情况分析使用3650A紫外荧光仪进行，分析样品均采用了密码检查和外检相结合的方法。

4 水文地球化学特征
4.1 水化学特征
本区气候温暖、潮湿多雨，属中低山丘陵地区，地下水化学成份与该区气候、地形地貌、岩性等因素有关。

随着地层特性的改变，地下水中阴阳离子、矿化度、pH值都有不同程度的变化，地下水水质类型与岩性关系更密切，几乎是不同的矿物特性就有不同的水质类型。

地下水矿化度除与地形地貌有关外，也受地下水的径流条件和溶滤作用强弱的影响，具有逐渐过渡性。

而水中pH值则与岩性、水质类型有关，它具有分带性。

根据对盆地280个取样点的水化学成分分析测试表明，灌阳盆地最低洼部位为矿化度最高地段，一般为0.3g/l~ 0.5g/l，p H值6.5~7.8，地下水水质类型为H C O-3-Ca·Na型。

从盆地低洼地段到盆地东、西两侧，岩性由亚砂土、亚粘土、灰岩过渡到花岗岩，地形缓变陡，地下水水力坡度增大，径流速度快，水与矿石作用短，再加上花岗岩坚硬，溶滤作用不明显，以至于地下水矿化度一般较小，在0.03g/l~0.015g/l之间。

在花岗岩地区，水质类型一般为HCO-3-Na型，pH值在5.9-6.5之间，呈弱酸型反应。

4.2 矿区水文地球化学特征
灌阳盆地地下水中异常水晕展布多受北东、北西向等构造带控制，多种金属元素演化过程和运移方向之差异，是上游山区（或补给区）深部和盆地深部存在矿化信息的反映。

河谷区是灌阳盆地地下水汇集区，也是古今地下冷热水减压排泄成矿区的主要部分，河谷区地下水金属元素含量为1.04μg/L~3.9μg/L，最高10.4μg/L。

灌江河河谷与龙水河谷一样，是灌阳盆地深部矿化信息显露部位。

此外，在灌阳盆地西南侧都庞岭岩体内接触带所组成的中低山区，为地下水的补给区，氡异常水晕或水中氡的高“移（滑）动平均等值线”展布在该地，等值线圈受多组构造（近东西向、近南北向、北东向、北西向等构造带）控制，最主要受北东向构造带组（F1、F2、F3、F4）控制；而对应滞留在低凹的河谷区为成矿异常区。

5 结论
综合上述，可以得到以下认识：
（1）灌阳盆地矿产资源比较丰富。

该区加里东期岩体、中上泥盆统层位，可为成矿时提供部分物源，重要的是还有燕山早期岩体的主物源供给。

（2）为区域性壳内大断裂夹持（NE向和近EW向），且为花岗岩隆起间的断陷盆地；其中区内大断裂（NE向）带组的主导断裂（F2），不仅与区域内成矿关系密切，且下盘均出现了水文地质异常。

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2021年 9月下 世界有色金属191。