廣西常見的矽質巖為塊狀或條帶狀、層狀構造。巖石化學顯示(表5-1，表5-2)，塊狀矽質巖的SiO2含量較高，壹般在85% ~ 90%以上，最高可達97.21%。其次是Fe、Mn含量較高，尤其是MnO含量相對較高，壹般為0.13% ~ 0.35%，而TiO2、Al2O3、MgO、CaO含量較低。對於條帶狀矽質巖，條帶狀矽質巖的化學成分因加入了條帶狀和條帶狀矽質巖之外的其他成分而變得復雜，如泥質、碳酸錳、其他碳酸鹽巖、矽質灰巖、鐵、碳等。首先是二氧化矽含量降低，壹般小於75%，最低只有45%左右。
在常量元素中，MgO含量是判斷礦床是否為熱水礦床的重要指標。在現代大洋中脊熱水系統中，MgO是壹種損失嚴重的組分，東太平洋350℃大洋中脊熱水中MgO含量為零，因此熱水系統中鎂的增加可以作為海水汙染和混合的指標(Edmond等，1983)。高隴礦區塊狀矽質巖和古潭礦區塊狀或條紋狀矽質巖中MgO含量很低，高隴金礦為微量，古潭礦區小於0.05%，其SiO2/MgO比值大於2000。其余條帶狀矽質巖由於條帶狀或白雲巖圍巖中的碳酸鹽成分，MgO含量增加，壹般在0.25% ~ 65438±0.27%之間，少數接近4%。可見該區這些矽質巖的形成與熱水的作用有關。
結果表明，海洋沈積物中鐵、錳的富集主要與熱水的參與有關，而鋁、鈦的富集則與陸源物質的參與有關(Bostrom等，1969，1973；足立，1986；山本，1987).因此，Bostrom等人(1969，1973)提出以海洋沈積物中Al/(Al+Fe+Mn)的比值作為判斷熱水組分參與沈積的指標，這壹比值隨著沈積物中熱水沈積物含量的增加而降低。足立等人(1986)和山本(1987)指出，矽質巖的Al/(Al+Fe+Mn)比值從純熱水沈積物的0.01到近海生物成因的0.60不等。Turekian等人(1961)研究表明，現代深海遠洋粘土的比值為0.54，陸架遠岸粘土的比值為0.613，頁巖中相應的平均比值為0.62。杉崎等人(1982)和山本等人(1983)指出，中國和日本近海上麻生地體中放射蟲燧石巖的比值為0.6；相關研究表明，熱水沈積物的這壹比值很低，如東太平洋隆起的熱水沈積物的比值低於0.01(Bostrom等人，1969)，加拉帕戈斯裂谷矽質噴口附近的SiO2 _ 2沈積物的比值接近於零(Herzig等人，1988)。
表5-1廣西矽質巖巖石化學成分及參數
註:A-SRO；b寶；c-TFe2O3 .本書樣品測試單位:桂林有色金屬礦產地質測試中心。
表5-2矽質巖的巖石化學成分及參數
圖5-1廣西矽質巖Fe/Ti和Al/(Al+Fe+Mn)圖解
Fe/Ti與Al/(Al+Fe+Mn)的關系是根據現代海底金屬熱水礦床的地球化學特征判斷礦床是否為熱水礦床的指標。Bostrom(1983)指出，壹個海相沈積，當其Fe/Ti大於20，Al/(Al+Fe+Mn)小於0.35時，就是典型的熱水沈積。在1973中，繪制了Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn)圖，以區分深海沈積物中的熱水金屬礦床。後來，Bostrom(1983)和Spry(1990)進壹步擬定了Fe/Ti-的圖解，以區分熱水源和陸源物質的混合比例。
本區矽質巖的Al/(Al+Fe+Mn)比值見表5-1和表5-2。從表5-1可以看出，廣西5個礦區的16樣品中，4個礦區(盤龍、古潭、夏磊、高龍)的11樣品的Al/(Al+Fe+Mn)比值小於0.35，說明是典型的熱水礦床，另外4個樣品(。然而，它仍然接近0.35的值。同時，四個巖樣都屬於條帶狀或板層狀矽質巖。除矽質條帶外，巖石中還含有泥質灰巖或鈣質泥巖條帶，使鋁含量和Al/(Al+Fe+Mn)比值增加。顯然，純矽質帶是典型的熱水沈積，條帶狀矽質巖也是熱水沈積的產物，只能說明在熱水沈積的間歇期沈積了壹定的陸源物質形成了這壹帶。唯壹壹個比值(0.59)接近0.6的樣品屬於下錳礦區第8層，即礦體頂板矽質巖，是後期熱液沈積成礦的產物，有更多陸源碎屑物質介入，使其比值變高應該是正常的。另外，從鬼母大廠、廣西德保五個礦區八個地方采集的矽質巖樣品的Al/(Al+Fe+Mn)平均值(表5-2)來看，有六個地方(盤龍、古潭、夏磊、高龍、鬼母、德保)的比值小於0.35，如上所述。另外兩個地方(查屯和大廠)的比值為0.39，也接近0.35，說明主要是熱液沈積的產物。如大廠矽質巖的比值為0.39，可能與部分矽質巖為條帶狀矽質巖有關，即除矽質巖外，還有壹些由泥質巖或長石和絹雲母組成的條帶(韓發等，1997)。
將廣西這些地區矽質巖的Al/(Al+Fe+Mn)比與國內外矽質巖的Al/(Al+Fe+Mn)比進行比較(表5-2)，可以看出，它與我國秦嶺地區的八方山、前東山、鄧家山、筆架山、巴羅等鉛鋅礦床和拉爾瑪金鈾礦床以及雲南墨江金礦的熱水沈積矽質巖的Al/(Al+Fe+Mn)比相近。宋春輝等，1992；劉佳俊等人，1993；應漢龍等，1999)；朝鮮川德鉛鋅礦床中的熱液沈積矽質巖的Al/(Al+Fe+Mn)比值也非常相似，與美國Fran-ciscam地體中的熱液沈積矽質巖和深海鉆探計劃第32航次中的熱液矽質巖、白粘土等矽質巖的Al/(Al+Fe+Mn)比值相似，但與中國Kamiaso的放射蟲矽質巖明顯相似。但有些礦區確有陸源物質混入，常形成條帶狀矽質巖，夾鈣質泥巖條帶。這壹特征與田野玉川錳礦的燧石巖石非常相似。田野玉川礦區的燧石巖石被認為是由海底熱泉形成的，其Al/(Al+Fe+Mn)比值為0.55。原因可能是Al2O3有更多的薄層火石。如前所述，鈦和鋁在海洋沈積物中的富集與陸源物質的參與有關。因此，礦區薄層燧石的某些薄層可能主要是陸源物質，使巖石中的Al含量增加，導致Al/(Al+Fe+Mn)比值增大。廣西的夏磊和查屯也是錳礦區，礦體、礦石成分和矽質巖與之相似，Al/(Al+Fe+Mn)比值也較高(表5-1)。與它們相比，也說明該區矽質巖主要是熱水沈積所致。
在Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn)圖上(圖5-1)，廣西各礦區的樣品主要集中在曲線中部，熱水來源的比例約為40%，其中三分之二約為50%，三分之壹大於60%，與上述特征壹致。
根據海洋沈積物中鐵、錳、鋁、鈦的不同來源，Bostrom等人(1969)還繪制了壹個Al-Fe-Mn三角成因判別圖，用以區分熱水沈積物和正常沈積物。後來足立等人(1986)和山本(1987)也成功地將此圖(圖5-2)應用於矽質巖的成因判別。該區5個礦區的16個矽質巖樣品在Al-Fe-Mn三元圖上的投影點，只有夏磊礦區頂板的矽質巖樣品落入非熱水區，其余5個樣品落入熱水沈積與非熱水沈積的過渡帶，是熱水沈積與陸源水沈積相互作用的產物，其余10個樣品均落入熱水沈積區。其他大廠、鬼母和德保地區矽質巖平均值的投影點顯示，只有大廠屬於熱水沈積與非熱水沈積的過渡帶，而鬼母和德保地區均屬於熱水沈積帶。這些與上述認識壹致，反映出廣西矽質巖主要是熱液沈積的產物，部分礦區有陸源物質參與。
圖5-2矽質巖鋁鐵錳三角圖(據足立等人1986)
二、重晶石巖石中常量元素的特征
廣西容縣雞籠頂銅銀多金屬礦、來賓古潭重晶石礦、武宣盤龍鉛鋅礦、三江重晶石礦重晶石巖石化學分析結果見表5-3。從表中可以看出，區內四個礦區重晶石巖石的化學成分比較純凈。除了盤龍礦區的壹個樣品，其他樣品的BaSO4含量都在97%左右，成分含量在1% ~ 2%的只有古潭和三江的SiO2 _ 2和盤龍的SrO，其他成分都小於1%。這壹特征與湖南新晃、湖北隨州、陜西銀洞子的重晶石巖非常相似，認為是熱液沈積形成的(塗光池等，1987；顏，1995)，因此推測該區上述四種重晶石巖也可能與熱液沈積作用有關。此外，該地區重晶石樣品的Fe2O3含量高於FeO，表明地層環境相對氧化。
表5-3重晶石的巖石化學成分和參數
* TFe2o3；括號中的數字是計算值；來源:1~9本書；10 N12塗光池等人(1987)；13嚴(1995)。本書樣品測試單位:桂林有色金屬礦產地質測試中心。
如前所述，海洋沈積物中MgO和Al/(Al+Fe+Mn)的比值是判斷海洋沈積物是否為熱水沈積的重要指標，利用Al-Fe-Mn三角成因判別圖可以有效地判別沈積物是否為熱水沈積。由於該區四個地方的重晶石巖都是海相沈積，這些指標和圖解也可以用來探討其成因。
MgO含量特征:該區10重晶石樣品中MgO含量很低，其中三江樣品中MgO含量為0.05%；盤龍礦區1個樣品的MgO含量為0.35%，1個樣品為0.0079%，其余7個重晶石巖石的MgO含量均小於0.05%。這與現代大洋中脊熱水系統中MgO的嚴重虧損相壹致(Edmond等，1983)，與新晃、睢縣、銀洞子等熱水沈積的重晶石巖石中MgO含量較低相類似(表5-3)。可以認為，這些礦區重晶石巖的形成與熱水的作用有關。
Al/(Al+Fe+Mn)比值:從表5-3和圖5-3可以看出，廣西4個礦區8個重晶石樣品的Al/(Al+Fe+Mn)比值為0.02 ~ 0.19，明顯小於0.35，是典型的熱水礦床。另外兩個樣品的Al/(Al+Fe+Mn)比值分別為0.51和0.53，小於0.6，說明仍有熱水作用，因為兩個樣品都屬於古潭礦區，具有條紋狀或條帶狀構造，而同為礦區的另壹個樣品致密塊狀，比值較低，為0.19，是典型的熱水作用。從整個礦區來看，結合上述礦區矽質巖的特征分析，古潭礦區重晶石巖應該主要是熱水的產物。比較廣西四個礦區重晶石巖與我國新晃、睢縣、銀洞子礦區熱水沈積重晶石巖的Al/(Al+Fe+Mn)比值，也可以看出比值相近，主要是熱水沈積的典型產物。
在Al-Fe-Mn三角的成因判別圖上(圖5-4)，廣西4個礦區10個重晶石樣品中的8個，以及中國新晃、睢縣、銀洞子3個礦區重晶石樣品的投影點均落入熱水沈積區，只有古灘的2個重晶石樣品落入非熱水區，這2個樣品(古3和沈4)就是上述工具。
圖5-3廣西重晶石巖石Fe/Ti和Al/(Al+Fe+Mn)圖解(原圖基於Spry，1990，圖中描述同圖5-1)。
圖5-4廣西重晶石鋁鐵錳三角圖(據足立等1986)
三。電性巖石的常量元素特征
由於電石(或電石英)中的礦物成分除電氣石外主要為應時，其應時含量可達40% ~ 70%，因此，電石可視為壹種特殊的矽質巖。廣西及國內外部分地區熱水沈積地幔巖化學成分分析結果見表5-4。從表中可以看出，這幾個地區的電石中常量元素的含量都差不多，尤其是SiO2含量更高，壹般都大於60%。廣西宜東地區電石巖中二氧化矽含量為62.35% ~ 76.74%，平均為67.67%，大廠坡-銅坑地區電石巖中二氧化矽含量為66.59%，兩者接近。因此，無論從礦物成分還是化學成分來看，輝石巖都可以視為壹種特殊的矽質巖。巖石中其他元素的含量以高Al2O3為特征。壹個電石英巖石洞穴中Al2O3含量範圍為9.12% ~ 13.76%，平均值為12.48%，大廠坡-銅坑礦區略低，達6.33%。此外，巖石中FeO、Fe2O3、MgO、B2O3含量高也是巖石的重要特征，尤其是B2O3含量，除大廠礦區略低於0.71%外，伊東礦區高達2.96% ~ 4.32%，平均為3.85%。
韓發等(1989)和等(1990)提出，利用矽質巖的TiO _ 2、Al _ 2O _ 3、K _ 2O和Na _ 2O含量的相關二元圖，可以有效地區分生物成因矽質巖和火山或海底熱液成因矽質巖。在Al _ 2O _ 3-TiO _ 2和Al _ 2O-(K _ 2O+Na _ 2O)的二元圖上，用此二元圖來判別電石英巖(電石英巖)是壹種特殊的矽質巖，也表明廣西某洞穴電石英巖和長坡-銅坑電石英巖，以及國內外其他礦區電石英巖的投影點， 都與火山弧區矽質巖和海底熱鹵水沈積矽質巖的投影點落入同壹區域。 特別值得指出的是，作者通過工作還發現，在Al2O3-TiO2 _ 2和Al2O3-(K2O+Na2O)二元圖上，不同來源的矽質巖和輝石巖都有各自明顯的富集區。在熱水沈積區，這些輝石巖的投影點更近，相對集中在壹個小區域內，故稱為熱水沈積輝石巖區，即HT區。無論是來自中條山胡家峪銅礦、內蒙古白魯烏圖銅硫多金屬礦和遼東張家溝-蔡家溝硫鐵礦，還是來自加拿大沙利文鉛鋅銀礦、澳大利亞Brokenshire鉛鋅礦和國外Gordon Dekedom鉛鋅金礦，這些巖石都被認為是典型的熱液沈積巖(孫海田等，1990；聶馮軍等，1990；夏，1997；韓發等，1997；Slack，1993；Plimer，1986)，從巖石化學角度為廣西宜東店營巖和大廠坡-銅坑店石巖的熱液沈積成因提供了新的證據。同時，也為熱液沈積電石的成因解釋提供了新的成因判別圖。
四。層狀矽卡巖的常量元素特征
層狀矽卡巖產於廣西佛子沖鉛鋅礦和陶冬鉛鋅礦以及牛塘界鎢礦和秦家銅錫礦中，是礦床的直接容礦巖石。對於層狀矽卡巖的主量元素特征，前人已經用Al/(Al+Fe+Mn)比值和Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn)圖解進行了研究，如陸元發(1999)對滇西北羊拉銅集區層狀矽卡巖的研究，劉玉萍(1999)對廣西層狀矽卡巖的研究，楊斌等(2000a)對佛子沖鉛鋅礦田層狀矽卡巖的研究，以及* *等結果表明，Al/(Al+Fe+Mn)比值為0.033 ~ 0.39，平均值為0.203，為典型的熱水沈積。在Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn)圖上(圖5-7)，大部分投影點位於海原熱水沈積物的投擲點附近，部分投影點靠近陸源沈積物的端員，表明有部分陸源物質參與。作者對陶冬礦區的兩個矽卡巖樣品進行了研究、分析和測試。Fe/Ti比值為163.28和13.08，平均值為88.18，Al/(Al+Fe+Mn)比值為0.06和0.53，平均值為0.295，為典型的熱水沈積。在Fe/Ti-Al(Al+Fe+Mn)圖上(圖5-7)，壹個投影點落在海原熱水沈積附近，另壹個投影點落在陸源沈積端元附近，顯示出明顯的陸源物質幹預特征。因此，研究結果總體上表明，佛子沖和陶冬鉛鋅礦區的層狀矽卡巖主要是熱液沈積的產物，但也有壹些陸源物質的參與。
表5-4電石巖(店營巖)的巖石化學成分百分比
註:本書樣品測試單位:桂林有色金屬礦產地質測試中心。
圖5-5不同成因類型矽質巖的Al2O3-(K2O+Na2O)圖解(原圖基於毛景文等，1990)。
圖5-6不同成因類型矽質巖的TiO _ 2-Al _ 2O _ 3圖
(原圖據毛景文等，1990)圖例同圖5-5。
圖5-7層狀矽卡巖的Fe/Ti-Al/(Al+Fe+Mn)圖解(根據BostromK。, 1973).