黔西南礦集區蓮花山背斜區地球化學特征

何金坪，苑順發，汪小勇，駢紅野

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黔西南礦集區蓮花山背斜區地球化學特征

何金坪1，苑順發2，汪小勇1，駢紅野1

（1.貴州省地質礦產勘查開發局一〇五地質大隊，貴陽 550018；2.貴州大學資源與環境工程學院，貴陽 550025）

蓮花山背斜位于滇黔桂“金三角”之晴隆—羅平金礦帶，控制了架底、隴英大地、砂鍋廠、紅巖洞等金礦的產出。通過R型聚類分析以及因子分析得到該背斜地區地球化學元素樹狀譜系圖譜、相關性、旋轉成分矩陣，從而可解析該地區構造對成礦的影響，其研究成果可為蓮花山背斜找礦提供有力的構造地球化學依據。

金礦；背斜；聚類分析；因子分析；蓮花山

蓮花山背斜位于滇黔桂“金三角”之晴隆—羅平金礦帶，其構造格局構造蝕變體（SBT）控制了該地區金礦的產出。前人對該地區研究成果較多，劉遠輝對蓮花山背斜金的成礦地質條件作了剖析[1]，提出了隴英大地—大坪子—談家梁子等4個找礦靶區；楊天才對蓮花山背斜金礦地質特征及找礦前景進行分析[2]，認為區內找礦前景較好；曾昭光等對蓮花山地區微細粒浸染型金礦成礦模式探討[3]；經各地勘單位工作，區內發現了架底、隴英大地、砂鍋廠、紅巖洞等金礦；王大福對區內架底金礦地質地球化學特征[4]，礦石特征[5]進行了初步研究；吳小紅等對貴州西部玄武巖分布區大麥地金礦成礦地質特征[6]進行了分析，在以往的研究工作中對蓮花山背斜的構造地球化學特征的研究相對薄弱。筆者參與了黔西南礦集區找礦預測研究工作[7]，通過R型聚類分析及因子分析得到該地地球化學元素的樹狀譜系圖、元素相關性、旋轉成分矩陣，從而探討在構造作用下與Au相關的微量元素，從而為地表找礦提供理論支持。

1.三疊系下統永寧鎮組第一段2.三疊系下統飛仙關組第二段3.三疊系下統飛仙關組第一段4.二疊系上統大隆組5.二疊系上統長興組6.二疊系上統龍潭組7.二疊系上統峨眉山玄武巖組8.構造蝕變體9.二疊系中統茅口組10.二疊系中統棲霞組11.二疊系中統梁山組12.石炭系上統馬平組13.石炭系中統黃龍組14.石炭系下統擺佐組15.石炭系下統大塘組16.石炭系下統巖關組17.泥盆系上統代化組18.向斜軸線19.背斜軸線20.逆斷層及編號21.正斷層及編號22.性質不明斷層23.推測斷層24.礦點

1 地質概況

1.1 地層概況

蓮花山背斜大地構造位置處于特提斯-喜馬拉雅與濱太平洋兩大全球構造域接合部東側的揚子陸塊與華夏陸塊兩個次級構造單元接合部位，屬揚子陸塊一級構造單元內上揚子陸塊二級構造單元。滇黔桂“金三角”的三個成礦帶之晴隆—羅平金礦帶中。

區內出露地層主要有上石炭系黃龍組（C2）、馬平組（C2）；二疊系中統梁山組（P2）、棲霞組（P2）、茅口組（P2、上統峨眉山玄武巖組（P2）、龍潭組（P3）、長興組（P3）、大隆組（P3）；三疊系下統飛仙關組（T1）及第四系（Q4）。該區內，中上二疊統峨眉山玄武巖組是主要的產金地層。

1.2 構造特征

蓮花山背斜及構造蝕變體（SBT）[8]為控礦構造。該背斜NEE-SWW向展布，東起普安蓮花山，西至盤縣樂民與盤西SN向構造帶相交，長約45km，寬10～20km[1]。區內斷裂構造較發育，主要有北東、南北向；北西向及近東西向兩組。礦體主要受逆沖斷層支F2、F3斷層控制，兩斷層間發育北東向正、逆斷層。該背斜具層間滑動，層間破碎帶具黃鐵礦化、硅化等；背斜兩翼次級褶皺發育，構成一個復式褶皺帶（圖1）。

SBT是產于P2和P3間的沉積間斷面－不整合界面附近，為一套由區域性構造作用形成、并經熱液蝕變的構造蝕變體，為一套灰褐色強硅化灰巖、灰色強硅化角礫巖、角礫狀凝灰巖及沉凝灰巖組合，包含了P2頂部灰巖和P3底部凝灰巖兩部分，向下依蝕變強度由硅化角礫狀凝灰巖－強硅化角礫巖－硅化灰巖－正常的P2灰巖呈漸變關系，向上由硅化角礫狀凝灰巖向正常凝灰巖過渡，硅化灰巖－強硅化角礫巖－硅化角礫狀凝灰巖部分即劃入構造蝕變體［6］。

1.第四系；2.峨眉山玄武巖組第二段；3.峨眉山玄武巖組第一段；4.茅口組；5.構造蝕變體；6.粘土、亞粘；土7.灰巖；8.凝灰巖；9.玄武巖；10.玄武質火山角礫巖；11.角礫巖；12.硅化；13.黃鐵礦化；14.褐鐵礦化；15.綠泥石化；16.高嶺土化；17.炭質；18.碳酸鹽化及方解石化；19.整合地層界線；20.不整合地層界線；21.斷層及編號；22.礦體；23.夾石

1.3 典型礦體特征-以架底金礦為例

架底金礦產出于茅口組與峨眉山玄武巖組之間的構造蝕變體（SBT）和峨眉山玄武巖組第二段火山碎屑巖中,容礦巖石主要為凝灰巖、玄武質凝灰巖和玄武質火山角礫巖[4]。①號礦體產于玄武巖組與茅口組接觸帶的構造蝕變體（SBT）中。礦體呈似層狀、透鏡狀，其形態簡單；礦體在平面上為北東向多邊形，長約280m，寬100～240m；總體傾向南南東，傾角7°～32°，南緩北陡，局部向西傾。礦體平均厚2.32m，平均品位2.65×10-6。②號礦體產于構造蝕變體（SBT）之上的玄武巖組二段玄武質火山角礫巖中，似層狀、透鏡狀。礦體在平面上為不規則多邊形，長約500m，寬40～260m；礦體在剖面上呈“M”型，傾角10°-30°。礦體平均厚8.73m，平均品位3.69×10-6。

1.4 礦石特征

該區金礦石主要為原生礦和混合礦兩大類型。原生礦是巖石在金礦化蝕變作用之后形成，未經氧化的礦石。礦石礦物較復雜，黃鐵礦等金屬硫化物較多，礦石呈深灰色、灰色、黑色，較堅硬。該類型礦石中的金主要賦存在硫化物（黃鐵礦、毒砂等）、硅酸鹽中。混合礦為礦石經過氧化作用，含金黃鐵礦已褐鐵礦化或流失，在礦石中出現了游離金。該類礦石部分黃鐵礦已褐鐵礦化，呈淺黃、灰白色。

礦石礦物總體有黃鐵礦、毒砂、赤鐵礦、雄黃、辰砂、輝銻礦；脈石礦物有石英、方解石、白云石、水云母、絹云母、高嶺石、螢石，含有機炭。黃鐵礦、毒砂、石英、粘土與金成礦關系密切。

礦石主要有碎裂、半自形—它形和交代結構等；主要具浸染狀、塊狀、條帶狀和細脈狀等構造。

1.5 蝕變特征

區內的熱液蝕變類型主要以硅化、黃鐵礦化為主，另有少量毒砂化、絹云母化、白云石化、重晶石化、綠泥石化、粘土化等。與金礦成礦關系密切的主要有硅化、黃鐵礦化、毒砂化，其次為粘土化。

2 元素分析

2.1 樣品采集及分析

采用掃面地球化學的方法，不同與傳統固定式網格取樣，遵循在構造帶采樣密，遠構造帶采樣稀，“發現蝕變即采樣”的原則，針對礦區內斷裂裂隙及褶皺軸部和兩翼采集塊狀和泥質樣品，樣介質為斷裂構造巖、斷層泥、破碎帶、節理裂隙帶、裂隙充填物等。共采集樣品184件。送往貴州省地礦實驗中心分析了19種微量元素，從分析數據中提取了Au、As、Sb、Hg、Tl異常點進行弱信息提取共100組數據，運用SPSS軟件根據元素的變化提取相關因子，后從模型中分析得到元素的相關性。

2.2 元素組合分析

1）對100件樣品分析數據進行R型聚類分析（圖3）。根據聚類結果可以看出：

圖3 蓮花山背斜化探樣品聚類分析譜系圖

當截距D=20時可分為四組，第一組：Hg、Tl、Sb；第二組：As、Se、Au、W；第三組：Sn、Th、Pb、Ni、Co、V、Cu、Mo、Zn、Li、Ag；第四組：U；結合地質環境，第一組元素為親硫元素，在低溫熱液作用下元素以硫化物或絡合物形式運移；第二組元素為主要成礦元素，在化學性質上該組元素都具有一定的親硫性，Se為熱液蝕變元素，反映成礦熱液中S含量降低，Au的富集主要與熱液蝕變有關；W活躍富集于高溫熱液后期，與Au的活躍富集成銜接狀態；當截距D=16時，第三組元素可分為：第1組Sn、Th、Pb；第2組：Ni、Co、V、Cu、Mo、Zn、Li；第3組：Ag，第1組中Sn、Th為親氧元素，Pb為親銅元素，部分Pb同位素由Th衰變而來，在熱液反應過程中，部分Pb與造巖礦物中元素發生置換反應；第2組元素具有親硫、親鐵、親氧性，表示高溫熱液活動以及高溫礦化元素組合；第3組為親硫元素隨高溫熱液運移；第三組為親氧元素，在熱液作用中可以高度富集，在中低溫熱液中與親硫元素及半金屬元素伴生。

2）因子分析，對100件樣品分析數據進行因子分析（表1），Au與Se、Ag、W表現出良好的相關性，與高溫礦化元素相關性較差，對比樹狀譜系圖普，說明Ag賦含于礦區整合的熱液活動與As、Se、W的關系說明Au主要是與中低溫熱液產生的礦化有關。Hg、Tl相關性極高但與Au的相關性較差，由于后期低溫熱液作用破壞原有相關性。Cu與高溫礦化元素相關性良好，與中低溫成礦元素相關性較差說明相對于成礦時的低溫熱液，高溫熱液中S的含量較高。Li作為造巖元素與成礦元素相關性較差，與高溫熱液元素相關較好，說明成礦元素主要由熱液提供[1]。

表1 蓮花山背斜化探樣品近似矩陣

表2 旋轉成份矩陣

KMO和Bartlett的檢驗值為0.733，大于0.5表實驗數據可信。基于初始特征值大于1，提取5組成分（表2），F1：Ag、Cu、Zn、Ni、V、Li、Co、W、Mo、Th；F2：Sb、Hg、Tl；F3：Au、Se；F4：Sn、Pb；F5：As、U。建立Au的因子模型為：XAu=0.04F1+0.033F2+0.913F3+0.16F4+0.033F5，由模型可見，Au的含量主要由F3因子提供，其他因子對Au的影響很小但在Au的成礦作用中仍是不可或缺的，具有重要的地質意義。As在F5中影響最高，在F3中因子大于0.5；Se在F3中影響最高，在F2中因子大于0.5；F1表示高溫礦化元素對金礦的影響；F2、F3、F4可以歸類為中低溫熱液元素，F3因子對金礦的影響最高，從F2成分上分析，在金礦附近伴有一定的Hg、Tl礦化。

3 結論

1）區域中熱液可以分為高溫熱液和中低熱液，高溫熱液對成礦影響較小僅起到元素活化遷移作用，成礦階段主要在中低溫熱液蝕變階段。

2）Ag在高溫熱液中活化遷移，后在低溫熱液中與Au伴生，Ag的活動性貫穿整個熱液活動。Ag不可作為Au的指示元素。

3）W為高溫熱液到低溫熱液的銜接元素，Se體現了高溫到低溫熱液中S含量逐步降低，Au活躍富集于高溫熱液后期中低溫熱液前期，且熱液中S含量相對高溫熱液較低。

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Geochemical Characteristics of the Lianhuashan Anticline in the Southwest Guizhou Dense Area of Mineral Deposits

HE Jin-ping YUAN Shun-fa WANG Xiao-yong PIAN Hong-ye1

（1-105 Geological Party, Guizhou Bureau of Geology and Mineral Exploration and Development, Guiyang 550018;2-College of Resources and Environmental Engineering, Guizhou University, Guiyang 550025）

The Lianhuashan anticline lies in the Qinglong-Luoping Au belt of the Yunnan-Guizhou- Guangxi delta. The Jiadi, Longyingdadi, Shaguochang and Hongyandong Au deposits are controlled by this anticline. This paper has a discussion on influence of the anticline on the Au mineralization based on R-cluster analysis, factor analysis, element correlation analysis and element of transposed matrix.

Lianghuashan anticline; structure geochemistry; Au deposit; R-cluster analysis; factor analysis.

2018-03-13

中國地質調查局典型礦集區潛力評價示范項目（12120115036301）

何金坪（1982-），男，白族，貴州水城人，工程師，主要從事地質找礦研究工作

P595

A

1006-0995（2018）03-0384-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2018.03.007