湘西金矿及其区域马底驿组锑分布的多峰结构——累积概率格纸在金矿成因和找矿中的应用.pdf

成矿理论研究 矿物岩石地球化学通报 B u l l e t i n 0 f Mi n e r a l o g y 。 P e t r o l o g y a n d G ∞c I l t y V ld． 1 9№ ． 4 。 2 O 0 O O c t ． - 湘西金矿及其区域马底驿组锑分布的多峰结构 累积概率格纸在金矿成因和找矿中的应用 马东升 ， B e m d L e h m a n n 2 1 ． 南京大学内生金属矿床成矿机制 研究国 家重点实验室， 江苏南京2 1 0 0 9 3 ； 2 ． T e c h n i c a l U n i v e r s i ty C la u s t h a l ， G e r m a n y 关键词 锑； 多蜂结构； 金矿； 湘西； 概率格子作图法 中圈分类号 P 6 l 8 ． 5 1 0 ． 6 6 4 文献标识码 A 文章编号 1 0 0 7 ． 2 8 0 2 2 0 0 0 } 0 4 - 0 2 1 8 - 0 3 湖南雪峰弧形构造隆起带 中一上元古界 囊括 了该省 8 0 ％以上的原生金矿 “ 沃溪式” 金矿 和 9 o ％以上的砂金⋯， 也是世界著名的金一 锑． 钨综合矿 化带。其中， 赋存于上元古界板溪群马底驿组紫红 色板岩中， 位于湘西北沅陵县的沃溪金． 锑一 钨矿， 即 湘西金矿为代表性矿床。它也是我国仅次于湘中锡 矿山的第二大锑矿生产基地。对沃溪地区赋矿地层 中金分布的研究揭示， 不但在近矿脉围岩中有局部 的金负异常， 而且在区域上发育有大范围的金亏损 带【2 -3 J 。作为对这一认识的印证， 在该地区乃至整个 江南金成矿带十多年来的地球化学勘查中， 迄今为 止尚无一例有关金矿床周围发育有完整的， 明显高 于区域背景的金原生晕 正异常 ， 可作为常规地球 化学勘查依据的报道。已知锑和砷等是该类金矿床 的重要指示元素。由此而产生了分别与湘西金矿成 因和找矿有关的两个问题 1 除了金产生与成矿有 关的亏损之外， 锑作为主要的区域性成矿元素之一 也应有类似响应锑在矿区和区域马底驿组的分 布如何2 湘西金矿不发育完整的金原生晕 正异 常 它的地球化学勘查有效指示元素和矿致异 常参数如何本文针对这些问题， 应用概率格纸作 图法对区域上板溪群马底驿组锑的地球化学背景和 矿区地球化学异常的含量分布结构进行了定量分 析o 样品取自4 条地球化学剖面。所有剖面均大致 垂直于地层走向， 长度从 2 5 0 0 E ll 到 4 3 0 0 E ll 。在区 域上的三条剖面 文献[ 3 ] 中， 野外未发现任何矿化 蚀变痕迹， 尽量采取新鲜的样品。因此， 这些剖面的 数据应代表区域上未蚀变 或仅有肉眼不可识别的 极微蚀变 的地层锑含量。第4条剖面取自紧邻矿 区的官庄， 部分延伸进矿区。该剖面位于沃溪金． 锑 ．钨矿向北北东隐伏延伸的地表， 并穿过含大量石英 脉的褪色灰色板岩， 但在取样时也尽量避开了肉眼 可识别的蚀变岩石。镜下见官庄剖面和区域上的三 条剖面的马底驿组板岩没有明显差别， 均呈细粒石 英碎屑和泥化的长石碎屑分布于极细粒泥质中。 3 条区域剖面由南京大学取样。从中选出全部 的马底驿组岩石共5 5 个样品， 在原冶金部华东有色 金属总公司实验室用氢化物原子荧光光谱法分析 锑， 检测限为0 ． 2 1 0 I 。代表矿区的官庄剖面由德 国C l - ,_,s th a l 技术大学研究人员取样， 共 6 6 个马底驿 组样品送加拿大 B o n d a r - C l e g g 公司作中子活化分析， 锑检测限为 0 ． 1 1 0 I 。为了考察由不同实验室和 不同测定方法获得的分析结果， 选择了5 0 个样品分 别在两个国家用相应的方法进行了重复对照测定， 结果如图 1 所示。 收稿日期 2 0 0 0 - 0 6 - 2 5 收到． 0 8 ． 3 0 改回 基金项目 国家重点基础研究发展规划项目 G I 9 9 9 0 4 3 2 1 0 、 教育部博士点基金 9 8 阱2 2 和国家自 然基金 4 9 7 3 3 0 l 2 第一作者简介 马东升 1 9 5 2 一 ． 男． 教授， 博士生导师． 地球化学专业． 维普资讯 矿物岩石地球化学通报 从图1 可见， 不同实验室两种方法的分析结果 相当一致。因此， 所有数据可用来进行地球化学分 布的结构分析。 主 ∞ 耋 。 图 1 中子活化方法和原子荧光法的 锑含量重复对照测定结果 图2 A和图2 B分别为矿区剖面 6 6个样品统 计 和区域剖面 5 5 个样品统计 的锑含量对数概率 格纸图解。由图可见， 矿区和区域地层样品中的锑 分布实际上各由3 个正态子群 p o p u l a t i o n 的叠加组 成， 并具非常相似的分布模式。6个子群的几何平 均值 4 - l a的变化范围 括号中 分别为矿区剖面 图Z A 1 A J 由 6 7 ％的样品组成 7 ． 41 0 I 6 S b [ 5 ． 0 1 1 ． 0 1 0 I 6 ] ， 2 1 9 2 A I I 由2 l ％的样品组成 X2 51 0 S b [ 2 0 3 3 1 0 ] ， 3 A Ⅲ 由 1 2 ％的样品组成 X8 01 0 I 6 S b [ 4 1 1 5 5 1 0 ] ， 区域剖面 图2 B 4 B I 由3 6 ％的样品组成 0 ． 51 0 S b [ 0 ． 4 0 ． 6 1 0 ] ， 5 a I 由5 3 ％的样品组成 1 ． 4 1 0 I 6 S b [ 1 ． 0 2 ． 0 1 0 ] ， 6 B Ⅲ 由 1 1 ％的样品组成 5 ． 41 0 S b [ 2 ． 3 1 2 1 0 ] 。 分析结果显示， 高锑含量的 A m 和 B I l l 子群有 很大的4 - l a变化范围。结合样品的野外产状和镜 下观察， 证明这些样品受裂隙或显微裂隙控制的热 液叠加影响而有锑的带人。因此， 在统计区域和矿 区非蚀变马底驿组岩石的平均锑含量时 A l l l 和 B I l l 子群的样品应予剔除。A J 和 A I I 子群 占矿 区剖面 8 8 ％的样品， 含锑分别为 7 ． 4 1 0 和 2 5 1 0 ～， 两 群的锑平均值为 1 2 1 0 I ， 代表了矿区马底驿组的 锑异常水平。锑的这种双峰异常结构显示它在地层 中曾有过两次富集。这存在两种可能性， 地层沉积 时锑就在部分层位中产生原始富集； 或者湘西金矿 曾发生过两次与锑矿化有关的热液事件。由于锑和 金在含量与矿化上关系密切， 故以前者可能性较大， 即锑与马底驿组紫红色板岩中9 I ％以上的金共同在 图 2 马底驿组中锑含量分布的对数概率格纸图解 A 官庄剖面， 6 6 个样品； B 区域剖面 三条剖面 ， 5 5 个样品 目_ 宫I q - 星 维普资讯 2 2 0 马 东 升 等 ／ 斓 西 金 矿 及 其 区 域 马 底 驿 组 锑 分 布 的 多 峰 结 构 富集于O ． O 6 3 i llI n 及其以下粒度的粘土矿物和赤铁 矿中【引 。 区域剖面中8 9 ％的样品属于 B I 和 B Ⅱ子群， 二 者的平均锑含量为 1 1 0 I ， 可视为马底驿组的区 域锑背景值。其中 B I I 占区域样品总数 5 3 ％， 平均 含锑 1 ． 4 X 1 0 ～， 相当于世界页岩平均值【5 和布隆迪 前寒武系变质碎屑沉积岩 1 ． 5 X 1 0 I 6 【6 J ， 也与已发 表的本区马底驿组及华南褶皱系前寒武系泥质岩、 板岩和江南地轴上元古界的 s b丰度相当[3 ．7 】 ， 应 代表正常背景值。而占区域样品总数3 6 ％的 B I 子 群含锑仅0 ． 5 1 0 一。显然， 区域马底驿组中这两个 子群的锑含量差异或者是由原生沉积时锑的不均匀 分布造成的 不同的蚀源区或沉积分异 ， 或者是由 大范围的区域性后生改造作用形成的。由于 B I 和 B I I 子群在岩性和矿物组成上没有区别， 目前也尚无 有关马底驿组来 自多蚀源区的确切证据 ， 也没有 锑在中低温水热活动中易于进入溶液Ⅲ 的证据。 因此， B I 子群的低锑含量应与地层中金亏损的成因 类似， 即形成于和地层中大规模流体活动有关的水 一 岩反应[3 ．12 】 。 锑是重要的金矿指示元素。从图 2 的分析可识 别出能直接应用于地球化学勘查的4 个子群 1 区 域背景 B I B I I ， 0 ． 4 2 X 1 0 一， 1 X 1 0 ； 2 与 金． 锑矿化有关的矿区异常 A J A I I ， X1 X 1 0 I ， 异常下限为5 X 1 0 一； 3 在区域上分布的， 受裂隙控 制但与矿体无关的分散异常[ B I] I ， 2 ． 31 2 1 O 一， 5 ． 4 1 0 ] ； 和 4 矿区内受裂隙控制的 矿致异常[ a m， 4 1 1 5 5 X 1 0 ～， 8 0 X 1 0 ] 。结 合其它金矿指示元素的概率格纸作图方法， 能进一 步有效地限定地球化学找矿指标。图3为沃溪地区 板溪群马底驿组的锑． 砷区域背景、 矿区异常和与裂 隙有关矿化异常的分布图解。其中与锑含量有关的 框线位置分别根据 B I 和 B I I 区域背景 以及 A J 和 A a 矿区异常 的 l d 变化范围确定； 而与砷有关的 含量则应用同样的概率格纸方法进行样品总体分解 后， 根据有关子群的范围加以确定。 巴 要 、一 圈3沃浜地区板浜拜马 底释组的S b - A 暑 地球 化学背景、矿区异常和裂骧矿化异常 参考文献 [ 1 】 中国 人民武装警察部队黄金指挥部． 湖南省沃溪式层控金矿 地质[ M ] ． 北京 地震出版社， 1 9 9 6 ． [ 2 ] 马东升等 ． 地 球化学[ A ] ． 自 然科学年鉴． 1 9 9 9 [ M ] ． 上海 上海 翻译出版社． 1 9 9 0 ． 3 ． 1 2 3 3 ． 1 2 6 ． [ 3 ] 马东升， 支 呸 英俊． 江南金成矿带层控金矿的地球化学特征和成 因研究[ J ] ． 中国 科学 B 辑 ． 1 9 9 1 ， 4 4 2 4 4 3 3 ． [ 4 ] 牛贺才． 马 东升． 湘西层控金矿床成因机1 9 I 的研究[ J 】 ． 矿床地 质． 1 9 9 2 ．1 1 1 6 5 7 4 ． [ 5 ] T u r e k i m K K ． w p d d K H ． D i 由 0 f t h e e l e 斌 ， 由i n 姗m- j I F u n i t s 0 f th e e e r t h ’ 8 ∞ 域[ J ] ． B I d I ． G e 0 1 ． s ∞ ． n Hh 1 9 6 1 ， 7 2 1 7 51 9 1 ． [ 6 ] I 曲 口I l l I B ， “ F m F ． I k d l t e A t a g e r s t a e t t m - u n d ． | h罩 d _ I - s H |l o I玎 [ J 】 ． 1 9 9 1 ． 1 0 l 一1 1 7 ． f 7 ] 刘英俊． 孙承辕。 马东升． 江南金矿及其成矿地球化学背景 [ M ] ． 南京 南京大学出 版社。 1 9 9 3 ． 1 4 1 ． [ 8 ] 何江， 马 东升． 等． 湘西低温汞、 锑、 金矿床成矿作用地球化学 研究[ M ] 。 北京 地质出 版社． 1 9 9 8 ． 1 6 ． [ 9 ] 邱明才， 迟清华． 中国东部地壳与岩石的化学组成[ M 】 ． 北京 科学出版社。 1 9 9 7 ． 6 7一 l 3 9 ． [ 1 O ] 刘海臣， 朱炳泉． 湘 西板溪群几冷家溪群时代研究【 J 】 ． 科学 通报， 1 9 9 4 ． 3 9 2 1 4 8 一l 5 0 ． I l 1 ] 牛 贺才， 马东升． 在 低温开放体系水 ， 岩反应过程中金、 锑、 钨 的实验地球化学研究[ J ] ． 科学通报。 1 9 9 1 ， 3 6 2 4 1 8 7 9 1 8 8 1 ． [ 1 2 ] 马东升． 地壳中大规模流体运移的 成矿现象和地球化学示踪 [ J ] ． 南京大学学报， 1 9 9 7 ． 3 3 l l 0 ． ①刘海臣等的铅同位素研究表明， 马底驿组的铅同位素很分散， 无法形成P b - P b 等时线年龄【 lo 】 ． 其地质意义尚待研究 ． 维普资讯