黔西南矿集区莲花山背斜区地球化学特征

何金坪，苑顺发，汪小勇，骈红野



黔西南矿集区莲花山背斜区地球化学特征

何金坪1，苑顺发2，汪小勇1，骈红野1

（1.贵州省地质矿产勘查开发局一〇五地质大队，贵阳 550018；2.贵州大学资源与环境工程学院，贵阳 550025）

莲花山背斜位于滇黔桂“金三角”之晴隆—罗平金矿带，控制了架底、陇英大地、砂锅厂、红岩洞等金矿的产出。通过R型聚类分析以及因子分析得到该背斜地区地球化学元素树状谱系图谱、相关性、旋转成分矩阵，从而可解析该地区构造对成矿的影响，其研究成果可为莲花山背斜找矿提供有力的构造地球化学依据。

金矿；背斜；聚类分析；因子分析；莲花山

莲花山背斜位于滇黔桂“金三角”之晴隆—罗平金矿带，其构造格局构造蚀变体（SBT）控制了该地区金矿的产出。前人对该地区研究成果较多，刘远辉对莲花山背斜金的成矿地质条件作了剖析[1]，提出了陇英大地—大坪子—谈家梁子等4个找矿靶区；杨天才对莲花山背斜金矿地质特征及找矿前景进行分析[2]，认为区内找矿前景较好；曾昭光等对莲花山地区微细粒浸染型金矿成矿模式探讨[3]；经各地勘单位工作，区内发现了架底、陇英大地、砂锅厂、红岩洞等金矿；王大福对区内架底金矿地质地球化学特征[4]，矿石特征[5]进行了初步研究；吴小红等对贵州西部玄武岩分布区大麦地金矿成矿地质特征[6]进行了分析，在以往的研究工作中对莲花山背斜的构造地球化学特征的研究相对薄弱。笔者参与了黔西南矿集区找矿预测研究工作[7]，通过R型聚类分析及因子分析得到该地地球化学元素的树状谱系图、元素相关性、旋转成分矩阵，从而探讨在构造作用下与Au相关的微量元素，从而为地表找矿提供理论支持。

1.三叠系下统永宁镇组第一段2.三叠系下统飞仙关组第二段3.三叠系下统飞仙关组第一段4.二叠系上统大隆组5.二叠系上统长兴组6.二叠系上统龙潭组7.二叠系上统峨眉山玄武岩组8.构造蚀变体9.二叠系中统茅口组10.二叠系中统栖霞组11.二叠系中统梁山组12.石炭系上统马平组13.石炭系中统黄龙组14.石炭系下统摆佐组15.石炭系下统大塘组16.石炭系下统岩关组17.泥盆系上统代化组18.向斜轴线19.背斜轴线20.逆断层及编号21.正断层及编号22.性质不明断层23.推测断层24.矿点

1 地质概况

1.1 地层概况

莲花山背斜大地构造位置处于特提斯-喜马拉雅与滨太平洋两大全球构造域接合部东侧的扬子陆块与华夏陆块两个次级构造单元接合部位，属扬子陆块一级构造单元内上扬子陆块二级构造单元。滇黔桂“金三角”的三个成矿带之晴隆—罗平金矿带中。

区内出露地层主要有上石炭系黄龙组（C2）、马平组（C2）；二叠系中统梁山组（P2）、栖霞组（P2）、茅口组（P2、上统峨眉山玄武岩组（P2）、龙潭组（P3）、长兴组（P3）、大隆组（P3）；三叠系下统飞仙关组（T1）及第四系（Q4）。该区内，中上二叠统峨眉山玄武岩组是主要的产金地层。

1.2 构造特征

莲花山背斜及构造蚀变体（SBT）[8]为控矿构造。该背斜NEE-SWW向展布，东起普安莲花山，西至盘县乐民与盘西SN向构造带相交，长约45km，宽10～20km[1]。区内断裂构造较发育，主要有北东、南北向；北西向及近东西向两组。矿体主要受逆冲断层支F2、F3断层控制，两断层间发育北东向正、逆断层。该背斜具层间滑动，层间破碎带具黄铁矿化、硅化等；背斜两翼次级褶皱发育，构成一个复式褶皱带（图1）。

SBT是产于P2和P3间的沉积间断面－不整合界面附近，为一套由区域性构造作用形成、并经热液蚀变的构造蚀变体，为一套灰褐色强硅化灰岩、灰色强硅化角砾岩、角砾状凝灰岩及沉凝灰岩组合，包含了P2顶部灰岩和P3底部凝灰岩两部分，向下依蚀变强度由硅化角砾状凝灰岩－强硅化角砾岩－硅化灰岩－正常的P2灰岩呈渐变关系，向上由硅化角砾状凝灰岩向正常凝灰岩过渡，硅化灰岩－强硅化角砾岩－硅化角砾状凝灰岩部分即划入构造蚀变体［6］。

1.第四系；2.峨眉山玄武岩组第二段；3.峨眉山玄武岩组第一段；4.茅口组；5.构造蚀变体；6.粘土、亚粘；土7.灰岩；8.凝灰岩；9.玄武岩；10.玄武质火山角砾岩；11.角砾岩；12.硅化；13.黄铁矿化；14.褐铁矿化；15.绿泥石化；16.高岭土化；17.炭质；18.碳酸盐化及方解石化；19.整合地层界线；20.不整合地层界线；21.断层及编号；22.矿体；23.夹石

1.3 典型矿体特征-以架底金矿为例

架底金矿产出于茅口组与峨眉山玄武岩组之间的构造蚀变体（SBT）和峨眉山玄武岩组第二段火山碎屑岩中,容矿岩石主要为凝灰岩、玄武质凝灰岩和玄武质火山角砾岩[4]。①号矿体产于玄武岩组与茅口组接触带的构造蚀变体（SBT）中。矿体呈似层状、透镜状，其形态简单；矿体在平面上为北东向多边形，长约280m，宽100～240m；总体倾向南南东，倾角7°～32°，南缓北陡，局部向西倾。矿体平均厚2.32m，平均品位2.65×10-6。②号矿体产于构造蚀变体（SBT）之上的玄武岩组二段玄武质火山角砾岩中，似层状、透镜状。矿体在平面上为不规则多边形，长约500m，宽40～260m；矿体在剖面上呈“M”型，倾角10°-30°。矿体平均厚8.73m，平均品位3.69×10-6。

1.4 矿石特征

该区金矿石主要为原生矿和混合矿两大类型。原生矿是岩石在金矿化蚀变作用之后形成，未经氧化的矿石。矿石矿物较复杂，黄铁矿等金属硫化物较多，矿石呈深灰色、灰色、黑色，较坚硬。该类型矿石中的金主要赋存在硫化物（黄铁矿、毒砂等）、硅酸盐中。混合矿为矿石经过氧化作用，含金黄铁矿已褐铁矿化或流失，在矿石中出现了游离金。该类矿石部分黄铁矿已褐铁矿化，呈浅黄、灰白色。

矿石矿物总体有黄铁矿、毒砂、赤铁矿、雄黄、辰砂、辉锑矿；脉石矿物有石英、方解石、白云石、水云母、绢云母、高岭石、萤石，含有机炭。黄铁矿、毒砂、石英、粘土与金成矿关系密切。

矿石主要有碎裂、半自形—它形和交代结构等；主要具浸染状、块状、条带状和细脉状等构造。

1.5 蚀变特征

区内的热液蚀变类型主要以硅化、黄铁矿化为主，另有少量毒砂化、绢云母化、白云石化、重晶石化、绿泥石化、粘土化等。与金矿成矿关系密切的主要有硅化、黄铁矿化、毒砂化，其次为粘土化。

2 元素分析

2.1 样品采集及分析

采用扫面地球化学的方法，不同与传统固定式网格取样，遵循在构造带采样密，远构造带采样稀，“发现蚀变即采样”的原则，针对矿区内断裂裂隙及褶皱轴部和两翼采集块状和泥质样品，样介质为断裂构造岩、断层泥、破碎带、节理裂隙带、裂隙充填物等。共采集样品184件。送往贵州省地矿实验中心分析了19种微量元素，从分析数据中提取了Au、As、Sb、Hg、Tl异常点进行弱信息提取共100组数据，运用SPSS软件根据元素的变化提取相关因子，后从模型中分析得到元素的相关性。

2.2 元素组合分析

1）对100件样品分析数据进行R型聚类分析（图3）。根据聚类结果可以看出：

图3 莲花山背斜化探样品聚类分析谱系图

当截距D=20时可分为四组，第一组：Hg、Tl、Sb；第二组：As、Se、Au、W；第三组：Sn、Th、Pb、Ni、Co、V、Cu、Mo、Zn、Li、Ag；第四组：U；结合地质环境，第一组元素为亲硫元素，在低温热液作用下元素以硫化物或络合物形式运移；第二组元素为主要成矿元素，在化学性质上该组元素都具有一定的亲硫性，Se为热液蚀变元素，反映成矿热液中S含量降低，Au的富集主要与热液蚀变有关；W活跃富集于高温热液后期，与Au的活跃富集成衔接状态；当截距D=16时，第三组元素可分为：第1组Sn、Th、Pb；第2组：Ni、Co、V、Cu、Mo、Zn、Li；第3组：Ag，第1组中Sn、Th为亲氧元素，Pb为亲铜元素，部分Pb同位素由Th衰变而来，在热液反应过程中，部分Pb与造岩矿物中元素发生置换反应；第2组元素具有亲硫、亲铁、亲氧性，表示高温热液活动以及高温矿化元素组合；第3组为亲硫元素随高温热液运移；第三组为亲氧元素，在热液作用中可以高度富集，在中低温热液中与亲硫元素及半金属元素伴生。

2）因子分析，对100件样品分析数据进行因子分析（表1），Au与Se、Ag、W表现出良好的相关性，与高温矿化元素相关性较差，对比树状谱系图普，说明Ag赋含于矿区整合的热液活动与As、Se、W的关系说明Au主要是与中低温热液产生的矿化有关。Hg、Tl相关性极高但与Au的相关性较差，由于后期低温热液作用破坏原有相关性。Cu与高温矿化元素相关性良好，与中低温成矿元素相关性较差说明相对于成矿时的低温热液，高温热液中S的含量较高。Li作为造岩元素与成矿元素相关性较差，与高温热液元素相关较好，说明成矿元素主要由热液提供[1]。

表1 莲花山背斜化探样品近似矩阵

表2 旋转成份矩阵

KMO和Bartlett的检验值为0.733，大于0.5表实验数据可信。基于初始特征值大于1，提取5组成分（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的因子模型为：XAu=0.04F1+0.033F2+0.913F3+0.16F4+0.033F5，由模型可见，Au的含量主要由F3因子提供，其他因子对Au的影响很小但在Au的成矿作用中仍是不可或缺的，具有重要的地质意义。As在F5中影响最高，在F3中因子大于0.5；Se在F3中影响最高，在F2中因子大于0.5；F1表示高温矿化元素对金矿的影响；F2、F3、F4可以归类为中低温热液元素，F3因子对金矿的影响最高，从F2成分上分析，在金矿附近伴有一定的Hg、Tl矿化。

3 结论

1）区域中热液可以分为高温热液和中低热液，高温热液对成矿影响较小仅起到元素活化迁移作用，成矿阶段主要在中低温热液蚀变阶段。

2）Ag在高温热液中活化迁移，后在低温热液中与Au伴生，Ag的活动性贯穿整个热液活动。Ag不可作为Au的指示元素。

3）W为高温热液到低温热液的衔接元素，Se体现了高温到低温热液中S含量逐步降低，Au活跃富集于高温热液后期中低温热液前期，且热液中S含量相对高温热液较低。

[1] 刘远辉. 贵州莲花山背斜金的成矿地质条件分析[J]. 贵州地质, 2002,4（37）:231-234.

[2] 杨天才. 浅析贵州盘县—普安莲花山背斜金矿地质特征及找矿前景[J].有色金属文摘,2016,1（31）:31-33.

[3] 曾昭光, 王石华, 吴小红，等. 莲花山地区微细粒浸染型金矿成矿模式探讨—以架底金矿为例[J]. 贵州地质,2014,3（120）:161-169.

[4] 王大福. 贵州盘县架底金矿地质地球化学特征初步研究[D]. 贵州大学，2015.

[5] 王大福，刘建中，熊灿娟等.贵州盘县架底金矿矿石特征初步研究.[J]. 贵州大学学报,2014,6（31）:55-60.

[6] 吴小红，程鹏林，肖成刚，等. 贵州西部玄武岩分布区大麦地金矿成矿地质特征[J]. 贵州地质,2013,4（117）:283-288.

[7] 刘建中、张明、龙成雄，等., 黔西南矿集区找矿预测报告[D]. 2016 .

[8] 周雄．中条山铜矿峪铜矿区火山岩的地球化学特征及构造背景[J]. 四川地质学报,2013,33（2）:240-243．

[9] 李行, 周宗贵, 张茂富, 等. 贵州莲花山地区架底金矿床地质特征及控矿构造[J]. 矿物学报,2015,s1:223-226

[10] 胡承伟, 牟永忠. 贵州省盘县架底金矿床成矿地质特征及找矿潜力分析[J]. 有色金属文摘, 2015,3（30）:42-45.

[11] 陈凤雨，顾尚义, 等 盘县砂锅厂金矿大麦地—小尖山矿段褐铁矿化特征及地质意义[J]. 贵州大学学报,2012,2（29）:63-66.

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

中国地质调查局典型矿集区潜力评价示范项目（12120115036301）

何金坪（1982-），男，白族，贵州水城人，工程师，主要从事地质找矿研究工作

P595

A

1006-0995（2018）03-0384-04

10.3969/j.issn.1006-0995.2018.03.007