黃一杰,蘇 特
(1.廣西壯族自治區(qū)第四地質(zhì)隊(duì),廣西 南寧 530000;2.桂林理工大學(xué)地球科學(xué)學(xué)院,廣西 桂林 541004)
礦區(qū)出露地層為震旦系下統(tǒng)江口組,為一套淺變質(zhì)灰綠色碎屑巖系(圖1),總厚大于1800m,根據(jù)巖性組合由老至新分為四個(gè)巖性亞段。其中第一、二亞段含礫砂質(zhì)板巖、含礫板巖為區(qū)內(nèi)的主要賦金銻礦源層。
礦區(qū)褶皺為穹隆狀短軸背斜,走向北東,向北東傾伏,軸面產(chǎn)狀為310°∠86°;兩翼地層不對(duì)稱,東陡西緩,背斜核部地層為江口組第二段第一亞段,兩翼依次為江口組第二段第二亞段、第三亞段、第四亞段,巖層傾角40°~60°,局部有直立倒轉(zhuǎn)現(xiàn)象,龍山礦區(qū)處于背斜的核部位置。
礦區(qū)斷裂發(fā)育,主要為北西西橫向斷裂、北北東縱向斷裂,次之為北西斜向、北東斜向斷裂。北北東縱向、北西西橫向斷裂為礦區(qū)主要控礦斷裂,具多期多次活動(dòng)特征,斷裂帶內(nèi)巖石由碎裂化板巖、構(gòu)造角礫巖、石英脈及金銻礦等組成。
礦區(qū)巖漿巖不發(fā)育,除下震旦統(tǒng)江口組同期發(fā)育海相火山噴發(fā)中基性和中酸性巖漿建造外,礦區(qū)內(nèi)部巖漿侵入少見。
龍山礦區(qū)Au、Ag、As、Sb、W元素含量相對(duì)高,變化系數(shù)較大,表明礦區(qū)原巖相對(duì)富集這些元素,導(dǎo)致其能夠反映實(shí)質(zhì)性的地球化學(xué)異常,對(duì)工作區(qū)深部及外圍找礦起到較好的指示作用。礦體和蝕變板巖中Au、As、Sb濃度克拉克值高,變異系數(shù)大,表明這些元素卷入了成礦作用。由原巖→蝕變板巖→金銻礦脈,Au、As、Sb濃度克拉克值,離差逐漸增大,變異系數(shù)則逐漸減小。
礦區(qū)內(nèi)主成礦元素Sb、Au、As呈多峰分布,多峰分布特征表明成礦的多階段性,低含量峰代表背景值的分布,高含量峰代表異常值的分布,其中Au、Sb高含量值峰特別明顯,反映Au、Sb在成礦作用過程中具有強(qiáng)烈的富集趨勢(shì);W、Cu呈雙峰分布,其低含量的峰值區(qū)分布大體上反映了這些元素的背景分布,其高含量的峰值區(qū)代表了這些元素成礦作用的疊加分布,但其富集趨勢(shì)不強(qiáng)烈;Ag、Mo、Pb、Zn、Hg分布型式較為相似,總體上多呈對(duì)數(shù)正態(tài)分布,反映這些元素成礦作用過程中活動(dòng)性較小。
對(duì)龍山全部樣品進(jìn)行基于主成分變量的R型因子分析。以累計(jì)方差貢獻(xiàn)70.24%為準(zhǔn),可提取5個(gè)因子。其中F1因子(Hg、Zn)、F5因子(Mo、Ag)為代表了含礫砂質(zhì)板巖的特征元素組合;F2因子(Au、(Sb)、As)為主成礦元素組合;F3因子(Sb、Cu)為較晚階段成礦元素組合疊加。F4因子(Pb)為較早階段成礦元素組合疊加,Sb分別屬于F2和F3因子,說明Sb可能具有主成礦階段多個(gè)成礦階段疊加。W在各因子中表現(xiàn)不明顯。
通過聚類分析將親石親氧元素W,親鐵且親硫元素Mo、Ag與親硫親銅元素Au、Hg、As、Sb、Pb、Cu、Zn分為3大類,表明它們?cè)诤V熱液蝕變和成礦作用過程中的不同取向。其中成礦元素依距離系數(shù)<9可進(jìn)一步分為Au、As和Sb、Cu兩類,反映成礦多階段性。毋庸置疑,金的成礦與As、Sb,尤其是As更為密切。
圖2 龍山礦區(qū)不同地質(zhì)體樣品—元素對(duì)應(yīng)分析結(jié)果
根據(jù)研究對(duì)象的不同,因子分析可以分為對(duì)變量的R型因子分析和對(duì)樣品的Q型因子分析。對(duì)應(yīng)分析則是將兩者結(jié)合起來進(jìn)行統(tǒng)計(jì)分析,將變量和樣品分析的結(jié)果同時(shí)反映到形同坐標(biāo)軸的一張二維圖形上,對(duì)問題進(jìn)行較為直觀的分析。對(duì)龍山礦區(qū)不同巖石類型和10種元素?cái)?shù)據(jù)進(jìn)行對(duì)應(yīng)分析,結(jié)果如圖2。由圖2可見:
(1)含礫砂質(zhì)板巖,主要位于第一、第二象限,其相對(duì)富集Ag、Mo、Hg。
(2)蝕變板巖,主要位于第一、第二、第四象限,其相對(duì)富集成礦元素Au、As、Ag、Hg、Mo等,反映其形成與Au的成礦熱液活動(dòng)關(guān)系較密切。
(3)金銻礦脈,主要位于第二、第三象限,相對(duì)富集Au、As、Sb,反映其形成與Au、Sb的成礦熱液活動(dòng)關(guān)系密切。
(4)石英脈帶,主要位于第一象限,相對(duì)富集Ag、Mo。
綜合工作區(qū)成礦地質(zhì)的基礎(chǔ)上,對(duì)Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Hg、As、Sb、Mo、W,共10種微量元素進(jìn)行多元統(tǒng)計(jì)分析,得到以下成果認(rèn)識(shí):
(1)不同巖石類型微量元素參數(shù)統(tǒng)計(jì)顯示,龍山礦區(qū)Au、Ag、As、Sb、W元素含量相對(duì)高,變化系數(shù)較大,表明礦區(qū)原巖相對(duì)富集這些元素,易形成實(shí)質(zhì)性的地球化學(xué)異常。圍巖蝕變的過程亦是成礦元素富集的過程,由原巖→蝕變板巖→金銻礦脈,Au、As、Sb濃度克拉克值,離差逐漸增大,變異系數(shù)則逐漸減小。
(2)元素分布型式顯示,Sb、Au、As、W、Cu元素分布范圍廣,離散度大,以Sb、Au、As元素更為突出,其在原巖中相對(duì)富集,成暈作用顯著。
(3)因子分析、聚類分析表明,礦區(qū)成礦元素組合為Sb、Au、Cu、As;W ;Mo、Ag;Hg、Pb、Zn。其 中 為Sb、Au、Cu、As代表主成礦元素的特有組合。
(4)綜合元素地球化學(xué)多元統(tǒng)計(jì)分析結(jié)果,認(rèn)為Au、As、Sb、Cu元素為主要成礦元素的富集組合,可作為本區(qū)找礦的指示元素。