元素地球化学多元统计分析在湖南龙山金锑矿的应用

2020-09-01黄一杰

世界有色金属 2020年11期

黄一杰，苏特

（1.广西壮族自治区第四地质队，广西南宁 530000；2.桂林理工大学地球科学学院，广西桂林 541004）

1 矿区地质背景

矿区出露地层为震旦系下统江口组，为一套浅变质灰绿色碎屑岩系(图1)，总厚大于1800m，根据岩性组合由老至新分为四个岩性亚段。其中第一、二亚段含砾砂质板岩、含砾板岩为区内的主要赋金锑矿源层。

矿区褶皱为穹隆状短轴背斜，走向北东，向北东倾伏，轴面产状为310°∠86°；两翼地层不对称，东陡西缓，背斜核部地层为江口组第二段第一亚段，两翼依次为江口组第二段第二亚段、第三亚段、第四亚段，岩层倾角40°～60°，局部有直立倒转现象，龙山矿区处于背斜的核部位置。

矿区断裂发育，主要为北西西横向断裂、北北东纵向断裂，次之为北西斜向、北东斜向断裂。北北东纵向、北西西横向断裂为矿区主要控矿断裂，具多期多次活动特征，断裂带内岩石由碎裂化板岩、构造角砾岩、石英脉及金锑矿等组成。

矿区岩浆岩不发育，除下震旦统江口组同期发育海相火山喷发中基性和中酸性岩浆建造外，矿区内部岩浆侵入少见。

2 元素地球化学多元统计分析

2.1 元素含量的地球化学参数

龙山矿区Au、Ag、As、Sb、W元素含量相对高，变化系数较大，表明矿区原岩相对富集这些元素，导致其能够反映实质性的地球化学异常，对工作区深部及外围找矿起到较好的指示作用。矿体和蚀变板岩中Au、As、Sb浓度克拉克值高，变异系数大，表明这些元素卷入了成矿作用。由原岩→蚀变板岩→金锑矿脉，Au、As、Sb浓度克拉克值，离差逐渐增大，变异系数则逐渐减小。

2.2 元素的分布型式

矿区内主成矿元素Sb、Au、As呈多峰分布，多峰分布特征表明成矿的多阶段性，低含量峰代表背景值的分布，高含量峰代表异常值的分布，其中Au、Sb高含量值峰特别明显，反映Au、Sb在成矿作用过程中具有强烈的富集趋势；W、Cu呈双峰分布，其低含量的峰值区分布大体上反映了这些元素的背景分布，其高含量的峰值区代表了这些元素成矿作用的叠加分布，但其富集趋势不强烈；Ag、Mo、Pb、Zn、Hg分布型式较为相似，总体上多呈对数正态分布，反映这些元素成矿作用过程中活动性较小。

2.3 因子分析

对龙山全部样品进行基于主成分变量的R型因子分析。以累计方差贡献70.24%为准，可提取5个因子。其中F1因子（Hg、Zn）、F5因子（Mo、Ag）为代表了含砾砂质板岩的特征元素组合；F2因子（Au、（Sb）、As）为主成矿元素组合；F3因子（Sb、Cu）为较晚阶段成矿元素组合叠加。F4因子（Pb）为较早阶段成矿元素组合叠加，Sb分别属于F2和F3因子，说明Sb可能具有主成矿阶段多个成矿阶段叠加。W在各因子中表现不明显。

2.4 聚类分析

通过聚类分析将亲石亲氧元素W，亲铁且亲硫元素Mo、Ag与亲硫亲铜元素Au、Hg、As、Sb、Pb、Cu、Zn分为3大类，表明它们在含矿热液蚀变和成矿作用过程中的不同取向。其中成矿元素依距离系数＜9可进一步分为Au、As和Sb、Cu两类，反映成矿多阶段性。毋庸置疑，金的成矿与As、Sb，尤其是As更为密切。