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地球化学信息(王振宇)
地球化学信息是成矿评价信息。它是反映地质体中物质组分经历长期地质历史演化的现态,表现为元素的组合、分布特征。通过这些信息,可圈定异常,直接指示金的浓集程度和空间位置,因而是金矿(点)的定位标志。
一、水系沉积物地球化学异常
水系沉积物中金和其它元素的分布能反映金矿(体)经表生作用破坏后的元素组合及其分散、集中的情况,进而圈定金和有关元素异常,以指导找矿工作。
由水系沉积物地球化学圈定的金及有关元素异常通常是金矿(点)的定位标志。如金矿(点)异常下限为2.5×10-9、一般大于10×10-9的金异常指示有规模不等的金矿产出。
不同类型金矿元素组合存在差异。构造蚀变岩型上宫金矿区是Au-Ag-Pb-Zn-Mn组合,北岭金矿区是Au-Pb-Zn组合,Au与Pb呈明显的正相关;蚀变岩-石英脉复合型康山-星星阴金矿区是Au-Ag-Pb-Bi-As组合;石英脉型半宽金矿区是Au-Ag-Bi-Hg-Cd-Pb-Sb-As-Zn-Cu-F组合;角砾岩型祁雨沟金矿区是Bi-Cu-Pb-Au-Ag-As组合;店坊金矿区是Au-Pb-Ag-As-Zn组合。
二、成矿能
H·N·萨弗朗诺夫在1987年出版的《成矿能与找矿》中论述了成矿能的概念、计算方法及其在勘探和化探工作中的应用。本书主要采用与区内成矿作用有关的Au、Ag、Pb、Zn、Cu、Mo、Mn、As、Co、Ni等元素进行计算。根据成矿能的计算结果,绘制了熊耳山南坡地区成矿能等量线图(图4-1下)及熊耳山北坡地区成矿能等量线图(图4-1上)。成矿能E由成矿带入能(ER)和带出能(Ec)两部分构成;本区成矿能主要由ER所决定。
图4-1 熊耳山地区成矿能ER等值线图
(上:熊耳山北坡(3);下:熊耳山南坡)
成矿能等值线图表明:熊耳山北坡花山花岗岩及其东南侧成矿能较低,ER最高为320,而其南侧、西南侧成矿能较高,ER值通常在30以上,最高可达1200;熊耳山南坡熊耳群分布地区成矿能ER数值不高,出现有50—400数值分布区,而成矿能等值线图的高值区与水系沉积物地球化学金异常区相吻合,并都有金矿产出(上宫、康山、前河)。由此,可以认为50是熊耳山区金矿产出的ER下限。
三、原生晕地球化学
对各类金矿岩(矿)石分析数据的聚类分析、(图4-2)相关分析表明,不同类型金矿具有不同的元素组合,即使是同一类型金矿床之间也存在差异。
构造蚀变岩型金矿兼有高温元素Mo和中低温元素Pb-As-Sb组合。上宫金矿床为Ag-Mo-As-S-Sb-Au组合。北岭金矿床为Pb-Mo-Ag-Au-Ge-Sb-AsBa组合,Au与Ag、Mo、Pb、Ge、V显著正相关(相关系数大于0.74)。蚀变岩-石英脉复合型康山-星星阴金矿为Au-Ag-Sb-Bi组合,Au与Ag、Bi、Sb显著正相关(相关系数大于0.89),也显示有高温元素Bi和低温元素Sb的组合,但与高温元素W、Mo相关性很差(相关系数0.38、—0.02)。角砾岩型祁雨沟金矿2号矿体Au与Ag、Cu、Sn、W呈明显的相关性,出现有高温元素W、Sn组合是其显著特征。店坊金矿为Zn-Pb-Sb-Hg-Ni-Co-Cu-Au-As组合,Au与Pb显著正相关(相关系数为0.65),Au与Cu、Sb、Zn正相关(相关系数大于0.21),显示以中温元素为主的组合特征。硫化物(西灶沟)铅锌矿伴生金矿矿石样测试结果表明金的品位与Pb、Zn、Ag含量呈正相关,这些元素与角砾岩型店坊金矿、石英脉型半宽金矿的元素组合相似,都为中温元素组合。
四、Au与Te、Se的相关性
碲、硒元素在各类岩浆岩中含量均较低(表4-1)。以往在本区地球化学研究工作中,限于测试条件和认识,对Au和Te、Se的相关性研究,通常很少涉及。这就遗漏了重要的找矿信息。我们得到的熊耳群、围岩、矿石样品测试数据显示碲、硒含量高于通常的丰度值(表4-2),尤其是碲含量可以是丰度值的数干倍。加拿大著名地质学家博伊尔指出(1979),碲和硒的富集一般只限于特定的矿带,在火山岩或火山岩附近金矿中碲、硒经常与金伴生。
表4-1 不同岩浆岩类型中Se、Te的平均含量(10-6)
(据维诺格拉多夫,1962)
表4-2 熊耳群地层、围岩、矿石中的Te、Se含量(10-6)
注:括号内数字代表样品数。对比金矿石与围岩和地层样品的分析结果,可以发现在围岩及地层中Te、Se的含量较低(Te<1×10-6,Se<0.2×10-6),而一到矿石中,Te、Se含量立刻上升(Te最高达93×10-6)。北岭、店坊金矿和有关矿区地表及深部垂向取样分析结果都显示Au和Te、Se之间具显著的相关性(表4-3)。
图4-2 上宫(左上)、北岭(左下)、康山(右上)、店坊(右下)金矿区元素R型聚类分析谱系图
表4-3 有关金矿床Au与Te、Se的相关系数
通过回归分析求出方程组和各个系数(b1=0.23,b2=0.17,b0=2.35),代入回归方程,可得到本区Au对Te、Se的线性回归方程:Y=2.35+0.23X1(Te)+0.17X2(Se)。然后对这个方程进行显著性检验:先求出回归平方和Lyy(=2126.3),再求出回归平方和U(=970.13),则残差平方和Q(=Lyy—U=1056.2),最后根据方差分析公式可算出统计量F。
F=(n—m—1)U/MQ=11.58
查F分布表,自由度为(2.31),F值远大于水平为0.01的临界值,说明回归方程是显著的,即Au对Te、Se的线性依赖程度是很强的。Au单独对Te的相关系数为0.71,与Se的相关系数为0.60,而Au与Te、Se的复相关系数达0.88,大于单元素的相关系数,说明Te、Se的任一元素的高含量都可能指示着金矿化,而Te、Se同时存在高含量则金矿化的可能性就更大。因此,我们认为,Te、Se元素无疑是熊耳山区金矿特定有效的找矿信息。这与构造蚀变岩型金矿含有多种碲化物的矿物组分特征相一致。
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