黔西南卡林型金礦床中礦化異常元素Ag-U-W-Mo等的來源探討

宋威方，劉建中，2，3，吳 攀，李俊海，，楊成富

（1.貴州大學資源與環境工程學院，貴州 貴陽550025；2.貴州省地質礦產勘查開發局，貴州 貴陽550004；3.自然資源部基巖區礦產資源勘查工程技術創新中心，貴州 貴陽 550081；4.貴州省地質礦產勘查開發局105地質大隊，貴州 貴陽 550018）

滇黔桂“金三角”作為我國最重要的卡林型金礦集區，區內已發現超大型、特大型、大型和中小型礦床（點）200余處，按礦體產狀區內礦床又可以劃分為層控型、斷控型和復合型（劉建中等，2012；陳懋弘等，2011）。黔西南作為金三角的重要組成部分，區內金礦床的研究和找礦勘查備受學者關注。不同學者對這些金礦床的地質特征、礦物學、礦相學、控礦類型、地球化學和成礦年代學開展了大量研究，總結了礦床成因和成礦模式（Hu et al., 2002; 劉建中等，2005；Su et al., 2009; Xie et al., 2018）。截至目前，前人研究發現黔西南卡林型金礦中一個難以解釋的，也是與內華達卡林型金礦存在顯著差異的現象，就是黔西南卡林型金礦不同分布區域、不同容礦巖石、不同規模和品位的大量金礦床普遍存在W、Mo、Ag、U等元素的礦化異常，但異常組合和富集程度存在差異，這些元素是從何而來？是什么因素造成了這種異常特征差異性？是目前亟待解釋的一個重要問題。

1 礦區地質特征

黔西南礦集區大地構造位置處于揚子地臺與華夏板塊拼貼部位，同時處于特提斯-喜馬拉雅成礦帶和環太平洋成礦帶的匯合處，由EW向賓陽—個舊深斷裂、SE向南丹—昆侖深斷裂、NE向彌勒—師宗深斷裂三條斷裂圍成的三角形塊體北部（Zheng et al.,2019）（圖1）。成礦環境為華夏板塊與揚子地臺拼合部位的板塊邊緣擠壓與拉張交替演化的構造背景。礦體、礦床和成礦帶受區內不同級別斷裂和褶皺構造的控制。區內還產出低溫熱液礦種砷礦、銻礦、鉈礦和汞礦等，在空間上與卡林型金礦集區基本重疊，形成我國西南重要的低溫成礦域。

1.1 礦區地層

區域上出露地層主要有中二疊統茅口組（P2m）、上二疊統龍潭組（P3l）、下三疊統飛仙關組（T1f）、中三疊統關嶺組（T2g）和第四系。茅口組巖性為中厚層生物碎屑灰巖、白云質灰巖和泥晶灰巖。龍潭組地層根據巖性組合特征可以劃分為三段，龍潭組第一段巖性自下而上依次為凝灰巖夾火山角礫巖，砂巖夾炭質泥巖，泥質粉砂巖夾炭質泥巖、凝灰質粉砂巖，炭質泥巖夾粉砂巖。龍潭組第二段巖性自下而上依次為泥質粉砂巖夾炭質泥巖，礫屑凝灰巖、含凝灰質粉砂巖、泥質粉砂巖夾炭質泥巖，礫屑砂巖夾灰巖透鏡體。龍潭組第三段為泥質粉砂巖夾炭質泥巖、粉砂巖。飛仙關組( T1f) 紫紅、灰綠色薄層泥質粉砂巖夾紫紅色泥巖，關嶺組(T2g) 中厚層狀灰巖夾白云巖，下部夾泥巖、砂質泥巖等。

1.2 構造特征

區內卡林型金礦的分布與近EW向的斷裂密切相關，一般認為近EW向和SE向斷裂為導礦斷裂同時也是容礦空間。隨后的燕山-喜山運動形成了的近EW、SN向構造和疊加改造的斷裂褶皺等，由此次構造運動產生的扭轉作用和疊加改造作用，使得區內原有褶皺構造軸部發生扭轉形成環狀和蛇形褶皺等更為復雜的構造樣式（如灰家堡背斜）。

1.3 區域巖漿巖分布

貴州西南部地區巖漿巖僅零星分布于羅甸-望謨和貞豐縣白層地區，按成因區內巖漿巖主要為偏堿性輝綠巖，輝綠巖墻和大陸溢流拉斑玄武巖：（1）偏堿性輝綠巖主要侵入到二疊至三疊系安順組、青巖組和邊陽組地層中，巖體規模小，主要分布在望謨-貞豐地區；（2）大陸溢流拉斑玄武巖侵位于興仁-關嶺一帶中-上二疊系地層中；（3）輝綠巖主要侵入于上二疊統四大寨組碳酸鹽巖地層中。

2 礦化異常元素組成特征

經詳細的統計分析發現，黔西南各金礦床均存在不同程度的Ag-U-W-Mo-Pb-Zn等元素富集特征，但富集程度和異常元素組合存在顯著差異，主要表現為礦集區由東到西（水銀洞→泥堡→架底）異常元素組合從個別元素（Ag、Mo等）到多數元素（Ag-U-W-Mo-Pb-Zn）同時發生礦化富集為特征，同時富集程度也有增加趨勢。相應的容礦地層從不純碳酸鹽巖、鈣質粉砂巖和沉凝灰巖逐漸過渡到細碎屑巖和薄層峨眉山玄武巖，再到架底地區的峨眉山玄武巖容礦。礦化異常元素的變化特征與火山成因巖石和火山灰含量的增加具有明顯的正相關關系，推測這些異常元素可能來源于峨眉山玄武巖和沉凝灰巖。同時，主成礦階段載金環帶黃鐵礦的微區原位微量元素也表現出相似的變化特征，更加說明了峨眉山玄武巖和沉凝灰巖提供了部分礦化異常元素，這些異常元素與含金流體并不同源。

圖1 滇黔桂“金三角”區低溫熱液礦床分布圖（據Zheng et al.,2019修編）

3 稀土元素含量變化特征

已有研究顯示，礦石的全巖稀土元素含量從礦集區東部到西部有增加趨勢，并認為造成這種變化的原因與礦石中凝灰質和粘土質成分有顯著的相關性（鄭祿林等，2014）。而峨眉山玄武巖的全巖稀土含量高于區域內沉積地層，同時，含金流體與圍巖發生水巖反應時并不能引起容礦巖石稀土總量的顯著變化，分析認為造成稀土總量增加的原因應該是玄武巖和沉凝灰巖加入，且玄武巖和沉凝灰巖含量越高相應的稀土總量也越高。

4 載金硫化物S同位素特征

黔西南金礦載金硫化物主要包括富砷黃鐵礦、毒砂和輝銻礦等，總結前人研究成果顯示，水銀洞金礦富砷含金環帶黃鐵礦的微區原位S同位素值介于1‰～5‰之間，沉積成因內核S同位素值主要集中在55‰～61‰之間（Li et al.,2019），泥堡金礦環帶狀載金黃鐵礦微區S同位素平均值為2.1‰，核部S同位素平均值為13.4‰，含金熱液交代容礦圍巖，使得熱液成因載金黃鐵礦的S同位素向左漂移（Li et al.,2019）。架底金礦輝銻礦的S同位素組成為-0.9‰～-0.8‰（趙富遠等，2018）。綜上所述，礦集區從東到西主要載金礦物微區原位S同位素值逐漸降低并接近巖漿熱液S同位素組成（-3‰～3‰），與地質事實一致，說明S同位素組成同樣受到峨眉山玄武巖和沉凝灰巖中巖漿硫的影響。

5 結論

綜合上述地質地球化學證據認為，黔西南甚至整個滇黔桂金三角的金礦床中礦化富集的Ag-U-W-Mo-Pb-Zn等元素來源于晚古生代峨眉山地幔柱活動產生的峨眉山玄武巖和沉凝灰巖，與深部來源的富含特征的Au-As-Sb-Hg-Tl低溫元素組合的含金流體沒有成因聯系，黔西南的金礦床為典型的卡林型金礦。