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黔西南水银洞卡林型金矿构造地球化学及对隐伏矿找矿的指示
谭亲平1，夏勇1，谢卓君1，王泽鹏3，李松涛1,2,3，韦东田4，闫俊1,2,5，赵亦猛1,2
1 中国科学院地球化学研究所矿床地球化学国家重点实验室
2 中国科学院大学
3 贵州省地矿局105地质大队
4 桂林理工大学
5 贵州理工学院
水银洞金矿位于灰家堡金矿田的东部，是黔西南卡林型金矿的典型代表，由水银洞、雄黄岩、簸箕田和纳秧四个矿段组成(图1)，为全隐伏(埋深150~1400m)的超大型矿床，探明资源量达290多吨。矿区出露及钻遇地层从下至上依次有二叠系中统茅口组，二叠系上统龙潭组、长兴组和大隆组，三叠系下统夜郎组和永宁镇组。另外，在茅口组和龙潭组之间的沉积间断不整合界面附近，由区域性构造作用形成并经热液蚀变作用改造的角砾岩带，称之为“构造蚀变体”。
图1 灰家堡金矿田地质图
方解石δ13C值的范围为-9.3‰~2.1‰，但85%的方解石的δ13C值小于0.0‰(百分位数85%的值为0.0‰)，平均值为-2.7‰。方解石δ18O值的范围为9.4‰~24.1‰，平均值为18.3‰。稀土元素球粒陨石标准化后，利用中稀土元素与轻-重稀土元素均值的比值计算方解石中稀土富集系数(ΔMREE)，ΔMREE的范围为0.49~21.1，ΔMREE值大于1即为中稀土富集，有75%的方解石具有中稀土富集特征(百分位数25%值为1.04)，且平均值达2.79。Tan et al.(2017)研究显示与Au成矿作用密切相关的方解石具有低δ13C、高δ18O和中稀土富集的独特特征，并将方解石δ13C、δ18O和ΔMREE这三个地球化学参数组合为一个统一的参数，即矿化相关度(MCL)，MCL=δ18O+10xΔMREE-10xδ13C，为了使这三个参数具有相同的数量级，将ΔMREE和δ13C前分别乘以10和-10。方解石MCL值最小值为6.4，最大值为255，平均值为73.1，变化系数仅为0.63。
三套地球化学数据分别绘制频率直方图，见图4至图6。岩石Au、As、Sb、Hg、Tl和U元素地球化学直方图均显示了对数多峰式分布特征，并且大致可以划分3~4个峰(图4)。土壤As、Tl、Sb和U元素地球化学直方图同样显示了对数多峰式分布特征(图5)。方解石δ13C、ΔMREE和MCL的地球化学直方图，虽没有像岩石和土壤成矿元素那样显示多峰式特征，但方解石δ80的频率直方图明显具有双峰式分布特征(图6)。
图4 水银洞金矿岩石Au(a)、As(b)、Sb(c)、Hg(d)、TI(e)、U(f)元素地球化学直方图
图5 水银洞金矿地表土壤As(a)、TI(b)、Sb(c)、U(d)元素地球化学直方图
图6 水银洞金矿方解石δ13C(a)、δ18O(b)xΔMREE(c)、MCL(d)地球化学直方图
图7 水银洞金矿簸箕田矿段地表土壤As(a)、Sb(b)、Tl(c)和U(d)元素构造地球化学图
图8 水银洞金矿A-A'剖面Au(a)、As(b)、Sb(c)、Hg(d)、Tl(e)和U(f)元素构造地球化学图
图9 水银洞金矿A-A'剖面方解石δ13C(a)、δ18O(b)、ΔMREE(c)和MCL(d)构造地球化学图