蔣 劍，陳雪源，李昌明，覃洪鋒，葉家輝，，梁國科，尹庭旺，張辰光

(1.中國地質(zhì)調(diào)查局花崗巖成巖成礦地質(zhì)研究中心，湖北 武漢 430205；2.廣西壯族自治區(qū)地質(zhì)調(diào)查院，廣西 南寧 530023； 3.廣西壯族自治區(qū)第四地質(zhì)隊(duì)，廣西 南寧 530031；4.中國-東盟地學(xué)合作中心(南寧)，廣西 南寧 530023；5.信陽師范學(xué)院 地理科學(xué)學(xué)院/豫南巖礦寶玉石鑒定及加工中心，河南 信陽 464000)

0 引言

右江成礦帶是我國重要微細(xì)粒浸染型金礦集中區(qū)。目前，桂西地區(qū)已發(fā)現(xiàn)微細(xì)粒浸染型金礦床、點(diǎn)近40處，如隆或金礦、馬雄金銻礦、坡巖金銻礦、菜家灣金礦、八渡金礦、金牙金礦、者隘金礦、高龍金礦、龍川世加金礦等(圖1)，找礦前景良好[1-5]。但關(guān)于該成礦帶的微細(xì)粒浸染型金礦的礦床成因類型及成礦流體和成礦物質(zhì)來源一直存在爭議。成礦流體來源主要存在兩種觀點(diǎn)：一種認(rèn)為成礦流體來源于深部，與深源巖漿巖有關(guān)系，也是主流觀點(diǎn)[2-3，6-7]。第二種認(rèn)為，滇、黔、桂地區(qū)金銻礦的原生成礦流體主要源于上地幔分異，但來自深部的成礦流體在運(yùn)移過程中不同程度的受到地殼(地層)物質(zhì)的混染，掩蓋了其實(shí)質(zhì)成礦物質(zhì)來源[8-10]。成礦物質(zhì)來源主要存在三種觀點(diǎn)：一種認(rèn)為主要的成礦物質(zhì)源于基性巖漿(輝綠巖、玄武巖)活動(dòng)[11-14]；另一種認(rèn)為成礦物質(zhì)多數(shù)源自賦礦地層，輝綠巖提供成礦物質(zhì)有限[15-16]；第三種觀點(diǎn)認(rèn)為成礦物質(zhì)大都來源于深部，少量源于地殼，具有同(重)熔巖漿的幔源特征，與輝綠巖和圍巖關(guān)系不明顯[6]。

馬雄金礦床作為桂西右江成礦帶典型的微細(xì)粒浸染型金礦床，前期對(duì)其地質(zhì)特征、礦化富集規(guī)律、找礦標(biāo)志、地質(zhì)地球化學(xué)特征、控礦地質(zhì)因素、成礦模式及成因等進(jìn)行了大量研究，取得了豐碩的成果[17-23]。但是，對(duì)礦石元素地球化學(xué)特征卻很少有研究報(bào)道，嚴(yán)重制約了區(qū)內(nèi)找礦工作。在野外調(diào)查基礎(chǔ)上，通過對(duì)礦床的微量、稀土元素地球化學(xué)特征分析，結(jié)合礦床的地質(zhì)特征，探討馬雄金礦成礦物質(zhì)和成礦流體來源，為后續(xù)找礦方向或同類型礦床的研究提供新資料。

1 地質(zhì)背景

馬雄金礦床位于古特提斯構(gòu)造域與太平洋構(gòu)造域的交匯部位，位于華南、印支和思茅地塊三者交界的南盤江—右江裂谷盆地桂西北坳陷北部(圖1)，馬雄背斜核部靠南西翼[21，24-27]。礦區(qū)出露地層從老到新有寒武系、泥盆系、石炭系、二疊系(圖2)，巖性主要有白云巖夾硅質(zhì)白云巖、白云質(zhì)灰?guī)r、灰?guī)r、泥質(zhì)粉砂巖、炭質(zhì)粉砂巖、泥灰?guī)r、硅質(zhì)巖、泥巖、鈣質(zhì)泥巖，局部夾多層火山凝灰?guī)r。其中主要賦礦圍巖為下泥盆統(tǒng)郁江組(D1y)泥質(zhì)粉砂巖夾炭質(zhì)粉砂巖、泥灰?guī)r。區(qū)內(nèi)褶皺和斷裂構(gòu)造發(fā)育，其中NW向斷裂和背斜是本區(qū)的主要控礦構(gòu)造。褶皺基底為加里東期褶皺，印支期褶皺為蓋層。斷層主要以近EW(包括NWW、NEE)為主，如右江斷裂北西段—隆林大斷裂(包括隆林?jǐn)鄬印⒗渌當(dāng)鄬?、馬雄斷層、洞等斷層)。區(qū)內(nèi)巖漿巖不發(fā)育，以基性巖為主，多沿短軸背斜翼部呈環(huán)帶狀出露，巖性以輝綠巖為主。在二疊系及三疊系地層中均發(fā)育有玄武質(zhì)角礫集塊巖、火山角礫巖、凝灰?guī)r等基性火山巖。

根據(jù)礦體分布特征，礦區(qū)主要由Ⅰ礦段和Ⅱ礦段組成。Ⅰ礦段位于馬雄河的南西側(cè)，Ⅱ礦段位于北東側(cè)。Ⅰ礦段延長1350 m，由Ⅰ-1和Ⅰ-2兩個(gè)礦體組成。Ⅰ-1礦體位于北西端延長450 m，金最高品位為1.40×10-6，最低品位為0.50×10-6，Au平均品位為0.84×10-6。Ⅰ-2號(hào)礦體位于南端，延長90 m，平均厚22.89 m；Au平均品位為0.83×10-6。Ⅱ礦段礦體主要呈層狀，平均厚1.64 m，延長869 m，礦化連續(xù)，品位分布均勻，Au平均品位為2.28×10-6。

礦石類型分原生礦與氧化礦兩種(圖3a、3b、3c)。目前原生礦石還不能利用，原生礦中黃鐵礦和毒砂含量比較高，黃鐵礦(含砷黃鐵礦)呈四方體星點(diǎn)狀分布于巖石中，毒砂以細(xì)小短柱狀和針狀為主。非金屬礦物主要有石英、方解石、白云石、絹云母等。目前能開采利用的為上部氧化微細(xì)粒型金礦，氧化礦石中金屬礦物主要有褐鐵礦，次要為少量黃鐵礦、磁鐵礦等；非金屬礦物主要有石英、方解石、黏土礦物等。

礦區(qū)內(nèi)圍巖蝕變不強(qiáng)烈，主要有黃鐵礦化、毒砂化、硅化、退色化等。①黃鐵礦化：呈自形—半自形晶星散狀、浸染狀分布于蝕變圍巖中，蝕變寬度數(shù)十厘米至數(shù)米不等，在氧化帶中表現(xiàn)為褐鐵礦及鐵質(zhì)細(xì)脈(圖3d)，為主要的載金礦物，呈浸染狀、團(tuán)塊狀及不規(guī)則狀產(chǎn)出。②毒砂化：呈針狀、短柱狀自形晶浸染于圍巖中，在氧化帶中毒砂已氧化成砷華。③硅化：普遍發(fā)育于圍巖中，弱硅化有利于金的富集。④退色化：粉砂質(zhì)泥巖普遍有退色化作用，主要發(fā)育于斷裂破碎帶的旁側(cè)。

2 礦床元素地球化學(xué)特征

共選取18件有代表性的巖礦石樣品進(jìn)行了稀土元素和微量元素地球化學(xué)特征研究，由中國地質(zhì)大學(xué)(武漢)地質(zhì)研究所測試實(shí)驗(yàn)室分析測試，測試方法詳見文獻(xiàn)[28]。其中 MX01～MX07 樣品采自輝綠巖MX08～MX10、MX11～MX13及MX14～MX17分別采自 I-1、Ⅰ-2及Ⅱ-1號(hào)礦體，MX18采自圍巖(砂巖)。

2.1 微量元素特征

馬雄金礦礦石及圍巖、輝綠巖微量元素分析結(jié)果見表1。礦石中相對(duì)富集Rb、Ba等大離子親石元素，質(zhì)量分?jǐn)?shù)分別為(26.4～198.5)×10-6、(432～3170)×10-6，Sr明顯的虧損，質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(4.6～100.5)×10-6。高場強(qiáng)元素中Zr質(zhì)量分?jǐn)?shù)為(87～449)×10-6，Y含量次之，Ta和Hf含量較低。Nb/Ta比值介于9.00～14.88之間，平均比值為10.78；Zr/Hf比值在33.46～36.96之間，平均比值為35.98；Rb/Sr比值在1.39～18.00之間，平均比值為4.96；Th/U比值在1.11～5.15 之間，平均比值為3.54；Sr/Ba比值小于1.0。由馬雄金礦微量元素蛛網(wǎng)圖(圖4a)可知，礦石曲線特征整體上相似，相對(duì)富集Rb、Zr、Nb、Cs、Ba、W、Th、U等元素，相對(duì)虧損Sr元素，Sn、Hf、Y及Ta未見明顯富集和虧損。圍巖及輝綠巖相對(duì)富集Rb、Zr、Nb、Cs、Ba等元素，相對(duì)虧損Y、Sn元素，Hf、Ta、W、Th、U未見明顯富集和虧損。

表1 馬雄金礦微量元素含量特征

2.2 稀土元素特征

馬雄金礦的礦石、圍巖及輝綠巖的稀土元素測試結(jié)果見表2，其中礦石稀土總量為(73.80～237.17)×10-6，平均值為172.20×10-6；圍巖稀土總量為230.10×10-6；輝綠巖稀土總量為(103.73～176.40)×10-6，平均值134.89×10-6；礦石稀土總量低于圍巖、高于輝綠巖。礦石LREE/REE比值在8.57～15.11之間，平均比值為10.86，相對(duì)富集輕稀土；(La/Yb)N比值為6.64～12.17，平均比值為8.66，輕稀土分餾程度較高；δEu異常變化范圍為0.57～0.85，平均值為0.65，Eu負(fù)異常中等；δCe介于1.02～1.15之間，平均值為1.08，Ce正異常不明顯。圍巖LREE/HREE比值為18.93，(La/Yb)N比值為11.16，δEu 0.66，δCe 1.03；輝綠巖LREE/HREE比值在7.75～9.35之間，(La/Yb)N比值為6.49～8.70，δEu異常變化范圍為0.85～1.04，平均值為0.95，Eu負(fù)異常不明顯，δCe介于0.93～1.05之間，平均值為1.00，Ce異常不明顯。礦石和圍巖特征曲線均呈平緩右傾型(圖4b)，與輝綠巖稀土特征基本一致，均具輕稀土相對(duì)富集，重稀土略微虧損、分餾程度高、Eu中—輕度虧損、Ce無異?；蜉p微富集的特征。

表2 馬雄金礦稀土元素含量特征

3 討論

3.1 成礦流體來源

馬雄金礦礦石和圍巖稀土元素特征曲線均呈平緩右傾型，與輝綠巖稀土特征基本一致，均具輕稀土相對(duì)富集，重稀土略微虧損、分餾程度高、Eu中—輕度虧損、Ce無異?；蜉p微富集的特征，表明馬雄金礦床的成礦流體來源應(yīng)該與輝綠巖同源，具有深部來源特征。礦石的稀土配分模式整體非常相似，表明該礦區(qū)成礦流體較為穩(wěn)定。

Y/Ho、Zr/Hf及Nb/Ta元素具有相近的離子半徑和電價(jià)，其地球化學(xué)行為具有緊密的一致性[30]。因此，Y/Ho、Zr/Hf和Nb/Ta比值在同一熱液體系中較為穩(wěn)定，但當(dāng)體系受到干擾變化時(shí)，如發(fā)生熱液活動(dòng)和交代作用時(shí)，這些元素對(duì)會(huì)發(fā)生明顯的分異，表現(xiàn)為不同樣品之間同一元素對(duì)的比值有較大的變化范圍[31-32]。

馬雄金礦礦石的Y/Ho比值為25.13～30.56，平均比值為27.77；輝綠巖的Y/Ho比值為26.76～28.63，平均比值為27.53；圍巖的Y/Ho比值28.33；均與地幔(Y/Ho比值=25～30)和中國東部大陸地殼(Y/Ho比值=20～35)相似[33]，與地幔Y/Ho比值更為接近。礦石的Zr/Hf比值為33.46～37.4，平均比值為35.98；Nb/Ta比值介于9.00～14.88之間，平均比值為10.78。輝綠巖的Zr/Hf比值為38.30～40.94，平均比值為39.85；Nb/Ta比值介于14.79～16.19之間，平均比值為15.48。圍巖的Zr/Hf比值為37.67，Nb/Ta比值12.75，均與地幔(Zr/Hf比值=36.25，Nb/Ta比值=17.39)相近，與大陸地殼值(Zr/Hf比值=33.33，Nb/Ta比值=11.00)相似[34]。Y/Ho比值、Zr/Hf比值和Nb/Ta比值表明馬雄金礦的成礦流體與輝綠巖同源，均具殼幔混合特征，同時(shí)也表明成礦流體的性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定。

根據(jù)Ce和Eu異常模式可以判定成礦流體的物化性質(zhì)[10，28]。馬雄金礦礦石δEu異常介于0.57～0.85，平均值為0.65；δCe介于1.02～1.15之間，平均值為1.08，顯示明顯Eu負(fù)異常，Ce異常不明顯，指示其形成于氧逸度較低相對(duì)還原的成礦環(huán)境。Th、U的質(zhì)量比值可反映成巖成礦地質(zhì)環(huán)境的氧化還原特征[35]。馬雄金礦礦石Th/U比值介于1.11～5.15之間，平均比值為3.54(大于1.25)，同樣表明其成礦地質(zhì)環(huán)境為缺氧的還原環(huán)境。

同時(shí)，利用稀土和高場強(qiáng)元素關(guān)系對(duì)成礦流體性質(zhì)進(jìn)行判別分析[10，36-37]，馬雄金礦的礦石具輕稀土相對(duì)富集，Th/La比值、Nb/La比值變化范圍分別為0.18～0.38、0.11～0.93，均小于1，Hf/Sm比值除MX09、MX12～MX13及MX15外(分別為1.14、1.30、1.12、1.85)，其余樣品比值均小于1。上述特征表明成礦流體主體以富Cl為特征。

3.2 成礦物質(zhì)來源

據(jù)楊懷順(2007)[27]研究馬雄金銻礦床成礦溫度為140℃～300℃，屬中低溫?zé)嵋旱V床。在熱液礦床中，稀土元素的地球化學(xué)性質(zhì)在巖漿和成礦作用過程物理化學(xué)條件變化時(shí)并不發(fā)生改變，其稀土組成與母體溶液保持一致，因此熱液礦物的稀土元素特征可以示蹤成礦熱液和成礦物質(zhì)的可能來源[38-39]。馬雄金礦礦石Sr/Ba比值在0.003～0.142之間，均小于1，符合熱液礦床的特點(diǎn)[28]。馬雄金礦礦石與圍巖、輝綠巖的稀土元素球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分模式圖曲線趨勢較為類似，總體呈相同的平緩右傾型，但在某些特征參數(shù)上卻有明顯的區(qū)別，指示了其成礦物質(zhì)有來源于圍巖地層及輝綠巖的可能性，表明其物質(zhì)來源具有相似性。礦石稀土總量低于圍巖、高于輝綠巖，暗示輝綠巖不是成礦物質(zhì)的主要來源，主要成礦物質(zhì)可能來自富礦圍巖或深部流體。

另外，根據(jù)微量元素?cái)?shù)據(jù)，圍巖砂巖w(Au)為6×10-9，是中國地殼克拉克值 [w(Au)=2.25×10-9] 的2.67倍，是中國沉積層克拉克值 [w(Au)=1.20×10-9] 的5倍[40]，因此圍巖地層可能為成礦作用提供了Au；輝綠巖平均w(Au)=4.3×10-9，比克拉克值高，與世界基性巖的金豐度值(4.0×10-9)相當(dāng)[41]，因此輝綠巖即便為成礦提供成礦物質(zhì)，其貢獻(xiàn)也是極為有限。

綜上所述，馬雄金礦床成礦流體可能與輝綠巖同源，可能來源于深部地幔，與深源巖漿巖有關(guān)系，成礦流體在運(yùn)移過程中不同程度的受到地殼(地層)物質(zhì)的混染，所以顯示出殼?；旌咸卣鳌?/p>

4 結(jié)論

通過對(duì)馬雄金礦床地質(zhì)特征、微量及稀土元素地球化學(xué)特征的研究，得出以下幾點(diǎn)結(jié)論：

1)馬雄金礦礦石微量元素特征相似，相對(duì)富集Rb、Zr、Nb、Cs、Ba、W、Th、U等元素，相對(duì)虧損Sr元素，Sn、Hf、Y及Ta未見明顯富集和虧損。礦石稀土元素特征曲線呈平緩右傾型，與輝綠巖稀土元素特征基本一致，均具輕稀土相對(duì)富集，重稀土略微虧損、分餾程度高、Eu中—輕度虧損、Ce無異?；蜉p微富集的特征。

2)Y/Ho、Zr/Hf 和 Nb/Ta 比值表明馬雄金礦成礦流體性質(zhì)相對(duì)穩(wěn)定，與輝綠巖同源，均具殼?；旌咸卣?；礦石輕稀土及 Th/La、Nb/La、Hf/Sm 比值變化范圍特征表明，其成礦流體主體以富Cl為特征；礦石具明顯的Eu負(fù)異常，Ce異常不明顯特征，Th/U 平均比值為3.54，表明其成礦流體體系為還原環(huán)境。

3)礦石稀土總量低于圍巖、高于輝綠巖，結(jié)合圍巖和輝綠巖中w(Au)與其地殼克拉克值對(duì)比分析，表明馬雄金礦主要成礦物質(zhì)來源可能來自富礦圍巖或深部流體，輝綠巖不是成礦物質(zhì)的主要來源。