摘要
湖北大坡顶金矿地处湖北省大悟县的大磊山地区，是目前在大别山古老变质地体中发现的规模最大的金矿床。矿石成因类型为石英脉型+构造蚀变岩型，受北西西向和北北东向两组断裂控制。北西西向断裂是主要的储矿、容矿构造，北北东向断裂主要表现为破矿构造，仅局部层间断裂有银金矿富集。矿区内有强烈的低温热液蚀变作用，通常沿构造带裂隙发育，主要表现为硅化、钾长石化、绿泥石化、绿帘石化、绢云母化、碳酸盐化等，其中硅化、钾长石化、绢云母化与成矿作用关系密切。成矿过程分为两个成矿期，即热液成矿期、表生成矿期。其中，热液成矿期可分三个成矿阶段，即氧化物阶段（石英-长石-黄铁矿阶段），硫化物阶段（石英-硫化物阶段），碳酸盐化-硫酸盐化阶段（方解石-重晶石阶段）。 本文在前人研究的基础上，结合野外调研和室内岩矿分析，运用元素地球化学理论方法，着重从具有代表性的X号金矿脉的微量元素地球化学特征角度，对大坡顶金矿床金的矿化作用及其机制进行探讨，主要结果如下： (1)根据矿石、蚀变岩石的矿物组成及主要矿物的矿物学特征，发现矿床中金矿物沉积运移的矿物学证据，表明成矿物质是与硫化物、二氧化硅等一同向上运移的，当成矿流体运移至构造薄弱部位时，由于流体的物理化学条件发生急剧的变化，从而导致金矿物的沉积富集。 (2)重点研究的8种微量元素(As、Sb、Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Mo)都与成矿作用有关，在不同类型的围岩、矿石中，呈现出有规律性的分布、分配规律，根据Au含量变化，区分出三种明显的类型，即：围岩、蚀变岩石、含金石英脉矿石。 (3)根据各元素的含量及标准离差分析，清晰地阐明围岩、矿石中微量元素的分布特点。成矿元素在蚀变带最富集，石英脉次之，围岩最为贫乏。蚀变带中Au的标准离差相对比较大，表明金活化、迁移均与构造蚀变带密切相关；围岩中Au的平均含量比大别山杂岩区背景值(1.42×10-9)高，且Au、Pb、Zn的标准离差较大，Pb、Zn的标准离差大于蚀变岩和石英脉，表明研究区大别群变质岩系提供了部分成矿物质来源。由于地层经历了多期地质作用，尤其受后期热液作用等影响，致使地层中Au、Pb、Zn的活化、迁移，并在局部富集成矿。 (4)元素相关分析结果显示，蚀变岩中Au与Zn、Sb之间呈负相关关系，而与其他元素具有正相关关系。Mo是典型的高温热液产物，说明蚀变岩经历了早期高温热液作用；而Pb、Ag属于中、低温热液产物，说明蚀变岩也经历了后期的中低温热液作用。总体上，蚀变岩经历了多期次的蚀变，与多期次成矿阶段相吻合。石英脉中，Au与中低温热液的成矿元素Pb、Zn、As相关性显著，与高温热液元素Mo呈负相关，说明石英脉属于后期中低温的热液成因。 (5)根据聚类分析和因子分析成果，可以将8种微量元素分为3个地球化学组合，即：①As、Sb:②Au、Ag、Cu、Pb、Zn:③Mo。根据成矿指示元素的空间分布，可将矿床原生晕分为头晕、中部带、尾晕。第一组合为成矿头晕组合；第二组合为矿体元素组合，显示金的多金属矿化特征；第三组合为尾晕组合。
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