本文摘要：摘要：泥堡金礦床微量元素的聚類分析與因子分析結果顯示，Au、As、Sb、Hg、Tl、Ag、、Se相關性好，表明Se與Au在成礦作用過程中可能具有密切聯(lián)系;硒化物主要出現(xiàn)在淺成低溫熱液礦床或成礦的中晚階段，泥堡金礦床Au成礦溫度集中于180～260℃，表明泥堡金礦床中Se可能主要
摘要：泥堡金礦床微量元素的聚類分析與因子分析結果顯示，Au、As、Sb、Hg、Tl、Ag、、Se相關性好，表明Se與Au在成礦作用過程中可能具有密切聯(lián)系;硒化物主要出現(xiàn)在淺成低溫熱液礦床或成礦的中晚階段，泥堡金礦床Au成礦溫度集中于180～260℃，表明泥堡金礦床中Se可能主要以硒化物的形式存在;黔西南地區(qū)不同金礦床的黃鐵礦、毒砂、輝銻礦、辰砂、雄黃等硫化物中，Se具有一定的富集，Se與的地球化學性質(zhì)相似，Se主要以置換硫化物中的的形式存在;成礦過程中HS和HSe均可作為卡林型金礦中Au的載體，Se能為研究該區(qū)乃至貴州黔西南地區(qū)卡林型金礦中Au成礦環(huán)境、成礦機制及成礦流體演化規(guī)律提供間接性證據(jù)，提出Se可作為黔西南地區(qū)卡林型金礦床找金的指示元素。
關鍵詞：泥堡金礦床;金;硒;黔西南
Se是典型的分散元素，而很難形成硒的獨立礦床，多以伴生元素的形式賦存于其他元素礦床中。Se豐度值極低[1]，地殼中為0.05×10～0.09×10，大陸殼中0.07×10，洋殼0.056×10;我國首次發(fā)現(xiàn)自然硒礦物是1988年在新疆伊犁馬渡地區(qū)自燃煤層的砂巖頂板中，含硒黃鐵礦在煤層自燃中升華結晶而成。
日本硒型低溫熱液金礦床、西伯利亞金礦區(qū)中的熱液型、變質(zhì)巖型、巖漿巖型、熊爾群火山巖系中構造蝕變巖型金礦(北嶺金礦、苗嶺金礦)和爆破角礫型金礦(店坊金礦)、甘肅大水金礦床、西秦嶺金、鈾礦床、拉爾瑪金礦床、邛莫金礦床、陜西略陽張家山金礦、內(nèi)蒙塔木素砂巖型鈾礦、皖南銻礦帶、四川沐川含銅砂巖型鉬錸(鋨)礦床、山西嵐皋浦溝銅礦床等礦床中均發(fā)現(xiàn)硒元素及硒化物。
國內(nèi)外文獻中所述的有硒化物產(chǎn)出的金礦床多是一些與陸相火山作用有關、富碲化物的淺成熱液金銀礦床。硒元素主要伴生富集于巖漿型銅鎳硫化物礦床、斑巖型銅鉬礦床、矽卡巖型銅礦床和火山沉積型黃鐵礦中，而富集于中低溫熱液層控型金礦中很罕見。自20世紀80年代起，各類礦床中的硒受到了學者的重視，研究認為，硒的賦存狀態(tài)一般以類質(zhì)同象形式存在，獨立礦物形式比較少見。
也有學者認為硒的賦存狀態(tài)與有機質(zhì)息息相關，以有機結合態(tài)或包裹吸附存在。先后有學者對不同含硒礦物進行命名1013;溫漢捷等[1415]、朱建明等[16]認為硒可作為地球化學示蹤指示元素，可通過硒同位素研究判別礦床中的成礦物質(zhì)、形成及演化1718;硫硒比值可作為硫化物形成環(huán)境的一個重要參數(shù)[19]，能區(qū)分巖石、礦床、及沉積物的來源[20]，可作為判別成礦流體來源的重要依據(jù)之一。任富根等[21]研究熊耳群火山巖系中的金礦床指出，金與硒、碲呈正相關性，其主要載金礦物黃鐵礦中富含硒(3.55×10～36.6×10)，硒是探尋金礦床重要的地球化學信息標志。
劉家軍等[22]對西秦嶺寒武系拉爾瑪、邛莫金金礦床中金硒共生物理化學條件研究顯示富硒、金成礦的形成具特殊的成礦環(huán)境，指出金硒的共同富集既要有豐富的金硒來源又需相對氧化環(huán)境。可見，對硒元素及硒化物的特征研究具有較高的礦床學意義。聚類分析與因子分析是多元統(tǒng)計學中的重要手段，聚類分析是根據(jù)研究對象(樣品或數(shù)量)的多種特征在數(shù)值上可能存在的相似程度，將分析對象聚合為不同的點群的一種多元統(tǒng)計分析方法。型聚類分析能為研究礦床成因和元素組合規(guī)律提供依據(jù);因子分析是研究從變量群中提取共性的統(tǒng)計技術23，實質(zhì)是一種降維分析手段，其是一種將多變量化簡的技術，目的是分解原始變量，從中歸納出潛在的“類別”，相關性較強的歸為一類，每一類變量代表一個共同因子。
地質(zhì)學中可通過聚類分析與因子分析，分析與成礦作用相關的元素組合關系，解釋成礦過程和成礦元素的遷移與富集變化等。目前已有大量關于聚類分析、因子分析用于金、銅等礦床中的相關文獻2427。泥堡金礦床是原貴州省地礦局109地質(zhì)大隊于1988年開展﹕萬區(qū)域化探測量時圈定，其后經(jīng)貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局106隊和117隊勘查，查明金資源量22t。2010年以來，貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)勘查開發(fā)局105地質(zhì)大隊開展泥堡金礦床勘查工作，新增金資源量48t，累計探明金資源量70t，成為黔西南卡林型金礦礦集區(qū)的重要組成部分之一。
眾多學者從構造角度分析泥堡金礦床構造特征及礦床類型[2830]，也有從礦床地球化學特征角度探討過礦床成因和成礦物質(zhì)及流體來源2835;關于泥堡金礦金成礦物質(zhì)來源的判別、成礦時代、成礦機理等皆存有較大爭議31333637。近期，筆者通過對泥堡金礦床9460勘探線的個鉆孔、共189件鉆孔樣微量元素測試，發(fā)現(xiàn)硒元素含量為0.08×10～26.1×10，平均值2.03×10遠遠高于地殼中硒豐度值0.05×10～0.09×10，筆者認為泥堡金礦床富硒絕非偶然，其與金的富集可能存在某種程度上的關聯(lián)。
對泥堡金礦床有關金、硒相關資料甚少，重視不夠，且未提出過泥堡金礦金與硒呈正相關性的論點。本文以泥堡金礦床為例，通過聚類與因子分析研究金與硒的相關性、金、硒共存指示意義等，與前期研究成果對比，淺析硒在泥堡金礦床中的地球化學信息，以期為該區(qū)Au的成礦環(huán)境及成礦流體演化規(guī)律、礦床成因及成礦機制等后期研究提供間接信息。
1泥堡金礦床地質(zhì)概況
泥堡金礦床屬于南盤江-右江成礦區(qū)帶北部興仁-安龍金礦帶北東向泥堡背斜礦田東段，區(qū)域上位處北東向彌勒-師宗深斷裂、北西向紫云-埡都深斷裂及近東西向開遠-平塘深斷裂為界所構成的滇黔桂“金三角”北部(圖)之四級構造單元(Ⅳ)興義隆起區(qū)(興義穹盆構造變形區(qū))。泥堡金礦是滇黔桂“金三角”金礦成礦區(qū)斷裂層控復合型金礦的典型代表，與水銀洞、紫木凼、戈塘、架底、大麥地、老萬場、雄武、沙地、甘溝等一批礦床一起構成了貴州西南部“卡林型”金礦集中區(qū)。
根據(jù)構造形跡及其交錯、疊加特點確定其形成先后關系。區(qū)內(nèi)最早受近SSE(NNW)向擠壓應力作用而形成了近NEE向構造(如泥堡背斜、斷層、二龍搶寶背斜);次受近SE(NW)向張力作用而形成了新一期近北東東向構造;再受近SE(NW)向擠壓應力作用而形成了NE向的平移斷層并錯斷最早期形成的近EE向構造。多期構造復合疊加形成現(xiàn)有構造格架。按金礦體的產(chǎn)狀、空間位置和控制因素劃分為斷裂型、層控性及殘坡積型類。
以受斷裂控制的斷裂型金礦體規(guī)模最大，單個礦體即可達中型規(guī)模;層控型礦體產(chǎn)出于斷層上盤二龍搶寶背斜550m范圍內(nèi)的峨眉山玄武巖組與茅口組之間構造蝕變體中，規(guī)模次之。氧化礦體規(guī)模最小。層控型礦體平面上與斷裂型礦體重疊，空間上位于斷裂型礦體之上。斷裂型礦體嚴格受斷裂破碎帶控制，主要表現(xiàn)為角礫巖、碎裂巖及斷層泥，斷層帶內(nèi)角礫成分受斷層帶上下盤地層巖性控制，角礫成分以凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r、粉砂巖為主，其次為粒屑沉凝灰?guī)r及灰?guī)r(茅口灰?guī)r)。
走向和傾向上呈波狀起伏延伸，淺部(上部)含礦帶產(chǎn)狀平緩(傾角小于20°)，中部含礦帶產(chǎn)狀較陡(傾角大于45°)，下部(深部)含礦帶產(chǎn)狀又轉(zhuǎn)為平緩(傾角20°～5°);由緩變陡和由陡變緩處是賦礦有利地段，往往破碎帶變寬、蝕變礦化變強，礦體相對富厚。凝灰?guī)r、沉凝灰?guī)r、粉砂巖為主要容礦巖石。層控型礦體空間上受構造蝕變體(SBT)控制，產(chǎn)狀與“SBT”一致，呈似層狀、透鏡狀產(chǎn)出，接近斷裂帶及二龍搶寶背斜核部礦體相對富厚。
自上而下為正常粘土巖→沉凝灰?guī)r→碎裂凝灰?guī)r→硅化角礫狀凝灰?guī)r粘土巖→強硅化角礫巖→硅化角礫狀灰?guī)r→硅化灰?guī)r→正�；�?guī)r，蝕變強度自上而為下弱→強→弱，蝕變種類為少→多→少，容礦巖石主要為硅化角礫狀凝灰?guī)r(或沉凝灰?guī)r)，其次為硅化角礫狀灰?guī)r。此外，泥堡金礦em、中分布有零星的層控型小礦體，但規(guī)模小，走向與傾向上連續(xù)性差。
2金、硒相關性分析
泥堡金礦床9460勘探線的189件樣品(個鉆孔)由貴州省地質(zhì)礦產(chǎn)中心實驗室采用MEMS61四酸消解法，用HClO、HNO、HF和HCl進行消解，靜置周后烘干，蒸至近干后的樣品用HCl溶解定容，再用等離子體發(fā)射光譜儀(ICPMS)進行測試分析，經(jīng)矯正各元素間的光譜干擾后，即為最終分析結果，分析誤差優(yōu)于3%。微量元素測試分析統(tǒng)計，(Se)為0.075×10～26.06×10，平均值2.03×10。
其中，件礦化樣品中，(Se)為0.33×10～26.06×10，平均值2.66×10;15件非礦化樣品中(Se)為0.075×10～9.62×10，平均值1.41×10。無論是礦化樣還是非礦化樣，(Se)遠遠高于地殼中硒豐度值0.05×10～0.09×10，(Se)平均是地殼中硒豐度值的～30倍。此外，礦化樣中(Se)的平均值是非礦化樣的1.89倍。
利用PSS軟件對泥堡金礦床9460勘探線的189件鉆孔樣個微量元素測試分析結果進行聚類分析，具明顯的個大類，一類為Zr、Hf、Nb、Ta、Th、Sn、Cu、Zn、、Co、Ni，Cu、Zn為親硫元素，反映原生暈中分散硫化物的礦化，屬硫化物礦化因子;、Rb、Th、Ta、Nb、Hf、Zr為親石元素，反映熱液與圍巖間所產(chǎn)生的圍巖蝕變，如硅化、絹云母化、碳酸鹽化等;Co、Ni、Sn為親鐵元素，主要存在于磁鐵礦中，此組元素代表金成礦過程之前的沉積成巖階段，伴隨深部熱液運移過程中與圍巖間的交代作用，產(chǎn)生圍巖蝕變，同時，以發(fā)育黃銅礦、閃鋅礦、磁鐵礦等硫化物礦物為特征。一類為Au、Ag、As、Sb、Hg、Tl、、Se，反應Au在成礦作用過程中，與低溫熱液元素組合密切相關。
因子分析與聚類分析結果一致，Au、、Sb、Hg、Tl、Ag、、相關性最好，與眾多學者研究成果基本一致，黔西南地區(qū)卡林型金礦土壤地球化學測量、水系物沉積測量及構造地球化學測量均表現(xiàn)為與成礦密切的元素組合形式為AuAsSbHgTl，該元素組合是成礦最有利的地方。同時，表現(xiàn)出與Li呈負相關，譚親平在研究水銀洞金礦微量元素特征也顯示Au與Li呈負相關關系24。
研究表明Li同位素、流體、熱液礦床三者之間存在某種既間接又密切的關系4041，鄭祿林等認為泥堡金礦床是成礦流體的不混溶或混合作用，以及流體與圍巖之間的水巖反應(碳酸鹽化、硫化物化)可能是導致泥堡金礦床Au沉淀的主要機制33。泥堡金礦區(qū)Au與Li呈負相關性可能是溫度的降低，流體不混溶作用使成礦流體中的Li不斷的分離出來，也可能是后期階段富含Li的流體與圍巖的交代作用形成一系列的蝕變礦物(如伊利石)。
3Au、Se共存指示意義
Se與的地球化學性質(zhì)相似，導致Se易進入硫化物的結晶格架，以類質(zhì)同象替換的形式廣泛存在于硫化物中。Au與Se均屬親硫元素，在熱液中Au、Se易活化遷移，同時可結合形成金的硒化物或硫硒化物;還原性條件下，金主要以硫氫絡合物形式遷移，當被取代，被取代，被Se取代，可生成HA(HS,HS或(HS,HS形式的Au絡合物42。受海西期東吳運動作用，峨眉地慢熱柱活動強烈且規(guī)模較大，在興義-安龍-興仁-貞豐一帶形成瀉湖潮坪前海臺地相過度的古地理環(huán)境。
同時，峨眉地幔熱柱活動產(chǎn)生的晚二疊世早期峨眉山玄武巖漿噴發(fā)強烈，有利于大量凝灰質(zhì)沉積36。受峨眉地慢熱柱活動，泥堡金礦床于茅口組與峨眉山玄武巖組(em)間形成了一套沉凝灰?guī)r、含凝灰質(zhì)粘土巖，且發(fā)育了大量沉積成巖期黃鐵礦，表現(xiàn)為相對閉塞具還原性的環(huán)境。被認為是卡林型金礦Au在熱液中運移的主要載體47，鄭祿林33在研究泥堡金礦黃鐵礦中硫同位素顯示，同一黃鐵礦中δ34核部(4.95‰～13.4‰)大于環(huán)帶(5.24‰～8.48‰)，同時，黃鐵礦復合體的ICPMS激光剝蝕面顯示元素僅沿邊緣帶分布。表明泥堡金礦床中部分被Se取代，使得黃鐵礦中δ核部大于環(huán)帶。成礦熱液期，部分被取代，被取代，被Se取代，Au很可能以HA(HS,HS或(HS,HS形式的Au絡合物進行遷移。
熱液中，溫度是控制硒活動的重要因素，高溫條件下更有利于硒置換硫，而在低溫條件下形成的硫化物中含硒較少。但若硫少硒多，或硫作為硫酸根離子(Eh值高)參加到成礦作用中時，則有利于硒的獨立礦物的形成[46]。硒在熱液中的地球化學性質(zhì)研究顯示含、Se的水溶液中，溫度高于00℃，和占主導地位[2]。泥堡金礦成礦溫度集中于80～260℃，平均.82(據(jù)貴州省05地質(zhì)隊泥堡勘探報告礦石組合分析)，Eh值介于0.57～0.45間，多數(shù)為負值。表明泥堡金礦床中以獨立礦物形式出現(xiàn)幾率較小，而多以置換硫化物中的存在，與均可作為Au的主要載體。
成礦流體的沸騰作用以及成礦流體與淺部富氧水相混合是Au、Se共同富集的主要機制，氫氧同位素研究指出大氣降水在硒型低溫熱液金銀脈型礦床的礦石流體中居主導地位48。泥堡金礦床成礦流體中富含揮發(fā)組分3233，成礦流體來自于深部且混入變質(zhì)水和大氣降水，成礦作用經(jīng)歷了不混溶(沸騰)和混合作用33，表明泥堡金礦床具Au、Se共同富集的條件。Se的賦存狀態(tài)可應用于某些礦床中推斷成礦元素及成礦流體的遷移機制，如拉爾瑪金礦、邛莫金礦、大水金礦中通過對Se的研究，認為成礦流體中Au以AuSe絡合物的形式進行遷移[3];通過測定(Se判斷成礦的物理化學條件以及判定成礦階段，如譚毓雯[49]通過構建硫化物和硒化物的熱力學關系相圖，揭示了張家山金礦的物理化學環(huán)境，分析了Au的成礦階段特征。
S/Se可作為硫化物形成環(huán)境的一個重要研究參數(shù)[19]，不同礦床的硫化物中Se的含量和S/Se值有所不同，可通過S/Se區(qū)分巖石、礦床及沉積物來源[20]，礦床中硫化物的S/Se值是一個重要的地球化學示蹤劑，根據(jù)流體中具有不同的S/Se值，可判別成礦流體來源;Se具有74Se、76Se、77Se、78Se等多個穩(wěn)定同位素，可根據(jù)含硒礦物、硒化物的礦體、圍巖中Se同位素研究，判別礦床的來源、形成與演化[1718]。錢漢東等[43]早期對爛泥溝、紫木凼金礦床的雄黃、輝銻礦、辰砂電子探針分析顯示：爛泥溝金礦的雄黃中(Se)最高可達0.233%，而輝銻礦與辰砂中則含量較低;紫木凼金礦的辰砂中(Se)最高可達4.688%，雄黃中最高可達0.42%，輝銻礦中則較低。
張立中和曹新志[50]在研究水銀洞金礦床黃鐵礦標型特征中顯示(S)/(Se)<1.510，指示黃鐵礦為熱液成因。黔西南卡林型金礦的研究中對Se的重視程度不夠，在對硫化物如黃鐵礦、毒砂等做電子探針分析時大多忽略了Se的分析，或未更深入的剖析Se對Au成礦作用的影響。爛泥溝金礦、紫木凼金礦、水銀洞金礦、泥堡金礦的黃鐵礦、毒砂、辰砂、輝銻礦的電子探針或激光剝蝕ICPMS分析顯示Se在不同硫化物中具一定程度的富集，暗示黔西南地區(qū)Se與Au在成礦作用中很可能存在某種成因聯(lián)系。
黔西南卡林型金礦暫未系統(tǒng)開展過Se對該類型金礦成礦作用的研究，在后期工作或研究中是否可針對性地通過分析Se的賦存狀態(tài)、Se同位素、S/Se比值來反演Au的遷移機制、成礦作用與成礦環(huán)境及成礦流體演化規(guī)律，為研究該區(qū)Au成礦作用與成礦環(huán)境及成礦流體演化規(guī)律提供間接性證據(jù)，豐富并完善黔西南卡林型金礦的成礦理論。結論黔西南卡林型金礦與元素組合密切相關，元素組合在黔西南卡林型金礦找礦過程中起著至關重要角色。熱液活動階段，硒呈類質(zhì)同像進入硫化物晶格中是應用硒探索金礦床的地球化學理論基礎，劉家軍早期也提出硒可作為微細浸染型金礦的一個重要指示元素42，硒異常以及AuSe相關系數(shù)也是重要的地球化學信息標志。
通過泥堡金礦床微量元素聚類分析與因子分析顯示Au、As、Sb、Hg、Tl、Ag、、Se相關性最好，Au、Se的正相關性表明泥堡金礦區(qū)Se與Au在成礦作用中可能具有一定的密切聯(lián)系，這是首次提出Se可作為泥堡金礦Au的指示元素之一;黔西南地區(qū)不同金礦床的不同載金硫化物中顯示了Se的不同程度的富集，在今后工作中隨著對黔西南地區(qū)Au、Se的深入研究，Se也可能成為黔西南地區(qū)找金的指示元素之一。對泥堡金礦床中Au、共存指示意義探討了該區(qū)Se以獨立礦物存在的幾率較小，多以置換硫化物中的存在;與Se均可作為的主要載體，Au很可能以HA(HS,HS或(HS,HS形式的Au絡合物進行遷移;后期可通過對Se的賦存狀態(tài)、遷移機制、同位素等相關研究，探討Se對Au成礦過程中的作用，為研究黔西南地區(qū)Au成礦過程與成礦環(huán)境及成礦流體演化規(guī)律等提供間接性證據(jù)，豐富并完善黔西南卡林型金礦的成礦理論。
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作者：徐良易1,3，劉建中2,3*，李應輝，鄭祿林3,4，李俊海1,3，王澤鵬1,3，楊成富1,3，陳發(fā)恩1,3，王大福1,3，宋威方3,4
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