不同成矿阶段形成矿体元素组合、相关及沉淀模式
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发布时间：2024-10-21 17:53
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时间：2024-11-09 10:26
60号脉矿划分为四个成矿阶段，其中第Ⅰ阶段不成矿，第Ⅱ、Ⅲ阶段为主成矿阶段，第Ⅳ阶段不成矿，仅在局部叠加。
（一）杨砦峪金矿床60号脉不同成矿阶段的元素组合及相关特征
杨砦峪金矿床60号脉成矿作用分为四个成矿阶段：（Ⅰ）黄铁矿–石英阶段(金矿化弱)；（Ⅱ）石英–绢云母–黄铁矿阶段(金矿化明显)；（Ⅲ）石英–多金属硫化物阶段(金矿化较强)；（Ⅳ）石英–碳酸盐阶段(金矿化弱)。
1.杨砦峪金矿床60号脉不同成矿阶段的元素组合特征
杨砦峪金矿床60号脉每个成矿阶段各挑出20件样品，统计其元素含量特征及各元素的相关关系。表4–5列出元素的均值、衬值、矿区背景值。
表4-4 河南小秦岭金矿50号脉矿体各微量元素相关矩阵
表4-5 杨砦峪金矿床60号脉不同成矿阶段元素含量特征
注：A—均值；B—衬值；元素含量单位：10-6
（1）元素含量特征。四个阶段中Au在第Ⅱ、Ⅲ阶段中含量最高，四个阶段中出现其他各元素相对最高含量的元素（表4–5）为：
第Ⅱ阶段：Bi、As、Co、W；
第Ⅲ阶段：Au、Ag、As、Hg、Cu、Pb、Zn、Ni、Ti；
第Ⅳ阶段：Mo、V、Mn、Sn。
（2）元素组合。以各元素衬值>1为标准，不同成矿阶段形成金矿（化）体元素组合是：
第Ⅰ阶段：Au、As、Sb、Ag、Cu、Pb、Bi、Mo、Mn、W、Sn；
第Ⅱ阶段：Au、As、Sb、Ag、Cu、Pb、Zn、Bi、Mo、Mn、Co、Ni、V、Ti、W、Sn；
第Ⅲ阶段：Au、As、Sb、Ag、Cu、Pb、Zn、Bi、Mo、Mn、V、Co、Ni、Ti、W、Sn；
第Ⅳ阶段：Au、As、Sb、Hg、Ag、Cu、Bi、Mo、Mn、V、Ti、W。
（3）特征元素组合特征。为突出主成矿阶段元素组合特点，以各元素衬值≥不同值为标准：Au≥100，As≥5，Sb≥1.5，Hg≥2，Ag≥40，Cu≥20，Pb≥4，Zn≥1.4，Bi≥15， Ti、Mn≥5，Co、Mo、B、Ni、V、Sn≥2，W≥10，则：
第Ⅰ阶段：Au、Ag、As、Mo、Bi、W；
第Ⅱ阶段：Au、As、Ag、Mo、Bi、Cu、Pb、W、Co、Sn；
第Ⅲ阶段：Au、As、Sb、Ag、Cu、Pb、Zn、Bi、Mo、Ni、Co、W、Sn；
第Ⅳ阶段：Au、Mo、As、V、Mn、W、Sn。
Ⅱ、Ⅲ主成矿阶段带来元素多于Ⅰ、Ⅳ阶段。Ⅱ、Ⅲ阶段共性元素组合是：Au、As、Ag、Cu、Pb、Bi、Mo、Co、W、Sn；Ⅲ阶段主成矿特点是Cu、Pb高。Ⅰ、Ⅳ阶段为Ag、Cu、Pb、Zn低，Ⅳ阶段元素特点是Mn高。
2.杨砦峪金矿床60号脉不同成矿阶段的元素相关特征
（1）表4–6为第Ⅰ阶段形成矿化体元素相关矩阵，样数n=20件，df=n－2=18，在5%信度下元素相关最低相关系数Ra=0.05=0.444。各元素的相关情况见表4–7。
（2）表4–8为第Ⅱ阶段形成矿化体元素相关矩阵，样数n=20件，df=n－2=18，在5%信度下元素相关最低相关系数Ra=0.05=0.444。各元素的相关情况见表4–9。
（3）表4–10为第Ⅲ阶段形成矿化体元素相关矩阵，样数n=20件，df=n－2=18，在5%信度下元素相关最低相关系数Ra=0.05=0.444。各元素的相关情况见表4–11。
（4）表4–12为第Ⅲ阶段形成矿化体元素相关矩阵，样数n=20件，df=n－2=18，在5%信度下元素相关最低相关系数Ra=0.05=0.444。各元素的相关情况见表4–13。
3.杨砦峪金矿床60号脉不同成矿阶段的元素相关关系对比
从表4–14对比表中可以发现，不同阶段元素相关关系的变化是比较大的，这说明在不同成矿阶段，由于元素的叠加，导致了各元素相关关系发生了显著变化。Ⅲ阶段与Ⅱ阶段共性相关元素：Sb–Ag、Cu；B–Sn；Ag–Sb；Cu–Sb；V–Ti、Sn–B。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ阶段元素共性相关：V–Ti。Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ阶段元素共性相关：V–Ti。
表4-6 杨砦峪金矿床60号脉第Ⅰ阶段元素的相关矩阵
注：n=20；n-2=18；Ra=0.05=0.444；在5%信度下元素间相关的最低相关系数值。
表4-7 杨砦峪金矿床60号脉第Ⅰ阶段元素相关情况表
表4-9 杨砦峪金矿床60号脉第Ⅱ阶段元素相关情况表
表4-8 杨砦峪金矿床60号脉第Ⅱ阶段元素的相关矩阵
注：n=20；n-2=18；Ra=0.05=0.444；在5%信度下元素间相关的最低相关系数值。
表4-10 杨砦峪金矿床60号脉第Ⅲ阶元素的相关矩阵
注：n=20；n-2=18；Ra=0.05=0.444；在5%信度下元素间相关的最低相关系数值。
表4-11 杨砦峪金矿床60号脉第Ⅲ阶段元素相关情况表
表4-13 杨砦峪金矿床60号脉第Ⅳ阶段元素相关情况表
表4-12 杨砦峪金矿床60号脉第Ⅳ阶元素的相关矩阵
注：n=20；n-2=18；Ra=0.05=0.444；在5%信度下元素间相关的最低相关系数值。
表4-14 杨砦峪金矿床60号脉四个阶段元素相关关系对比表
（二）不同成矿阶段元素含量的比例
尽管各阶段元素组合有很大共性，但各元素含量还是有很大差异。图4–2显示了60号脉矿体不同阶段矿化元素含量高低的比例（表4–15）〔21〕，据各元素在不同阶段含量比例可以看出。
（1）Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Hg、Sb、Ni、Ti从第Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ都是逐渐升高，在第Ⅲ阶段平均含量达到高峰，到第Ⅳ阶段又剧降；
（2）不同阶段形成矿化体中各元素浓度比例（图4–2）：第Ⅲ阶段浓度比例占30%以上的元素有Au、Ag、Cu、Pb、Zn、Sb、Hg、Ti、B、Ni、Co；第Ⅱ阶段浓度比例占30%以上的元素有Au、Ag、Bi、As、Ni、Co、W、B。第Ⅳ阶段含量比例大于30%的元素有Ba、Mn、V、Mo、Sr，含量最低的元素有Au、Ag、Cu、Pb、As、Sb、Bi、Co、Ni、B。第Ⅰ阶段含量低于Ⅱ、Ⅲ阶段而高于第Ⅳ阶段的元素有Au、Ag、Cu、Pb、As、Sb、Bi、Co、Ni、W、B。从各阶段元素含量浓度比也可以看出，第Ⅱ、Ⅲ阶段成矿溶液带来元素多、浓度高。第Ⅰ阶段成矿溶液带来Au较少，而第Ⅳ阶段不成矿。
表4-15 不同成矿阶段形成矿体元素含量、比例（1995年）
注：Ⅰ—黄铁矿–石英；Ⅱ—石英–黄铁矿；Ⅲ—石英–多金属硫化物；Ⅳ—石英–碳酸盐。
图4-2 杨砦峪矿区60号脉矿体不同矿化阶段（Ⅰ、Ⅱ、Ⅲ、Ⅳ）指示元素含量的比例
（三）不同成矿阶段元素沉淀模式
根据各阶段成矿及伴生元素含量关系，参照不同成矿阶段的矿物组合及其含量多少和各矿物中元素的分配特点，总结出了不同成矿阶段元素的沉淀模式(图4–3)〔21〕。它不仅清楚地反映了不同成矿阶段元素沉淀多少及其元素组合，而且为不同阶段成矿成晕元素的叠加提供了依据。
图4-3 杨砦峪矿区60号脉矿体不同矿化阶段元素沉淀模式（1995年）
（四）不同成矿阶段黄铁矿-石英中Pb/Zn及Co/Ni比值
1.黄铁矿不同成矿阶段特点（表4–16）
（1）Pb/Zn：平均为16.07，从第Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ阶段由5.4→16.2→30.96→11.67，Ⅱ、Ⅲ主成矿阶段明显高于弱矿化的Ⅰ、Ⅳ阶段，与Au含量有正相关关系。多金属硫化物阶段，Pb/Zn及Pb、Zn明显高于其他阶段。
（2）Co/Ni：平均为1.35，Co/Ni从第Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ阶段由1.37→1.48→1.13→1.4，第三阶段最低，Co、Ni从第Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ阶段逐步升高。
2.石英不同成矿阶段特点（表4–16）
（1）Pb/Zn：平均为13.61，从第Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ阶段由3.87→20.45→26.74→3.36，Ⅱ、Ⅲ主成矿阶段明显高于弱矿化的Ⅰ、Ⅳ阶段，与Au含量没有正相关关系。多金属硫化物阶段，Pb明显高于其他阶段。
（2）Co/Ni：平均为1.21，Co/Ni从第Ⅰ→Ⅱ→Ⅲ→Ⅳ阶段由1.22→0.62→1.43→1.56，有升高趋势，Co、Ni第Ⅱ、Ⅲ阶段高于Ⅰ、Ⅳ阶段。
表4-16 不同成矿阶段黄铁矿－石英中Pb/Zn及Co/Ni比值
（据黎世美，1996）
注：Au、Pb、Zn、Co、Ni：×10－6；表列测试数据来源于本文及成都地院栾世伟等（1988）。
3.结论
黄铁矿中Co、Ni含量可指示金的成矿阶段。Pb高含量、Pb/Zn高比值指示多金属硫化物阶段。
石英中Co、Ni含量、Pb高含量、Pb/Zn高比值指示Ⅱ、Ⅲ为主成矿阶段。
