1.东华理工大学地球科学学院，江西 南昌 330013
2.中南大学有色金属成矿预测与地质环境监测教育部重点实验室，湖南 长沙 410083
作者简介 About authors
梨园金矿隶属太行山北段多金属成矿带，是山西省灵丘地区发现的一处中型金矿床，矿区内已发现的金矿体均赋存于NNE向断裂带中。本研究共采集677件岩石样品进行微量元素分析测试，利用迭代法计算各元素异常下限。通过相关性分析、R型聚类分析和斜交因子分析，研究各元素之间的相关关系，分析矿床成矿地质地球化学环境，厘定矿床成矿元素为Au，成矿直接指示元素组合为Cu-Pb-Zn-Ag，间接指示元素组合为As-Sb-Hg。Au元素异常主要分布在发育强烈褐铁矿化的花岗岩体、岩脉和地层中，展布方向为NE-SW向，与区域构造线方向相吻合，矿化受岩体及破碎带控制明显；指示元素异常组合分布范围与成矿元素叠合程度高，对金成矿指示作用明显。综上得到梨园金矿的构造地球化学特征，以用于本区的成矿预测，对于丰富和完善该区金矿地球化学模型有一定的指示意义。
关键词：多元统计分析;元素异常组合;异常结构;构造地球化学;梨园金矿;太行山
Keywords：multivariate statistical analysis;element anomaly combination;anomalous structure;tectono-geochemistry;Liyuan gold deposit;Taihang Mountain
本文引用格式
1.太古代恒山群杂岩体；2.太古代五台群杂岩体；3.太古代阜平群杂岩体；4.新生代地层；5.新生代花岗岩；6.金矿床；7.银（铅锌）矿床；8.断裂
1.第四系冲积物、洪积物；2.阜平群混合岩化条带状片麻岩夹斜长角闪岩；3.钾长花岗岩；4.辉绿岩脉；5.石英斑岩；6.矿体；7.断层；8.背斜轴；9.剖面位置
图3梨园金矿十三中段地质简图（a）和22勘探线剖面示意图（b）
1.阜平群混合岩化条带状片麻岩夹斜长角闪岩；2.粗粒钾长文象花岗岩；3.辉绿岩；4.断层及编号；5.矿体（推测）边界及编号；6.巷道/中段；7.盲井
Fig.3Geological map of the 13th middle section of Liyuan gold deposit（a） and profile map of exploration line 22（b）
在矿区进行地表构造地球化学测量，工作范围约为5.2 km2，采样网度为100个/km2，并在矿化蚀变地段适当加密，采样点采用GPS结合地形地貌特征定位，GPS型号为eTrex Vista H。构造带附近，尽量在构造带中采样；无构造部位，在直径约1 m的范围内采集3~5块岩石样组成一个样品。岩石样品的重量不低于150~200 g；裂隙岩泥为20~30 g。本研究共采集677件样品进行元素测试（共13个元素，Cu、Pb、Ni、Mn、Ag、Zn、Co、B、As、Sb、Bi、Hg、Au），测试工作在桂林矿产地质测试中心完成，测试方法为等离子体质谱法（ICP-MS）。
表1梨园矿区各元素特征值计算结果
Table 1 Calculation results of eigenvalue of elements in Liyuan gold deposit
注：Au元素单位为×10-9，其他元素单位为×10-6
Table 2 Correlation matrix of geochemical elements
图4R型聚类分析谱系图
Fig.4Pedigree diagram of R-type cluster analysis
表3梨园金矿地球化学元素Pro-max斜旋转因子结构矩阵
Table 3 Pro-max oblique factor structure matrix of geochemical elements in Liyuan gold deposit
F1因子轴特征元素组合主要为Cu、Pb、Ag、As、Sb和Zn，体现出较为特征的热液硫化物成矿作用，在矿物组合上表现为闪锌矿、方铅矿和黄铜矿等在多金属硫化物阶段紧密共生。前晕元素As、Sb与矿化元素Cu、Pb、Zn、Ag有密切的空间关系。
F2因子轴特征元素组合主要为Ni、Mn、Co和Zn，为亲铁元素组合，反映了成矿物质的深源特征，可能与深部岩浆热液活动有关。该元素组合为尾晕特征指示元素，与金矿体相关性不明显，对金成矿指示作用不大。
F4和F5因子轴特征元素分别为B和Hg，为前晕元素组合，分布于矿体上部及前缘，其强异常指示矿体前缘或头部。此外，B、Hg元素在矿化活动中具有相对独立性。
F7因子轴特征元素组合为As、Ag、（Pb、Sb、Cu），反映了亲铜元素As的活化事件。
综上，梨园矿区元素异常分布组合齐全，异常范围较广，厘定最佳近矿成矿指示元素组合为Cu-Pb-Zn-Au-Ag，矿体旁侧及外围成矿指示元素组合为As-Sb-Hg。
基于上述多元统计分析，梨园金矿床多元素异常组合可划分为：（1）成矿元素：Au；（2）指示元素异常组合：直接指示元素异常组合为Cu-Pb-Zn-Au-Ag；间接指示元素异常组合为As-Sb-Hg。
图5梨园金矿区Au-Ag-Cu-Pb-Zn地球化学组合异常分布图
Fig.5Distribution diagram of geochemical anomaly of Au-Ag-Cu-Pb-Zn in the Liyuan gold deposit
图6梨园金矿区Au-Sb-Hg-As地球化学组合异常分布图
Fig.6Distribution map of geochemical anomaly of Au-Sb-Hg-As in the Liyuan gold deposit
该组合异常分布与Cu-Pb-Zn-Au-Ag和Au元素异常区域基本吻合，As、Sb、Hg为前晕元素，其强异常指示矿体上部及前缘与金成矿作用关系密切。在成矿作用过程中，金主要赋存在硫化物中，这些亲铜元素形成毒砂、辉锑矿和辰砂等硫化物，与金密切共生。
（1）矿区元素异常分布组合齐全，矿体剥蚀程度较低。成矿元素为Au，成矿直接指示元素组合为Cu-Pb-Zn-Au-Ag，成矿间接指示元素组合为As-Sb-Hg。
（2）金矿化多发生在破碎带及褐铁矿化花岗岩体、岩脉和地层内部，异常展布方向与区域构造线相吻合，矿化受岩体及破碎带控制。
（3）指示元素组合异常与成矿元素异常叠合度较高，与成矿作用关系密切。
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区内地层主要为阜平群混合岩、片麻岩和斜长角闪岩.断裂十分发育，按其走向可划分为NNE、NE、NW和近EW向4组（许小平，2009），其中NNE向断裂与成矿密切相关，控制着矿体的产出和分布（图2）.区内岩浆活动频繁，尤以燕山期岩浆活动最为活跃，在涞源中生代火山沉积盆地中发育有一定规模的燕山期花岗岩体（许小平，2009）. ...
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目前发现的金矿体赋存于阜平群索家庄组NNE向断裂带（F3）及其派生断裂带和角砾岩带中，呈似筒状和似层状侧伏于NNE向构造带（F3）中，倾角为45°~65°，受断裂带控制（鞠培姣，2018）（图2）.主采矿体为1号爆破角砾岩型矿体和2号石英脉型矿体（甄世民等，2020）（图3）.1号矿体为最大的主矿体，矿体长200 m以上，厚度为2~5 m，变化较稳定.主要矿化类型有黄铁矿—石英脉型、黄铁矿—绢云母—石英蚀变岩型和石英—多金属硫化物脉型，金平均品位为3.62×10-9，最高品位可达300×10-9（许小平，2009）.2号矿体沿辉绿岩脉分布，呈近陡立状（图3）.矿体厚度为0.2~2.5 m，金平均品位为6×10-9~8×10-9，延伸稳定.矿化类型主要有石英—黄铁矿脉型、黄铁矿—绢云母—石英蚀变岩型和石英—多金属硫化物脉型（甄世民等，2020）.矿区围岩蚀变强烈，主要发育有碳酸盐化、黄铁矿化、绢云母化和硅化等.金属矿物主要为黄铁矿、黄铜矿和方铅矿，可见少量明金.矿石结构主要为自形—半自形粒状、交代和固溶体分离等，矿石构造多呈团块状、条带状和角砾状等. ...
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