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滇黔桂“金三角”是世界第二大卡林型金矿床富集基地,仅次于美国西部内华达州,矿床具有成群成带分布、受构造和地层组合控制、伴随强烈热液蚀变等特征。在矿床内常见硫化、碳酸盐化、硅化、黏土化、雄(雌)黄化、辉锑矿化和萤石化等热液蚀变现象,尤其是在金矿体产出部位皆具碳酸盐化、硫化和硅化组合分布,而围岩中往往缺失这“三化”,显示出“三化”与金矿化关系密切。“三化”蚀变过程主要体现为Au、As、S和Si(硅化)等元素的迁移富集变化,表明矿床内Au、As、S和Si(硅化)等元素与金成矿关系密切。然而,上述元素的三维富集规律不清,一定程度限制了成矿预测和找矿勘查工作。基于此,本文以区域上具有代表性的泥堡特大型金矿床为研究对象,首先对硅化进行详细的野外调查和系统采样,利用偏光显微镜、扫描电镜、石英阴极发光(CL)拍照技术等综合分析硅化整体空间分布特征、赋矿岩石硅化空间特征和硅化演化空间特征。其次,采用3Dmine软件对矿床进行三维地质建模,建立地层模型、断层模型、矿体模型、以及Au、As和S元素的含量模型,分析Au、As、S的三维富集规律和相关性。综合利用Au、As、S和Si(硅化)等元素的三维富集规律分析成矿流体流向、成矿机制和成矿过程,建立成矿模式和找矿模型,获取找矿标志,以期指导找矿工作。通过上述研究工作,取得的主要成果和认识如下:(1)通过野外调查和对矿区钻孔柱状图分析发现,矿床中硅化主要以石英形式存在,硅化程度由强到弱可划分为块状、层状、粗脉状、网状、细脉状、浸染状等结构,这些结构的硅化并不是孤立存在,而是相互连接,构成一个硅化体系。同时发现硅化在空间上整体呈“S”型分布,其中在构造蚀变体(Sbt)和F1内硅化强度最强,向Sbt的上覆和下伏地层逐渐减弱,而P3l~3和P2m内的硅化明显较弱。对比矿床中赋矿岩石中硅化特征发现,没有硅化或硅化较弱部位矿化弱,硅化呈浸染状、细脉状和网状组合部位有利于金矿化,进一步硅化会破坏已形成的载金矿物、表现出强硅化不利于金矿化。矿床中石英阴极发光特征显示,矿床整体经历了Q1、Q2和Q3三个硅化阶段,CL颜色对应为暗灰色、浅灰色和亮白色,反映矿床3期热液作用,且围岩渗透性变好,流体动力逐渐增强,其中Q2世代石英形成时的热液活动最为强烈和稳定,伴随着黄铁矿化,为金矿化的主成矿期。(2)对矿床进行三维地质建模,模型显示矿体主要富集层位为P3l~2和P3l~1,赋存位置为Sbt、F1内、F1两侧、背斜轴面附近、背斜轴面与F1之间,背斜轴面倾向一侧的背斜翼部。同时,Au随地层和断层层状产出,在纵向和横向上分布不均匀,具有斑块状分布及带状连续分布特点,表现出Au在斑块处含量高,并向四周持续递减过程。对比Au、As、S的三维富集特征发现,矿床中Au、As、S的富集规律具有相似性,高含量的Au、As、S随地层和断层层状产出,空间上均呈“S”型。进一步分析Au、As、S之间的相关性,呈现出较好的正相关,其中Au与As、Au与S的相关性均分两段,一段是Au含量在0~2×10-6,Au与As相关系数为0.60~0.88,平均为0.72,呈强正相关,Au与S的相关系数为0.79~0.86,平均为0.82,为极强正相关;第二段为Au含量>2×10-6,较高含量的Au对应较高含量的As和S。而As与S的相关系数为0.39~0.84,平均为0.60,为强正相关。(3)据Au、As、S和硅化的三维富集特征,结合矿床中Au的物质来源、流体来源、地层岩性和构造等特征得出流体迁移方向和成矿机制主要为来自深部富Au、As、S、贫Fe的超压流体沿着深大断裂迁移,后进入矿区,由于岩性变化和构造影响,流体流入渗透性好的部位,并与富Fe的岩石发生水岩反应,尤其发生硫化作用,生成含砷黄铁矿,为Au富集提供了载体,使Au富集成矿。(4)在获取矿床中Au、As、S和硅化的三维富集规律、流体流向和成矿机制的基础上,对硅化演化与金成矿之间的关系进行研究,发现硅化演化整体经历了4个阶段,包括未发生硅化阶段、早期硅化阶段、成矿期硅化阶段、晚期硅化阶段,对应的硅化成熟度由低向高演化。其中未发生硅化阶段为后期金矿化和硅化提供了较好的地质条件,早期和成矿期硅化形成的石英在成矿过程中起到了引流、减速、极大延长流体路径、恒温和恒压等作用、晚期硅化起到了保护矿体和导流的作用。将以上的硅化演化和成矿过程归纳为“4阶段”硅化成矿模式,便于进一步理解卡林型金矿床的成矿过程。(5)综合以上详细分析矿床成矿过程,总结出了“S”型找矿模型,通过矿床中矿体的三维分布特征验证,显示“S”型找矿模型合理。因此,在与泥堡金矿床成矿地质条件相似的区域,其逆断层下盘透性好的地层、逆断层破碎带和逆断层形成的牵引背斜中为Au有利的成矿部位。据“S”型找矿模型特征,泥堡矿床中F4上盘的Sbt和龙潭组、F4破碎带、F4下盘的Sbt和龙潭组(泥堡背斜的左翼和核部)等均为下一步找矿的重要靶区。(6)在区域上卡林型金矿床的找矿中,除了根据“S”型找矿模型进行找矿,还可根据硅化特征采用“三步”找矿法和“追溯法”相结合来进行找矿。同时,Au、As、S的富集规律和相关性系数可作为一个参考指标,尤其是同时存在高As和高S、且As与S具有较好相关性的区域,为找矿靶区。