陜西小秦嶺金礦床“三位一體”勘查區(qū)找礦預(yù)測地質(zhì)模型及找礦意義

張歡歡^1,2，陳虹²，白和¹，李長壽¹，董紅毅¹，劉曉龍¹

導(dǎo)讀：眾所周知，葉天竺等創(chuàng)立的勘查區(qū)“三位一體”找礦預(yù)測理論方法，在全國整裝勘查區(qū)、老礦山深部和外圍找礦中，得到了廣泛應(yīng)用和推廣，取得了顯著成果。

尋找脈狀金礦床難度大，特別需要相關(guān)理論指導(dǎo)。張歡歡等運用“三位一體”找礦預(yù)測理論，在以石英脈型為主小秦嶺金礦田通過開展構(gòu)造—蝕變專項填圖、典型礦床解剖等工作，重點研究了石英脈型金礦床的成礦地質(zhì)體、成礦構(gòu)造和成礦結(jié)構(gòu)面、成礦作用的特征標(biāo)志；在綜合分析研究的基礎(chǔ)上初步構(gòu)建了“三位一體”找礦預(yù)測模型；結(jié)合巖石地球化學(xué)測量成果，圈定了13處找礦靶區(qū)，其中兩處找礦靶區(qū)經(jīng)工程驗證見到工業(yè)礦體，預(yù)測效果良好。本文成果為“三位一體”勘查區(qū)找礦預(yù)測理論指導(dǎo)找礦提供了實踐案例。

內(nèi)容提綱

0   前言

1.1  研究現(xiàn)狀

小秦嶺位于華北地臺南緣秦嶺造山帶北部，是豫陜小秦嶺貴金屬成礦帶的重要組成部分。自印支期秦嶺造山帶與華北地臺全面碰撞以來，形成了一大批金礦床、礦化點。經(jīng)不完全統(tǒng)計，目前已發(fā)現(xiàn)含金石英脈1200余條，其中陜西境內(nèi)600余條，累計探明金工業(yè)儲量400余噸，先后建設(shè)了潼關(guān)西潼峪金礦、東桐峪金礦、華陰蒲峪金礦、洛南陳耳金礦等礦山企業(yè)，有力地促進了地方經(jīng)濟的發(fā)展。然而數(shù)十年的大規(guī)模強力開發(fā)，礦區(qū)淺部資源已趨于枯竭，許多礦山處于停產(chǎn)半停產(chǎn)狀態(tài)。為了擺脫困難局面，區(qū)內(nèi)礦山和地勘單位都加強了礦田中深部找礦工作，期望通過開展中深部找礦獲得重大突破，延長礦山企業(yè)服務(wù)年限。

對于該區(qū)金礦成礦模型，很多學(xué)者做了大量的研究工作。胡正國等最早提出了“變形—變質(zhì)”的熱動力成礦模式，強調(diào)了地質(zhì)構(gòu)造環(huán)境和地球動力學(xué)條件對成礦作用的控制。黎世美等認(rèn)為小秦嶺金礦成礦模式主要表現(xiàn)為三個階段，即金礦源層形成；金活化、遷移、再分配，局部富集（礦胚形成）；含金重熔巖漿熱液在控礦斷裂有利部位充填交代，或疊加在礦胚上形成礦床。韓西丁等總結(jié)提出了“板內(nèi)A型俯沖機制下變質(zhì)核雜巖內(nèi)巖漿熱彎窿金成礦地質(zhì)模型”。吳鵬等認(rèn)為區(qū)內(nèi)金礦成礦具有包括燕山期巖漿活動使礦床遭受改造和迭加在內(nèi)的四個重要特點。近年來，汪道東研究認(rèn)為小秦嶺礦集區(qū)金礦床的成礦物質(zhì)來自太華群，并受晚期巖漿和構(gòu)造的控制，尤其是變質(zhì)核雜巖構(gòu)造系統(tǒng)及其剝離（滑脫）構(gòu)造控礦特征非常明顯。但是對于區(qū)內(nèi)的找礦預(yù)測模型，目前研究較少，且區(qū)內(nèi)找礦方法，包括深部找礦，仍然側(cè)重在于“就礦找礦”、物化探異常查證以及地質(zhì)路線調(diào)查等傳統(tǒng)的技術(shù)方法具有一定的盲目性，因此建立“三位一體”勘查區(qū)找礦預(yù)測理論，具有重要的現(xiàn)實指導(dǎo)意義。通過研究區(qū)內(nèi)金礦床的成礦地質(zhì)體、成礦構(gòu)造和成礦結(jié)構(gòu)面以及成礦作用的特征標(biāo)志等，建立小秦嶺石英脈型金礦床“三位一體”勘查區(qū)找礦預(yù)測模型及適合該地區(qū)的金礦找礦理論和預(yù)測評價方法，并進行示范應(yīng)用，取得了一定的找礦突破。

1.2   區(qū)域地質(zhì)構(gòu)造背景

小秦嶺金礦田位于華北克拉通南緣，豫西斷隆西端之太華臺拱區(qū)，研究區(qū)屬于小秦嶺金礦田西段（見圖1）。礦區(qū)北部的太要斷裂、中部的太華復(fù)背斜、南部的小河斷裂（又稱巡馬道斷裂）組成了該區(qū)基本的構(gòu)造格局。

圖1  陜西小秦嶺金礦田區(qū)域地質(zhì)圖

礦田出露的地層主要有北部太華隆起的太古宇太華群，南部金堆凹陷的中元古界熊耳群、高山河組、龍家園組等。區(qū)內(nèi)巖石普遍遭受不同程度的混合巖化，巖性主要為中—深變質(zhì)的片麻巖系，以黑云斜長片麻巖、黑云角閃斜長片麻巖、角閃斜長片麻巖和斜長角閃巖等為主，其原巖為一套多旋回形成的海底噴發(fā)的中基性火山巖夾陸源碎屑沉積巖。小秦嶺地區(qū)巖漿活動頻繁，發(fā)育有晉寧期小河花崗巖，燕山期華山、文峪、娘娘山花崗巖，以燕山期為主，巖性為黑云母花崗巖。

1   成礦地質(zhì)體

早期研究認(rèn)為小秦嶺地區(qū)成礦地質(zhì)體為華山及文峪兩大巖體，其依據(jù)主要是不同礦床的地球化學(xué)分布、成礦時代及包裹體等特征與華山、文峪巖體相一致。最新的稀土元素地球化學(xué)分布特征顯示巖體和礦床近似一致，同時年代學(xué)研究也表明，文峪巖體、娘娘山巖體的侵位時代略早于成礦時代大約10Ma，證明燕山期巖體侵位為小秦嶺金礦的形成與富集提供了熱源，因此認(rèn)為燕山期的華山、文峪巖體是區(qū)內(nèi)的成礦地質(zhì)體。

1.1  地球化學(xué)研究

1.1.1  樣品采集及分析測試

針對研究區(qū)成礦地質(zhì)體的問題，此次研究重點對文峪巖體、華山巖體、Q185號礦脈以及Q224號礦脈進行了細(xì)致的考察研究，并采集了巖石地球化學(xué)（稀土元素）樣品（見表1）。巖石地球化學(xué)樣品均為未分化、未蝕變的新鮮巖石，采自礦脈、巖體地表。樣品送至核工業(yè)北京地質(zhì)研究院分析測試研究中心測試。首先對新鮮的樣品在60°C下干燥處理，用大型碎樣機進行粗碎，縮分一半，余下的樣品作為副樣保留。具體分析測試方法參考文獻，將等離子體質(zhì)譜儀開機預(yù)熱30min，檢查儀器穩(wěn)定后開始測試15個稀土氧化物含量，最后通過計算求得15個稀土元素含量。

1.1.2   稀土元素分布、分配特征

對文峪花崗巖、華山花崗巖、Q185、Q224礦脈樣品的稀土元素進行了測試分析（見表1），其球粒隕石標(biāo)準(zhǔn)化配分曲線見圖2。文峪、華山花崗巖、Q185、Q224礦脈中2REE都普遍較高，且差別較大，其中文峪、華山花崗巖SREE最高值為259.99μg/g；Q185、Q224礦脈中SREE最高值為458.38μg/g，LREE/HREE=7.91-62.05，LaN/Yb=12.24-458.38，表明輕稀土元素富集，輕重稀土分餾程度較高。

文峪花崗巖、華山花崗巖的稀土元素配分曲線總體表現(xiàn)為右傾陡傾斜（見圖2a、2b），宏觀上主要表現(xiàn)為輕稀土相對富集，重稀土相對虧損的特征，Eu輕微負(fù)異常。而區(qū)內(nèi)的Q185、Q224礦脈（見圖2c、2d）經(jīng)采樣測試分析其稀土配分曲線也同樣表現(xiàn)為右傾陡傾斜特征，進一步證明了區(qū)內(nèi)兩大巖體為區(qū)內(nèi)金的成礦提供了熱動力條件。

1.2  年代學(xué)研究

對于小秦嶺地區(qū)的中生代花崗巖體的形成時代已有一些年齡數(shù)據(jù)，不同學(xué)者有不同的研究結(jié)果，具體如表2所示。 

表2  小秦嶺地區(qū)中生代花崗巖體同位素年齡

1.1.1  樣品采集及分析測試方法

為了進一步確認(rèn)華山巖體的形成時代，便于和之前學(xué)者工作進行對比研究，此次工作采集了新鮮的華山巖體鋯石SHRIMPU-Pb年齡樣，通過碎樣、分離，挑選等工作流程，最終挑選了12粒鋯石單礦物，在分離過程中嚴(yán)防鉛的污染。每份樣品重1.5-2.0g，純度＞98%。樣品制靶方法參考文獻。制好樣靶后，先進行透射光、反射光以及陰極發(fā)光照相，便于研究單顆粒鋯石形態(tài)、結(jié)構(gòu)特征及標(biāo)定測年點。樣品送往北京離子探針中心測試分析，當(dāng)鋯石年齡＜1000Ma時，采用²⁰⁶Pb/²³⁸U年齡；當(dāng)鋯石年齡＞1000Ma時，采用²⁰⁶Pb/²⁰⁷Pb年齡。對于＞1000Ma鋯石年齡，采用諧和度＜10%的年齡；而＜1000Ma鋯石年齡，則使用諧和度＜20%的年齡。

1.1.2  測試結(jié)果

經(jīng)測試，12粒華山巖體鋯石顆粒的²⁰⁷Pb/²³⁵U變化范圍為140.7-154.1Ma（見表3），平均年齡值為145.3Ma（見圖3、圖4）。

表3  華山巖體鋯石測年結(jié)果表

圖3  華山巖體單顆粒鋯石陰極發(fā)光照片（Ma）

圖4  華山巖體單顆粒鋯石SHRIMPU-Pb測年

表4  小秦嶺地區(qū)金礦床的部分同位素年齡

2  成礦構(gòu)造和成礦結(jié)構(gòu)面

Q185號含金構(gòu)造帶分布于善車峪相馬溝—殺人溝一帶，呈北東―南西向展布。構(gòu)造帶主要由綠泥絹云石英片巖、碎裂巖和石英脈組成。構(gòu)造帶地表出露長度大于1200m，平均厚度為1.20m。平均產(chǎn)狀125°∠75°。構(gòu)造帶中石英脈的分布及規(guī)模嚴(yán)格受斷裂構(gòu)造帶控制，并賦存在構(gòu)造帶內(nèi)，該礦脈地表控制石英脈透鏡體5個，其長度為40-140m，厚度為0.68-0.96m，石英脈上可見多金屬礦化。

Q315號構(gòu)造帶位于麻峪西岔一帶，呈南北向展布。構(gòu)造帶主要由石英脈、片理化輝綠巖組成。構(gòu)造帶地表出露長度大于1500m，平均厚度為1.20m。平均產(chǎn)狀265°∠75°。金屬礦化主要分布在石英脈中及其邊部的構(gòu)造片巖中，形態(tài)呈透鏡狀，可見黃鐵礦化。礦體平均產(chǎn)狀260°∠75。，平均品位20.29X10^-6。

Q507號脈是東闖地區(qū)規(guī)模最大的含金石英礦脈，呈近東西向展布。構(gòu)造帶主要由綠泥絹云石英片巖和石英脈組成，地表出露長約5000m，厚1.0-6.5m，最厚達6~8m。一般產(chǎn)狀為170-200°∠35-55°。礦脈嚴(yán)格受近東西向韌性剪切帶或壓扭性斷裂構(gòu)造控制。金主要賦存于含金石英脈內(nèi)，礦石礦物以黃鐵礦為主，方鉛礦、閃鋅礦、黃銅礦次之。

Q250號礦脈分布于太峪東溝劉家溝—正南溝一帶，呈北西、南東向展布。地表出露長度的1100m，厚度0.20-2.50m，平均厚度1.50m，平均產(chǎn)狀235°∠55°。構(gòu)造帶由構(gòu)造片巖、構(gòu)造蝕變巖及石英脈透鏡體組成。該構(gòu)造帶內(nèi)見兩個石英脈透鏡體，由北西向南東長分別120m和310m。厚度0.75-2.20m，平均厚度1.20m。石英脈產(chǎn)狀與構(gòu)造帶一致，并受其控制。礦化以條帶狀、星點狀、團塊狀黃鐵礦為主，局部見有方鉛礦，礦體平均品位5.89X10^-6。

Q224號含脈構(gòu)造帶呈北北西向展布于太峪崗溝—西溝一帶，長1000m，厚度0.2-2.5m，最厚達6.8m。構(gòu)造帶主要由構(gòu)造片巖、片理化蝕變輝綠巖、石英脈、碎裂巖等組成，平均產(chǎn)狀235°∠80°。地表共見7個石英脈體，石英脈嚴(yán)格受構(gòu)造帶控制，呈脈狀、透鏡狀產(chǎn)于構(gòu)造帶內(nèi)。單脈長一般40-100m，最大長度為200m，厚度變化于0.1-0.85m，具有浸染狀多金屬礦化，礦體厚度0.30-1.63m，平均厚度0.80m。礦體品位4.40-55.66X10^-6，平均品位11.32x10^-6。

2.1   成礦前、成礦期、成礦后構(gòu)造

區(qū)內(nèi)含金石英脈主要形成于燕山期，但控脈（礦）斷裂具有多期活動的特點及其組合規(guī)律，按構(gòu)造活動與成礦的關(guān)系可以分為成礦期前、成礦期、成礦期后三個階段。

小秦嶺金礦田成礦前構(gòu)造活動主要劃分為韌性剪切帶及脆性斷裂，前者是容礦斷裂的形成基礎(chǔ)，后者大多為輝綠（玢）巖脈充填。成礦前近東西向斷裂表現(xiàn)為壓和壓扭性，加上北東、北西兩組扭性和近南北向的張性斷裂，組成一個完整的配套系統(tǒng)，反映了南北向擠壓的構(gòu)造應(yīng)力場，新生成的構(gòu)造是在其基礎(chǔ)上發(fā)展起來的。

成礦期構(gòu)造主要表現(xiàn)為四組不同方向的斷裂。斷裂構(gòu)造按其走向大致可分為近南北向，如Q315、Q91102；北東向，如Q161、Q185；北西向，如Q250；近東西向，如Q507、Q8等。其中以東西、北東兩組方向的控礦斷裂控制的礦床規(guī)模較大，品位較富，一般形成中、大型礦床。礦體（石英脈）在走向和傾向上多呈舒緩波狀，并常有分枝復(fù)合現(xiàn)象（見圖5a）。 

圖5  成礦期石英脈的分支復(fù)合及多期活動特征

成礦期斷裂具有多期次脈動活動的特點（見圖5b），這種脈動活動性特點對應(yīng)于金礦的四個不同的成礦階段，不同階段都有可能反映一次成礦構(gòu)造活動的疊加。成礦后的斷裂是燕山期構(gòu)造活動的繼承性活動，主要表現(xiàn)為使礦脈產(chǎn)生破裂，石英脈破碎（見圖6a）或形成較小位移量（見圖6b、6c），局部還可見構(gòu)造帶底板發(fā)育的斷層泥，指示成礦后斷裂為脆性斷裂，部分還發(fā)育有煌斑巖脈切錯成礦期構(gòu)造（見圖6d），但位移量較小對礦床勘查開發(fā)無大的影響?？傊?，該區(qū)成礦后斷裂規(guī)模相對較小、活動強度不大，對礦體破壞作用較小。

圖6  不同方向礦脈的成礦后斷裂

Sc—片巖；q—石英a—Q507號礦脈1430m中段正斷層對石英脈體的錯斷；b—Q315礦脈750m中段左行斷層對石英脈體的錯斷；c—Q185號礦脈950m中段右行斷層對石英脈體的錯斷；d—Q886號礦脈1860m中段石英脈被后期煌斑巖脈切割 

2.2   結(jié)構(gòu)面充填的物質(zhì)成分

結(jié)構(gòu)面充填的物質(zhì)成分主要為構(gòu)造片巖（絹云石英片巖、綠泥石英片巖）和石英脈或礦化石英脈等，還有長英質(zhì)脈或碳酸鹽脈（見圖7）。充填物質(zhì)成分在結(jié)構(gòu)面不同部位或因結(jié)構(gòu)面附近圍巖巖性的不同而有差異，或以石英脈為主，或以片巖為主，或兩者兼有。

圖7  成礦結(jié)構(gòu)面充填的物質(zhì)成分

Gn—片麻巖；q—石英；Sch—構(gòu)造片巖a—Q185號礦脈955m中段多金屬礦化石英脈夾絹云綠泥石英片巖；b—Q315號礦脈650m中段方鉛礦化石英脈夾絹云綠泥石英片巖；c—Q507號礦脈943m中段石英脈夾綠泥石石英片巖；d—Q250號礦脈1400m中段石英脈 

2.3   結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)

在成礦作用過程中，含礦斷裂在走向和傾向上的變化是緊密相連的。舒緩波狀變化的含礦斷裂帶的引張部位是礦體賦存的有利部位。當(dāng)構(gòu)造帶中垂向和水平力聯(lián)合作用于引張部位時，就會出現(xiàn)規(guī)模較大的低壓擴容構(gòu)造空間，就成為金礦化富集的有利地段，常形成富而大的金礦體。相反，若兩個方向的磨擦面（擠壓面）重合，斷裂兩盤被擠壓緊閉，就不利于成礦，很少有礦體出現(xiàn)。當(dāng)斷裂構(gòu)造受水平或垂向上某單一作用控制時，只有規(guī)模較小的礦體出現(xiàn)。

小秦嶺地區(qū)的斷裂構(gòu)造結(jié)構(gòu)面的力學(xué)性質(zhì)多以壓扭性為主，不同方向的控礦斷裂產(chǎn)狀不同（見表5），規(guī)模大的結(jié)構(gòu)面形成了大、中型礦床，如Q8、Q161、Q507等（見圖8a），少部分表現(xiàn)為張扭性，形成了一些規(guī)模較小的礦體，如Q91102（見圖8b）。

表5  礦脈地質(zhì)特征一覽表

2.4   成礦構(gòu)造空間特征

不同方向結(jié)構(gòu)面交匯部位，易形成導(dǎo)礦及容礦空間，為找礦有利部位；壓扭性結(jié)構(gòu)面傾向延伸大于延長（走向），形成的單個礦體規(guī)模大、相對穩(wěn)定；張扭性結(jié)構(gòu)面走向延長大于延伸（傾向），形成的單個礦體規(guī)模小、相對變化較大；在壓張同空間疊加部位（見圖9），對成礦最為有利。

2.5  結(jié)構(gòu)面的運動方式

結(jié)構(gòu)面的運動方向因產(chǎn)狀的不同，運動方向也有所變化。近東西向北傾的結(jié)構(gòu)面以左行逆沖為主；近東西向南傾的結(jié)構(gòu)面以右行逆沖為主（見圖10a）；北東向北西緩傾結(jié)構(gòu)面以左行逆沖為主；北東向南東陡傾結(jié)構(gòu)面以左行逆沖為主（見圖10b）；近南北向結(jié)構(gòu)面主要以右行走滑為主，兼具逆沖運動方向（見圖10c）；北西向結(jié)構(gòu)面以右行逆沖為主（見圖10d）。

依據(jù)“三位一體”找礦預(yù)測理論與方法對礦體側(cè)伏規(guī)律的解釋，礦體側(cè)伏方向垂直于結(jié)構(gòu)面運動方向。根據(jù)這一理論并結(jié)合現(xiàn)今工程控制的礦體的宏觀形態(tài)對不同方向組礦脈的側(cè)伏規(guī)律做了系統(tǒng)研究，其中東西向組礦脈向西側(cè)伏、北東向向南東陡傾向組礦脈向北東側(cè)伏、北東向組向北西緩傾向組礦脈向南西側(cè)伏、南北向組礦脈略向北側(cè)伏、北西向組礦脈向北西側(cè)伏。

3  成礦作用的特征標(biāo)志

3.1  礦體宏觀特征

小秦嶺金礦田礦床地理位置位于潼關(guān)縣桐峪—太峪一帶，礦區(qū)內(nèi)礦脈的地質(zhì)特征都大致相同。控礦斷裂帶中一般充填有一個或多個不相連的石英脈體，含金石英脈的產(chǎn)出嚴(yán)格受控礦斷裂帶控制，其產(chǎn)狀均與控礦斷裂帶一致，排列形式有尖滅再現(xiàn)，分枝復(fù)合和平行分布，以前者為主。石英脈體，單脈長一般為幾米至上百米不等，厚度幾厘米至十幾米。礦體的產(chǎn)出均嚴(yán)格受控礦斷裂帶及石英脈的控制，其產(chǎn)態(tài)變化亦與控礦斷裂帶及石英脈一致。形態(tài)多呈不規(guī)則的薄板狀體。

3.2  礦體礦物特征

3.2.1  礦石特征

(1)礦石礦物成分

礦石的物質(zhì)成分多種多樣，較為復(fù)雜，已知礦物有40多種。主要有黃鐵礦和方鉛礦，少量黃銅礦、閃鋅礦、自然金、磁鐵礦、輝鉬礦、輝銻礦、輝鉍礦、銀金礦、自然銀等。脈石礦物有石英、方解石、絹云母、綠簾石和綠泥石等。

(2)礦石化學(xué)成分

根據(jù)光譜分析和化學(xué)分析結(jié)果，礦石化學(xué)成分主要有SiO₂、Al₂O₃，其次為MnO、FeO、CaO、K₂O等。微量元素主要有Au、Cu、Pb、Zn、S、Mo等，伴生有益組份主要為Ag、Pb、Zn、S等，有害組份為As、Sb。

(3)礦石結(jié)構(gòu)構(gòu)造

礦石的結(jié)構(gòu)按形態(tài)類型可劃分為它形—半自形粒狀結(jié)構(gòu)(見圖11)、自形晶粒結(jié)構(gòu)、壓碎結(jié)構(gòu)、交代穿孔結(jié)構(gòu)、交代殘留結(jié)構(gòu)、包含結(jié)構(gòu)、共結(jié)邊結(jié)構(gòu)、交代溶蝕結(jié)構(gòu)、交代文象結(jié)構(gòu)、骸晶結(jié)構(gòu)、反應(yīng)邊結(jié)構(gòu)、交代假象結(jié)構(gòu)、膠狀結(jié)構(gòu)等。

礦石構(gòu)造主要為脈狀、條帶狀（見圖11a）、團塊狀（見圖11b）、網(wǎng)狀（見圖11c）、浸染狀構(gòu)造（見圖11d）、斑點狀、塊狀、碎裂狀構(gòu)造、角礫狀構(gòu)造，表生期礦石的主要構(gòu)造類型有皮殼狀、蜂窩狀等。

3.2.2  金的賦存狀態(tài)

小秦嶺地區(qū)載金礦物種類較多，主要為黃鐵礦、黃銅礦和石英，其次為方鉛礦和閃鋅礦。金主要以自然金的形式出現(xiàn)，分布黃鐵礦裂隙中，其次為石英、閃鋅礦中。賦存狀態(tài)有三種：裂隙金、粒間金、包體金，其中主要以裂隙金為主（見圖12）。

（1）裂隙金（自然金、銀金礦）占36.98%，呈單體狀態(tài)產(chǎn)于裂隙中，多數(shù)為自然金，部分為銀金礦，與黃銅礦、方鉛礦共生（見圖12a、12b）。

（2）包體金（自然金、銀金礦）占30.02%，包于黃鐵礦、石英中大部分為自然金；包于黃銅礦中多數(shù)為銀金礦；包于方鉛礦中者銀金礦和金銀礦兼而有之（見圖12c）。

（3）粒間金（自然金、銀金礦）占33%，產(chǎn)于黃鐵礦粒間、石英粒間、黃鐵礦石英粒間、黃銅礦石英粒間者為自然金和銀金礦；產(chǎn)于黃銅礦、黃鐵礦粒間及黃銅礦、黃鐵礦、方鉛礦、石英粒間大部分為銀金礦，少數(shù)為自然金（見圖12d）。

3.2.3   成礦期次及礦化階段

（1）熱液成礦期陜西小秦嶺金礦田石英脈型金礦熱液成礦期大致可分為四個礦化階段（見表6）。

 表6  成礦期、礦化階段及礦物生成順序表

①黃鐵礦—石英階段

屬于早期成礦階段，該階段主要發(fā)育第一世代石英和第一世代黃鐵礦，其中黃鐵礦含量較少，呈自形晶；石英脈呈乳白色。該階段石英和黃鐵礦在礦區(qū)內(nèi)不易分辨，大多被后期石英脈充填和改造。

②石英—黃鐵礦（金）階段

是石英的主要形成時期，該階段也是黃鐵礦和自然金的主要形成時期，自然金一般結(jié)晶粒度較粗，常分布于石英、黃鐵礦粒間，少部分含于黃鐵礦和石英中。黃鐵礦結(jié)晶粒度范圍較大，呈團塊狀、斷續(xù)條帶狀集合體和星散狀單體分布，一般黃鐵礦單體自形程度較高。

③金—石英—多金屬硫化物階段

早期階段是金和多金屬硫化物的主要形成時期。金礦物有自然金和銀金礦，主要呈裂隙金和細(xì)脈金產(chǎn)出，多充填在黃鐵礦的裂隙和粒間；多金屬硫化物主要有黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦。另外還有少量石英、菱鐵礦、閃鋅礦和磁黃鐵礦，它們沿礦脈的裂隙充填，部分呈團塊狀，有些黃銅礦、方鉛礦、金礦物呈單礦物或多種礦物細(xì)脈沿更小的裂隙充填。該階段一般重疊在金—石英—黃鐵礦階段之上，因此一般多為富礦石，礦石中的交代結(jié)構(gòu)較發(fā)育。

晚期階段是閃鋅礦的主要形成期。此外形成的礦物還有石英、銀金礦、黃鐵礦、方鉛礦、黃銅礦等。閃鋅礦主要呈脈狀產(chǎn)出，乳滴結(jié)構(gòu)發(fā)育。銀金礦主要賦存于黃銅礦和閃鋅礦粒間，產(chǎn)出不如前兩個階段多。

④石英—黃鐵礦—碳酸鹽階段

幾乎不含金，金屬礦物較少，偶爾可見黃鐵礦，對成礦影響不大。

（2）表生成礦期

形成于區(qū)域淺部及地表，在野外及鏡下僅見少量褐鐵礦和輝銅礦。

3.2.4  礦物標(biāo)型特征

（1）黃鐵礦標(biāo)型

①黃鐵礦的形態(tài)標(biāo)型

通過對陜西小秦嶺金礦田Q185、Q507等礦脈石英脈中黃鐵礦的晶形統(tǒng)計（見表7），可以看出粗粒的黃鐵礦比細(xì)粒的黃鐵礦含金性差；五角十二面體的黃鐵礦比立方體黃鐵礦含金性高；在粒度相當(dāng)?shù)那闆r下，晶形差的比晶形好的含金性高；粉末狀、煙灰狀、破碎狀黃鐵礦的含金性最高；脈狀的黃鐵礦，其周圍石英含量少時，其含金性較高；多金屬硫化物礦石比單一黃鐵礦化的礦石含金性好，單晶多不含礦。因此，亮黃色的細(xì)粒它形黃鐵礦化或細(xì)粒它形多金屬礦化組合者，一般含金性較好，此特征可以作為深部預(yù)測的一個宏觀標(biāo)志。

②黃鐵礦的物性標(biāo)型

黃鐵礦的導(dǎo)型能反映介質(zhì)的硫逸度，利用黃鐵礦的熱電動勢可以確定金礦床的垂直分帶和剝蝕程度，評價深部礦體乃至尋找盲礦體。陜西小秦嶺石英脈型金礦中的黃鐵礦導(dǎo)型主要以電子型（N型）為主，部分樣品具混合型（P-N型），比例占20.73%，未見典型的空穴型（P型），N型的大量出現(xiàn)，且熱電系數(shù)變化不大，表示成礦環(huán)境變化小，黃鐵礦形成溫度相對較高，成礦較深，成礦時間較早。

③含金黃鐵礦的微量元素標(biāo)型特征

含金黃鐵礦中有33種微量元素，其中Au是指示金礦最直接的標(biāo)型元素。當(dāng)黃鐵礦中Au、Ag、Cu、Pb、Zn和As含量增加和變異系數(shù)增大時，往往指示可能存在金礦化。利用黃鐵礦中微量元素的比值及三角形投點可以作為判別礦床含金性及礦床類型的重要準(zhǔn)則。

陜西小秦嶺金田石英脈型金礦中含金黃鐵礦中的微量元素主要為Au、Co、Ni、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb，不同世代的黃鐵礦的微量元素變化無明顯規(guī)律，其中Ⅱ、Ⅲ期黃鐵礦中的Au、Ag含量顯著高于I期黃鐵礦，黃鐵礦中Cu、Pb、Zn含量高者，一般礦體品位較高（見表8）。黃鐵礦中大多數(shù)Au/Ag≥1，個別樣品Au/Ag<l，反映了巖漿熱液型金礦的特征（見表8），同時根據(jù)AS-Co-Ni三角形投點和Co-Ni平面直角坐標(biāo)投點（見圖13），顯示小秦嶺石英脈型金礦床為巖漿期后熱液型金礦床，后期有少部分變質(zhì)熱液參與成礦。

表8  小秦嶺金礦田含金黃鐵礦微量元素分析測試結(jié)果

圖13  小秦嶺石英脈型金礦床黃鐵礦微量元素AS-Co-Ni三角形投點

（2）石英脈熱釋光特征

小秦嶺金礦床熱釋光曲線分為四種類型，分別為單峰型、雙峰型、三峰型、無峰型。從定性角度分析無峰型熱釋光曲線形態(tài)的石英脈含礦性較差；而單峰或雙峰熱釋光曲線形態(tài)的的石英脈一般為含金石英脈，是工業(yè)礦化的標(biāo)志，三峰形態(tài)的石英脈含金性最好（見圖14）。

具體表現(xiàn)為：

①單峰型：寬緩型單峰曲線與金的關(guān)系密切，一般含礦。一般在高溫階段（峰值溫度）405-410 ℃，相對光強度越強，峰厚度越厚，品位也隨之增高；而尖峰型曲線，一般不含礦，雖然發(fā)光強度較強，但是峰較窄。寬緩型單峰型熱釋光曲線可能反映一個期次的成礦，為石英—黃鐵礦階段或者多金屬硫化物階段。

②雙峰型：寬緩型+尖峰（雙峰）曲線與金的關(guān)系密切，一般含礦。一般中低溫峰對應(yīng)相對光強度越強，峰厚度越厚，品位較高；狹窄型+尖峰（雙峰）含礦品位較低或者不含礦，中低溫峰對應(yīng)相對光強度較弱，峰厚度較窄。寬緩型+尖峰（雙峰）曲線反可能映多金屬硫化物成礦階段。

③三峰型：三峰型熱釋光曲線總體含礦性較好，反映的是多期次成礦活動疊加的產(chǎn)物。

④無峰型：無峰型曲線石英脈基本不含礦，代表成礦早期石英脈的特征。

綜上所述，從成礦早期到晚期，石英熱釋光峰溫度的總趨勢是逐漸升高的，而熱釋光強度（峰值）趨向降低，峰型由平緩向尖銳過度，熱釋光總強度成礦期最高。寬緩型單峰曲線相對光強度越強，峰厚度越厚，品位也越高；寬緩型+尖峰（雙峰）型曲線，中低溫峰對應(yīng)的相對光強度越強，峰厚度越厚，品位也就越高，三峰型熱釋光曲線石英脈都含礦；無峰型曲線石英脈基本不含礦。石英脈熱釋光曲線特征具有重要的找礦意義，利用石英脈熱釋光曲線特征可作為深部找礦預(yù)測評價的標(biāo)志。

3.3  成礦蝕變帶研究

金礦圍巖蝕變一般具明顯的水平分帶現(xiàn)象，即構(gòu)造帶內(nèi)蝕變較強，而構(gòu)造帶外蝕變逐漸減弱。

通過對小秦嶺地區(qū)不同礦脈含礦蝕變帶和不含礦蝕變帶的對比研究，對蝕變情況初步劃分了內(nèi)、中、外三個蝕變帶（見圖15）。強蝕變帶（內(nèi)帶），距脈壁0~0.5m，主要為硅化、絹云母化、黃鐵礦化；中等蝕變帶（中帶），距脈壁0.5~1m，主要為硅化、絹云母化；弱蝕變帶（外帶），距脈壁l~2m或大于5m，主要為綠泥石化和絹云母化。當(dāng)構(gòu)造帶內(nèi)有硅化、絹云母化、及黃鐵礦化組合時，其間常有金礦體的賦存。

圖15  Q8號礦脈蝕變分帶示意圖

1—內(nèi)帶：硅化、絹云母化、黃鐵礦化；2—中帶：主要為硅化、絹云母化；3—外帶：主要為綠泥石化和絹云母化；4—礦體；5—石英脈；6—構(gòu)造帶頂?shù)装澹?—蝕變帶界線

4 “三位一體”勘查區(qū)找礦預(yù)測模型

綜合陜西小秦嶺金礦田石英脈型金礦床“三位一體”找礦預(yù)測模型要素表（見表9），認(rèn)為燕山期花崗巖是區(qū)內(nèi)的成礦地質(zhì)體，圍繞成礦地質(zhì)體3~7km范圍是脈體密集區(qū)（見圖16a）。成礦結(jié)構(gòu)面是區(qū)內(nèi)四組不同方向的控礦斷裂，走向上在壓張同空間疊加部位，對成礦最為有利，傾向上傾角變化部位是礦體賦存的有利部位。成礦作用的特征標(biāo)志初步總結(jié)分為宏觀標(biāo)志和微觀標(biāo)志，宏觀上主要有礦化標(biāo)志—多金屬礦化組合好者，含金性較好；細(xì)粒它形粒狀黃鐵礦集何體，含金性較好；蝕變標(biāo)志-黃鐵礦化、硅化、絹云母化蝕變組合，蝕變強者含金性較好。微觀標(biāo)志主要有群體包裹體標(biāo)志—群體包裹體中SO₄^2－、Cl^－、CO₂含量與金品位正相關(guān)；黃鐵礦標(biāo)型—黃鐵礦導(dǎo)型為P型或N-P混合型者，含金性較好；石英脈熱釋光—石英脈熱釋光曲線為多峰型或雙峰型，其含金性相對較好。通過成礦地質(zhì)體、成礦構(gòu)造和成礦結(jié)構(gòu)面、成礦作用的特征標(biāo)志研究，初步構(gòu)建了本區(qū)石英脈型金礦床“三位一體”勘查區(qū)找礦預(yù)測模型（見圖16b、16c）。

4  找礦預(yù)測與鉆探驗證

在小秦嶺金礦田深部找礦工作中，按照“三位一體”找礦預(yù)測模型及巖石地球化學(xué)測量工作成果，在整裝勘查區(qū)共圈定A、B、C三級找預(yù)測區(qū)共28處。其中C級預(yù)測區(qū)10處、預(yù)測金資源量246噸，B級預(yù)測區(qū)5處、預(yù)測出金資源量28噸，A級綜合預(yù)測區(qū)13處（見表10），預(yù)測金資源量15128kg。針對13處A級綜合找礦預(yù)測區(qū)（見表5），提出了勘查部署建議及工程驗證方案，其中Q291、Q185找礦靶區(qū)，經(jīng)工程驗證，見到工業(yè)礦體。Q291號礦脈，經(jīng)鉆孔揭露礦體厚度1.20m，品位3.2x10^-6；Q185號礦脈，經(jīng)坑探工程揭露礦體長度280m，平均厚度0.85m，平均品位13.2x10^-6（見圖17）。 

表10  小秦嶺金礦田深部找礦靶區(qū)一覽表

5   結(jié)論及成果意義

在成礦規(guī)律總結(jié)和分析研究的基礎(chǔ)上，運用勘查區(qū)找礦預(yù)測理論，通過對小秦嶺金礦田石英脈型金礦床的成礦地質(zhì)體、成礦構(gòu)造和成礦結(jié)構(gòu)面、成礦作用的特征標(biāo)志研究，初步構(gòu)建了石英脈型金礦床“三位一體”勘查區(qū)找礦預(yù)測模型；結(jié)合巖石地球化學(xué)測量成果，圈定了13處找礦靶區(qū)，其中兩處找礦靶區(qū)經(jīng)工程驗證揭露到工業(yè)礦體，研究結(jié)果及實踐證明陜西小秦嶺金礦田石英脈型金礦床“三位一體”勘查區(qū)找礦預(yù)測地質(zhì)模型預(yù)測效果良好，在礦田新一輪“攻深找盲”工作中具有現(xiàn)實的指導(dǎo)意義。這一勘查成果不僅增強區(qū)內(nèi)深部勘查的信心和決心，也對推動礦業(yè)經(jīng)濟持續(xù)、健康、有序發(fā)展起促進作用。