陕西山阳庙梁金矿钻孔地球元素主成分分析研究

丁 亮，梁 婷，2，陈永康，李 聪，周 义，李 尚，张三龙，王书勤

（1.长安大学 地球科学与资源学院，陕西 西安 710054；2.长安大学 成矿作用及其动力学实验室，陕西 西安 710054；3.中国石油天然气管道工程有限公司，河北 廊坊 065000；4.陕西地矿综合地质大队，陕西 渭南 714000；5.陕西民鹏井项工程矿业有限公司，陕西 西安 710065）

庙梁金矿床位于秦岭复合造山带之柞水～山阳矿集区内，行政区划属于陕西省山阳县，距县城约35km。该矿集区内岩浆～构造～成矿作用发育，发现并勘探了银洞子大型多金属矿床、桐木沟中型锌矿床及小河口小型铜矿床等，显示出了较好的成矿优势[1，2]。此次研究区起步晚，本文在分析矿区地质特征和地球化学特征的基础上，以钻孔资料为依据，总结了钻孔在纵向的变化规律和组合特征，以期为进一步找矿工作提供参考。

1 区域地质概况

研究区位于柞水～山阳断陷盆地内，夹持于商丹与凤镇～山阳断裂之间，大地构造位置属南秦岭华力西褶皱带[3]。区域内出露的地层主要有中泥盆统牛耳川组、池沟组及青石垭组，上泥盆统古道岭组、桐峪寺组和星红铺组，下石炭统袁家沟组和二峪河组[4-6]。区域内侵入岩出露较多，时间跨度较大，从加里东期到燕山期均有出露，但以燕山期和印支期与成矿作用最紧密[1，3]。区域内的构造主要有红岩寺～黑山乡向斜和凤镇～山阳大断裂，凤镇～山阳断裂是区域内的深大断裂，直接参与或控制了区内多个矿床物质的运移和富集，对矿床的形成具有重要意义[2，7]。

2 矿区地质特征

庙梁金矿区内出露的地层主要有中泥盆统青石垭组（D2q）和上泥盆统桐峪寺组（D3ty），其中青石垭组主要为第四岩性段上、下亚段，分别为粉砂质千枚岩、绿泥绢云千枚岩与白色结晶灰岩相间分布和绿泥石化绢云母千枚岩、条带状千枚岩夹大理岩条带或透镜体分布，地层整体向北倾，走向为北西向；桐峪寺组为一套变质砂岩、砂质板岩夹绢云结晶灰岩透镜体，仅出露于矿区东北角，产出状态与青石垭组地层相似，两者间为整合接触。

矿区内的岩浆岩主要为侵入岩，代表岩体有刘家坡岩体和大磨槽岩体。刘家坡岩体位于矿区南边，与围岩中泥盆统青石垭组（D2q）地层呈侵入接触关系，呈椭圆形态，长轴方向与区内北西向主构造线方向一致，出露面积约0.2km2。岩性分布不均匀，南部为花岗斑岩，岩体风化严重，质地松软，可见风化形成的松散堆积物，岩石表面可见碳酸盐化后形成的白点，粒径大小约0.2cm～2cm；中部为二长花岗斑岩，可见明显的钾化蚀变现象，岩石发生风化，但多数保留原有岩石形态，岩石中偶尔可见石英脉；北部为花岗闪长斑岩，岩石新鲜面为青灰色，风化面为红褐色。大磨槽岩体位于矿区中部，呈不规则状形态展布，周围多见小岩枝，岩性主要为花岗闪长斑岩。其它为规模不等的北西向侵入岩脉，岩性以花岗斑岩为主。

矿区的构造主要有北西向背斜和多条断裂，背斜核部为中泥盆统青石垭组第四岩性段下亚段，轴部为上亚段，两翼对称，枢纽走向为北西向。矿区内断裂主要有北西向（F1-F6）及近南北向（F7）两组，以北西向为主，且部分为隐伏或推测断裂。

3 钻孔地质特征

图1 PK0+S-1（a）ZK02N-5（b）钻孔元素含量变化图

此次研究以矿区内0+和2勘探线上的四个钻孔资料为基础，主要地质特征如下所述。PK0+S-1钻孔孔深205.02m，孔内主要岩性为角砾岩和金矿体，两者呈相间分布，且为渐变接触关系，此外还发育硅化和绿泥石化，普遍发育黄铁矿，多以团块状及星点状分布，在往深的位置表现出较厚的矿体。PK0+S-2钻孔孔深184.93m，孔内岩性主要为角砾岩、花岗斑岩和矿体，角砾岩裂隙中发育绿泥石和黄铁矿，花岗斑岩中发育钾化蚀变。ZK02N-4钻孔孔深390.88m，孔内岩性为角砾岩、绢云母千枚岩、花岗斑岩和矿体。孔内金属矿化弱，矿体品位底，整体发育绿泥石和绢云母化。ZK02N-5钻孔孔深496.30m，孔内岩性为角砾岩、绢云母千枚岩、花岗斑岩和矿体。孔内普遍发育大量绢云母，偶尔可见绿泥石，金属矿化较弱，局部可见石英脉。

4 数据采集

此次采用荧光分析仪对四个钻孔中的763件样品进行化学元素分析，对孔内的各种岩性进行化学元素分析，每件样品分析时长为2分钟。此次所使用样品均为200目粉末样，且样长均小于1m，能够代表该岩性段的整体信息。

5 数据处理结果

（1）元素变化特征。将所得的数据结果进行处理，选取代表性元素按照同岩性分层，统计该层内的样品数目和含量，取平均值后得结果。PK0+S-1钻孔中岩性单一，Pb、Au和Cu元素含量的最大值分别为249.02、2.33和178.35，均位于矿体中，三者表现出相对同步的变化特征。PK0+S-2钻孔中Cu、Au和Pb元元素的最大值分别为205.66、1.76和543.72，且均位于矿体中，Zn元素的最大值出现在角砾岩中。ZK02N-4钻孔岩性种类较多，Au元素含量平均值较低，Cu、Au两元素含量变化具有相对一致性。ZK02N-5钻孔中Zn元素含量剧增，特别在绢云母千枚岩中。Au元素平均含量高达1.67，是四个钻孔中品位最高的，显示了较好的找矿潜力。PK0+S-1钻孔中四种元素表现出相对一致的变化特征，在矿体中含量均增加，角砾岩中含量相对较低，且表现为较好增加或减少同步性（图1）。ZK02N-5钻孔中元素含量变化表现为较高的一致性，在矿体位置均出现含量突增的现象，此外在破碎带中也表现为较高的元素含量，初步推测矿床成因与构造可能有关系。

（2）相关分析。对上述所得数据相关性分析，表1和表2显示了PK0+S-1和ZK02N-5钻孔的相关性结果，从表中可得出，PK0+S-1中Au与Pb之间相关系数为0.64，表现为正相关性，ZK02N-5中Au与Cu、Au与Pb的相关系数分别为0.99和0.86，显示出正相关性，在找矿过程中可用来指导资源探测与评价。

表1 钻孔PK0+S-1元素相关性表

表2 钻孔ZK02N-5元素相关性表

6 结语

通过对四个钻孔化学元素成分分析，得出在不同钻孔不同岩性中，四中元素含量各不一样；在矿体部分四种元素的含量都较高，且在绢云母千枚岩中具有很高的Zn值；PK0+S-1中Au与Cu表现为正相关性，ZK02N-5中Au与Cu、Au与Pb表现为正相关性。