八卦庙金矿地质特征及深部找矿潜力分析

张凤巍

（陕西凤县四方金矿有限责任公司，陕西 凤县 721705）

八卦庙金矿床发现于20 世纪80 年代，1995 年开始开采，矿床位于凤太金铅锌多金属矿田北部，根据详查和勘探报告提交的资源量，该矿床已达到超大型规模。矿床自发现以来，国内众多专家学者对八卦庙矿区进行了富有成效的调查研究[1-6]。本文通过观察井下探矿工程和矿床开采所揭露的各类地质现象，对比分析八卦庙金矿床浅部到深部的成矿地质条件、控矿构造、容矿岩石等特征，总结矿床成矿规律、矿体特征、控矿因素，希望能为矿山深边部找矿提供借鉴。

1 区域地质

八卦庙金矿床位于秦岭西段凤太铅锌多金属矿田的北部，处于半仓沟—马鞍桥—双王—庞家河—李坝金矿带中部。金矿带位于秦岭褶皱系南秦岭印支褶皱带，带内褶皱构造主要为一大型复向斜，即古岔河—殷家坝复向斜，轴向NWW，斜穿全区，其西端被区域性山阳—凤镇断裂所截，矿田整体构造体系呈NW—NWW 向，出露地层以中、上泥盆统地层为主，占出露地层面积的85%，主要岩性为铁白云质粉砂质千枚岩、薄层粉砂岩、结晶灰岩、含碳泥灰岩，泥盆统地层间均整合接触。矿田东部可见太白和西坝岩体，中部为狮子岭花岗岩体，八卦庙金矿可能与其有成因联系，该岩体应属印支晚期—燕山时期岩浆岩，148Ma～240Ma 均可见[2]。区域内金属矿产资源丰富，已发现矿产地70 多处，以铅、锌、金为主，具有很好的成矿地质条件。

2 八卦庙金矿床地质特征

2.1 赋矿地层

矿体赋存于上泥盆系星红铺组（D3x）下岩性段上岩性层（D3X12）中。星红铺组地层根据岩性分为上、中、下三个岩性段，其中下岩性段上岩性层主要岩性为斑点状粉砂质千枚岩、铁白云质粉砂质千枚岩，是八卦庙金矿的主要赋矿岩层。

2.2 矿体特征

八卦庙金矿体主要集中分布在长度500m,宽200～300m 的韧性剪切带内的构造蚀变岩中，在次级小断裂、揉皱及节理交汇部位形成富矿体,矿体与围岩没有明显界线，矿体总体走向近于EW,倾向 NE,矿体大体呈透镜状、巨囊状、似层状，矿体在1240m 标高以下分枝变多，矿区可圈出两条主矿体及围绕主矿体的7 个小矿体，Ⅰ2号主矿体占全矿床资源量的80%，矿体长490.80m，平均厚18.14m，倾斜延伸大于400m，产状43°～47°∠46°～83°，矿体平均品位2.47×10-6，品位变化系数128.11%。在1290m 标高以上浅部矿体形态简单，中心段呈巨囊状，1240m 标高以下和两端有分支复合现象。如图1 所示。

图1 八卦庙金矿床上部矿体立体图

Ⅱ号矿体赋存在1300～1076m 标高的范围内，矿体长232.43m，平均厚10.12m；倾斜延深230m，矿体形态总体呈似层状、透镜状，矿体平均品位2.42×10-6矿体厚度在1265m 标高中段62 线最大，向上、向下两端变小、变薄。品位变化无明显规律，其余的小矿体位于Ⅰ2号主矿体的周围，多在1240m标高以下，一般由3—12 个工程控制，矿体长度60～180m 不等，平均厚度2.8m，各个小矿体厚度沿走向及倾向上变化均不大，平均品位一般为1.71×10-6～2.76×10-6。总体上看各个小矿体规模小，呈层状、似层状、小透镜状。

2.3 控矿构造特征

八卦庙金矿体产于脆韧性剪切带控制的蚂蝗沟—八卦沟倒转向斜北翼，矿体是受构造和地层岩性联合控制，构造对矿体的控制因素大于岩性的控矿因素，矿体北部的F13纵向断裂控制着矿体的北部边界，此断裂斜穿矿区并向东西两端均有延长，断裂南部形成韧性剪切带，其宽度100～400m，长度大于600m，主矿体就产于此带韧性剪切中[7]，次级小断裂主要为北东向左行走滑断层，属地层挤压旋转作用形成，平行成组出现，此类小断裂为矿液的运移提供了通道，断距0.5～4.5m，断层规模不大，长度一般只有几十米到几百米，该组断裂形成较晚，常切断纵向断层，两断层交汇部位迭加富集成矿[8]。八卦庙矿区节理非常发育，有3-4 组，其中NE 向节理发育最为密集，此节理是一组共轭剪切节理。八卦庙金矿区地层受构造动力影响变形强烈，褶皱构造发育，既有大型向斜也有小型揉皱，一些小型的褶皱往往是很好的容矿构造[9]。褶皱轴面劈理发育。矿区广泛发育的节理、揉皱、NWW 和NE 向次级断裂密集交汇，使岩石的裂隙、孔隙率增加，为含矿热液在此处的交代、充填提供了良好的构造空间。

2.4 赋矿岩层及围岩蚀变

八卦庙金矿含矿地层为中泥盆统星红铺组斑点状铁白云质粉砂质千枚岩、铁白质粉砂质千枚岩、石英脉。构造发育地段岩石破碎、蚀变强烈有利于金矿化的形成。

金矿体附近内围岩蚀变强烈,主要近矿围岩蚀变有硅化、黄铁矿化、磁黄铁矿化、绢云母化、绿泥石化。离矿体稍远一点的围岩蚀变有碳酸盐化，黑云母化、钠长石化、电气石化。近矿围岩蚀变与金矿化密切相关,尤其是硅化、黄铁矿或磁黄铁矿蚀变与金矿化有密切关系[10]。黄铁矿或磁黄铁矿蚀变强烈的岩石其金含量明显偏高。矿体与围岩之间没有明显的分界线，工业矿体靠采样化验圈定。如图2 所示。

图2 不同类型金矿石

2.5 矿石特征

矿石矿物成分已发现20 余种矿物，除自然金和自然银外，含量多的金属矿物有黄铁矿和磁黄铁矿（如图3 所示）。其次为黄铜矿、闪锌矿、方铅矿、磁铁矿、褐铁矿、金红石、钛铁矿；微量金属矿物为斑铜矿、黝铜矿、铜蓝、毒砂、碲铅矿、自然铋。主要非金属矿物为石英、绢云母和铁白云石；次要非金属矿物为钠长石、绿泥石、方解石、菱铁矿、正长石和高岭石；少见非金属矿物为电气石、磷灰石、绿帘石、锆石、重晶石[11]。矿石结构主要有：半自形—它形粒状结构、共边结构、包含结构、残余结构、碎裂结构。矿石构造主要有：团块状构造、浸染状构造、角砾状构造、网脉状构造。矿石自然类型为蚀变碎屑岩型。矿石工业类型为低硫易选低品位原生金矿石。

图3 黄铁矿、磁黄铁矿镜下特征

2.6 金的赋存状态

金矿物以自然金出现。金的成色平均为925。金的赋存状态可分为粒间金、裂隙金和包体金,粒间金出现较多,次为裂隙金,包体金较少，矿石中自然金主要以它形粒状、不规则粒状、浑圆粒状、细脉状等产于石英粒间、石英—磁黄铁矿粒间及铁白云石—绢云母粒间，并常在黄铁矿、磁黄铁矿周围成堆出现[12]。金粒径大小不等，最大的0.3mm，最小的0.001mm。一般在石英、磁黄铁矿中的自然金粒度相对较粗，铁白云石、绢云母中的自然金粒度较细，但绢云母中的自然金相对较少。如图4 所示。

图4 自然金粒度

3 八卦庙矿区深部找矿潜力分析

3.1 深部岩性特征

在八卦庙矿区1000m 标高以下的深部，从钻孔揭露出的岩性来看主要有灰色粉砂质千枚岩、条带状钙质千枚岩，炭质千枚岩，灰色粉砂质千枚岩中可见浸染状黄铁矿和磁黄铁矿呈星点状、线状分布，深部岩石普遍较上部变质程度浅且比上部岩石致密、坚硬其岩石孔隙率、裂隙度明显降低，不利于矿液的充填、交代，但是含矿的北东向节理石英脉仍很发育，围岩蚀变主要有硅化、黄铁矿化、磁黄铁矿化、绢云母化、碳酸盐化。

3.2 深部构造特征

从坑探及钻孔揭露出的构造情况来看，深部NW 向和NE 向断裂均有发育，其中940m 中段70线的NE 向断裂是从1390m 中段近地表直接切割下来的，次级小断裂发育，深部节理较发育，钻孔中见到的节理产状较陡，节理面石英脉充填很薄多数小于1mm，节理面黄铁矿不常见且颗粒较粗，岩层产状在深部有变缓的趋势，这是从钻孔轴线与层理面夹角（35°～45°）观察到的，深部褶皱构造不发育。

3.3 深部激发极化和地磁测量

为了探测深部与金矿化相关的浸染状黄铁矿和磁黄铁矿，选择激发极化（IP）是合适的技术方法。同时，期望地磁测量能圈定磁黄铁矿的分布范围。四方金矿有限公司和普拉赛尔（中国）有限公司合作对八卦庙金矿床深部进行了地球物理测量。

八卦庙激发极化（IP）测量和地磁测量的布设以当地坐标网为准，并与早期的勘探线平行。单点偶极法IP 测量的点距为40m，线距120m。测量方法为时间域（激发极化法）。在N＝2 时拟断面和平面的测量结果是几个强电阻率和充电率异常明显覆盖了含炭千枚岩地区，而较多中等的充电率异常的出现与金矿化相关。最重要的异常认为是南部和东南部的IP 靶位，位于已知的、窄的和低品位金矿化带的走向方向上。反演模型的结果显示，在深部这个矿化带增宽增强。相关的地磁单元出现在铁白云石千枚岩和含碳千枚岩中，确切的磁性矿物很可能是磁黄铁矿。磁黄铁矿与金密切相关，一些磁性矿物的出现受地层控制。

3.4 深部成矿潜力

在八卦庙金矿区深部，岩性、构造、温度、围岩压力均较上部有大的变化，岩性变得致密，坚硬，岩石裂隙度减小，千枚岩褪色蚀变、黄铁矿化减弱，黄铁矿颗粒变粗，千枚岩仅在断层破碎带中受动力变质作用发生有褪色蚀变现象。但石英脉较发育，硅化现象明显，这说明在深部蚀变岩型矿体的成矿条件不如上部，但石英脉和石英脉破碎蚀变带型金矿体依然存在，这在940m 中段是观察到的。如图5 所示。

图5 八卦庙940m 中段70 线断层破碎带中的石英脉型金矿体（3.6g/t）

在深部不同岩性接触（D3x12与D3x11或D3x11与D2g）的“界面”部位，由于不同岩性的化学、物理性质差异较大，在构造活动的作用下其接触部位易形成裂隙和破碎，为流体的运移、交代及沉淀提供了通道与场所，矿体易于富集，是重要赋矿空间，也是矿体的产出部位，特别是IP 测量在有利部位确定了两个充电率异常带（南部和东南部IP 靶位），并作为进一步勘探靶位推荐，深部仍具有一定的找矿潜力。

4 结语

通过分析八卦庙金矿床在生产实践中工程揭露的地质现象，结合研究前期地质资料，笔者认为八卦庙金矿区上部和深部矿体的赋矿层位、含矿岩性、成矿规律基本相同，矿体特征上部和深部变化明显不尽相同，总的来说有以下几点认识。

（1）八卦庙金矿构造控矿作用明显，脆韧性剪切带中的蚂蝗沟-八卦沟倒转向斜控制了矿体的分布范围。北东向节理和次级断裂、揉皱密集交汇部位，是高品位矿石的产出部位。

（2）八卦庙金矿床的赋矿岩石上部以构造蚀变千枚岩和石英脉矿石为主，深部主要以石英脉型矿石为主。上部矿体厚大，以巨囊状、层状为主易于开采，深部矿体呈薄层状，脉状为主开采成本较高。

（3）岩石蚀变现象普遍，金矿化与蚀变有关，特别是与黄铁矿化、磁黄铁矿化成正相关关系、深部岩石较上部变质程度浅，矿体和围岩没有明显界限，圈定矿体主要靠化验分析结果。

（4）灰岩对含矿热液的运移起着圈闭作用，在灰岩与千枚岩接触带内的构造交汇部位是下一步勘探的重点部位。

（5）深部IP 靶位在206 和207 线附近的异常区域，反演模拟预示极化体异常从接近地表的地方向深部延伸，极化体异常薄、陡倾，向深部明显增宽。地表位置与填图圈定的几个窄的金矿化带吻合，深部仍具有一定的找矿潜力。