陜西山陽廟梁金礦鉆孔地球元素主成分分析研究

丁 亮，梁 婷，2，陳永康，李 聰，周 義，李 尚，張三龍，王書勤

（1.長安大學(xué) 地球科學(xué)與資源學(xué)院，陜西 西安 710054；2.長安大學(xué) 成礦作用及其動力學(xué)實驗室，陜西 西安 710054；3.中國石油天然氣管道工程有限公司，河北 廊坊 065000；4.陜西地礦綜合地質(zhì)大隊，陜西 渭南 714000；5.陜西民鵬井項工程礦業(yè)有限公司，陜西 西安 710065）

廟梁金礦床位于秦嶺復(fù)合造山帶之柞水～山陽礦集區(qū)內(nèi)，行政區(qū)劃屬于陜西省山陽縣，距縣城約35km。該礦集區(qū)內(nèi)巖漿～構(gòu)造～成礦作用發(fā)育，發(fā)現(xiàn)并勘探了銀洞子大型多金屬礦床、桐木溝中型鋅礦床及小河口小型銅礦床等，顯示出了較好的成礦優(yōu)勢[1，2]。此次研究區(qū)起步晚，本文在分析礦區(qū)地質(zhì)特征和地球化學(xué)特征的基礎(chǔ)上，以鉆孔資料為依據(jù)，總結(jié)了鉆孔在縱向的變化規(guī)律和組合特征，以期為進一步找礦工作提供參考。

1 區(qū)域地質(zhì)概況

研究區(qū)位于柞水～山陽斷陷盆地內(nèi)，夾持于商丹與鳳鎮(zhèn)～山陽斷裂之間，大地構(gòu)造位置屬南秦嶺華力西褶皺帶[3]。區(qū)域內(nèi)出露的地層主要有中泥盆統(tǒng)牛耳川組、池溝組及青石埡組，上泥盆統(tǒng)古道嶺組、桐峪寺組和星紅鋪組，下石炭統(tǒng)袁家溝組和二峪河組[4-6]。區(qū)域內(nèi)侵入巖出露較多，時間跨度較大，從加里東期到燕山期均有出露，但以燕山期和印支期與成礦作用最緊密[1，3]。區(qū)域內(nèi)的構(gòu)造主要有紅巖寺～黑山鄉(xiāng)向斜和鳳鎮(zhèn)～山陽大斷裂，鳳鎮(zhèn)～山陽斷裂是區(qū)域內(nèi)的深大斷裂，直接參與或控制了區(qū)內(nèi)多個礦床物質(zhì)的運移和富集，對礦床的形成具有重要意義[2，7]。

2 礦區(qū)地質(zhì)特征

廟梁金礦區(qū)內(nèi)出露的地層主要有中泥盆統(tǒng)青石埡組（D2q）和上泥盆統(tǒng)桐峪寺組（D3ty），其中青石埡組主要為第四巖性段上、下亞段，分別為粉砂質(zhì)千枚巖、綠泥絹云千枚巖與白色結(jié)晶灰?guī)r相間分布和綠泥石化絹云母千枚巖、條帶狀千枚巖夾大理巖條帶或透鏡體分布，地層整體向北傾，走向為北西向；桐峪寺組為一套變質(zhì)砂巖、砂質(zhì)板巖夾絹云結(jié)晶灰?guī)r透鏡體，僅出露于礦區(qū)東北角，產(chǎn)出狀態(tài)與青石埡組地層相似，兩者間為整合接觸。

礦區(qū)內(nèi)的巖漿巖主要為侵入巖，代表巖體有劉家坡巖體和大磨槽巖體。劉家坡巖體位于礦區(qū)南邊，與圍巖中泥盆統(tǒng)青石埡組（D2q）地層呈侵入接觸關(guān)系，呈橢圓形態(tài)，長軸方向與區(qū)內(nèi)北西向主構(gòu)造線方向一致，出露面積約0.2km2。巖性分布不均勻，南部為花崗斑巖，巖體風(fēng)化嚴(yán)重，質(zhì)地松軟，可見風(fēng)化形成的松散堆積物，巖石表面可見碳酸鹽化后形成的白點，粒徑大小約0.2cm～2cm；中部為二長花崗斑巖，可見明顯的鉀化蝕變現(xiàn)象，巖石發(fā)生風(fēng)化，但多數(shù)保留原有巖石形態(tài)，巖石中偶爾可見石英脈；北部為花崗閃長斑巖，巖石新鮮面為青灰色，風(fēng)化面為紅褐色。大磨槽巖體位于礦區(qū)中部，呈不規(guī)則狀形態(tài)展布，周圍多見小巖枝，巖性主要為花崗閃長斑巖。其它為規(guī)模不等的北西向侵入巖脈，巖性以花崗斑巖為主。

礦區(qū)的構(gòu)造主要有北西向背斜和多條斷裂，背斜核部為中泥盆統(tǒng)青石埡組第四巖性段下亞段，軸部為上亞段，兩翼對稱，樞紐走向為北西向。礦區(qū)內(nèi)斷裂主要有北西向（F1-F6）及近南北向（F7）兩組，以北西向為主，且部分為隱伏或推測斷裂。

3 鉆孔地質(zhì)特征

圖1 PK0+S-1（a）ZK02N-5（b）鉆孔元素含量變化圖

此次研究以礦區(qū)內(nèi)0+和2勘探線上的四個鉆孔資料為基礎(chǔ)，主要地質(zhì)特征如下所述。PK0+S-1鉆孔孔深205.02m，孔內(nèi)主要巖性為角礫巖和金礦體，兩者呈相間分布，且為漸變接觸關(guān)系，此外還發(fā)育硅化和綠泥石化，普遍發(fā)育黃鐵礦，多以團塊狀及星點狀分布，在往深的位置表現(xiàn)出較厚的礦體。PK0+S-2鉆孔孔深184.93m，孔內(nèi)巖性主要為角礫巖、花崗斑巖和礦體，角礫巖裂隙中發(fā)育綠泥石和黃鐵礦，花崗斑巖中發(fā)育鉀化蝕變。ZK02N-4鉆孔孔深390.88m，孔內(nèi)巖性為角礫巖、絹云母千枚巖、花崗斑巖和礦體。孔內(nèi)金屬礦化弱，礦體品位底，整體發(fā)育綠泥石和絹云母化。ZK02N-5鉆孔孔深496.30m，孔內(nèi)巖性為角礫巖、絹云母千枚巖、花崗斑巖和礦體?？變?nèi)普遍發(fā)育大量絹云母，偶爾可見綠泥石，金屬礦化較弱，局部可見石英脈。

4 數(shù)據(jù)采集

此次采用熒光分析儀對四個鉆孔中的763件樣品進行化學(xué)元素分析，對孔內(nèi)的各種巖性進行化學(xué)元素分析，每件樣品分析時長為2分鐘。此次所使用樣品均為200目粉末樣，且樣長均小于1m，能夠代表該巖性段的整體信息。

5 數(shù)據(jù)處理結(jié)果

（1）元素變化特征。將所得的數(shù)據(jù)結(jié)果進行處理，選取代表性元素按照同巖性分層，統(tǒng)計該層內(nèi)的樣品數(shù)目和含量，取平均值后得結(jié)果。PK0+S-1鉆孔中巖性單一，Pb、Au和Cu元素含量的最大值分別為249.02、2.33和178.35，均位于礦體中，三者表現(xiàn)出相對同步的變化特征。PK0+S-2鉆孔中Cu、Au和Pb元元素的最大值分別為205.66、1.76和543.72，且均位于礦體中，Zn元素的最大值出現(xiàn)在角礫巖中。ZK02N-4鉆孔巖性種類較多，Au元素含量平均值較低，Cu、Au兩元素含量變化具有相對一致性。ZK02N-5鉆孔中Zn元素含量劇增，特別在絹云母千枚巖中。Au元素平均含量高達1.67，是四個鉆孔中品位最高的，顯示了較好的找礦潛力。PK0+S-1鉆孔中四種元素表現(xiàn)出相對一致的變化特征，在礦體中含量均增加，角礫巖中含量相對較低，且表現(xiàn)為較好增加或減少同步性（圖1）。ZK02N-5鉆孔中元素含量變化表現(xiàn)為較高的一致性，在礦體位置均出現(xiàn)含量突增的現(xiàn)象，此外在破碎帶中也表現(xiàn)為較高的元素含量，初步推測礦床成因與構(gòu)造可能有關(guān)系。

（2）相關(guān)分析。對上述所得數(shù)據(jù)相關(guān)性分析，表1和表2顯示了PK0+S-1和ZK02N-5鉆孔的相關(guān)性結(jié)果，從表中可得出，PK0+S-1中Au與Pb之間相關(guān)系數(shù)為0.64，表現(xiàn)為正相關(guān)性，ZK02N-5中Au與Cu、Au與Pb的相關(guān)系數(shù)分別為0.99和0.86，顯示出正相關(guān)性，在找礦過程中可用來指導(dǎo)資源探測與評價。

表1 鉆孔PK0+S-1元素相關(guān)性表

表2 鉆孔ZK02N-5元素相關(guān)性表

6 結(jié)語

通過對四個鉆孔化學(xué)元素成分分析，得出在不同鉆孔不同巖性中，四中元素含量各不一樣；在礦體部分四種元素的含量都較高，且在絹云母千枚巖中具有很高的Zn值；PK0+S-1中Au與Cu表現(xiàn)為正相關(guān)性，ZK02N-5中Au與Cu、Au與Pb表現(xiàn)為正相關(guān)性。