甘肅禮縣金山金礦區(qū)原生暈地球化學特征及找礦預測研究

賴曉丹

( 紫金礦業(yè)集團股份有限公司，福建 廈門 361000 )

0 引言

西秦嶺位于秦嶺造山帶西段，是中國中央造山帶構造集結部位，處于古亞洲構造域、特提斯構造域和濱太平洋構造域交匯的特殊地段，獨特的區(qū)域地質背景致使成礦地質條件優(yōu)越，各類金屬礦產豐富，尤以汞銻、金和鉛鋅礦床著稱，是甘肅主要的金礦勘探開采基地，也是我國重要的金礦產區(qū)。截至目前，在該區(qū)陸續(xù)發(fā)現和評價了大水、李壩、陽山、寨上等大型、超大型金礦床。

甘肅省禮縣金山金礦床位于西秦嶺北成礦亞帶中的禮岷金礦帶上，北接中—南祁連弧盆系和北秦嶺巖漿弧，南鄰中秦嶺澤庫前陸盆地。1967年開始，該區(qū)就相繼開展地質填圖和普查等工作，截至1998年①，探獲了金礦石量369.5萬噸，其中金屬量(333+334)20.079 t(其中333類約3 t，占比約15%)，平均品位為5.43×10-6。在地質研究方面，前人已初步開展礦床基礎地質特征、控礦因素、成礦模式、成因探討等有關研究[1-7]；根據地球化學特征建立綜合找礦模型，通過礦物組分研究查明金礦石礦物種類及金賦存形式，通過Au元素品位變化特征進行找礦預測等[8-9]。由此，前人對金山礦區(qū)金礦(化)體與區(qū)域構造關系方面的研究鮮少涉及，而在地質勘探階段，構造與成礦的關系甚至一度成為勘查工作的最大難題。

本研究嘗試采取原生暈結構特征找礦預測方法，通過對礦區(qū)的野外地質調查、基巖化探(原生暈)化學分析樣品的系統(tǒng)采集、原生暈元素組合特點的歸納總結、成礦構造條件分析等，結合礦區(qū)內深部及外圍金礦的基本地質特征、成礦特征及礦化分布規(guī)律的綜合研究，探討了區(qū)內主要的控礦因素和控礦規(guī)律，進而對研究區(qū)的成礦及找礦潛力做出評價，即在礦區(qū)深、邊部進行找礦預測，對于礦山資源的可持續(xù)發(fā)展，具有重要的理論指導意義和現實經濟意義。

1 地質概況

金山礦區(qū)處于西秦嶺北成礦亞帶中的禮岷金礦帶東段，構造位置處于石家河壩復式向斜南翼的張鳳坡次級背斜構造的南翼，地層總體呈NE—NEE向展布，斷裂褶皺均較發(fā)育(圖1)。區(qū)域上，中泥盆統(tǒng)李壩群(D2Lb)廣泛分布于中川巖體的南、北、西側，在本區(qū)出露面積最大；中石炭統(tǒng)下加嶺組(C2x)廣泛分布于中川巖體的南東、西北部；第四系(Q)主要分布于本區(qū)東部。區(qū)域上構造格架由洮坪—禮縣主干斷裂、吳家河—羅壩—禮縣分支斷裂與石家河壩復式向斜構成。區(qū)域巖漿活動強烈，印支期、燕山期酸性侵入巖均較發(fā)育，其中中川花崗巖體、碌碡壩巖體的北部及柏家莊巖體的東部與本礦床關系密切。區(qū)域上，已發(fā)現寨上特大型金礦、鹿兒壩、李壩、金山大型金礦和馬泉、杜溝、趙溝等中小型金礦床(點)(圖1)。

礦區(qū)內出露的地層主要有中泥盆統(tǒng)李壩群和中石炭統(tǒng)下加嶺組、第四紀沉積物(圖1)。中泥盆統(tǒng)李壩群是礦區(qū)分布最廣泛的地層，是礦區(qū)礦體的主要賦存層位，與成礦關系十分密切，不整合接觸上覆中石炭統(tǒng)下加嶺組；其中李壩群第二巖性段(D2Lb2)以千枚狀變質粉砂巖為主，部分夾粉砂質板巖，主要分布在礦區(qū)西北部、南部；然而礦區(qū)已發(fā)現的礦(化)體主要分布在礦區(qū)中西部的李壩群第三巖性段(D2Lb3)，巖性以粉砂質千枚巖為主。中石炭統(tǒng)下加嶺組出露于礦區(qū)北部，下與李壩群多呈斷層接觸，巖性以變質石英砂巖、千枚狀板巖、條帶狀泥質灰?guī)r等為主。第四系為現代河床沖積物，由砂礫和淤泥等組成。

區(qū)內斷裂較發(fā)育，從走向上總體可劃分為近EW向、近SN向和NE向三組斷裂(圖1)。近EW向斷裂與地層走向基本一致，傾角相近(30°～65°)，該組斷裂相互平行或近于平行，常成群出現，規(guī)模大小不一，斷層破碎帶較發(fā)育，可見硅化、綠泥石化、絹云母化、黃(褐)鐵礦化、毒砂化等，已圈定各礦(化)體的形態(tài)、規(guī)模、產狀與該組斷裂基本一致，是金山礦床最主要的導礦、控礦構造。近SN向斷裂主要發(fā)育于礦區(qū)西部，中東部次之，走向總體近SN向，常錯斷地層，斷距幾米至數十米不等，常充填石英閃長巖(δο)、煌斑巖脈(χ)。NE向斷裂常錯斷近EW向、SN向斷裂，是區(qū)內主要的后期斷裂；礦區(qū)西部的小峪河一帶還可見一組近SN向劈(節(jié))理帶，走向為NW340°～NE20°，頻度大于20條/m，帶寬達數十米至上百米，裂隙間多充填碳酸鹽。因受區(qū)域褶皺的影響，礦區(qū)內褶皺較發(fā)育，軸向大致為NE70°～75°，北東端揚起，南西端傾伏。區(qū)內溝門前向斜整體不對稱，北翼較陡，南翼相對較緩，已知金山金礦床中的礦(化)體均分布于向斜南翼。

圖1 甘肅禮縣金山金礦床區(qū)域地質略圖(a)及礦床地質簡圖(b)(據2016年金山金礦勘探報告②修編)

金山金礦床區(qū)域上處于中川和碌碡壩兩大花崗巖體之間，北距中川巖體約3.5 km，南至碌碡壩巖體約5 km。礦區(qū)僅零星可見石英閃長巖脈(巖石均發(fā)生強烈熱液蝕變，具碳酸鹽化和絹云母化)和煌斑巖脈，走向為NE、近SN向。

2 礦區(qū)地質特征

金山礦區(qū)內的構造蝕變帶由眾多密集的小型層間破碎帶、層間滑動面、揉褶帶組成，巖石具不均勻的低—中溫接觸熱變質(熱蝕變)特征，以硅化、絹云母化、黃鐵礦化、泥化蝕變?yōu)橹鳎怀式麰W走向，水平寬度約100～200 m，其產狀與地層基本一致，局部呈小角度相交。其中，區(qū)內金礦(化)體大多分布在構造蝕變帶內，各礦(化)體明顯受控于帶內的次級層間斷層(破碎帶)(圖1)。

金山礦區(qū)內的礦(化)體大多產于小峪河—金山—老溝金礦化帶，該帶整體上夾持于F1與F5斷層之間(圖1、圖2)，平面呈側臥“S”形態(tài)，近EW走向，北傾，傾角西側較陡(50°～60°)，東部較緩(30°～40°)，礦(化)體出露總長度約1.84 km，水平寬76～270 m，展布面積約0.34 km2。帶內所揭露礦(化)體明顯受控于帶內次級層間斷層(圖2)，礦體走向延伸長度一般為10～200 m，少部分可達300～800 m，帶內可圈定30多個金礦(化)體，經資源量初步估算，礦石量可達1200多萬噸。

圖2 金山金礦區(qū)小峪河—金山—老溝金礦化帶及原生暈采樣位置圖

礦區(qū)內，金屬礦物以黃鐵礦、毒砂、磁黃鐵礦為主，還包括少量的閃鋅礦、方鉛礦、白鐵礦、鈦鐵礦、金紅石、針鐵礦等，自然金、銀金礦微量；非金屬礦物主要為絹云母、石英、綠泥石、黑云母和方解石，還包括少量的斜長石、白云石、伊利石、電氣石等。其中，礦石樣品組合分析結果顯示，金屬礦物含量由多至少依次為黃鐵礦(1.5%)、毒砂(1.0%)、磁黃鐵礦(0.4%)、閃鋅礦與方鉛礦(<0.1%)、自然金與銀金礦(微量)；而脈石礦物絹云母+石英+綠泥石+斜長石+鈦鐵礦+金紅石的組合含量通?？蛇_90.0%，方解石則約7.0%。金山金礦區(qū)的礦石結構類型主要為自形、半自形—他形、填隙、包含結構(圖3a)，局部可見交代結構、碎裂結構等。礦石構造主要有斑點狀構造、(星散)浸染狀構造、脈狀—網脈狀構造等(圖3b、3c、3d)。

圖3 甘肅禮縣金山金礦床手標本與鏡下照片②

金山金礦床的成礦階段按時間先后順序可細分為三期，包括成巖期、熱液期和表生期，金礦化主要發(fā)生在熱液期的中、晚階段。在成巖期，大部分泥質巖、鈣質粉砂質泥巖等均因廣泛發(fā)育的低綠片巖相的區(qū)域變質及局部的接觸變質作用，淺變質成具有千枚狀構造、顯微揉皺構造的絹云母千枚巖、絹云綠泥千枚巖等變質巖，但中川花崗巖體內外接觸帶附近，因熱液蝕變作用更強，常見斑點狀千枚巖、黑云母角巖等。在熱液期，低溫熱液蝕變強烈，以褪色化為特征，礦化程度與蝕變強度成正相關，常見蝕變有黃鐵礦化、硅化、絹云母化、毒砂化，綠泥石化、黑云母化、碳酸鹽化次之；礦體頂底板及其內部，蝕變呈明顯的分帶特征，從礦化中心至外部圍巖，可見毒砂化、黃鐵礦化、硅化、絹云母化、碳酸鹽化及綠泥石化等。在表生期，石英脈內及巖石裂隙面上可見褐鐵礦化明顯富集。

3 原生暈地球化學特征

選取地表和深部礦化較好、較典型的4條勘探線剖面(從南西到北東，依次為25線、13線、7線、24線)采取基巖化探(原生暈)樣品，每條勘探線上各選取3個鉆孔及其地表進行系統(tǒng)采樣(圖2)，共采集基巖光譜分析樣品887件(巖心采樣總長為2510.33 m)，其中，鉆孔巖心采樣是在每個采樣點上下共1～5 m范圍內采取5～10塊巖石合為1個樣品，采樣間距視采樣部位礦化、蝕變及構造發(fā)育的變化情況適當加密或抽稀，在變化較大部位應當加密取樣，控制至2.5～5 m范圍，巖性單一、礦化蝕變均勻及構造不發(fā)育的部位可以抽稀至10 m間距；地表采樣是在采樣點附近(一般在直徑1～5 m范圍內)采若干小塊巖石(通常為15～20塊)組成為1個樣品。分析的元素包括Au、Ag、Mn、Cu、Zn、Mo、Sn、W、Pb、Bi、U、As、Sb、Hg共14種。所取得的基巖光譜分析樣品均委托甘肅省有色地勘局蘭州礦產勘查院中心實驗室進行分析測試(表1)。

表1 樣品測試方法檢出限

3.1 元素異常下限

表2 各元素地球化學參數計算結果

3.2 Au原生暈地球化學特征

利用Surfer軟件繪制元素等值線圖(圖4)，成礦元素Au異常分布特征如下：

圖4 25號/13號/7號/24號勘探線地質剖面示意圖及成礦元素Au等值線圖

Au是金山礦床的主成礦元素，整體主要分布在高程1750～1950 m處，異常形態(tài)角度20°～30°，整體上比較緩，局部25線較陡，異常內帶常呈EW向緩傾斜的透鏡狀、囊狀；空間上與F1、F5所組成的構造蝕變帶范圍總體一致；越向東部，從25線至24線，隨著深度的增加，礦(化)體主要集中在1750～1850 m高程之間。

3.3 元素相關性分析

為了研究各個元素之間的相關關系，對所測定的14個元素進行相關性分析(相關系數見表3、表4、表5)，分析研究結果顯示，Au與Ag、As、Pb、Sb、Bi、Hg顯著正相關，與Cu、Sn、W、Mo、U、Zn弱相關，與Mn顯著負相關；Ag與As、Mo、Pb、Bi、U、Sb、Hg顯著正相關，與Cu、Sn、W弱正相關，與Mn顯著負相關，與Zn弱負相關；As與Au、Ag、Pb、Sb、Bi、Hg、U顯著正相關，與Mn顯著負相關。綜上，元素Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Bi、Hg、Sb、U之間相關性較強，Mn與Au、Ag、As、Zn、Bi、U呈顯著負相關。

表3 元素相關系數統(tǒng)計

表4 不同剖面元素相關系數

表5 不同高程元素相關系數

元素的聚類分析譜系圖(圖5)顯示：Au與Ag、As、Hg、Sb、Pb、Bi、Mo、U、Cu、Sn、W、Zn在23～24的距離系數下可以聚成一大類；而Mn自成一類，可能受氧化作用的影響。其中，在22～23的距離系數下，聚為兩類：① Cu、Sn、W、Zn，其中Cu、Sn、W相關性明顯，在3～4的距離系數下便可聚類，顯示了極強的相關性，指示了巖漿熱液成因，即可反映巖漿作用對本礦床中的金成礦作用有所影響，提供了一定的揮發(fā)組分、含礦液體和礦質；② Au、Ag、As、Hg、Sb、Pb、Bi、Mo、U，其中以13～14的距離系數可以將Au、Ag、As的主成礦作用與Hg、Sb、Pb、Bi、Mo、U劃分為兩類，表明礦床中可能存在多階段的元素富集沉淀。另外，As、Sb是典型的低溫礦床成礦元素組合，它們與主成礦元素能夠聚為一類，與地質事實相符，同時As也是礦床中產出載金礦物毒砂、黃鐵礦的指示元素。

圖5 元素系統(tǒng)聚類分析譜系圖

3.4 原生暈地球化學縱向分帶

采用改良的格里戈良分帶性指數法[10](即線金屬量襯度法)，計算元素分帶序列，簡要過程：取不同高程或剖面巖礦石樣品的化學分析結果平均值，對數據進行標準化處理[11]，進而計算出各元素在不同中段或剖面的分帶指數和變異性指數梯度差。將所測元素按照高程(1940～1580 m)劃分為10個截面，按照前述的元素分帶序列計算方法得出各元素在不同截面上的元素均值、標準化處理數據、分帶指數和變異性指數梯度差得出礦床縱向分帶序列：(Mn-Hg-As)-(Au-Ag)-(U-Mo)-Mo-(Zn-Sb)-(As-Ag-Au-Sb)-(Sb-Cu-W)-(Pb-Mo)-(Sn-Bi-Sb-Zn)-(Mn-W)。若只取元素最大分帶指數所在高程，可得礦床縱向分帶序列：Mn-Hg-As-Au-U-Zn-Sb1-Ag-Sb2-Cu-Pb-Mo-Sn-Bi-W。

該縱向元素分帶序列反映了元素組合(原生暈)與礦體空間上的關系，通過因子、單元素等值線圖中各元素的空間分布規(guī)律及其與勘探線地質剖面圖的擬合、對比，并結合該縱向元素分帶序列，研究得出最佳指示元素組合為As-Sb-Hg前緣暈元素組合，Au-Ag-Cu-Pb-Zn為近礦暈元素組合，W-Sn-Mo-Bi為尾暈元素組合。依據該元素組合及前述的縱向分帶序列，對金山礦段4條剖面上的元素含量的累乘暈在不同高程求和、投影，見圖6。由圖6顯示，礦體的原生暈在縱向(傾向)上，存在尖滅再現、相互疊加的現象。

圖6 各高程上所有元素縱投影圖

3.5 原生暈地球化學軸向分帶

由于金山礦床中的礦體產狀整體較緩，且北傾，由此，分別將1840 m、1800 m、1760 m中段以25線、24線、13線、7線剖面劃分4個截面，通過元素分帶指數和變異性指數梯度差的計算，得出元素軸向分帶序列整體為(圖6)(U-Mo-Cu)-(Sb-As-Hg)-(Pb-Ag-Au-Zn)-(Sn-W-Mn-Bi)。

圖7顯示，25線在高程1840 m和1800 m上，可見近礦暈(Cu-Pb)和尾暈元素(Mo-Sn)富集，而1760 m未見元素的明顯富集。13線，可見成礦元素(Au)和近礦元素(Ag-Cu-Pb-Zn)明顯富集于高程1840 m和1800 m；同時可見前緣暈(Sb-As-Hg)和尾暈(Bi)元素，可能該處有不同礦(化)體在空間上的疊加，進而顯示深部有一定的找礦前景。7線，淺部Mn元素的富集，可能是受地表氧化作用的影響，與野外實際相符；1840 m高程上可見前緣暈元素(As)；1800 m高程上可見成礦元素(Au)、近礦暈(Pb)和尾暈(Bi)元素；通過與13線的元素分帶序列的對比研究，得知在金山采場區(qū)域由西向東，礦體總體低角度北傾。24線，1840 m上可見尾暈元素(W、Bi)和前緣暈(Sb)；1800 m上可見尾暈元素(Sn)和近礦暈元素(Zn)；1760 m上可見尾暈元素(Mo、Mn、Sn、W)、近礦暈元素(Ag、Pb)和前緣暈(Sb、Hg)；推測該線深部還有一定的見礦可能性。

圖7 高程1840 m、1800 m、1760 m中段元素分帶序列示意圖

3.6 原生暈結構模型

不同元素在成礦過程中的地球化學行為的差異，造成了這些元素的原生暈分帶特征。As、Sb、Hg等較活潑元素在成礦中易于向遠處富集，成為礦體的前緣暈元素；Cu、Pb、Zn與Au、Ag性質相近，因此這些元素形成近礦暈；W、Sn、Mo、Bi是高溫元素，在熱液成礦過程中較早沉淀，成為礦體的尾暈元素(圖8)。

圖8 金山礦床原生疊加暈理想模型

3.7 原生暈地球化學評價指標

利用前文已經建立好的前緣暈、近礦暈、尾暈分帶序列，計算礦體地球化學剝蝕程度評價指標(表6)，指示元素累乘指數公式為IAu=(As×Sb×Hg)/(Bi×Sn×W)。

表6 不同剖面上各個高程剝蝕評價指標

計算結果顯示，25線，高程1820～1860 m處IAu值高；而1780～1820 m處，所有元素均未見富集，預測25線剖面的深部沒有太大的找礦前景。13線，高程1780～1820 m處，前緣暈元素(Sb、Hg、As)明顯富集，越往深部，高程1740～1780 m，也可見與金礦體相關系數最大的前緣暈元素As富集，表明13線深部具有較大的找礦前景。7線，高程1740～1780 m處，IAu值高，可見前緣暈元素As和少量的Sb、Hg富集，隨著深度的加深，尾暈元素(Bi、Sn、W)慢慢富集，預測7線上已經有完整的元素分帶序列，深部可能沒有太大的見礦可能性。24線，1780 m高程的深部，前緣暈元素As、Hg、Sb漸漸富集，而尾暈元素漸漸減少，前緣暈與尾暈的疊加部位及其深部，具有一定的找礦前景。

4 礦床成暈機制與深邊部找礦前景探討

4.1 金礦(化)體與控礦構造的關系

為了研究金礦化的分布與區(qū)域性大構造的空間關系，用金山礦區(qū)的183個竣工鉆孔的礦(化)體平均品位和線金屬量繪制成礦元素Au的等值線圖(金礦區(qū)勘探階段的勘探線網度為40 m×40 m，選用的183個竣工鉆孔均勻分布在金山礦區(qū)內)。用加權平均法計算單工程平均品位和線金屬量，計算公式具體如下：

單工程線金屬量=∑(單樣樣品長度×單樣品位)

礦(化)體產出及斷裂的出露形態(tài)在1800 m中段平面圖上，清晰且較完整，故把成礦元素Au的平均品位和線金屬量等值線圖均投影到中斷1800 m的平面圖上(圖9)。

在金品位等值線圖中(圖9a)，分別以金品位0.1×10-6、0.5×10-6和1.0×10-6為下限圈定金品位高值區(qū)，金品位≥0.1×10-6區(qū)域幾乎覆蓋全區(qū)，小面積空白區(qū)僅在金山礦區(qū)西北角、東北角和南邊出現，圖9a基本反映了礦區(qū)的金礦化范圍，該范圍在礦區(qū)東北部并未封閉。金品位≥0.5×10-6和金品位≥1.0×10-6區(qū)域，兩者整體上均產于EW向斷裂F1和F5構成的EW構造破碎帶內，在該帶內可見4個Au品位濃集中心，其中兩處明顯處于該破碎帶及其與SN向斷裂(裂隙)的構造交匯部位；同時這4個濃集中心，整體上不太連續(xù)，呈串珠狀產于構造破碎帶中。

在Au元素線金屬量等值線圖中(圖9b)，以線金屬量40 m×w(Au)/10-6為下限圈定礦化區(qū)，總體上存在2個礦化范圍，均分布在F1和F5構成的構造破碎帶內及兩組斷裂的交匯部位，寬400～1000 m，顯示Au元素富集主要受到斷裂及其構造破碎帶控制。以線金屬量80 m×w(Au)/10-6為下限的金屬量高值區(qū)呈現為3個濃集中心，即ⅠAu、ⅡAu、ⅢAu；其中，ⅠAu濃集中心位于礦區(qū)中部偏北，呈EW向的橢圓狀，總體處于F1和F5構成的構造破碎帶，尤其線金屬量120 m×w(Au)/10-6的高值區(qū)明顯還處于構造交匯部位，東西走向長400～500 m，寬200～300 m，推測此濃集中心的分布與富集主要受到了EW向斷裂F1、F5的影響，次為SN向斷裂F2；ⅡAu濃集中心位于礦區(qū)中部偏東北，呈SN向的橢圓狀，SN向長300～400 m，EW向寬200～300 m，圖9上顯示其主要處于構造蝕變破碎帶內，推測主要受到了EW向斷裂F1、F5的共同影響；ⅢAu濃集中心位于礦區(qū)東側，總體處于EW向的構造破碎帶內，但以120 m×w(Au)/10-6為下限的高值區(qū)整體比較零散，可能此濃集中心主要受到了EW向斷裂的影響。

圖9 甘肅省禮縣金山金礦區(qū)金品位等值線圖(a)和金線金屬量等值線圖(b)

根據金山礦區(qū)鉆孔資料和所有剖面礦體連接、外推的經驗，推測鉆孔中線金屬量達40～80 m×w(Au)/10-6的區(qū)域見礦概率較高；結合線金屬量高值區(qū)的分布規(guī)律，線金屬量(40～80) m×w(Au)/10-2的區(qū)域整體呈EW向長條狀，局部高值區(qū)呈橢圓狀，總體分布在EW向構造破碎帶及幾組斷裂的交匯部位，初步分析認為這些區(qū)域仍具有較好的找礦潛力。通過深入研究、總結和后期的鉆孔驗證，認為金山金礦區(qū)西南部(斷裂F2的東部)和北部線金屬量值(40～80) m×w(Au)/10-6區(qū)域仍有一定的找礦潛力，建議繼續(xù)進行鉆探驗證和控制。

通過對比可知(圖9a、9b)，EW向構造破碎帶和SN向斷裂(裂隙)可能雙重控制了金高品位區(qū)域和線金屬量濃集中心，在ⅠAu、ⅡAu、ⅢAu濃集中心處，w(Au)≥1×10-6的高品位區(qū)域和線金屬量≥80 m×w(Au)/10-6的濃集中心的形態(tài)和位置基本一致，對應著高品位厚大礦體位置。而且通過成礦元素Au的等值線圖(圖10)，從三維角度更直觀地展示了Au元素的高值區(qū)均處于F1和F5構成的構造蝕變破碎帶內。綜上所述，金元素的空間分布規(guī)律主要受到了EW向構造破碎帶和幾組斷裂(裂隙)交匯部位的共同控制。

圖10 25線/13線/7線/24線勘探線剖面地質圖及其Au元素等值線圖

4.2 成礦流體演化與地球化學成暈機制

甘肅禮縣金山金礦床正處于西秦嶺北成礦亞帶上的禮岷成礦帶東段，其中北成礦亞帶北以渭河斷裂、南以臨潭一鳳縣斷裂為界，東起陜西鳳縣附近，西至甘肅禮縣、岷縣一帶，主要沿禮縣—山陽區(qū)域大斷裂分布。研究資料顯示，禮岷金礦帶由若干個淺成低溫熱液金礦床(點)(主要產于巖體外圍的古生界淺變質巖破碎蝕變帶內)及Au元素化探異常區(qū)所組成[12]。禮縣—山陽大斷裂在演化過程中，控制了沉積相的分布及構造格局、中秦嶺泥盆紀沉積環(huán)境，成礦物質主要在有利空間(由次級斷裂、剪切帶、褶皺等構造所組成)中滲濾、擴散、交代，進而富集成礦；該斷裂進一步控制金礦成礦帶的分布及礦床(點)的富集和就位，主要表現在對成礦物質的富集與就位的控制[3，13]。

通過對西秦嶺地區(qū)的金礦成礦時代研究，結果顯示西秦嶺地區(qū)的金礦成礦時代明顯存在3個峰期：晚三疊世—早侏羅世(220～160 Ma)、早白堊世(130～100 Ma)和新近系(60 Ma以來)[14-21]；金的成礦作用過程貫穿整個西秦嶺構造演化歷程(包括印支期的交接拼合及其期后造山伸展塌陷、板內構造運動)[22-23]。有學者在金山金礦床中，做了黃鐵礦鉛同位素測年，結果顯示該礦床模式年齡為159～194 Ma，其年齡相當于中川巖體(燕山期)花崗巖年齡；硫同位素測定結果顯示，毒砂和黃鐵礦的硫來源于深成巖漿[6]。

由此，在該礦床中，印支—燕山期巖漿侵入伴隨著中川巖體的形成，含礦熱液向外遷移，與深循環(huán)下滲地表水混合；由于花崗巖體的侵位，不僅給成礦作用提供了礦源、熱源和動力，而且給成礦流體的富集與沉淀提供了有利空間(即較強的接觸變質作用和強烈擠壓破碎致使圍巖產生錐狀裂隙)[3]，故含礦熱液主要沿構造有利部位遷移；當所處的物理、化學條件和環(huán)境逐步發(fā)生變化時，隨著溫度降低、壓力減小，成礦環(huán)境由酸性氧化環(huán)境向中性還原環(huán)境逐漸轉化，即成礦流體經歷了高、中、低溫熱液成礦期，進而形成具有以下暈帶組合特征的元素序列：As-Sb-Hg頭暈元素組合，Au-Ag-Cu-Pb-Zn礦體暈元素組合，W-Sn-Mo-Bi尾暈元素組合。

5 結論

1)金山金礦床內，所選14種元素光譜分析測試數據的描述統(tǒng)計研究結果顯示，Au與Ag、As、Pb、Sb、Bi、Hg顯著正相關，與Cu、Sn、W、Mo、U、Zn弱相關，與Mn顯著負相關；元素Cu、Pb、Zn、W、Sn、Mo、Bi、Hg、Sb、U之間相關性較強，Mn與Au、Ag、As、Zn、Bi、U呈顯著負相關，不排除表生氧化作用的影響。

2)R型聚類分析結果顯示，有兩大元素組合(包括Cu、Sn、W和Au、Ag、As)在3～4或12～13的距離系數下便可聚類，反映組合內元素的相關性明顯；所有元素在22～23的距離系數下大致分為三類：Cu、Sn、W、Zn；Au、Ag、As、Hg、Sb、Pb、Bi、Mo、U；Mn各成一類。

3)金山金礦床內最佳指示元素組合：As-Sb-Hg為頭暈元素組合，Au-Ag-Cu-Pb-Zn為礦體暈元素組合，W-Sn-Mo-Bi為尾暈元素組合；通過元素均值的分帶指數計算，得出：元素縱向分帶序列為Mn-Hg-As-Au-U-Zn-Sb1-Ag-Sb2-Cu-Pb-Mo-Sn-Bi-W；元素軸向分帶序列為(U-Mo-Cu)-(Sb-As-Hg)-(Pb-Ag-Au-Zn)-(Sn-W-Mn-Bi)。

4)25線、13線、7線、24線剖面的地球化學評價指標IAu值對比研究結果顯示，在礦區(qū)13線和24線剖面的深部均具有較大的找礦前景。

5)區(qū)域性大斷裂對與金山金礦床密切相關的成礦流體的就位控制明顯，礦區(qū)尺度的近EW向構造帶及其與其他方向構造的交匯部位直接影響了金礦(化)體的產出形態(tài)和富集成礦，即區(qū)內近EW向構造帶及幾組構造的交匯疊加部位是成礦的有利地段。成礦元素金的高品位富集區(qū)及其線金屬量濃集中心主要分布在礦區(qū)近EW向構造蝕變破碎帶內及其與其他方向斷裂構造的交匯部位，表明金成礦作用明顯受到了斷裂構造的影響、控制。這一成礦規(guī)律對金山金礦床深部及外圍隱伏金礦體的找礦勘查工作具有重要的指導意義。

致謝：中國地質大學(武漢)張旺生教授、紫金礦業(yè)集團股份有限公司羅孝桓教授級高級工程師，對本論文的精心指導和支持鼓勵；“甘肅省禮縣金山金礦勘探項目”會戰(zhàn)項目經理郭祥清及其他全體同仁(饒東平、林榮添等)、紫金礦業(yè)集團股份有限公司礦產地質勘查院張錦章院長、戴茂昌工程師、隴南礦業(yè)有限公司師彥明副總經理等領導及其他同仁對本人給予的野外勘查工作、生活的支持與幫助；編輯部及匿名審稿老師對本文提出的寶貴建議；在此一并致謝。

注釋：

① 甘肅省有色地質勘查局三隊. 甘肅省禮縣金山金礦床普查地質報告[R]. 1998.

② 紫金礦業(yè)集團股份有限公司. 甘肅省禮縣洮坪鄉(xiāng)金山金礦勘探報告[R].2016.