甘肅省秦州區豬波溝金礦礦床元素地球化學特征

李維剛

（甘肅省地質礦產勘查開發局第一地質礦產勘查院，甘肅 天水 741020）

豬波溝金礦地理位置位于小南峪-大橋一帶，大橋向斜的核部，受近東西向斷裂控制。2002年甘肅省地礦局第一地質礦產勘查院對該區礦點進行了踏勘檢查工作，發現了大橋下等一系列礦（化）點，初步認為有進一步工作價值。后續在該礦區開展普查、詳查等礦產勘查工作，截止2014年底，探明金多金屬礦化帶4條，共圈出14個礦體，其中金礦體7個、金銀礦體3個、銅礦體1個、鐵礦體2個、金銅鐵礦體1個，累計提交332+333+3341金金屬量10559 kg，銀金屬資源量108767kg，伴生銀金屬資源量30776Kg（雒增路2014，房蓉2017）。通過開展成礦元素的地球化學特征分析、相關性和聚類分析等統計工作，進行深入的元素地球化學研究，有助于提高對豬波溝金礦整體的認識水平[1-3]。

1 礦區地質特征

礦區出露地層為寒武-奧陶紀黑灣里巖組、志留紀太陽寺巖組和泥盆紀舒家壩組，主要巖性為絹云石英片巖、綠泥絹云石英片巖、絹云母板巖、閃長巖（脈）等。

礦區目前共圈出14個礦體，其中金礦體7個、金銀礦體3個、銅礦體1個、鐵礦體2個、金銅鐵礦體1個。其中Ⅰ-2金銀礦體是區內發現的規模最大、控制程度最高的礦體，礦體控制長1280m，控制最大斜深740m，厚0.75m～14.60m，金品位平均3.69×10-6，銀平均品位82.14×10-6。礦體呈脈狀、礦體圍巖主要有絹云石英片巖、綠泥絹云石英片巖等，礦體產狀160-180°∠40-80°，沿走向和傾向均具膨縮現象，該礦區礦石的自然類型有黃鐵礦化蝕變巖型、黃鐵礦化石英脈型、塊狀硫化物型、褐鐵礦化蝕變巖型和褐鐵礦化（碎裂）石英脈型礦石，其中前三者是主要礦石類型。

2 成礦元素地球化學特征

2.1 成礦元素特征分析

本次工作選取Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Hg、W、Mo十一種元素進行分析，結果如表1。從測試結果可以看出，豬波溝金礦礦石金品位主要集中于0.445×10-6～11.315×10-6之間，變化范圍較大，其中，尤以塊狀硫化物型礦石明顯。同時，豬波溝金礦礦石中除含金之外，還伴生一定量的Ag、Cu、Pb、Zn等元素。此外，礦石As含量為39.904～200.861×10-6，由于較高含量的As，導致該地區金在選冶過程中不易被提取。

同時，對選代表性礦石、巖漿巖和圍巖地層樣品成礦元素進行蛛網圖對比，結果發現豬波溝金礦不同類型礦石、硫化物（毒砂）與巖漿巖、圍巖地層，其成礦元素蛛網圖分布略有差異。從圖1中可以看出，地層、巖漿巖成礦元素蛛網圖形態基本相似，Ag、Zn、Hg處于峰值，巖漿巖成礦元素分析值高出一個數量級，表明巖漿巖自深部攜帶成礦元素至地殼淺部或在結晶成巖過程中萃取了地層中成礦元素并發生富集作用。金礦石、硫化物（毒砂）成礦元素蛛網圖形態基本相似，Ag、As、Hg處于峰值，共同突出特點為As元素的含量均較高，這與礦石中含大量毒砂相一致；除W、Mo等高溫元素以外，Au、Ag、Cu、Pb、Zn、As、Sb、Bi、Hg等元素均高于地層和巖漿巖兩到三個數量級，反應這些元素在成礦過程中發生過強烈富集作用，在豬波溝礦區形成一定量黃銅礦、方鉛礦、閃鋅礦等[4,5]。

圖1 豬波溝金礦不同類型巖礦石成礦元素蛛網圖

2.2 成礦元素相關系性分析

為研究豬波溝金礦成礦元素的相互關系，對本次測定的巖礦石成礦元素含量進行了相關分析（孟憲偉1994，1996），結果列于表2。從中可見，Au與As、Sb、Ag、Hg、Bi等為正相關，其中Au和As的相關系數最高，為0.916，其次為Au和Sb，二者的相關系數也達到了0.565；再者Au與Ag、Hg的相關系數分別為0.379和0.354，而Au與Cu、Pb、W的相關系數較低，相關性不明顯，與Mo、Zn為弱的負相關。

2.3 成礦元素聚類分析

R型聚類譜系圖上(成秋明2001)（圖2），當相關系數＞0.6時，主要有三組元素，即Au-As元素組合、Ag-Bi-Cu-Hg元素組合和Pb-Zn-Sb元素組合。前者屬低溫熱液元素組合，與本區巖漿期后低溫成礦流體活動有關；而后兩組元素復雜，與區域多期次、不同性質流體疊加活動有關。W-Mo作為獨立的高溫元素組合，與其它元素相關性均不強，推測主要與西秦嶺地區巖漿活動有關，可能與成礦流體活動無關。

表1 豬波溝金礦巖礦石樣品成礦元素分析結果表

表2 豬波溝金礦成礦元素相關系數表

圖2 豬波溝金礦成礦元素R型聚類分析譜系圖

3 結論

通過對礦區成礦元素分析，豬波溝金礦礦石金品位主要集中于0.445×10-6～11.315×10-6之間，變化范圍較大，其中，尤以塊狀硫化物型礦石明顯。且金成礦元素是巖漿巖自深部攜帶成礦元素至地殼淺部或在結晶成巖過程中萃取了地層中成礦元素并發生富集作用。

對礦區成礦元素相關性分析，Au與As、Sb、Ag、Hg、Bi等為正相關，其中Au和As的相關系數最高，為0.916，與Mo、Zn為弱的負相關。

Au-As元素組合屬低溫熱液元素組合，與本區巖漿期后低溫成礦流體活動有關；Ag-Bi-Cu-Hg元素組合和Pb-Zn-Sb元素組合復雜，與區域多期次、不同性質流體疊加活動有關。