八卦廟金礦地質特征及深部找礦潛力分析

張鳳巍

（陜西鳳縣四方金礦有限責任公司，陜西 鳳縣 721705）

八卦廟金礦床發現于20 世紀80 年代，1995 年開始開采，礦床位于鳳太金鉛鋅多金屬礦田北部，根據詳查和勘探報告提交的資源量，該礦床已達到超大型規模。礦床自發現以來，國內眾多專家學者對八卦廟礦區進行了富有成效的調查研究[1-6]。本文通過觀察井下探礦工程和礦床開采所揭露的各類地質現象，對比分析八卦廟金礦床淺部到深部的成礦地質條件、控礦構造、容礦巖石等特征，總結礦床成礦規律、礦體特征、控礦因素，希望能為礦山深邊部找礦提供借鑒。

1 區域地質

八卦廟金礦床位于秦嶺西段鳳太鉛鋅多金屬礦田的北部，處于半倉溝—馬鞍橋—雙王—龐家河—李壩金礦帶中部。金礦帶位于秦嶺褶皺系南秦嶺印支褶皺帶，帶內褶皺構造主要為一大型復向斜，即古岔河—殷家壩復向斜，軸向NWW，斜穿全區，其西端被區域性山陽—鳳鎮斷裂所截，礦田整體構造體系呈NW—NWW 向，出露地層以中、上泥盆統地層為主，占出露地層面積的85%，主要巖性為鐵白云質粉砂質千枚巖、薄層粉砂巖、結晶灰巖、含碳泥灰巖，泥盆統地層間均整合接觸。礦田東部可見太白和西壩巖體，中部為獅子嶺花崗巖體，八卦廟金礦可能與其有成因聯系，該巖體應屬印支晚期—燕山時期巖漿巖，148Ma～240Ma 均可見[2]。區域內金屬礦產資源豐富，已發現礦產地70 多處，以鉛、鋅、金為主，具有很好的成礦地質條件。

2 八卦廟金礦床地質特征

2.1 賦礦地層

礦體賦存于上泥盆系星紅鋪組（D3x）下巖性段上巖性層（D3X12）中。星紅鋪組地層根據巖性分為上、中、下三個巖性段，其中下巖性段上巖性層主要巖性為斑點狀粉砂質千枚巖、鐵白云質粉砂質千枚巖，是八卦廟金礦的主要賦礦巖層。

2.2 礦體特征

八卦廟金礦體主要集中分布在長度500m,寬200～300m 的韌性剪切帶內的構造蝕變巖中，在次級小斷裂、揉皺及節理交匯部位形成富礦體,礦體與圍巖沒有明顯界線，礦體總體走向近于EW,傾向 NE,礦體大體呈透鏡狀、巨囊狀、似層狀，礦體在1240m 標高以下分枝變多，礦區可圈出兩條主礦體及圍繞主礦體的7 個小礦體，Ⅰ2號主礦體占全礦床資源量的80%，礦體長490.80m，平均厚18.14m，傾斜延伸大于400m，產狀43°～47°∠46°～83°，礦體平均品位2.47×10-6，品位變化系數128.11%。在1290m 標高以上淺部礦體形態簡單，中心段呈巨囊狀，1240m 標高以下和兩端有分支復合現象。如圖1 所示。

圖1 八卦廟金礦床上部礦體立體圖

Ⅱ號礦體賦存在1300～1076m 標高的范圍內，礦體長232.43m，平均厚10.12m；傾斜延深230m，礦體形態總體呈似層狀、透鏡狀，礦體平均品位2.42×10-6礦體厚度在1265m 標高中段62 線最大，向上、向下兩端變小、變薄。品位變化無明顯規律，其余的小礦體位于Ⅰ2號主礦體的周圍，多在1240m標高以下，一般由3—12 個工程控制，礦體長度60～180m 不等，平均厚度2.8m，各個小礦體厚度沿走向及傾向上變化均不大，平均品位一般為1.71×10-6～2.76×10-6。總體上看各個小礦體規模小，呈層狀、似層狀、小透鏡狀。

2.3 控礦構造特征

八卦廟金礦體產于脆韌性剪切帶控制的螞蝗溝—八卦溝倒轉向斜北翼，礦體是受構造和地層巖性聯合控制，構造對礦體的控制因素大于巖性的控礦因素，礦體北部的F13縱向斷裂控制著礦體的北部邊界，此斷裂斜穿礦區并向東西兩端均有延長，斷裂南部形成韌性剪切帶，其寬度100～400m，長度大于600m，主礦體就產于此帶韌性剪切中[7]，次級小斷裂主要為北東向左行走滑斷層，屬地層擠壓旋轉作用形成，平行成組出現，此類小斷裂為礦液的運移提供了通道，斷距0.5～4.5m，斷層規模不大，長度一般只有幾十米到幾百米，該組斷裂形成較晚，常切斷縱向斷層，兩斷層交匯部位迭加富集成礦[8]。八卦廟礦區節理非常發育，有3-4 組，其中NE 向節理發育最為密集，此節理是一組共軛剪切節理。八卦廟金礦區地層受構造動力影響變形強烈，褶皺構造發育，既有大型向斜也有小型揉皺，一些小型的褶皺往往是很好的容礦構造[9]。褶皺軸面劈理發育。礦區廣泛發育的節理、揉皺、NWW 和NE 向次級斷裂密集交匯，使巖石的裂隙、孔隙率增加，為含礦熱液在此處的交代、充填提供了良好的構造空間。

2.4 賦礦巖層及圍巖蝕變

八卦廟金礦含礦地層為中泥盆統星紅鋪組斑點狀鐵白云質粉砂質千枚巖、鐵白質粉砂質千枚巖、石英脈。構造發育地段巖石破碎、蝕變強烈有利于金礦化的形成。

金礦體附近內圍巖蝕變強烈,主要近礦圍巖蝕變有硅化、黃鐵礦化、磁黃鐵礦化、絹云母化、綠泥石化。離礦體稍遠一點的圍巖蝕變有碳酸鹽化，黑云母化、鈉長石化、電氣石化。近礦圍巖蝕變與金礦化密切相關,尤其是硅化、黃鐵礦或磁黃鐵礦蝕變與金礦化有密切關系[10]。黃鐵礦或磁黃鐵礦蝕變強烈的巖石其金含量明顯偏高。礦體與圍巖之間沒有明顯的分界線，工業礦體靠采樣化驗圈定。如圖2 所示。

圖2 不同類型金礦石

2.5 礦石特征

礦石礦物成分已發現20 余種礦物，除自然金和自然銀外，含量多的金屬礦物有黃鐵礦和磁黃鐵礦（如圖3 所示）。其次為黃銅礦、閃鋅礦、方鉛礦、磁鐵礦、褐鐵礦、金紅石、鈦鐵礦；微量金屬礦物為斑銅礦、黝銅礦、銅藍、毒砂、碲鉛礦、自然鉍。主要非金屬礦物為石英、絹云母和鐵白云石；次要非金屬礦物為鈉長石、綠泥石、方解石、菱鐵礦、正長石和高嶺石；少見非金屬礦物為電氣石、磷灰石、綠簾石、鋯石、重晶石[11]。礦石結構主要有：半自形—它形粒狀結構、共邊結構、包含結構、殘余結構、碎裂結構。礦石構造主要有：團塊狀構造、浸染狀構造、角礫狀構造、網脈狀構造。礦石自然類型為蝕變碎屑巖型。礦石工業類型為低硫易選低品位原生金礦石。

圖3 黃鐵礦、磁黃鐵礦鏡下特征

2.6 金的賦存狀態

金礦物以自然金出現。金的成色平均為925。金的賦存狀態可分為粒間金、裂隙金和包體金,粒間金出現較多,次為裂隙金,包體金較少，礦石中自然金主要以它形粒狀、不規則粒狀、渾圓粒狀、細脈狀等產于石英粒間、石英—磁黃鐵礦粒間及鐵白云石—絹云母粒間，并常在黃鐵礦、磁黃鐵礦周圍成堆出現[12]。金粒徑大小不等，最大的0.3mm，最小的0.001mm。一般在石英、磁黃鐵礦中的自然金粒度相對較粗，鐵白云石、絹云母中的自然金粒度較細，但絹云母中的自然金相對較少。如圖4 所示。

圖4 自然金粒度

3 八卦廟礦區深部找礦潛力分析

3.1 深部巖性特征

在八卦廟礦區1000m 標高以下的深部，從鉆孔揭露出的巖性來看主要有灰色粉砂質千枚巖、條帶狀鈣質千枚巖，炭質千枚巖，灰色粉砂質千枚巖中可見浸染狀黃鐵礦和磁黃鐵礦呈星點狀、線狀分布，深部巖石普遍較上部變質程度淺且比上部巖石致密、堅硬其巖石孔隙率、裂隙度明顯降低，不利于礦液的充填、交代，但是含礦的北東向節理石英脈仍很發育，圍巖蝕變主要有硅化、黃鐵礦化、磁黃鐵礦化、絹云母化、碳酸鹽化。

3.2 深部構造特征

從坑探及鉆孔揭露出的構造情況來看，深部NW 向和NE 向斷裂均有發育，其中940m 中段70線的NE 向斷裂是從1390m 中段近地表直接切割下來的，次級小斷裂發育，深部節理較發育，鉆孔中見到的節理產狀較陡，節理面石英脈充填很薄多數小于1mm，節理面黃鐵礦不常見且顆粒較粗，巖層產狀在深部有變緩的趨勢，這是從鉆孔軸線與層理面夾角（35°～45°）觀察到的，深部褶皺構造不發育。

3.3 深部激發極化和地磁測量

為了探測深部與金礦化相關的浸染狀黃鐵礦和磁黃鐵礦，選擇激發極化（IP）是合適的技術方法。同時，期望地磁測量能圈定磁黃鐵礦的分布范圍。四方金礦有限公司和普拉賽爾（中國）有限公司合作對八卦廟金礦床深部進行了地球物理測量。

八卦廟激發極化（IP）測量和地磁測量的布設以當地坐標網為準，并與早期的勘探線平行。單點偶極法IP 測量的點距為40m，線距120m。測量方法為時間域（激發極化法）。在N＝2 時擬斷面和平面的測量結果是幾個強電阻率和充電率異常明顯覆蓋了含炭千枚巖地區，而較多中等的充電率異常的出現與金礦化相關。最重要的異常認為是南部和東南部的IP 靶位，位于已知的、窄的和低品位金礦化帶的走向方向上。反演模型的結果顯示，在深部這個礦化帶增寬增強。相關的地磁單元出現在鐵白云石千枚巖和含碳千枚巖中，確切的磁性礦物很可能是磁黃鐵礦。磁黃鐵礦與金密切相關，一些磁性礦物的出現受地層控制。

3.4 深部成礦潛力

在八卦廟金礦區深部，巖性、構造、溫度、圍巖壓力均較上部有大的變化，巖性變得致密，堅硬，巖石裂隙度減小，千枚巖褪色蝕變、黃鐵礦化減弱，黃鐵礦顆粒變粗，千枚巖僅在斷層破碎帶中受動力變質作用發生有褪色蝕變現象。但石英脈較發育，硅化現象明顯，這說明在深部蝕變巖型礦體的成礦條件不如上部，但石英脈和石英脈破碎蝕變帶型金礦體依然存在，這在940m 中段是觀察到的。如圖5 所示。

圖5 八卦廟940m 中段70 線斷層破碎帶中的石英脈型金礦體（3.6g/t）

在深部不同巖性接觸（D3x12與D3x11或D3x11與D2g）的“界面”部位，由于不同巖性的化學、物理性質差異較大，在構造活動的作用下其接觸部位易形成裂隙和破碎，為流體的運移、交代及沉淀提供了通道與場所，礦體易于富集，是重要賦礦空間，也是礦體的產出部位，特別是IP 測量在有利部位確定了兩個充電率異常帶（南部和東南部IP 靶位），并作為進一步勘探靶位推薦，深部仍具有一定的找礦潛力。

4 結語

通過分析八卦廟金礦床在生產實踐中工程揭露的地質現象，結合研究前期地質資料，筆者認為八卦廟金礦區上部和深部礦體的賦礦層位、含礦巖性、成礦規律基本相同，礦體特征上部和深部變化明顯不盡相同，總的來說有以下幾點認識。

（1）八卦廟金礦構造控礦作用明顯，脆韌性剪切帶中的螞蝗溝-八卦溝倒轉向斜控制了礦體的分布范圍。北東向節理和次級斷裂、揉皺密集交匯部位，是高品位礦石的產出部位。

（2）八卦廟金礦床的賦礦巖石上部以構造蝕變千枚巖和石英脈礦石為主，深部主要以石英脈型礦石為主。上部礦體厚大，以巨囊狀、層狀為主易于開采，深部礦體呈薄層狀，脈狀為主開采成本較高。

（3）巖石蝕變現象普遍，金礦化與蝕變有關，特別是與黃鐵礦化、磁黃鐵礦化成正相關關系、深部巖石較上部變質程度淺，礦體和圍巖沒有明顯界限，圈定礦體主要靠化驗分析結果。

（4）灰巖對含礦熱液的運移起著圈閉作用，在灰巖與千枚巖接觸帶內的構造交匯部位是下一步勘探的重點部位。

（5）深部IP 靶位在206 和207 線附近的異常區域，反演模擬預示極化體異常從接近地表的地方向深部延伸，極化體異常薄、陡傾，向深部明顯增寬。地表位置與填圖圈定的幾個窄的金礦化帶吻合，深部仍具有一定的找礦潛力。